ES2308608T3 - Dispositivo de herramientas con una rueda de almacenamiento con dos filas de asientos para herramientas sobre el perimetro. - Google Patents
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Abstract
Depósito de herramientas - con una rueda de almacenamiento (4), - que está dispuesta de forma que puede accionarse girando alrededor de su eje de giro (5), - que está dotada sobre su perímetro de una primera fila y de una segunda fila de asientos de herramienta (11, 12), que están dispuestos enfrentados entre sí en la dirección de su eje de giro (5) y - que presenta sobre su perímetro una abertura de paso (10), - con un intercambiador de herramientas (16), - que presenta al menos una pinza de agarre de herramienta (25, 26) y - que está dispuesto en un lado de la rueda de almacenamiento (4) vuelto hacia la primera fila de asientos de herramienta (12) y - con un mecanismo de entrega de herramientas (15), - que presenta un carro de transporte (19) desplazable en paralelo al eje de giro (5), - que presenta un fijador de herramienta (23) vuelto hacia la rueda de almacenamiento (4) y que está dispuesto sobre el carro de transporte (19), y - que presenta un accionamiento de 4 posiciones (27) para trasladar el carro de transporte (19) entre cuatro posiciones (45 a 48), de las que - la primera posición (45) se encuentra sobre el intercambiador de herramientas (16), - la segunda posición (46) delante de la primera fila de asientos de herramienta (11), - la tercera posición (47) delante de la segunda fila de asientos de herramienta (12) y - la cuarta posición (48) en el lado de la tercera posición (47) alejado del intercambiador de herramientas (16).
Description
Depósito de herramientas con una rueda de
almacenamiento con dos filas de asientos para herramientas sobre el
perímetro.
La invención se refiere a un depósito de
herramientas con una rueda de almacenamiento, que está dispuesta de
forma que puede accionarse girando alrededor de su eje de giro y que
está dotada de asientos de herramienta en la región de su
perímetro.
En el caso de un depósito de herramientas de
este tipo conocido por el documento US-PS 6,077,206,
las diferentes herramientas se sujetan sobre el perímetro de la
rueda de almacenamiento, de tal modo que sus ejes longitudinales
están dispuestos en paralelo al eje de giro de la rueda de
almacenamiento. La extracción o la deposición de una herramienta se
realizan directamente a través del mandril de sujeción aplicado al
husillo de la máquina-herramienta, realizándose el
transporte del husillo con mandril de sujeción a través del habitual
carro con movimientos perpendiculares de la
máquina-herramienta. Esto es posible debido a que
los elementos de sujeción de las herramientas sobresalen en la
dirección del eje de giro por encima de la rueda de almacenamiento
y, de este modo, pueden ponerse en marcha directamente con el
mandril de sujeción del husillo de la
máquina-herramienta. Para alojar una herramienta
aislada y/o unas pocas herramientas especialmente voluminosas está
previsto en el perímetro de la rueda de almacenamiento un rebajo
más grande, en el que pueden alojarse tales herramientas
especialmente grandes, para que el perímetro total de la rueda de
almacenamiento equipada con herramientas no se haga excesivamente
grande. Este rebajo sirve por lo tanto para ahorrar espacio. El
volumen de almacenamiento de esta rueda de almacenamiento conocida
es limitado.
Asimismo se conocen depósitos de herramientas
que están estructurados a modo de una estantería, en los que se
almacenan herramientas. El transporte de herramientas desde una
máquina-herramienta a esta estantería o a la
inversa se realiza mediante intercambiadores de herramienta, que
presentan pinzas de agarre correspondientes.
El documento
DE-4015460-A hace patente un
depósito de herramientas con varias unidades de almacenamiento de
herramienta dispuestas unas sobre otras y un mecanismo de entrega de
herramientas desplazable.
La invención se ha impuesto la misión de
configurar un depósito de herramientas de la clase ilustrada al
comienzo, de tal modo que el volumen de almacenamiento se haga lo
más grande posible o que tenga una necesidad de espacio
correspondientemente reducida.
