ES2254817T3 - Dispositivo de cambio de herramientas para prensas. - Google Patents
Dispositivo de cambio de herramientas para prensas.Info
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Abstract
Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1) para piezas grandes o similar, que comprende un dispositivo para cambiar el accesorio específico de la pieza, en donde cada etapa de conformación (2) presenta un sistema de transporte independiente (9) con viga de ventosas (10) desacoplable y la mesa corrediza trasladable (5) que lleva la herramienta (6, 7), caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) está montado de manera basculable alrededor de un eje de giro (13) por debajo del canto superior y transversalmente a la dirección (8) de transporte de las piezas en la zona extrema de la mesa corrediza (5).
Description
Dispositivo de cambio de herramientas para
prensas.
La invención concierne a una prensa, una línea de
prensas, una prensa de etapas para piezas grandes o similar con un
dispositivo para cambiar los accesorios específicos de las piezas
según el preámbulo de las reivindicaciones 1 ó 2.
En una prensa, una línea de prensas o una prensa
de etapas para piezas grandes están previstos equipos de
transposición para el transporte de las piezas. En desarrollos más
recientes según el documento DE 100 09 574 se efectúa el proceso de
transporte por medio de sistemas de transporte separados asociados a
cada prensa o etapa de prensa. Estos equipos individualmente
controlables o regulables sirven para evacuar de una etapa de
herramienta la pieza de trabajo a conformar y para alimentarla a la
etapa de herramienta subsiguiente. El sistema de transporte está
construido como una especie de brazo basculante. Por integración de
un gran número de grados de libertad o ejes de movimiento se puede
realizar, durante el movimiento de transporte, una variación de la
posición de la pieza de trabajo adaptada de forma óptima al proceso
de conformación. Esto hace posible que se prescinda también de
bandejas intermedias y se reduzcan así sensiblemente las distancias
de las etapas de herramientas. La longitud total de la instalación
de prensa se reduce netamente con esta
medida.
medida.
Se conoce también como estado de la técnica un
cambio de herramientas completamente automatizado, incluido el
accesorio específico de la pieza del sistema de transporte. Una
representación correspondiente puede encontrarse en el documento DE
43 09 661. En el cambio de herramientas se enchufan sobre pernos de
enchufe los travesaños o vigas de ventosas que levan las piezas de
trabajo. Estos pernos de enchufe están fijados a la mesa corrediza
y, por tanto, el travesaño puede ser sacado del recinto de la
prensa. Durante la fase de producción se hacen bascular
lateralmente los pernos de enchufe por encima del canto superior de
la mesa corrediza hasta una posición aproximadamente horizontal.
Esta basculación de los pernos de enchufe hacia fuera de la zona de
transporte de las piezas de trabajo es necesaria para evitar una
colisión con el sistema de transporte.
En este y en otros sistemas conocidos es
desventajosa la insuficiente capacidad de tránsito por la prensa.
Debido a la ejecución economizadora de espacio como consecuencia de
sistemas de transferencia más recientes, es muy pequeño el acceso
en los espacios libres entre la mesa corrediza con herramienta y el
montante de la prensa. Si se producen perturbaciones del
funcionamiento durante la producción, tiene que ser posible un
acceso al recinto de la prensa. Este acceso está sensiblemente
dificultado por los pernos de enchufe basculados dispuestos a mayor
altura. Es desventajosa de la misma manera la solución revelada en
el documento GB 2 199 781 con consolas montadas lateralmente en las
zonas exteriores de las mesas corredizas y dotadas de un equipo de
extracción basculable para vigas de ventosas.
La invención se basa en el problema de evitar los
inconvenientes anteriormente descritos del estado de la técnica y
configurar un dispositivo de cambio de herramientas y especialmente
un dispositivo de cambio para el accesorio específico de la pieza de
modo que no sea dificultada por éste la accesibilidad al recinto de
la prensa. El dispositivo de cambio deberá ser barato y deberá poder
realizarse con economía de espacio como una especie de sistema de
construcción modular.
Este problema se resuelve según la invención
partiendo de un sistema de transporte y un dispositivo de cambio de
herramientas de la clase descrita al principio por medio de las
características descritas en las reivindicaciones 1 y 2.
En las reivindicaciones 3 a 11 subordinadas se
indican perfeccionamientos convenientes y ventajosos de la
invención.
Mediante la solución de la invención del problema
planteado se pueden evitar los inconvenientes del estado de la
técnica tanto por la aplicación de características individuales como
en la combinación preconizada por la invención. A este respecto, la
invención se basa en la idea de colocar el dispositivo de cambio
para el accesorio específico de la pieza y configurar el desarrollo
del movimiento de tal manera que se evite así que se dificulte la
capacidad de tránsito por el recinto de la prensa.
