ES2256905T3 - Centro de mecanizado en el que los portapiezas presentan un acoplamiento multiple con cubierta. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN CENTRO DE MECANIZADO CON MAQUINAS HERRAMIENTAS CADA UNA DE LAS CUALES TIENE UNA ZONA DE TRABAJO PARA EL MECANIZADO DE PIEZAS (21), UNA ESTACION DE AMARRE (18) EN LA QUE SE COLOCAN EN UNOS PORTAPIEZAS (19) LAS PIEZAS (21) QUE SE HAN DE MECANIZAR, Y UN APARATO DE CARGA QUE TRANSPORTA LOS PORTAPIEZAS (19) ENTRE LA ESTACION DE AMARRE (18) Y EL ESPACIO DE TRABAJO DE POR LO MENOS UNA MAQUINA HERRAMIENTA. EN EL PORTAPIEZAS (19) ESTA PREVISTO UN ACOPLAMIENTO MULTIPLE (70) PARA LA TRANSMISION DE ENERGIA FLUIDICA QUE SE ACOPLA OPCIONALMENTE EN LA ESTACION DE AMARRE (18).

Description

Centro de mecanizado en el que los portapiezas presentan un acoplamiento múltiple con cubierta.

La presente invención se refiere a un centro de mecanizado con maquinas herramienta que, presenta cada una un espacio de trabajo para el mecanizado de piezas, una estación de sujeción en la que se sujeta al portapiezas las piezas, y un dispositivo de carga que transporta los portapiezas entre la estación de sujeción y el área de trabajo de, cómo mínimo, una máquina herramienta.

Un centro de mecanizado de este tipo se conoce por el documento DE 195 16 849 A1.

En el centro de mecanizado conocido se encuentran dispuestos, una al lado de la otra, una serie de máquinas herramienta, estando situada, además de esta serie de máquinas herramienta, una estación de carga y descarga en la que se encuentra una estación de sujeción. En la estación de sujeción se colocan piezas en portapiezas sostenidas por un brazo pivotante de un dispositivo de carga.

Después de cargar el portapiezas con una nueva pieza a mecanizar, el brazo pivotante pivote hacia dentro y el dispositivo de carga se dirige hacia una de las máquinas herramienta, donde el brazo pivotante pivota nuevamente hacia fuera y el portapiezas es fijado a un portadispositivos dispuesto en el espacio de trabajo de esa máquina herramienta. Después del mecanizado de la pieza el portapiezas retorna para otro mecanizado a otra máquina herramienta o a la estación de carga/descarga, para cambiar allí la pieza mecanizada por una pieza a mecanizar.

El brazo pivotante del dispositivo de carga toma el portapiezas por un lado, donde, por su parte, este último también toma por un lado la pieza a mecanizar. También el portadispositivos en los espacios de trabajo toma el portapiezas por un lado, pudiendo estar dispuesto opcionalmente un contrasoporte para poder centrar mejor las piezas sujetadas.

Se ha demostrado que con el centro de mecanizado, el manejo de las piezas o del portapiezas tiene desventajas, especialmente cuando deben mecanizarse piezas pesadas y/o voluminosas. Por un lado, sorprendentemente, disminuye la precisión y la reproducibilidad de la operación de mecanizado cuando se utilizan piezas más pesadas y/o más voluminosas. Estas desventajas pueden eliminarse parcialmente o al menos reducirse, realizando, en general, el manejo de la pieza a mecanizar a velocidades menores. Esto significa que, sin embargo, para obtener una precisión de mecanizado elevada y una reproducibilidad en el mecanizado de piezas pesadas y/o voluminosas en el centro de mecanizado conocido, el tiempo de pieza a pieza se reduce, lo que naturalmente es una desventaja.

El documento US 5 161 662 describe una máquina herramienta con un llamado cambiador de paletas, en la que se transportan las diferentes paletas una tras otra a la mesa de pieza y allí se bloquean. En cada paleta se ha previsto un llamado dispositivo, que en este documento se denomina también cabezal índice. El cabezal índice lleva la pieza a mecanizar, que después del bloqueo de la paleta se mecaniza con la máquina herramienta en la mesa de la pieza.

Para proporcionar al dispositivo que se encuentra en la paleta señales de mando, se ha previsto un acoplamiento múltiple, cuya parte móvil está dispuesta en la pieza de la mesa y su parte fija en cada una de las paletas a cambiar.

El documento EP 0 418 931 A2 describe una disposición de detección para una máquina herramienta, donde se ha previsto en un portapiezas un acoplamiento múltiple para la transmisión de energía fluídica, que está acoplada opcionalmente a una estación de sujeción.

Con estos antecedentes, el objetivo de la presente invención es perfeccionar el centro de mecanizado mencionado anteriormente de una manera tal que, con un diseño sencillo, se consiga una velocidad y precisión de mecanizado mayor, especialmente en piezas pesadas y/o voluminosas.

En el centro de mecanizado mencionado al comienzo se consigue este objetivo porque se encuentra dispuesto en el portapiezas un acoplamiento múltiple acoplado opcionalmente a la estación de sujeción, para la transmisión de energía fluídica, que se acopla opcionalmente a la estación de sujeción, que comprende el portaherramientas un dispositivo con elementos de sujeción autoblocantes para la sujeción en una posición exacta de una pieza, comprendiendo el dispositivo un módulo de acoplamiento para suministrar energía fluídica a los elementos de sujeción, y que presenta el dispositivo en, por lo menos uno de sus caras frontales, una pieza de sujeción, a través de la cual se sujeta en la estación de sujeción y en un espacio de trabajo en un contra soporte.

De este modo, el objetivo básico de la invención se ha conseguido completamente.