Esta misión es resuelta conforme a la invención
mediante las particularidades de la reivindicación 1. Mediante la
solución conforme a la invención se consigue que los dos lados
frontales de la rueda de almacenamiento estén dotados en la región
periférica de asientos de herramienta y, como consecuencia de ello,
puedan utilizarse para almacenar herramientas. Mediante el
mecanismo de entrega de herramientas indicado en la reivindicación
1 es posible transportar desde ambos lados frontales de la rueda de
almacenamiento herramientas hasta el intercambiador de herramientas
o, a la inversa, desde el intercambiador de herramientas hasta la
rueda de almacenamiento e insertarlas en la misma.
Mediante el perfeccionamiento según la
reivindicación 2 se consigue que las partes pesadas de una
herramienta se fijen lo más cerca posible del eje de giro de la
rueda de almacenamiento a la misma, de tal modo que la inercia de
la rueda de almacenamiento -con relación a un número prefijado de
asientos de herramienta- se haga lo más pequeña posible. Los ejes
longitudinales centrales de las herramientas, alrededor de los
cuales se accionan las mismas girando sobre la
máquina-herramienta, discurren por lo tanto
radialmente respecto al eje de giro de la rueda de
almacenamiento.
Las reivindicaciones 3 a 7 reproducen una
configuración especialmente sencilla del mecanismo de entrega de
herramientas.
Se deducen ventajas, particularidades y detalles
adicionales de la invención de la siguiente descripción de un
ejemplo de ejecución con base en el dibujo. Aquí muestran
la fig. 1 una representación en perspectiva de
un depósito de herramientas según la invención,
la fig. 2 otra representación en perspectiva del
depósito de herramientas desde una dirección de observación opuesta
fundamentalmente a la dirección de observación según la fig. 1,
las figs. 3 a 6 cuatro posiciones de un carro de
transporte con fijador de herramienta del depósito de herramientas
según la invención, en representación esquemática.
El depósito de herramientas representado en las
figs. 1 y 2 presenta un caballete 1, que puede apoyarse en el suelo
a través de un bastidor base 2 inferior. Sobre el bastidor base 2
está aplicada una columna 3, en cuyo extremo superior está montada
una rueda de almacenamiento 4 que puede girar alrededor de un eje de
giro horizontal 5. Un accionamiento giratorio de esta rueda de
almacenamiento 4 se produce mediante un motor eléctrico 6 aplicado
igualmente a la columna 3. La rueda de almacenamiento 4 presenta
radios 8, aplicados a un cubo central 7 y que discurren hacia fuera
radialmente respecto al eje de giro 5, que a su vez soportan una
corona 9 exterior semicircular. Esta corona 9 está interrumpida
entre dos radios 8 adyacentes uno al otro, de tal modo que la rueda
de almacenamiento 4 está abierta hacia fuera en esta región -
representada a la derecha en la fig. 1, es decir que presenta una
abertura de paso 10. En el presente ejemplo de ejecución esta
abertura de paso 10 se extiende por ejemplo por un ángulo
periférico \alpha de 30º.
A la corona 9 se han aplicado en toda su
extensión dos filas de asientos de herramienta 11, 12, en los que
pueden introducirse o desde los que pueden extraerse herramientas 13
a insertar en máquinas-herramienta. Los asientos de
herramienta 11 ó 12 de este tipo, que sujetan elásticamente las
herramientas 13, son de conocimiento general en la práctica. Como
se deduce de las figs. 1 y 2, las filas de asientos de herramienta
11, 12 están aplicadas a ambos lados de la corona 9 - según se mira
en la dirección del eje de giro 5, y precisamente la primera fila
de asientos de herramienta 11 al lado trasero en la fig. 1 de la
corona 9 y la segunda fila de asientos de herramienta 12 al lado
delantero de la corona 9. Los asientos de herramienta 11, 12
sobresalen en la dirección del eje de giro en cada caso por encima
de la corona 9, de tal modo que son accesibles libremente en la
dirección del eje de giro 5. Los asientos de herramienta 11 o los
asientos de herramienta 12 están distanciados entre sí en cada caso
en la dirección periférica de la corona 9, hasta tal punto que
pueden ser alojadas herramientas en dos asientos de herramienta 11
ó 12 adyacentes en la dirección del eje de giro 5; su distancia es
sin embargo tan reducida que no se desperdicia nada de espacio.
