k

˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

19

k kInt. Cl. : B23Q 1/00

11 N´ umero de publicaci´on: 7

51

˜ ESPANA

k

2 152 634

B23Q 1/72

TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

12

kN´umero de solicitud europea: 97306873.7 kFecha de presentaci´on : 04.09.1997 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 868 963 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 07.10.1998

T3

86 86 87 87

k

54 T´ıtulo: Caja de control que puede acoplarse selectivamente con el carro portautil de una m´ aquina

herramienta con control num´ erico por ordenador.

k

73 Titular/es: Industrias Romi S.A.

k

72 Inventor/es: Romi, Jos´ e Carlos

k

74 Agente: D´ıez de Rivera de Elzaburu, Alfonso

30 Prioridad: 04.04.1997 BR 9700507

Avenue Perola Byington, No. 56 13453-900 Santa Barbara d’Oeste, Sao Paulo, BR

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.02.2001

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

ES 2 152 634 T3

01.02.2001

Aviso:

k k k

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

1

ES 2 152 634 T3

DESCRIPCION Caja de control que puede acoplarse selectivamente con el carro portautil de una m´aquina herramienta con control num´erico por ordenador. La presente invenci´on se refiere a m´ aquinasherramientas Se conoce c´omo controlar las m´aquinas-herramientas, tales como tornos, por ejemplo, mediante un control num´erico por ordenador (CNC: computerised numerical control). A este respecto, una m´ aquina-herramienta con CNC puede ser hecha funcionar autom´ aticamente, sin interferencia de un operario, o, alternativamente, la m´ aquinaherramienta puede ser provista de un dispositivo de control que haga posible el control de elementos de la m´aquina-herramienta mediante un operario. Por ejemplo, un operario puede realizar operaciones manuales de torneado sobre una pieza de trabajo sujetada en un plato de cabezal fijo de un torno. En general, un torno tiene al menos dos carros deslizables que act´ uan ortogonalmente ente s´ı, y convencionalmente el dispositivo de control operable manualmente est´a fijado al carro movible longitudinalmente para el control del mismo y movimiento con el mismo (v´ease, por ejemplo, el documento EP 418213 A). Sin embargo, como este dispositivo de control se mueve con el carro, la velocidad de traslaci´ on del carro tiene que estar limitada para evitar el peligro de que se originen da˜ nos si el dispositivo de control fuera a chocar con el cuerpo del operario. Ciertamente, en algunos pa´ıses, la velocidad de movimiento del carro movible longitudinalmente est´ a limitada a unos pocos metros por minuto para evitar que ocurran tales accidentes. Evidentemente, las velocidades de producci´ on se reducen cuando se impone una reducci´ on de la velocidad del carro. Es un objeto de la presente invenci´on reducir las desventajas de las m´aquinas-herramientas. De acuerdo con la presente invenci´on, se proporciona una m´ aquina-herramienta que comprende un carro movible longitudinalmente con respecto a la m´aquina, y un dispositivo de control que hace posible que un operario controle el movimiento de dicho carro, caracterizada porque dicha m´ aquina-herramienta tiene un soporte fijo en el que est´a soportado el dispositivo de control para moverse longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta, y porque dicha m´ aquinaherramienta comprende adem´ as medios de acoplamiento que hacen posible que el carro y el dispositivo de control se acoplen selectivamente para moverse longitudinalmente en t´andem y desacoplarse selectivamente. En una realizaci´ on de la m´aquina-herramienta de la invenci´on, el carro y el dispositivo de control se acoplan para el control de dicho carro por un operario. Preferiblemente, dichos medios de acoplamiento incorporan medios para evitar el r´ apido desplazamiento de dicho carro cuando el citado dispositivo de control y dicho carro est´ an acoplados. As´ı, cuando el dispositivo de control se est´ a moviendo con el carro, es mantenida baja la velocidad de movimiento del carro y, por lo tanto, la del dispositivo de control. Sin embargo, cuando no se requiere control 2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

