ES2302085T3 - Disposicion de acumulador para maquinas de mecanizado. - Google Patents
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Abstract
Disposición de acumulador (1) para máquinas de mecanizado que comprende al menos dos paneles de almacenamiento (12) dispuestos verticalmente el uno sobre el otro, respectivamente con una multiplicidad de soportes de herramienta o de pieza (14), donde los soportes de herramienta o de pieza (14) están dispuestos en un círculo, y un brazo de agarre (16) móvil, que está dispuesto de modo que puede girar en torno a un eje que pasa por el centro del círculo formado por los soportes de almacenamiento (14), está dispuesto además de manera desplazable con respecto a los paneles de almacenamiento (12) en una dirección vertical y está dispuesto además en forma desplazable en dirección horizontal y radial desde el centro del círculo, caracterizado porque el brazo de agarre (16) es apropiado para, durante su desplazamiento horizontal, recorrer como máximo un camino que coincide con el radio del círculo formado por los soportes de almacenamiento (14), y porque entre la máquina de mecanizado y la disposición de acumulador (1) está colocado un puesto de transferencia (6) dotado de un brazo de cambio (7) desplazable circularmente, donde el círculo de desplazamiento del brazo de cambio (7) es tangente al círculo de desplazamiento máximo del brazo de agarre (16).
Description
Disposición de acumulador para máquinas de
mecanizado.
La invención se refiere a una disposición de
acumulador para máquinas de mecanizado de acuerdo con el preámbulo
de la reivindicación 1.
Cada vez se utilizan más los llamados centros de
mecanizado programables y supervisados por ordenador para el
mecanizado de piezas de metal, plástico u otros materiales. Un
centro de mecanizado consta esencialmente de una mesa sobre la cual
se puede sujetar durante el mecanizado una pieza de la forma
definida. Para la fijación definida de las piezas sirven las
denominadas paletas o portadores de pieza. Se instalan herramientas
de diferente tipo para el mecanizado automático de piezas, por
ejemplo para perforar, fresar, desbastar, serrar, cortar o cepillar.
La pieza puede mecanizarse desde varios lados según la forma del
material de partida y según la forma del producto terminado
deseado. Las piezas y las herramientas pueden ser desplazadas las
unas con respecto a las otras linealmente y/o por rotación. Se
definen de tres a seis ejes para el movimiento: X, Y y Z para los
movimientos lineales y A, B y C para los movimientos de rotación.
Para alcanzar una producción en serie eficiente, se programa de
antemano una multiplicidad de etapas de mecanizado con distintas
herramientas en una serie de piezas para un período de tiempo
bastante largo. Debido al mecanizado también se desgastan las
herramientas. Así pues, es necesaria una multiplicidad de cambios de
herramienta. Están previstas disposiciones de acumulador para la
colocación precisa de las herramientas y de las piezas en bruto y
mecanizadas que son atendidas por los manipuladores o robots
industriales controlados por programa. El llamado tiempo de cambio
de herramienta de viruta a viruta, es decir, el tiempo que requiere
la máquina para el cambio de la herramienta, debe ser lo más corto
posible para lograr una elevada eficiencia. El tiempo de puesta a
disposición, es decir, el tiempo en el que la máquina está lista
regularmente para otras herramientas, proporciona también una
contribución crucial al aumento de la eficiencia. El consumo de
energía en el cambio de herramienta o de pieza debe ser tan escaso
como sea posible.
A partir del documento WO 2003072300 A1 se
conoce una disposición para cambiar y acumular las herramientas para
un centro de mecanizado. En el ámbito interno de un marco en forma
de anillo parcial se establece una multiplicidad de soportes de
herramienta. Un brazo giratorio tiene dos dispositivos de agarre,
donde el primer dispositivo de agarre sirve para almacenar y el
segundo dispositivo de agarre sirve para sacar herramientas de su
almacenamiento. Los dispositivos de agarre muestran una impresión o
un bisel que coopera con un dedo en el soporte de herramienta. Con
esto, se logra que se almacene y se saque de almacenamiento la
herramienta en una orientación definida.