En una forma de construcción compacta, el
dispositivo de cambio está constituido en general por dos unidades,
una de las cuales se monta en cada una de las zonas extremas de las
mesas corredizas. Para la retracción a la posición de cambio se
proponen dos formas del movimiento:
- 1.
- Movimiento de basculación, en total aproximadamente 90°
- 2.
- Movimiento lineal vertical
El accionamiento de basculación hace posible
posiciones diferentes del dispositivo de cambio. Éstas pueden ser a
título de ejemplo:
- -
- posición horizontal durante la fase de producción
- -
- posición oblicua, en la magnitud angular necesaria, para la transferencia de vigas de ventosas en la prensa y también para el cambio de vigas de ventosas por fuera de la prensa. Esta posición es favorable también para el cambio de herramientas
- -
- posición vertical como posición de extensión hacia fuera o de retracción o bien en una variante alternativa para la transferencia de la viga de ventosas en la prensa.
En una ejecución por medio de un accionamiento
lineal están previstas una posición de aparcamiento retraída y una
posición de cambio extendida hacia fuera.
El dispositivo de cambio está equipado con un
sistema de alojamiento y eventualmente con un sistema de sujeción
para la viga de ventosas. Para evitar cantos perturbadores, debido a
las arañas de ventosas fijadas sobre la viga de ventosas, esta viga
de ventosas tiene que ser eventualmente giratoria alrededor de su
eje. Este equipo de giro puede ser parte integrante del dispositivo
de cambio y también, como alternativa, del sistema de
transporte.
Durante el cambio de herramientas el sistema de
transporte con la viga de ventosas en la zona del montanter se
encuentra en una posición de aparcamiento. La herramienta superior
es trasladada hacia la herramienta inferior por el movimiento
descendente del macho y se suelta el sujetador de las
herramientas.
Seguidamente se eleva el macho y el dispositivo
de cambio de herramientas se traslada a la posición de cambio para
recibir la viga de ventosas. A título de ejemplo, son posibles en
este caso dos variantes para ejecutar la basculación:
- 1.
- El dispositivo de cambio de herramientas bascula hasta que se pueda transferir la viga de ventosas en la posición de aparcamiento del sistema de transporte. La viga de ventosas es recibida así en posición exacta por medio del sistema de alojamiento y sujeción del dispositivo de cambio y se desacopla entonces del sistema de transporte. El desacoplamiento es necesario también para las líneas conductoras de energía y el sistema de depresión. Después de la recepción, el dispositivo de cambio de herramientas bascula hasta una posición vertical y hace entonces que la viga de ventosas gire alrededor de su eje de tal manera que las arañas de ventosas lleguen a la posición necesaria para la extensión hacia fuera sin pertur- baciones.
- 2.
- En la variante alternativa el dispositivo de cambio de herramientas bascula en aproximadamente 90° desde la posición horizontal hasta la vertical. El sistema de transporte bascula desde la posición de aparcamiento en dirección al dispositivo de cambio de herramientas hasta que sea posible una transferencia de la viga de ventosas. Además, el sistema de transporte hace que gire la viga de ventosas en una cuantía que posibilite nuevamente que las arañas de ventosas se extiendan también hacia fuera sin problemas. En esta solución propuesta se puede prescindir eventualmente del sistema de sujeción de la viga de ventosas en el dispositivo de cambo de herramientas.
En el accionamiento del dispositivo de cambio por
medio de un accionamiento lineal el desarrollo del movimiento del
sistema de transporte es como se ha descrito bajo 2. Para reducir el
recorrido necesario de extensión hacia fuera del dispositivo de
cambio, el sistema de transporte se traslada adicionalmente a una
posición inferior que es ligeramente más grande que la mitad de la
anchura de la araña de ventosas. La transferencia de la viga de
ventosas al dispositivo de cambio puede efectuarse, según la
configuración y la posición del alojamiento, por medio de un
movimiento vertical y también un movimiento hori-
zontal.
zontal.
Es especialmente conveniente que la invención
esté configurada de modo que el dispositivo de cambio de
herramientas represente una especie de sistema de construcción
modular. Mediante las soluciones propuestas se consigue una forma
de construcción barata y muy compacta.
El accionamiento para el movimiento de
basculación y también el accionamiento lineal están fijados a la
mesa corrediza en posición estacionaria, lo que, aparte de una
reducción de las masas a acelerar, es ventajoso también para la
conexión de las líneas eléctricas.
