ES2713981T3 - Manipulador para el intercambio de herramientas - Google Patents

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ES2713981T3 ES11872172T ES11872172T ES2713981T3 ES 2713981 T3 ES2713981 T3 ES 2713981T3 ES 11872172 T ES11872172 T ES 11872172T ES 11872172 T ES11872172 T ES 11872172T ES 2713981 T3 ES2713981 T3 ES 2713981T3
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Marquez Jose María Manso
Agote Patxi Eceiza
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Fundacion Tekniker
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Maher Holding S A
Fundacion Tekniker
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Abstract

Equipo para intercambio de componentes en tornos horizontales y manipulador, referido a un equipo dotado de un único almacén estático y un equipo-manipulador automatizado o robot que presenta medios de manipulación que incorporan distintos dispositivos de retención para la sujeción de los diferentes componentes, tales como herramientas, cabezales y accesorios, para ser desplazados, intercambiados y posicionados entre dos posiciones, preferiblemente entre el almacén y el spindle, o eje, principal de mecanizado del torno horizontal, aunque también pueden ser desplazados entre el almacén y un puesto de carga, o entre el almacén y un almacén intermedio.

Description

DESCRIPCION
Manipulador para el intercambio de herramientas
Objeto de la invencion
La presente invencion, una pieza de equipo para sustitucion de componentes en tornos horizontales, se refiere a una pieza de equipo dotada de una unica unidad de almacenamiento estatica y una pieza de equipo-manipulador automatizado o robot, que presenta medios de manipulacion con distintos dispositivos de retencion para la sujecion de los diferentes componentes, tales como herramientas, cabezales y accesorios, para desplazarse, intercambiados y posicionados entre dos posiciones, preferiblemente entre la unidad de almacenamiento y el husillo, o eje, principal de mecanizado del torno horizontal, aunque tambien pueden desplazarse entre la unidad de almacenamiento y un puesto de carga, o entre la unidad de almacenamiento y una unidad de almacenamiento intermedia.
Dichos medios de manipulacion comprenden al menos un manipulador que sirve para la sujecion de los distintos componentes, aunque tambien puede comprender al menos dos manipuladores intercambiables en la pieza de equipo-manipulador, disponiendo cada uno de dichos manipuladores intercambiables de dispositivos de retencion, empleados para la sujecion bien de herramientas o accesorios bien para cabezales o accesorios o, dicho de otro modo, un manipulador para cada tipo de componente.
La pieza de equipo tiene como finalidad permitir el cambio de distintos componentes, tales como herramientas, cabezales y otros accesorios en un torno horizontal, preferiblemente de bancada inclinada, con al menos una pieza de equipo-manipulador de intercambio y que consiste principalmente en la disposicion de al menos un manipulador con medios de retencion adaptados para sujetar herramientas, cabezales y accesorios, pudiendo desplazar, intercambiar y posicionar los mismos entre el husillo principal de mecanizado del torno horizontal y la unidad de almacenamiento.
El campo de aplicacion de la presente invencion se enmarca dentro del sector tecnico de la industria dedicada a la fabricacion de maquinas herramientas, asf como piezas de equipos, maquinas y dispositivos para el cambio de cabezales, accesorios y herramientas sustituibles en maquinas de herramientas.
Antecedentes de la invencion
En el estado de la tecnica es habitual que los equipos para el cambio de herramientas, accesorios y cabezales en los tornos horizontales presenten diferentes unidades de almacenamiento para diferentes tipos de herramienta, accesorios y cabezales, que habitualmente se separan en funcion de las dimensiones y el peso de dichas herramientas, cabezales y accesorios, haciendo que el intercambio de dichos componentes requiera un mayor numero de dispositivos.
Son conocidos tornos horizontales que presentan dos unidades de almacenamiento, una unidad de almacenamiento para componentes ligeros y la otra para componentes pesados o de mayores dimensiones, que ademas se situan en localizaciones diferentes precisando diferentes manipuladores para sustituir dichos componentes en el husillo, o eje, principal de mecanizado del torno.
