ES2213640T3 - Aparato manual de cambio de herramienta. - Google Patents
Aparato manual de cambio de herramienta.Info
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Abstract
Un aparato (35) para la retirada y la inserción de un sujetador o portador de herramienta (20) respecto a una cavidad de herramienta (12) soportada dentro de un alojamiento (17) de un centro de mecanización, en el que el sujetador de herramienta define una brida circunferencial (23) dispuesta adyacente a la cavidad de herramienta cuando el sujetador de herramienta está montado en ella, comprendiendo dicho aparato una herramienta de retirada/inserción (37) que incluye: una barra alargada (45) que tiene extremos opuestos (47, 61); un miembro de introducción (40) unido en un extremo (47) de dicha barra alargada; caracterizado el aparato porque: (a) dicho miembro de introducción de dicha herramienta de retirada/inserción (37) está configurado para situarse entre la brida (23) del sujetador de herramienta y la cavidad de herramienta cuando se monta el sujetador de herramienta en ella, por lo cual dicha barra alargada (45) es manipulable manualmente para provocar que dicho miembro de introducción(40) separe el sujetador de herramienta (20) de la cavidad de herramienta(12), (b) dicha herramienta de retirada/inserción (37) incluye un miembro de presión (50) unido en dicho extremo opuesto (61) de dicha barra alargada, estando dicho miembro de presión dimensionado para aplicar una fuerza a la brida circunferencial (23) del sujetador de herramienta; y (c) dicha herramienta de retirada/inserción incluye un pasador de pivote (52) que se extiende desde dicha barra alargada entre dicho miembro de presión y dicho un extremo (61) de dicha barra alargada; comprendiendo además el aparato una ménsula de pivote (38) que define un canal de pivote (56) configurado para recibir desmontablemente en él dicho pasador de pivote, en el que dicha ménsula de pivote (38) está dimensionada para montar en el alojamiento (17) del centro de mecanización de manera que dicho miembro de presión (50) contacta con la brida circunferencial (23) del sujetador de herramienta cuando el pasador de pivote (52) está dispuesto dentro de dicho canal de pivote (56), por lo cual dicho pasador de pivote y dicha ménsula de pivote definen un punto de apoyo alrededor del cual se puede hacer pivotar manualmente dicha barra alargada para aplicar una fuerza desde dicho miembro de presión a la brida circunferencial del sujetador de herramienta.
Description
Aparato manual de cambio de herramienta.
El presente invento se refiere a un aparato para
la retirada e inserción de un sujetador o portador de herramienta
con respecto a una cavidad de herramienta soportada dentro de un
alojamiento de un centro de mecanización. El aparato tiene una
aplicación particular para uso con un centro de mecanización
automático que incluye un almacén de herramienta para retener
herramientas para uso en operaciones de mecanización posteriores,
como parte de un conjunto de cambio de herramienta. Un aparato de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1 se
conoce del documento FR 2 578 469 A.
Un sistema de herramienta de máquina controlado
numéricamente típico incluye un centro de mecanización que tiene un
almacén de herramienta y un mecanismo de cambio de herramienta. El
mecanismo retira una herramienta determinada del husillo de
mecanización y la reemplaza con una herramienta diferente extraída
del almacén de herramienta. Con centros de mecanización de este
tipo se llevan a cabo una pluralidad de operaciones de mecanizado,
que pueden requerir un número semejante de herramientas de máquina
distintas. De este modo, el almacén o estantería de herramienta
almacena la pluralidad de herramientas necesarias para el uso bajo
demanda.
En el desarrollo de centros de mecanización
modernos, se ha enfocado considerablemente el mecanismo de cambio
de herramienta - esto es, el dispositivo que extrae una herramienta
determinada del almacén y la sitúa dentro de la línea de operación
en la ubicación de mecanizado. Por ejemplo, el cambiador de
herramienta automático de Hague et al., que se describe en la
patente norteamericana No. 3.844.028, es típico de los mecanismos
de cambio de herramienta automático.
El almacén de herramientas llega en una variedad
de formas. Típicamente, las herramientas están montadas sobre un
componente movible del almacén que está integrado en el sistema de
control numérico del centro de mecanización. El almacén puede ser
controlado para mover una herramienta deseada a una ubicación
predeterminada para ser extraída por el mecanismo de cambio de
herramienta automático. Un tipo de almacén de herramientas se
muestra en la figura 1. En particular, un almacén 10 incluye una
pluralidad de cavidades de herramienta 12 que están configuradas
para agarrar firmemente un portador de herramienta. El almacén 10
representado en la figura 1 es un almacén tipo torreta en el que las
cavidades de herramienta 12 están interconectadas por una cadena
impulsora 14 o un mecanismo de posicionamiento de cavidad similar.
