Cabezal portaherramientas intercambiable (1) para el mecanizado de piezas,

que consisten preferentemente al menos en parte de madera, materiales de madera, plásticos y similares, con:

un alojamiento de herramientas (2) con una cavidad (2'') para el alojamiento de herramientas de mecanizado (4) o de adaptadores de herramientas (6), pudiendo impartirse un accionamiento de giro al alojamiento de herramientas (2) con relación a un cuerpo base (8) del cabezal portaherramientas, alrededor de un primer eje (C),

un interfaz (10) para la inserción intercambiable del cabezal portaherramientas en un interfaz de una unidad de husillo, y

por lo menos un elemento de sujeción (12) de apoyo móvil para sujetar las herramientas de mecanizado (4) o los adaptadores de herramientas (6) en el alojamiento de herramientas (2),

caracterizado porque

el cabezal portaherramientas presenta un primer canal de fluido a presión (20) que está en comunicación con la cavidad (2'') del alojamiento de herramientas (2) y que en la cavidad (2'') desemboca en una zona de asiento (22) en la que asienta en estado amarrado una herramienta de mecanizado (4) o un adaptador de herramientas (6), estando el canal de fluido a presión (20) también en comunicación con el interfaz (10) del cabezal portaherramientas

Cabezal portaherramientas intercambiable.

Aspecto técnico

La presente invención se refiere a un cabezal portaherramientas intercambiable para el mecanizado de piezas que consistan preferentemente al menos por tramos de madera, materiales de madera, plástico o similares, conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica

Los cabezales portaherramientas se emplean por ejemplo en el sector de la fabricación de muebles en diversas aplicaciones para realizar mecanizados de piezas, generalmente con arranque de viruta, tales como taladrado, fresado, etc. Los cabezales portaherramientas se caracterizan porque disponen de un alojamiento de herramientas en el que se pueden colocar, intercambiándolas según el mecanizado deseado, diversas herramientas de mecanizado o adaptadores de herramientas (para simplificar se tratará en lo sucesivo sólo de herramientas de mecanizado).

Para incrementar más la flexibilidad de las máquinas de mecanizado se conoce también el hecho de realizar un cabezal portaherramientas que sea él mismo también intercambiable, para lo cual el cabezal portaherramientas está equipado con un interfaz mediante el cual se puede intercambiar el cabezal portaherramientas en un interfaz de una unidad de husillo o similar. Un cabezal portaherramientas intercambiable de esta clase se da a conocer por ejemplo en el documento DE 10 2005 032 487 B3.

Cuando se intercambian automáticamente herramientas de mecanizado en el alojamiento de los cabezales portaherramientas conocidos, el amarre de las herramientas de mecanizado en el alojamiento se lleva a cabo mediante uno o varios elementos de sujeción, pudiendo estar realizado el alojamiento por ejemplo como alojamiento HSK (alojamiento de cono de árbol hueco).

Durante el intercambio automático de herramientas de mecanizado existe un peligro considerable de que la herramienta de mecanizado se acuñe, de modo que la herramienta de mecanizado no se pueda amarrar con seguridad. Este peligro se incrementa en el campo del mecanizado con arranque de viruta debido a la suciedad, en parte considerable, en la zona de mecanizado. Para ello hay que tener en cuenta que los cabezales portaherramientas genéricos generalmente trabajan con velocidades muy altas, de modo que un amarre seguro de las herramientas de mecanizado no solamente tiene gran importancia en cuanto a la calidad de mecanizado sino también en lo referente a la seguridad en el trabajo.

El documento DE 10 2005 032 487 B3 muestra un cabezal portaherramientas intercambiable para disponer en el husillo de una máquina herramienta, con una parte portadora que gira coaxialmente respecto al eje del husillo, en el que está situado un alojamiento de herramientas que es orientable alrededor de un eje de giro con orientación perpendicular al eje del husillo, y con un mecanismo de giro que está acoplado con el alojamiento de la herramienta para girar éste. El mecanismo de giro presenta una parte giratoria que tiene apoyo giratorio alrededor de un eje de giro orientado en dirección paralela al eje del husillo, y que a través de una transmisión está acoplado con el alojamiento de la herramienta, pudiendo unirse la parte giratoria con una parte de máquina de la máquina herramienta y se le puede impulsar un movimiento de giro alrededor de su eje de giro debido a un movimiento relativo entre la parte portadora y la parte de máquina.