Lo anterior conlleva no solo un incremento de los costes al incrementar el numero de componentes en la pieza de equipo, sino que tambien complica el funcionamiento del equipo.
Un ejemplo de este tipo de equipos de torneado son tornos horizontales que incorporan una unidad de almacenamiento rotativa, a modo de tambor o de carrusel vertical, en un extremo de la pieza de equipo y que dispone de un espacio limitado para un numero concreto de herramientas en cada tambor o carrusel, por lo que en el caso de necesitar mas herramientas es necesario disponer mas tambores rotativos a continuacion del primero. Este tipo de unidad de almacenamiento a modo de tambor o carrusel es de especial uso en herramientas o accesorios de pequenas dimensiones y peso. Son tambien conocidas algunas soluciones que incluyen manipuladores intermedios entre la pieza de equipo-manipulador de herramientas/accesorios ligeros y el husillo de mecanizado del torno. Para herramientas de mayor dimension y peso, se dispone otra unidad de almacenamiento personalizado para las mismas.
El documento WO 2011/101496 A1 da a conocer un manipulador segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Por tanto, un objetivo de la presente invencion es aportar al estado de la tecnica un unico equipo manipulador para el desplazamiento, intercambio y posicionamiento de componentes en un torno horizontal, tanto cabezales, herramientas como accesorios, en el que se incorporen las ventajas de los sistemas conocidos y se eviten los inconvenientes anteriormente citados, debiendo senalarse que, por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningun equipo que presente unas caractensticas tecnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta la pieza de equipo que se describe en la presente solicitud.
Explicacion de la invencion
La pieza de equipo para cambio de herramientas, cabezales y accesorios objeto de la presente invencion permite llevar a cabo el intercambio de cualquiera de dichos componentes entre la unidad de almacenamiento estatica y el husillo, o eje, principal de mecanizado del torno mediante medios de manipulacion, que comprenden al menos un manipulador dispuesto en el extremo de una pieza de equipo-manipulador, que preferiblemente es un robot con un brazo automatizado y que se situa, de manera desplazable, entre la unidad de almacenamiento y el torno horizontal.
Por lo tanto, un primer objeto de la invencion es un manipulador segun la reivindicacion 1.
Asimismo, es posible que el equipo presente en algunas de sus configuraciones un manipulador intermedio, principalmente para herramientas, de manera que el manipulador principal deja la proxima herramienta a cambiar en dicho manipulador intermedio o en una unidad de almacenamiento intermedia, y este manipulador intermedio la cambia sobre el husillo principal de mecanizado del torno.
Estos y otros objetivos se consiguen con las caractensticas del equipo aqrn descrito y reivindicado que, como se ha senalado anteriormente, comprende esencialmente una unica unidad de almacenamiento longitudinal estatica unificada en la que se situan todos los componentes (herramientas, cabezales y accesorios), una pieza de equipomanipulador o robot de dichos componentes que esta automatizado y gobernado por un sistema de control, y que presenta en el extremo libre de dicha pieza de equipo-manipulador unos medios de manipulacion para el desplazamiento, intercambio y posicionamiento de los componentes entre el husillo principal de mecanizado y la unidad de almacenamiento. Tanto la unidad de almacenamiento como la pieza de equipo-manipulador son independientes y estancas respecto del torno para asegurar la precision de todos los movimientos del equipomanipulador y asegurar tambien que los componentes sustituibles situados en la unidad de almacenamiento no se vean afectados por proyecciones de viruta y lubricante proyectados cuando la maquina herramienta esta cortando, lo que puede posteriormente afectar a la precision del mecanizado.
En particular, la pieza de equipo-manipulador y la unidad de almacenamiento se encuentran situadas en paralelo al torno, estando la pieza de equipo-manipulador situada en una plataforma independiente dispuesta entre el torno y la unidad de almacenamiento. De esta manera, la pieza de equipo-manipulador, puede desplazarse longitudinalmente a lo largo de la plataforma para acceder a cualquier punto de la unidad de almacenamiento y situarse posteriormente en los puntos espedficos de dicha plataforma desde los que se accede a la zona de mecanizado del torno a traves de una abertura que permanece cerrada excepto cuando se efectua el intercambio de cualquier componente sustituible, accesorio, cabezal o herramienta. La pieza de equipo-manipulador y el torno estan por tanto separados por un dispositivo de separacion con unos medios de apertura y cierre para poder realizar el citado intercambio de componentes entre la unidad de almacenamiento y el husillo del torno.
