SISTEMA Y MÉTODO DE CORTE PARA MÁQUINA DE CONFORMADO EN CALIENTE PARA ESTAMPACIÓN DE PIEZAS DE METAL NO FERROSO

La presente invención se refiere a un sistema de corte de una barra precalentada para una máquina de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso. También se refiere a un método de corte de una barra precalentada mediante un sistema para una máquina de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso.

Antecedentes de la invención

Son conocidos en el mercado sistemas de corte de barras para máquinas de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso, como por ejemplo la que describe el documento WO091 18428.

Dicho documento describe unos medios de corte para una máquina de conformado en caliente por estampación de piezas de metal no ferroso, que comprende un conjunto de cizalla dispuesta justo después de un orificio de salida de un horno, por donde se alimenta la barra precalentada e incorpora una cuchilla o guillotina que desciende/asciende merced de la acción de un pistón realizando un corte transversal a la barra.

Los medios de corte descritos en dicho documento actúan de forma súbita y utilizando una sola cuchilla, de modo que ésta, al realizar el corte, aplica una gran presión en la superficie de una de las caras de la barra, de modo que llega a deformarla, haciendo que las porciones que se cortan no sean regulares.

Dichas porciones con formas irregulares, pueden no estar adaptadas a los medios de transporte que las conducen hasta la zona de recogida, de modo que en ocasiones caen o no se posicionan adecuadamente en dichos medios de transporte, provocando un posterior error en el posicionamiento y/o en ocasiones un estampado defectuoso.

También hay que tener en cuenta que cada vez que se realiza un corte con las cuchillas, en éstas se adhieren restos de material de la barra cortada, que hacen que el filo de corte quede obstruido y consecuentemente que la acción de cortado de la barra sea cada vez más difícil de llevar a cabo con eficacia.

Asimismo, a consecuencia de que las cuchillas no corten con eficacia, éstas pueden llegar a provocar que la barra precalentada no se corte completamente, dejando una zona de unión entre la porción a cortar y la barra precalentada, o también pueden provocar que al cortar se creen rebabas. Dichas rebabas, durante un desplazamiento transversal de la porción cortada, pueden causar que la porción contacte con la barra cortada, haciendo que la porción se desplace de su posición llegando, en ocasiones, a caer de la máquina.

Por lo tanto, es clara la necesidad de proporcionar un sistema de corte que separe con eficacia una porción de barra precalentada.

Descripción de la invención

Con el sistema de corte de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán.

De acuerdo con este objetivo, según un primer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema de corte para máquina de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso, provisto de unos medios de corte adaptados para cortar transversalmente una porción de una barra, precalentada en un horno, a una longitud predeterminada, que se caracteriza por el hecho de que comprende:

- unos medios para romper zona de unión, creada después del corte transversal de la barra precalentada, que une dicha barra precalentada y la porción de barra, donde dichos medios para romper incluyen:

- unos medios de golpeo situados adyacentes a los medios de corte y dispuestos para desplazar, en la dirección del golpe, la porción de barra cortada para separarla de la barra precalentada, y

- unos medios de desplazamiento de la porción de barra hasta una zona recogida.

Se obtiene así un sistema que permite cortar una barra precalentada de forma automática, y en el caso de que la porción de barra cortada quede unida a la barra precalentada mediante una zona de unión, unos medios de golpeo rompen la unión entre ambas partes de modo que quedan separadas entre sí. De este modo, aunque queden restos material de la barra adheridos en las cuchillas, o el desgaste del filo de las cuchillas, la porción de barra se separará de la barra completamente.

Según una realización preferida, los medios de golpeo comprenden un soporte para dichos medios de golpeo, por lo menos un elemento de golpeo, y por lo menos un elemento de accionamiento. De este modo, los elementos que comprenden los medios de golpeo están situados en un soporte, y cada elemento de accionamiento está asociado a por lo menos un elemento de golpeo para moverlo.

Preferiblemente el elemento de accionamiento de los medios de golpeo es un servo motor o actuador hidráulico.

