Máquina equilibradora con medición con inversión automatizada.

Máquina (2) equilibradora para medir el desequilibrio en rotación de un portaherramientas en dos posiciones de ajuste diferentes (medición con inversión),

que comprende un husillo (5) que puede ponerse en rotación con un acoplamiento que puede activarse automáticamente mediante el cual el portaherramientas puede acoplarse en una primera posición firmemente al husillo (5) para rotar junto con el husillo alrededor de su eje de giro (primer ciclo de medición) y puede acoplarse en una segunda posición firmemente al husillo, para rotar junto con el husillo alrededor de su eje de giro (segundo ciclo de medición) y al menos un sensor de medición para determinar el desequilibrio en rotación del portaherramientas que rota en la unidad de husillo, caracterizada porque la máquina equilibradora presenta un freno (10) que retiene el portaherramientas, que está configurado de modo que, con el acoplamiento suelto, mediante el giro del husillo (5) puede generarse un movimiento relativo definido entre el portaherramientas y el husillo, preferiblemente sin retirar totalmente el portaherramientas del husillo.

Máquina equilibradora con medición con inversión automatizada La invención se refiere a una máquina equilibradora según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las herramientas de mecanizado por arranque de virutas para los centros de mecanizado modernos se colocan por regla general en portaherramientas y con ayuda de estos portaherramientas se conectan con los husillos de trabajo de los centros de mecanizado. Se imponen requisitos elevados en cuanto a la concentricidad de la unidad formada por la herramienta de mecanizado por arranque de virutas y el portaherramientas. Por ello es habitual que los portaherramientas se equilibren tras la colocación de una nueva herramienta.

El equilibrado se realiza en máquinas equilibradoras, en las que los portaherramientas se ponen en rotación junto con la herramienta dispuesta en los mismos. Las fuerzas que aparecen debido al desequilibrio todavía presente se registran de manera precisa y proporcionan información exacta acerca de la ubicación y la magnitud del desequilibrio (véanse la solicitud de patente DE 102 33 917, la patente DE 10 2007 030 916 y la solicitud de patente internacional WO 00/45983) .

Normalmente los portaherramientas se disponen en el husillo de la máquina equilibradora y después se ponen en rotación alrededor de su eje de giro operativo, tras lo cual se realiza una única medición, mediante la cual se determinan entonces la magnitud y la ubicación del desequilibrio.

Allí donde deba garantizarse el mayor grado posible de precisión en el equilibrado se realiza una denominada medición con inversión.

En el marco de una medición con inversión de este tipo, el portaherramientas se instala en una primera posición en el husillo y entonces se pone en rotación por el husillo. Como consecuencia de ello se realiza un primer ciclo de medición. Después se para la máquina equilibradora y el portaherramientas se instala en el husillo en una segunda posición, generalmente girada 180 grados con respecto al husillo, lo que por regla general se realiza a mano. El husillo se pone ahora de nuevo en rotación y se realiza un segundo ciclo de medición. Con ayuda de los valores de medición obtenidos en estos dos ciclos de medición pueden establecerse de manera especialmente precisa la ubicación y la magnitud del desequilibrio.

El cambio de instalación a mano es costoso, requiere mucho tiempo y al menos en algunos casos también es perjudicial para la precisión. Esto resulta evidente cuando se tiene en cuenta que, por los más diversos motivos, siempre puede suceder que el portaherramientas como se suelta del husillo y después vuelve a instalarse en el mismo ya no se encuentre totalmente en su posición ideal que tenía durante el primer ciclo de medición o a la inversa.

Para que el gasto en personal sea lo más reducido posible se ha considerado también internamente ya la idea de no cambiar la posición de los portaherramientas a mano, sino emplear para ello un robot industrial dispuesto junto a la máquina equilibradora, que imite la manipulación manual, pero que trabaje más rápido y con mayor precisión. El solicitante desconoce si esta idea ya se ha dado a conocer en otro sitio.