Dicha pieza de equipo-manipulador y unidad de almacenamiento se emplazan en un recinto aislado de los operarios, por lo que la reposicion de componentes a la unidad de almacenamiento o la reparacion de los mismos se realiza mediante un puesto de carga de la unidad de almacenamiento, situado adyacentemente al mismo y dotado de medios de giro, preferiblemente manuales, para acceder al recinto aislado donde se situa la plataforma del equipo manipulador y la unidad de almacenamiento.
Como se ha mencionado, los medios de manipulacion situados en el extremo de la pieza de equipo-manipulador o robot pueden comprender o bien un unico manipulador o bien al menos dos manipuladores intercambiables. Dichos medios de manipulacion presentan dispositivos de retencion para la sujecion de herramientas, accesorios o cabezales. Dichos medios de retencion comprenden al menos un dispositivo de retencion primero y segundo para la manipulacion preferiblemente de herramientas y accesorios y un tercer dispositivo de retencion para la manipulacion preferiblemente de cabezales y accesorios.
Los medios de manipulacion pueden consistir en dos manipuladores intercambiables sobre la pieza de equipomanipulador, disponiendo un primer manipulador intercambiable de dispositivos de retencion exclusivos para herramientas y accesorios y un segundo manipulador intercambiable con medios de retencion exclusivos para cabezales y accesorios. Con esta configuracion, el robot cogera de la unidad de almacenamiento el primer manipulador intercambiable si va a sustituir una herramienta en el husillo del torno, y si posteriormente se debe sustituir un cabezal, el robot, tras retirar la herramienta previamente colocada en el husillo, dejara el primer manipulador intercambiable en la unidad de almacenamiento, cogera el segundo manipulador intercambiable y retirara el cabezal situado en el husillo, si lo hubiere, para situar posteriormente el nuevo cabezal.
En el caso de un unico manipulador o manipulador principal situado en el extremo libre de la pieza de equipomanipulador o robot, y objeto tambien de esta solicitud de patente, comprende un primer dispositivo de retencion situado en un extremo del manipulador, un segundo dispositivo de retencion situado en el extremo contrario al del primer dispositivo de retencion, y un tercer dispositivo de retencion situado entre ambos dispositivos de retencion primero y segundo.
Mediante este unico manipulador es posible sujetar componentes, preferiblemente, herramientas o accesorios de peso inferior a 35 kg, mediante el dispositivo de retencion primero y segundo y a su vez, mediante la actuacion conjunta del tercer dispositivo de retencion y el dispositivo de retencion primero o segundo, sujetar componentes, preferiblemente cabezales o accesorios de peso superior a 35 kg.
Preferiblemente, los dispositivos de retencion primero y segundo del manipulador principal son pinzas que actuan sobre las herramientas o accesorios, en concreto sobre la valona estandarizada o el elemento de sujecion de la herramienta o accesorio.
Asimismo, el tercer dispositivo de sujecion del manipulador principal que actua en combinacion con uno de los dispositivos de retencion primero o segundo anteriores, esta preferiblemente formado por un una pinza de bolas retenidas por muelle y accionada hidraulicamente destinada a alojar un pivote o primer elemento de sujecion dispuesto en el cabezal o accesorio, a la vez que el dispositivo de retencion primero o segundo actua sobre un segundo elemento de sujecion dispuesto en dicho cabezal o accesorio, actuando por tanto sobre dos puntos o elementos de sujecion del cabezal o accesorio.
Por lo tanto, en el manipulador principal, los dispositivos de retencion primero y segundo se emplean para la sujecion de componentes, herramientas o accesorios, con un unico elemento de sujecion situado en los mismos, mientras que el tercer dispositivo de retencion, actuando en combinacion con el dispositivo de retencion primero o segundo, se emplea para la sujecion de componentes, habitualmente cabezales o accesorios, con dos elementos de sujecion dispuestos en los mismos.