Según una realización preferida, los medios de desplazamiento son mixtos e integrados por unos desplazamientos transversales y unos desplazamientos longitudinales, situados adyacentes a los medios de corte.

De este modo, el sistema permite realizar dos tipos de desplazamientos independientes entre sí; un desplazamiento en el plano transversal y un desplazamiento en el plano longitudinal.

Preferiblemente, los medios de desplazamiento transversales comprenden una o más cintas con unos tetones entre las porciones de barra quedan situadas para ser desplazadas hasta el la zona de recogida.

La cinta o cintas transportadoras de los medios de desplazamiento transversales pueden estar compuestas por una pluralidad de eslabones unidos entre sí formando una cadena. Además cada cierta distancia de las cintas se disponen unos tetones que sirven para recoger y sujetar las porciones de barra cortadas por los medios de corte.

Dichas cadenas están accionadas por unos servo motores que hacen girar un eje y esté a su vez a unos piñones que engranan con las cadenas, transmitiendo el movimiento para desplazar las porciones de barra mediante los tetones.

Otra vez preferiblemente, los tetones de los medios de desplazamiento transversales son ajustables a diferentes diámetros de la porción de barra. De este modo, dichos tetones se adaptan a diferentes diámetros o secciones de las porciones de barra. La adaptación de dichos tetones se consigue configurando unos servomotores para que actúen sobre las cadenas de modo independiente, creando un movimiento entre tetones accionados por diferentes servomotores que permiten variar la distancia entre dichos tetones. De este modo, los tetones se pueden separan creando un espacio para recibir o liberar a una porción de barra, o se acercan para sujetar la porción de barra de modo que queda pinzada.

Según una realización preferida, los medios de desplazamiento son separados longitudinalmente de los medios de corte por la acción de los medios de desplazamiento longitudinales y posteriormente son desplazados acercándolos a los medios de corte hasta su posición inicial.

De este modo, se crea una separación entre la barra precalentada y que ha sufrido un corte y la porción de barra cortada para evitar una colisión al desplazar la porción de barra mediante los medios de desplazamiento transversales.

Según una realización preferida, los medios de corte comprenden por lo menos dos cuchillas que están enfrentadas entre sí en un mismo plano. De este modo, el corte se realiza con por lo menos dos cuchillas de modo que cada cuchilla corta una porción de la barra, sufriendo un menor desgaste y por lo tanto alargando la vida de las cuchillas. También, de este modo, la barra precalentada no se deforma al ser cortada por un exceso de presión en solo una sección de su superficie exterior, que podría provocar una flexión de la barra en el sentido de corte.

Ventajosamente, las cuchillas están enfrentadas de forma que el corte se realiza en un eje horizontal. Otra vez ventajosamente las cuchillas están enfrentadas de forma que el corte se realiza en un eje vertical.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un método de corte para máquina de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso, mediante el sistema reivindicado que comprende las etapas de;

a) calentar una barra mediante un horno

b) desplazar dicha barra precalentada mediante un empujador, hasta una posición determinada por la longitud a ser cortada de la barra precalentada para formar una porción de la barra,

c) cortar la barra precalentada a una longitud determinada mediante unos medios de corte,

d) romper la zona de unión, creada entre la barra y la porción de barra precalentada, mediante unos medios de golpeo situados adyacentes a los medios de corte, e) mover longitudinalmente la porción de barra mediante los medios de desplazamiento longitudinales separándola de los medios de corte, y

f) mover transversalmente la porción de barra transversalmente mediante los medios de desplazamiento transversales hasta la zona de recogida.

De este modo, se obtiene un método rápido y eficiente para separar una porción de barra de una barra precalentada en un horno.

Breve descripción de las figuras

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.

La figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina que comprende el sistema de corte para piezas de metal no ferroso como el de la presente invención, para un ejemplo de realización. La figura 2 es una vista en perspectiva del sistema de corte de la presente invención, para un ejemplo de realización.

