HERRAMIENTA CON UN DISPOSITIVO DE SEGURIDAD AUTOMÁTICO.

Herramienta intercambiable (10; 20; 30; 40; 50) para sujetar en una estructura de recepción (3),

comprendiendo la herramienta (10; 20; 30; 40; 50): - un dispositivo de seguridad (4) para impedir que la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) caiga accidentalmente de la estructura de recepción (3), teniendo dicho dispositivo de seguridad (4) una posición de liberación de la herramienta y una posición de bloqueo de la herramienta; y medios de accionamiento para accionar el dispositivo de seguridad (4) desde la posición de liberación de la herramienta hasta la posición de bloqueo de la herramienta para bloquear la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) en la estructura de recepción (3); caracterizada porque - los medios de accionamiento se pueden activar eléctrica, neumática o hidráulicamente y están dispuestos además para accionar el dispositivo de seguridad (4) desde la posición de bloqueo de la herramienta hasta la posición de liberación de la herramienta para retirar la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) de la estructura de recepción (3); y - porque la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) comprende medios de activación eléctricos, neumáticos o hidráulicos para activar los medios de accionamiento, comprendiendo los medios de activación un conector que está conectado a los medios de accionamiento para recibir energía eléctrica, neumática o hidráulica y transmitir la energía a los medios de accionamiento

La invención se refiere a una herramienta intercambiable para sujetar en una estructura de recepción según el preámbulo de la reivindicación 1.

Tal dispositivo se conoce, por ejemplo, de la patente europea número 0 494 714. Según esta publicación, una herramienta está dispuesta con un miembro de seguridad, que sobresale hacia fuera de la superficie de la herramienta y se aplica en una cavidad de la estructura de recepción. Cuando se suprime la fuerza de apriete de dicha estructura, el miembro de seguridad impide que la herramienta caiga. El miembro de seguridad sólo se retrae después de accionar un botón pulsador y la herramienta se puede sacar de la estructura de recepción, sustancialmente perpendicular a la longitud de dicha estructura. Las reivindicaciones enumeran un miembro de accionamiento, que puede estar realizado como un botón pulsador. El miembro de accionamiento puede que, sin embargo, no convierta energía en un movimiento para retraer el dispositivo de seguridad. El documento WO 2004/024361 A1 describe asimismo dicha herramienta.

Cuando se automatiza el intercambio de herramientas, se utiliza un manipulador para sacar las herramientas de la estructura de recepción y para disponer las mismas en dicha estructura. Como las herramientas según la técnica anterior tienen un dispositivo de seguridad, dicho dispositivo tiene que ser accionado para poder retirar las herramientas de la estructura de recepción, sustancialmente perpendicular a la longitud de la misma. En consecuencia, el manipulador tiene que estar equipado con una pinza, que no solamente agarra y sujeta la herramienta, sino que también acciona el dispositivo de seguridad.

En la actualidad se conocen varias pinzas que accionan mecánicamente el dispositivo de seguridad de la misma manera que lo haría un operario humano. La desventaja de tales pinzas es la poca flexibilidad al manipular diferentes tipos de herramientas. Dichas pinzas solamente son capaces de accionar herramientas en las que el botón pulsador está dispuesto en una posición conocida. Por ejemplo, una herramienta pequeña tiene solamente un botón pulsador, mientras que una herramienta grande y larga tiene, de modo general, al menos dos botones pulsador. Dichas pinzas conocidas solamente son capaces de accionar uno de los dos tipos de herramientas. A efectos de poder intercambiar ambos tipos de herramientas, el robot tiene que cambiar la pinza para poder intercambiar la otra herramienta.

En este caso, un objeto de la invención es proporcionar una herramienta intercambiable, que permita una mayor flexibilidad y que permita un sistema de intercambio automático para intercambiar únicamente con una pinza diferentes tipos de herramientas.

Dicho objeto de la invención se consigue mediante una herramienta intercambiable, según la reivindicación 1. Disponiendo los medios de accionamiento en la herramienta intercambiable, ya no es necesario que la pinza del manipulador tenga un dispositivo específico para accionar, por ejemplo, el botón pulsador de una herramienta. Los medios de activación activan dichos medios de accionamiento, de manera que la energía se convierte en un movimiento que empuja el dispositivo de seguridad desde la posición de liberación de la herramienta hacia la posición de bloqueo de la herramienta o desde la posición de liberación de la herramienta hasta la posición de bloqueo de la herramienta para bloquear la herramienta en la estructura de recepción.

