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ES2535846B2 - Procedimiento para el cambio de herramienta y máquina herramienta con cambiador de herramienta. - Google Patents

Procedimiento para el cambio de herramienta y máquina herramienta con cambiador de herramienta. Download PDF

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ES2535846B2 ES201431046A ES201431046A ES2535846B2 ES 2535846 B2 ES2535846 B2 ES 2535846B2 ES 201431046 A ES201431046 A ES 201431046A ES 201431046 A ES201431046 A ES 201431046A ES 2535846 B2 ES2535846 B2 ES 2535846B2
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René Scheffler
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EMAG Holding GmbH
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Procedimiento para el cambio de herramienta y máquina herramienta con un cambiador de herramienta con un bastidor de máquina (1), con un husillo de trabajo (3) con un dispositivo de amarre (4) para amarrar piezas de trabajo (12) con dos portaherramientas (5, 6) para el alojamiento de herramientas (11, 11a, 11b), pudiendo desplazarse los portaherramientas (5, 6) en dirección horizontal y en dirección vertical con respecto al bastidor de máquina (1) a través de carros horizontales (7, 8) y carros verticales (9, 10), con un almacén (13) para las herramientas (11), con un cargador (14) y con una pinza (15), con un brazo pivotante (16), con los siguientes pasos de procedimiento#a. la recogida de una herramienta (11) que ha de ser montada, por la pinza (15) en un almacén (13),#b. el movimiento de la herramienta (11) a la posición de carga (18)#c. la entrega de la herramienta (11) al brazo pivotante (16)#d. el movimiento de la herramienta (11) con el brazo pivotante (16) a una posición de entrega (19, 19a)#e. la extracción de la herramienta (11a, 11b) que ha de ser cambiada#f. la inserción de la herramienta (11) en el portaherramientas (5, 6), pudiendo moverse el brazo pivotante (16) tanto a una posición de entrega (19a) para el portaherramientas (5) como a una posición de entrega (19) para el portaherramientas (6).

