ES2209019T3 - Herramienta o portaherramientas. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA HERRAMIENTA O UN SOPORTE DE HERRAMIENTA, A LA QUE SE ACOMPAÑA AL MENOS ESPACIAL Y FUNCIONALMENTE UN SENSOR (20) QUE TRABAJA SIN CONTACTO, CUYAS SEÑALES DE VALOR DE MEDICION SE PUEDEN GUIAR PARA SU VALORACION A UNA UNIDAD DE ELABORACION DE SEÑAL. AL MENOS UN SENSOR (20) ESTA CONFIGURADO COMO SENSOR (21) (OFW) DE ONDAS SUPERFICIALES QUE TRABAJAN SEGUN EL PRINCIPIO DE DISPOSICIONES DE ONDAS SUPERFICIALES ACUSTICAS, CUYAS SEÑALES DE VALOR DE MEDICION SON APLICABLES A DISTANCIA Y SIN CONTACTO A TRAVES DE RADIO. EL SENSOR (21) (OFW) NO NECESITA NINGUN ABASTECIMIENTO DE CORRIENTE PROPIA, SINO QUE LA ENERGIA DE VISION NECESARIA PARA LA TRANSMISION DE LAS SEÑALES DE VALOR DE MEDICION A LA UNIDAD DE ELABORACION DE SEÑAL, QUE SON ENVIADAS A TRAVES DE RADIO A PARTIR DE UNA UNIDAD DE ELABORACION DE SEÑAL Y RECEPCIONADAS EN EL SENSOR (OFW), SE ENCUENTRAN A DISPOSICION A PARTIR DE LA ENERGIA DE UNA SEÑAL DE SOLICITUD DE ALTA FRECUENCIA.

Description

Herramienta o portaherramientas.

La invención se refiere a una herramienta o a un portaherramientas con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1.

Es ya conocida una herramienta de la clase mencionada al principio (por el documento DE 42 29 569 C1), en la que como sensor se emplean elementos de sensor habituales en el mercado, por ejemplo resistencias de tiras de calibre extensométrico (DMS), pudiéndose utilizar también además fotorresistencias, sensores del campo magnético, registradores piezoeléctricos de cristal, etc. como sensores. En esta herramienta se ha previsto como sensor un elemento de tiras de calibre extensométrico (DMS), que está colocado sobre el lado superior de una parte de un árbol y que está unido fijamente a la misma, por ejemplo pegado. Este sensor está cubierto exteriormente por medio de una parte de semicasco con una gran longitud axial, pudiendo estar prevista además, en toda la zona de esta parte del árbol y de una parte contigua del árbol, una manguera contraíble colocada sobre ella, mediante la cual se debe proteger adicionalmente contra la suciedad el elemento de tiras de calibre extensométrico (DMS). A causa de esta colocación del sensor en el lado exterior de una parte de un árbol, no se garantiza una disposición fiable, reproducible en cuanto a la situación, pero sobre todo una sujeción resistente de forma permanente y reproducible, además teniendo en cuenta las fuerzas, vibraciones, etc., que actúan cuando giran los árboles. Tampoco queda garantizado que el sensor esté absolutamente blindado y protegido en forma hermética contra líquidos. El recubrimiento exterior por medio de la parte de semicasco no garantiza esto, del mismo modo que tampoco lo garantiza una eventual manguera contraíble adicional, teniendo en cuenta también que se trabaja en especial con herramientas con líquidos lubrificantes y refrigerantes, que pueden penetrar a través de todos los orificios y hendiduras posibles, también en dirección paralela al sentido axial, mediante arrastre o similar.

La presente invención tiene por objeto crear una herramienta o un portaherramientas de la clase mencionada al principio, con los que por lo menos un sensor permita realizar una consulta en muy poco tiempo y haga posible la realización de operaciones mecánicas también rápidas, y en los que el sensor y también la antena estén protegidos en forma fiable contra influencias exteriores, por ejemplo también contra líquidos, en especial líquidos de refrigeración.

Este objeto se soluciona en una herramienta o en un portaherramientas de la clase mencionada al principio, según la presente invención, por medio de las características indicadas en la reivindicación 1. Otras características ventajosas y variantes de la invención están expuestas en las reivindicaciones dependientes 2 a 21.

