MÁQUINA PARA SEPARAR PIEZAS DE CHAPA PRECORTADAS

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la producción de piezas de chapa que se obtienen por precorte en láminas de chapa, mediante láser, punzonado u otras técnicas capaces de aplicar un corte parcial según el contorno de las piezas a obtener, dejando unas micro uniones que luego se rompen para separar las piezas de chapa definidas por los precortes, proponiendo una máquina que permite mejorar la operativa de separación de las piezas de chapa precortadas.

Estado de la técnica

Para la producción de piezas de chapa que se obtienen a partir de láminas de chapa, es convencional un sistema basado en la realización de precortes en las láminas de chapa, según la forma del contorno de las piezas de chapa a obtener, mediante láser, punzonado u otras técnicas capaces de aplicar los precortes dejando micro uniones que mantienen a la piezas de chapa en la lámina de chapa precortada, para luego separar las piezas de chapa rompiendo las micro uniones.

En ese sentido, el proceso de rotura de las micro uniones para separar las piezas de chapa se puede realizar manualmente, efectuando la rotura de las micro uniones directamente con las manos o con ayuda de alguna herramienta manual, como puede ser un martillo, técnica que por sí misma tiene unos inconvenientes importantes, debido a las amplias dimensiones de las láminas de chapa originales de las que se obtienen las piezas de chapa, el peso elevado de dichas láminas de chapa originales y, por consiguiente la dificultad de su manipulación, siendo generalmente necesarias más de una persona para la manipulación. Además, es necesario realizar un importante esfuerzo físico por el operario que manipula la herramienta manual que, junto con la vibración derivada del empleo de dicha herramienta manual, afecta al cuerpo del usuario transmitiéndole la vibración, con los efectos perjudiciales que acarrean para la salud del operario dichos inconvenientes.

Debido a esos problemas se han desarrollado técnicas para llevar a cabo de manera automatizada la separación de las piezas de chapa definidas por precortes en láminas de chapa originales, existiendo al respecto diversos tipos de técnicas previstas para romper las micro uniones que mantienen a las piezas de chapa precortadas en las láminas de chapa originales, como por ejemplo:

Utilización de ventosas, para romper las micro uniones mediante la aplicación de una fuerza de vacío por medio de ventosas, tal como recoge, por ejemplo, el documento JP2000061565A. Esta solución tiene el inconveniente de que las ventosas se tienen que apoyar directamente sobre las piezas de chapa a separar, lo cual puede hacer necesario cambiar la configuración de las ventosas cuando cambia el formato de las piezas de una lámina de chapa a otra.

Eliminación de las micro uniones que mantienen a las piezas de chapa precortadas, mediante quemado de las micro uniones con ayuda de una herramienta de quemado. Esta solución tiene el inconveniente de que se tienen que quemar una a una todas las micro uniones de las piezas de chapa a separar, lo cual hace que el proceso sea muy lento.

Utilización de rodillos provistos con rebajes o con prominencias, por entre los cuales se hacen pasar las láminas de chapa originales en las que están realizados los precortes, de forma que al doblarse dichas láminas de chapa originales se rompen las micro uniones que mantienen a las piezas de chapa definidas por los precortes; siendo ejemplos de esta técnica los recogidos en los documentos JP3741778B2, JPH05185167A y JPH05309430A. Esta solución tiene el inconveniente de que es difícil de aplicar para piezas de pequeñas dimensiones, debido al poco espacio físico que se dispone para el doblado y, por otro lado, existe la posibilidad de que las piezas de chapa que se obtienen resulten combadas, además de que la motorización de accionamiento de los rodillos sufre mucho, dado que la fuerza necesaria para que las láminas de chapa originales avancen es muy alta, aumentando dicha fuerza a medida de que las láminas de chapa tienen mayor grosor.

Separación mediante punzón, utilizando un punzón de empuje sobre las piezas precortadas a separar, de manera que con la fuerza del empuje se rompen las micro uniones, siendo ejemplos de esta solución las realizaciones que recogen los documentos US5577312A, JPH07108499A, JP2018167311A, JP3211900B2 y W02004030842A1. Esta solución tiene el inconveniente de que hay que presionar con el punzón sobre cada una de las piezas a separar, con lo cual el sistema es muy lento y, además, cuando la configuración de las piezas a separar cambia de una lámina de chapa original a otra, es necesario cambiar los punzones de actuación.