El documento EP 0 758 569 A1 muestra un dispositivo de husillo para determinar la terminación de un proceso automático de cambio de herramienta, que comprende un husillo que en su extremo anterior tiene realizado un tramo de sujeción de herramientas, un bulón tensor con un orificio pasante a través del cual se puede soplar aire al entorno del tramo portaherramientas del husillo y un medio para la determinación de la presión que está dispuesto en combinación con el orificio pasante del bulón tensor.

El documento DE 36 19 071 A1 da a conocer una máquina de mecanizado con un cabezal orientable en cuya carcasa va alojado de forma giratoria un husillo portaherramientas. Éste presenta un alojamiento de herramienta así como una barra de tracción desplazable axialmente a través de la cual transcurre un orificio de paso de refrigerante que llega hasta la zona de trabajo de la herramienta que está amarrada. Éste se continúa con un conducto situado en un émbolo de transición desplazable en la carcasa del cabezal del husillo cuya zona de conexión entre el orificio de paso de refrigerante y la conducción está sellada en cualquier posición del émbolo de entrega. La conducción está unida a una acometida de refrigerante.

El documento DE 3243 112 A1 da a conocer un dispositivo de control de caudal para gas y para medios líquidos en un husillo de trabajo de una máquina herramienta en el que se puede alojar una herramienta con cono agudo 7/24 y en cuyo interior transcurre un orificio de paso de refrigerante que llega hasta el filo de la herramienta. El husillo está dotado de una barra de tracción dispuesta de modo concéntrico en el husillo de trabajo así como de un sistema formado por el husillo de trabajo, la barra de tracción y el mango cónico agudo 7/24, a través de cuyo centro se pueden conducir hasta el filo de la herramienta los medios gaseosos y líquidos. La barra de tracción está realizada por su extremo del lado de la herramienta como cilindro para alojamiento de un émbolo, presentando el émbolo un orificio concéntrico y por el lado de la herramienta, un elemento de junta que trabaja con una superficie de junta dispuesta en el bulón de tracción. El orificio concéntrico del émbolo se puede cerrar mediante una válvula de bola.

Exposición de la invención

Es por lo tanto el objetivo de la presente invención facilitar un cabezal portaherramientas intercambiable de la clase citada inicialmente que con un diseño sencillo asegure un amarre fiable de las herramientas de mecanizado.

Este objetivo se resuelve conforme a la invención por un cabezal portaherramientas intercambiable según la reivindicación 1. Unos perfeccionamientos especialmente ventajosos de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en la idea de permitir realizar una comprobación del estado de amarre de las herramientas de mecanizado o adaptadores de herramienta (en lo sucesivo se hablará solamente de herramientas de mecanizado, para simplificar), a ser posible sin que dentro del cabezal portaherramientas haya componentes adicionales móviles, eléctricos u otros que sean propensos a las averías. Para este fin está previsto conforme a la invención que el cabezal portaherramientas presente un primer canal de fluido a presión que está en comunicación con la cavidad del alojamiento de la herramienta, y que en la cavidad desemboque en una zona en la que en estado amarrado asienta una herramienta de mecanizado.

De este modo se puede vigilar el estado de amarre de una herramienta de mecanizado que haya sido intercambiada, generando por ejemplo en el primer canal de fluido a presión una presión del fluido y comprobando si en la zona de asiento de la herramienta de mecanizado que se ha intercambiado (es decir en la zona de la desembocadura del primer canal de fluido a presión) aparece una fuga. Esta comprobación se puede realizar por ejemplo mediante un dispositivo de medición de la presión sirviéndose de una presión de retención que según la fuga se forma en el primer canal de fluido a presión.

