Dispositivo de cambio de herramienta.

Procedimiento para cambiar al menos una herramienta, con las siguientes etapas:

- un mecanismo de cambio (1) se agarra y se pone a disposición, como una pieza de trabajo, por un alojamiento de pieza de trabajo de una máquina herramienta,

- el mecanismo de cambio (1) se desplaza, como una pieza de trabajo, a la zona de trabajo de la máquina herramienta o la máquina herramienta se desplaza al mecanismo de cambio (1), como a una pieza de trabajo,

- se ocasiona un movimiento relativo entre una herramienta (63) y el mecanismo de cambio (1),

- la herramienta (63) a cambiar se introduce en una zona de alojamiento (5,7) en el cuerpo base (3) del mecanismo de cambio (1) y se la deposita allí,

- puesta a disposición de una nueva herramienta mediante un mecanismo de cambio (1) y

- agarre de la nueva herramienta, aprovechándose

- para la realización del cambio de herramienta exclusivamente grados de libertad necesarios para el mecanizado de piezas de trabajo o bien, movimientos de la máquina herramienta que tiene la capacidad de llevar a engrane una herramienta con una pieza de trabajo para realizar un mecanizado.

Dispositivo de cambio de herramienta El invento trata de un procedimiento para cambiar al menos una herramienta según el concepto general de la reivindicación 1, un dispositivo de cambio de herramienta según el concepto general de la reivindicación 8, así como una herramienta según el concepto general de la reivindicación 15. El invento trata finalmente también de una máquina herramienta según el concepto general de la reivindicación 22.

Son conocidos dispositivos de cambio de herramienta y procedimientos (compárese con EP 1 004 393 A2 y US 4, 587, 716 A) , así como herramientas (compárese con JP 2003-251540 A) , del tipo mencionado aquí. Sirven, en el mecanizado de piezas de trabajo, para poder utilizar diferentes herramientas y/o reemplazar herramientas desgastadas. Un cambio de herramienta se realiza en una máquina herramienta, que presenta un único husillo de herramienta (compárese con EP 1 004 393 A2) , en forma automática o manual, debiendo reemplazarse en cada caso la herramienta completa. En el caso de un cambio de herramienta debe ponerse espacio a disposición, tanto para la herramienta a reemplazar como para la herramienta reemplazada. Si las herramientas se guardan en almacenes, debe existir un espacio propio para cada herramienta. Es obvio, sin más, que en total resulta una gran necesidad de espacio.

También existen máquinas herramienta con varias herramientas alojadas en husillos separados, que están diseñadas como cabezal multihusillo o máquina de mecanizado especial. Un cambio de herramienta debe realizarse aquí en forma manual, lo cual es costoso y consume tiempo. También en este caso se pone de manifiesto que debe haber espacio para cada herramienta, de modo que la necesidad de espacio es grande también en semejantes máquinas herramienta. En el caso de líneas de fabricación o de transferencia que presentan una cantidad de estaciones de mecanizado, un cambio de herramientas también es costoso e consume tiempo, porque aquí sólo es posible un cambio de herramientas manual o el empleo de mecanismos de cambio complicados que reemplazan las herramientas en las estaciones de mecanizado.

Por ello, el objetivo del invento consiste en poner a disposición un procedimiento para cambiar al menos una herramienta, en el que se eviten las desventajas mencionadas.

