ES2890774T3 - Procedimiento para controlar la velocidad y el posicionamiento de un carro de cambio de herramientas y de una estación de trabajo para una máquina equipada con herramientas intercambiables - Google Patents

Abstract

Procedimiento para controlar la velocidad y el posicionamiento de un carro de cambio de herramientas (16) guiado sobre rieles y cargado con herramientas (17), caracterizado porque un láser (20) determina tanto la distancia del carro de cambio de herramientas (16) respecto a un tope fijo como su velocidad relativa instantánea.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para controlar la velocidad y el posicionamiento de un carro de cambio de herramientas y de una estación de trabajo para una máquina equipada con herramientas intercambiables

La invención se refiere a un procedimiento para controlar la velocidad y el posicionamiento de un carro de cambio de herramientas guiado sobre rieles y cargado con herramientas.

La invención se refiere además a una estación de trabajo para una máquina equipada con herramientas intercambiables, con un carro de intercambio de herramientas cargado para el suministro y la retirada de herramientas, el que puede ser guiado a lo largo de una trayectoria de desplazamiento y cuya posición, en particular, durante la recogida o la entrega de herramientas, puede ser detectada por medio de un sensor conectado a un dispositivo de control.

El documento US 2011/0193253 A1 se refiere a un procedimiento para el direccionamiento de carros autopropulsados para moldes de fundición, cada uno de los cuales incluye un indicador de ubicación del carro que determina la ubicación del mismo, la cual se transmite de forma sustancialmente continua a un dispositivo de control del carro y luego se retransmite a un controlador primario. A partir de ahí, las instrucciones de posición, por ejemplo para una estación de envasado de polímeros, se transmiten a cada sistema de control de carros, que proporciona al sistema de accionamiento respectivo de cada carro las instrucciones correspondientes para la posición operativa. El indicador de localización del carro, que incluye un procesador con un algoritmo de triangulación, interactúa con dos o más indicadores de posición separados y estacionarios, por ejemplo mediante luz láser reflejada, y determina así la posición del carro utilizando la triangulación. Las instrucciones de posición se transmiten desde el controlador del carro al motor de accionamiento del carro a través de una conexión por cable.

En el documento EP 0164062 B1 se describe un dispositivo para cambiar un molde en una máquina de moldeo por inyección de plástico horizontal, en el que el dispositivo de cambio de molde está provisto de un carro para transportar el molde accionado por un medio motor sobre una guía, y en el que los moldes de inyección están dispuestos entre un par de placas de sujeción que soportan el peso. Para cambiar el molde, es necesario separar el molde de las placas de sujeción montadas en la máquina de moldeo por inyección y fijar el nuevo molde entre las placas de sujeción, lo que requiere un posicionamiento preciso previo del nuevo molde.

Con el fin de acortar y simplificar la complicada y larga operación de cambio de moldes, en el documento EP 0164 062 B1 se propone que las placas de sujeción sobresalgan al menos de la superficie inferior del molde, que la máquina de moldeo por inyección comprenda al menos una base en la que se apoyen una placa fija y una placa móvil, entre las cuales se introducirá o desplazará el molde. Además, el carro tendrá un par de estaciones de trabajo y estará dispuesto a lo largo de la máquina de moldeo por inyección y soportado para el movimiento paralelo al movimiento de la platina móvil. El aparato tendrá medios de rodillos para las placas dispuestos a lo largo de la parte inferior de cada placa para soportar la placa de sujeción asociada. La carga de la máquina se realiza mediante un sistema de cremallera o un sistema de rodillos accionados.

En el carro de cambio, un sistema de rodillos de una pluralidad de rodillos por posición es accionado por un motor por medio de un sistema de cadenas. Lo mismo se utiliza en la máquina. El lado fijo está provisto de carriles de guía para mantener la herramienta en el camino. El lado móvil recibe rodillos no accionados.