La cadena está enrollada alrededor de un buje 15 y es impulsada por
un motor bajo la dirección del sistema de control numérico. En
operación, la cadena impulsora 14 puede ser impulsada
incrementalmente para posicionar una cavidad de herramienta
específica 12 en el lugar de cambio de herramienta. El almacén 10
también incluye un alojamiento 17 que rodea y soporta las cavidades
de herramienta 12, el mecanismo impulsor 14 y el buje 15.
Una cavidad de herramienta típica 12 se
representa en la figura 2. En particular, la cavidad está
configurada para soportar un sujetador de herramienta cónico 20. Se
ha de entender que el sujetador de herramienta 20 puede acoplar y
soportar una variedad de herramientas de máquina, tal como un broca
o una fresa. El sujetador de herramienta 20 es de una configuración
estándar. Especialmente, el sujetador 20 puede incluir un cuerpo
cónico 22 que se puede adaptar a una variedad de normas, tales como
la norma ANSI/DIN. Por ejemplo, el cuerpo 22 puede ser un cono de
20, 25, 30, 45, 50 ó 60. El sujetador de herramienta 20 termina por
un extremo en un cabezal de retención alargado 21. En el extremo
opuesto, el sujetador define una brida 23 que puede ser acoplada
por el mecanismo de cambio de herramienta automático para extraer el
sujetador de herramienta 20 de la cavidad de herramienta 12 y
acoplar el sujetador en el husillo de mecanización.
El sujetador de herramienta 20 es retenido en la
cavidad de herramienta 12 por un mecanismo configurado para
acoplarse al cabezal de retención 21. En un sistema típico, se
sujetan una pluralidad de bolas de retención 27 dentro de agujeros
o taladros radiales que intersectan con el interior de la cavidad.
Más particularmente, las bolas de retención 27 contactan con el
cabezal de retención 21 del sujetador de herramienta 20. Cada bola
de retención 27 es mantenida en posición por un muelle de retención
28 dispuesto dentro del taladro radial. Los muelles de retención 28
están calibrados para proporcionar una fuerza de muelle determinada
(actuando en la dirección de las flechas) apoyándose contra el
cabezal de retención 21 del sujetador de herramienta 20. Esta fuerza
de retención debe ser vencida para retirar el sujetador de
herramienta 20 de la cavidad 12. De igual modo, la fuerza de muelle
debe ser vencida para introducir el sujetador de herramienta 20 en
la cavidad y más allá de las bolas de retención 27. Naturalmente,
la fuerza requerida para introducir o extraer el sujetador de
herramienta es una función de la fuerza requerida para comprimir
los muelles de retención 28 cuando las bolas de retención 27 son
apartadas por el cabezal 21.
Es esta fuerza de introducción/inserción y
retirada/extracción la que es abordada por el presente invento. Más
específicamente, para sujetadores de herramienta 20 de conicidad
más grande, tales como de conicidad 45 y superior, la fuerza de
muelle de retención generada por los muelles de retención 28 es
demasiado grande para ser vencida manualmente. Incluso conicidades
ANSI/DIN más pequeñas también pueden ser muy difíciles de vencer
por medio de manipulación manual del sujetador de herramienta 20.
Una complicación es que los propios sujetadores de herramienta 20
pueden ser muy pesados, pesando en algunos casos hasta 15,89 kilos
(35 libras). De este modo, incluso sí la fuerza de muelle de
retención pudiera ser vencida manualmente, el peso del sujetador de
herramienta 20 lo hace inmanejable y difícil de manipular.
En algunas instalaciones de centro de
mecanización, las herramientas particulares son cambiadas dentro
del almacén de manera relativamente infrecuente. Sin embargo, en
instalaciones de mayor producción, se puede requerir regularmente
que un operador de máquina retire un sujetador de herramienta del
almacén e inserte un nuevo sujetador de herramienta. Por ejemplo,
la propia herramienta de mecanización se pude romper, requiriendo
obviamente su sustitución. Además, modificaciones de programa a la
secuencia de mecanización controlada numéricamente pueden necesitar
cambios de herramienta. Cuando se utilizan máquinas más pequeñas,
el almacén puede no tener la capacidad para contener suficientes
herramientas diferentes para completar una secuencia de
mecanización particular. En todos estos casos el operador de máquina
debe ser capaz de cambiar fácilmente una herramienta determinada
del almacén 10.
Hasta ahora, no hay aparato adecuado disponible
que permita el cambio o reemplazamiento rápido y fácil de
herramientas de máquina dentro de un almacén. En una solución
común, el operador de máquina simplemente opera cíclicamente la
herramienta requerida a través de la operación de cambiador de
herramienta automático. Con esta solución, el operador utiliza el
cambiador de herramienta para extraer el sujetador de herramienta
objetivo 20 del almacén 10 y llevarlo sobre el husillo de máquina.
