Dispositivo de vigilancia para herramientas y grupos de un centro de mecanizado.

Dispositivo para la vigilancia de herramientas o grupos de un centro de mecanizado,

que comprende al menos unsensor dispuesto dentro de la herramienta o del grupo y un emisor conectado a éste, así como un receptor dispuestoen el centro de mecanizado, que comunica con el o los emisores, en el cual el sensor es apto para medir los datos deestado y/o de funcionamiento de la herramienta o del grupo correspondiente y transmitir estos datos al emisor, y en elcual el emisor es apto para transmitir de forma inalámbrica al receptor en el centro de mecanizado los datos que lehan sido transmitidos, de modo que el centro de mecanizado puede controlarse según los datos recibidos,caracterizado porque el dispositivo comprende además uno o varios receptores de posición que determinan laposición de la herramienta o del grupo con la ayuda de las señales de datos enviadas de forma inalámbrica por suemisor.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05025633.

Solicitante: HOMAG HOLZBEARBEITUNGSSYSTEME AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HOMAGSTRASSE 3-5 72296 SCHOPFLOCH ALEMANIA.

Inventor/es: GAUSS, ACHIM, STURM, GOTTHILF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G08C17/02 FISICA.G08 SEÑALIZACION.G08C SISTEMAS DE TRANSMISION DE VALORES MEDIDOS, SEÑALES DE CONTROL O SIMILARES (sistemas de transmisión con presión de fluido F15B;  medios mecánicos para convertir la salida de un órgano sensible en otra variable G01D 5/00;  sistemas de control mecánico G05G). › G08C 17/00 Disposiciones para transmitir señales caracterizadas por la utilización de una vía eléctrica sin hilo. › que utilizan una vía radio.
  • G08C23/04 G08C […] › G08C 23/00 Sistemas de transmisión de señales no eléctricas, p. ej. sistemas ópticos. › que utilizan ondas luminosas, p. ej. infrarrojos.
  • H04Q9/00 ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04Q SELECCION (conmutadores, relés, selectores H01H; redes de comunicación inalámbricas H04W). › Disposiciones en sistemas de control a distancia o de telemetría para llamar selectivamente a una subestación a partir de una estación principal, subestación en la cual un aparato deseado es escogido para aplicar una señal de control o para obtener valores medidos.

PDF original: ES-2401584_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de vigilancia para herramientas y grupos de un centro de mecanizado Campo de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo para la vigilancia de herramientas o grupos de un centro de mecanizado, especialmente de herramientas o grupos en los que se han de vigilar magnitudes de medición físicas relativas al funcionamiento de la herramienta.

Estado de la técnica En la industria de transformación de madera, en el mecanizado de piezas de trabajo (por ejemplo placas o piezas de marco) de materiales de madera similares a la madera frecuentemente se usan en centros de mecanizado CNC. Estos centros de mecanizado usan una multitud de diferentes herramientas o grupos de herramientas para realizar diferentes pasos de mecanizado en las piezas de trabajo. Cabe mencionar, por ejemplo, las herramientas tales como brocas y grupos tales como las mesas de sujeción por vacío empleadas para sujetar placas. El uso de estas herramientas o grupos puede caracterizarse por diferentes variables de mecanizado como, por ejemplo, el número de revoluciones. Adicionalmente, sin embargo, también resulta ventajoso tener magnitudes de estado físicas como por ejemplo la temperatura de la herramienta en el caso de la broca o la depresión en el caso de la mesa de sujeción por vacío, para poder controlar óptimamente las herramientas o los grupos teniendo en consideración estas magnitudes. Por ello, recientemente, en el centro de mecanizado se incorporan sensores capaces de suministrar este tipo de magnitudes de medición al control. Como ejemplo cabe mencionar a su vez la mesa de sujeción por vacío, en la que se ha ido estableciendo en el mercado un suministro de vacío a las ventosas sin tubo flexible, vigilado por sensor. Este suministro sin tubo flexible por la mesa permite la colocación de ventosas de manera flexible en cuanto al número y la posición.