En una realización preferente de la herramienta según la invención, los medios de accionamiento comprenden un motor eléctrico para accionar el dispositivo de seguridad desde la posición de bloqueo de la herramienta hasta la posición de liberación de la herramienta para retirar la herramienta de la estructura de recepción o desde la posición de liberación de la herramienta hasta la posición de bloqueo de la herramienta para bloquear la herramienta en la estructura de recepción. Con tal realización, los medios de activación suministran una corriente eléctrica al motor eléctrico. Dicha corriente eléctrica se proporciona fácilmente, por ejemplo, mediante la pinza del manipulador o mediante la estructura de recepción.

Preferentemente, los medios de accionamiento comprenden un husillo roscado, accionado mediante el motor eléctrico, estando conectado el husillo roscado al dispositivo de seguridad. Dicho husillo roscado permite convertir la rotación del motor eléctrico en un movimiento lineal, que es ventajoso, por ejemplo, en una herramienta que utiliza un botón pulsador.

En otra realización de la herramienta según la invención, los medios de accionamiento comprenden un electroimán para accionar el dispositivo de seguridad desde la posición de bloqueo de la herramienta hasta la posición de liberación de la herramienta para retirar la herramienta de la estructura de recepción o desde la posición de liberación de la herramienta hasta la posición de bloqueo de la herramienta para bloquear la herramienta en la estructura de recepción.

En otra realización adicional de la invención, los medios de accionamiento comprenden una transmisión para redirigir la fuerza de impulsión de los medios de accionamiento con un ángulo, por ejemplo perpendicular. Debido a la forma de la herramienta y de la estructura de recepción, no siempre es posible disponer los medios de accionamiento con su dirección de accionamiento en línea con la dirección necesaria del movimiento del dispositivo de seguridad. Por ejemplo, utilizando una cuña, la dirección de los medios de accionamiento se puede convertir en otra dirección. Esto permite que los medios de accionamiento estén dispuestos en la herramienta en lugares diferentes. Otros ejemplos de transmisiones son: una transmisión de cremallera dentada y engranajes, una transmisión de palancas y una transmisión de engranajes.

Los medios de activación comprenden un conector que está conectado a los medios de accionamiento para recibir energía y transmitirla a los medios de accionamiento. La energía se puede recibir, por ejemplo, de la pinza del robot, que proporciona dicha energía después de haber agarrado la herramienta, para hacer que los medios de accionamiento lleven el dispositivo de seguridad en la posición de liberación de la herramienta, de manera que el manipulador puede hacer que se retraiga la herramienta respecto a la estructura de recepción.

En otra realización preferente de la herramienta según la invención, los medios de accionamiento comprenden un cilindro neumático o hidráulico conectado al dispositivo de seguridad. De modo general, una presión hidráulica o neumática está disponible junto con la estructura de recepción y se puede utilizar asimismo para accionar el dispositivo de seguridad mediante los medios de accionamiento.

Preferentemente, los medios de activación comprenden un conector para suministrar aire comprimido

o un fluido hidráulico al cilindro a efectos de activar los medios de accionamiento. Por ejemplo, la pinza tiene una conducción neumática, que puede estar conectada a la herramienta y mediante la que se puede accionar el dispositivo de seguridad. Por lo tanto, se puede accionar el dispositivo de seguridad solamente después de la conexión de la pinza con la herramienta, lo que aumenta la seguridad.

En otra realización preferente adicional de la herramienta según la invención, los medios de activación y los medios de accionamiento comprenden medios de resorte. Preferentemente, los medios de resorte se tensan al insertar la herramienta en la estructura de recepción para almacenar energía y la energía elástica se libera para accionar el dispositivo de seguridad. Cuando se inserta la herramienta en la estructura de recepción, el manipulador aplica entonces una fuerza sobre la herramienta. Una parte de esta fuerza se puede almacenar en medios de resorte como energía y se puede utilizar en una etapa posterior para accionar el dispositivo de seguridad. La liberación de dicha energía elástica puede estar controlada por medios de control, por ejemplo, mediante una acción mecánica realizada por la pinza o aplicando una corriente eléctrica pequeña a un accionador eléctrico pequeño, tal como un piezoelemento.