manual del movimiento del carro, por ejemplo, cuando la m´ aquina-herramienta es hecha funcionar autom´ aticamente, el carro y el dispositivo de control pueden ser desacoplados de tal manera que, durante el movimiento del carro, no existe movimiento correspondiente del dispositivo de control. En estas circunstancias, el carro puede ser movido con seguridad a velocidades mucho m´as r´apidas. En una realizaci´ on, dichos medios de impedir el desplazamiento r´ apido comprenden un conmutador actuable por acoplamiento de dicho carro y dicho dispositivo de control. En una realizaci´ on preferida, una m´ aquinaherramienta de la invenci´ on comprende adem´as al menos una cubierta movible para cubrir dicho carro, en la que la o cada cubierta est´ a soportada en dicho soporte fijo para movimiento longitudinalmente con respecto a dicha m´aquina-herramienta. Es particularmente conveniente soportar la o cada cubierta movible sobre el soporte fijo proporcionado para el dispositivo de control. El soporte fijo para soportar el dispositivo de control puede estar configurado seg´ un sea apropiado. En una realizaci´ on preferida, dicho soporte fijo comprende una pared fija con respecto a una bancada de la m´ aquina-herramienta, y comprende adem´ as medios de gu´ıa cooperantes soportados en dicho dispositivo de control y en dicha pared para hacer posible el movimiento deslizante del dispositivo de control longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta. Claramente, los medios de gu´ıa cooperantes pueden estar dispuestos de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, dichos medios de gu´ıa cooperantes pueden comprender caminos de gu´ıa dispuestos longitudinalmente, definidos por o llevados en uno de dicha pared y dicho dispositivo de control, y rodillos llevados en el otro de dicho dispositivo de control y dicha pared. Cuando la o cada cubierta movible est´a tambi´en soportada para efectuar movimiento longitudinal sobre el soporte fijo, es conveniente proporcionar medios de gu´ıa cooperantes adicionales soportados en dicha cubierta movible y en dicha pared para hacer posible el movimiento deslizante de la o cada cubierta longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta. Preferiblemente, dichos medios de gu´ıa cooperantes consisten en caminos de gu´ıa que se extienden longitudinalmente, definidos por o llevados en una de dicha pared y dicha cubierta movible, y rodillos llevados en la otra de entre dicha cubierta movible y dicha pared. La cubierta o cubiertas movibles encerrar´an generalmente las partes m´oviles de la m´aquinaherramienta y, en particular, el carro o carros de la misma. Preferiblemente, un extremo de la o de cada cubierta movible estar´ a soportado para movimiento deslizante sobre el soporte fijo, con el otro extremo de la misma an´alogamente soportado para movimiento deslizante sobre un alojamiento de la m´ aquina-herramienta. En una realizaci´ on, dichos medios de acoplamiento que hacen posible que el carro y el dispositivo de control sean selectivamente acoplados, comprenden al menos un saliente llevado por uno de entre el carro y el dispositivo de control, siendo el o cada saliente acoplable en un rebaje corres-

3

ES 2 152 634 T3

pondiente en el otro de entre el dispositivo de control y el carro, y medios para mover el o cada saliente selectivamente a y fuera de acoplamiento con el rebaje correspondiente. Preferiblemente, dicho dispositivo de control tiene una cremallera movible en general transversalmente, en la que est´a formado al menos uno de dichos rebajes de los medios de acoplamiento, originando el movimiento de dicha cremallera que se mueva el o cada saliente a o fuera de acoplamiento con los rebajes que hay en ella. Cuando los medios de acoplamiento incorporan medios para evitar la traslaci´ on r´ apida de dicho carro cuando dicho dispositivo de control y dicho carro est´ an acoplados, puede hacerse que el movimiento de dicha cremallera act´ ue un conmutador. En una realizaci´ on, el conmutador es un conmutador de proximidad que es actuado inductivamente. En una realizaci´ on, la m´ aquina-herramienta es un torno con CNC que tiene al menos dos carros que son movibles ortogonalmente ente s´ı. El dispositivo de control est´ a dispuesto para activar codificadores para motores dispuestos para mover los carros. El dispositivo de control puede hacer posible tambi´en la actuaci´ on de un motor el´ectrico principal. A continuaci´ on se describir´ an, a modo de ejemplo, realizaciones de la presente invenci´on con referencia a los dibujos que se acompa˜ nan, en los cuales: La figura 1 muestra un alzado frontal de un torno con CNC; La figura 2 es una secci´on transversal del torno de la figura 1, tomada a lo largo de la l´ınea A-A. La figura 3 muestra una vista aumentada de la zona marcada de la figura 2, que ilustra la estructura de soporte para un dispositivo de control; Las figuras 4a y 4b ilustran medios de acoplamiento para acoplar el dispositivo de control y un carro del torno, estando los medios de acoplamiento mostrados en sus posiciones acoplada y desacoplada; La figura 5 muestra un alzado frontal del dispositivo de control del torno de la figura 1; La figura 6a muestra una secci´ on transversal del dispositivo de control, tomada a lo largo de la l´ınea F-F de la figura 5; La figura 6b muestra una secci´ on transversal del dispositivo de control, tomada a lo largo de la l´ınea D-D de la figura 5; Las figuras 6c y 6d muestran secciones transversales del dispositivo de control, tomadas a lo largo de la l´ınea C-C de la figura 5, que muestran los estados acoplado y desacoplado; y La figura 6e muestra una secci´ on del dispositivo de control tomada a lo largo de la l´ınea B-B de la figura 5. La presente invenci´on se describe concretamente aqu´ı con referencia a un torno con control num´erico por ordenador (CNC). Sin embargo, ser´ a evidente que esta invenci´on es igualmente aplicable a m´aquinas-herramientas en general. En la figura 1 est´ a mostrado un alzado frontal de un torno 1 con CNC y en la figura 2 est´ a mostrada una secci´on transversal del mismo tomada por la l´ınea A-A. Se apreciar´a que el torno 1 tiene una bancada 35 de torno que soporta dos carros