En cualquier caso, una solución de este tipo es desventajosa porque requiere un gasto en máquinas elevado y tampoco puede descartarse en este caso totalmente que se produzcan desviaciones de ubicación del portaherramientas durante la reinstalación. Desde el punto de vista de la reducción del tiempo de ciclo, el uso de un robot industrial dispuesto junto a la máquina equilibradora tampoco es satisfactorio porque el brazo de un robot industrial de este tipo pierde bastante tiempo en cada ciclo sólo por tener que aproximarse con un movimiento multiaxial al portaherramientas y después volver a retirarse. Además, un brazo de robot que debe acceder desde el exterior en cada acceso fuerza una apertura y un nuevo cierre de la cubierta protectora, lo que igualmente cuesta tiempo o aumenta el esfuerzo por parte de la máquina.

En vista de esto, el objetivo de la invención es crear una máquina equilibradora mediante la cual pueda realizarse rápidamente y con un esfuerzo reducido una medición con inversión.

Este objetivo se soluciona con las características de la reivindicación 1.

La máquina equilibradora según la invención se caracteriza porque el dispositivo presenta un freno que actúa sobre el portaherramientas, que está diseñado de modo que, con el acoplamiento suelto, mediante el giro del husillo puede generarse un movimiento relativo entre el portaherramientas y el husillo, sin retirar totalmente el portaherramientas del husillo.

En algunos casos, el freno está diseñado incluso de modo que el portaherramientas, durante la inversión con respecto al husillo, no se mueve nada en traslación, sino que, en lugar de ello, fuerza un mero movimiento de giro del portaherramientas con respecto al husillo. En otros casos el freno está diseñado de modo que efectúa un cierto movimiento de elevación (preferiblemente entre aproximadamente 1/10 mm y 1, 5 mm, en algunos caso hasta 15 mm) en la dirección del eje de giro del husillo para liberar el portaherramientas de su asiento en el husillo y así reducir las fuerzas de fricción, que impiden un giro relativo, entre el portaherramientas y el husillo, aunque por regla general sin extraer totalmente el portaherramientas del husillo.

Por tanto la idea básica es la de desacoplar brevemente el portaherramientas para la inversión, de modo que ya no esté conectado firmemente con el husillo de manera insuperable, y después retenerlo de modo que el husillo, mediante la superación de una eventual fricción entre el portaherramientas y el husillo, pueda seguir girando un tramo predeterminado.

El punto fuerte de la invención radica en que sólo debe realizarse un mínimo de movimientos y sólo deben recorrerse pequeños trayectos de movimiento para llevar a cabo la inversión.

Resulta evidente que también el freno está diseñado preferiblemente de modo que sus partes móviles sólo tienen que recorrer un trayecto pequeño entre la posición liberada del freno y la posición del freno apoyada contra el portaherramientas.

En el caso ideal, realmente sólo se anula la resistencia al giro de la conexión entre el portaherramientas y el husillo, mientras que por lo demás el husillo, también durante la inversión, sigue determinando la ubicación del portaherramientas, es decir para la inversión el portaherramientas no se extrae de su asiento en el husillo. De este modo se reduce el riesgo de que, ya sólo por el desmontaje y la posterior reinstalación del husillo, se produzca un error de ubicación del portaherramientas.

Debido al hecho de que el freno según la invención por regla general no tiene que manipular el portaherramientas en su totalidad, sino que sólo tiene que impedirle que gire junto con el husillo, el freno puede implementarse de manera esencialmente más sencilla y por tanto con esencialmente menos coste de material, que el manipulador de movimiento multiaxial de un robot industrial.

Por regla general, el freno se configura de manera muy compacta y se coloca directamente próximo al husillo, de modo que cabe totalmente bajo la cubierta protectora que aísla el husillo frente al entorno durante el equilibrado.

Preferiblemente el freno está configurado como elemento de agarre a modo de pinza, que interacciona con el portaherramientas, apoyándose desde dos lados contra la periferia del portaherramientas. De este modo puede impedirse que el portaherramientas gire conjuntamente con el husillo, sin cargar el husillo con fuerzas transversales significativas. Más bien se anulan las fuerzas transversales que generan las dos mordazas de apriete del elemento de agarre a modo de pinza.

