CAMBIADOR DE HERRAMIENTA PARA MÁQUINAS-HERRAMIENTAS.

Cambiador de herramienta para máquinas-herramientas con - al menos un dispositivo prensor de herramientas (20) que puede girar,

que está montado de manera fija respecto al giro sobre una columna de soporte (18) que puede elevarse y bajarse así como que puede girar alrededor de un eje de giro (22), y - un motor de accionamiento (35) con accionamiento por levas mecánico dispuesto aguas abajo para el movimiento de elevación y el movimiento de giro de la columna de soporte (18), que como accionamiento de elevación de la columna de soporte (18) presenta una leva en forma de tambor (30) con una leva de elevación (32) formada en su superficie periférica, en la que se engrana un arrastrador (25) acoplado mecánicamente con la columna de soporte (18), presentado el accionamiento por levas también un mecanismo de giro accionado por el motor de accionamiento (35), que representa un accionamiento giratorio para la columna de soporte (18) y por tanto también para el dispositivo prensor de herramientas (20), caracterizado por que - el mecanismo de giro contiene un mecanismo de rueda de Ginebra (34, 39, 40, 41) con una rueda de Ginebra (40) y impulsor (34) que se engrana en su ranura radial (41) así como un mecanismo intermedio (43 a 46), que está conectado cinemáticamente en el lado de entrada con la rueda de Ginebra (40) y en el lado de salida con la columna de soporte (18), - sobre la superficie frontal superior de la leva en forma de tambor (30) está dispuesto excéntricamente un impulsor (34) del mecanismo de rueda de Ginebra, que al girar la leva en forma de tambor (30) gira la rueda de Ginebra (40) mediante engranaje en su ranura radial (41), y - la rueda de Ginebra (40), la leva en forma de tambor (30) y la columna de soporte (18) del dispositivo prensor de herramientas (20) están dispuestas una debajo de otra paralelas al eje

Cambiador de herramienta para máquinas-herramientas La invención se refiere a un cambiador de herramienta para máquinas-herramientas del género indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1.

En las máquinas-herramientas con desprendimiento de virutas modernas son habituales sistemas de cambio de herramientas de distintos tipos, que presentan un almacenamiento de herramientas dispuesto en la mayoría de los casos fuera del propio espacio de trabajo y un cambiador de herramienta. Con estos sistemas se realizan cambios de herramientas automáticos, para reducir los tiempos muertos de la máquina de trabajo respectiva, especialmente los denominados tiempos de viruta a viruta. Especialmente se reducirán los tiempos de cambio de herramienta reales, que tienen una parte considerable de los tiempos de viruta a viruta. Para realizar un cambio de herramienta en el plazo de un intervalo de tiempo lo más corto posible, se combinan entre sí varios movimientos de componentes del cambiador de herramienta, por ejemplo un movimiento abatible del dispositivo prensor de herramienta, para extraer la herramienta que va a cambiarse de husillo de trabajo desplazado previamente en la posición de cambio de la máquina-herramienta, un movimiento de giro posterior del dispositivo prensor de herramientas de generalmente 180º ángulo de giro, para extraer la herramienta que va a cambiarse de la posición bajo el husillo de trabajo y al mismo tiempo mover una herramienta que va a cambiarse hasta esa posición, y por último un movimiento de elevación, para introducir la herramienta que va a cambiarse en cono de sujeción del husillo de trabajo. Convenientemente este movimiento de elevación-giro combinado discurre “de una vez” sin tiempos de parada n tiempos de evaluación por sensor. Para generar un movimiento continuo de este tipo se utilizan accionamientos por leva mecánicos, que contienen una leva en forma de tambor, un motor de accionamiento para mover, especialmente girar, la leva en forma de tambor así como un mecanismo intermedio. Sobre el revestimiento del tambor están conformadas trayectorias de leva, en las que se engranan los elementos de arrastrador. Mediante un movimiento de giro de la leva en forma de tambor se gira una columna de soporte de un dispositivo prensor de herramientas alrededor de su eje longitudinal y al mismo tiempo se mueve en dirección longitudinal, lo que provoca movimientos de giro y verticales correspondientes del dispositivo prensor de herramientas.

En problema particular en la configuración de accionamientos por leva mecánico es mantener el diámetro de la leva en forma de tambor lo más pequeño posible. Sólo con un diámetro de tambor suficientemente pequeño pueden realizarse tanto la aceleración como el frenado de manera extremadamente rápida, porque los momentos de inercia de este mecanismo de elevación-giro son bajos debido al diámetro del tambor. Por otro lado en el caso de diámetros de tambor reducidos, aumenta la pendiente de las levas, mediante lo cual se aumenta la carga de los componentes mecánicos.

