ES2219960T3 - Maquina-herramienta con dispositivo para cambio automatico de herramientas. - Google Patents

Abstract

Configuración de maquina herramienta con al menos una máquina herramienta (1) y con al menos un aparato para cambiar las herramientas automáticamente, que consta esencialmente de al menos un estante, un almacén (3) o un dispositivo similar diseñados para alojar las herramientas individuales (2) a cambiar y al menos un dispositivo de substitución de herramientas (4), donde el robot (4) que actúa como dispositivo de substitución de herramienta tiene una posición fija especificada o una trayectoria de movimiento constante especificada en relación con el(los) almacén(es) (3) o estante(s), donde el(los) almacén(es) de herramientas (3) o los estantes de recepción de herramientas está(n) fijo(s) y/o estático(s) durante la utilización, y tiene(n) alojamiento(s) de enchufe (6) en los que las herramientas (2) son insertadas y en las que las herramientas (2) se mantienen por gravedad, donde el dispositivo de substitución de herramienta (4) es un robot con al menos seis ejes o seis grados de libertad ydonde el sistema de control y programación del robot (4) está conectado al sistema de control y programación de la máquina herramienta (1), de manera que una herramienta (2) con cualquier orientación espacial respecto de la máquina herramienta (1) puede ser cambiadas sin retornar a la posición inicial.

Description

Máquina-herramienta con dispositivo para cambio automático de herramientas.

La invención se refiere a una configuración de una máquina herramienta con al menos una máquina herramienta y con al menos un aparato para cambiar las herramientas automáticamente, que consta esencialmente de al menos un estante, un almacén o un dispositivo similar diseñados para alojar las herramientas individuales (2) a cambiar y al menos un dispositivo de substitución de herramientas.

Se conocen configuraciones de máquinas herramientas de este tipo en una pluralidad de formas, como se conocen, por ejemplo, a partir de la publicación DE 3 440 604.A, y se emplean sobre todo en máquinas herramientas de control numérico CNC.

En este caso, se conoce prever almacenes de cadenas, para el alojamiento de las herramientas que deben cambiarse y que deben substituirse, que están montados habitualmente en el montante desplazable de la máquina herramienta que está configurada, por ejemplo, como taladradora o también como máquina torneadora o máquina fresadora. En virtud del espacio reducido que está disponible en este caso, en tales almacenes de cambio de cadenas, solamente se pueden emplear, en general, aproximadamente sesenta puestos de cambio y, por lo tanto, sesenta herramientas, en el caso de las taladradoras muy grandes se pueden emplear hasta noventa puestos para noventa herramientas. Un almacén de cadenas de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento EP-B-0 011 710. Para la substitución de una herramienta, se mueve y se desplaza en este caso el almacén de cadenas a un lugar definido. Una instalación basculante adicional para una posición horizontal o vertical permite la transferencia de la herramienta. Además del número limitado de herramientas que pueden ser substituidas, con esta configuración se produce, además, un gasto mecánico alto del almacén de cadenas que está configurado como transportador de cadenas, respectivamente, con un dispositivo de sujeción para la fijación de las herramientas no utilizadas en cada caso. Además, las herramientas solamente se pueden insertar, en virtud de esta configuración, en un husillo de mecanización dispuesto horizontalmente.

Se conoce a partir del documento EP-B-0 297 034 un dispositivo de cambio para una máquina herramienta con un almacén para la extracción de una herramienta o de una pieza de trabajo, cuyo almacén puede recibir de nuevo solamente un número relativamente reducido de herramientas y no está configurado estáticamente, sino dinámicamente, a saber, giratorio alrededor de un eje vertical, para que la herramienta respectiva se pueda llevar a la zona del manipulador. En este caso, la herramienta respectiva debe cambiarse en una posición vertical del husillo de la máquina herramienta.