Partiendo de este estado de la técnica, el
objeto de la invención es proporcionar una disposición de acumulador
para las máquinas de mecanizado que permita un tratamiento lo más
eficiente posible y también lo más adecuado posible en términos de
energía.
Este objeto se logrará por una disposición de
acumulador para máquinas de mecanizado según la parte
caracterizadora de la reivindicación 1. El movimiento radial del
brazo de agarre se limitará al mínimo absoluto.
En las reivindicaciones dependientes surgen
perfeccionamientos preferidos de la invención.
Es ventajoso que la disposición de acumulador
pueda establecerse en cada máquina de mecanizado de manera
arbitraria. Eso se logra también porque se forma una abertura de
transferencia en una pared externa de la disposición de acumulador
que corre verticalmente. Eso se logra también porque los paneles de
almacenamiento están formados modularmente por módulos de
almacenamiento.
Es también ventajoso que la disposición de
acumulador presente un consumo de energía mínimo. Eso se logra
porque el brazo de agarre muestra un único soporte de agarre para
las herramientas o las piezas.
Es también ventajoso adicionalmente que el
tiempo de puesta a disposición para las herramientas y/o las piezas
sea mínimo. Eso se logra porque las etapas de trabajo para sacar o
almacenar la herramienta y para extraer o montar la pieza se
realizan desde dos manipuladores separados espacialmente y que
trabajan simultáneamente.
Se describe un ejemplo de realización de la
invención por medio de las Figuras. Estas muestran:
la Figura 1 una vista en perspectiva de una
disposición de acumulador según la invención para máquinas de
mecanizado,
la Figura 2 una vista en alzado lateral de la
disposición de la Figura 1,
la Figura 3 una vista adicional en alzado
lateral de la disposición de la Figura 1,
la Figura 4 una vista desde arriba de una parte
de la disposición de la Figura 1,
la Figura 5 una vista en perspectiva de un
fragmento de la disposición de la Figura 1,
la Figura 6 una vista en perspectiva de una
parte de la disposición de acumulador y
la Figura 7 una vista en perspectiva de otro
fragmento de la disposición de acumulador de la Figura 1.
En la Figura 1 se representa una disposición de
acumulador 1 para una máquina de mecanizado en perspectiva. De la
máquina de mecanizado solamente se representan un husillo de
herramienta 2, un alojamiento de herramienta 3, un motor de
accionamiento de husillo 4 y una corredera de conducción de husillo
5. Entre la máquina de mecanizado y la propia disposición de
acumulador 1, se dispone un puesto de transferencia 6 con un brazo
de cambio 7. El puesto de transferencia 6 se fija libremente a la
base de la máquina. El brazo de cambio 7 es accionado por un
servomotor 9 controlado por ordenador y es dirigido solamente en un
movimiento circular alrededor del eje de accionamiento del
servomotor 9. El brazo de cambio 7 muestra dos soportes de
transferencia 10, 11 en su extremo libre para herramientas y/o
piezas y se designa por tanto también como doble brazo de
cambio.
La propia disposición de acumulador 1 está
formada como una estantería de torre y contiene en el presente
ejemplo de realización nueve paneles 12 de almacenamiento dispuestos
verticalmente uno sobre otro. Cada panel 12 de almacenamiento está
constituido por cinco módulos de almacenamiento 13 en forma de
sector circular. Un panel 12 de almacenamiento comprende al menos
cinco octavos de un círculo, pero puede extenderse también sobre
seis o siete octavos. En cada módulo 13, se forman cinco soportes de
almacenamiento 14 para herramientas y/o piezas. Los soportes de
almacenamiento 14 de los paneles de almacenamiento 12 tienen las
mismas medidas y las mismas funciones que los soportes de
transferencia 10, 11 en al doble brazo de cambio 7. Según el tamaño
de las herramientas y/o de las piezas, se forman más o menos
soportes de almacenamiento 14 por cada módulo de almacenamiento 13.
La distancia de un panel de almacenamiento al próximo se establecerá
por la dimensión máxima de la herramienta.