Separación mediante generación de vibraciones, aplicando una vibración para la rotura de las micro uniones, bien mediante herramientas vibratorias o con mesas de trabajo que se hacen vibrar, como las realizaciones que recogen los documentos JPH09308927A, JP2005279753A, JP2009039747A, JPH0890331A y JP2001071049A. En este caso, si se utilizan herramientas de vibración manuales, las vibraciones afectan al cuerpo del usuario, mientras que, si se utilizan mesas de vibración, la aplicación es adecuada solo para micro uniones débiles y láminas de chapa originales de espesores pequeños, ya que la vibración que se transmite desde las mesas de trabajo se aplica de manera indirecta sobre las láminas de chapa originales precortadas, perdiendo efectividad para la rotura de las micro uniones, por lo que es necesario aplicar vibraciones de mayor intensidad.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone una máquina para separar las piezas de chapa definidas por precortes en láminas de chapa originales, habiéndose desarrollado esta máquina con una realización que permite romper de una manera efectiva, sencilla y rápida las micro uniones resultantes de los precortes, salvando los inconvenientes de las soluciones convencionales que actualmente existen para esa finalidad.

Dicha máquina objeto de la invención comprende al menos un martillo neumático, el cual se dispone incorporado, mediante soporte basculante, sobre una estructura portante, yendo la estructura portante en montaje de desplazamiento longitudinal sobre una estructura puente fija, en disposición tensionada preferentemente entre unos conjuntos de rodillos tangenciales motorizados. Aún más preferentemente, la estructura portante comprende una pluralidad de martillos neumáticos de forma que el golpeteo se produce de forma distribuida sobre la chapa precortada independientemente del número y posición de las piezas.

Se obtiene así una máquina en la que las láminas de chapa precortadas, pueden ser introducidas y sujetadas en tensión por unos medios de tensionado, preferentemente dichos medios de tensionado siendo de la forma de unos rodillos tangenciales motorizados, en un posicionamiento por debajo de los martillos neumáticos, de forma que se aplica con dichos martillos neumáticos un golpeteo de forma recurrente y distribuida sobre la chapa precortada generando una vibración sobre distintos puntos de la lámina de chapa precortada, con lo cual se produce la rotura de las micro uniones dejadas por los precortes, consiguiéndose la separación de las piezas de chapa definidas por los precortes.

En esa acción operativa, la multiplicidad de los puntos de golpeteo, mediante los diferentes martillos neumáticos, genera una acción de impacto y vibración muy efectiva sobre la lámina de chapa precortada, consiguiéndose así eficazmente la rotura de las micro uniones para separar las piezas de chapa definidas por los precortes, aplicándose los golpeteos de vibración sobre puntos de la lámina de chapa precortada que no es necesario que coincidan con las piezas de chapa definidas por los precortes. De modo que preferentemente los martillos neumáticos quedan distribuidos uniformemente sobre la chapa precortada independientemente de las piezas de chapa precortadas, con lo cual no es necesario conocer la posición de las mismas, con lo cual deriva en una máquina versátil que actúa para cualquier configuración y posicionamiento de las piezas en la chapa precortada. Dicho impacto simultáneo en diferentes partes de la chapa precortada, le otorga una mayor rapidez y tiempos de ciclo más reducidos, sin ser necesario un sistema de reconocimiento o programación del posicionado de las piezas de chapa precortadas.

Además, en caso de ser necesario, por ejemplo, si la chapa precortada es de grandes dimensiones, los golpeteos de vibración pueden repetirse en más puntos distribuidos sobre la superficie de la lámina de chapa precortada. Esta acción se consigue mediante unos medios de control configurados para accionar los martillos neumáticos en distintas posiciones. Preferentemente, dichos medios de control comprenden un desplazador lineal, mediante el cual se consigue el desplazamiento de la estructura portante de los martillos neumáticos, permitiendo el logro de una acción totalmente efectiva para la rotura de las micro uniones y la separación de las piezas de chapa a obtener. Según una configuración alternativa, los medios de control comprenden unos medios de desplazamiento de la propia lámina de chapa precortada, de forma que una vez realizado el golpeteo y retirados los martillos neumáticos, se desplaza la chapa precortada para el accionamiento de los martillos neumáticos en otra zona de la chapa precortada. Preferentemente, dichos medios de desplazamiento de la chapa precortada son de la forma de los rodillos tangenciales motorizados que cumplen una doble función de desplazamiento y tensionado de la chapa.