Se conoce por el documento DE-A-195 10 498 una instalación de cambio de herramientas para máquinas herramientas con varios acumuladores de piezas, que reciben las herramientas individuales y se pueden girar alrededor de su eje, lo que significa un gasto mecánico elevado de fabricación, de montaje y de automatización así como de funcionamiento. Por medio de un cabezal de pinzas, cada herramienta -condicionada por su posición horizontal en el acumulador de piezas- puede estar asegurada por medio de un mecanismo de sujeción adicional respectivo en el acumulador de piezas. El mecanismo de cambio de herramientas solamente es adecuado para un husillo de trabajo que se encuentra en posición horizontal. En este caso, un montante debe ser desplazable con el dispositivo de substitución de herramientas a lo largo del acumulador de piezas, lo que condiciona una necesidad de espacio correspondientemente grande.

Se conoce por el documento DE-A-34 40 762 una máquina herramienta que trabaja verticalmente con aparato de manipulación, que solamente es desplazable sobre una trayectoria circular en un plano. Las posibilidades de cambio están limitadas de una manera correspondiente, sirviendo el aparato de manipulación sobre todo para la substitución de las piezas de trabajo y no de las herramientas.

Todavía más largo es un brazo articulado de tres ejes, conocido a partir del documento DE-A-
23 54 446, como dispositivo de substitución de herramientas, que solamente se puede mover, sin embargo, en un plano y, por lo tanto, solamente puede cambiar de nuevo un número limitado de herramientas.

Se conoce por el documento DE-A-36 17 981 un dispositivo para la retención y/o colocación de piezas de trabajo y/o herramientas o similares con un brazo giratorio y articulado de cuatro ejes, que se puede mover de nuevo sólo en un plano paralelamente al eje de giro y, por lo tanto, no puede alcanzar un punto discrecional en el espacio. En este caso, sobre todo el dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo está montado en un bastidor de soporte de forma giratoria alrededor de un eje vertical y es variable en la posición dentro de un plano que se extiende aproximadamente paralelo al eje de giro, lo que significa un gasto mecánico alto, estando limitado, sin embargo, el número de las herramientas que pueden ser substituidas.

En el documento DE-C-34 40 604 se describe una instalación automática de substitución de herramientas para máquinas herramientas, especialmente para centros de mecanización universal, con un manipulador de brazo articulado de tres miembros, estando previsto un control de posición de tres ejes o de cuatro ejes. De ello se deduce un número relativamente limitado de herramientas con un gasto mecánico al mismo tiempo relativamente alto.

A pesar de estos esfuerzos y ensayos de solución múltiples, solamente se ha conseguido hasta ahora en las configuraciones de máquinas herramientas del tipo mencionado al principio un espacio limitado para el alojamiento de herramientas a substituir, que está limitado en este caso también en una medida correspondiente por el alcance de los dispositivos respectivos de cambio de herramientas. Otro inconveniente consiste, en general, en las soluciones mencionadas anteriormente en que el cabezal de husillo de la máquina herramienta, a pesar de su capacidad de rotación para diferentes mecanizaciones, permitiendo, por lo tanto, una posición ortogonal de la herramienta en el espacio, no permite hasta ahora realizar un cambio de herramienta en tal posición discrecional, sino es necesaria su reposición a una posición de partida definida, en general, a una orientación vertical u horizontal del eje de la herramienta.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de crear una configuración de la máquina herramienta del tipo definido al principio, en la que se puede preparar un número considerablemente mayor o un número casi discrecional de herramientas para la substitución y también debe existir la posibilidad de realizar el cambio de herramientas en una posición ortogonal en el espacio del husillo de recepción de las herramientas, es decir, en una posición que se diferencia de una posición horizontal o vertical y de esta manera es posible reducir el gasto de tiempo durante el cambio de la herramienta.

Este cometido se soluciona según la invención por medio de las características de la reivindicación 1.

Esto permite utilizar almacéns de herramientas configurados muy sencillos casi de tamaño discrecional, para que se puedan preparar un número correspondientemente grande de herramientas. El dispositivo de substitución de herramientas en forma de un robot con al menos seis ejes o seis grados de libertad permite en este caso una programación, a través de la cual se puede tomar cualquier herramienta en cualquier lugar y se puede substituir en la máquina herramienta en lugar de la herramienta utilizada hasta ahora. Puesto que las herramientas se pueden mantener en el o en los almacéns exclusivamente a través de la fuerza de la gravedad, se pueden evitar dispositivos de sujeción costosos para su fijación o medios auxiliares de transporte en los almacéns. Además, en oposición a los almacéns de cadenas, durante el cambio de herramientas no es necesario mover al mismo tiempo numerosas herramienta son utilizadas, cuando debe substituirse una sola herramienta.