Como elementos componentes electrónico-acústicos son en sí conocidos ya los sensores de ondas acústicas de superficie (OFW) (propuestos en los documentos EP 619 906 B1, DE 42 00 076 A1, WO 97/09596). Frente a lo expuesto en estos documentos, la característica especial de la presente invención consiste en equipar con sensores de ondas acústicas de superficie de esta clase en especial herramientas o portaherramientas para realizar la consulta a distancia sin contactos por medio de radio y aprovechar para ello no solo las propiedades de una vigilancia con medición de los sensores de ondas acústicas de superficie de esta clase, sino transformar estos sensores en caso necesario también para la vigilancia con efecto de conexión y equipar con ellos las herramientas, portaherramientas o similares. Gracias a la invención, es posible una vigilancia sin contactos de los más diversos procesos de fabricación en máquinas de mecanizado por medio de transmisión telemétrica de señales y codificación y reflexión pasivas de señales. De este modo se pueden vigilar tanto valores analógicos, como por ejemplo la fuerza, el par de giro, el recorrido, la temperatura, le presión o similares, como también estados binarios de señales, por ejemplo, el estado de señal de "Posición alcanzada" o de "Valor de umbral sobrepasado" o similar. Por medio de la detección de los valores mencionados, se puede controlar y registrar documentalmente la estabilidad de los procesos. En caso de peligro, pueden ser protegidas la persona de servicio, la máquina de mecanizado, la pieza y/o la herramienta por medio de una parada de emergencia. Se puede controlar el desgaste de las herramientas con un filo de corte determinado geométricamente y se puede aprovechar la herramienta hasta el final de su tiempo de duración. De este modo se pueden evitar en gran parte efectos negativos sobre la calidad del producto, así como tiempos de parada no deseados.

El por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie está sujeto en la herramienta o en el portaherramientas o en otra pieza, por ejemplo en una máquina de mecanizado, que sufre un esfuerzo debido al proceso, por ejemplo una deformación, durante la operación de trabajo. El sensor de ondas acústicas de superficie puede ser consultado en forma inalámbrica a través de radio. El sensor trabaja sin necesidad de mantenimiento después de su instalación, no necesitando ninguna fuente de energía adicional, por ejemplo una batería. El sensor de ondas acústicas de superficie o varios de estos sensores pueden ser consultados en muy poco tiempo y permiten de este modo la realización a tiempo de operaciones mecánicas incluso muy rápidas. El recorrido medido de la señal del valor de medición (señal del sensor) contiene informaciones sobre el desarrollo en el tiempo de una eventual causa de una deformación y por lo tanto sobre la calidad, por ejemplo de una herramienta, del proceso de mecanizado o similar.

El por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie puede ser utilizado en forma universal. Dado que para una eventual preparación o tratamiento de la señal no se necesitan unidades electrónicas adicionales en el lado del sensor, se consigue un ahorro esencial de espacio, así como un ahorro de peso y de costes. Además, el soporte del por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie, es decir por ejemplo la herramienta, el portaherramientas u otra pieza cualquiera, no tiene que ser debilitado en forma apreciable para el alojamiento de por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie, por ejemplo mediante la realización de taladros grandes, que en otro caso serían necesarios para el alojamiento de una unidad electrónica. También de este modo se consigue una posibilidad de utilización universal. El por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie puede ser sujetado en forma sencilla, por ejemplo en el lado superior de un vástago. La colocación es independiente de la configuración del vástago.

Debido a la forma pasiva de trabajo, sin alimentación propia de corriente eléctrica, no se necesitan las baterías necesarias en otros casos, con todos los problemas que llevan consigo. La disposición se puede realizar de manera que por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie esté protegido contra influencias exteriores, por ejemplo también contra líquidos, en especial contra líquidos de refrigeración. En casos de conducción interior del líquido de refrigeración a través de vástagos o similares, esta conducción del líquido refrigerante puede ser configurada de acuerdo con las necesidades de cada caso, sin que ello influya negativamente a causa de la disposición del por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie. En general se entiende que pueden ser provistas de por lo menos un sensor de esta clase de ondas acústicas de superficie las herramientas de cualquier clase, por ejemplo en construcción como herramientas de exploración (palpadores de medición), herramientas de medición, herramientas de mecanizado por arranque de viruta, herramientas de sujeción, limitadores de la posición final o similares, así como los más diversos portaherramientas o similares u otros componentes o partes de máquinas. El concepto de "herramientas" o bien "portaherramientas" debe ser entendido en su sentido más amplio. Comprende, por ejemplo, piezas movidas entre sí con "limitadores de la posición final", por ejemplo para una vigilancia de la posición final, en especial piezas de máquinas, por medio de un sensor de ondas acústicas de superficie que actúa como sensor de la posición, por ejemplo en su configuración para la vigilancia con efectos de conexión.