El sujetador de herramienta puede entonces ser retirado del usillo
por el operador y reemplazado por otro sujetador de herramienta,
después de lo cual el cambiador de herramienta automático devuelve
el nuevo sujetador al almacén. Naturalmente, este procedimiento
requiere un tiempo inoperativo significativo ya que el husillo de
mecanizado es utilizado para efectuar el cambio de herramienta,
retirando temporalmente el centro de mecanización de la
producción.
Una solución óptima sería permitir la sustitución
manual de herramientas determinadas dentro del almacén. Una
condición mucho más óptima sería permitir cambios de herramienta
mientras que el centro de mecanizado está realizando su función de
mecanizado. En la mayoría de las máquinas controladas numéricamente,
el almacén de herramienta está aislado del lugar de mecanización, y
puede estar incluso apantallado para proteger al operador cuando
accede al almacén, de manera que se pueda acomodar esta actividad
simultánea.
Para abordar estos deseos, el presente invento
contempla un aparato operable manualmente para la retirada en
inserción de un sujetador de herramienta en y de una cavidad de
herramienta como el descrito en la reivindicación 1 y un conjunto
de cambio de herramienta como el descrito en la reivindicación 8. De
acuerdo con el invento, el sujetador de herramienta puede ser un
sujetador cónico estándar con una porción cilíndrica cónica acoplada
a la cavidad de herramienta. El sujetador de herramienta también
incluye una brida agrandada que se apoya en el reborde de la
cavidad de herramienta cuando se monta el sujetador en ella.
El invento contempla dos componentes – una
herramienta de inserción/retirada multifunción, y una ménsula de
pivote. La herramienta multifunción comprende generalmente una
barra largada con un elemento de retirada de sujetador de
herramienta en un extremo y un elemento de inserción en el extremo
opuesto. En la realización preferida, el elemento de retirada puede
constituir una herramienta de introducción conocida que tiene una
porción de horquilla configurada para contactar con la porción
cilíndrica del sujetador de herramienta. La porción de horquilla
puede tener un borde cónico para facilitar la inserción entre el
reborde de la cavidad de herramienta y la cara inferior de la brida
circunferencial del sujetador de herramienta. Una vez que la porción
de horquilla está completamente situada entre la brida y la cavidad
de herramienta, la barra alargada puede ser utilizada como brazo de
palanca para extraer el sujetador de herramienta de la cavidad,
contra la fuerza de retención de la bola de retención y el
mecanismo de muelle en la cavidad. Preferiblemente, la herramienta
de introducción está inclinada adyacente a la porción de horquilla
para proporcionar juego entre la herramienta de inserción/retirada y
la estructura del almacén de herramientas.
El elemento de inserción de la herramienta de
inserción/retirada multifunción comprende un bloque de pivote y una
placa de presión. El bloque de pivote incluye un pasador de pivote
que sobresale de él, que está configurado para un acoplamiento
pivotante dentro de un canal definido en la ménsula de pivote. De
acuerdo con otro aspecto más del invento, la ménsula de pivote está
montada en el alojamiento del almacén de herramienta en una
ubicación conveniente y manualmente accesible respecto a las
cavidades de herramienta. La ménsula de pivote está montada de
manera que el extremo abierto del canal está dirigido hacia fuera
de la cavidad de herramienta. Con esta configuración, el pasador de
pivote de la herramienta de inserción/retirada puede ser alojado
fácilmente dentro del canal.
Cuando el pasador de pivote de la herramienta de
inserción/retirada está dispuesto dentro del canal de la ménsula de
pivote, la placa de presión está situada sobre el reborde de la
cavidad de herramienta. Más específicamente, un borde de la placa de
presión está orientado sobre una porción de la brida
circunferencial del sujetador de herramienta cuando el sujetador
está dispuesto holgadamente dentro de la cavidad de herramienta.
Cuando la herramienta de inserción/retirada está en esta posición,
la barra alargada de la herramienta puede ser utilizada como un
brazo de palanca para hacer pivotar la herramienta alrededor del
punto de apoyo definido por el pasador de pivote y la ménsula de
pivote. De este modo, cuando la barra alargada es pivotada hacia
fuera (fuera del almacén de herramienta), la placa de presión es
pivotada hacia abajo, apoyándose contra la brida circunferencial.
El brazo de palanca proporcionado por la herramienta con punto de
apoyo aumenta la fuerza manual aplicada por el operador lo
suficiente para vencer la fuerza de muelle retención que opera
contra el cabezal del sujetador de herramienta.