No obstante, sobre todo el robot según la invención, que sirve como dispositivo de cambio de herramientas, permite con al menos seis grados de libertad, con una programación correspondiente y un acoplamiento con la programación del control de la máquina herramienta, una substitución de las herramientas también cuando el husillo de la herramienta está orientado de una manera discrecional en el espacio, de modo que se puede evitar y reducir el gasto de tiempo y el gasto de movimiento para el ajuste del husillo de la herramienta en una posición predefinida durante cada substitución de las herramientas.

Para conseguir una programación especialmente sencilla del robot que sirve como dispositivo de substitución de las herramientas y, por lo tanto, para una manipulación sencilla y efectiva de la disposición general, es conveniente que los alojamientos de enchufe para las herramientas a substituir estén dispuestos en el almacén o estante respectivo en al menos un plano común o en varios planos inclinados, dado el caso también diferentes, y que éste o estos planos y la posición de estos planos estén programados en el control e incorporados en la programación del / los robots -por ejemplo, a través del recorrido de tres puntos respectivos del plano, es decir, a través del llamado aprendizaje-, estando programadas las distancias de los alojamientos de enchufe en el plano respectivo y su disposición mutua en el espacio principalmente como una desviación. De esta manera, se conoce la programación y control del dispositivo de substitución de herramientas de cada lugar de la herramienta, de modo que se puede llevar a cabo el cambio de la herramienta de una manera automática de acuerdo con un programa correspondiente, como puede ser necesario, por ejemplo, a través de una fabricación determinada en la máquina herramienta o en un centro correspondiente con esta máquina herramienta o con varias máquinas herramientas.

Es este caso, es especialmente favorable y ventajoso para una programación sencilla que la asociación espacial de los alojamientos de enchufe siga un patrón geométrico sencillo, pudiendo estar dispuestos los alojamientos de enchufe, por ejemplo, sobre líneas rectas o arcos circulares adyacentes y/o a distancias coincidentes o a múltiplos de números enteros o fracciones de estas distancias entre sí. Por lo tanto, se puede predeterminar una cierta regularidad de la disposición espacial de los alojamientos de enchufe, lo que simplifica la facilidad de programación.

A este respecto, es especialmente favorable que los alojamientos de enchufe estén dispuestos sobre arcos de círculo o sobre segmentos que se extienden linealmente en series rectas, que están dispuestas en cada caso centradas con respecto a un eje medio común, y que este eje medio coincida especialmente con el eje de giro vertical "1" del robot. Sobre todo en el caso de alojamientos de enchufe que están dispuestos sobre arcos de círculo se consigue entonces para el robot prácticamente siempre la distancia coincidente con respecto a las herramientas que se encuentran sobre estos arcos de círculo, lo que simplifica de nuevo la programación y también el proceso del cambio de la herramienta. En el caso de series que se extienden linealmente de alojamientos de enchufe, tales "rectas" se pueden disponer como secantes en un círculo alrededor del eje medio del robot, lo que se puede considerar igualmente como muy sencillo en el programa del robot. Al mismo tiempo, a través de esta configuración, se puede aprovechar de la mejor manera posible el alcance del robot con sus seis ejes o grados de libertad.

Otra configuración de la invención puede consistir en que como dispositivo de substitución de las herramientas está previsto al menos un robot con siete ejes o siete grados de libertad, siendo el séptimo eje una trayectoria predeterminada, por ejemplo en forma de una recta, de una curva y/o de una trayectoria circular, sobre la que se puede desplazar el robot con seis ejes o grados de libertad. De esta manera, se puede incrementar adicionalmente el alcance de este dispositivo de cambio de herramientas, para que se pueda utilizar también un almacén de herramientas con un tamaño correspondiente con un número prácticamente ilimitado de herramientas. Además, de esta manera se posibilita la realización de un cambio de herramientas en al menos otra máquina herramienta con el mismo robot, cuando se puede desplazar, en efecto, sobre su trayectoria desde una máquina herramienta hacia otra. De esta manera, se puede incrementar la efectividad y rentabilidad de la configuración.