Otros detalles y ventajas de la invención pueden verse en la descripción siguiente.

A continuación se explica la invención más detalladamente con ayuda de ejemplos de realización representados en los dibujos adjuntos, en los que se muestran:

- en la figura 1 una sección longitudinal axial esquemática de un portaherramientas, construido según un primer ejemplo de realización;

- en la figura 2 una vista esquemática de un sensor de ondas acústicas de superficie, construido según un primer ejemplo de realización para una herramienta o para un portaherramientas, por ejemplo el indicado en la figura 1;

- en la figura 3 una sección longitudinal axial esquemática de un portaherramientas, construido según un segundo ejemplo de realización;

- en la figura 4 una sección esquemática a lo largo de la línea de corte IV-IV de la figura 3;

- en las figuras 5 y 6 respectivamente una vista esquemática de un sensor de ondas acústicas de superficie, correspondiente a una segunda o tercera forma de realización respectivamente para una herramienta o para un portaherramientas, por ejemplo los representados en las figuras 3 y 4.

En la figura 1 se muestra esquemáticamente un portaherramientas 10, que está configurado, por ejemplo, según se muestra y se describe en el documento DE 43 14 235 A1, al cual se hace referencia aquí para evitar repeticiones innecesarias. El portaherramientas 10 tiene en esta realización un vástago, indicado en forma general con el número de referencia 11, que puede ser alojado en un husillo de la máquina, en un alojamiento para herramientas o en otra pieza similar, no representados en el dibujo. Además, este portaherramientas 10 tiene un casquillo designado de forma general con el número de referencia 12, que en su parte inferior está provisto de un hueco de alojamiento 13, que sirve para el alojamiento de una pieza suplementaria encajable para cambio rápido, no representada en el dibujo, con herramienta o bien directamente para el alojamiento de la propia herramienta. El casquillo 12 está unido al vástago 11 con efecto de transmisión del par de giro. Además, entre el vástago 11 y el casquillo 12 puede estar previsto un dispositivo de compensación de la longitud, designado de forma general con el número de referencia 14, que actúa cuando se produce un desplazamiento axial relativo entre el vástago 11 y el casquillo 12.

El portaherramientas 10 representado en la figura 1 está configurado, por ejemplo, como mandril para cambio rápido, en especial para el tallado de roscas, la laminación de roscas u otros trabajos similares. Se entiende igualmente que el portaherramientas 10 puede estar configurado también de otro modo diferente.

Para el portaherramientas 10 está previsto por lo menos un sensor 20 que trabaja sin contactos, dispuesto en forma funcional y espacial. El sensor 20 sirve de forma muy general para la vigilancia del portaherramientas 10, de manera que el sensor 20 genera y emite señales del valor medido, que pueden ser enviadas para su valoración a una unidad de procesamiento de señales no representada en el dibujo.

La característica especial de la invención consiste en que el por lo menos un sensor 20 está configurado como sensor 21 pasivo de ondas acústicas de superficie (OFW), que trabaja según el principio de las disposiciones de ondas acústicas de superficie y cuyas señales del valor medido pueden ser consultadas sin contactos a través de radio. Un sensor 21 de esta clase de ondas acústicas de superficie, construido según una primera forma de realización, está representado en la figura 2 y sirve en esta forma de realización para la vigilancia con medición. Sensores 21 de ondas acústicas de superficie (OFW) de esta clase son conocidos ya en principio por el documento EP 619 906 B1, al que se hace aquí referencia expresa para evitar repeticiones innecesarias. En el caso de estos sensores de ondas acústicas de superficie, se trata de elementos componentes electrónico-acústicos, que constan de un sustrato, con propiedad piezoeléctrica en por lo menos zonas parciales de la superficie, y de estructuras de electrodos de dedos, situadas sobre o en esta superficie. En la superficie se generan ondas acústicas por medio de excitación eléctrica, partiendo de un convertidor interdigital electrónico-acústico de entrada. Estas ondas acústicas se extienden por esta superficie y generan otra vez señales eléctricas en otro convertidor interdigital de salida, siendo emitidas hacia el exterior como ondas electromagnéticas. Por medio de la elección de la estructura de los convertidores y en su caso de otras estructuras colocadas sobre la superficie, es posible un procesamiento de las señales eléctricas enviadas al convertidor de entrada, transformándolas en una señal del convertidor de salida. El convertidor de entrada y el convertidor de salida pueden tener también una única y misma estructura de convertidor. La unidad de procesamiento de señales, en especial estacionaria, correspondiente al sensor 21 de ondas acústicas de superficie, está adaptada a este sensor y contiene una parte de emisión, una parte de recepción y además una parte de valoración.