Para conseguir este objetivo se propone un procedimiento que presenta los atributos mencionados en la reivindicación 1. Para cambiar la al menos una herramienta, un alojamiento de pieza de trabajo de una máquina herramienta coge un mecanismo de cambio como una pieza de trabajo, lo pone a disposición y lo lleva como una pieza de trabajo a la zona de trabajo de una máquina herramienta, o la máquina herramienta se desplaza al mecanismo de cambio como a una pieza de trabajo. Se realiza un movimiento relativo entre la máquina herramienta y el mecanismo de cambio. La herramienta a cambiar se introduce en una zona de alojamiento en el cuerpo base del mecanismo de cambio y se la deposita allí. Una nueva pieza de trabajo se pone a disposición mediante un mecanismo de cambio. Se coge la nueva herramienta. Es importante que para la realización del cambio de herramienta se aprovechen exclusivamente grados de libertad o bien, movimientos, que son necesarios para el mecanizado de piezas de trabajo, de la máquina herramienta que es capaz de llevar a engrane una herramienta con un pieza de trabajo para realizar un mecanizado. O sea que el cambio de herramienta se realiza esencialmente del siguiente modo: si una herramienta de una máquina herramienta está desgastada o dañada debido al mecanizado de una pieza de trabajo, se suministra el mecanismo de cambio de la máquina herramienta, en lugar de una pieza de trabajo, para alojar la herramienta desgastada. La máquina herramienta, en lugar de la pieza de trabajo, se dirige al mecanismo de cambio para depositar allí la pieza desgastada. Con ello, es posible desmontar automáticamente la herramienta desgastada. A la máquina herramienta se le suministra ahora otro mecanismo de cambio, en lugar de una pieza de trabajo, que presenta una zona de alojamiento para una nueva herramienta y que pone ésta adisposición para la máquina herramienta. Ésta se dirige al mecanismo de cambio y recibe la nueva herramienta. De este modo, se hace posible reemplazar una herramienta desgastada por una nueva o cambiar herramientas de distinto tipo.

Otros modelos de fabricación del procedimiento resultan de las subreivindicaciones.

También es objetivo del invento crear un dispositivo de cambio de herramienta que evite las desventajas mencionadas.

Para conseguir este objetivo se crea un dispositivo de cambio de herramienta, el cual presenta los atributos mencionados en la reivindicación 8. El mismo sirve para reemplazar al menos una herramienta que presenta un punto de acoplamiento y un mecanismo de cambio, denominado también modelo de pieza de trabajo, con al menos una zona de alojamiento para una herramienta. El mecanismo de cambio puede utilizarse en lugar de una pieza de trabajo. El mismo presenta al menos un dispositivo de engrane, para el agarre solidario de al menos una herramienta, un acoplamiento, así como un mecanismo de enclavamiento, estando el dispositivo de engrane, que puede rotar alrededor de un eje, acoplado al acoplamiento. En este caso, el mecanismo de enclavamiento posibilita la rotabilidad libre del dispositivo de engrane alrededor de un eje en una dirección y la impide en dirección opuesta. También es posible equipar un mecanismo de cambio con varias zonas de alojamiento, de las cuales una aloja una

herramienta desgastada y otra pone a disposición una herramienta nueva. El mecanismo de cambio también puede alojar herramientas de distinto tipo y ponerlas a disposición de la máquina herramienta, de modo que puedan realizarse diferentes etapas de mecanizado con una y la misma máquina herramienta, utilizando distintas herramientas. También aquí se lleva el mecanismo de cambio, en lugar de una pieza de trabajo, a la zona de mecanizado de la máquina herramienta, de modo que ésta pueda realizar un cambio de herramienta en forma automática. Se pone de manifiesto que el mecanismo de cambio puede utilizarse en máquinas herramienta con uno o varios husillos, o sea por ejemplo en cabezales multihusillo o máquinas de mecanizado especiales que presentan una cantidad de husillos.

En las explicaciones sobre el dispositivo de cambio de herramienta se asumió aquí, que la máquina herramienta se desplaza al mecanismo de cambio. Pero también es posible que el mecanismo de cambio se desplace a la máquina herramienta para realizar el cambio de herramienta.

Se prefiere particularmente un ejemplo de fabricación del dispositivo de cambio de herramienta, en el que está previsto un mecanismo de cambio con varias zonas de alojamiento para herramientas, cuya disposición sea análoga a la disposición de herramientas en un cabezal multihusillo o a la disposición de herramientas en una máquina de mecanizado especial. En el caso de esta configuración es posible reemplazar en forma simultánea una cantidad de herramientas o todas las herramientas.

Otras configuraciones del dispositivo de cambio de herramienta resultan de las demás subreivindicaciones.

Es además, objetivo del invento proponer una herramienta para la utilización en un dispositivo de cambio de herramienta o en un procedimiento del tipo mencionado más arriba, que posibilite un cambio de herramienta automático.

Para conseguir este objetivo se propone una herramienta que presenta los atributos mencionados en la reivindicación 15. Se caracteriza por el hecho de que está dispuesta una ayuda de centrado -visto en dirección de penetración de una prolongación roscada en una correspondiente rosca interna- delante de la prolongación roscada y de que está prevista una sección de montaje para el acoplamiento solidario con un dispositivo de engrane de un mecanismo de cambio perteneciente a un dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 14. Con ello es posible un cambio automático, particularmente con ayuda de un dispositivo de cambio de herramienta del tipo mencionado aquí.