Los inventores de la presente solicitud han reconocido que el menoscabo de la precisión del mecanizado en piezas pesadas es atribuible, entre otros, al hecho de que las fuerzas de sujeción en los portapiezas no son suficientes y que, además, la posición de las piezas no puede ser controlada de modo suficiente. A través del acoplamiento múltiple se puede ahora utilizar la energía fluídica, por un lado, para el accionamiento de elementos de sujeción de retención automática y, por otro lado, para la interrogación de sensores de presión de retención, que indican mediante topes, etc. la posición de la pieza a mecanizar. Puede obtenerse un aumento considerable de la precisión de mecanizado colocando las piezas en una posición precisa en los portapiezas y, opcionalmente, incrementando la fuerza de sujeción en el espacio de trabajo, pudiendo conseguirse, debido a la sujeción automática, un desplazamiento rápido del dispositivo de carga, con lo que también aumenta la velocidad del mecanizado.

Mediante la colocación de los elementos de sujeción, se puede incrementar claramente la precisión de mecanizado todavía más, pues una parte de las pérdidas de precisión con piezas de trabajo pesadas, que ocurre en el estado actual de la técnica, se debe a que estas piezas de trabajo no se sujetan de forma suficientemente segura en el portaherramientas. Mediante el módulo de acoplamiento, se suministra ahora los elementos de sujeción, tanto en la estación de sujeción como también en el espacio de trabajo con energía fluídica, con lo cual las piezas, durante el mecanizado, así como en el posicionado, se sujetan de forma segura. El modelo de acoplamiento permite, además, que se empleen elementos de sujeción autoblocantes, cuya fuerza de sujeción se incrementa en el recinto de trabajo por la energía fluídica, y que en la estación de sujeción se puedan abrir de forma activa. Durante el transporte entre la estación de sujeción y el espacio de trabajo sujetan estos elementos de sujeción autoblocante de forma tan segura que se pueden mover y trasladar de forma muy rápida, sin modificar su posición en el dispositivo.

Mientras que en el acoplamiento múltiple sólo se utiliza en la estación de sujeción y cubren el espacio de trabajo según la invención, se encuentra el módulo de acoplamiento tanto en la estación de sujeción como también en el correspondiente espacio de trabajo en el sentido citado anteriormente. El acoplamiento múltiple permite con ello una sujeción controlada de las piezas en los elementos de sujeción. El acoplamiento múltiple posibilita con ello una sujeción controlada de la pieza de trabajo en los elementos de sujeción. Las uniones neumáticas, se pueden producir para controlar a través de las interrogaciones de presión de acumulación, topes, etc., que se muestran una colocación exacta de las piezas de trabajo. Debido a que este acoplamiento múltiple sólo se acopla opcionalmente en la estación de sujeción, es posible, tanto el espacio de trabajo como también en la estación de sujeción con un acoplamiento múltiple abierto, girar el dispositivo mediante un distribuidor giratorio, que comprende sólo el módulo de acoplamiento, que se necesita para la sujeción de los elementos de sujeción. El gran número de elementos de acoplamiento que se necesitan para la interrupción de la presión de retención, etc. se puede prever en el acoplamiento múltiple, cuya contrapieza sólo es necesaria en la estación de sujeción, lo que en conjunto aporta ventajas constructivas en el nuevo centro de mecanizado.

En este proceso, se prefiere disponer de una cubierta para elementos de acoplamiento del acoplamiento múltiple.

Es ventajoso que los elementos de acoplamiento no puedan ensuciarse donde no se precisen. De esta manera aumenta nuevamente la velocidad de mecanizado debido a que no es necesario enjuagar los elementos de acoplamiento antes de la utilización del acoplamiento múltiple para un funcionamiento fiable. La cubierta puede ser, por ejemplo, accionada por resorte o de cierre automático, de manera que sólo se abra cuando se acople el acoplamiento múltiple.

Por otro lado, sin embargo, se prefiere cuando se dispone de un sistema de manejo para colocar y sacar la cubierta.

Aquí es ventajoso un funcionamiento seguro sin fallos de la cubierta, no siempre garantizado en cubiertas accionadas por resorte. Una alto nivel de fiabilidad contra fallos aumenta la precisión en conjunto del mecanizado porque son imposibles el funcionamiento incorrecto de elementos de acoplamiento sucios causados por el cierre erróneo de la cubierta.

Además, se prefiere que el sistema de manejo se encuentre dispuesto en el dispositivo de carga y ponga o saque la cubierta durante el transporte del portapiezas.

Esta medida es ventajosa constructivamente, por un lado, porque se prescinde de un sistema de manejo en cada espacio de trabajo. Aquí debe mencionarse que los elementos de acoplamiento deben ser cubiertos, especialmente en el espacio de trabajo, donde, por un lado, no son requeridos y, por otro lado, existe, sin embargo, un especial riesgo de ensuciamiento. En consecuencia, sería imaginable disponer en cada espacio de trabajo de un sistema de manejo separado con su tapa propia que protege los elementos de acoplamiento no necesarios. Por el contrario, sería constructivamente sencillo disponer de sólo un sistema de manejo en la estación de sujeción en el que la tapa, en cada caso, es quitada del acoplamiento múltiple antes de su utilización y vuelta a colocar posteriormente, de manera que cada dispositivo tiene su tapa propia. Sin embargo, de esta manera el ahorro de tiempo aún no es suficiente, porque la colocación y extracción de la tapa también aumenta el tiempo de pieza a pieza. Si el sistema de manejo ahora se encuentra dispuesto en el dispositivo de carga, la tapa puede ser colocada o quitada simultáneamente con el desplazamiento del dispositivo de carga entre el espacio de trabajo y la estación de sujeción, de manera que el tiempo de pieza a pieza no cambia como consecuencia de esta manejo de la tapa.

En este proceso, se prefiere que, además, para el transporte del portapiezas, el dispositivo de carga presenta un brazo pivotante que pivota hacia dentro durante el desplazamiento del dispositivo de carga y que, para el cambio de herramienta, pivote dentro del espacio de trabajo o de la estación de sujeción, y que el sistema de manejo se encuentre dispuesto en un soporte para el brazo pivotante, de manera tal que, cuando el brazo pivotante pivota hacia dentro, el acoplamiento múltiple se sitúa opuesto al sistema de manejo.