El sensor pasivo 21 de ondas acústicas de superficie realizado según la figura 2 contiene un convertidor interdigital 22, que está conectado a una antena 23 y que excita ondas mecánicas de superficie sobre un sustrato piezoeléctrico 24 de ondas de superficie, tan pronto como la antena 23 recibe un impulso correspondiente de alta frecuencia desde la unidad correspondiente de procesamiento de señales (emisor de consulta). Las ondas de superficie se mueven por encima del sustrato 24 en forma de un cristal piezoeléctrico, siendo rechazada respectivamente una parte de su energía en marcas reflectoras 25 realizadas en el mismo. Estas partes de energía atraviesan el convertidor interdigital 22 de nuevo y son allí transformadas otra vez en señales eléctricas y emitidas de nuevo como ondas electromagnéticas a través de la antena 23 o de una segunda antena. La distribución de las marcas reflectoras 25, característica para la respectiva marca de las ondas acústicas de superficie, está realizada de acuerdo con las señales reflejadas y permite la identificación de la marca de las ondas acústicas de superficie. En especial, la muestra reflejada es influida por una deformación del sustrato 24, por ejemplo a causa de tensiones, variaciones de la temperatura o similares. El por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie tiene un elemento sensor en el ejemplo de realización representado en la figura 2. En otro ejemplo de realización no representado en los dibujos, se pueden prever también dos o más elementos sensores, y además la configuración del sensor 21 de ondas acústicas de superficie permite múltiples variantes, por ejemplo de acuerdo con el documento EP 619 906 B1.

El por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie representado en el dibujo está configurado en esta forma de realización para la vigilancia con efecto de medición. El principio de los sensores 21 de esta clase, que trabajan pasivamente, consiste en que los mismos no necesitan alimentación propia de corriente eléctrica, sino que la energía de emisión necesaria para la transmisión de las señales del valor medido hacia la unidad de procesamiento de las señales se toma de la energía disponible de una señal de consulta de alta frecuencia, que es emitida a través de radio por la unidad de procesamiento de señales al realizar la consulta y es recibida a través de la antena 23.

El por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie, realizado según las figuras 1 y 2, puede tener una función adicional de identificación, en especial una estructura de codificación. Para ello se pueden prever por una parte diferentes frecuencias para la señal del valor medido y por otra parte una señal de identificación. Si el portaherramientas 10, o en lugar del mismo cualquier otra herramienta, tiene no solo un sensor 21 de ondas acústicas de superficie, sino varios sensores de esta clase o bien si se dispone de varias herramientas o portaherramientas 10, que tengan cada una de ellas un sensor 21 de ondas acústicas de superficie, puede ser ventajoso prefijar respectivamente una frecuencia propia para los diversos sensores de ondas acústicas de superficie para la respectiva identificación de los mismos, de manera que, por ejemplo, para un sensor 21 de ondas acústicas de superficie esté asignada una frecuencia propia f1, para el siguiente sensor de ondas acústicas de superficie esté asignada una frecuencia propia f2 y así sucesivamente. Con cada sensor 21 de ondas acústicas de superficie se puede medir un valor físico. Se incluyen aquí la medición de las temperaturas, fuerzas, por ejemplo fuerzas de avance, par de giro, valores de presión, posiciones o similares.