Por otro lado, los soportes basculantes de sujeción de los martillos neumáticos permiten una movilidad que evita que la acción de los impactos de los martillos neumáticos en los golpeteos se transmita a la estructura portante, evitando así que la acción de los impactos repercuta en las uniones del montaje y cause desajustes; estando previstos además, por encima y por debajo de los soportes basculantes, unos topes elásticos, los cuales limitan el recorrido del movimiento basculante en los golpeteos, produciéndose sobre dichos topes elásticos un rebote del movimiento de los soportes basculantes, con lo cual resulta más rápida y efectiva la acción de los martillos neumáticos. Este desplazamiento vertical proporcionado por los soportes basculantes de sujeción de los martillos neumáticos otorga libertad a los martillos para retirarse y evitar que se queden clavados.

En otro aspecto, la estructura portante de los martillos neumáticos se sujeta sobre la estructura puente fija mediante unos cilindros neumáticos verticales, los cuales permiten desplazar dicha estructura portante de los martillos neumáticos entre una posición inoperante separada de la posición en la que se sitúan las láminas de chapa precortadas que contienen a las piezas de chapa a separar y una posición operativa en la que los martillos neumáticos quedan próximos a la situación de las láminas de chapa precortadas, para efectuar la acción de los golpeteos de separación de las piezas de chapa a obtener.

Según otra característica de la invención, la alimentación neumática de los martillos neumáticos se establece por medio de circuitos neumáticos independientes, con el objetivo de evitar fugas cuando el martillo neumático se queda clavado, y poder rearmarlo después. De esta forma se evita la paralización de la máquina en caso de fallo de alguno de los martillos neumáticos.

Por todo ello, la máquina preconizada resulta de unas características ventajosas para la función de separación de piezas de chapa definidas por precortes en láminas de chapa originales, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de las soluciones convencionales que actualmente se utilizan para dicha función.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra en perspectiva un ejemplo de realización de una máquina para separar piezas de chapa definidas por precorte, según el objeto de la invención.

La figura 2 es una perspectiva de un conjunto parcial de la máquina, que representa la estructura portante de los martillos neumáticos incorporada sobre la estructura puente fija de sustentación.

La figura 3 es una perspectiva con mayor detalle de la estructura portante con los martillos neumáticos.

La figura 4 es un detalle en perspectiva del montaje de un martillo neumático mediante su soporte basculante de sujeción.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a una máquina para separar piezas de chapa definidas por precortes en láminas de chapa originales y, concretamente, para romper las micro uniones resultantes de los precortes con las que las piezas de chapa a obtener se mantienen unidas a la lámina de chapa original.

La máquina según la invención comprende un conjunto de martillos neumáticos (1), los cuales se sujetan, por medio de unos soportes basculantes (2), sobre una estructura portante (3), la cual va incorporada en montaje móvil sobre una estructura puente fija (4) de sustentación. Dichos martillos neumáticos (1) se encuentran preferentemente según una distribución uniforme sobre la chapa precortada para abarcar toda su superficie.

El montaje de la estructura portante (3) que incorpora a los martillos neumáticos (1), sobre la estructura puente fija (4), se dispone con un desplazador lineal (5), mediante el cual puede moverse dicha estructura portante (3) para su situación selectiva en posiciones relativas variables a lo largo de la dimensión longitudinal de la estructura puente fija (4) y, por otra parte, el montaje se establece con sujeción de la mencionada estructura portante (3) con unos cilindros neumáticos verticales (6), mediante los cuales puede vaharse el posicionamiento en altura de dicha estructura portante (3), entre una posición elevada en la que los martillos neumáticos (1) quedan inoperantes y una posición baja en la que los martillos neumáticos (1) quedan en disposición operativa para la función de golpeteo en el desprendimiento de piezas de chapa definidas por precortes en láminas de chapa originales.