Dicho manipulador principal esta preferiblemente compuesto por un cuerpo plano con un tramo central a cuyos lados se situan los dispositivos de retencion primero y segundo, situados angulados respecto al tramo central, de manera que en este ultimo tramo se emplaza el tercer dispositivo de retencion, y quedando los tres dispositivos de retencion en un mismo primer plano del manipulador. Asimismo, y perpendicularmente al plano de los tres dispositivos se dispone en el tramo central y en un plano perpendicular al anterior, un dispositivo de acoplamiento para acoplar el manipulador a la pieza de equipo-manipulador.
El manipulador principal objeto de la presente invencion puede emplearse en otras piezas de equipos-manipuladores distintas a la anteriormente mencionada, en brazos roboticos, asf como en otras maquinas herramientas diferentes al torno horizontal y que precisen el intercambio de componentes pesados y ligeros mediante un unico manipulador. La existencia de una unica pieza de equipo-manipulador o robot para cambiar componentes supone una gran ventaja frente a los equipos convencionales, que precisan de dos equipos independientes, ya que se reducen los desplazamientos necesarios de los equipos manipuladores. Ademas, se reduce la probabilidad de fallos dado que se emplea un software de gestion unico, se implementa un sistema de control y se necesitan menos accionamientos y senales de maniobra, facilitando ademas el mantenimiento del conjunto.
En casos en los que sea necesario reducir aun mas el tiempo de cambio de herramientas y accesorios ligeros, y como se ha mencionado anteriormente, es posible que la pieza de equipo objeto de la presente invencion incorpore un manipulador intermedio, adicional a la pieza de equipo-manipulador o robot y su manipulador principal, para el intercambio de herramientas, disponiendo dicho intercambiador intermedio de las caractensticas del manipulador principal para la sujecion de herramientas. Dicho de otro modo, presenta dos dispositivos de retencion que preferiblemente son pinzas que actuan sobre las herramientas, en concreto sobre la valona estandarizada o elemento de sujecion de la herramienta o accesorio.
Descripcion de las figuras
Para complementar la presente descripcion y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas de la invencion, acompana a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de esta descripcion, un juego de figuras que sirve como ejemplo no limitativo de la misma:
La figura 1, muestra una vista en perspectiva del equipo para cambio de componentes en tornos horizontales en el que se observa el torno horizontal y la unidad de almacenamiento unico.
La figura 2 muestra un detalle del husillo, o eje, principal de mecanizado del torno horizontal.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un manipulador objeto de la presente invencion.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un manipulador sujetando una herramienta o accesorio poco pesado.
La figura 5, muestra una vista en perspectiva de un manipulador sujetando una herramienta o accesorio poco pesado.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva de la pieza de equipo-manipulador y la unidad de almacenamiento. La figura 7 muestra una vista en planta de la situacion de la unidad de almacenamiento, pieza de equipomanipulador y torno.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de una pieza de equipo-manipulador o brazos roboticos con el manipulador objeto de la invencion sujetando un componente pesado, en concreto un cabezal.
La figura 9 muestra un detalle en perspectiva del acoplamiento entre un componente pesado y el manipulador. La figura 10 muestra un detalle en perspectiva de la retirada del manipulador una vez que ha acoplado el componente pesado en el husillo principal de mecanizado.
Las figuras 11 a 14 muestran una secuencia del intercambio de una herramienta en el husillo del torno mediante un manipulador intermedio.
