MAQUINA HERRAMIENTA.

Máquina herramienta, con un bastidor de máquina (10, 20), con un husillo de herramienta (30) accionable de forma giratoria,

con una instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo y con un cargador, en la que el husillo de la herramienta (30) y la instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo se pueden desplazar de forma controlada relativamente entre sí en un eje-X lineal y en la que el husillo de la herramienta (30) es desplazable de forma controlada con respecto al bastidor de la máquina (10, 20) en ejes-Y y Z lineales, perpendiculares al eje-X y perpendiculares entre sí y es giratorio de forma controlada alrededor de un eje-C paralelo al eje-Z, caracterizada porque el cargador presenta al menos una rueda de cargador (42, 66), que se puede posicionar de forma giratoria alrededor de un eje de giro paralelo al eje-Z, porque la rueda de cargador (42, 66) presenta soportes (58, 76), dispuestos distribuidos en la dirección circunferencial, para herramientas (60) y/o piezas de trabajo (62, 64, 78), porque al husillo de la herramienta (30) está asociada una pinza de pieza de trabajo (34), que es móvil junto con el husillo de la herramienta (30), y porque el husillo de la herramienta (30) se puede desplazar con la pinza de la pieza de trabajo (34) en los ejes Y, Z y C en la rueda de cargador (42, 66) y se puede alinear con respecto a los soportes (58, 76), de manera que opcionalmente se puede cambiar una herramienta (60) entre el husillo de la herramienta (30) y un soporte (58) de la rueda de cargador (42, 66) o se puede cambiar una pieza de trabajo (62, 64, 78) entre la pinza de la pieza de trabajo (34) y un soporte (58, 76) de la rueda de cargador (42, 66), de manera que se lleva a cabo una transferencia de la pieza de trabajo (16; 62, 64, 78) entre la pinza de la pieza de trabajo (34) y la instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo a través de los movimientos en los ejes X, Y, Z y C

Máquina herramienta.

La invención se refiere a una máquina herramienta de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Las máquinas herramientas de este tipo, en las que el husillo de la herramienta puede ser accionado de forma giratoria, se emplean especialmente como máquinas rectificadoras y/o máquinas fresadoras. En estas máquinas herramientas, la herramienta giratoria, especialmente la herramienta rectificadora o fresadora y la pieza de trabajo a mecanizar se mueven en el llamado eje-X relativamente entre sí, de modo que, dado el caso, la pieza de trabajo puede ser girada y posicionada alrededor de un eje-A paralelo al eje-X. El husillo de la herramienta es desplazado linealmente en ejes Y y Z perpendiculares al eje-X y perpendiculares entre sí, para controlar movimientos de ajuste y movimientos de mecanización. Además, el husillo de trabajo está articulado al menos alrededor de un eje-C paralelo al eje-Z, para ajustar el ángulo de ataque de la herramienta con relación al eje-X de la pieza de trabajo a mecanizar.

Una máquina herramienta de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 10 2006 011 551 A1.

Además, se conoce a partir del documento DE 197 08 096 A1 una máquina herramienta, en la que el husillo de la herramienta es desplazable en los tres ejes X, Y y Z lineales perpendiculares entre sí. Una rueda de cargador, que puede ser posicionada de forma giratoria alrededor de un eje de giro, presenta en su periferia soportes para herramientas. El husillo de la herramienta se puede conducir a la rueda de cargador, para intercambiar herramientas entre los soportes de la rueda de cargador y el husillo de la herramienta. En la rueda de cargador pueden estar dispuestos, además, junto con la rueda de cargador, soportes de piezas de trabajo giratorios alrededor del mismo eje de giro, de manera que las piezas de trabajo tensadas en los soportes de las piezas de trabajo se pueden posicionar por medio del eje de giro y, tensada en estos soportes de piezas de trabajo, se pueden mecanizar a través de las herramientas tensadas en el husillo de la herramienta.

La invención tiene el cometido de desarrollar una máquina herramienta del tipo menciona do al principio, de tal manera que se consiga una flexibilidad más elevada con respecto a las herramientas a utilizar y a las piezas de trabajo a mecanizar.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de una máquina herramienta con las características de la reivindicación 1 de la patente.