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

5 y 6 para moverse en direcciones mutuamente ortogonales. El carro 5 puede moverse longitudinalmente con respecto a la m´aquina, mientras que el carro superior 6 puede moverse transversalmente con respecto a la misma. Dos cubiertas movibles 3 est´an previstas para cubrir los carros 5, 6 y, por lo tanto, proteger a un operario durante el funcionamiento de la m´ aquina. Para el funcionamiento autom´atico del torno 1 est´ a prevista una unidad de control 22 con CNC. De manera conocida, el torno 1 est´ a tambi´en provisto de un dispositivo de control 4 que hace posible que un operario controle manualmente el funcionamiento de los carros 5, 6. Tanto el dispositivo de control 4 como las cubiertas movibles 3 est´an soportados, para efectuar un movimiento deslizante longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta, por un soporte fijo 7. Este soporte fijo 7 es generalmente una pared met´ alica erecta que est´a fijada mediante tornillos 34 a la bancada 35 del torno. Como se puede ver m´ as claramente en la figura 3, el soporte 7 lleva caminos de gu´ıa 8 en su superficie vuelta hacia fuera, cuyos caminos de gu´ıa se extienden longitudinalmente con respecto a la m´aquina. Unos rodillos o ruedas 24 soportados por el dispositivo de control 4 est´ an recibidos dentro de los caminos de gu´ıa 8, con lo que se posibilita el movimiento deslizante longitudinal del dispositivo de control 4. An´ alogamente, en su superficie vuelta hacia dentro, la pared 7 lleva caminos de gu´ıas 27 separados verticalmente. Un extremo de la primera cubierta movible 3 est´ a provisto de rodillos 26 acoplables dentro del camino de gu´ıa superior 27, mientras que un extremo de la segunda cubierta movible 3 tiene rodillo 25 acoplables en el camino de gu´ıa inferior 27. Como resulta evidente de la figura 2, el otro extremo de cada una de las cubiertas movibles 3 est´a an´ alogamente soportado por medio de medios de gu´ıa cooperantes que comprenden caminos de gu´ıa indicados gen´ericamente por 23, proporcionados por el alojamiento de la m´ aquinaherramienta, y rodillos 21 soportados por las cubiertas 3. Los rodillos 21 se aplican en los caminos de gu´ıa 23, por lo que los medios de gu´ıa cooperantes proporcionan el movimiento de deslizamiento de las dos cubiertas 3. Se apreciar´ a que las dos cubiertas 3 pueden ser hechas deslizar longitudinalmente con respecto a la m´aquina para exponer o encerrar los carros 5 y 6, seg´ un se requiera. La estructura del torno 1, y de sus medios de accionamiento, pueden ser convencionales y no constituyen parte de la presente invenci´ on. Como es usual, el torno 1 tiene un motor principal (no mostrado) para accionamiento del cabezal fijo del torno. Un plato o garra de cabezal fijo est´ a indicado en 29 en la figura 2. Adem´ as, la figura 2 muestra un motor el´ectrico 37 y un tornillo de bolas cooperante 38 que acciona el carro movible transversalmente 6. An´ alogamente, un tornillo de bolas 30, actuado por un motor el´ectrico (no visible), acciona el carro movible longitudinalmente 5. La figura 5 muestra un alzado frontal del dispositivo de control 4, mientras que la figura 6a muestra una secci´on a lo largo de la l´ınea F-F 3