En el ejemplo de realización representado, el por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie está colocado fijamente en el vástago 11, como la parte del portaherramientas 10, que durante la operación de trabajo sufre un esfuerzo debido al proceso, en especial en relación con la temperatura, la fuerza, el par de giro, la posición o similar, que debe ser medido. El sensor 21 de ondas acústicas de superficie está contenido, por ejemplo, en una carcasa 26 cerrada herméticamente y esta última está alojada en un hueco de alojamiento 15 del portaherramientas 10 y está sujeta en éste fijamente y en forma hermética a los líquidos. En caso necesario, el por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie está configurado en forma ya conocida como sensor de temperatura compensada. La antena 23 del sensor 21, que en la figura 2 está únicamente indicada en forma esquemática, consta por ejemplo de una lámina y está protegida mediante su empotrado en un hueco de alojamiento 16 del portaherramientas 10 y cubierta allí con el material fundido, igual que la carcasa 26. En el ejemplo de realización representado en la figura 1, la antena 23 está alojada en un casquillo exterior 17 del portaherramientas 10, que está unido fijamente al casquillo 12. Por medio del material fundido de relleno o de sellado 18, que cubre la antena 23, la antena 23 queda cubierta en el casquillo exterior y protegida contra influencias exteriores y sobre todo también contra las influencias de líquidos. Del mismo modo está protegido también el sensor 21 de ondas acústicas de superficie, por ejemplo por medio de material de relleno fundido 19.

La realización descrita hace posible de forma general una vigilancia sin contactos de los procesos de fabricación en máquinas de mecanizado, por medio de la transmisión telemétrica de señales y la codificación y reflexión pasivas de señales. Se pueden vigilar así tanto los valores analógicos, como por ejemplo la fuerza, el par de giro, el recorrido, la temperatura, la presión, como también los estados binarios de señales, como por ejemplo la "Posición alcanzada" o bien el "Valor de umbral sobrepasado". Por medio de la detección de los valores mencionados, se puede controlar la estabilidad de los procesos y se puede registrar documentalmente. En caso de peligro pueden ser protegidos por medio de una parada de emergencia la persona de servicio, la máquina, así como la pieza o la herramienta. Se puede comprobar así el desgaste en herramientas con filo de corte determinado geométricamente y se puede utilizar la herramienta hasta el final de su tiempo de duración. Se pueden evitar en gran parte eventuales influencias negativas sobre la calidad del producto, así como tiempos de parada no deseados. El por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie puede ser empleado universalmente y sobre todo ahorra espacio. Gracias a su forma de trabajo pasiva, no necesita ninguna batería para la alimentación de energía, de manera que no existen aquí los problemas que ello suele llevar consigo en otros casos. Para la preparación de las señales tampoco necesita ninguna disposición electrónica costosa y que requiera espacio sobre o en la herramienta o en el portaherramientas 10, de manera que estos últimos pueden ser construidos de forma más sencilla, más compacta y también más económica. Gracias a su alojamiento hermético y protegido, el sensor 20 está protegido contra influencias exteriores y en especial también contra líquidos, por ejemplo contra líquidos de refrigeración, lo cual permite también una configuración todavía más sencilla y segura de la alimentación interna del líquido de refrigeración, según sean la construcción de la herramienta o del portaherramientas 10.

En la disposición representada en la figura 1, por medio del sensor 20 y de su sujeción en el vástago 11 es posible realizar de forma más sencilla, según se ha descrito, la vigilancia con medición de una deformación (dilatación) que tenga lugar durante el proceso de trabajo a causa del propio proceso. Así, por ejemplo, se pueden detectar la fuerza de avance y/o los pares de giro que actúan. Del mismo modo se puede vigilar también la temperatura. El por lo menos un sensor 21 de ondas acústicas de superficie es consultado en forma inalámbrica a través de radio en la forma descrita, disponiéndose de la energía de emisión necesaria, a través de la señal de consulta recibida, para la transmisión de las señales del valor medido hacia la unidad de procesamiento de señales. El sensor 21 de ondas acústicas de superficie trabaja por lo tanto sin necesidad de mantenimiento, sin fuente adicional de energía. Un recorrido de la señal del sensor, medido por ejemplo durante la carrera del portaherramientas 10, contiene informaciones sobre el desarrollo a lo largo del tiempo de la causa de la deformación y por tanto sobre la calidad, por ejemplo de la herramienta o del proceso de mecanizado. Dado que los sensores 21 de ondas acústicas de superficie de esta clase pueden ser consultados en muy poco tiempo, hacen posible de este modo la realización a tiempo también de operaciones mecánicas más rápidas. La valoración de señales del valor medido transmitidas puede proporcionar datos completos sobre el estado de la herramienta. De este modo se crea una base para tomar decisiones sobre el momento óptimo para realizar el cambio de herramienta.