Description

imagen1
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el cambio de herramienta y máquina herramienta con cambiador de herramienta.
La presente invención se refiere a un procedimiento para el cambio de herramienta y a una
5 máquina herramienta con cambiador de herramienta. Los sistemas de cambio de herramienta son conocidos en muchas variantes por el estado de la técnica. En caso de necesidad, las herramientas se cambian desde un almacén de herramientas a un husillo de mecanizado o a un portaherramientas y desde este de vuelta al almacén de herramientas. Esto se realiza de forma totalmente automatizada y controlada por un programa. Por el
10 documento DE10337547A1 se dieron a conocer un dispositivo de cambio de herramienta y un procedimiento para el cambio de herramienta para una máquina herramienta con dos portaherramientas. La máquina herramienta comprende un dispositivo de almacenaje de herramientas para una multiplicidad de herramientas que pueden suministrarse a los portaherramientas a través de un dispositivo de cambio de herramienta. A los dos
15 portaherramientas están asignadas cuatro estaciones de paso que funcionan por pares como estaciones de recogida y de devolución. Están dispuestos sobre un carro pudiendo moverse junto a este. Las herramientas se mueven con un dispositivo de transporte desde el almacén de herramientas a las estaciones de paso y para volver a guardarse se vuelven a mover de vuelta al almacén de herramientas. Cada estación de paso comprende un
20 dispositivo de sujeción para sujetar una herramienta en un puesto intermedio. Para insertar las herramientas en el portaherramientas están previstos dispositivos de fijación y para separarlas están previstos dispositivos de separación.
La presente invención tiene el objetivo de mejorar durante el cambio de herramienta el manejo de las herramientas y proporcionar un procedimiento correspondiente.
25 Este objetivo se consigue con un procedimiento según la reivindicación 1 y con una máquina herramienta según la reivindicación 5. Algunas formas de realización ventajosas se indican en las reivindicaciones subordinadas.
Una característica esencial de la invención consiste en que una pinza de tres ejes extrae las herramientas puestas a disposición desde un almacén y las entrega a un brazo pivotante. El
30 brazo pivotante presenta una doble pinza que se puede hacer pivotar a posiciones de entrega de los dos portaherramientas.
A continuación, la invención se describe en detalle con la ayuda de un ejemplo de realización.
imagen2
Muestran:
La figura 1 es una vista frontal de una máquina herramienta con un cambiador de herramienta.
5 Las figuras 2 y 3 muestran por secciones la inserción de las herramientas en los portaherramientas.
La figura 1 muestra una máquina herramienta con un cambiador de herramienta en una representación esquemática. No están representados detalles del control y de los accionamientos.
10 En una pared 2 vertical del bastidor de máquina 1 está dispuesto el husillo de trabajo 3 con el dispositivo de amarre 4 para sujetar la pieza de trabajo 12. Al husillo de trabajo 3 están asignados dos portaherramientas 5, 6. Estos pueden desplazarse en sentido horizontal y vertical con respecto al bastidor de máquina 1, a través de carros horizontales 7, 8 desplazables en la dirección Z del eje de coordenadas de la figura 1, y carros verticales 9,
15 10 desplazables en la dirección X del eje de coordenadas de la figura 1. Además, se pueden hacer pivotar alrededor de los ejes de giro 21 perpendiculares al plano XZ de la figura 1. En los portaherramientas 5, 6 están previstos alojamientos para herramientas estandarizados, como por ejemplo HSK según DIN 69893, ABS de la empresa Kornet o Capto de Sandvik-Coromant, con amarre automático de herramientas. Una disposición especial consiste en
20 que alojamientos de herramientas dispuestos en lados opuestos presentan ejes de centrado paralelos. Por ello, para cada uno de los dos portaherramientas 5, 6 han de preverse diferentes posiciones de entrega 19 o 19a en las que puedan cambiarse herramientas 11. Una multiplicidad de herramientas 11 para diferentes mecanizados de piezas de trabajo se pone a disposición en un almacén 13. Al almacén 13 está asignado un cargador 14 con una
25 pinza 15. La pinza 15 puede desplazarse con respecto al bastidor de máquina 1 en las tres direcciones principales del sistema de coordenadas de máquina (X, Y, Z). En la cercanía directa al husillo de trabajo 3 está soportado en el bastidor de máquina 1 un brazo pivotante 16 de forma giratoria dentro del cojinete pivotante 20. Presenta en su extremo una doble pinza 17 que desde una posición de carga 18 puede moverse a las posiciones de entrega
30 19, 19a asignadas a los portaherramientas 5, 6 y que además puede hacerse pivotar alrededor del cojinete giratorio 23. Durante el cambio de herramienta, la pinza 15 agarra una herramienta 11 deseada en el almacén 13, la mueve a la posición de carga 18 y allí la entrega a la doble pinza 17. La inserción de las herramientas 11 en los portaherramientas 5, 6 se describe en detalle con la ayuda de las figuras 2 y 3. Según la figura 2, la herramienta 11a se movió a la posición de entrega 19 mediante el desplazamiento del portaherramientas 6 con el carro horizontal 8 y el carro vertical 10. Al mismo tiempo, el eje de centrado 22 se orientó verticalmente mediante el pivotamiento del portaherramientas 6 alrededor del eje de giro 21. Además, el brazo pivotante 16 se pivotó alrededor del cojinete pivotante 20, de forma que la doble pinza 17 pudiera agarrar la herramienta 11a y reemplazarla por otra tras un movimiento de pivotamiento de 180º alrededor del cojinete giratorio 23. Para extraer la herramienta 11a que ha de ser cambiada y para insertar la herramienta 11 que ha de ser montada, el portaherramientas 6 se mueve con el carro horizontal 8 y el carro vertical 10 y el eje de centrado 22 se orienta verticalmente mediante el pivotamiento del portaherramientas 6 alrededor del eje de giro 21. La figura 3 muestra el cambio de herramienta en el portaherramientas 5 con la herramienta 11b en la posición de entrega 19a. Dado que, allí, el eje de centrado 22 se extiende horizontalmente, para cambiar la herramienta 11b, el portaherramientas 5 se mueve en dirección horizontal con el carro horizontal 7. En la figura 2 está representada la herramienta 11a con el eje de centrado 22 vertical en la posición de entrega 19 y en la figura 3 está representada la herramienta 11b con el eje de centrado 22 horizontal en la posición de entrega 19a. Mediante el pivotamiento de los portaherramientas 5, 6 alrededor de los ejes de giro 21, el eje de centrado, también en las posiciones de entrega no representadas, se pueden orientar horizontalmente en el portaherramientas 6 y verticalmente en el portaherramientas 5. Para el cambio de herramienta, la doble pinza 17 se posiciona, con una herramienta 11 que ha de ser montada, en ambos portaherramientas 5, 6 en la posición de entrega 19, 19a correspondiente. Entonces, la doble pinza 17 agarra la herramienta 11a o 11b que ha de ser cambiada y la extrae del alojamiento de herramienta tras un movimiento lineal del portaherramientas 5, 6. Tras un movimiento de pivotamiento de 180º de la doble pinza 17 alrededor del cojinete giratorio 23, la herramienta 11 que ha de ser montada puede insertarse en el alojamiento de herramienta igualmente mediante un movimiento lineal del portaherramientas 5, 6. Finalmente, la herramienta 11a, 11b cambiada se entrega a la pinza 15 que la vuelve a depositar en el almacén 13. De manera ventajosa, mediante los movimientos relativos entre el brazo pivotante 16 y los portaherramientas 5, 6, en los dos portaherramientas 5, 6 se pueden cambiar en diferentes posiciones de entrega 19, 19a herramientas 11a, 11b con un eje de centrado 22 dispuesto de forma vertical u horizontal.
imagen3
Lista de signos de referencia
imagen4
1 Bastidor de máquina 2 Pared 3 Husillo de trabajo 4 Dispositivo de amarre
5 5 Portaherramientas 6 Portaherramientas 7 Carro horizontal 8 Carro horizontal 9 Carro vertical
10 10 Carro vertical 11 11a, 11b Herramienta 12 Pieza de trabajo 13 Almacén 14 Cargador
15 15 Pinza 16 Brazo pivotante 17 Doble pinza 18 Posición de carga 19 19a Posición de entrega
20 20 Cojinete pivotante 21 Eje de giro 22 Eje de centrado
imagen5
23 Cojinete de giro