En este caso, el robot puede presentar un motor de accionamiento propio para el desplazamiento o avance en el sentido de su séptimo eje o su séptimo grado de libertad. De esta manera, se puede controlar este desplazamiento del robot a través de su programación, de manera que se puede manipular otra máquina herramienta, que está dispuesta en la zona de su séptimo eje o de su séptimo grado de libertad, en el sentido de un cambio de herramienta, para que no se produzcan tiempos de espera pausas innecesarias en ninguna de estas máquinas herramientas.

Es especialmente favorable que el robot sea un robot de brazo articulado con al menos un brazo articulado. Tales robots con grados de libertad correspondientes se pueden adquirir incluso como piezas de venta en el comercio, de manera que se puede configurar especialmente sencilla y económica la realización de la configuración según la invención con este dispositivo de substitución de herramientas y se puede realizar la adaptación en primer lugar a través de la programación correspondiente.

En este caso, se consiguen otras posibilidades de configuración ventajosas en combinación con las máquinas herramientas:

El robot puede estar programado para la conducción selectiva de toberas de agua de refrigeración o bien del chorro de agua de refrigeración a la máquina herramienta. De esta manera, especialmente después de un cambio de herramienta, se puede adaptar también la dirección de la corriente de agua de refrigeración a esta herramienta modificada.

De la misma manera, el robot puede estar programado para el soplado selectivo de taladros perforados o similares, por ejemplo antes de cortar la rosca con una máquina herramienta. Antes de la substitución de la broca por el cortador de la rosca se puede limpiar el taladro perforado, por lo tanto, por medio de un programa correspondiente con la ayuda del dispositivo de substitución de herramientas, para que esto no tenga que ser realizado por un operario.

Puesto que las herramientas son reafiladas en ocasiones en el curso de su utilización y de esta manera se modifican sus dimensiones, otra configuración de la invención puede consistir en que el dispositivo presente un sensor de medición, con el que el / los robots pueden verificar una herramienta substituible de la máquina herramienta y especialmente su longitud, y en que el sensor de medición esté conectado con el control de la máquina herramienta y/o con la programación del robot, para que sea tenida en cuenta, por ejemplo, la longitud de la herramienta modificada a través del afilado, durante la siguiente utilización, por el control de la máquina y/o por el control del robot. De la misma manera de este modo se puede substituir también una herramienta desgastada por una herramienta nueva y luego se puede tener en cuenta su longitud de nuevo por el control.

Hay que indicar todavía que la utilización de un robot con un séptimo eje puede ser conveniente también en máquinas herramientas con carros largos o en taladradoras largas, para poder realizar la substitución de la herramienta en una posición discrecional del husillo de la herramienta, también en una posición que se encuentra a mucha distancia del almacén de herramientas.

En general, se consigue sobre todo en el caso de combinación de una o varias de las características y medidas indicadas anteriormente, la posibilidad de cambiar de una manera totalmente automática herramientas de tamaño y tipo de construcción discrecional en máquinas torneadoras, fresadoras o taladradoras, sin que sea necesario retornar desde la posición precisamente adoptada en cada caso por el cabezal del husillo, especialmente en el caso de una posición ortogonal en el espacio, de retorno a una posición de base determinada. En este caso, la herramienta se puede encontrar en un almacén de herramientas estático, fijo, es decir, que no es giratorio o no se puede mover por sí mismo, sin partes móviles, pudiendo estar presentes, por ejemplo, cuatrocientos puestos de enchufe y estando alojadas allí las herramientas sin fijación adicional, solamente a través de la fuerza de la gravedad. Puesto que las herramientas son retenidas por alojamientos de enchufe, pueden estar dispuestas ahorrando espacio en un espacio muy estrecho en un plano o en planos discrecionales al alcance del robot de seis ejes. Los almacéns de herramientas pueden tener en este caso las más diferentes formas, con tal que estén dispuestos al alcance del robot. Si el robot tiene un séptimo eje, es decir, si es desplazable, entonces se pueden prever e incorporar todavía más puestos de alojamiento de herramientas. Por lo tanto, no es necesario ya un almacenamiento doble habitual en otro caso, por una parte, como armario de reserva de herramientas y, por otra parte, como almacén de substitución de herramientas. Además, el puesto de enchufe respectivo de la herramienta de la máquina de mecanización se puede equiparar con el puesto de tablas de software de la herramienta.