La invención se refiere además a un método para intercambiar una herramienta desde una estructura de recepción, que comprende:

– disponer una herramienta intercambiable según la invención;

– agarrar la herramienta intercambiable;

– activar los medios de accionamiento activables mediante los medios de activación para desplazar... [Seguir leyendo]

1. Herramienta intercambiable (10; 20; 30; 40; 50) para sujetar en una estructura de recepción (3), comprendiendo la herramienta (10; 20; 30; 40; 50):

– un dispositivo de seguridad (4) para impedir que la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) caiga accidentalmente de la estructura de recepción (3), teniendo dicho dispositivo de seguridad (4) una posición de liberación de la herramienta y una posición de bloqueo de la herramienta; y

medios de accionamiento para accionar el dispositivo de seguridad (4) desde la posición de liberación de la herramienta hasta la posición de bloqueo de la herramienta para bloquear la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) en la estructura de recepción (3);

caracterizada porque

– los medios de accionamiento se pueden activar eléctrica, neumática o hidráulicamente y están dispuestos además para accionar el dispositivo de seguridad (4) desde la posición de bloqueo de la herramienta hasta la posición de liberación de la herramienta para retirar la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) de la estructura de recepción (3); y

– porque la herramienta (10; 20; 30; 40; 50) comprende medios de activación eléctricos, neumáticos

o hidráulicos para activar los medios de accionamiento, comprendiendo los medios de activación un conector que está conectado a los medios de accionamiento para recibir energía eléctrica, neumática o hidráulica y transmitir la energía a los medios de accionamiento.

2. Herramienta (40) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento se pueden activar eléctricamente y comprenden un motor eléctrico (41).

3. Herramienta (40) según la reivindicación 2, en la que los medios de accionamiento comprenden un husillo roscado (42), accionado mediante el motor eléctrico (41), estando conectado dicho husillo roscado (42) al dispositivo de seguridad (4).

4. Herramienta (50) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento se pueden activar eléctricamente y comprenden un electroimán (51).

5. Herramienta (30) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento se pueden activar eléctricamente y comprenden un polímero expandible.

6. Herramienta (10; 20; 30; 40; 50) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento se pueden activar eléctricamente y comprenden un mecanismo.

7. Herramienta (10; 50) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que los medios de accionamiento comprenden una transmisión (15, 16; 52, 53) para redirigir la fuerza de impulsión de los medios de accionamiento con un ángulo, por ejemplo perpendicular.

8. Herramienta (20; 30) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento se pueden activar neumática o hidráulicamente y comprenden un cilindro neumático o hidráulico (21; 31) conectado al dispositivo de seguridad (4).

9. Herramienta (20; 30) según la reivindicación 8, en la que los medios de activación comprenden un conector para suministrar aire comprimido o un fluido hidráulico al cilindro (21; 31) a efectos de activar los medios de accionamiento.

10. Herramienta (10) según la reivindicación 1, en la que los medios de accionamiento comprenden medios de resorte (11, 17) y los medios de activación comprenden medios de control (13, 14) para controlar la liberación de energía elástica al aplicar una señal de control eléctrica.

11. Herramienta según la reivindicación 10, en la que los medios de resorte (11) se tensan al insertar la herramienta (10) en la estructura de recepción (3) para almacenar energía y en la que la energía elástica se libera para accionar el dispositivo de seguridad (4).

12. Herramienta (10) según la reivindicación 10 u 11, en la que los medios de control (13, 14) comprenden un elemento piezoeléctrico (14) para desplazar una leva (13) a efectos de liberar los medios de resorte (11) tensados.

13. Un método para intercambiar una herramienta (10; 20; 30; 40; 50) desde una estructura de recepción (3), que comprende:

– disponer una herramienta intercambiable (10; 20; 30; 40; 50) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes;

5 – agarrar la herramienta intercambiable (10; 20; 30; 40; 50);

– activar los medios de accionamiento activables mediante los medios de activación para desplazar el dispositivo de seguridad (4) hasta la posición de liberación de la herramienta:

– coger la herramienta intercambiable (10; 20; 30; 40; 50) de la estructura de recepción (3).

14. Un método para insertar una herramienta (10) en una estructura de recepción (3), que 10 comprende:

– disponer una herramienta intercambiable (10) según la reivindicación 11 ó 12;

– insertar la herramienta (10) en la estructura de recepción (3);

– activar los medios de accionamiento activables mediante los medios de activación para desplazar el dispositivo de seguridad (4) hasta la posición de bloqueo de la herramienta.

15. El método según la reivindicación 13 ó 14, en el que los medios de activación proporcionan una corriente eléctrica, un fluido a presión o energía elástica para activar los medios de accionamiento activables.