La figura 3 es una vista frontal en alzado detallada de los medios de corte de la presente invención, para un ejemplo de realización.

La figura 4 es una vista detallada en perfil de los medios de golpeo de la presente invención, para un ejemplo de realización.

La figura 5 es una vista seccionada en detalle de los medios de golpeo de la presente invención, para un ejemplo de realización.

La figura 6 es una vista en perspectiva detallada de los medios de desplazamiento de la presente invención, para un ejemplo de realización.

La figura 7a es una vista en alzado detallada de una barra precalentada después de ser cortada por el sistema de corte de la presente invención, cuando se crea una zona de unión entre la porción de barra y la barra, para un ejemplo de realización.

La figura 7b es una vista en perspectiva detallada de una barra precalentada después de ser cortada por el sistema de corte de la presente invención, para un ejemplo de realización.

Descripción de una realización preferida

La presente invención, tal y como se ilustra en las figuras 1 a 7b, propone un sistema 1 de corte para máquina 2 de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso, provisto de unos medios de corte 3 adaptados para cortar transversalmente una porción 11 de una barra 10, precalentada en un horno 4, a una longitud predeterminada.

A continuación se describe una realización preferida ilustrada en las figuras 1 a 7b de la presente invención que se refiere al citado sistema 1 y que comprende;

- unos medios para romper zona de unión 19, creada después del corte transversal de la barra 10 precalentada, que une dicha barra 10 precalentada y la porción 1 1 de barra 10, donde dichos medios para romper incluyen:

- unos medios de golpeo 5 situados adyacentes a los medios de corte 3 y dispuestos para desplazar, en la dirección del golpe, la porción 11 de barra 10 cortada para separarla de la barra 10 precalentada, y

- unos medios de desplazamiento 6,7 de la porción 1 1 de barra 10 hasta una zona de recogida.

Según la realización que se describe y tal y como se muestra en la figuras 1 , la máquina 2 de conformado en caliente para estampación de piezas de metal no ferroso incluye un cargador 18 de barras 10 que las desplaza hasta el interior de un horno 4 donde dichas barras 10 son calentadas hasta una temperatura óptima para facilitar su corte. En el interior del horno 4 hay situado un empujador, que una vez las barras 10 están listas para ser cortadas, las desplaza, de modo que una porción de la barra 10 precalentada sale por un orificio 21. La porción que sale del orificio 21 será la porción a ser cortada por los medios de corte 3. Una vez la porción 1 1 de barra 10 se ha cortado, la barra 10 será desplazada de nuevo por el empujador, de modo que una nueva porción 10 de barra salga por el orificio 21. Los medios de desplazamiento 6,7 desplazarán la porción 11 de barra 10 hasta la zona de recogida y posteriormente ésta será desplazada mediante un brazo robótico hasta la zona de estampación 8, donde dicha porción 11 se situará en el interior de una matriz para ser estampada. Una vez la porción 11 haya adquirido la forma definida por la matriz, ésta será desplazada hasta el exterior de la máquina 2.

La figura 2 muestra el sistema 1 donde los medios de corte están dispuestos adyacentes al horno 4, concretamente al orificio 21 de salida, sobre una placa 22 a modo de bancada. Sobre dichos medios de corte 3 se sitúan los medios de golpeo 5 de modo que quedan en correspondencia con el orificio de salida 21 del horno 4. Asimismo, los medios de desplazamiento 6 están situados adyacentes a los medios de corte 3, de manera que una vez la porción 11 es cortada por las cuchilla 15, ésta se desplaza hasta la zona de recogida 8. Debajo de los medios de desplazamiento transversales 6, están situados los medios de desplazamiento longitudinales 7 que contactan con la placa 22 y que mediante un servo motor o actuador hidráulico desplazan el conjunto de medios de desplazamiento 6,7 de forma que los separan de los medios de corte 3.