Las formas de realización y los desarrollos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

En la máquina herramienta de acuerdo con la invención, el cargador está configurado con al menos una rueda de cargador, que se puede posicionar de forma giratoria alrededor de un eje de giro. La rueda de cargador presenta soportes, que están dispuestos distribuidos en la dirección circunferencial en la rueda de cargador. En este caso, pueden estar previstos soportes para herramientas y soportes para piezas de trabajo. De acuerdo con las necesidades individuales de la aplicación, pueden estar previstos en este caso solamente soportes para herramientas, solamente soportes para piezas de trabajo o tanto soportes para herramientas como también soportes para piezas de trabajo. Al husillo de la herramienta está asociada una pinza de pieza de trabajo, de manera que el accionamiento y el control del movimiento del husillo de la herramienta se pueden utilizar al mismo tiempo también para el movimiento de la pinza de la pieza de trabajo. El husillo de la herramienta se puede desplazar de forma controlada a la rueda de cargador, para intercambiar una herramienta entre un soporte de la rueda de cargador y el husillo de la herramienta. De esta manera, es posible intercambiar diferentes herramientas para diferentes mecanizaciones sucesivas o también sustituir herramientas en caso de desgaste por herramientas nuevas. Además, las piezas de trabajo a mecanizar se pueden preparar también en el cargador. La pieza de piezas de trabajo se puede conducir a través de los mismos movimientos accionados de forma controlada a un soporte de la rueda de cargador, en el que está alojada una pieza de trabajo. Con el fin de extraer la pieza de trabajo desde el soporte. A través del movimiento controlado en los ejes lineales, se puede transportar la pieza de trabajo, retenida en la pinza de la pieza de trabajo, a la instalación de sujeción de la pieza de trabajo y se puede insertar en ésta. A la inversa, una pieza de trabajo tensada en la instalación de sujeción de la pieza de trabajo puede ser extraída por medio de la pinza de la pieza de trabajo y puede ser transferida al cargador. De esta manera, se pueden conducir a mecanización también piezas de trabajo almacenadas en el cargador, de manera que se pueden mecanizar sucesivamente un mayor número de piezas de trabajo iguales o también piezas de trabajo diferentes.

La máquina herramienta posibilita de esta manera un cambio automático de las herramientas y/o de las piezas de trabajo. Por lo tanto, se pueden realizar sucesivamente con una alta flexibilidad tanto diferentes procesos de mecanización en piezas de trabajo del mismo tipo como también procesos de mecanización iguales o diferentes en distintas piezas de trabajo. La máquina herramienta es adecuada, en virtud de esta flexibilidad, especialmente para la mecanización variable de números pequeños de piezas.

Puesto que para el cambio de herramientas, el cambio de piezas de trabajo, el movimiento de ajuste y el avance de mecanización se utilizan los mismos ejes controlados, la máquina herramienta se caracteriza especialmente también por su construcción de coste favorable y economizador de espacio.

En una forma de realización ventajosa, el husillo de la herramienta es móvil en el eje-Y y en el eje-Z, mientras que el movimiento en el eje-X se realiza a través de la instalación de sujeción de la pieza de trabajo. De esta manera es posible un alojamiento simétrico del husillo de la herramienta en el bastidor de la máquina, que posibilita especialmente tolerancias térmicas mínimas. De manera más conveniente en este caso, el husillo de la herramienta está dispuesto con eje-Z vertical por encima de la instalación de sujeción de la pieza de trabajo que es desplazable sobre la bancada de la máquina en el eje-X.

La rueda de cargador está dispuesta en este caso de forma giratoria alrededor de un eje de giro paralelo al eje-Z, es decir, igualmente vertical. El husillo de la herramienta se puede conducir radialmente desde el exterior hacia la rueda de cargador, para realizar un cambio de la herramienta o un cambio de la pieza de trabajo. De la misma manera es posible mover el husillo de la herramienta desde arriba con efecto de inmersión hacia el interior de la rueda de cargador, para cambiar especialmente herramientas que se encuentran en el soporte con caña de la herramienta dirigida radialmente al interior de la rueda de cargador.

La rueda de cargador puede presentar un receso en forma de segmento. En la zona de este receso en forma de segmento no están previstos en este caso soportes en la periferia de la rueda de cargador. Para un cambio de la herramienta o de la pieza de trabajo se posiciona la rueda de cargador en su posición giratoria, de tal forma que el soporte respectivo está dirigido hacia el husillo de la herramienta y hacia el espacio de trabajo. Durante el proceso de mecanización, se posiciona la rueda de cargador en su posición giratoria de tal forma que el receso en forma de segmento está dirigido hacia el espacio de trabajo y de esta manera éste puede encajar en la rueda de cargador. De este modo es posible disponer el eje de giro de la rueda de cargador cerca del espacio de trabajo, con lo que resulta una configuración economizadora de espacio de la máquina herramienta, especialmente con respecto a la superficie de base de apoyo.

