ES2683221T3 - Máquina herramienta con robot de agarre suspendido - Google Patents

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ES2683221T3
ES2683221T3 ES15200177.2T ES15200177T ES2683221T3 ES 2683221 T3 ES2683221 T3 ES 2683221T3 ES 15200177 T ES15200177 T ES 15200177T ES 2683221 T3 ES2683221 T3 ES 2683221T3
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Wolfgang Armleder
Martin Eger
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015—Frames, beds, pillars
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Máquina herramienta (1) para el mecanizado, en particular con arranque de virutas, de piezas de trabajo (3), que presenta dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, que están unidas entre sí abajo por un soporte de base (6) y arriba por un soporte 5 de cubierta (7), una mesa de pieza de trabajo (9) montada de manera giratoria en las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra para piezas de trabajo (3) que van a mecanizarse, y una unidad de mecanizado (10) retenida en las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra con un husillo portaherramientas (11) en particular horizontal, caracterizada por un robot de agarre (23) montado de manera suspendida en el soporte de cubierta (7) para cargar la mesa de pieza de trabajo (9) con piezas de trabajo (3) que van a mecanizarse y descargar la mesa de pieza de trabajo (9) de piezas de trabajo (3) mecanizadas.

Description

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DESCRIPCION
Maquina herramienta con robot de agarre suspendido
La invencion se refiere a una maquina herramienta para el mecanizado, en particular con arranque de virutas, de piezas de trabajo, que presenta dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra, que estan unidas entre si abajo por un soporte de base y arriba por un soporte de cubierta, una mesa de pieza de trabajo montada de manera giratoria en las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra para piezas de trabajo que van a mecanizarse, y una unidad de mecanizado retenida en las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra con un husillo portaherramientas en particular horizontal.
Una maquina herramienta de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 198 57 012 A1.
Habitualmente, en maquinas herramienta con una mesa de pieza de trabajo montada de manera giratoria se cargan y descargan piezas de trabajo desde fuera a traves de un robot de equipamiento que esta o bien sobre la bancada de maquina o esta embridado por el lado frontal en un lado de maquina. Para un robot de equipamiento de este tipo, los componentes de maquina que se encuentran en el espacio interior de la maquina, tales como por ejemplo cajones extraibles de un acumulador de piezas de trabajo, constituyen obstaculos, alrededor de los cuales tiene que hacerse pivotar el robot de equipamiento.
Por tanto, el objetivo de la invencion es, en el caso de una maquina herramienta del tipo mencionado al principio, reducir la necesidad de espacio y aumentar el grado de integracion de los componentes de maquina.
Este objetivo de soluciona en el caso de una maquina herramienta del tipo mencionado al principio de acuerdo con la invencion mediante un robot de agarre montado de manera suspendida en el soporte de cubierta para cargar la mesa de pieza de trabajo con piezas de trabajo que van a mecanizarse y para descargar la mesa de pieza de trabajo de piezas de trabajo mecanizadas.
De acuerdo con la invencion, el robot de agarre esta unido con el bastidor de maquina autoportante y resistente a la torsion, de tipo cabina, e integrado en un cubo monobloque "practico", que aloja en su interior todos los componentes de maquina. El robot de agarre cuelga del soporte de cubierta, de modo que sus movimientos no se vean obstaculizados, o solo ligeramente, por otros componentes de la maquina. La invencion representa, por tanto, una maquina herramienta de carga y descarga automaticas.
Preferentemente, la unidad de mecanizado esta guiada en guias verticales, que estan dispuestas en cada caso en los lados frontales de las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra.
De manera ventajosa, la unidad de mecanizado y el robot de agarre estan dispuestos en lados enfrentados uno a otro de la mesa de pieza de trabajo, por lo que el espacio interior de la maquina herramienta esta dividido en un espacio de mecanizado con la unidad de mecanizado y en un espacio de equipamiento con el robot de agarre.