El sistema 1 , tal y como se observa en la figura 3, comprende unos medios de corte 3 dispuestos adyacentes al horno 4, de modo que el orificio 21 de salida del horno 4 está situado, de tal manera que unas cuchillas 15 quedan colocadas a ambos lados de dicho orificio 21. Dichas cuchillas 15 están colocadas en unas guías 23 de forma que cuando éstas son accionadas, cada una, por un servo motor o actuador hidráulico, ambas cuchillas 15 se desplazan al mismo tiempo cortando la barra 10 precalentada.

Los medios de golpeo 5 ilustrados en la figura 4, para un ejemplo de realización comprenden un elemento de golpeo 13 situado en el interior del soporte 17 de modo que queda oculto mientras no es accionado por el elemento de accionamiento 14. Un elemento de protección 24 que está atornillado al soporte 17 facilita el acceso al elemento de golpeo 13 en caso de fallo o avería. Dichos medios de golpeo 5, en la realización que se describe, comprenden, acoplados al soporte 17 un dispositivo 25 de regulación de la longitud corte de la porción 11 de barra 10. Así como un mecanismo 26, para desplazar dicho dispositivo 25 de regulación, para tener acceso a la porción del sistema 1 por donde sale la barra 10 del orificio 21 y que se encuentra entre los medios de golpeo 5, los medios de corte 3 y los medios de desplazamiento transversales 6.

Los medios de golpeo 5 se muestran con detalle en la figura 5, donde el elemento de golpeo 13 es accionado por un piñón 27 de modo que el elemento 13 asciende y desciende una longitud determinada por los dientes del piñón 27. Dicho piñón 27 está conectado mediante un eje (no representado) a un elemento de accionamiento 14 que podrá ser un servo motor, un actuador hidráulico o cualquier dispositivo que pueda realizar las funciones de dicho elemento de accionamiento 14. Asimismo, el dispositivo 25 de regulación de la longitud de corte de la porción 1 1 de barra 10, está compuesto por una barra dentada 29, que se mueve en el plano horizontal mediante la acción de un servo motor que hace girar un engranaje 28. La barra dentada 29 hace de tope para la porción 1 1 de barra 10 que sale del orificio 21 del horno 4, de modo que la hacer girar el engranaje 28, la barra 29 se desplaza aumentando o disminuyendo la longitud de porción 1 1 de barra 10 que saldrá del orificio 21.

En la figura 5 también se observan los elementos que componen el mecanismo 26 para desplazar el dispositivo 25 de regulación. Dicho mecanismo 26 está formado por una maneta 30 que libera o retiene un elemento prisionero 31 , de modo que permite un movimiento giratorio del dispositivo 25 de regulación de la longitud de corte de la porción 11 de barra 10 que está conectado al soporte 17.

Los medios de desplazamiento 6,7 se muestran con detalle en la figura 6, donde en una bancada 33 está situado el servo motor 35 de los medios de desplazamiento longitudinales 7. Asimismo, en la bancada 33 están también situados unos elementos de guiado 34 donde se montan los medios de desplazamiento transversales 6. Dichos elementos de guiado 34 comprenden unas cintas 12 o cadenas compuestas por eslabones y unos tetones 9, situados a cierta distancia, para recoger las porciones 1 1 de barra 10 cortadas en los medios de corte 3. Las cintas 12 o cadenas son accionadas por unos engranajes (no representados) que a su vez son accionados por unos servo motores 32 de los medios de desplazamiento transversales 6.

La figura 7a muestra una barra 10 precalentada después del corte de la porción 1 1 unas cuchillas 15 y que comprende una zona de unión 19 de modo que la porción 11 no se ha separado totalmente de la barra 10 precalentada.

La barra precalentada 10, una vez separada de la porción 1 1 comprende una rebaba 20 que se forma por la acción de los medios de corte 3, ya sean las cuchillas 15 o por la acción de los medios de golpeo o desplazamiento que rompen la zona de unión 19 entre la porción 1 1 con la barra 10 (Ver figura 7b). Asimismo, la porción 11 comprende una rebaba 20 similar por la misma acción de romper la zona de unión 19.