Otra ventaja consiste en el tiempo rápido de la substitución, que se posibilita, entre otras cosas, porque el control numérico de la máquina CNC del control del robot puede transmitir la posición angular respectiva del cabezal del husillo, de manera que el robot puede substituir entonces la herramienta en esta posición.

En este caso, para conseguir una substitución rápida de la herramienta es conveniente que el robot presente en su brazo articulado -en el caso de la utilización de un robot con varios brazos articulados en cada brazo articulado- al menos dos pinzas. De esta manera puede agarrar una nueva herramienta en el almacén y desplazarla a la zona del cabezal del husillo de la máquina herramienta, luego puede extraer allí con las segundas pinzas la herramienta utilizada hasta ahora y puede insertar la nueva herramienta.

A continuación se describen en detalle ejemplos de realización de la invención con la ayuda del dibujo. Se muestra lo siguiente en representación esquemática y en perspectiva:

La figura 1 muestra una configuración de una máquina herramienta con una máquina herramienta y un dispositivo de substitución de herramientas configurado como robot con seis ejes o seis grados de libertad así como con un estante o almacén de herramientas que está dispuesto en forma de arco circular, estando colocados el brazo articulado del robot y sus dos pinzas dispuestas allí en la zona del almacén de herramientas.

La figura 2 muestra una vista de la configuración representada en la figura 1, desde otro ángulo de visión, estando dispuestas las pinzas del robot en la zona del alojamiento de la herramienta o bien del cabezal del husillo de la máquina herramienta.

La figura 3 muestra un a vista en planta superior de la configuración según la figura 1, a partir de la cual se pueden reconocer claramente sobre todo la disposición en forma de arco circular del almacén de herramientas y la disposición del eje de giro vertical 1 del robot en el punto medio de la curvatura de este arco circular.

La figura 4 muestra una forma de realización modificada, en la que una máquina herramienta está provista con un carro muy largo y, por lo tanto, como dispositivo de substitución de las herramientas está previsto un robot con un séptimo grado de libertad, estando configurado el séptimo grado de libertad como capacidad de desplazamiento lineal del robot a lo largo de la bancada de la máquina herramienta.

La figura 5 muestra una forma de realización modificada de nuevo, en la que como dispositivo de substitución de herramientas está previsto un robot con un séptimo grado de libertad, es decir, con una capacidad de desplazamiento lineal, estando dispuestas en esta zona dos máquinas herramientas, de manera que un dispositivo de substitución de herramientas puede manipular dos máquinas herramientas.

La figura 6 muestra a escala ampliada un sensor para la medición de la longitud de una herramienta respectiva, estando representadas las dos pinzas del robot y una herramienta agarrada por una de estas pinzas en la posición de uso, como se muestra, además, en las figuras 1 a 4 para mayor claridad.

En la descripción siguiente de varios ejemplos de realización, las partes que coinciden en su función reciben signos de referencia coincidentes, incluso cuando existe cierta diferencia en su configuración.

En las figuras 1 a 5 se representan configuraciones de máquinas herramientas, mostrando las configuraciones según las figuras 1 a 4 una máquina herramienta, en cambio la figura 5 muestra una configuración con dos máquinas herramientas.

En todos los ejemplos de realización, está previsto, además, un dispositivo para un cambio automática de herramientas, que está constituido esencialmente por al menos un estante, un almacén 3 o similar, que reciben las herramientas 2 individuales que deben substituirse, y por un dispositivo de substitución de herramientas 4 que se describe en detalle más adelante, que transporta las herramientas 2 individuales desde el almacén 3 hacia el cabezal de husillo 5 de la máquina herramienta 1 y a la inversa.