Como puede verse en la fig. 1 las herramientas 13 se sujetan en los
asientos 11, 12 radialmente respecto al eje 5.
Sobre el bastidor base 2 está previsto asimismo
una columna soporte 14 para un mecanismo de entrega de herramientas
15. Mediante este mecanismo de entrega 15 se extraen herramientas 13
desde la rueda de almacenamiento 4 y se transportan hasta un
intercambiador de herramientas 16, o bien se extraen desde el
intercambiador de herramientas 16 y se transportan hasta la rueda
de almacenamiento 4 y se entregan a esta última.
El mecanismo de entrega de herramientas 15
presenta un soporte horizontal 17, al que están aplicados en
paralelo al eje de giro 5 raíles de guiado 18, sobre los cuales
está dispuesto de forma desplazable un carro de transporte 19. A
este carro de transporte 19 está aplicado a su vez, de forma
desplazable sobre raíles de guiado 21, otro carro de sujeción de
herramientas 20 horizontal y verticalmente respecto al eje de giro
5. Este carro de sujeción 20 puede accionarse mediante un
accionamiento de 2 posiciones 22, que está configurado como
accionamiento de émbolo-cilindro sencillo que puede
impulsarse neumáticamente. Sobre el carro de sujeción de
herramientas 20 está dispuesto un fijador de herramienta 23, con el
que de forma habitual se fija el cono de sujeción 24 de una
herramienta 13 y de este modo puede inmovilizarse la herramienta 13.
El accionamiento 22 sirve para desplazar el fijador de herramienta
23 sobre el cono de sujeción 24 de una herramienta vuelto hacia el
mismo, que se encuentra en uno de los asientos 11 ó 12 de la rueda
de almacenamiento 4 o en una pinza de agarre 25 ó 26 del
intercambiador de herramientas 16. El accionamiento 22 sirve por lo
tanto sólo para desplazar el fijador de herramienta 23 sobre un
cono de sujeción 24 de este tipo, o para extraerlo del mismo.
El carro de transporte 19 se desplaza mediante
un accionamiento 27 de 4 posiciones entre cuatro posiciones. Para
esto este accionamiento 27 presenta dos accionamientos de 2
posiciones 28, 29 formados por accionamientos de
émbolo-cilindro, que pueden impulsarse
neumáticamente, y un carro de accionamiento 30. Este carro de
accionamiento 30 formado fundamentalmente por una placa está
montado de forma que puede desplazarse sobre raíles de guiado 31,
en horizontal y en paralelo al eje de giro 5. Los raíles de guiado
31 se encuentran en el lado del soporte 17 no visible en la fig. 1,
por debajo del carro de transporte 19. El accionamiento de 2
posiciones 28 superior en la fig. 1 presenta un cilindro 32, que
está fijado al carro de accionamiento 30. Asimismo presenta un
vástago de émbolo 33, que está unido a un contrafuerte 34 inferior
del carro de transporte 19. Subordinado a este contrafuerte 34 está
configurado sobre el carro de accionamiento 30 un tope 35, con el
que hace contacto este contrafuerte 34 con el vástago de émbolo 33
introducido en el cilindro 32, con lo que se determina una posición
del carro de transporte 19 con relación al carro de accionamiento
30.
Por debajo del primer accionamiento de 2
posiciones 28 está aplicado el segundo accionamiento de 2 posiciones
29, cuyo cilindro 36 también está fijado al carro de accionamiento
30. Su vástago de émbolo 37 está fijado a un contrafuerte 38 fijo,
que está aplicado a una columna de intercambiador 40 que se
explicará más adelante. Al carro de accionamiento 30 está aplicado
otro tope 39, que hace contacto con el contrafuerte 38 con el
vástago de émbolo 37 introducido en el cilindro 36, y de este modo
determina la posición del carro de accionamiento con el vástago de
émbolo 37 introducido, con relación al soporte 17, y con ello
también con relación al intercambiador de herramientas 16.