Esta medida es ventajosa en lo constructivo; el sistema de manejo sólo debe realizar un movimiento lineal hacia o desde el acoplamiento múltiple y coger la tapa para retirarla, o bien liberarla para que pueda ser pivotada hacia dentro del espacio de trabajo, junto con el acoplamiento múltiple.

Para ello se prefiere si en el contrasoporte se ha previsto un dispositivo de acoplamiento correspondiente a un acoplamiento múltiple con elementos de acoplamiento, que se pueda trasladar, independientemente del contrasoporte en el sentido de un cierre y de una abertura del acoplamiento múltiple.

También esta medida es constructivamente ventajosa; la apertura y el cierre del acoplamiento múltiple en la estación de sujeción se efectúe mediante un sencillo movimiento lineal y, por lo tanto, es posible realizarlo en un tiempo muy breve.

Se prefiere, además, que el acoplamiento múltiple comprende un plato soporte dispuesto en una cara frontal y dotado de elementos de acoplamiento y si el dispositivo de acoplamiento comprende un carro dotado de elementos de acoplamiento asignados, estando dispuesto una unidad de cierre entre el plato soporte y el carro.

Esta unidad de cierre asegura un acoplamiento seguro del acoplamiento múltiple y, de esta manera, señales de control y de medición fiables, lo que generalmente beneficia la precisión y velocidad del mecanizado.

Se prefiere, además, que la cubierta comprende una tapa con orificios de alojamiento para elementos de acoplamiento del plato soporte, presentando uno de los orificios un encastre bola-muelle que encastra en un elemento de acoplamiento.

Aquí es ventajoso que la tapa, por un lado, aloje todos los elementos de acoplamiento en orificios de alojamiento, es decir, los rodea en forma protectora, siendo la tapa retenida en el acoplamiento múltiple a través de un encastre bola-muelle, es decir, no necesitando ser accionada activamente.

En este proceso se prefiere si el sistema de manipuleo comprende mordazas a abrir activamente.

Aquí es ventajoso que un sistema de manejo con mordazas a abrir activamente posibilita una colocación y extracción muy fiable de la cubierta.

Otras ventajas resultan de la descripción y del dibujo adjunto.

Se entiende que las características mencionadas anteriormente y las que se explicarán pueden ser utilizadas no sólo en las combinaciones respectivas indicadas, sino también en otras combinaciones o aisladamente, sin abandonar el ámbito de la presente invención. Un ejemplo de realización de la invención se muestra en el dibujo y es explicada con mayor detalle en la siguiente descripción. En los dibujos muestran:

la figura 1, una vista frontal del nuevo centro de mecanizado, en detalle;

la figura 2, una sección a través del centro de mecanizado de la figura 1 por la línea II-II, sin dispositivo de carga en el espacio de carga;

la figura 3, una sección por la línea III-III de la figura 1, con dispositivo de carga en posición y brazo pivotante plegado;

la figura 4, una representación como la figura 3, pero con brazo pivotante desplegado;

la figura 5, en una vista ampliada, la estación de sujeción del nuevo centro de mecanizado con un dispositivo receptor de piezas, sujetable entre un contrasoporte fijo y uno móvil, pero aún sostenido por garras;

la figura 6, una representación, como la figura 5, pero con un dispositivo sujetado entre el contrasoporte móvil y el fijo;

la figura 7, una representación como la figura 6, pero con acoplamiento múltiple acoplado;

la figura 8, una vista en planta de la cara frontal del dispositivo de la figura 5 de cara al contrasoporte móvil, con plato soporte para el acoplamiento múltiple;

la figura 9, una vista en planta sobre el contrasoporte móvil de la figura 5, con sistema de acoplamiento;

la figura 10, una representación de la zona superior del dispositivo de carga con brazo pivotante y garra doble, en una representación como la de la figura 2, es decir, del lado lateral, de cara al contrasoporte móvil;

la figura 11, en una representación esquemática, una vista del dispositivo de carga según la flecha XI de la figura 10;

la figura 12, una vista en planta de la tapa del dispositivo de la figura 10; y

la figura 13, una vista lateral esquemática del sistema de manejo de la figura 11.

La figura 1 muestra en una vista frontal un centro de mecanizado 10, en el que se encuentran (solamente bosquejadas) dispuestas una al lado de la otra máquinas herramienta 11, 12 y 13. Además de las máquinas herramienta 11, 12 y 13, se encuentra dispuesta una estación de carga y descarga 14.

Las máquinas herramienta 11, 12, 13 presentan un revestimiento 15 que las envuelve completamente, en la que en cada máquina herramienta 11, 12, 13 se encuentra dispuesta una puerta de inspección 16 a través de la que un operador tiene acceso a un espacio de trabajo 17. A través de esta puerta de inspección 16 se ejecutan en las distintas máquinas herramienta 11, 12, 13 operaciones de preparación y de mantenimiento.

En la estación de carga y descarga 14 está prevista una estación de sujeción 18, sólo esquematizada, en la que se disponen piezas 21 a mecanizar en diferentes portapiezas 19. Los portapiezas 19 dotadas de piezas 21 son transportados mediante un dispositivo de carga 22 a las diferentes máquinas herramienta 11, 12, 13, allí colocadas y después mecanizadas en el espacio de trabajo 17 respectivo. Una vez completamente mecanizadas, las piezas 21 son transportadas con su portapiezas 19 fuera de los espacios de trabajo 17 de regreso a la estación de sujeción 18, donde son reemplazadas por nuevas piezas 21 a mecanizar.

Además, en la figura 1 puede verse que en cada máquina herramienta 11, 12, 13 y en la estación de carga y descarga 14 se encuentra dispuesto un panel de mando 23 a través del que pueden entrarse por el operador las ordenes habituales.