Hasta ahora, en centros de mecanizado convencionales se preveían sólo pocos sensores en puntos centrales, como por ejemplo el portabrocas o el sistema de vacío central. Por ejemplo, en las mesas de sujeción por vacío se integra sólo un dispositivo de vigilancia de vacío (sensor) en el sistema central de vacío para vigilar de forma continua el vacío. Entonces, para evitar accidentes, la máquina puede pararse en caso de una caída súbita del vacío, si la pieza de trabajo ya no está sujeta firmemente de forma segura.

Las desventajas son que un registro de datos de medición que no se realiza en la herramienta misma o en el grupo mismo o que se realiza sólo en pocos puntos, inevitablemente no puede suministrar una imagen exacta y completa del mecanizado de piezas de trabajo. En el caso del sistema de vacío, por ejemplo, según el tamaño de las piezas de trabajo se coloca un número distinto de ventosas. Por el alto poder de succión proporcionado por la bomba de vacío se pueden producir situaciones en las que el vacío debajo de una ventosa se derrumba por una fuga y el dispositivo de vigilancia central de vacío no lo detecta. Esto significa que se pueden producir situaciones de peligro sin que lo note el control de máquina.

Para poder contrarrestar estos problemas, en cada herramienta o grupo individual se puede integrar un sensor. Si ahora se produce una situación de error, el sensor detecta directamente el peligro y para la máquina. La desventaja es que cada herramienta o grupo individual que se ha dotado de un sensor tiene que esta conectado a la electrónica de control por un cable, lo que limita fuertemente la flexibilidad del sistema. Además, del considerable incremento de costes y de la complejidad, además se pueden dañar o incluso destruir totalmente las líneas por la caída de piezas restantes.

Una problemática paralela no sólo existe en la transmisión de datos de medición por sensores al control, sino también con la transmisión de señales de control del control a las distintas herramientas o grupos.

El documento WO00/13826A1 da a conocer un centro de mecanizado en el que están previstas herramientas recambiables para mecanizar piezas de trabajo. En la herramienta está dispuesto un emisor de valores de medición que transmite señales de referencia con la ayuda de un emisor al control numérico del centro de mecanizado.

El documento GB2126758A da a conocer un centro de mecanizado que usa técnicas para la transmisión inalámbrica de información y que por ejemplo realiza procedimientos como el fresado, el taladrado etc. en una pieza de trabajo. El documento da a conocer sensores de medición que registran la sujeción o inserción de una pieza de trabajo y la transmiten a través de un diodo IR a un receptor en el centro de mecanizado. Por lo tanto, no se miden datos de estado de la herramienta / del grupo, sino que se determina información relativa a la herramienta.

Finalmente, el documento US2003/030565A1 se refiere a un sensor inalámbrico, así como a un dispositivo de gestión correspondiente de un sistema de vigilancia. El sistema de vigilancia se compone de una multitud de sensores inalámbricos, así como de un dispositivo de gestión correspondiente, disponiéndose los sensores inalámbricos para la vigilancia en un husillo y en un eje rotatorio de una máquina-herramienta.

El documento US, 4, 254, 676A se refiere a un dispositivo de sujeción de piezas de trabajo en forma de un mandril, cuyas mordazas de apriete se pueden accionar de forma neumática con sobrepresión con la ayuda de émbolos. Una mordaza del mandril está provista de un sensor que mide la fuerza radial que actúa sobre la mordaza y que puede transmitir las señales medidas con la ayuda de ondas de radio a un dispositivo receptor, de modo que pueden evitarse los anillos de contacto por rozamiento que de lo contrario son necesarios en el mandril rotatorio.

Sin embargo, ninguno de los documentos citados da a conocer que adicionalmente estén previstos uno o varios receptores de posición capaces de determinar la posición de la herramienta o del grupo con la ayuda de señales de datos enviadas de forma inalámbrica por el emisor.