Los dispositivos de cremallera están dispuestos a lo largo de la superficie inferior de al menos una de las placas de sujeción. Por lo demás, un motor de máquina está montado con un piñón de accionamiento para el engrane con el dispositivo de cremallera, mientras se han previsto dispositivos de rodillos del carro sobre el carro para la recepción y para el engrane rodante con las placas de sujeción. Las placas y los dispositivos de rodillos del carro están dispuestos de tal manera que las placas de sujeción y el molde son movibles lateralmente de la máquina y que el motor del carro con el engranaje de la impulsión está montado en el carro dentro de los rodillos del carro y está engranado con su rueda dentada en los dispositivos de cremallera en la placa de sujeción, de modo que se produce el engrane del dispositivo de la cremallera durante el cambio de molde con una de las ruedas dentadas de accionamiento en serie del motor de la máquina y una de las ruedas dentadas de accionamiento del motor del carro en serie, y la placa de sujeción y el molde son propulsados lateralmente entre la máquina y el carro. Los motores de las hélices se utilizan como accionamientos. Para poder guiar los carros de cambio de herramientas utilizados para transportar las piezas moldeadas hacia y desde la máquina de forma precisa a lo largo de los recorridos previstos, se han previsto interruptores de proximidad que, cuando se activan mecánicamente, hacen que se controlen los motores de los impulsores. Pero los interruptores de proximidad tienen la desventaja de que el carro de cambio de herramientas sólo puede ser movido muy lentamente. Además, no siempre se pueden evitar las imprecisiones de posicionamiento, de modo que si el carro de cambio de herramientas está mal posicionado, en el peor de los casos se impide el cambio de herramienta o, al menos, se dificulta por el hecho de tener que reposicionar el carro de cambio de herramientas.

Los tiempos de cambio largos tienen una influencia directa en la eficiencia económica del proceso de producción y, por lo tanto, deben ser lo más breves posible.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento y una estación de trabajo del tipo mencionado anteriormente con tiempos de cambio de herramienta acortados.

Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y una estación de trabajo de acuerdo con la reivindicación 2.

En el procedimiento de acuerdo con la invención, se utiliza un láser tanto para determinar la distancia como para controlar la velocidad del carro de cambio de herramientas.

La invención según la estación de trabajo se caracteriza porque el sensor es un láser que sirve tanto de telémetro como para medir la velocidad del carro de cambio de herramientas.

Un láser permite medir la distancia y la velocidad sin contacto, por lo que el sensor funciona sin desgaste. Siempre que el carro de cambio de herramientas se desplace en zonas alejadas de las posiciones en las que hay que cambiar la dirección del movimiento del carro de cambio de herramientas o hay que posicionar el carro de cambio de herramientas con precisión para el cambio de herramientas, se pueden seleccionar velocidades máximas que suponen un ahorro de tiempo considerable. El carro de cambio de herramientas sólo se frena poco antes de llegar a los lugares de cambio de dirección de movimiento o a la posición de cambio de herramienta. Además, un sensor láser permite una medición exacta de la distancia y, por lo tanto, un posicionamiento exacto del carro de cambio de herramientas.

Preferiblemente, la estación de trabajo de acuerdo con la invención utiliza un láser configurado para emitir pulsos cortos, en el que se ha previsto un receptor para detectar los pulsos reflejados desde el carro de cambio de herramientas. Este procedimiento, también conocido como tecnología de alcance de pulsos, funciona con secuencias de pulsos de alta energía, de los cuales, por ejemplo, se emiten 200.000 pulsos/segundo y son recibidos de nuevo por el receptor después de la reflexión en el carro de cambio de herramientas. De este modo, puede determinarse en todo momento la posición exacta del carro de cambio de herramientas, así como la distancia al lugar de cambio de herramienta, a partir de la secuencia de impulsos. Este procedimiento o los dispositivos de este tipo que constan de una unidad transmisora/receptora funcionan con gran precisión, sin problemas y sin errores. En un ejemplo de aplicación práctica, los carros de cambio de herramientas usados que se desplazan a lo largo de guías que se cruzan en ángulo recto estaban equipados con reflectores. Los carros de cambio de herramientas debían desplazarse hacia y desde la estación de cambio de herramientas en la posición correcta para el suministro y la retirada de herramientas pesadas, y anclarse allí para el cambio de herramientas, así como invertirse en el punto de intersección para un cambio de movimiento.

Como dispositivo de control se usó un transceptor en el que se había dispuesto un láser que emitía una pluralidad de pulsos de alta energía por segundo. Además, el dispositivo de control incluía un receptor que recogía las señales reflejadas por el carro de cambio de herramientas y las transmitía a un dispositivo de control del carro de cambio de herramientas. Para poder utilizar el rayo láser en diferentes direcciones a lo largo de la trayectoria de desplazamiento de los carros de cambio de herramientas, también se insertó un prisma de desviación en la trayectoria del rayo.