Realizacion preferente de la invencion
El ejemplo de la presente invencion que aqu se detalla propone un nuevo equipo para intercambio de componentes en tornos horizontales y medios de manipulacion, que dispone de una unica unidad de almacenamiento estatica y una unica pieza de equipo-manipulador automatizado que presenta medios de manipulacion formalizados en al menos un manipulador principal para el desplazamiento de los distintos componentes, tales como herramientas, cabezales y accesorios entre dos posiciones, preferiblemente entre el unidad de almacenamiento y el husillo, o eje, principal de mecanizado del torno horizontal.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un torno horizontal (60) con una unica unidad de almacenamiento estatica (50) dispuesta en paralelo, preferiblemente en la zona posterior del torno. Dicha unidad de almacenamiento preferiblemente presenta separados los distintos componentes sustituibles, a saber, herramientas (20), accesorios (22) o cabezales (23). Dicho torno (60) comprende un husillo, o eje, principal de mecanizado en el que se emplazan los distintos componentes, herramientas, cabezales o accesorios empleados para el mecanizado de la pieza situada en el plato del torno (60). Un detalle de dicho husillo del torno (60) puede observarse en la figura 2. Sobre dicho husillo del torno (60) se situan las herramientas (20) y los accesorios (22), o los cabezales (23). Es posible cambiar herramientas (20) directamente sobre el husillo del torno (60) y tambien sobre algunos cabezales (23)
Entre el torno (60) y la unidad de almacenamiento (50) se situa una pieza de equipo-manipulador o un robot que se encarga del intercambio de componentes entre el husillo del torno (60) y la unidad de almacenamiento (50). La zona de mecanizado del torno esta convenientemente separada de la zona previa donde se situan la pieza de equipomanipulador o robot y la unidad de almacenamiento, siendo estancas entre sf, para evitar que productos derivados de la mecanizacion puedan proyectarse hacia dicha zona previa con el consiguiente riesgo de poder afectar a los componentes y por tanto a su precision durante el mecanizado cuando dichos componentes sean utilizados. Se dispone de un dispositivo de separacion con medios de apertura y cierre para permitir el acceso de los medios de manipulacion o manipulador (10) al husillo del torno (60).
La pieza de equipo-manipulador o robot (30) permite intercambiar cualquier tipo de componente situado en la unidad de almacenamiento (50) unica estatica con el husillo principal de mecanizado del torno (60) mediante un manipulador principal (10), que se dispone en el extremo libre de dicha pieza de equipo-manipulador o robot (30). Dicho robot (30) es un robot con un brazo automatizado, controlado y gobernado por un sistema de control o software de gestion al igual que el resto de componentes de la pieza de equipo. Dicho robot (30) comprende una base que se desplaza a lo largo de la unidad de almacenamiento (50) y que a traves de distintos brazos mecanicos (31, 32, 33, 34 y 35) queda conectada al manipulador principal (10). El desplazamiento del robot (30) se realiza sobre una bancada o plataforma (40) independiente de la bancada del torno (60) y de la superficie de apoyo de la unidad de almacenamiento (50) para asegurar su total independencia de estos. Esta bancada (40) independiente asegura que tanto el torno (60) como la unidad de almacenamiento (50) no se vean afectados por las vibraciones generadas por el desplazamiento del robot (30) y, evidentemente, las vibraciones generadas por el torno durante su funcionamiento tampoco afectaran al desplazamiento del robot (30) ni a la unidad de almacenamiento cuando la bancada (40) del robot (30) se encuentre situada entre dicha unidad de almacenamiento (50) y el torno (60).
Asimismo, la pieza de equipo-manipulador o robot (30) y la unidad de almacenamiento (50) se encuentran situadas en paralelo al torno (60). La pieza de equipo-manipulador (30) puede desplazarse longitudinalmente a lo largo de dicha bancada (40) para acceder a cualquier punto de la unidad de almacenamiento (50) y volver al punto de la bancada (40) desde el que se accede a la zona de mecanizado del torno (60). Dicho acceso se realiza a traves de una abertura, que permanece cerrada para asegurar la estanqueidad durante el funcionamiento del torno (60), excepto cuando se efectua el intercambio de cualquier componente sustituible, accesorio, cabezal o herramienta, entre el husillo del torno (60) y el manipulador (10).