Aunque en el ejemplo de realización representado en la figura 1, el sensor 20 ha sido mostrado y explicado en relación con un portaherramientas 10, se entiende naturalmente que el sensor 20, en lugar de esto, puede estar colocado también en una herramienta de exploración, una herramienta de medición, una herramienta de mecanizado por arranque de viruta, una herramienta de sujeción u otra herramienta o similar. Esto es aplicable no solo para la forma de realización según la figura 2 para la vigilancia con medición, sino del mismo modo también para las formas de realización segunda y tercera, que se explican con mayor detalle a continuación según las figuras 5 y 6 para una vigilancia con efecto de conexión.

En la figura 5 se muestra una segunda forma de realización de un sensor 21' de ondas acústicas de superficie (OFW), que está configurado en forma diferente al de la figura 2 para realizar la vigilancia con efectos de conexión. Para las piezas que corresponden al sensor 21 en la figura 2 se emplean aquí los mismos números de referencia, añadiéndoles un apóstrofo. A diferencia de la primera forma de realización según la figura 2, el sensor 21' de la figura 5 tiene por lo menos un dispositivo pasivo de conexión, designado de forma general con el número de referencia 27, que puede estar configurado, por ejemplo, de manera que reciba la energía de conexión por medio de la variación del valor del proceso que se debe vigilar y que tenga una dinámica de conexión suficiente para la frecuencia de consulta. En la forma de realización según la figura 5, el dispositivo de maniobra 27 está previsto para realizar la conexión del reflector 25'.

En la figura 6 se muestra una tercera forma de realización de un sensor 21'' de ondas acústicas de superficie, que consta por ejemplo de dos elementos de sensor 21a y 21b. En esta forma de realización representada en la figura 6, está previsto un dispositivo de maniobra 27'' para la conexión de una antena 23''. El elemento sensor 21b contiene una estructura de codificación designada con el número de referencia 28 y de este modo tiene una función adicional de identificación. Además, de este modo es posible identificar la herramienta provista del sensor 21'' o bien el portaherramientas provisto de este sensor, y distinguirlo de otros, gracias a las diferentes frecuencias para la señal del valor medido y para la señal de identificación. En el ejemplo representado, sin embargo, se utiliza la diferencia del tiempo de paso de la onda en el elemento componente con la misma frecuencia de consulta. Se valoran así los ecos dentro de período de tiempo independientes. Los reflectores posteriores (identificación) proporcionan también su eco de señal en un momento posterior. Por medio del dispositivo de maniobra 27 ó 27'' para la conexión se puede influir sobre la señal del valor medido y/o sobre la señal de identificación del sensor 21', 21'' de ondas acústicas de superficie.

En la tercera forma de realización del sensor 21'' de ondas acústicas de superficie representada en la figura 6, el dispositivo de maniobra 27'' para conexión tiene un generador pasivo 29 del valor de umbral en forma de reflector del valor de umbral. Al sobrepasarse un valor de umbral en la herramienta, en el portaherramientas, en la pieza de la pieza de la máquina o similar, por ejemplo un valor para la temperatura, la fuerza, el par de giro, la posición o similar, se dispara el dispositivo de maniobra 27'' para la conexión y a través de esta conexión se influye sobre la respuesta codificada del respectivo sensor 21'' de ondas acústicas de superficie. Con este procedimiento se consigue una mayor seguridad de transmisión por medio de la digitalización del valor medido.

Las figuras 3 y 4, mediante el ejemplo del mismo portaherramientas 10 que en la figura 1, muestran un equipamiento de este portaherramientas 10 con por lo menos un sensor de ondas acústicas de superficie, que está configurado para la vigilancia con efectos de conexión, por ejemplo con un sensor 21' de ondas acústicas de superficie, tomándose la energía de maniobra para la conexión por medio de la variación del valor del proceso que se debe vigilar, por ejemplo de la activación del dispositivo 14 de compensación de la longitud entre el vástago 11 y el casquillo 12. El dispositivo de maniobra 27 para la conexión tiene, por ejemplo, un contacto de láminas flexibles con una bobina 30, que en las figuras 3 y 4 está indicado solo esquemáticamente. El contacto de láminas flexibles 30 está configurado en la forma habitual, por ejemplo contenido en un tubito de vidrio. El contacto de láminas flexibles 30 dispone de un imán permanente 31 con forma de varilla para su disparo. El por lo menos un sensor 21' de ondas acústicas de superficie está configurado y alojado del mismo modo que en la figura 1, así como también su antena. El contacto de láminas flexibles 30 del dispositivo de maniobra 27 para conexión está situado en una parte del portaherramientas 10, por ejemplo en su vástago 11. El imán permanente 31 se apoya en posición correspondiente radial y axial y está colocado en la otra parte, por ejemplo del casquillo 12. La antena 23', configurada como pieza con forma aproximadamente anular, como en el ejemplo de la figura 1, está colocada en el hueco de alojamiento 16 del casquillo exterior 17 que forma una parte exterior del casquillo 12. El por lo menos un sensor 21' de ondas acústicas de superficie, igual que en el ejemplo de la figura 1, está alojado en una carcasa 26 cerrada herméticamente, colocada en el vástago 11.