En el caso de un accionamiento por levas mecánico conocido, sobre la superficie frontal superior de una leva en forma de tambor está formada una trayectoria de leva en forma de surco, en la que se guía un gorrón de arrastrador para generar un movimiento de elevación de la columna de soporte con el dispositivo prensor de herramientas. El movimiento de giro del dispositivo prensor se inicia mediante una o varias levas sobre la superficie de revestimiento de la leva en forma de tambor, que sólo tiene una inclinación limitada, lo que sólo puede conseguirse mediante un diámetro de tambor correspondientemente grande de aproximadamente 250 mm. En conjunto da como resultado un accionamiento por levas mecánico relativamente voluminoso y momentos de inercia relativamente elevados, de modo que para obtener tiempos de cambio de herramientas más cortos deben instalarse potencias propulsoras elevadas. Además de las cargas mecánicas elevadas de forma no deseada, este accionamiento por levas mecánico conocido necesita también un espacio de construcción relativamente grande en la máquina-herramienta, mediante lo cual resulta la necesidad de que el husillo de trabajo deba moverse para un cambio de herramienta según el principio recogedor con respecto al cambiador de herramienta o el dispositivo prensor de herramientas. Estos movimientos llevan mucho tiempo en particular en el caso de máquinas-herramientas con grandes recorridos de eje, porque estas máquinas disponen de unidades de carro macizas y pesadas, para garantizar, a pesar de los grandes recorridos de eje una rigidez suficiente durante tensiones.

Además por el documento DE 43 00 745 A1 se conoce un cambiador de herramienta para máquinas-herramientas, que para el desplazamiento del dispositivo prensor de herramientas en dirección axial presenta una leva en forma de tambor, en cuyo revestimiento está formada una leva de elevación en forma de un surco en sí cerrado. En este surco se engrana un impulsor conectado con el dispositivo prensor de herramientas. La leva en forma de tambor está acoplada con un motor de accionamiento y su movimiento de giro se multiplica en un movimiento de elevación y bajada del dispositivo prensor de herramientas. Para girara el dispositivo prensor de herramientas sirve un mecanismo de giro separado, que se acciona asimismo por el motor de accionamiento y presenta un disco de leva así como un brazo de control, que se engrana a través de una leva radial en un surco de control en el disco de leva. En el caso de estos cambiadores conocidos tiene lugar por tanto el accionamiento para los movimientos de elevación y de bajada del dispositivo prensor de herramientas a través de la leva en forma de tambor y del accionamiento giratorio del dispositivo prensor de herramientas a través del disco de leva separado, lo que además de un requisito de espacio relativamente grande requiere también un despliegue de aparatos considerable.

El objetivo de la invención es crear un cambiador de herramienta para máquinas-herramientas, cuyo accionamiento

por levas mecánico sea sencillo y compacto desde el punto de vista técnico, que disponga de bajas inercias, de modo que sólo sean necesarias potencias motrices relativamente pequeñas, y que posibilite cambios de herramienta rápidos con una reducción de los tiempos de viruta a viruta.

Este objetivo se soluciona mediante las características indicadas en la reivindicación de patente 1. En el caso del cambiador de herramienta formado según la invención la leva en forma de tambor del accionamiento por levas mecánico sobre su superficie frontal superior un arrastrador que actúa como impulsor para el accionamiento giratorio del dispositivo prensor de herramientas y en su perímetro una leva de elevación para el movimiento de elevación del dispositivo prensor de herramientas. El arrastrador se engrana en una rueda de Ginebra, que está colocada sobre un árbol paralelo al eje con respecto al eje de giro del dispositivo prensor de herramientas. También, la columna de soporte del dispositivo prensor de herramientas, la leva en forma de tambor así como la rueda de Ginebra están dispuestas una tras otra paralelas al eje.