Mediante la invención se facilita también el
cambio del equipamiento por fuera de la prensa. Es posible sin
estorbos la accesibilidad a los sitios de sujeción de las
herramientas inferiores. Mediante, por ejemplo, una basculación del
dispositivo de cambio con la viga de ventosas en un intervalo
angular cualquiera dentro de 90º se puede establecer por
basculación hacia dentro una posición de cambio óptima. Asimismo, no
existen zonas perturbadoras para la instalación y funcionamiento de
los cables de transporte, los cuales son necesarios para la
separación o colocación de las herramientas por medio de una
grúa.
Otras ventajas y detalles de la invención pueden
apreciarse en los dibujos y se exponen de forma más pormenorizada
en la descripción siguiente de tres ejemplos de ejecución.
Muestran:
La figura 1, una vista parcial de una prensa de
etapas para piezas grandes durante la producción,
La figura 2, lo mismo que la figura 1, pero con
viga de ventosas en posición de cambio,
La figura 3, lo mismo que la figura 1, pero con
mesa corrediza en posición de extensión hacia fuera,
La figura 4, una vista parcial transversal a la
dirección de transporte de las piezas,
La figura 5, un ejemplo de ejecución alternativo
con accionamiento de basculación,
La figura 6, un ejemplo de ejecución alternativo
con accionamiento lineal durante la producción, y
La figura 7, lo mismo que la figura 6, pero con
viga de ventosas en posición de cambio.
En la figura 1 puede apreciarse el fragmento de
una prensa de etapas 1 para piezas grandes. Las etapas de
conformación se han designado con 2.1 a 2.3, estando representadas
2.1 y 2.3 solamente en una media vista. En forma simplificada pueden
verse los machos 3.1 a 3.3 y los montantes 4.1 y 4.2 de la prensa 1.
Dentro de la prensa 1 están retraídas las mesas corredizas
5.1-5.3 que llevan las herramientas inferiores 6.1 a
6.3. Las herramientas superiores 7.1 a 7.3 están fijadas a los
machos 3.1 a 3.3 por medio de elementos de sujeción. Por medio del
sistema de transporte 9.1, 9.2 se transportan las piezas de trabajo,
no representadas con detalle, en la dirección de transporte 8 a
través de la prensa 1. A este fin, en los sistemas de transporte
9.1, 9.2 están montadas y fijadas de forma basculable unas vigas de
ventosas 10.1, 10.2. Para recibir y sujetar las piezas de trabajo
están previstas unas arañas de ventosas 11.1, 11.2. Los dispositivos
de cambio 12.1, 12.2 para las vigas de ventosas 10.1, 10.2 están
montados en las mesas corredizas 5.2, 5.3 de manera que puede girar
alrededor del eje 13.1, 13.2. La figura 1 corresponde a la situación
de producción y, por este motivo, el dispositivo de cambio 12.1,
12.2 ha sido basculado hasta una posición horizontal. Debido a la
posición propuesta del eje 13.1, 13.2 es posible posicionar el
dispositivo de cambio 12.1, 12.2 por debajo del nivel de la
cubierta transitable 14 de los conductos de chatarra. Por tanto, el
recinto intermedio 15 es libremente accesible.
En la figura 2 se ha representado la situación de
la transferencia de las vigas de ventosas 10 del sistema de
transporte 9 al dispositivo de cambio 12. El brazo basculante del
sistema de transporte 9 se encuentra en una posición vertical y el
alojamiento del dispositivo de cambio 12 ha sido basculado hasta el
mismo eje vertical 16. Por medio de un accionamiento 17 se puede
trasladar verticalmente el sistema de transporte 9 y así se puede
transferir la viga de ventosas 10 en un alojamiento del dispositivo
de cambio 12 configurado como una cabeza de horquilla 18. En la
cabeza de horquilla 18 está fijado también un dispositivo de apriete
para lograr una retención segura de la viga de ventosas 10. La
araña de ventosas 11 se encuentra en una posición horizontal.
La figura 3 muestra la posición vertical de la
araña de ventosas 11 que resulta necesaria para la extensión hacia
fuera de las mesas corredizas 5. El movimiento de giro necesario de
la viga de ventosas 10 se efectúa por medio del dispositivo de
cambio 12. En este caso, la cabeza de horquilla 18 es hecha bascular
por una transmisión de correa desenrollable 19 durante el
movimiento de basculación del dispositivo de cambio 12. Dado que la
viga de ventosas 10 está retenida en esta cabeza de horquilla 18,
tiene lugar así una basculación en aproximadamente 90º. Si se
construye la transmisión de correa 19 con un multiplicación
correspondiente, no son necesarios otros medios de accionamiento
para la basculación, ya que ésta se produce exclusivamente por
efecto del movimiento del dispositivo de cambio 12.