En el nuevo centro de mecanizado 10 de la figura 1, el dispositivo de carga 22 dispuesto en un espacio de carga 25 que se encuentra debajo de los espacios de trabajo 17 de las máquinas herramienta 11, 12, 13 y preferentemente dentro del revestimiento 15. En este espacio de carga 25, un dispositivo de carga 26 se desplaza de un lado a otro a lo largo de un riel de guía 27 y, transporta en este proceso el portapiezas 19 con las piezas 21 entre la estación de sujeción 18 y los espacios de trabajo 17 o entre los espacios de trabajo 17 individuales de diferentes máquinas herramienta 11, 12, 13.

En la figura 2 muestra, en una representación parcialmente seccionada por la línea II-II de la figura 1, una sección transversal a través de la máquina herramienta 12, mostrando una cabeza de husillo 29 dispuesta para el mecanizado de piezas en el espacio de trabajo 17.

La máquina herramienta 12 comprende una base de máquina 31 en la que se dispone, indicada esquemáticamente, una mesa portapiezas 32 que, por decirlo así, despliega una superficie de trabajo 33 en el espacio de trabajo 17. En la mesa portapiezas 32 se encuentra dispuesto un soporte de dispositivo 34 que, como contrasoporte fijo, está equipado para agarrar el portapiezas 19 y mantenerlo durante el mecanizado con herramientas en la cabeza de husillo 29. En la figura 2 se designa con 19' un portapiezas que sujeta una pieza ya completamente mecanizada, estando el portapiezas 19' meramente indicado esquemáticamente mediante un círculo.

A través de una abertura de carga 36, el espacio de carga 25 se encuentra comunicado con el espacio de trabajo 17. En este caso, se dispone de una cubierta 37 que se encuentra cerrada durante el mecanizado de las piezas con herramientas en el espacio de trabajo 17, de manera que no entre suciedad al espacio de carga 25.

La cubierta 37 está conformada en dos partes y comprende un cubierta corrediza 38, que en la figura 2 señala hacia arriba y está inclinada hacia la superficie de trabajo 33 y una cubierta 39 abatible sobre la misma que se extiende en forma aproximadamente perpendicular a la superficie de trabajo 33. Es evidente que la cubierta corrediza 38 se solapa con la cubierta abatible 39, de manera tal que las salpicaduras de agua refrigerante, las virutas que salen despedidas, etc. tampoco pueden llegar al espacio de carga 25 por entre la cubierta corrediza 38 y la cubierta abatible
39.

En la figura 3 se muestra ahora, en una representación similar a la de la figura 2, pero por la línea III-III de la figura 1, la situación en la que la cubierta 37 se encuentra abierta y el dispositivo de carga 26 ha sido desplazado a la zona de debajo del espacio de trabajo 17, en este caso de la máquina herramienta 11.

Este dispositivo de carga 26 es, por decirlo así, un cambiador de piezas 40 autopropulsado, que presenta una unidad de accionamiento 41 con motor 42 aplicado a un riel de guía 27, que asegura, de manera adecuada, la desplazabilidad del dispositivo de carga 26 a lo largo del riel de guía 27, preferentemente perfilado en su sección transversal.

El cambiador de piezas 40 desplazable presenta, además, un brazo pivotante 43 fijado en forma plegable al mismo, que en la figura 3 está plegado de tal forma que se encuentra dentro del espacio de carga 25. En el extremo superior del brazo pivotante 43 está dispuesta una garra doble giratoria 44, que en una garra sostiene un portapiezas 19, mientras la otra mano aún está libre.

En la figura 3 se evidencia, además, un remolque de conducto 45 habitual que suministra conexiones eléctricas, neumáticas y, eventualmente, hidráulicas 46 para el dispositivo de carga 26 y conectan el mismo a través de las conexiones 46 con la unidad de control o con el panel de mando 23.

En la figura 3 puede verse, además, detrás de la cubierta abatible 39 dispuesta una mesa portapiezas 47, que sostiene un contrasoporte móvil 48 desplazable sobre rieles 50 mediante un motor 49, para centrar mejor el portapiezas 19.

En la representación de la figura 4, que en lo demás corresponde a la de la figura 3, el brazo pivotante 43 ha pivotado o se ha extendido a través de la abertura de carga 36 al espacio de trabajo 17, donde la garra doble 44 ya ha agarrado el portapiezas 19' que sujeta una pieza que ya fue mecanizada por la máquina herramienta 11. El portapiezas 19 y el portapiezas 19' se intercambian ahora mediante un movimiento de giro de 180º en el plano de la figura 4, de manera que el soporte de dispositivo 34 mostrado en la figura 2 puede sacar el portapiezas 19 con la pieza aún sin mecanizar. A continuación, el brazo pivotante es replegado o retraído nuevamente, de manera que adopta la posición mostrada en la figura 3.

Finalmente, la cubierta 37 se cierra, de manera que el mecanizado de la nueva pieza puede realizarse en el espacio de trabajo 17 de la máquina herramienta 11, mientras el dispositivo de carga 26 lleva el portapiezas 19' a otra máquina herramienta o a la estación de carga y descarga 18 y lo cambia por un portapiezas 19, dotado en la estación de sujeción 18 de una pieza aún a mecanizar.

En la figura 5, la estación de sujeción 18 se muestra ampliada y en detalle. En este caso, sirviendo como portapiezas 19, según la invención se encuentra un dispositivo 51 similar a una placa oscilante que en su placa base 52 presenta elementos de sujeción de retención automática 53, para sujetar por ambos lados la pieza 21 indicada esquemáticamente. Mediante la elección de la longitud y anchura de la placa base 52, el dispositivo 51 puede recibir piezas 21 de cualquier volumen pudiendo, mediante los elementos de sujeción 53 preferentemente opuestos entre sí, sujetarse de modo fiable también piezas 21 muy pesadas.