Al resultar activado el dispositivo 14 de compensación de la longitud en forma de un desplazamiento relativo axial entre el vástago 11 y el casquillo 12, 17, como señal de haberse sobrepasado una fuerza predeterminada de avance, varía la posición axial entre el contacto de láminas flexibles 30 y el imán permanente 31, con lo cual, por ejemplo, se conecta el reflector 25' o bien la antena 23'' en el caso de la forma de realización de la figura 6, por ejemplo mediante el cierre del interruptor. El cierre del contacto de láminas flexibles 30 provoca un impulso para el sensor 21' de ondas acústicas de superficie. Por medio de la señal del valor medido, consultada a distancia, se puede comprobar el hecho de que se ha activado el dispositivo 14 de compensación de la longitud, de manera que se puede reaccionar en forma adecuada.

Se entiende que el dispositivo de maniobra 27 para conexión, compuesto del contacto de láminas flexibles 30 con bobina y el imán permanente 31, es únicamente un ejemplo de un dispositivo de maniobra de esta clase.

En otro ejemplo de realización, el dispositivo de maniobra para conexión tiene por ejemplo un circuito de resonancia, que consta de una bobina y de un elemento piezoeléctrico.

Aunque se ha explicado hasta aquí, por medio de las figuras 3 y 4, la utilización de un sensor 21' ó 21'' de ondas acústicas de superficie (OFW) para la vigilancia con conexión mediante el ejemplo de un portaherramientas 10, se entiende igualmente que en lugar de éste se puede emplear también una herramienta con un sensor 21' ó 21'' de esta clase de ondas acústicas de superficie, por ejemplo en una herramienta de exploración (palpador de medición), una herramienta de medición, una herramienta de mecanizado por arranque de viruta, una herramienta de sujeción, un limitador de posiciones finales, u otros elementos similares.

Claims (21)

1. Herramienta o portaherramientas, al que está acoplado en forma funcional y espacial por lo menos un sensor (20) que trabaja sin contactos, cuyas señales del valor medido pueden ser enviadas a una unidad de procesamiento de señales para su valoración, estando el por lo menos un sensor (20) configurado como sensor pasivo, cuyas señales del valor medido pueden ser consultadas a distancia sin contactos a través de radio, y el cual está unido por lo menos a una antena correspondiente y está colocado fijamente en la parte (11) de la herramienta o del portaherramientas (10), que durante la operación de trabajo sufre una influencia debida al proceso y que debe ser medida, en especial en lo relativo a la temperatura, la fuerza, el par de giro, la posición u otros factores similares,

caracterizado porque

el sensor está configurado como sensor (21, 21' 21'') de ondas acústicas de superficie (OFW), que trabaja según el principio de las disposiciones de ondas acústicas de superficie y está alojado en una carcasa (26) cerrada herméticamente, la cual está colocada en un hueco de alojamiento (15) de la herramienta o del portaherramientas (10) y está sujeta allí en forma fija y estanca a los líquidos, y porque la por lo menos una antena (23, 23') está alojada en forma protegida en un hueco de alojamiento (16) de la herramienta o del portaherramientas (10) y está sujeta allí fijamente y en forma estanca a los líquidos.

2. Herramienta o portaherramientas según la reivindicación 1, caracterizado porque el por lo menos un sensor (21, 21', 21'') de ondas acústicas de superficie que trabaja en forma pasiva no dispone de alimentación propia de corriente eléctrica, sino que la energía de emisión, necesaria para la transmisión de las señales del valor medido hacia la unidad de procesamiento de señales, procede de la energía de una señal de consulta de alta frecuencia, emitida a través de radio por la unidad de procesamiento de señales.