El o los almacéns de herramientas 3, que tienen la forma de estantes en los ejemplos de realización, están en este caso fijos estacionarios y sin estáticos, en el sentido de que, por su parte, no presentan partes móviles, es decir, que no necesitan soportes de fijación giratorios, basculantes o articulados para las herramientas. En su lugar, solamente tienen alojamientos de enchufe 6, en los que las herramientas 2 están retenidas exclusivamente por la fuerza de la gravedad. De esta manera, estos almacéns 4 son sencillos desde el punto de vista constructivo y la inserción y extracción de las herramientas 2 no requieren medidas adicionales, como una rotación o una apertura de mordazas de retención o similares.

El dispositivo de substitución de herramientas 4 ya mencionado es en este caso un robot con al menos seis ejes o seis grados de libertad, que se llama, por lo tanto, a continuación también "robot 4". Este robot 4, que sirve como dispositivo de substitución de herramientas, presenta en el ejemplo de realización según las figuras 1 a 3, con relación al almacén 3 o al estante, una posición fija predeterminada y en los ejemplos de realización según las figuras 4 y 5 una trayectoria de movimiento permanente predeterminada, de manera que es posible una programación sencilla para la substitución de la herramienta.

En las figuras se indica que el cabezal del husillo 5 y el husillo que se encuentra allí para el alojamiento de la herramienta 2 respectiva no requiere necesariamente una posición vertical u horizontal u otra posición definida para el cambio de la herramienta. En su lugar, es posible que el control y la programación del robot 4 estén acoplados con el control y la programación de la máquina herramienta 1 para que se pueda substituir una herramienta 2 que se encuentra en la máquina herramienta 1 en una orientación espacial discrecional sin reposición del cabezal del husillo 5 a una posición de partida. Esto se posibilita porque el robot 4 tiene al menos seis ejes o seis grados de libertad.

En todos los ejemplos de realización se indica que los alojamientos de enchufe 6 para las herramientas pueden estar dispuestos en el almacén o en el estante en al menos un plano común o en varios planos superpuestos. Estos planos y la posición de estos planos se pueden incorporar en la programación en el control y programación del robot 4, pudiendo realizarse esto, por ejemplo, también ya después del montaje de toda la configuración a través del recorrido de tres puntos respectivos del plano respectivo, es decir, a través del llamado aprendizaje. E este caso, las distancias de los alojamientos de enchufe en el plano respectivo y su disposición mutua en el espacio principalmente pueden estar programadas como una desviación.

En los ejemplos de realización, la asociación espacial de los alojamientos de enchufe 6 es un patrón geométrico sencillo, en el que los alojamientos de enchufe están colocados adyacentes sobre arcos de círculo, donde un plano inferior muestra tres arcos de círculo concéntricos de este tipo, mientras que los planos que se encuentran encima solamente presentan un arco de círculo de este tipo con alojamientos de enchufe adyacentes. En este caso, en el desarrollo de estos arcos de círculo pueden estar previstas, respectivamente, distancias coincidentes de los alojamientos de enchufe, pero estas distancias pueden ser también diferentes en los diferentes planos respectivos, para tener en cuenta el tamaño diferente de las herramientas 2. En este caso, se reconoce en las figuras 1 a 3 que en este ejemplo de realización, el eje medio, alrededor del cual están dispuestos los alojamientos de enchufe 6, respectivamente, sobre arcos de círculo, coincide con el eje de giro vertical "uno" del robot, de manera que todos los alojamientos de enchufe 6, que se encuentran sobre un arco de círculo común, pueden ser accesibles con la misma posición del brazo articulado del robot y solamente tiene que ser girado alrededor de su eje vertical. Los alojamientos de enchufe 6, que se encuentran sobre un arco de círculo paralelo, pueden ser accesibles entonces a través de una prolongación correspondiente o bien a través de una articulación mayor o menor del robot 4. La disposición de los alojamientos de enchufe 6 sobre arcos de círculo o, dado el caso, sobre otras figuras geométricas facilita y acelera de esta manera la substitución de la herramienta y también la programación de los controles.

En los ejemplos de realización según las figuras 4 y 5 está previsto, respectivamente, como dispositivo de substitución de herramientas un robot 4 con siete ejes o grados de libertad, siendo el séptimo eje o bien el séptimo grado de libertada una trayectoria predeterminada en forma de una guía de carriles 7 recta o bien lineal, sobre la que se puede desplazar el robot 4 con los seis ejes restantes. Por lo tanto, se prevé prácticamente el mismo robot que en el ejemplo de realización según las figuras 1 a 3, pero no está montado de forma estacionaria, sino desplazable.