Mediante la disposición según la invención de los elementos de accionamiento del mecanismo de elevación-bajada sobre tres ejes dispuestos uno tras otro paralelos entre sí resulta la compacidad pretendida del accionamiento mecánico, concretamente la anchura reducida del cambiador de herramientas, lo que posibilita la utilización del cambiador de herramientas según la invención también en el caso de un espacio reducido en la máquina debido la forma estrecha que se extiende longitudinalmente. Se utiliza un mecanismo prensor doble, cuyo un dispositivo prensor extrae la herramienta que va a sacarse y cuyo otro dispositivo prensor contiene la herramienta que va a introducirse. Para la realización de los movimientos de elevación y de bajada necesarios para el proceso de cambio el dispositivo prensor doble está sujeto sobre una columna a de soporte que se desplaza verticalmente en dirección longitudinal, que presenta una guía de barra, que posibilita el movimiento de elevación necesario para el cambio de herramienta. La columna de soporte está alojada también en un soporte, que posibilita un movimiento de giro del dispositivo prensor de herramientas alrededor del eje de columna para el cambio de la herramienta. La guía de elevación tiene un arrastrador, que se engrana directamente en la leva de elevación colocada sobre la superficie periférica de la leva en forma de tambor. De esta manera se genera el movimiento de elevación del dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Cambiador de herramienta para máquinas-herramientas con -al menos un dispositivo prensor de herramientas (20) que puede girar, que está montado de manera fija respecto al giro sobre una columna de soporte (18) que puede elevarse y bajarse así como que puede girar alrededor de un eje de giro (22) , y -un motor de accionamiento (35) con accionamiento por levas mecánico dispuesto aguas abajo para el movimiento de elevación y el movimiento de giro de la columna de soporte (18) , que como accionamiento de elevación de la columna de soporte (18) presenta una leva en forma de tambor (30) con una leva de elevación (32) formada en su superficie periférica, en la que se engrana un arrastrador (25) acoplado mecánicamente con la columna de soporte (18) , presentado el accionamiento por levas también un mecanismo de giro accionado por el motor de accionamiento (35) , que representa un accionamiento giratorio para la columna de soporte (18) y por tanto también para el dispositivo prensor de herramientas (20) , caracterizado por que -el mecanismo de giro contiene un mecanismo de rueda de Ginebra (34, 39, 40, 41) con una rueda de Ginebra (40) y impulsor (34) que se engrana en su ranura radial (41) así como un mecanismo intermedio (43 a 46) , que está conectado cinemáticamente en el lado de entrada con la rueda de Ginebra (40) y en el lado de salida con la columna de soporte (18) , -sobre la superficie frontal superior de la leva en forma de tambor (30) está dispuesto excéntricamente un impulsor (34) del mecanismo de rueda de Ginebra, que al girar la leva en forma de tambor (30) gira la rueda de Ginebra (40) mediante engranaje en su ranura radial (41) , y -la rueda de Ginebra (40) , la leva en forma de tambor (30) y la columna de soporte (18) del dispositivo prensor de herramientas (20) están dispuestas una debajo de otra paralelas al eje.

2. Cambiador de herramienta según la reivindicación 1, caracterizado por que la leva en forma de tambor (30) , la columna de soporte (18) , la rueda de Ginebra (40) , el motor de accionamiento (35) y el mecanismo intermedio (43 a 46) están dispuestos en una carcasa común (17) con en cada caso ejes verticales y paralelos entre sí.

3. Cambiador de herramienta según la reivindicación 2, caracterizado por que la carcasa (17) es parte de un carro

(15) que puede desplazarse longitudinalmente a motor sobre una subestructura (14) estrecha, fija.

4. Cambiador de herramienta según la reivindicación 2, caracterizado por que la carcasa (17) está montada de manera fija sobre una subestructura fija, estrecha y que se extiende longitudinalmente.

5. Cambiador de herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a la columna de soporte (18) está asociada una guía de barra (23) , que en el extremo radialmente externo de un elemento alineado transversalmente (26) presenta el arrastrador (25) que se engrana en la leva de elevación en forma de surco (32) .

6. Cambiador de herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el motor de accionamiento (35) está dispuesto en la carcasa (17) delante de la leva en forma de tambor (30) .

7. Cambiador de herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el motor de accionamiento (35) acciona la leva en forma de tambor (30) a través de un engranaje intermedio (37, 38) .

8. Cambiador de herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el mecanismo intermedio (43 a 46) está previsto en la carcasa (17) para la multiplicación del movimiento de giro de la rueda de Ginebra (40) y sus trenes de engranaje (43 a 46) están dispuestos en una fila uno tras otro paralelos al eje en la carcasa (17) .

9. Cambiador de herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la columna de soporte (18) presenta dos puntales de soporte paralelos entre sí (18a, 18b) así como una guía de barra (23) dispuesta de manera desplazable axialmente en la carcasa del carro (15) , sobre el que está dispuesto el arrastrador

(25) sobre un miembro transversal (26) .