Preferiblemente, el elemento de agarre está dispuesto y diseñado de modo que con la cubierta de seguridad abierta es accesible para el operario de la máquina directamente y sin retirar otras partes de recubrimiento y con la cubierta protectora cerrada está dispuesto totalmente bajo la cubierta protectora. De esta manera, el operario sólo tiene que abatir la cubierta protectora para abrirla, para poder ajustar el elemento de agarre a modo de pinza, por ejemplo para intercambiar las mordazas de apriete y así ajustar la máquina equilibradora para el equilibrado de un portaherramientas de otro tipo.

En el marco de un perfeccionamiento ventajoso está previsto que el elemento de agarre presente un conjunto de mordazas de apriete que pueden intercambiarse mutuamente, que en cada caso están adaptadas por pares al diferente contorno de diferentes portaherramientas. Preferiblemente, las mordazas de apriete intercambiables pueden fijarse al elemento... [Seguir leyendo]

1. Máquina (2) equilibradora para medir el desequilibrio en rotación de un portaherramientas en dos posiciones de ajuste diferentes (medición con inversión) , que comprende un husillo (5) que puede ponerse en rotación con un acoplamiento que puede activarse automáticamente mediante el cual el portaherramientas puede acoplarse en una primera posición firmemente al husillo (5) para rotar junto con el husillo alrededor de su eje de giro (primer ciclo de medición) y puede acoplarse en una segunda posición firmemente al husillo, para rotar junto con el husillo alrededor de su eje de giro (segundo ciclo de medición) y al menos un sensor de medición para determinar el desequilibrio en rotación del portaherramientas que rota en la unidad de husillo, caracterizada porque la máquina equilibradora presenta un freno (10) que retiene el portaherramientas, que está configurado de modo que, con el acoplamiento suelto, mediante el giro del husillo (5) puede generarse un movimiento relativo definido entre el portaherramientas y el husillo, preferiblemente sin retirar totalmente el portaherramientas del husillo.

2. Máquina equilibradora según la reivindicación 1, caracterizada porque la máquina equilibradora presenta una cubierta (20) de seguridad y el husillo (5) y el freno (10) están diseñados y posicionados uno con respecto al otro de modo que el freno (10) puede entrar en acción de la manera establecida, sin que la cubierta protectora tenga que retirarse, para permitir que el freno entre en acción.

3. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el freno (10) se forma a partir de un elemento (11, 12, 16, 17, 18, 19) de agarre a modo de pinza, que interacciona con el portaherramientas, apoyándose desde dos lados contra la periferia del portaherramientas.

4. Máquina equilibradora según la reivindicación 3, caracterizada porque el elemento (11, 12, 16, 17, 18, 19) de agarre está dispuesto de modo que es accesible con la cubierta (20) de seguridad abierta para el operario de la máquina y con la cubierta de seguridad cerrada está dispuesto totalmente bajo la cubierta protectora.

5. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el elemento (11, 12, 16, 17, 18, 19) de agarre presenta un conjunto de mordazas (11, 12) de apriete que pueden intercambiarse mutuamente, que están adaptadas en cada caso, por pares, al diferente contorno de diferentes portaherramientas.

6. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque el elemento (11, 12, 16, 17, 18, 19) de agarre está montado de manera pivotante con respecto al portaherramientas de manera que las mordazas (11, 12) de apriete como consecuencia de su apoyo contra el portaherramientas no ejercen ninguna fuerza transversal esencial sobre el portaherramientas.

7. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el freno (10) está dispuesto sobre una placa (13) de montaje fijada en los alrededores del husillo (5) , que presenta una entalladura (14) , que libera al menos una abertura de carga para el husillo (5) .

8. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el freno actúa mediante arrastre de forma sobre el portaherramientas.

9. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el arrastre de fricción y/o de forma del portaherramientas con respecto al husillo se anula porque el portaherramientas se levanta por el freno.

10. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el arrastre de fricción y/o de forma del portaherramientas con respecto al husillo se anula porque el portaherramientas se levanta también o sólo por el sistema tensor que lo sujeta con respecto al husillo.