Claims (7)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1.-Procedimiento para el cambio de herramienta con una máquina herramienta con un bastidor de máquina (1), con un husillo de trabajo (3) con un dispositivo de amarre (4) para amarrar piezas de trabajo (12), con al menos dos portaherramientas (5, 6) para el 5 alojamiento de herramientas (11, 11a, 11b), pudiendo desplazarse los portaherramientas (5, 6) en dirección horizontal y en dirección vertical con respecto al bastidor de máquina (1) a través de carros horizontales (7, 8) y carros verticales (9, 10), y también pudiendo pivotar alrededor de un eje (21) perpendicular a las direcciones horizontal y vertical, con un almacén
    (13) para las herramientas (11, 11a, 11b), con un cargador (14) y con una pinza (15), con un 10 brazo pivotante (16),
    con los siguientes pasos de procedimiento
    a.
    la recogida de una herramienta (11) que ha de ser montada, por la pinza (15) en el almacén (13),
    b.
    el movimiento de la herramienta (11) a una posición de carga (18)
    15 c. la entrega de la herramienta (11) al brazo pivotante (16)
    d.
    el movimiento de la herramienta (11) con el brazo pivotante (16) a una posición de entrega (19, 19a)
    e.
    la extracción de la herramienta (11a, 11b) que ha de ser cambiada
    f.
    la inserción de la herramienta (11) en el portaherramientas (5, 6)
    20 caracterizado por que
    el brazo pivotante (16) se puede mover tanto a una posición de entrega (19a) para el portaherramientas (5) como a una posición de entrega (19) para el portaherramientas (6),
    y por que
    el movimiento relativo entre el brazo pivotante (16) y los portaherramientas (5,6) está
    25 configurado de manera que los dos portaherramientas (5,6) sean capaces de variar mediante el giro alrededor del eje (21) la orientación del eje de centrado (22) de las herramientas, entre una orientación horizontal y otra vertical, en cada una de las posiciones de entrega (19, 19a) .
    7
    imagen2
  2. 2.-Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en el brazo pivotante (16) está prevista una doble pinza (17), caracterizado por que la doble pinza (17) extrae del portaherramientas (5, 6) la herramienta (11a, 11b) que ha de ser cambiada y a continuación inserta la herramienta (11) en el portaherramientas (5, 6).
  3. 3.-Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que durante la realización de los pasos de procedimiento e. y f. los portaherramientas (5, 6) se mueven en dirección lineal vertical y/u horizontal.
  4. 4.-Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que después del paso de procedimiento f., la herramienta (11a, 11b) cambiada se entrega a la pinza (15) que la vuelve a depositar en el almacén (13).
  5. 5.-Máquina herramienta para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, con un bastidor de máquina (1), con un husillo de trabajo (3) con un dispositivo de amarre (4) para amarrar piezas de trabajo (12) con al menos dos portaherramientas (5, 6) para el alojamiento y el amarre automático de herramientas (11, 11a, 11b), pudiendo desplazarse los portaherramientas (5, 6) en dirección horizontal y en dirección vertical con respecto al bastidor de máquina (1) a través de carros horizontales (7, 8) y carros verticales (9, 10), y también pudiendo pivotar alrededor de un eje (21) perpendicular a las direcciones horizontal y vertical, con un almacén (13) para las herramientas (11), con un cargador (14) y con una pinza (15), con un brazo pivotante (16) con doble pinza (17), caracterizada porque mediante un movimiento pivotante del brazo pivotante (16), las herramientas (11a, 11b) que han de ser cambiadas se pueden sacar con la doble pinza (17) de una posición de entrega (19, 19a) y porque las herramientas (11) que han de ser montadas pueden alojarse en una posición de carga (18) y moverse a la posición de entrega (19, 19a), y por que el movimiento relativo entre el brazo pivotante (16) y los portaherramientas (5,6) está configurado de manera que los dos portaherramientas (5,6) sean capaces de variar mediante el giro alrededor del eje (21) la orientación del eje de centrado (22) de las herramientas, entre una orientación horizontal y otra vertical, en cada una de las posiciones de entrega (19, 19a).
  6. 6.-Máquina herramienta según la reivindicación 5, caracterizada porque mediante un movimiento vertical y/u horizontal de los portaherramientas (5, 6), las herramientas (11a, 11b) se pueden extraer del alojamiento de herramienta y las que han de ser montadas se
    8
    imagen3
    pueden insertar en el alojamiento de herramienta.
  7. 7.-Máquina herramienta según la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque la posición de entrega (19) está asignada al portaherramientas (6) y la posición de entrega (19a) está asignada al portaherramientas (5).
    9
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