La comprobación se puede realizar también sin problemas fuera del cabezal portaherramientas propiamente dicho, por ejemplo en un conducto de acometida para el fluido a presión. Esto es especialmente ventajoso ya que conforme a la invención se trata de un cabezal portaherramientas intercambiable. Gracias a la posibilidad de llevar a cabo la comprobación de la presión del fluido fuera del cabezal portaherramientas propiamente dicho se simplifica la construcción del cabezal portaherramientas, y el dispositivo de medición de la presión se puede aprovechar también para otros fines o equipos. Además no es necesario prever en el interfaz una transmisión de datos propia para la función de vigilancia.

El primer canal de fluido a presión conforme a la invención puede asumir también una función de limpieza, al "soplar" el alojamiento de herramienta mediante el fluido a presión cuando no se haya insertado una herramienta de mecanizado. Esto contribuye también considerablemente a poder llevar a cabo un amarre seguro y fiable de las herramientas de mecanizado.

Para facilitar el cambio de inserción y retirada de las herramientas...

1. Cabezal portaherramientas intercambiable (1) para el mecanizado de piezas, que consisten preferentemente al menos en parte de madera, materiales de madera, plásticos y similares, con:

2. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento de herramientas se puede bascular alrededor de un segundo eje (A) distinto al primer eje (C).

3. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer canal de fluido a presión (20) transcurre al menos por tramos a través de un husillo (24) que está preparado para impartir el accionamiento de giro al alojamiento de herramientas (2).

4. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 3, caracterizado porque el husillo (24) presenta un orificio pasante (24') axial que desemboca en la cavidad (2'), donde en la zona de la boca del orificio pasante (24') está situada la zona de asiento (22) para una herramienta de mecanizado (4) o un adaptador de herramientas (6).

5. Cabezal portaherramientas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta por lo menos un elemento de desbloqueo (14) de apoyo deslizante para forzar el por lo menos un elemento de sujeción (12) en un sentido de desbloqueo para liberar las herramientas de mecanizado (4) o adaptadores de herramientas (6) en el alojamiento de herramientas (2).

6. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de desbloqueo (14) fuerza al elemento de sujeción (12) a través del husillo (24).

7. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de desbloqueo se puede asentar de tal modo con el husillo (24) que una segunda boca del orificio pasante (24') solamente quede en comunicación fluida con el primer canal de fluido a presión.

8. Cabezal portaherramientas según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el cabezal portaherramientas presenta además un segundo canal de fluido a presión (16) que está en comunicación con el elemento de desbloqueo (14).

9. Cabezal portaherramientas según la reivindicación 8, caracterizado porque el segundo canal de fluido a presión (16) está en comunicación con un lado del elemento de desbloqueo (14) alejado del husillo (24).

10. Cabezal portaherramientas según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de sujeción tiene un apoyo deslizante.

11. Dispositivo de mecanizado para el mecanizado de piezas que consisten preferentemente al menos por tramos de madera, materiales de madera, plásticos o similares, con:

12. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 11, caracterizado por presentar un dispositivo de medición de la presión del fluido, previsto en el primer canal de fluido a presión (20) del cabezal portaherramientas (1) y/o en un canal de fluido a presión de la unidad de husillo que esté en comunicación con aquél.

13. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 11 ó 12, en combinación en por lo menos la reivindicación 6, caracterizado porque en el segundo canal de fluido a presión (16) del cabezal portaherramientas existe, al menos durante un régimen de comprobación, una sobrepresión de fluido que actúa sobre el elemento de desbloqueo (14) y que está dimensionada de tal modo que el elemento de desbloqueo (14) se encuentre asentado con el husillo (24) de tal modo que una segunda boca del orificio pasante (24') solamente está en comunicación fluida con el primer canal de fluido a presión, mientras que el por lo menos un elemento de sujeción (12) sigue amarrando una herramienta de mecanizado (4) o un adaptador de herramientas (6).