Los soportes para las herramientas están configurados con preferencia en forma de U, de manera que las herramientas se pueden insertar en estos soportes desde arriba o bien se pueden extraer hacia arriba y se pueden mantener solamente por su propio peso en los soportes. Los mismos soportes se pueden utilizar, dado el caso, también para las piezas de trabajo, cuando estas piezas de trabajo están provistas con porta-piezas de trabajo correspondientes, que están adaptados a los soportes.

Para piezas de trabajo extendidas alargadas axialmente, la rueda de cargador puede estar provista con un plato, en el que se insertan las piezas de trabajo en disposición radial. Tal plato puede estar...

1. Máquina herramienta, con un bastidor de máquina (10, 20), con un husillo de herramienta (30) accionable de forma giratoria, con una instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo y con un cargador, en la que el husillo de la herramienta (30) y la instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo se pueden desplazar de forma controlada relativamente entre sí en un eje-X lineal y en la que el husillo de la herramienta (30) es desplazable de forma controlada con respecto al bastidor de la máquina (10, 20) en ejes-Y y Z lineales, perpendiculares al eje-X y perpendiculares entre sí y es giratorio de forma controlada alrededor de un eje-C paralelo al eje-Z, caracterizada porque el cargador presenta al menos una rueda de cargador (42, 66), que se puede posicionar de forma giratoria alrededor de un eje de giro paralelo al eje-Z, porque la rueda de cargador (42, 66) presenta soportes (58, 76), dispuestos distribuidos en la dirección circunferencial, para herramientas (60) y/o piezas de trabajo (62, 64, 78), porque al husillo de la herramienta (30) está asociada una pinza de pieza de trabajo (34), que es móvil junto con el husillo de la herramienta (30), y porque el husillo de la herramienta (30) se puede desplazar con la pinza de la pieza de trabajo (34) en los ejes Y, Z y C en la rueda de cargador (42, 66) y se puede alinear con respecto a los soportes (58, 76), de manera que opcionalmente se puede cambiar una herramienta (60) entre el husillo de la herramienta (30) y un soporte (58) de la rueda de cargador (42, 66) o se puede cambiar una pieza de trabajo (62, 64, 78) entre la pinza de la pieza de trabajo (34) y un soporte (58, 76) de la rueda de cargador (42, 66), de manera que se lleva a cabo una transferencia de la pieza de trabajo (16; 62, 64, 78) entre la pinza de la pieza de trabajo (34) y la instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo a través de los movimientos en los ejes X, Y, Z y C.

2. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el eje-Z está dispuesto vertical y la al menos una rueda de cargador (42, 66) gira alrededor de un eje de giro vertical.

3. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la al menos una rueda de cargador (42, 66) presenta un receso en forma de segmento (54), que está asociado durante el proceso de mecanización al espacio de trabajo de la máquina herramienta.

4. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el cargador presenta una rueda de cargador exterior (42) y una rueda de cargador interior (66) dispuesta coaxialmente a ésta, en la que las ruedas de cargador (42 y 66) se pueden posicionar de forma giratoria controlada independientes entre sí.

5. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las herramientas (60) están alojadas e la al menos una rueda de cargador (42, 66) con caña de la herramienta dirigida radialmente hacia dentro con relación a la rueda de cargador (42, 66) y porque el husillo de la herramienta (30) penetra en el interior de la al menos una rueda de cargador (42, 66) y es móvil en el interior de la rueda de cargador (42, 66) racialmente hacia los soportes (58) para un cambio de herramienta.

6. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el husillo de la herramienta es desplazable en el eje-Y y en el eje-Z y la instalación de sujeción (12) de la pieza de trabajo es desplazable en el eje-X.

7. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el husillo de la herramienta (30) y la pinza de la pieza de trabajo (34) están alojados en una placa de soporte común (28).

8. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque la placa de soporte (28) está colocada en un carro-Z (26) desplazable en el eje-Z y giratorio alrededor del eje-C.

9. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque la pinza de la pieza de trabajo (34) está alojada de forma articulada en la placa de soporte (28) entre una posición de reposo y una posición de funcionamiento, en la que la pinza de la pieza de trabajo (34) se encuentra en su posición de funcionamiento axialmente alineada delante del husillo de la herramienta (30) y está articulada hacia fuera de la zona delante del husillo de la herramienta (30) en su posición de reposo.

10. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las piezas de trabajo (62) están colocadas en porta-piezas de trabajo (64), que se pueden insertar en soportes (58), que coincide con los soportes (58) para las herramientas (60)

11. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque sobre la rueda de cargador (42) se puede colocar un plato (74), que presenta muescas radiales (56) como soportes para piezas de trabajo (78) extendidas alargadas axialmente.