Otras configuraciones resultan de las subreivindicaciones. Además, es objetivo del invento crear una máquina herramienta, con la cual sea posible un cambio de herramienta sencillo, de modo que se eviten las desventajas mencionadas más arriba.

Para conseguir este objetivo se propone una máquina herramienta que presenta los atributos mencionados en la reivindicación 22. Esta comprende al menos un husillo de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para cambiar al menos una herramienta, con las siguientes etapas:

- un mecanismo de cambio (1) se agarra y se pone a disposición, como una pieza de trabajo, por un alojamiento de pieza de trabajo de una máquina herramienta,

- el mecanismo de cambio (1) se desplaza, como una pieza de trabajo, a la zona de trabajo de la máquina herramienta o la máquina herramienta se desplaza al mecanismo de cambio (1) , como a una pieza de trabajo,

- se ocasiona un movimiento relativo entre una herramienta (63) y el mecanismo de cambio (1) ,

- la herramienta (63) a cambiar se introduce en una zona de alojamiento (5, 7) en el cuerpo base (3) del mecanismo de cambio (1) y se la deposita allí,

- puesta a disposición de una nueva herramienta mediante un mecanismo de cambio (1) y

- agarre de la nueva herramienta, aprovechándose

- para la realización del cambio de herramienta exclusivamente grados de libertad necesarios para el mecanizado de piezas de trabajo o bien, movimientos de la máquina herramienta que tiene la capacidad de llevar a engrane una herramienta con una pieza de trabajo para realizar un mecanizado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de cambio (1) permanece en la zona de trabajo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de cambio (1) se desplaza hacia fuera de la zona de trabajo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque se emplea distintos mecanismos de cambio (1) para alojar la herramienta (63) a reemplazar y para poner a disposición otra herramienta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque en el caso de un cambio se reemplaza varias herramientas (63) de un cabezal multihusillo o de una máquina de mecanizado especial.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque el mecanismo de cambio (1) se utiliza en una línea de transferencia (91) y/o en una máquina de ciclo circular.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque un alojamiento de la máquina herramienta sujeta la herramienta (63) en forma automática.

8. Dispositivo de cambio de herramienta, para al menos una herramienta (63) que presenta un punto de acoplamiento, que presenta un mecanismo de cambio (1) que posibilita un cambio automático de herramienta de acuerdo con el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque el mecanismo de cambio (1) puede emplearse en lugar de una pieza de trabajo (97) y presenta al menos un dispositivo de engrane (9, 11) para el agarre solidario de al menos una herramienta (63) , un acoplamiento (23) , así como un dispositivo de enclavamiento (31) , estando el dispositivo de engrane (9, 11) , que puede rotar alrededor de un eje (21) , acoplado al acoplamiento (23) , y posibilitando el dispositivo de enclavamiento (31) la rotabilidad libre del dispositivo de engrane (9, 11) alrededor de un eje (21) en una dirección e inhibiéndola en dirección opuesta.

9. Dispositivo de cambio de herramienta según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de engrane (9, 11) presenta un polígono externo, polígono interno y/o al menos una espiga (15, 17) .

10. Dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque el dispositivo de engrane (9, 11) presenta un dispositivo de muelle (29) .

11. Dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 10, caracterizado porque el dispositivo de engrane (9, 11) presenta un seguro.

12. Dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 11, caracterizado porque el acoplamiento (23) es ajustable.

13. Dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 12, caracterizado porque está previsto al menos un sensor que sirve para la monitorización del funcionamiento.

14. Dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 13, caracterizado porque el mecanismo de cambio (1) presenta varios vaciados (5, 7) , para herramientas (63) , cuya disposición es análoga a la disposición de herramientas en un cabezal multihusillo o a la disposición de herramientas en una máquina de mecanizado especial.