El dispositivo 51 presenta, además, dos placas frontales 54 y 55 unidas respectivamente a la placa base 52, en cada una de las que se encuentra dispuesto un cono de árbol hueco 56 ó 57 en sí conocido, dotado de la ranura de agarre habitual. Conos de árbol hueco 56, 57 de este tipo son utilizados como portaherramientas en sistemas automáticos de cambio de herramientas.

En la figura 5 se muestran con 58 y 59 esquemáticamente dos garras que sujetan el dispositivo 51 en posición exacta entre el contrasoporte fijo 35 y el contrasoporte móvil 48. En el contrasoporte fijo 35 se encuentra dispuesto un alojamiento de cono de árbol hueco (HSK) 60 dotado del juego de sujeción habitual, estando del mismo modo dispuesto en el contrasoporte móvil 48 un alojamiento de HSK 61 dotado del juego de sujeción habitual. Los HSK 56 y 57 son, al igual que los alojamientos de HSK 60 ó 61, piezas de sujeción 62 por medio de las que los dispositivos 51 pueden sujetarse firmemente a la estación de sujeción 18. Con esta finalidad, las garras 58, 59 desplazan el dispositivo 51 en dirección de una flecha 63, de manera que el HSK 56 es sujetado al alojamiento del HSK 60. A continuación, el contrasoporte móvil 48 es desplazado en el sentido de una flecha 64 mediante el motor 49 sobre los rieles 50 hacia la izquierda, hasta que el HSK 57 haya sido sujetado en el alojamiento del HSK 61.

Debajo del HSK 57 se encuentra dispuesto un módulo de acoplamiento 66 que soporta un elemento de acoplamiento 67, que acciona junto con un elemento de acoplamiento 68 en el contrasoporte móvil 48, de manera que, a través de un conducto 69 se suministra energía fluídica al dispositivo 51 para el accionamiento de los elementos de sujeción 53. Mediante esta energía fluídica, que por regla general es suministrada sobre base hidráulica, pueden sujetarse las piezas 21 al dispositivo 51 o soltarlas nuevamente del mismo. Los elementos de sujeción 53 son de retención automática, de manera que no cambia la posición de la pieza 21 durante el transporte del dispositivo 51 mediante el dispositivo de carga 56.

Adicionalmente al módulo de acoplamiento 66, utilizado tanto en la estación de sujeción 18 como en el espacio de trabajo 17 de cada máquina herramienta 11, 12 ó 13, el dispositivo 51 presenta, además, un acoplamiento múltiple 70 de aplicación solamente en la estación de sujeción 18.

Este acoplamiento múltiple 70 comprende una placa soporte 71 fijada a la placa frontal 55, en la que se encuentran dispuestos múltiples elementos de acoplamiento 72 de los que, en forma esquematizada, se muestra sólo uno en la vista lateral de la figura 5.

La placa soporte 71 trabaja en conjunto con un sistema de acoplamiento 73 que soporta un carro 74 que puede ser desplazado hacia la izquierda en la figura 5 por medio de un motor 75. En el carro 74 se han previsto los elementos de acoplamiento 72, correspondientes elementos de acoplamiento no visibles en la representación de la figura 5.

A través del acoplamiento múltiple 70, se alimentan mangueras 76 con aire comprimido y son utilizadas para la captación de la presión de retención neumática. De esta manera, la manguera 76a está acoplada al elemento de sujeción 53 y sirve para el control de posición de la pieza 21.

A través del acoplamiento múltiple 70 se dispone de funciones para el dispositivo 51 concernientes a la sujeción posicionalmente precisa de las piezas 21 y, por lo tanto, son necesarias sólo en la estación de sujeción 18. Igualmente, en las máquinas herramienta 11, 12, 13 se encuentra dispuesto un contrasoporte móvil 48, pero sin un sistema de acoplamiento 73.

En la figura 6 se muestra, en una representación similar a la de la figura 5, la situación en la que el dispositivo 51 es sujetado firmemente entre el contrasoporte fijo 35 y el contrasoporte móvil 48, pero que, sin embargo, aún no tiene acoplado el sistema de acoplamiento 73.

En esta situación, el dispositivo 51 puede pivotar sobre su eje de giro 78 hacia atrás y hacia adelante en el sentido de una flecha doble 79. El módulo de acoplamiento ya acoplado no interfiere en este caso, porque trabaja en conjunto con un distribuidor giratorio en el contrasoporte móvil 48, tal como se explicará más adelante en relación a la figura 9.

El pivotado del dispositivo 51 en la estación de sujeción 18 es necesario, por un lado, para que el dispositivo 51 pueda ser enjuagado y limpiado por soplado desde todos los costados, es decir, para que puedan eliminarse las virutas y la taladrina adherida a la pieza 21 ya mecanizada. Además, después de sacar la pieza 21 mecanizada, también se limpia del modo correspondiente el dispositivo 51 propiamente dicho.

El dispositivo 51 ahora está diseñado para soportar también piezas muy voluminosas y/o pesadas donde, dependiendo de su disposición geométrica, estas piezas solamente pueden ser extraídas o colocadas a una posición horizontal mostrada en la figura 6 de un dispositivo 51 pivotado hacia fuera sobre el eje de giro 56. Para este cambio de piezas es necesario, sin embargo, que los elementos de sujeción 53 mostrados en la figura 5 puedan ser accionados también en posición volcada, por lo que la alimentación hidráulica de la manguera 69 se realiza por medio del distribuidor giratorio ya mencionado.