Asimismo, el equipo-manipulador (30) y la unidad de almacenamiento (50) se emplazan en un recinto aislado a los operarios por motivos de seguridad, de manera que la sustitucion y reposicion de componentes a la unidad de almacenamiento se realiza mediante un puesto de carga (51). Dicho puesto de carga (51) se situa en uno de los extremos de la unidad de almacenamiento (50), y preferiblemente presenta medios de giro, preferiblemente manuales, para realizar la sustitucion o reposicion de componentes. Para sustituir un componente, el robot (30), mediante su manipulador (10), depositara el componente en el puesto de carga (51) y el operario girara el mismo para retirar dicho componente del puesto (51) y situar un nuevo componente. Posteriormente, volvera a girar el puesto de carga (51) y el robot (30) situara el nuevo componente en la unidad de almacenamiento (50).
Como se ha mencionado, la pieza de equipo-manipulador o robot (30) presenta en su extremo libre un manipulador principal (10), que permite la sujecion del componente sustituible y su posterior colocacion en el husillo principal de mecanizado del torno (60) o en la unidad de almacenamiento (50). Dicho de otro modo, el robot (30) en conjuncion con el manipulador (10) permite el desplazamiento, intercambio y posicionamiento de los componentes sustituibles. Dicho manipulador (10) dispone de un primer dispositivo de retencion (11) situado en un extremo del manipulador (10) , un segundo dispositivo de retencion (12) situado en el extremo contrario al del primer dispositivo de retencion (11) y un tercer dispositivo de retencion (13) situado entre ambos dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12) . Los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12) se emplean para la sujecion de componentes con un unico elemento de sujecion situado en los mismos, mientras que el tercer dispositivo de retencion (13), actuando en combinacion con los dispositivos de retencion primero (11) o segundo (12), se emplea para la sujecion de componentes con dos elementos de sujecion dispuestos en los mismos. Preferiblemente, los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12) se emplean para la sujecion de herramientas (20) y accesorios (22) mientras que el tercer (13) dispositivo de retencion en combinacion con alguno de los anteriores se emplea para la sujecion de cabezales (23). En cualquier caso, e independientemente del fin o utilidad del componente (20, 22, 23), los dispositivos de retencion primero y segundo (11, 12) se emplean para la sujecion de elementos de menor peso, preferiblemente de hasta 35 kg, y el tercer dispositivo de retencion se emplea para elementos de mayor peso, preferiblemente a partir de 35 kg. En cualquier caso, el tercer dispositivo de retencion (13) podna emplearse para la sujecion de componentes que no fueran cabezales (23) y que por su forma requiriesen dos puntos de apoyo en lugar de uno.
En la figura 3 se muestra un manipulador principal (10) en la que se observan los diferentes dispositivos de sujecion (11, 12 y 13). Dicho manipulador (10) esta compuesto por un cuerpo plano con un tramo central (15) a cuyos lados se situan los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12), situados angulados respecto al tramo central (15), de manera que en este ultimo tramo (15) se emplaza el tercer dispositivo de retencion (13), y quedando los tres dispositivos de retencion (11, 12 y 13) en un mismo primer plano del manipulador (10). Asimismo, y perpendicularmente al plano de los tres dispositivos (11, 12 y 13) se dispone en el tramo central (15) y en un plano perpendicular al anterior, un dispositivo de acoplamiento (14) para acoplar el manipulador (10) a la pieza de equipomanipulador (30), en particular al extremo libre del segundo brazo (31) del mismo.
Tal y como puede observarse en las figuras, los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12) son pinzas que actuan sobre las herramientas (20) o accesorios (22), en concreto sobre la valona estandarizada o elemento de sujecion (21) de la herramienta (20) o accesorio (22).
Asimismo, el tercer dispositivo de retencion (13) que actua en conjuncion con uno de los dispositivos de retencion primero o segundo anteriores (11, 12), esta preferiblemente formado por un una pinza de bolas retenida por muelle y accionada hidraulicamente, destinada a alojar un pivote o un primer elemento de sujecion (25) dispuesto en el cabezal (23) o accesorio (22) a la vez que el dispositivo de retencion primero o segundo (11, 12) actua sobre un segundo elemento de sujecion (24) dispuesto en dicho cabezal (23) o accesorio (22), actuando por tanto sobre dos puntos o elementos de sujecion del cabezal (23) o accesorio (22).