5

ES 2 152 634 T3

del mismo. Como es evidente, el dispositivo de control 4 comprende dos ruedas manuales de control 10 y 9. La rueda manual de control 10 est´ a dispuesta de tal manera que su rotaci´on mover´ a el carro superior 6 movible transversalmente. A este respecto, la rotaci´ on de la rueda manual 10 hace girar un codificador 19, el cual origina la correspondiente rotaci´ on del motor 37, con lo que es movido el carro 6. Similarmente, la rotaci´on de la rueda manual de control 9 origina la rotaci´ on del correspondiente codificador 20, el cual activa el motor el´ectrico, causando el movimiento longitudinal del carro 5. Cuando los carros 5 y 6 est´an siendo movidos manualmente por el operario por medio del dispositivo de control, se requiere que el dispositivo de control 4 se mueva con el carro 5, por ejemplo, para hacer posible presentar la informaci´ on de posici´ on mediante el dispositivo de control 4, de una manera conocida. Por lo tanto, los medios de acoplamiento 13, 31, 32 y 14 est´an dispuestos para ser selectivamente actuables por una palanca 11 para acoplar el dispositivo de control 4 y el carro 5 para efectuar el movimiento longitudinal en t´ andem. La figura 6b muestra una secci´ on del dispositivo de control 4, tomada a lo largo de la l´ınea D-D de la figura 5. Se ver´ a que la rotaci´ on de la palanca 11 est´ a dispuesta para hacer girar un ´arbol 18 dispuesto longitudinalmente y, en consecuencia, hacer girar una rueda dentada 15 que lleva el ´arbol 18. La rueda dentada 15 engrana con una cremallera 13 que se extiende transversalmente. Resultar´ a inmediatamente evidente, por lo tanto, que la rotaci´ on de la palanca 11 y, por ello, del ´arbol 18, mueve la cremallera 13 en general transversalmente hacia o desde el carro 5. Como se puede ver en la figura 3, el carro 5 tiene un brazo 14 fijado al mismo para extenderse transversalmente. En su extremo, el brazo 14 lleva una espiga 32 dirigida hacia abajo. En su extremo, la cremallera 13 tiene un rebaje correspondiente 31. Como resulta claro de las figuras 4a y 4b, cuando la cremallera 13 es movida por la palanca 11 hacia la posici´on de acoplamiento, la espiga 32 es recibida dentro del rebaje 31, como se muestra en la figura 4a. En este caso, el carro 5 y el dispositivo de control 4 se acoplan para efectuar un movimiento longitudinal en t´ andem. Si la palanca 11 es entonces devuelta a su posici´on original, la cremallera 13 es retra´ıda, y el carro 5 y el dispositivo de control 4 se desacoplan, como est´a indicado en la figura 4b. Cuando el carro 5 y el dispositivo de control 4 est´an acoplados para efectuar un movimiento longitudinal en t´ andem, se requiere inhibir la velocidad de movimiento de los mismos por razones de seguridad. A este respecto, y como se muestra claramente en las figuras 6c y 6d, el ´arbol 18 lleva

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

6

una espiga 16 que est´a dispuesta para activar inductivamente un conmutador de proximidad 17. La actuaci´on del conmutador de proximidad 17 opera unos medios de inhibici´ on (no mostrados) que impiden el r´ apido desplazamiento de ambos carros 5 y 6. La figura 6c muestra el estado de la cremallera 13 en su posici´on extra´ıda, desacoplada, en la que el conmutador de proximidad 17 no es accionado, mientras que la figura 6d muestra la situaci´ on cuando la cremallera 13 est´ a extendida para aplicarse al brazo 14 del carro y es actuado el conmutador de proximidad 17. Aunque en la realizaci´ on ilustrada se proporciona funcionamiento inductivo del conmutador 17, se apreciar´ a que, alternativamente, se pueden usar tambi´en conmutadores operados mec´anicamente. As´ı, y seg´ un se requiera, tras el acoplamiento del carro 5 y del dispositivo de control 4 para movimiento longitudinal en t´ andem, los medios de inhibici´ on son operados para evitar el r´ apido desplazamiento de los carros 5 y 6. Sin embargo, cuando el carro 5 y el dispositivo de control 4 est´an desacoplados, con lo que se posibilita el funcionamiento autom´atico bajo el control de la unidad 22 con CNC, no existe inhibici´ on de la velocidad de los carros. Sin embargo, no existe de este modo riesgo incrementado para la seguridad, ya que, aunque el dispositivo de control 4 est´ a al exterior a las cubiertas 3, en el estado desacoplado no existe movimiento del mismo. La totalidad de las partes que se mueven r´ apidamente, durante la operaci´ on autom´ atica, a saber, los carros 5 y 6, estar´ an dentro de las cubiertas 3, de manera conocida. La posibilidad de acoplar y desacoplar el dispositivo de control 4 y el carro 5 proporciona al operario una elecci´on de posiciones relativas entre los dos. As´ı, el operario de la m´aquina puede elegir acoplar el dispositivo de control 4 al carro 5 en cualquier posici´on a lo largo del recorrido de trabajo del carro 5 para adaptarse a los requisitos del operario. El dispositivo de control tiene, como resulta evidente en la figura 5, una segunda palanca de control 12. Esta se utiliza, durante el funcionamiento normal de la m´aquina-herramienta, para hacer funcionar el motor el´ectrico principal y para seleccionar el sentido de rotaci´on del plato 29 del cabezal fijo. A este respecto, y como resulta evidente de la figura 6e, la rotaci´ on de la palanca 12 hace girar una espiga inductiva 39 llevada por el ´arbol 38 acoplado a la palanca 12, con lo que es operado un conmutador de proximidad 36 que controla el funcionamiento del motor principal. Se apreciar´ a que se pueden hacer variaciones y modificaciones en las realizaciones descritas e ilustradas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