Debe mencionarse aquí que también en la máquina herramienta existe un distribuidor giratorio de este tipo. Si bien la fuerza tensora de los elemento de sujeción de retención automática 53 es suficientemente grande para asegurar que la pieza 21 mantenga su posición durante el transporte del dispositivo 51 mediante el dispositivo de carga 26 pero, sin embargo, la fuerza de sujeción no alcanza para mantener la pieza 21 en su posición durante el mecanizado. Para este propósito, se dispone nuevamente de una alimentación hidráulica por medio de las mangueras 69. Como durante el mecanizado el dispositivo 51 debe ser pivotado a la manera de una placa oscilante, el contrasoporte móvil 48 dispuesto en cada máquina herramienta 11, 12, 13 está dotado igualmente de un distribuidor giratorio, tal como se describe más adelante en relación a la figura 9.

En la figura 7 se muestra ahora, en una representación como la de la figura 6, una situación en la que el motor 75 ha empujado el carro 74 del sistema de acoplamiento 73 hacia la izquierda, de manera que ahora los elementos de acoplamiento en el carro 74 encajan con los elementos de acoplamiento 72 en la placa soporte 71. A modo de ejemplo, se muestra un elemento de acoplamiento 81 en el carro 74.

La figura 8 muestra una vista en planta de la placa frontal 55 del dispositivo 51 en el sentido de la flecha VIII de la figura 5. Es evidente, que la placa soporte 71 comprende un total de 14 elementos de acoplamiento 72 para aire comprimido, disponiendo, además, de dos elementos de acoplamiento 82 para fluido hidráulico y un enchufe 83 para una unidad de cierre.

El módulo de acoplamiento 66 debajo del HSK 57 comprende tres elementos de acoplamiento 67 para fluido hidráulico; estos elementos de acoplamiento 67 también se utilizan en las máquinas herramienta 11, 12, 13, en tanto que el acoplamiento múltiple 70, tal como se mencionó repetidamente, sólo se utiliza en la estación de sujeción 18.

Además del HSK 57 se muestra, como pieza de posicionamiento, una espiga de centrar 84 mediante la que se produce el pivotado del dispositivo 51 y es realizado el acoplamiento en posición precisa, para evitar fuerzas de cizallamiento en los elementos de acoplamiento 67.

La figura 9 muestra de manera complementaria a la figura 8 una vista en planta del contrasoporte móvil 48 en dirección de la flecha IX de la figura 5. El carro 74 está montado, mediante rieles 85, en forma desplazable perpendicular al plano del dibujo de la figura 9 al contrasoporte 48 también desplazable. La figura 9 muestra que el carro 74 presenta elementos de acoplamiento 86 para fluido hidráulico complementarios de los elementos de acoplamiento 82, y un manguito 87 que, junto con el enchufe 83 en la placa soporte 71, constituye una unidad de cierre mediante la que se posiciona y cierra en forma fiable el acoplamiento múltiple 70, cuando el carro 74 es desplazado en dirección a la placa soporte 71.

Mientras el carro 74 sólo está presente en el contrasoporte móvil 48 de la estación de sujeción 18, el contrasoporte 48 restante que ahora se describirá corresponde al utilizado también en las máquinas herramienta 11, 12, 13.

El contrasoporte móvil 48 contiene una placa de distribución giratoria 88, guiada en forma pivotante en el sentido de la flecha 79 en una guía circular 89. Además del alojamiento del HSK 61 y de los elementos de acoplamiento 68 asignados a los elementos de acoplamiento 67, la placa de distribución giratoria 88 posee, como pieza de posicionamiento, otro alojamiento 90 para la espiga de centrar 84 dispuesta en la placa frontal 55.

Por la acción conjunta del HSK 57 y el alojamiento HSK 61, por una parte, y la espiga de centrar 84 y el alojamiento 90, por otra parte, el dispositivo 51 es centrado respecto de la placa de distribución giratoria 88, donde, con un giro de la placa de distribución giratoria 88 sobre el eje de giro 78, la fuerza de pivotado es transferida mediante la espiga de centrar 84 y el alojamiento 90 al dispositivo 51, con lo que se evitan fuerzas de cizallamiento en los elementos de acoplamiento 67/68.

Con el sistema de acoplamiento 73 desplazable independiente del contrasoporte móvil 48 se ponen a disposición en la estación de sujeción 18 catorce acoplamientos neumáticos así como otros dos acoplamientos hidráulicos, mediante los que, cuando el dispositivo 51 se encuentra en la disposición horizontal mostrada en las figuras 5, 6 ó 7, el mismo puede ser dotado de otras funciones e interrogaciones. Cuando el sistema de acoplamiento 73 no se encuentra acoplado o no existe, el dispositivo 51 puede pivotarse por medio de la placa de distribución giratoria 88, donde los acoplamientos hidráulicos necesarios para desacoplar, cerrar y sujetar los elementos de sujeción 53 son puestos a disposición por medio de los elementos de acoplamiento 67/68.

La figura 10 muestra ahora un dispositivo 51 que ha sido sujetada por un dispositivo de carga 26 y pivotado hacia dentro del espacio de carga 25. La figura 10 muestra en este caso una vista en planta del dispositivo 51, correspondiente a la vista de la figura 8.

En la representación muy simplificada de una zona superior del dispositivo de carga 26, un soporte 92 del dispositivo de carga 26 se muestra en forma truncada o también sólo con líneas de trazos, para permitir la vista libre sobre el dispositivo 51.

En el soporte 92 se encuentra montado, en primer lugar, el brazo pivotante 43 que puede pivotar sobre un eje de giro 93. Montada en el otro extremo del brazo pivotante 43 se encuentra montada una garra doble 44 giratoria sobre un eje de giro 94, que comprende la garra 58 que sujeta el dispositivo 51 y una garra 58' libre. En cada garra se encuentra dispuesto un trinquete bloqueante 95, que en el caso de la garra 58 se encuentra extendido y sostiene el HSK 57 en la garra 58. En la garra 58' el trinquete bloqueante 95 se encuentra retraído, de manera que, después del pivotado hacia fuera del brazo pivotante 43 y que la garra doble 44 ha girado en forma correspondiente, esta garra 58' puede sacar un dispositivo de un espacio de trabajo de una máquina herramienta.