En una forma de realizacion preferente de la invencion, un acumulador de piezas de trabajo esta dispuesto sobre el lado de maquina enfrentado a la unidad de mecanizado, sirviendo el robot de agarre para cargar la mesa de pieza de trabajo con piezas de trabajo que van a mecanizarse desde el acumulador de piezas de trabajo y para descargar la mesa de pieza de trabajo de piezas de trabajo mecanizadas al interior del acumulador de piezas de trabajo.
En una forma de realizacion preferente adicional de la invencion esta retenido en el soporte de cubierta un deposito de herramientas, sirviendo el robot de agarre entonces tambien para cambiar herramientas entre el deposito de herramientas y la unidad de mecanizado.
Por debajo del robot de agarre puede estar dispuesta aun al menos una estacion de mecanizado adicional para el mecanizado de piezas de trabajo, tal como por ejemplo un equipo de desbarbado o de limpieza, sirviendo el robot de agarre por tanto tambien para cargar y descargar la estacion de mecanizado adicional con piezas de trabajo.
Preferentemente, al menos una de las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra, en particular cada una de las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra, presenta o bien una unica abertura de pared como abertura de acceso comun hacia la unidad de mecanizado y hacia el robot de agarre o dos aberturas de pared separadas como aberturas de acceso hacia la unidad de mecanizado y hacia el robot de agarre. Como alternativa, puede estar configurada, no obstante, tambien al menos una de las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra, en particular una trasera de las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra, como pared cerrada sin abertura de acceso.
En una realizacion preferente de la invencion, las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de una sola parte y forman junto con el soporte de base y el soporte de cubierta un bastidor de marco monobloque comun.
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En otra realizacion preferente de la invencion, las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de varias partes, en particular de dos partes. En el caso en el que las dos paredes laterales enfrentadas la una a la otra presenten en cada caso una primera y una segunda seccion de pared, las primeras secciones de pared de las dos paredes laterales forman un primer bastidor de marco monobloque y las segundas secciones de pared de las dos paredes laterales un segundo bastidor de marco monobloque, que estan unidos ambos entre si hasta dar un bastidor de marco monobloque comun.
Otras ventajas de la invencion se deducen de la descripcion y del dibujo. Asimismo, las caracteristicas mencionadas anteriormente y explicadas mas adelante pueden aplicarse de acuerdo con la invencion en cada caso cada una por si sola o varias en cualquier combinacion. Las formas de realizacion mostradas y descritas no deben entenderse como una lista definitiva, sino que mas bien tienen un caracter ejemplar para la explicacion de la invencion. La invencion esta representada en las figuras esquematicamente, de modo que pueden reconocerse facilmente las caracteristicas esenciales de la invencion. Las representaciones no deben entenderse necesariamente a escala.
Muestra:
la Figura 1 la Figura 2 las Figuras 3a, 3b las Figuras 4a-4c la Figura 5 la Figura 6 las Figuras 7a-7c
una vista delantera de una maquina herramienta de acuerdo con la invencion con paredes laterales de una sola pieza;
una vista en perspectiva del bastidor de marco monobloque de la maquina herramienta de la Figura 1;
el lado de maquina (Figura 3a) derecho en la Figura 1 y el lado de maquina (Figura 3b) izquierdo en la Figura 1 de la maquina herramienta;
disenos alternativos de las paredes laterales delanteras y traseras mostradas en la Figura 2 de la maquina herramienta;
una vista delantera de una maquina herramienta de acuerdo con la invencion con paredes laterales de dos partes;
una vista en perspectiva del bastidor de marco monobloque de la maquina herramienta de la Figura 5; y
disenos alternativos de las paredes laterales delanteras mostradas en la Figura 6 de la maquina herramienta.
En la siguiente descripcion de figuras se usan referencias identicas para los componentes iguales o de igual funcion.
La Figura 1 muestra una maquina herramienta 1 horizontal para el mecanizado con arranque de virutas de piezas de trabajo de la denominada forma constructiva en monobloque, en la que las fuerzas que actuan entre la herramienta 2 y la pieza de trabajo 3 se absorben por un bastidor de marco 4 comun con suficiente rigidez general.