Cuando se utiliza la disposición descrita, ya se pudieron alcanzar en distancias cortas a lo largo de las cuales debían trasladarse los carros de cambio de herramientas, tiempos de, de modo que pudieron eliminarse por completo las inexactitudes posicionales de los carros de cambio de herramientas.

Un ejemplo de realización de la invención se explicará a continuación con referencia a los dibujos. Se muestra: Figura 1 una vista superior de una vía con un carro de cambio de herramientas que puede desplazarse a lo largo de una fila de máquinas de moldeo por inyección, y

Figura 2 un diagrama esquemático de la función de determinar la posición y la velocidad de un carro de cambio de herramientas.

Se puede ver en la Fig. 1 que dos máquinas de moldeo por inyección 10 y 11 están alineadas en una primera fila y las máquinas de moldeo por inyección 12, 13 y 14 están alineadas en una fila paralela. Entre estas dos filas hay un riel de traslado 15 a lo largo del cual se puede desplazar un carro de cambio de herramientas 16. Como puede verse en la Fig. 2, el carro de cambio de herramientas está cargado con moldes de inyección 17 que deben ser transportados a una máquina de moldeo por inyección durante el cambio de moldes. Para el cambio de moldes se utiliza preferentemente un robot que libera los moldes de inyección a cambiar en la máquina de inyección y los coloca en el carro de cambio de herramientas. A continuación, los moldes de inyección "nuevos" se retiran del carro de cambio de herramientas y se conducen a la máquina de moldeo por inyección, donde se montan como corresponde, por ejemplo, accionando un dispositivo de sujeción rápida. El carro de cambio de herramientas 16 debe entonces devolver los moldes de inyección no utilizados a un lugar de almacenamiento y, si es necesario, recoger nuevos moldes de inyección que deben ser encaminados a otra máquina de moldeo por inyección.

En la Fig. 1, el riel de traslado se muestra como lineal, pero también son concebibles rieles de traslado en vías curvas o en rieles de traslado que se cruzan. En la Fig. 2, el carro de cambio de herramientas está equipado con un juego de ruedas 18. Los reflectores están dispuestos en la parte delantera 19 para reflejar los rayos láser 22 emitidos por un láser 20 en un tope fijo 21. En este tope fijo 21 está dispuesto también un receptor que detecta los rayos láser reflejados 22 y calcula tanto la distancia del carro de cambio de herramientas 16 con respecto al tope fijo como su velocidad relativa instantánea a partir de los diferentes tiempos de recorrido mediante una unidad de evaluación que no se muestra en detalle pero que se conoce en principio en la técnica anterior. La determinación de la posición o el emplazamiento mediante la medición láser es exacta, por lo que se excluyen en gran medida los desajustes del carro del molde en las máquinas de moldeo por inyección o en el lugar de almacenamiento. Después del respectivo cambio de herramientas o después de la recogida de herramientas, el carro de cambio de herramientas 16 puede desplazarse hacia el destino a la máxima velocidad. Se evitan tanto los tiempos de desplazamiento del carro de cambio de herramientas como los tiempos de inactividad debidos a un posicionamiento incorrecto del carro de cambio, por lo que en general se optimizan las velocidades de cambio de herramientas.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para controlar la velocidad y el posicionamiento de un carro de cambio de herramientas (16) guiado sobre rieles y cargado con herramientas (17),

caracterizado porque

un láser (20) determina tanto la distancia del carro de cambio de herramientas (16) respecto a un tope fijo como su velocidad relativa instantánea.

2. Estación de trabajo para una máquina equipada con herramientas intercambiables (17), que dispone de un carro de cambio de herramientas (16) cargado para el suministro y la retirada de herramientas, que puede ser guiado a lo largo de una trayectoria de desplazamiento (15) y cuya posición, en particular, durante la recogida o la retirada de herramientas (17), puede ser detectada mediante un sensor conectado a un dispositivo de control, caracterizada porque

el sensor es un láser (20) que determina tanto la distancia del carro de cambio de herramientas (16) respecto a un tope fijo como su velocidad relativa instantánea.

3. Estación de trabajo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el láser (20) está adaptado para emitir pulsos y porque se ha previsto un receptor para detectar los pulsos reflejados desde el carro de cambio de herramientas (16).