Un objetivo del presente invento es proporcionar
un aparato utilizable manualmente para llevar a cabo la inserción y
retirada de un sujetador de herramienta de una cavidad de
herramienta. Otro objetivo es proporcionar un aparato que pueda
vencer fácilmente la fuerza de muelle significativa utilizada para
sujetar el portador de herramienta dentro de la cavidad de
herramienta.
Un beneficio del invento es que un único aparato
proporciona tanto las funciones de retirada como de inserción. Otro
beneficio significativo es que el aparato puede ser operado
manualmente, eliminando de ese modo la necesidad de soluciones
anteriores que dependen del cambiador de herramienta automático del
centro de mecanización. Otro beneficio adicional conseguido por el
presente invento es que el aparato puede ser montado con el almacén
de herramienta, aislado de la estación de mecanización del
centro.
Otros objetivos y beneficios del invento pueden
discernirse fácilmente a partir de la siguiente descripción escrita
y de las figuras que se acompañan.
La figura 1 es una vista en alzado lateral de un
almacén de herramienta para un centro de mecanización
automático.
La figura 2 es una vista en sección transversal
parcial lateral de una cavidad de herramienta que forma un
componente del almacén de herramientas mostrado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal
parcial lateral de un aparato de inserción/retirada de sujetador de
herramienta de acuerdo con una realización el presente invento.
La figura 4 es una vista en alzado desde arriba
del aparato mostrado en la figura 3.
La figura 5 es una vista en perspectiva ampliada
de un componente de ménsula de pivote del aparato mostrado en las
figuras 3 y 4.
La figura 6 es una vista en perspectiva ampliada
de un componente de bloque de pivote del aparato mostrado en las
figuras 3 y 4.
La figura 7 es una representación pictórica en
perspectiva del aparato mostrado en las figuras 3 y 4 montado sobre
un almacén de herramientas y en uso para retirar un sujetador de
herramienta de una cavidad de herramienta.
La figura 8 es una vista en alzado lateral de una
disposición de la herramienta de inserción/retirada en posición
para desalojar un sujetador de herramienta de la cavidad de
herramienta.
La figura 9 es una representación pictórica en
perspectiva de un aparato de inserción/retirada de las figuras 2 y
3, utilizado para introducir un sujetador de herramienta en una
cavidad de herramienta.
Con los propósitos de promover y entender los
principios del invento, se hará ahora referencia a las
realizaciones ilustradas en los dibujos y se utilizará lenguaje
específico para describir las mismas. Se ha de entender sin embargo
que no se pretende por ello ninguna limitación del alcance del
invento.
El presente invento se refiere a un aparato de
inserción/retirada de sujetador de herramienta particularmente
adecuado para uso con una centro de mecanización automático. Más
particularmente, el aparato incluye una herramienta multifunción y
una ménsula de pivote que pueden ser montadas en el alojamiento de
un almacén de herramientas. Esta herramienta multifunción tiene la
forma de una barra alargada que tiene un componente de retirada en
un primer extremo, que está configurado para liberar un sujetador
de herramienta de su acoplamiento con una cavidad de herramienta.
La herramienta también incluye un componente de inserción en su
extremo opuesto que está configurado para acoplarse con la ménsula
de pivote que puede estar montado en el alojamiento de almacén. La
herramienta puede ser después manipulada para pivotar alrededor de
la ménsula de pivote y aplicar una fuerza restauradora al soporte
de herramienta para introducir el sujetador en la cavidad del
almacén de herramientas. Aunque el invento encuentra su mayor
aplicación en relación con un almacén de herramientas, puede ser
igualmente adecuado para uso como una herramienta de inserción y
retirada para una única máquina herramienta.
De acuerdo con una primera realización del
invento, un aparato de inserción/retirada 35 incluye una
herramienta alargada 37 y una ménsula de pivote 38, tal como se
representa en las figuras 3 y 4. La herramienta alargada 37 está
formada preferiblemente por la combinación de una herramienta de
introducción 40 y un brazo de palanca 45. La herramienta de
introducción 40 puede ser de un diseño conocido para utilización
para extraer una herramienta suelta de una cavidad de herramienta.