3. Herramienta o portaherramientas según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el por lo menos un sensor (21) de ondas acústicas de superficie está construido para realizar la vigilancia con efecto de medición.

4. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el por lo menos un sensor (21'') de ondas acústicas de superficie tiene una función adicional de identificación (28), en especial una estructura de codificación.

5. Herramienta o portaherramientas según la reivindicación 4, caracterizado porque están previstas diferentes frecuencias para la señal del valor medido y para la señal de identificación.

6. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque están previstos varios sensores (21, 21', 21'') de ondas acústicas de superficie, para cada uno de los cuales está predeterminada respectivamente una frecuencia propia para la correspondiente identificación de cada sensor.

7. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el por lo menos un sensor (21, 21', 21'') de ondas acústicas de superficie está configurado como sensor con temperatura compensada.

8. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al por lo menos un sensor (21', 21'') de ondas acústicas de superficie está conectado por lo menos un dispositivo pasivo de maniobra (27, 27'') de conexión para la vigilancia con efecto de conexión, cuya energía es obtenida a partir de la variación del valor del proceso que se debe vigilar.

9. Herramienta o portaherramientas según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27) está previsto para la conexión de un reflector (25') del por lo menos un sensor (21') de ondas acústicas de superficie.

10. Herramienta o portaherramientas según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27'') está previsto para la conexión de una antena (23'') del por lo menos un sensor (21'') de ondas acústicas de superficie.

11. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la señal del valor medido y/o la señal de identificación del por lo menos un sensor (21', 21'') de ondas acústicas de superficie puede ser influida por medio del dispositivo de maniobra (27, 27'') para conexión.

12. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27'') para conexión tiene un generador pasivo (29) del valor de umbral.

13. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27) para conexión tiene un contacto de láminas flexibles (30) con una bobina.

14. Herramienta o portaherramientas según la reivindicación 13, caracterizado porque al contacto de láminas flexibles (30) está acoplado un imán permanente (31) para realizar el disparo o la activación del contacto de láminas flexibles (30).

15. Herramienta o portaherramientas según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27, 27'') para conexión tiene un circuito de resonancia, que consta de una bobina y un elemento piezoeléctrico.

16. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada por tener una configuración como herramienta de exploración, herramienta de medición, herramienta de mecanizado por arranque de viruta, herramienta de sujeción, limitador de posiciones finales u otros objetos similares.

17. Portaherramientas según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por tener una configuración como mandril para cambio rápido (10), en especial para el tallado de roscas, la laminación de roscas u otras tareas similares.

18. Portaherramientas según la reivindicación 17, caracterizado por tener un vástago (11), que puede ser alojado en un husillo de la máquina, en un alojamiento para herramientas o similar, y que además tiene un casquillo (12, 17), que está construido para el alojamiento de un elemento suplementario encajable con herramienta para el cambio rápido de ésta o bien directamente para el alojamiento de la herramienta, y está unido al vástago (11) por medio de un dispositivo (14) de compensación de la longitud, que se activa por medio de un desplazamiento axial relativo entre el vástago (11) y el casquillo (12, 17), y además se activa por medio de por lo menos un sensor (21, 21', 21'') de ondas acústicas de superficie con antena (23') y con dispositivo de maniobra (27) para conexión, que es accionado cuando se activa el dispositivo (14) de compensación de la longitud, como signo de que se ha sobrepasado una fuerza de avance predeterminada, conectándose, por ejemplo, la antena (23'') o el reflector (25').

19. Portaherramientas según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de maniobra (27) para conexión tiene un contacto de láminas flexibles (30) en una pieza, por ejemplo en el vástago (11), y un imán permanente (31) acoplado en forma axial y radial a la otra pieza, por ejemplo al casquillo (12, 17).

20. Portaherramientas según las reivindicaciones 18 ó 19, caracterizado porque la antena (23), como componente con forma aproximada de anillo, está colocada en un hueco de alojamiento (16) de una parte exterior del casquillo (12, 17).

21. Portaherramientas según una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque el por lo menos un sensor (21, 21', 21'') de ondas acústicas de superficie está alojado en una carcasa (26) cerrada herméticamente, y su carcasa (26) está alojada en el casquillo (12, 17) o en el vástago (11).