La extensión de la mesa corrediza 5 hacia fuera
de la prensa 1 se puede efectuar sin cantos perturbadores. Por
fuera de la prensa 1 puede hacerse que el dispositivo de cambio 12
bascule hasta una posición ergonómicamente favorable para el cambio
de la viga de ventosas 10. Se simplifica sensiblemente la
manipulación del proceso de cambio por parte del personal de
servicio.
En la figura 4 están representados detalles de
ejecución adicionales. El dispositivo de cambio 12 está construido
por duplicado y está fijado y montado en cada caso en la zona
extrema de la mesa corrediza 5. Las cabezas de horquilla 18 para
recibir la viga de ventosas 10 están unidas en un extremo con el
brazo basculante 20. El brazo basculante 20 está montado con su
otro extremo de manera que puede girar alrededor del eje de giro
13. El accionamiento 21 produce el movimiento de basculación. La
transmisión de correa 19 que realiza el movimiento de basculación de
la cabeza de horquilla 18 está integrada en el brazo basculante
20.
La figura 5 muestra una forma de ejecución
alternativa. Se prescinde de la basculación de la cabeza de
horquilla 18 y se suprime la transmisión de correa 19 del
dispositivo de cambio 12. El sistema de transporte 9 realiza el giro
de la viga de ventosas 10 hasta una posición vertical de las arañas
de ventosas 11. A este fin, el sistema de transporte 9 bascula hasta
la posición de cambio y hace que gire entonces la viga de ventosas
10 de tal manera que la araña de ventosas 11 esté dispuesta en
posición vertical. Mediante un movimiento de descenso vertical del
sistema de transporte 9 se coloca la viga de ventosas 10 dentro de
la cabeza de horquilla 18. Después del desacoplamiento completamente
automático de la viga de ventosas 10 respecto del dispositivo de
transporte, el sistema de transporte puede bascular hasta una
posición que haga posible que la mesa corrediza sea extendida hacia
fuera sin perturbaciones. En la solución propuesta se puede
prescindir eventualmente del aprisionamiento en la cabeza de
horquilla 18 para la viga de ventosas 10, con lo que se consigue una
vez más una simplificación del dispositivo de
cambio 12.
cambio 12.
La representación de puntos y trazos de la
posición del dispositivo de cambio 12 corresponde a la situación
durante el cambio de la viga de ventosas 10 o en general durante el
cambio de herramientas y de accesorios.
Como se ha explicado en el primer ejemplo de
ejecución, el dispositivo de cambio está durante la producción en
la posición de aparcamiento por debajo de la cubierta transitable.
En la figura 5 se ha dibujado esto con línea continua.
La posición de aparcamiento mostrada puede estar
girada también 180º sin restricción para ambos ejemplos de
ejecución, hasta quedar directamente sobre los lados frontales de la
mesa corrediza.
Para aumentar la flexibilidad, el dispositivo de
cambio 12 puede equiparse aún con otro eje de movimiento. El brazo
de basculación 20 estaría construido entonces en forma móvil como un
brazo telescópico, según se indica en la figura 5 por medio de la
flecha 23. El movimiento puede realizarse por medio de una
transmisión de husillo o un cilindro. Cuando la mesa corrediza es
de construcción ancha y, por tanto, la extensión hacia fuera de la
araña de ventosas es problemática debido al espacio restringido, se
puede depositar esta araña sobre la herramienta 6, 7. El brazo
basculante 20 se extendería con este fin hacia fuera como una
especie de telescopio hasta una posición por encima de la
herramienta superior 7 depositada sobre la herramienta inferior 6.
El alojamiento basculable 18, según las figuras 1 a 3, puede
bascular entonces hacia dentro junto con la araña de ventosas 11
hasta quedar sobre la herramienta 6, 7. El brazo basculante 20 puede
ser hecho bascular eventualmente aún en mayor medida en dirección a
la herramienta para optimizar adicionalmente la situación de
extensión
hacia fuera.
hacia fuera.
En las figuras 6 y 7 está representada una
ejecución a título de ejemplo por medio de un accionamiento lineal.
Durante la producción, el dispositivo de cambio 12 se encuentra por
debajo de la cubierta 14 en posición bajada y el recinto intermedio
15 es libremente transitable.
La figura 7 muestra la posición de cambio. Se
puede apreciar claramente que, debido a la baja posición retraída
del sistema de transporte 9, el recorrido de extensión hacia fuera
del dispositivo de cambio 12 puede ser pequeño. Esta carrera se
realiza por medio de un cilindro telescópico 22. Como accionamiento
para el movimiento vertical pueden servir también otros sistemas
telescópicos, como, por ejemplo, una especie de mesa de
pantógrafo.