Preferiblemente, la herramienta 40 incluye una porción de horquilla
41 que define un borde circunferencial cónico 42. La porción de
horquilla 41 puede asentarse contra una porción cilíndrica de un
sujetador de herramienta, tal como un sujetador 20. Preferiblemente,
la porción de horquilla 41 y el borde cónico 42 están dimensionados
y configurados para ajustarse entre el reborde 13 de la cavidad de
herramienta 12 (véase la figura 2) y la cara inferior de la brida
circunferencial 23 del sujetador de herramienta 20. La porción de
horquilla 41 de la herramienta de introducción 40 está orientada en
un ángulo 43 respecto al cuerpo alargado 44 de la herramienta. Este
ángulo está dimensionado preferiblemente por razones de holgura - a
saber, para permitir holgura entre la herramienta de introducción
40 y el alojamiento 17 del almacén de herramientas 10 (véase la
figura 1). Este ángulo en la herramienta de introducción 40 permite
que la porción de horquilla 41 sea acoplada alrededor del sujetador
de herramienta 20 y sin embargo deje espacio para que el operador
apalanque manualmente la herramienta de introducción 40 para
desalojar el sujetador de herramienta 20.
De acuerdo con la primera realización del
invento, la herramienta de introducción 40 está montada en un brazo
de palanca alargado 45. La herramienta de introducción 40 puede ser
conectada a un brazo de palanca 45 por medio de tornillos de
montaje 46. El extremo 47 del brazo de palanca 45 adyacente a la
porción de horquilla 41 puede ser biselado o inclinado, de nuevo
para proporcionar holgura respecto a la cavidad de herramienta 12 y
al alojamiento 17 del almacén de herramienta 10. Esta holgura
permite que el brazo de palanca 45 y la herramienta de introducción
40 sean hechos pivotar lo suficiente para provocar que el sujetador
de herramienta 20 sea desalojado de la cavidad de herramienta
12.
Haciendo referencia a la figura 4, el brazo de
palanca o barra alargada 45 incluye una placa de presión 50 unida
al extremo 61 de la barra alargada 45. La barra alargada 45 incluye
lados opuestos 62, 63, situados en su extremo 61. La placa de
presión 50 define una superficie de reborde 51 que está configurada
y dimensionada para acoplarse con la brida circunferencial 23 del
sujetador de herramienta 20 (véase la figura 2). La herramienta de
inserción/retirada 37 incluye además un bloque de pivote 48 con un
pasador de pivote 52 que sobresale hacia fuera del bloque 48 en un
ángulo sustancialmente recto. Específicamente, la placa de presión
50 se extiende adyacentemente respecto al lado 62 de la barra
alargada 45 y el pasador de pivote 52 se extiende adyacentemente
desde el lado 63, opuesto al lado 62 de la barra alargada 45. El
pasador de pivote 52 se acopla con la ménsula de pivote 38 tal como
se describe en la presente memoria.
Con referencia específica a la figura 5, la
ménsula de pivote 38 puede incluir una porción de pivote 55 y una
porción de montaje 58. Un número de taladros de tornillo 59 está
definido en la porción de montaje para recibir en ella tornillos de
montaje 60, tal como se representa en las figuras 3 y 4. Los
tornillos de montaje pueden ser roscados en agujeros roscados en el
alojamiento 17 del almacén de herramientas 10 para fijar la porción
de montaje 58 al alojamiento 17. En la realización preferida, el
bloque de pivote 38 tiene generalmente forma de L entre la porción
de pivote 55 y la porción de montaje 58. Haciendo referencia a la
figura 4, se puede ver que la porción de pivote 55 de la ménsula de
pivote 38 incluye caras laterales opuestas 64, 65. El canal de
pivote 56 está situado en la cara lateral 64 y la cara lateral
opuesta 65 está orientada hacia la cavidad de herramienta 12 cuando
se monta la ménsula de pivote 38 en el alojamiento 17 (figura 10).
La porción de pivote 55 define además un canal 56 que se extiende
sustancialmente paralelo al eje longitudinal de la porción de
montaje 58. El canal 56 está dimensionado para permitir el acceso
deslizante y pivotante al pasador de pivote 52. Preferiblemente, el
pasador de pivote 52 tiene una sección transversal circular, y el
canal 56 está configurado en su extremo cerrado para adaptarse a la
sección transversal del pasador. De este modo, el pasador de pivote
52 puede permanecer dentro del canal 56 de la porción de pivote 55,
tal como se muestra mejor en la vista superior de la figura 4.
En la realización ilustrada, el bloque de pivote
48 que lleva el pasador de pivote 52 puede estar montado
separadamente a la barra alargada 45. Más específicamente, el
bloque 48 puede incluir al menos dos taladros roscados 53 que
coinciden con taladros no roscados formados en el un extremo de la
barra alargada 45. Se pueden proporcionar tornillos de montaje 49
para acoplar el bloque de pivote 48 al extremo de la barra alargada
45. El pasador de pivote 52 puede ser un pasador separado que es
acoplado dentro de un taladro definido en el bloque de pivote 48.