15. Herramienta para la utilización en un dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 14 y/o para la utilización en un procedimiento para el cambio de al menos una herramienta según una de las

reivindicaciones 1 hasta 7, con un punto de acoplamiento (73) , mediante el cual la herramienta (63) puede unirse con un husillo de una máquina herramienta, presentando el punto de acoplamiento (73) una prolongación roscada (83) , que sirve para la fijación de la herramienta (63) , y una ayuda de centrado (85) , caracterizada porque la ayuda de centrado (85) , visto en dirección de penetración de la prolongación roscada (83) en rosca interna correspondiente, está dispuesta delante de la prolongación roscada (83) , y porque está prevista una sección de montaje (87) para el acoplamiento solidario con un dispositivo de engrane (9, 11) de un mecanismo de cambio (1) de un dispositivo de cambio de herramienta según un de las reivindicaciones 8 hasta 14.

16. Herramienta según la reivindicación 15, caracterizada porque como ayuda de centrado (85) está prevista una prolongación, cuyo diámetro externo es más pequeño que el de la prolongación roscada (83) .

17. Herramienta según las reivindicaciones 15 o 16, caracterizada porque sobre el lado de la prolongación roscada

(83) que es opuesto a la ayuda de centrado (85) está previsto un mango (75) conformado como cono externo que se estrecha partiendo de un lado delantero (77) de la herramienta en dirección hacia la prolongación roscada (83) .

18. Herramienta según la reivindicación 17, caracterizada porque el diámetro externo de la prolongación roscada (83) es menor que el diámetro más pequeño del mango (75) .

19. Herramienta según una de las reivindicaciones 15 hasta 18, caracterizada porque la sección de montaje (87) presenta un polígono interno, un polígono externo y/o un vaciado para al menos una espiga.

20. Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la herramienta (63) está diseñada como cabezal de cambio.

21. Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la herramienta (63) presenta, aparte del mango (75) , una superficie plana (81) que sirve para la alineación axial.

22. Máquina herramienta con

- al menos un husillo de herramienta (111) que sirve para el alojamiento de una herramienta,

- al menos una herramienta (63) que sirve para el mecanizado de una pieza de trabajo (115) ,

- un alojamiento de pieza de trabajo, que aloja la pieza de trabajo (115) a mecanizar, directamente o mediante una paleta, un soporte intermedio o similar,

- estando el alojamiento de pieza de trabajo y/o el husillo de herramienta (111) conformados de manera móvil, de modo que para el mecanizado de una pieza de trabajo (115) se posibilita un movimiento relativo entre la pieza de trabajo (115) , que está sujetada por el alojamiento de pieza de trabajo, y la herramienta (63) sujetada por el husillo de herramienta (111) , caracterizada por un dispositivo de cambio de herramienta según una de las reivindicaciones 8 hasta 14, con un mecanismo de cambio (1) , que para un cambio de herramienta, en lugar de una pieza de trabajo (115) , puede ser cogido por el alojamiento de pieza de trabajo.

23. Máquina herramienta según la reivindicación 22, caracterizada porque está conformada como centro de mecanizado (107) .

24. Máquina herramienta según la reivindicación 23, caracterizada porque el centro de mecanizado (107) presenta una zona de mecanizado, preferentemente un espacio de trabajo (109) , en el que se mecaniza la pieza de trabajo

(115) y al que puede introducirse el mecanismo de cambio (1) .

25. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la herramienta (63) se acopla al husillo de herramienta (111) mediante un portaherramientas (101) .

26. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un dispositivo de transporte (113) para las piezas de trabajo (115) a mecanizar.

27. Máquina herramienta según la reivindicación 26, caracterizada porque el dispositivo de transporte (113) puede alojar el mecanismo de cambio (1) .

28. Máquina herramienta según la reivindicación 22, caracterizada porque está conformada como máquina de mecanizado especial (123) .

29. Máquina herramienta según la reivindicación 28, caracterizada por un espacio de trabajo (125) que puede delimitarse por paredes (127, 129) .

30. Máquina herramienta según las reivindicaciones 28 o 29, caracterizada por una cantidad de husillos de herramienta (131) que sirven para el alojamiento de herramientas (133) .

31. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes 28 hasta 30, caracterizada por una mesa de máquina (135) para el alojamiento de piezas de trabajo (137) y, dado el caso, un mecanismo de cambio (1) .

32. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes 28 hasta 31, caracterizada porque el mecanismo de cambio (1) está conformado de tal modo, que presenta vaciados para herramientas, que están dispuestos en forma complementaria con respecto a herramientas (133) dispuestas sobre las paredes (127, 129) .