De este modo, se puede emplear el robot 4 cuando, según la figura 4, una máquina herramienta 1 con una bancada de máquina 1a muy larga pertenece ala configuración o cuando, según el ejemplo de realización de acuerdo con la figura 5, en la zona del séptimo eje o bien del séptimo grado de libertad del robot 4 está dispuesta otra máquina herramienta 1. En la figura 5 se reconoce que la guía de carriles 7 está dispuesta entre los lados frontales de las dos máquinas herramientas. Pero también podría estar dispuesta en el lateral de las mismas, para poder manipular igualmente máquinas herramientas 1 correspondientemente largas. Además, la guía de carriles 7 podría disponerse también, por lo tanto, junto a las máquinas herramientas 1, para poder manipular máquinas herramientas 1 que se encuentran a ambos lados de una guía de carriles de este tipo. En este caso, el robot 4, para el desplazamiento o avance en el sentido de su séptimo eje o bien de su séptimo grado de libertad tiene, en el ejemplo de realización, un motor de accionamiento propio, no representado en detalle, que se puede activar entonces por medio de la programación y control del robot 4.

En todos los ejemplos de realización, el robot 4 es un robot de brazo articulado con al menos un brazo articulado 4a, que puede modificar, a través de una articulación más o menos fuerte, la distancia de sus dos pinzas 8 desde su eje de giro medio vertical. El robot 4 tiene, en efecto, en un brazo de articulación 4a, en el ejemplo de realización, dos pinzas 8, como se puede reconocer especialmente bien en la figura 6, pero parcialmente también en las restantes figuras, de manera que se puede acelerar el cambio de una herramienta 2. Puede transportar, por ejemplo, una herramienta nueva hacia el cabezal del husillo 5 de la máquina herramienta 1, luego con las segundas pinzas puede extraer la herramienta 2 utilizada hasta ahora fuera del cabezal del husillo 5 y puede insertar otra vez la herramienta nueva, después de lo cual la herramienta 2 extraída es transportada de retorno al almacén 3.

En la figura 6 ya mencionada se representa un detector de medición 9, con el que el robot 4 puede verificar el estado de una herramienta substituible 2 de la máquina herramienta 1 y especialmente su longitud, estando indicado este sensor de medición 9 también en las figuras 1 a 5 y estando dispuesto, evidentemente, al alcance del brazo articulado 4a y de las pinzas 8. La figura 6 muestra en este caso estas dos pinzas 8 del robot 4, reteniendo una de las pinzas una herramienta 2 y estando apoyada sobre el sensor de medición 9. De la misma manera, esto se indica también en las figuras 1 a 4, aunque allí el brazo articulado del robot 4 está activo en otra posición respectiva. La herramienta 2 y las pinzas 8 no pertenecen, por lo tanto, al sensor 9, sino que colaboran con él en caso necesario.

El sensor de medición 9 está conectado con el control de la máquina herramienta 1 y/o con el control de la programación del robot 4, de manera que se reconoce y se tiene en cuenta la longitud de la herramienta modificada, por ejemplo, después de un afilado, durante la utilización siguiente de esta herramienta 2 desde el control de la máquina y/o desde el control del robot.

Puesto que un robot de seis ejes de venta en el comercio es utilizado como dispositivo de substitución de las herramientas y puede ser adaptado muy fácilmente a través de su programación y a través de la utilización de dos pinzas 8 al objeto de aplicación especial como dispositivo de substitución de las herramientas, se consigue, en general, una configuración de realización económica, que posibilita una substitución rápida y sencilla de herramientas en cualquier posición discrecional del cabezal del husillo.

Se puede realizar el cambio automático de las herramientas en al menos una máquina herramienta 1 con un robot, que sirve como dispositivo de substitución de las herramientas 4, con al menos seis ejes o grados de libertad, permitiendo la programación del control de este robot 4 una adaptación al almacén de herramientas 3 estacionario y al control de la máquina, de manera que se puede realizar la substitución de la herramienta de una manera rápida y precisa en cualquier posición discrecional de la herramienta 2 en la máquina herramienta 1.