Por lo tanto, los dispositivos de retencion primero y segundo (11, 12) se emplean preferiblemente para la sujecion de componentes, herramientas (20) o accesorios (22), con un unico elemento de sujecion (21) situado en los mismos, mientras que el tercer dispositivo de retencion (13), actuando en combinacion con el dispositivo de retencion primero o segundo (11, 12), se emplea para la sujecion de componentes, habitualmente cabezales (23) o accesorios (22), con dos elementos de sujecion (24, 25) dispuestos en los mismos.
Las herramientas (20), al igual que el resto de componentes (22, 23) dispuestos en la unidad de almacenamiento (50) se encuentran situados preferiblemente en baldas, donde se mantienen unicamente por efecto de la gravedad. Los elementos de sujecion (21) de las herramientas (20) y accesorios (22) sirven tambien para mantener dichos componentes en su posicion en la unidad de almacenamiento.
A partir de la anterior descripcion y de las figuras, a continuacion, se describen dos ejemplos de operacion de la pieza de equipo-manipulador (30) y su manipulador (10). En la figura 4 se observa un manipulador (10) que, mediante un primer dispositivo de retencion (11) constituido por un mecanismo con forma de pinza, sujeta una herramienta (20) a traves de su elemento de sujecion o valona estandarizada (21). El robot (30) se desplaza hasta el punto de la unidad de almacenamiento (50) donde se encuentra almacenada la herramienta (20) deseada y mediante el dispositivo de retencion primero (11) o segundo (12), formalizado por un mecanismo con forma de pinza, atrapa entre sus dos pinzas la valona estandarizada (21) y, posteriormente, traslada dicha herramienta (20) hasta el husillo (60) del torno. En la figura 5, se observa tambien como una de las pinzas (11) de la pieza de equipomanipulador (10) sujeta una herramienta (20) a traves de su valona (21).
Asimismo, en las figuras 8, 9 y 10, se observa la pieza de equipo-manipulador o robot (30) con un cabezal (23) dispuesto en el manipulador (10) del robot. En particular, se observa un cabezal (23) con un accesorio (22) instalado en el mismo. En la figura 9, se muestra la sujecion del cabezal (23) en el manipulador (10) por medio del primer elemento de sujecion (24) atrapado entre las pinzas de uno de los elementos de retencion (11, 12) del manipulador (10) y el pivote o segundo elemento de sujecion (25) introducido en el tercer dispositivo de retencion (13). La figura 10 muestra como el manipulador (10) retira el husillo (60) una vez que se ha situado el cabezal (23).
En las figuras 11 a 14, se muestra una alternativa adicional al equipo de intercambio de componentes descrito hasta el momento, y que consiste en disponer un manipulador intermedio (70) y una unidad de almacenamiento de herramientas intermedia (52) entre el manipulador principal (10) del equipo manipulador o robot (30) y el husillo del torno (60), en concreto situados en el dispositivo de separacion entre el torno (60) y el robot (30). La funcion principal de este intercambiador intermedio (70) es acelerar algunos intercambios de componentes, principalmente herramientas (20) o accesorios (22), de manera que el manipulador principal (10) deja la proxima herramienta a cambiar en la unidad de almacenamiento de herramientas intermedio (52), y el manipulador intermedio (70) la cambia sobre el husillo (60) principal de mecanizado del torno. Dicho manipulador intermedio (70) presenta una configuracion similar al del manipulador principal (10) pero unicamente con dos dispositivos de retencion, cuarto dispositivo de retencion (71) y un quinto dispositivo de retencion (72) laterales que como se ha definido anteriormente estan preferiblemente compuestos por pinzas, o cualquier componente que pueda sujetar la herramienta (20), en concreto la valona estandarizada o elemento de sujecion (21) de la herramienta (20) o accesorio (22). En la figura 11 se observa la unidad de almacenamiento intermedio (52), con una herramienta (20), situado en el elemento de separacion entre el torno (60) y la zona donde se encuentra en robot (30), observandose el husillo, o eje, principal de mecanizado con una herramienta (20') que va a sustituirse. La figura 12 muestra como el manipulador intermedio, con los dispositivos de retencion cuarto (71) y quinto (72), desciende sin ninguna herramienta, para posteriormente girar (figura 13) y acoplarse mediante el cuarto dispositivo de retencion (71) a la herramienta (20) situada en la unidad de almacenamiento intermedio (52) y mediante el quinto dispositivo de retencion (72) acoplarse a la herramienta (20') situada en el en el husillo del torno (60). Posteriormente, y una vez retiradas ambas herramientas (20, 20') de sus posiciones, el intercambiador intermedio (70) gira de manera que coloca la herramienta (20'), que antes estaba situada en el husillo, en la unidad de almacenamiento intermedio (52) y la herramienta (20) que antes estaba en la unidad de almacenamiento intermedio (52) en el husillo. Antes de que la herramienta (20) dispuesta en el torno (60) comience a mecanizar, el dispositivo de separacion se cierra por motivos de seguridad y estanqueidad. La herramienta retirada (20') permanece en la unidad de almacenamiento intermedio (52) hasta que vuelva a utilizarse en el husillo o hasta que la pieza de equipo-manipulador o robot (30) la retire y la traslade hasta la unidad de almacenamiento principal (50).