El accionamiento necesario para este propósito comprende, por una parte, el motor pivotante 96 que acciona por medio de una correa dentada 97 una rueda dentada 98 unida al brazo pivotante 43 y asentada sobre el eje de giro 93. El motor pivotante 96 está unido, además, mediante una segunda correa dentada 99 con una rueda dentada 100 asentada de forma soplidaria en una barra de acoplamiento 101 mediante la que, en forma aún a describir, es accionada en forma separada un brazo pivotante paralelo al brazo pivotante 43. Aún cabe mencionar, que el motor pivotante 96 dispone naturalmente de su propia rueda dentada 102 en la que se encuentran yuxtapuestas ambas correas dentadas 97 y 99.

De manera concéntrica, sobre el eje de giro 93, se encuentra dispuesto un motor rotativo 103 que, mediante una correa dentada 104, acciona una rueda dentada 105 unida firmemente de forma antigiratoria a la garra doble 44. Debido a la disposición del motor rotativo 103 sobre el eje de giro 93 es posible un accionamiento de la garra doble 44 independientemente de la posición respectiva del brazo pivotante 43.

La figura 10 muestra, además, que la placa soporte 71 del dispositivo 51 se encuentra dotada como cubierta una tapa 106 a la que se encuentra asignada un sistema de manejo 107, sólo indicado esquemáticamente.

En la figura 11, que es una vista esquemática a lo largo de la flecha XI de la figura 10, este sistema de manejo 107 se muestra con más detalle abajo a la derecha, siendo evidente allí que una unidad de accionamiento 108 para el sistema de manejo 107 se encuentra fijada al soporte 92 del dispositivo de carga 26. En posición pivotada hacia dentro, como se muestra en las figuras 10 y 11, la placa soporte 71 se encuentra situada inmediatamente delante del sistema de manejo 107, de manera que el mismo sólo debe realizar un movimiento lineal para sacar o colocar la tapa 106. El propósito de la tapa 106 y la función del sistema de manejo 107 será explicado a continuación en relación a las figuras 12 y 13.

En la zona superior de la figura 11 puede verse que se encuentra dispuesta otra garra doble 44' paralela a la garra doble 44, manteniendo ambas garras dobles una distancia mutua que les permite agarrar un dispositivo 51 con sus respectivas garras 58, 58' del HSK 56, 57, dispuestas con esta finalidad, asegurando el trinquete bloqueante 95, mostrado sólo en la garra doble 44, que el dispositivo 51 es sujetado de manera imperdible.

Ambas garras dobles 44, 44' se encuentran unidas entre sí de manera antigiratoria por un árbol rígido 110, de modo que, como quien dice, son accionadas ambas garras dobles 44, 44', impidiendo así un ladeado del dispositivo 51 cuando las garras dobles 44, 44' giran sobre el eje de giro 94.

La garra doble 44' paralela está montada en otro brazo pivotante 43' dispuesto paralelo al brazo pivotante 43 y accionado. Este accionamiento paralelo se realiza por medio de la barra de acoplamiento 101 sobre la que, alejada de la rueda dentada 100, se encuentra dispuesta otra rueda dentada 111 acoplado por medio de una correa dentada 112 a una rueda dentada 113 que, por su parte, está unida de modo antigiratorio con un árbol 114 sobre el que puede girar el brazo pivotante 43'.

Asimismo, es evidente en el lado derecho de la figura 11 que el motor rotativo 103 se extiende con su árbol de motor 115 a través de la rueda dentada hueca 98. El árbol de motor 115 está dotado en su extremo exterior de una rueda dentada 116 que se encuentra conectada por medio de la correa dentada 104 a la rueda dentada 105 que, por su parte, se encuentra fijada de modo antigiratorio a un árbol 117 fijado al árbol rígido 110.

De esta manera, el motor pivotante 96 acciona sicronizadamente ambos brazos pivotantes 43, 43', de modo que, aún con piezas muy pesadas o muy voluminosas, el dispositivo 51 puede pivotarse de modo rápido y fiable fuera del espacio de carga 25 al espacio de trabajo 17 o bien a la estación de sujeción 18. Debido al acoplamiento rígido entre ambas garras dobles 44, 44' por medio del árbol 110, se realiza, además, el giro de las garras dobles 44, 44' en forma sincronizada, de modo que los dispositivos 51 pueden reemplazarse muy rápidamente. Debido a este sistema muy rígido se evita que, al pivotar o girar los dispositivos 51, se presenten oscilaciones debidas a las grandes masas a mover, cuya atenuación debe esperarse antes de que el dispositivo 51 pueda sujetarse entre el contrasoporte fijo 35 y el contrasoporte móvil 48. Debido a esta carencia de vibraciones y oscilaciones, no sólo los dispositivos pueden reemplazarse más rápidamente, sino que las piezas 21, sujetadas sólo por los elementos de sujeción de retención automática 53 durante el transporte de los dispositivos 51, también son mantenidas en posición de modo más fiable, de manera que la precisión del mecanizado es acrecentada especialmente en aquellas piezas que deben ser mecanizadas sucesivamente por distintas máquinas herramienta 11, 12, 13. Entre las diferentes sujeciones en los espacios de trabajo 17 de las máquinas herramienta 11, 12, 13, las piezas 21 no cambian su posición en el dispositivo 51, debido a que, si bien son movidas muy rápidamente lo hacen libres de oscilaciones y vibraciones.

Finalmente, en la figura 12 se muestra la tapa 106, ya conocida por la figura 10 y 11, para la placa soporte 71, siendo la figura 12 una vista en planta de la parte de la tapa 106 de cara a la placa soporte 71. La tapa 106 presenta orificios de alojamiento 118 para los elementos de acoplamiento 72, orificios de alojamiento 119 para los elementos de acoplamiento 82 y un orificio de alojamiento 120 para el enchufe 83 de la unidad de cierre. Además, en el canto superior y el canto inferior de la tapa 106 hay dispuestas ranuras de retención 122, 123 mediante las que son engranadas las mordazas 124, 125 del sistema de manejo 107, tal como se muestra en la figura 13.