7

ES 2 152 634 T3

REIVINDICACIONES 1. Una m´ aquina-herramienta que comprende un carro (5) movible longitudinalmente con respecto a la m´aquina, y un dispositivo de control (4) que permite a un operario controlar el movimiento de dicho carro, caracterizada porque dicha m´ aquina-herramienta tiene un soporte fijo (7) en el que est´a soportado el dispositivo de control para moverse longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta, y porque dicha m´ aquinaherramienta comprende adem´ as medios de acoplamiento (13, 14) que hacen posible que el carro y el dispositivo de control sean selectivamente acoplados para efectuar un movimiento longitudinal en t´ andem y desacoplados selectivamente. 2. Una m´ aquina-herramienta seg´ un la reivindicaci´on 1, en la que dichos medios de acoplamiento incorporan medios (17) para impedir el r´ apido desplazamiento de dicho carro (5) cuando est´an acoplados el citado dispositivo de control (4) y dicho carro. 3. Una m´ aquina-herramienta seg´ un la reivindicaci´on 2, en la que dichos medios que impiden el r´apido desplazamiento est´an constituidos por un conmutador (17) actuable por acoplamiento de dicho carro (5) y dicho dispositivo de control (4). 4. Una m´ aquina-herramienta seg´ un cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adem´ as al menos una cubierta movible (3) para cubrir dicho carro (5), en la que la o cada cubierta est´a soportada sobre dicho soporte fijo (7) para moverse longitudinalmente con respecto a dicha m´ aquina-herramienta. 5. Una m´ aquina-herramienta seg´ un cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que

5

10

15

20

25

30

35

8

dicho soporte fijo (7) consiste en una pared fija con respecto a una bancada (35) de la m´ aquinaherramienta, y que comprende adem´as medios de gu´ıa cooperantes (8, 24) soportados en dicho dispositivo de control (4) y en dicha pared (7) para hacer posible el movimiento deslizante del dispositivo de control longitudinalmente con respecto a la m´aquina-herramienta. 6. Una m´ aquina-herramienta seg´ un la reivindicaci´on 5, en la que dichos medios de gu´ıa cooperantes consisten en caminos de gu´ıa (8) dispuestos longitudinalmente, definidos por o situados en uno de entre dicha pared (7) y dicho dispositivo de control (4), y rodillos (24) dispuestos en el otro de entre dicho dispositivo de control y dicha pared. 7. Una m´ aquina-herramienta seg´ un cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichos medios de acoplamiento que hacen posible que el carro y el dispositivo de control sean selectivamente acoplados, comprenden al menos un saliente (32) dispuesto en uno de entre el carro (5) y el dispositivo de control (4), siendo el o cada saliente acoplable en una rebaje correspondiente (31) en el otro de entre el dispositivo de control y el carro, y medios (13) para mover el o cada saliente selectivamente a y fuera de acoplamiento con el rebaje correspondiente. 8. Una m´ aquina-herramienta seg´ un la reivindicaci´on 7, en la que dicho dispositivo de control (4) tiene una cremallera (13) movible en general transversalmente, en la que est´a formado al menos uno de dichos rebajes (31) de los medios de acoplamiento, originando el movimiento de dicha cremallera el movimiento del o de cada saliente (32) a y fuera de acoplamiento con los rebajes dispuestos en ella.

40

45

50

55

60

NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.

65

Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

5

ES 2 152 634 T3

6

ES 2 152 634 T3

7

ES 2 152 634 T3

8

ES 2 152 634 T3

9

ES 2 152 634 T3

10

ES 2 152 634 T3

11

ES 2 152 634 T3

12