Como se muestra en la Figura 2, el bastidor de marco 4 esta formado por dos paredes laterales 5a, 5b de una sola parte, enfrentadas la una a la otra, que estan unidas entre si abajo por un soporte de base 6 y arriba por un soporte de cubierta 7. A traves de en cada caso una abertura de almacenamiento 8 en las dos paredes laterales 5a, 5b esta montada una mesa de pieza de trabajo 9 para piezas de trabajo 3 que van a mecanizarse dentro del bastidor de marco 4 de manera giratoria alrededor de un eje de giro paralelo al eje X. Una unidad de mecanizado 10 con un husillo portaherramientas 11 horizontal que porta la herramienta 2 esta fijado por medio de una unidad de carro XYZ 12 en los lados frontales, derechos en la Figura 1, de las paredes laterales 5a, 5b.
Como se muestra en la Figura 3a, la unidad de recorrido XYZ 12 presenta un carro Y 13, que esta guiado de manera desplazable en la direccion Y en guias verticales 14, que estan fijadas en los lados frontales derechos de las paredes laterales 5a, 5b. En dos guias X horizontales (no mostradas) del carro Y 13 esta guiado de manera desplazable en direccion X un carro X 15. En dos guias Z horizontales 16 del carro X 15 esta guiado de manera desplazable en direccion Z, de nuevo, un carro Z 17 que porta el husillo portaherramientas 11.
Como se muestra en las Figuras 1 y 2, en una abertura de cubierta 18 por encima del husillo portaherramientas 11 esta retenido de manera suspendida un deposito de herramientas 19, en el que estan almacenadas herramientas 2 para el husillo portaherramientas 11. Ademas, en los otros lados frontales, izquierdos en la Figura 1, de las paredes laterales 5a, 5b esta retenido un acumulador de piezas de trabajo 20, el cual, como se muestra en la Figura 3b, puede ser guiado de manera desplazable en altura en dos guias verticales 21 de las paredes laterales 5a, 5b.
Como se muestra adicionalmente en las Figuras 1 y 2, en una abertura de cubierta 22 del soporte de cubierta 7 esta montado de manera suspendida un robot de agarre 23 que presenta al menos cinco ejes de rotacion, que presenta dos brazos de articulacion 24 y un elemento de agarre 25 para el agarre de piezas de trabajo 3 o herramientas 2. La unidad de mecanizado 10 y la abertura de cubierta 22 para el robot de agarre 23 estan dispuestos en lados enfrentados el uno al otro de la mesa de pieza de trabajo 9, por lo que el espacio interior de la maquina herramienta 1 esta dividido en un espacio de mecanizado con la unidad de mecanizado 10 y en un espacio de equipamiento con el robot de agarre 23. El robot de agarre 23 puede extraer tanto piezas de trabajo 3 que van a mecanizarse desde el acumulador de piezas de trabajo 20 y cargar la mesa de pieza de trabajo 9 con ellas como descargar piezas de trabajo 3 mecanizadas desde la mesa de pieza de trabajo 9 y devolverlas al acumulador de piezas de trabajo 20.
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Ademas, el robot de agarre 23 puede extraer una herramienta 3 desde el deposito de herramientas 19 y cargar el husillo portaherramientas 11 con la misma como descargar la herramienta 3 desde el husillo portaherramientas 11 y devolverla al deposito de herramientas 19.
Habitualmente, el acumulador de piezas de trabajo 20 contiene varios cajones 26 extraibles en el espacio interior de maquina, en el que se depositan las piezas de trabajo 3 mecanizadas y que van a mecanizarse. Mientras que un cajon 26 extraido constituye un obstaculo para un robot de agarre que esta sobre la bancada de maquina o embridado fuera en un lado de maquina y el robot de agarre tiene que pivotarse alrededor del cajon 26 extraido, el cajon 26 extraido no constituye ningun obstaculo para el robot de agarre 23 suspendido, lo que posibilita movimientos del robot mas sencillos y mas rapidos.