El pasador puede o bien ser ajustado en situación a presión o
fijado en situación con un tornillo de fijación separado, tal como
el tornillo 54 mostrado en la figura 4. Preferiblemente, la placa
de presión 50 y el bloque de pivote 48 están formados de una pieza,
tal como se representa en la figura 6. Además, toda la herramienta
de inserción/retirada 37 puede ser formada de una sola pieza. La
herramienta 37 debe ser formada de un material que sea
suficientemente resistente para soportar los momentos de flexión
aplicados a ella cuando se utiliza para insertar o retirar un
sujetador de herramienta. Preferiblemente, la herramienta 37 está
formada de acero.
El uso del aparato de inserción/retirada 35 se
representa con referencias a las figuras 7-10.
Haciendo primero referencia a las figuras 7 y 8, se muestra el uso
de la herramienta de inserción/retirada 37 para desalojar un
sujetador de herramienta 20 de una cavidad de herramienta 12.
Cuando se utiliza de este manera, la porción de horquilla 41 de la
herramienta de introducción 40 está situada entre la brida 23 del
sujetador de herramienta 20 y el reborde 13 de la cavidad de
herramienta 12. Dado que la porción de horquilla 41 tiene un borde
circunferencial cónico 42, la conicidad puede ayudar inicialmente a
separar la brida 23 del reborde cavidad 13 hasta que la porción de
horquilla 41 está completamente dispuesta entre los dos
componentes. El sujetador de herramienta 20 puede entonces ser
retirado simplemente pivotando la herramienta 37 en la dirección de
la flecha mostrada en la figura 8.
Al explicar el uso del aparato 35 para la
inserción de un sujetador de herramienta, la orientación de la
ménsula de pivote 38 del aparato de inserción/retirada 35 se
entiende mejor con referencia a la figura 7. Se puede ver que la
porción de montaje 58 está montada preferiblemente en el alojamiento
17 del almacén de herramienta 10 de manera que la forma en L sigue
la circunferencia del alojamiento 17. En esta orientación, la
porción de pivote 55 sobresale hacia arriba o hacia fuera del
alojamiento 17. Además, la porción de pivote 55 está orientada de
manera que el canal 56 está dirigido hacia fuera del almacén de
herramientas 10.
La inserción de un sujetador de herramienta 20
utilizando el aparato de inserción/retirada 35 del presente invento
se representa en las figuras 9 y 10. Se puede ver que el extremo
opuesto de la herramienta de inserción/retirada 37 (esto es -
opuesto a la porción de horquilla 41) se utiliza ahora para aplicar
presión al sujetador de herramienta 20 para introducirlo en la
cavidad de herramienta 12. Más específicamente, el pasador de
pivote 52 es alojado dentro del canal 56 del soporte de pivote 38.
Dado que el canal 56 se abre hacia fuera del almacén de
herramientas 10, es muy fácil para el operador sujetar la barra
alargada 45 para introducir el pasador en el canal.
Como una característica más del aparato de
inserción/retirada 35, la ménsula de pivote 38 está montado en el
alojamiento 17 desplazado respecto al eje radial A del sujetador de
herramienta 20. Más particularmente, el eje A se origina en el buje
del sujetador de herramienta 20 e intersecta un punto sobre la
brida 23 que es el más próximo al alojamiento 17. Para obtener la
ventaja mecánica máxima - esto es, brazo de apoyo - la ménsula de
pivote 38 está desplazada una distancia d, como se representa en la
figura 9, desde la intersección del eje A con la brida 23. Esta
distancia d corresponde a la distancia desde el pasador de pivote
52 a la placa de presión 50. Esta distancia de desplazamiento d
permite la retirada de la herramienta 37 para mantener la distancia
f al punto de apoyo, tal como se ilustra en la figura 4. Esta
distancia f al punto de apoyo, en combinación con la longitud de la
barra alargada 45, proporciona la ventaja mecánica necesaria para
introducir incluso un sujetador de herramienta cónico grande 20 en
una cavidad de herramienta 12.
Como se representa en la figura 10, un movimiento
hacia arriba de la barra alargada 45 provoca que la herramienta de
retirada 37 pivote alrededor del pasador de pivote 52 alojado
dentro de la ménsula de pivote 38. Este movimiento hacia arriba de
la barra alargada 45 produce un movimiento hacia abajo en
proporción de la placa de presión 50, de manera que la superficie de
reborde 51 contacta con la brida 23 del sujetador de herramienta
20. Este movimiento hacia abajo provoca que el sujetador de
herramienta 20 se mueva hacia abajo contra la fuerza del mecanismo
de retención 27 dentro de la cavidad de herramienta 12.