Claims (12)

1. Configuración de maquina herramienta con al menos una máquina herramienta (1) y con al menos un aparato para cambiar las herramientas automáticamente, que consta esencialmente de al menos un estante, un almacén (3) o un dispositivo similar diseñados para alojar las herramientas individuales (2) a cambiar y al menos un dispositivo de substitución de herramientas (4), donde el robot (4) que actúa como dispositivo de substitución de herramienta tiene una posición fija especificada o una trayectoria de movimiento constante especificada en relación con el(los) almacén(es) (3) o estante(s), donde el(los) almacén(es) de herramientas (3) o los estantes de recepción de herramientas está(n) fijo(s) y/o estático(s) durante la utilización, y tiene(n) alojamiento(s) de enchufe (6) en los que las herramientas (2) son insertadas y en las que las herramientas (2) se mantienen por gravedad, donde el dispositivo de substitución de herramienta (4) es un robot con al menos seis ejes o seis grados de libertad y donde el sistema de control y programación del robot (4) está conectado al sistema de control y programación de la máquina herramienta (1), de manera que una herramienta (2) con cualquier orientación espacial respecto de la máquina herramienta (1) puede ser cambiadas sin retornar a la posición inicial.

2. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1, donde los alojamientos de enchufe (6) en los que las herramientas (2) están insertadas en el almacén (3) o estante están dispuestas al menos sobre un plano común o sobre varios planos que si es necesario pueden inclinarse de forma diferente, y donde éste / estos plano(s) y la posición de este / estos plano(s) están programados en el sistema de control y programación de los robots (4) - por ejemplo, moviendo hasta tres puntos de cada plano, es decir, por medio de lo que se conoce como aprendizaje- donde los espaciamientos entre los alojamientos de enchufe (6) sobre el plano individual y su disposición espacial mutua están programados en particular como una desviación.

3. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, donde la disposición espacial de los alojamientos de enchufe (6) es un patrón geométrico sencillo, en el que los alojamientos de enchufe (6) están situados, por ejemplo, próximos entre sí sobre líneas rectas o arcos de un círculo y/o con espaciamientos idénticos o múltiplos o fracciones enteras de estos espaciamientos unos respecto a otros.

4. Configuración de acuerdo con la reivindicación 3, donde los alojamientos de enchufe (6) están dispuestos sobre arcos de un círculo o segmentos de línea recta, cada uno de los cuales está dispuesto céntricamente en relación con un eje central común, y donde este eje central coincide, en particular, al eje de rotación vertical "uno" del robot.

5. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, donde al menos un robot (4) con siete ejes o siete grados de libertad está previsto como dispositivo de substitución de herramienta, donde el séptimo eje es una trayectoria especificada, por ejemplo, en forma de una línea recta o de una trayectoria curvada y/o circular, a lo largo de la cual el robot (4) puede moverse, de otro modo, con seis ejes o grados de libertad.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, donde el robot (4) tiene un motor de accionamiento propio para recolocarse o moverse según su séptimo eje o su séptimo grado de libertad.

7. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, donde al menos una máquina herramienta adicional (1) está dispuesta en la zona del séptimo eje o el séptimo grado de libertad del robot (4).

8. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, donde el robot (4) es un robot de brazo articulado (4) con al menos un brazo articulado (4a).

9. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, donde el robot está programado para dirigir las toberas de agua de refrigeración y/o el chorro de agua de refrigeración a tal fin sobre la máquina herramienta.

10. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, donde el robot (4) está programado para expeler por los agujeros perforados a tal fin, por ejemplo, antes de cortar viruta con una máquina herramienta.

11. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, donde tiene al menos un sensor de medición (9), con el que el(los) robot(s) (4) puede verificar una herramienta cambiable (2) de la máquina herramienta (1) y, en particular, su longitud, y donde el sensor de medición (9) está conectado al sistema de control de la máquina herramienta (1) y/o al sistema de programación del robot (4), de manera que, por ejemplo, el cambio de longitud de la herramienta después de un rectificado es tenido cuenta por el sistema de control de la máquina y/o del robot para la próxima utilización.

12. Configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, donde el robot (4) tiene al menos dos pinzas (8) en su o en cada brazo articulado (4a).