Por tanto, todos los componentes de maquina, concretamente la mesa de pieza de trabajo 9, la unidad de mecanizado 10, el acumulador de piezas de trabajo 20 y el robot de agarre 23, estan integrados en la maquina herramienta monobloque 1.
Por debajo del robot de agarre 23 puede estar dispuesta aun al menos una estacion de mecanizado 27 adicional para el mecanizado posterior de piezas de trabajo 3 mecanizadas, tal como por ejemplo un equipo de desbarbado o de limpieza. Tras la descarga de una pieza de trabajo 3 mecanizada desde la mesa de pieza de trabajo 9 se mecaniza posteriormente la pieza de trabajo 3 retenida por el elemento de agarre 25 en la estacion de mecanizado 27 posterior, antes de que vuelva a devolverse al acumulador de piezas de trabajo 20.
Cada una de las dos paredes laterales 5a, 5b tiene una abertura de pared 28 como abertura de acceso comun hacia la unidad de mecanizado 10 (lado de mecanizado) y hacia el robot de agarre 23 (lado de equipamiento). La abertura de almacenamiento 8 esta configurada en una columna central 29, que se levanta aproximadamente hasta el centro de la abertura de pared 28, de la pared lateral 5a, 5b.
Las Figuras 4a-4c muestran disenos alternativos de las dos paredes laterales 5a, 5b de una sola parte.
En las Figuras 4a, 4b, las dos paredes laterales 5a, 5b presentan en cada caso dos aberturas de pared 28a, 28b separadas, concretamente una abertura de pared 28a como abertura de acceso hacia la unidad de mecanizado 10 (lado de mecanizado) y una abertura de pared 28b como abertura de acceso hacia el robot de agarre 23 (lado de equipamiento). Las dos aberturas de pared 28a, 28b estan separadas por una columna de union 30 vertical, que presenta la abertura de almacenamiento 8. En la Figura 4a, la columna de union 30 tiene el mismo grosor de pared que la otra pared lateral 5a, 5b, pero en la Figura 4b la columna de union 30 presenta un grosor de pared menor que la otra pared lateral 5a, 5b.
En la Figura 4c estan configuradas las dos paredes laterales 5a, 5b en cada caso como una pared cerrada sin abertura de acceso.
En lugar de igual, como se muestra en las Figuras 1 a 4, las dos paredes laterales 5a, 5b pueden estar configuradas tambien de manera diferente. Por ejemplo la pared lateral 5a delantera puede presentar una abertura de pared 28 o dos aberturas de pared 28a, 28b y la pared lateral 5b trasera puede ser una pared cerrada sin abertura de acceso.
A diferencia de las Figuras 1 a 4, en las que las dos paredes laterales 5a, 5b enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de una sola parte y junto con el soporte de base 6 y el soporte de cubierta 7 forman el bastidor de marco monobloque 4, en las Figuras 5 y 6 las dos paredes laterales 5a, 5b enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de dos partes con una primera seccion de pared 31a, 32a y una segunda seccion de pared 31b, 32b. Las primeras secciones de pared 31a, 32a de las dos paredes laterales 5a, 5b forman junto con un primer soporte de base 33a y un primer soporte de cubierta 34a un primer bastidor de marco monobloque 35a, y las dos secciones de pared 31 b, 32b de las dos paredes laterales 5a, 5b forman junto con un segundo soporte de base 33b y un segundo soporte de cubierta 34b un segundo bastidor de marco monobloque 35b. El primer y el segundo bastidor de marco monobloque 35a, 35 estan unidos entre si hasta dar un bastidor de marco monobloque 4 comun, cuya junta de separacion esta denominada con 36 y discurre al lado de la columna central 29.