El intercambiador de herramientas 16 presenta la
columna de intercambiador 40 ya citada, aplicada al bastidor base 2
y sobre la cual están dispuestas las pinzas de agarre 25, 26
configuradas sobre un brazo de intercambio 41 común. El brazo de
intercambio 41 con las pinzas de agarre 25, 26 puede accionarse de
forma que gira alrededor de un eje de basculamiento 42 que discurre
horizontal y verticalmente respecto al eje de giro 5, y precisamente
mediante un motor de basculamiento 43 a través de un engranaje 44.
El brazo de intercambio 41 puede bascular en cada caso 180º, en
donde las dos pinzas de agarre 25, 26 se encuentran en un plano
horizontal que se encuentra en el plano de traslación de fijador de
herramienta 23. Las pinzas de agarre 25, 26 de este tipo incluyendo
su aplicación a un brazo 41 son de conocimiento general y habituales
en la práctica.
El modo de funcionamiento se explica con base en
lasa figs. 3 a 6.
Conforme a la representación en la fig. 3 los
dos accionamientos 28, 29 están introducidos, es decir, los
vástagos de émbolo 33, 37 están introducidos en el cilindro 32 ó 36.
El carro de accionamiento 30 y el carro de transporte 19 se
encuentran en su posición más próxima al intercambiador de
herramientas 16. El fijador de herramienta 23 se encuentra en una
primera posición 45, en la que está en superposición con la pinza de
agarre 25 vuelta hacia la rueda de almacenamiento 4. En esta
primera posición 45 puede entregarse una herramienta 13 desde el
fijador de herramienta 23 a una pinza de agarre 25 ó 26 o extraerse
desde la misma.
Conforme a la representación en la fig. 4 el
accionamiento de 2 posiciones 28 sigue estando introducido, pero el
vástago de émbolo 37 está extraído del cilindro 36 del accionamiento
de 2 posiciones 29. En esta segunda posición 46 del fijador de
herramienta 23 se encuentra éste en superposición con un asiento de
herramienta 11 de la rueda de almacenamiento 24 e inserta una
herramienta 13 en la misma o extrae una herramienta 13 desde la
misma.
En la posición representada en la fig. 5 el
vástago de émbolo 37 del accionamiento 29 está introducido a su vez
en el cilindro 36 del accionamiento 29. Frente a esto, sin embargo,
el vástago de émbolo 33 está extraído del cilindro 32. Debido a que
la carrera a del accionamiento de 2 posiciones 28 es mayor que la
carrera b del accionamiento de 2 posiciones 29, el fijador de
herramienta 23 se encuentra en una tercera posición 47, que está
más alejada del intercambiador de herramienta 16 que la segunda
posición 46. Como puede deducirse del dibujo, el carro de
accionamiento 30 está aquí a su vez en la misma posición que la de
la fig. 3. En esta tercera posición 47 el fijador de herramienta 23
se encuentra en superposición con un asiento de herramienta 12 y
puede entregar o alojar allí en esta posición, en un asiento de
herramienta 12 de este tipo, una herramienta 13.
En la posición conforme a la fig. 6 están
extraídos a su vez los dos accionamientos 28, 29, es decir el
fijador de herramienta 23 se encuentra en una cuarta posición 48,
en la que está también totalmente libre de los asientos de
herramienta 12 subordinados en el lado de la rueda de almacenamiento
4 alejado del intercambiador de herramienta 16. Los dos vástagos de
émbolo 33, 37 están extraídos. El carro de accionamiento 30 se
encuentra en la misma posición que en la fig. 4.