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Manipulador (10) con un cabezal o accesorio para el intercambio de herramientas, cabezales y accesorios entre las posiciones en las que estan almacenados y las posiciones de una maquina herramienta en la que se requieren dichos componentes para usar la maquina herramienta, que puede acoplarse al extremo libre de una pieza de equipo-manipulador o robot, que comprende:
- un primer dispositivo de retencion (11) situado en un extremo del manipulador (10);
- un segundo dispositivo de retencion (12) situado en el extremo opuesto al primer dispositivo de retencion (11);
- un tercer dispositivo de retencion (13) situado entre ambos de los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12); y caracterizado por
- un cabezal o accesorio (23, 22) con dos elementos de sujecion (24, 25) dispuestos en los mismos (23, 22), de tal manera que los dispositivos de retencion primero (11) y segundo (12) pueden usarse para sujetar herramientas (20) o accesorios (22) con un elemento de sujecion (21) dispuesto en los mismos (20, 22), y el tercer dispositivo de retencion (13), que actua en combinacion con los dispositivos de retencion primero (11) o segundo (22), puede usarse para sujetar los cabezales (23) y accesorios (22) pesados con dichos dos elementos de sujecion (24, 25) dispuestos en los mismos (23, 22).
2. Manipulador, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque esta compuesto por un cuerpo plano con un tramo central (15) a cuyos lados se situan los medios de retencion primero (11) y segundo (12) angulados respecto al tramo central (15), y en el cual se situa el tercer dispositivo de retencion (13), quedando los tres dispositivos de retencion en un mismo primer plano del manipulador (10).
3. Manipulador, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque un dispositivo de acoplamiento (14) se dispone en dicho tramo central (15) en un plano que es perpendicular al de los tres dispositivos, para acoplar el manipulador (10) al equipo-manipulador (30).
4. Manipulador, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los medios de retencion primero y segundo son pinzas (11, 12) que sujetan la herramienta (20) o accesorio (22) a traves de la valona o elemento de sujecion (21) situado en un extremo de la herramienta y estandarizado para ser pinzado por el dispositivo de retencion primero o segundo (11, 12).
5. Manipulador, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el tercer dispositivo de retencion (13) es una pinza de bolas retenidas por muelle y accionada hidraulicamente, en la que se aloja un pivote (25) dispuesto en el cabezal (23) o accesorio (22), y que actua en combinacion con los dispositivos de retencion primero o segundo (11, 12) que a su vez pinza un elemento de sujecion (24) dispuesto en el cabezal o accesorio y se ha adaptado para tal fin.
6. Manipulador, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el tercer dispositivo de retencion (13) se emplea para la sujecion y desplazamiento de cabezales (23) y accesorios (22) cuyo peso sea superior a 35 kg.
7. Manipulador, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los dispositivos de retencion primero y segundo (11, 12) se emplean para la sujecion y el desplazamiento de herramientas y accesorios cuyo peso no sea superior a 35 kg.
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