La invención no queda limitada a las ejecuciones
descritas y representadas. Comprende también todas las ejecuciones
técnicas que caigan dentro del ámbito de las reivindicaciones
vigentes.
Así, el alojamiento para la viga de ventosas no
queda limitado a una cabeza de horquilla, sino que puede estar
configurado también en otras formas, como, por ejemplo, como un
perno de alojamiento.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
1 \+ Prensa de etapas para piezas grandes\cr
2.1-2.3 \+ Etapas de conformación\cr
3.1-3.3 \+ Machos\cr 4.1, 4.2 \+ Montantes\cr
5.1-5.3 \+ Mesa corrediza\cr
6.1-6.3 \+ Herramienta inferior\cr
7.1-7.3 \+ Herramienta superior\cr 8 \+ Dirección
de transporte\cr 9.1, 9.2 \+ Sistema de transporte\cr 10.1, 10.2
\+ Viga de ventosas\cr 11.1, 11.2 \+ Arañas de ventosas\cr 12.1,
12.2 \+ Dispositivo de cambio\cr 13.1, 13.2 \+ Eje de giro\cr 14
\+ Cubierta\cr 15 \+ Espacio intermedio\cr 16 \+ Vertical\cr 17
\+ Accionamiento\cr 18 \+ Alojamiento, cabeza de horquilla\cr 19
\+ Transmisión de correa\cr 20 \+ Brazo basculante\cr 21 \+
Accionamiento\cr 22 \+ Cilindro telescópico\cr 23 \+
Flecha\cr}
Claims (11)
1. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar, que comprende un dispositivo para
cambiar el accesorio específico de la pieza, en donde cada etapa de
conformación (2) presenta un sistema de transporte independiente (9)
con viga de ventosas (10) desacoplable y la mesa corrediza
trasladable (5) que lleva la herramienta (6, 7),
caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) está
montado de manera basculable alrededor de un eje de giro (13) por
debajo del canto superior y transversalmente a la dirección (8) de
transporte de las piezas en la zona extrema de la mesa corre-
diza (5).
diza (5).
2. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar, que comprende un dispositivo para
cambiar el accesorio específico de la pieza, en donde cada etapa de
conformación (2) presenta un sistema de transporte independiente (9)
con viga de ventosas (10) desacoplable y la mesa corrediza
trasladable (5) que lleva la herramienta (6, 7),
caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) está
colocado por debajo del canto superior y transversalmente a la
dirección (8) de transporte de las piezas en la zona extrema de la
mesa corrediza (5) y puede ser accionado por medio de un
accionamiento telescó-
pico (22).
pico (22).
3. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) presenta
en una zona extrema un alojamiento (18) para la viga de ventosas
(10) y en la otra zona extrema un accionamiento de giro (21) o un
cilindro telescópico (22).
4. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según la reivindicación 1,
caracterizada porque el accionamiento de giro (21) puede
hacer bascular al dispositivo de cambio (12) alrededor del eje de
giro (13) en un rango angular de 90º, siendo las posiciones extremas
aproximadamente una posición horizontal y una posición vertical.
5. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según las reivindicaciones 1 y 4,
caracterizada porque la posición horizontal como posición de
producción es tal que el dispositivo de cambio (12) está colocado
por encima de la cubierta (14).
6. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según la reivindicación 1,
caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) está en
una posición vertical o una posición angular para dar alojamiento a
la viga de ventosas (10).
7. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la viga de ventosas (10) que lleva las
arañas de ventosas (11) es hecha girar por el dispositivo de cambio
(12) o el sistema de transporte (9) de tal manera que las arañas de
ventosas (11) están aproximadamente en posición vertical.
8. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según las reivindicaciones 1 y 3,
caracterizada porque en el dispositivo de cambio (12) está
integrada una transmisión de correa (19) para hacer bascular el
alojamiento (18).
9. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas (1)
para piezas grandes o similar según la reivindicación 1,
caracterizada porque el brazo basculante (20) del dispositivo
de cambio (12) puede construirse como un brazo telescópico.
10. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas
(1) para piezas grandes o similar según la reivindicación 2,
caracterizada porque el dispositivo de cambio (12) está
dispuesto como posición de producción en una posición retraída por
debajo de la cubierta (14).
11. Prensa, línea de prensas, prensa de etapas
(1) para piezas grandes o similar según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque se pueden emplear dos dispositivos de
cambio (12), estando dispuesto cada uno de ellos en la zona extrema
de la mesa corre-
diza (5).
diza (5).
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