El intercambio de herramienta se realiza ahora
de la forma siguiente:
En el fijador de herramienta 23 se encuentra una
herramienta 13, que se quiere llevar hasta el intercambiador de
herramienta 16. Para esto se traslada el carro de transporte 19 con
el fijador de herramienta 23 y la herramienta 13 hasta la primera
posición 45 y aquí se introduce en la pinza de agarre 25. El fijador
de herramienta 23 se libera y el carro de sujeción de herramienta
20 se traslada de tal modo mediante una impulsión correspondiente
del accionamiento 22, que el fijador de herramienta 23 es extraído
del cono de sujeción 24 de la herramienta 13 situada en la pinza de
agarre 25. A continuación se gira 180º el brazo de intercambio 41,
de tal modo que una herramienta 13 situada en la pinza de agarre 26
llega a su vez hasta delante del fijador de herramienta 23. En el
caso de esta herramienta se trata de una que se ha extraído de la
máquina-herramienta adyacente no representada, para
intercambiarla por la herramienta 13 alimentada al intercambiador de
herramientas 16 citada en último lugar. El accionamiento 22 se
acciona en sentido inverso, de tal modo que el fijador de
herramienta 23 se enchufa sobre el cono de sujeción 24 de la
herramienta 13 citada en último lugar. Si esta herramienta 13
recogida de nuevo ahora por el fijador de herramienta 23 se quiere
deponer o depositar en un asiento de herramienta 11 vuelto hacia el
intercambiador de herramientas 16, se traslada el carro de
transporte 19 a la posición representada en la fig. 4, en la que se
introduce la herramienta 13 en un asiento de herramienta 11 de la
rueda de almacenamiento 4. La liberación de la herramienta 13
colocada en el asiento de herramienta 11 se realiza de
la forma ilustrada mediante el aflojamiento y el traslado del fijador de herramienta 23 mediante el accionamiento 22.
la forma ilustrada mediante el aflojamiento y el traslado del fijador de herramienta 23 mediante el accionamiento 22.
Si por el contrario la herramienta 13 a
depositar se quiere depositar en un asiento de herramienta 12, que
se encuentra en el lado de la rueda de almacenamiento 4 alejado del
intercambiador de herramientas 16, la rueda de almacenamiento 4
tiene que encontrarse en una posición en la que se encuentra la
abertura 10 en la pista de movimiento del fijador de herramienta 23
con una herramienta 13, de tal modo que el carro de transporte 19
puede trasladarse a la cuarta posición 48 representada en la fig. 6
del fijador de herramienta 23. La herramienta sujetada por el
fijador de herramienta 23 es guiada aquí a través del espacio libre
formado por la abertura de paso 10. Si el fijador de herramienta 23
se encuentra en la cuarta posición 48 representada en la fig. 6, se
gira de tal modo la rueda de almacenamiento 4 que el asiento de
herramienta 12 que aloja la herramienta 13 se encuentra en la pista
de movimiento del fijador de herramienta 23 con la herramienta 13.
El carro de transporte 19 se traslada de aquí en adelante a la
tercera posición 47 representada en la fig. 5 del fijador de
herramienta 23, en donde la herramienta 13 sujetada por el mismo se
introduce en el asiento de herramienta 12 deseado. La separación
del fijador de herramienta 23 respecto al cono de sujeción 24 de
esta herramienta se realiza después de nuevo en el modo ilustrado.
La extracción de una herramienta 13 desde un asiento de herramienta
11 se realiza en la secuencia inversa. La cabeza de trabajo 24a de
la herramienta 13 se encuentra, en el caso de los desarrollos de
movimiento ilustrados, siempre radialmente dentro de la rueda de
almacenamiento 4, por lo
que está vuelta hacia el eje de giro 5; su eje longitudinal central 24b se extiende radialmente respecto al eje de giro 5.
que está vuelta hacia el eje de giro 5; su eje longitudinal central 24b se extiende radialmente respecto al eje de giro 5.
La aplicación de aire comprimido a los
accionamientos 28 y 29 se realiza a través de conductos de aire
comprimido 49, 50 ó 51, 52, que aplican o extraen aire en cada caso
para un accionamiento 28 ó 29 a través de una válvula magnética 53
ó 54. Del mismo modo se aplica al o se extrae aire comprimido del
accionamiento 22 a través de conductos de aire comprimido 55, 56,
para lo que está prevista una válvula magnética 57. Las válvulas
magnéticas 53, 54 y 57 y los motores 6 y 43 son activados por un
control central 58. Esto es también válido para el accionamiento no
representado del fijador de herramienta 23 al fijar o soltar un cono
de sujeción 24 de una herramienta 23.