Las Figuras 7a-7c muestran disenos alternativos, que se corresponden con las Figuras 4a-4c, de las dos paredes laterales 5a, 5b de dos partes, pasando la junta de separacion 36 en las Figuras 7a y 7b por la columna de union 30 vertical y en la Figura 7c por la pared cerrada.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Maquina herramienta (1) para el mecanizado, en particular con arranque de virutas, de piezas de trabajo (3), que presenta dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, que estan unidas entre sf abajo por un soporte de base (6) y arriba por un soporte de cubierta (7),
    una mesa de pieza de trabajo (9) montada de manera giratoria en las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra para piezas de trabajo (3) que van a mecanizarse, y una unidad de mecanizado (10) retenida en las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra con un husillo portaherramientas (11) en particular horizontal, caracterizada por un robot de agarre (23) montado de manera suspendida en el soporte de cubierta (7) para cargar la mesa de pieza de trabajo (9) con piezas de trabajo (3) que van a mecanizarse y descargar la mesa de pieza de trabajo (9) de piezas de trabajo (3) mecanizadas.
  2. 2. Maquina herramienta segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la unidad de mecanizado (10) esta guiada en gufas verticales (14), que estan dispuestas en cada caso en los lados frontales de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra.
  3. 3. Maquina herramienta segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que la unidad de mecanizado (10) y el robot de agarre (23) estan dispuestos en lados enfrentados uno a otro de la mesa de pieza de trabajo (9).
  4. 4. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el lado de maquina enfrentado a la unidad de mecanizado (10) esta dispuesto un acumulador de piezas de trabajo (20) y por que el robot de agarre (23) sirve para cargar la mesa de pieza de trabajo (9) con piezas de trabajo (3) que van a mecanizarse desde el acumulador de piezas de trabajo (20) y para descargar la mesa de pieza de trabajo (9) de piezas de trabajo (3) mecanizadas al interior del acumulador de piezas de trabajo (20).
  5. 5. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el soporte de cubierta (7) esta retenido un deposito de herramientas (19) y por que el robot de agarre (23) sirve para cambiar herramientas (2) entre el deposito de herramientas (19) y la unidad de mecanizado (10).
  6. 6. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que por debajo del robot de agarre (23) esta dispuesta al menos una estacion de mecanizado (27) adicional para el mecanizado de piezas de trabajo (3) y por que el robot de agarre (23) sirve para cargar y descargar la estacion de mecanizado (27) adicional con piezas de trabajo (3).
  7. 7. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos una de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, en particular cada una de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, presenta al menos una abertura de pared (28; 28a, 28b) como abertura de acceso hacia la unidad de mecanizado (10) y hacia el robot de agarre (23).
  8. 8. Maquina herramienta segun la reivindicacion 7, caracterizada por que al menos una de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, en particular cada una de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, presenta una abertura de pared (28a) como abertura de acceso hacia la unidad de mecanizado (10) y una abertura de pared (28b) como abertura de acceso hacia el robot de agarre (23).
  9. 9. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos una de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, en particular una trasera de las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra, esta configurada como pared cerrada sin abertura de acceso.
  10. 10. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de una sola parte y junto con el soporte de base (6) y el soporte de cubierta (7) forman un bastidor de marco monobloque (4).
  11. 11. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra estan configuradas en cada caso de varias partes, en particular de dos partes.
  12. 12. Maquina herramienta segun la reivindicacion 11, caracterizada por que las dos paredes laterales (5a, 5b) enfrentadas la una a la otra presentan en cada caso una primera seccion de pared (31a, 32a) y una segunda seccion de pared (31b, 32b) y por que las primeras secciones de pared (31a, 32a) de las dos paredes laterales (5a, 5b) forman un primer bastidor de marco monobloque (35a) y las segundas secciones de pared (31b, 32b) de las dos paredes laterales (5a, 5b) un segundo bastidor de marco monobloque (35b), los cuales estan unidos ambos entre sf hasta dar un bastidor de marco monobloque (4) comun.
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DE19857012C3 (de) 1998-12-09 2002-10-24 Schwaebische Werkzeugmaschinen Werkzeugmaschine mit horizontal angeordneter Arbeitsspindel
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DE102014007832B4 (de) * 2014-06-02 2019-03-14 Hermann Müller Maschinenrahmen für ein hängendes Robotersystem

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