En la representación en sección de la figura 13 se evidencia que se encuentra dispuesto en el orificio de alojamiento 120, como mínimo, un encastre bola-muelle 126, mediante el que la tapa 106 encastra en el enchufe 83.

Las mordazas 124, 125 se encuentran montadas en una garra 128 del sistema de manejo 107 accionada neumáticamente que, por su parte, es guiada de manera desplazable mediante una barra de guía 129 en el soporte 92 del dispositivo de carga 26. Desde la unidad de accionamiento 108, una barra de accionamiento 130 entra en la garra 128. De manera en sí conocida, la disposición es tal que, antes de activarse la unidad de accionamiento 108, primero las mordazas 124, 125 son abiertas neumáticamente, y después la garra 128 de la figura 13 es tirada hacia la derecha mediante la barra de accionamiento 130, con lo que la tapa 106 es liberada y permanece en la placa soporte 71 cuando el dispositivo 51 pivote hacia dentro del espacio de trabajo 17 de una máquina herramienta 11, 12, 13. Mediante la tapa 106 se protege ahora el acoplamiento múltiple 70 de suciedades en el espacio de trabajo 17 de una máquina herramienta 11, 12, 13.

Al contrario, si el dispositivo 51 debe ser pivotado hacia dentro de la estación de sujeción 18, ya durante el desplazamiento del dispositivo de carga 26, la tapa 106 es removida de la placa soporte 71 mediante el sistema de manejo 107, de manera que, cuando el dispositivo 51 pivote hacia dentro de la estación de sujeción 18, el acoplamiento múltiple 70 queda descubierto y el sistema de acoplamiento 73 puede acoplar allí. Naturalmente, cada dispositivo 51 tiene asignado su tapa 106 propia, soportada por el sistema de manejo 107 sólo en la estación de sujeción 18. Cuando el dispositivo 51 fue cargado con una nueva pieza y pivotado hacia dentro del espacio de carga 25, el sistema de manejo 107 coloca nuevamente la tapa 106 sobre la placa soporte 71 durante el desplazamiento del dispositivo de carga 26 a la primera máquina herramienta 11, 12, 13, de manera que para la colocación y extracción de la tapa 106 no se requiere un tiempo de máquina adicional.

Claims (9)

1. Centro de mecanizado con máquinas herramienta (11, 12, 13) que presentan en cada caso un espacio de trabajo (17) para el maquinado de piezas (21), una estación de sujeción (18) en la cual se sujetan las piezas (21) en portapiezas (19), y un dispositivo de carga (26), que transporta los portapiezas (19) entre la estación de sujeción (18) y el espacio de trabajo (17) de, cómo mínimo, una máquina herramienta (11, 12, 13), caracterizada porque el portapiezas (19) dispone de un acoplamiento múltiple (70) para la transferencia de energía fluídica opcionalmente acoplada a la estación de sujeción (18), el portaherramientas (19) comprende un dispositivo (51) con elementos de sujeción autoblocantes (53) para la sujeción de posición exacta de una herramienta (21), comprendiendo el dispositivo un módulo de acoplamiento (66) para suministrar a los elementos de sujeción (53) energía fluídica, y presentando el dispositivo (51) en por lo menos uno (51) de sus lados frontales (54, 55) una pieza de sujeción (56, 57), a través de la cual ésta se sujeta a la estación de sujeción (18), y en un espacio de trabajo (17) en un contrasoporte (48).

2. Centro de mecanizado, según la reivindicación 1, caracterizado porque está dispuesta una cubierta (106) para los elementos de acoplamiento (72) del acoplamiento múltiple (70).

3. Centro de mecanizado, según la reivindicación 2, caracterizado porque está dispuesto un sistema de manejo (107) para la colocación o extracción de la cubierta (106).

4. Centro de mecanizado, según la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de manejo (107) está dispuesto en el dispositivo de carga (26) y coloca o remueve la cubierta (106) durante el transporte del portapiezas (19).

5. Centro de mecanizado, según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de carga (26) para el transporte del portapiezas (19) presenta un brazo pivotante (44) que durante el desplazamiento del dispositivo de carga (26) pivota hacia dentro y, para el cambio de pieza, pivote al espacio de trabajo (19) o bien a la estación de sujeción (18), y el sistema de manejo (107) se encuentra dispuesto de tal manera en un soporte (92) para el brazo pivotante (43) que, con el brazo pivotante (43) recogido, el acoplamiento múltiple (70) es posicionado opuesto al sistema de manejo (107).

6. Centro de mecanizado, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el contrasoporte (48) está dispuesta un dispositivo de acoplamiento (73) asignado al acoplamiento múltiple (70) con elementos de acoplamiento (81), desplazable independientemente del contrasoporte (48) en el sentido de un cierre o una apertura del acoplamiento múltiple (70).

7. Centro de mecanizado, según la reivindicación 6, caracterizado porque el acoplamiento múltiple (70) comprende una placa soporte (71) dotada en una cara frontal (55) de elementos de acoplamiento (72) y el sistema de acoplamiento (73) un carro (74) dotado de elementos de acoplamiento (81) asignados, estando dispuesto una unidad de cierre (83, 87) entre la placa soporte (71) y el carro (74).

8. Centro de mecanizado, según la reivindicación 9, caracterizado porque la cubierta (106) comprende una tapa (106) con orificios de alojamiento (118, 119, 120) para elementos de acoplamiento (72, 82, 83) de la placa soporte (71), presentando uno (120) de los orificios de alojamiento (118, 119, 120) un encastre bola-muelle (26) que encastra en un elemento de acoplamiento (83).

9. Centro de mecanizado, según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque el sistema de manejo (107) comprende mordazas (124, 125) a abrir en forma activa.