Como se puede ver en la figura 1 , ese conjunto estructural portador de los martillos neumáticos (1) preferentemente se sitúa entre unos grupos de rodillos tangenciales (7) motorizados, mediante los cuales puede introducirse una lámina de chapa precortada para situar dicha lámina de chapa precortada en posición tensada, entre los grupos de rodillos tangenciales (7), por debajo de la situación de los martillos neumáticos (1), pudiendo ser tensionada por otros medios que no sean rodillos tangenciales para que la chapa no se desplace o retire y mantenga la tensión adecuada. De este modo, mediante la acción de los martillos neumáticos (1) se realiza sobre la chapa precortada y tensionada o fijada, un golpeteo que genera una vibración en la chapa precortada de rotura de las micro uniones dejadas por los precortes, para separar las piezas de chapa definidas en la mencionada lámina de chapa precortada. Tras un primer impacto, los martillos neumáticos (1) entran en un ciclo de golpeteo repetitivo hasta la finalización del ciclo programado en el que la estructura portante (3) eleva los martillos neumáticos (1) a la posición de reposo. Dicho golpeteo se realiza según una distribución predefinida de los martillos neumáticos (1) independientemente de la posición de las piezas de chapa precortadas, con lo cual no es necesario conocer la posición de dichas piezas para aplicar el golpeteo ya que la propia vibración generada consigue la separación de dichas piezas de chapa precortadas.

La sujeción de los martillos neumáticos (1) sobre la estructura portante (3) mediante los soportes basculantes (2), deja un cierto grado de libertad en movimiento vertical del montaje de dichos martillos neumáticos (1), cuando efectúan la acción de golpeteo para romper las micro uniones que mantienen a las piezas de chapa a obtener definidas por precortes en las láminas de chapa originales, con lo cual se evita que los impactos de los golpeteos repercutan y causen desajustes en las uniones del montaje de sujeción de dichos martillos neumáticos (1).

Además, como se puede ver en la figura 4, por encima y por debajo de los soportes basculantes (2) se disponen unos topes elásticos (8), los cuales establecen una limitación del movimiento vertical de dichos soportes basculantes (2), de manera que en las acciones de golpeteo que realizan los martillos neumáticos (1), los soportes basculantes rebotan en los mencionados topes elásticos (8), facilitando así la repetición y eficacia de los impactos de los martillos neumáticos (1).

La alimentación de las láminas de chapa originales provistas con los precortes realizados según la configuración de las piezas de chapa a obtener se realiza preferentemente llevando dichas láminas de chapa originales hasta la posición de entrada a la máquina mediante una cinta transportadora (9), la cual desplaza a las láminas de chapa precortadas hasta ser cogida entre los rodillos tangenciales (7) situados en la entrada de la máquina, los cuales las arrastran hasta situarlas por debajo de los martillos neumáticos (1) en el interior de la máquina, estando los martillos neumáticos (1), durante ese transporte de introducción de las láminas de chapa precortada, en la posición elevada inoperante y, cuando las láminas de chapa precortadas quedan situadas en la posición de ser golpeadas, el conjunto de los martillos neumáticos (1) desciende hasta la posición de actuación en la que se realiza el golpeteo para romper las micro uniones que mantienen a las piezas de chapa a obtener.

En el caso de emplear piezas de chapa de grandes dimensiones, una vez realizado un primer ciclo de golpeteo, se retiran los martillos neumáticos (1) a una posición elevada para proceder mediante el desplazador lineal (5) a su desplazamiento a otra zona de la chapa precortada, o alternativamente se desplaza la propia chapa precortada mediante los rodillos tangenciales (7), aplicando un nuevo ciclo de golpeteo de los martillos neumáticos (1) hasta que se consigue retirar todas las piezas de chapa.

En un modo de realización preferente, cada martillo neumático (1) se alimenta con un circuito neumático independiente, con lo cual se evita la paralización de la máquina en caso de fallo de alguno de los martillos neumáticos (1), disponiéndose el circuito neumático de alimentación de cada martillo neumático (1) con una válvula y un presostato, de manera que el presostato se puede configurar para que cuando la presión en el circuito está fuera del rango deseado la válvula cierre el circuito, evitando así que se produzcan fugas de presión.