A continuación se describe el funcionamiento del sistema 1 reivindicado haciendo referencia a las figuras 1 a 7b.

Las barras 10 se depositan en el cargador 18 de barras 10, mediante una máquina o uno o más operarios. El cargador 18 hace subir las barras 10 hasta un nivel superior donde éstas se distribuyen, una al lado del otro, sobre una superficie plana y susceptiblemente inclinada, de modo que quedan en correspondencia con la entrada del horno 4.

A continuación, las barras 10 acceden individualmente al interior del horno 4, donde se calientan, hasta llegar a una temperatura determinada para que el corte se realice con facilidad. Una de las barras 10 calentadas se desplaza por la acción de un empujador que actúa en uno de sus extremos, de modo que la barra 10 se desplaza a través del orificio 21 de salida del horno 4. El extremo opuesto se mueve hasta contactar con la barra dentada 29, del dispositivo 25 de regulación, que hace de tope y que previamente ha sido configurado de modo que determina la longitud a la que una porción 11 de la barra 10 será cortada.

Llegados a este punto, los medios de corte 3, concretamente las cuchillas 15, cortan la barra 10 creando una porción 1 1. La formación, o no, de la zona de unión 19 dependerá, entre otros motivos, del estado del filo de las cuchillas 15. Independientemente de la creación de la zona de unión 19, los medios de golpeo 5, concretamente el elemento de golpeo 13, se desplazara verticalmente contactando con la porción 11 , para romper la zona de unión 19, separándola de la barra 10.

Una vez la porción 1 1 de la barra 10 esté completamente separada, el empujador desplazará la barra 10 hasta contactar con la barra dentada 29 para cortar una nueva porción 1 1 de barra 10.

Separadas la porción 1 1 y la barra 10 y estando dicha porción 1 1 sujeta por los tetones 9, los medios de desplazamiento longitudinales 7 se accionarán para mover los medios de desplazamiento 6,7, separándolos de los medios de corte 3, de modo que en caso de existir una rebaba 20 formada por la acción de los medios de corte, esta no interferirá con el desplazamiento transversal de la porción 11.

Una vez la porción 11 de barra 10 ha sido desplazada longitudinalmente, los medios de desplazamiento transversales 6, se accionarán para desplazar, mediante unos tetones 9, la porción 1 1 de barra 10 hasta la zona de recogida sujetándola mediante unos tetones 9.

Al llegar a dicha zona de recogida, un brazo robótico cogerá y colocará en el interior de la zona de estampación 8 la porción 11 , donde será introducida en el interior de una matriz para ser estampada.

La estampación de la porción 11 se realizará en cuatro fases, una fase donde la matriz se cerrará, atrapando la porción 11 de barra 10, una segunda fase donde unos pistones hidráulicos actuarán sobre la porción 1 1 en el interior de la matriz, una tercera fase donde la matriz se abrirá liberando la porción 11 ya estampada, una cuarta fase donde la porción 11 ya estampada será desplazada hasta el exterior de la maquina 2 mediante un brazo robótico y/o unas cintas transportadoras.

En resumen, el método de funcionamiento de la realización descrita de acuerdo con las figuras, comprende las etapas de;

a) calentar una barra 10 mediante un horno 4,

b) desplazar dicha barra precalentada mediante un empujador, hasta una posición determinada por la longitud a ser cortada de la barra 10 precalentada para formar una porción 1 1 de la barra 10,

c) cortar la barra 10 precalentada a una longitud determinada mediante unos medios de corte 3,

d) romper la zona de unión 19, creada entre la barra 10 y la porción 11 de barra 10 precalentada, mediante unos medios de golpeo 5 situados adyacentes a los medios de corte 3,

e) mover la porción 11 de barra 10 longitudinalmente mediante los medios de desplazamiento longitudinales 7, y

f) mover la porción 11 de barra 10 transversalmente mediante los medios de desplazamiento transversales 6 hasta la zona de recogida.

A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el sistema y método descritos son susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.