En lugar de los accionamientos de
émbolo-cilindro 28, 29 que pueden recibir fluidos,
el accionamiento del carro de transporte 19 puede realizarse
también mediante un servomotor a través de una transmisión de
husillo, en donde el servomotor es activado por el control central
58 para poner en marcha las citadas posiciones 45, 46, 47, 48.
Claims (8)
1. Depósito de herramientas
- con una rueda de almacenamiento (4),
- -
- que está dispuesta de forma que puede accionarse girando alrededor de su eje de giro (5),
- -
- que está dotada sobre su perímetro de una primera fila y de una segunda fila de asientos de herramienta (11, 12), que están dispuestos enfrentados entre sí en la dirección de su eje de giro (5) y
- -
- que presenta sobre su perímetro una abertura de paso (10),
- con un intercambiador de herramientas
(16),
- -
- que presenta al menos una pinza de agarre de herramienta (25, 26) y
- -
- que está dispuesto en un lado de la rueda de almacenamiento (4) vuelto hacia la primera fila de asientos de herramienta (12) y
- con un mecanismo de entrega de herramientas
(15),
- -
- que presenta un carro de transporte (19) desplazable en paralelo al eje de giro (5),
- -
- que presenta un fijador de herramienta (23) vuelto hacia la rueda de almacenamiento (4) y que está dispuesto sobre el carro de transporte (19), y
- -
- que presenta un accionamiento de 4 posiciones (27) para trasladar el carro de transporte (19) entre cuatro posiciones (45 a 48), de las que
- -
- la primera posición (45) se encuentra sobre el intercambiador de herramientas (16),
- -
- la segunda posición (46) delante de la primera fila de asientos de herramienta (11),
- -
- la tercera posición (47) delante de la segunda fila de asientos de herramienta (12) y
- -
- la cuarta posición (48) en el lado de la tercera posición (47) alejado del intercambiador de herramientas (16).
2. Depósito de herramientas según la
reivindicación 1, caracterizado porque los asientos de
herramienta (11, 12) para alojar una herramienta (13) están
configurados de tal modo, que se encuentra un segmento de sujeción
(24) de la herramienta (13) en el lado radialmente exterior de la
rueda de almacenamiento (4) y un segmento de trabajo (24a) está
vuelto hacia el eje de giro (5).
3. Depósito de herramientas según la
reivindicación 2, caracterizado porque el fijador de
herramienta (23) está dispuesto sobre un carro de sujeción de
herramientas (20) desplazable radialmente respecto al eje de giro
(5).
4. Depósito de herramientas según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el accionamiento
de 4 posiciones (27) está formado por dos accionamientos de 2
posiciones (28, 29).
5. Depósito de herramientas según la
reivindicación 4, caracterizado porque los accionamientos de
2 posiciones (28, 29) están formados por accionamientos de
émbolo-cilindro que pueden recibir fluidos.
6. Depósito de herramientas según la
reivindicación 5, caracterizado porque está previsto un carro
de accionamiento (30) guiado en paralelo al carro de transporte
(19), al que están fijados en cada caso un primer extremo del
primer y segundo accionamientos de 2 posiciones (28, 29) y porque un
segundo extremo del primer accionamiento de 2 posiciones (28) está
aplicado al carro de transporte (19) y porque un segundo extremo del
segundo accionamiento de 2 posiciones (29) está fijado de forma
estacionaria.
7. Depósito de herramientas según la
reivindicación 5, caracterizado porque el primer
accionamiento de 2 posiciones (28) presenta una carrera a y el
segundo accionamiento de 2 posiciones (29) una carrera b y porque
se aplica:
a > b.
a > b.
8. Depósito de herramientas según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el
intercambiador de herramientas (16) presenta dos pinzas de agarre
(25, 26), que pueden llevarse de forma alternada a superposición
con el fijador de herramientas (23).
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