Exposición de la invención La invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo para la vigilancia de herramientas o grupos, que permita registrar en cada herramienta / grupo magnitudes de medición y transmitir la información, sin conexión directa como una línea eléctrica o un tubo flexible, a la electrónica de control y determinar sobre la base de las magnitudes de medición transmitidas de forma inalámbrica adicionalmente datos de posición de la herramienta / del grupo. Así, se puede realizar una vigilancia amplia y detallada del mecanizado.

El objetivo mencionado anteriormente se consigue según la invención mediante un dispositivo para la vigilancia de herramientas o grupos de un centro de mecanizado que comprende respectivamente al menos un sensor dispuesto en la herramienta o en el grupo y un emisor conectado a éste, así como un receptor dispuesto en el centro de mecanizado, que comunica con el o los emisores, en el cual el sensor es apto para transmitir datos de estado y/o de funcionamiento de la herramienta o del grupo correspondiente y transmitir estos datos al emisor, y en el cual el emisor es apto para transmitir al receptor en el centro de mecanizado de forma inalámbrica los datos que le han sido transmitidos, de forma que el centro de mecanizado puede controlarse conforme a los datos recibidos. Además, el dispositivo se caracteriza porque comprende uno o varios receptores de posición que determinan la posición de la herramienta o del grupo con la ayuda de los datos de señales enviados de forma inalámbrica por el sensor de ésta o éste. Las ventajas de este dispositivo en comparación con el estado de la técnica resultan por la realización de la técnica de transmisión inalámbrica que permite la incorporación de un gran número de sensores incluso en puntos difíciles en un centro de mecanizado y que, especialmente en el caso de herramientas o grupos móviles permite la asignación espacial de los datos de medición, lo que ofrece también simplificaciones en el software de control. De esta manera, por una parte, se consigue la precisión deseada de la vigilancia y, por otra parte, se pueden evitar cableados complicados. Por lo tanto, se mantienen reducidos los gastos del equipamiento con sensores y se maximiza la seguridad funcional del centro de mecanizado.

En una forma de realización preferible, el emisor transmite con cada transmisión de datos de medición también datos de identificación de la herramienta o del grupo. Esto permite una asignación exacta de los datos de medición a una herramienta / un grupo y ayuda de forma sustancial a la detección y eliminación de errores durante el mecanizado.

Resulta preferible que el emisor comprenda un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la vigilancia de herramientas o grupos de un centro de mecanizado, que comprende al menos un sensor dispuesto dentro de la herramienta o del grupo y un emisor conectado a éste, así como un receptor dispuesto en el centro de mecanizado, que comunica con el o los emisores, en el cual el sensor es apto para medir los datos de estado y/o de funcionamiento de la herramienta o del grupo correspondiente y transmitir estos datos al emisor, y en el cual el emisor es apto para transmitir de forma inalámbrica al receptor en el centro de mecanizado los datos que le han sido transmitidos, de modo que el centro de mecanizado puede controlarse según los datos recibidos, caracterizado porque el dispositivo comprende además uno o varios receptores de posición que determinan la posición de la herramienta o del grupo con la ayuda de las señales de datos enviadas de forma inalámbrica por su emisor.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el emisor transmite, con cada transmisión de datos de medición, también datos de identificación de la herramienta o del grupo.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el emisor comprende un transpondedor RFID.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el emisor es un emisor infrarrojo y el receptor es un receptor infrarrojo.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sensor es un dispositivo de vigilancia de vacío.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sensor es un sensor de temperatura, de vibraciones o de presión.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta o el grupo son recambiables.

8. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que la herramienta o el grupo es un elemento de sujeción de piezas de trabajo mecánico, hidráulico o neumático.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que además en el centro de mecanizado está dispuesto un sensor de señales de control, y en la herramienta o el grupo están dispuestos un receptor de señales de control y un dispositivo de accionamiento, y los comandos enviados por el emisor de señales de control al receptor de señales de control y recibidas por éste se transmiten al dispositivo de accionamiento, de modo que el centro de mecanizado puede controlar la herramienta o el grupo de forma inalámbrica.


 

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