En la realización ejemplar, la distancia d está
en el intervalo de 5-10 milímetros. La distancia f
al punto de apoyo está preferiblemente entre alrededor de
3-5 mm. La longitud de la barra alargada 45, medida
desde la porción de horquilla 41 hasta el eje del pasador de pivote
52, es preferiblemente alrededor de 250 mm. La relación de la
longitud de la barra alargada respecto a la distancia f al punto de
apoyo proporciona la medida de la ventaja mecánica generada por la
herramienta de inserción/retirada 37.
En vista de la descripción anterior, se puede
apreciar que el presente invento proporciona un aparato
multifunción único que facilita la retirada manual de un sujetador
de herramienta, de una cavidad de herramienta así como la inserción
manual del sujetador en la cavidad. La combinación de la ménsula de
pivote 38 y del bloque de pivote 48 de la herramienta de
inserción/retirada 37 permite que el operador soporte manualmente
el sujetador de herramienta a la vez que manipula la herramienta
37. La herramienta está configurada de manera que se pueda aplicar
suficiente fuerza a través de la placa de presión 50 sobre la brida
circunferencial del sujetador de herramienta cuando el operador
utiliza un brazo para pivotar la herramienta.
Aunque el invento se ha ilustrado y descrito en
detalle en los dibujos y descripción anterior, el mismo ha de ser
considerado como ilustrativo y no de carácter restrictivo. Se ha de
entender que sólo se han mostrado y descrito realizaciones
ejemplares.
Claims (14)
1. Un aparato (35) para la retirada y la
inserción de un sujetador o portador de herramienta (20) respecto a
una cavidad de herramienta (12) soportada dentro de un alojamiento
(17) de un centro de mecanización, en el que el sujetador de
herramienta define una brida circunferencial (23) dispuesta
adyacente a la cavidad de herramienta cuando el sujetador de
herramienta está montado en ella, comprendiendo dicho aparato una
herramienta de retirada/inserción (37) que incluye: una barra
alargada (45) que tiene extremos opuestos (47, 61); un miembro de
introducción (40) unido en un extremo (47) de dicha barra alargada;
caracterizado el aparato porque:
(a) dicho miembro de introducción de dicha
herramienta de retirada/inserción (37) está configurado para
situarse entre la brida (23) del sujetador de herramienta y la
cavidad de herramienta cuando se monta el sujetador de herramienta
en ella, por lo cual dicha barra alargada (45) es manipulable
manualmente para provocar que dicho miembro de introducción (40)
separe el sujetador de herramienta (20) de la cavidad de
herramienta(12),
(b) dicha herramienta de retirada/inserción (37)
incluye un miembro de presión (50) unido en dicho extremo opuesto
(61) de dicha barra alargada, estando dicho miembro de presión
dimensionado para aplicar una fuerza a la brida circunferencial (23)
del sujetador de herramienta; y
(c) dicha herramienta de retirada/inserción
incluye un pasador de pivote (52) que se extiende desde dicha barra
alargada entre dicho miembro de presión y dicho un extremo (61) de
dicha barra alargada;
comprendiendo además el aparato una ménsula de
pivote (38) que define un canal de pivote (56) configurado para
recibir desmontablemente en él dicho pasador de pivote, en el que
dicha ménsula de pivote (38) está dimensionada para montar en el
alojamiento (17) del centro de mecanización de manera que dicho
miembro de presión (50) contacta con la brida circunferencial (23)
del sujetador de herramienta cuando el pasador de pivote (52) está
dispuesto dentro de dicho canal de pivote (56), por lo cual dicho
pasador de pivote y dicha ménsula de pivote definen un punto de
apoyo alrededor del cual se puede hacer pivotar manualmente dicha
barra alargada para aplicar una fuerza desde dicho miembro de
presión a la brida circunferencial del sujetador de herramienta.
2. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho miembro de introducción (40) es
ahorquillado e incluye un borde arqueado (42) complementario con
una dimensión exterior (22) del sujetador de herramienta adyacente a
la brida (23).
3. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta (20) de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha barra alargada (45) define lados
opuestos (62, 63) en dicho extremo opuesto (61), y dicho miembro de
presión (50) está unido adyacente a un lado (62) y el pasador de
pivote (52) se extiende desde el lado opuesto (63) de dicha
barra.
4. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta (20) de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha barra alargada define un eje
longitudinal entre dicho un extremo (47) y dicho extremo opuesto
(61), y dicho miembro de presión (50) sobresale más allá de dicho
extremo opuesto (61) sustancialmente paralelo a dicho eje
longitudinal.
5. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha barra alargada (45) define lados
opuestos (62, 63) en dicho extremo opuesto (61), y dicho miembro de
presión (50) está unido adyacente a un lado (62) y el pasador de
pivote (52) se extiende desde el lado opuesto (63) de dicha
barra.
6. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha ménsula de pivote (38) incluye
una porción de montaje (58) dimensionada para montar en el
alojamiento (47) y una porción de pivote (55) unida a dicha porción
de montaje para formar una configuración en L.
7. El aparato para la retirada e inserción de un
sujetador de herramienta de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado porque dicha porción de pivote (55) define
caras laterales opuestas (64, 65), con dicho canal de pivote (56)
definido en una cara lateral (64), con la cara lateral opuesta (65)
orientada hacia la cavidad de herramienta (12) cuando dicha ménsula
de pivote está montado en el alojamiento.
8. Un conjunto de cambio de herramienta para
soportar una pluralidad de sujetadores de herramienta (20) para la
retirada y reemplazamiento dentro de un centro de mecanización, en
el que cada sujetador de herramienta define una brida
circunferencial (23), comprendiendo dicho conjunto de cambio de
herramienta: una pluralidad de cavidades de herramienta (12), cada
una configurada para recibir con agarre un sujetador de herramienta
correspondiente con la brida circunferencial (23) dispuesta
adyacente a la cavidad de herramienta; y una herramienta de
retirada/inserción (37) que incluye una barra alargada (45) que
tiene extremos opuestos (47, 61) y un miembro de introducción (40)
unido en un extremo (47) de dicha barra alargada; estando
caracterizado el conjunto de cambio de herramienta
porque:
(a) dicho miembro de introducción de dicha
herramienta de retirada/inserción que está configurado para
situarse entre la brida del sujetador de herramienta y la cavidad
de herramienta cuando el sujetador de herramienta se monta en ella,
por lo cual dicha barra alargada es manualmente manipulable para
provocar que dicho miembro de introducción separe el sujetador de
herramienta de la cavidad de herramienta;
(b) dicha herramienta de retirada/inserción
incluye un miembro de presión (50) unido en un extremo opuesto (61)
de dicha barra alargada, estando dicho miembro de presión
dimensionado para aplicar una fuerza a la brida circunferencial del
sujetador de herramienta;
(c) dicha herramienta de retirada/inserción (37)
incluye además un pasador de pivote (52) que se extiende desde
dicha barra alargada (45) entre dicho miembro de presión (50) y
dicho un extremo (61) de dicha barra alargada; y
(d) tiene una ménsula de pivote (38) que se
combina con dicha herramienta de retirada/inserción (37) como un
aparato para la retirada en inserción y que define un canal de
pivote (56) configurado para recibir desmontablemente en él dicho
pasador de pivote (52), en el que dicha ménsula de pivote (38) está
dimensionada para montarse en el alojamiento (17) del centro de
mecanización de manera que dicho miembro de presión contacta con la
brida circunferencial del sujetador de herramienta cuando el pasador
de pivote está dispuesto dentro de dicho canal de pivote, por lo
cual dicho pasador de pivote y ménsula de pivote definen un punto
de apoyo alrededor del cual puede ser pivotada manualmente dicha
barra alargada para aplicar una fuerza desde dicho miembro de
presión (50) a la brida circunferencial (23) del sujetador de
herramienta (20).
9. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho
miembro de introducción (40) es ahorquillado e incluye un borde
arqueado (42) complementario con una dimensión exterior (22) del
sujetador de herramienta adyacente a la brida (23).
10. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicha
barra alargada (45) define lados opuestos (62, 63) en dicho extremo
opuesto (61), y dicho miembro de presión (50) está unido adyacente a
un lado (62) y el pasador de pivote (52) se extiende desde el lado
opuesto (63) de dicha barra.
11. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicha
barra alargada (45) define un eje longitudinal entre dicho un
extremo (47) y dicho extremo opuesto (61), y dicho miembro de
presión (50) sobresale más allá de dicho extremo opuesto
sustancialmente paralelo a dicho eje longitudinal.
12. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicha
barra alargada define lados opuestos (62, 63) en dicho extremo
opuesto (61), y dicho miembro de presión (50) está unido adyacente
a un lado (62) y el pasador de pivote (52) se extiende desde el lado
opuesto (63) de dicha barra.
13. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicha
ménsula de pivote (38) incluye una porción de montaje (58)
dimensionada para montar en el alojamiento (17) y una porción de
pivote (55) unida a dicha porción de montaje para formar una
configuración en L.
14. El conjunto de cambio de herramienta de
acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque dicha
porción de pivote define caras laterales opuestas (64, 65), con
dicho canal de pivote (56) definido en una cara lateral (64) y con
la cara opuesta (65) orientada hacia la cavidad de herramienta (12)
cuando dicho soporte de pivote está montado en el alojamiento.
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