La construcción modular de la estantería de
torre permite una ampliación posterior de la capacidad de acumulador
de la disposición de acumulador 1. En el presente ejemplo se ha
previsto el emplazamiento para más de 200 soportes de
almacenamiento 14. La estantería de torre es una construcción
modular simple que puede cerrarse con unas chapas de pared y
constituir así una unidad de acumulador compuesta estable. Varias
disposiciones de acumulador de herramientas 1 para varias máquinas
pueden conectarse entre sí mediante instalaciones de grúa colocadas
superiormente, no representadas aquí. Las herramientas pueden
entonces ser introducidas y sacadas a través de la porción de techo
del respectivo acumulador de herramientas.
Los soportes de almacenamiento 14 están
dispuestos en un círculo. En el centro de este círculo, está
dispuesta una guía 15. La guía 15 lleva un brazo de agarre 16 y
está dispuesta de manera que puede girar él mismo en torno al eje C
que pasa por el centro del círculo formado por los soportes 14. El
brazo de agarre 16 se forma como una corredera de guía en una
dirección horizontal y muestra en su extremo libre un único soporte
de agarre 17. El soporte de agarre 17 está dispuesto linealmente
móvil con respecto al brazo de agarre 16. El brazo de agarre 16 con
el soporte de agarre 17 puede realizar así un movimiento vertical,
horizontal y radial. El movimiento radial del brazo de agarre 16 no
es mayor que lo necesario para el movimiento de las herramientas
y/o de las piezas hacia los soportes de almacenamiento 14 del panel
de almacenamiento 12 y desde los mismos. Puesto que el brazo de
agarre 16 no debe hacer mayores movimientos, el brazo de agarre 16
no ejerce tampoco en estado cargado ningún par de giro mayor sobre
la guía 15. El brazo de agarre 16 sólo desplaza respectivamente una
herramienta o una pieza. Las otras herramientas se almacenan de
manera estacionaria en los soportes de almacenamiento 14. No se debe
desplazar ninguna masa innecesaria, lo cual conduce a un método de
construcción de la disposición de acumulador 1o más ligero posible y
con ahorro de energía.
En la Figura 2 se representa la disposición de
acumulador 1 en una vista frontal. Los mismos números de referencia
se refieren a las mismas características que en la Figura 1. En la
Figura 2 se puede ver cómo se fija el puesto de transferencia 6 a
la pared lateral 8 de la disposición de acumulador 1 a media altura
entre dos paneles de almacenamiento 12. La altura puede adaptarse
no obstante a la máquina herramienta respectiva. En el soporte de
transferencia 11 del brazo de cambio 7 se encuentra una herramienta
19, en el soporte de transferencia 10 se encuentra otra herramienta
o pieza 20, en el soporte de agarre 17 del brazo de agarre 16 se
encuentra otra herramienta 21 y en el panel de almacenamiento 12
dispuesto por encima se encuentra otra herramienta o pieza 22.
Entre dos paneles de almacenamiento 12 se ha dejado un espacio
libre, en el cual se ha formado una abertura de transferencia 23
para el puesto de transferencia 6.
En la Figura 3, se ha representado la
disposición de acumulador 1 vista desde la pared lateral 8. Los
módulos de almacenamiento 13, que forman juntos el panel de
almacenamiento 12, están cubiertos con una placa de chapa curvada
rectangularmente. La cubierta protege los soportes de almacenamiento
14 de ensuciamiento del exterior e impide que goteen los líquidos
de refrigeración y lubricación de los paneles de almacenamiento
situados encima sobre las herramientas. Por encima de la
disposición de acumulador 1 se puede ver un motor de accionamiento
24 que sirve para al accionamiento rotativo de la guía 15 en torno
al eje C.
En la Figura 4 se ha representado la disposición
de acumulador 1 vista desde arriba sobre un panel de almacenamiento
12. La disposición de acumulador 1 está representada en corte en el
sector del espacio libre entre dos paneles de almacenamiento 12.
Aquí se puede ver bien cómo los soportes de transferencia 10, 11 del
brazo de cambio 7 están dispuestos móviles sobre un círculo que es
tangente al círculo formado por los soportes de almacenamiento 14.
Con líneas de trazos, se indica cómo el brazo de cambio 7 pasa de
una primera posición de transferencia en la disposición de
acumulador 1 a una segunda posición de transferencia en la máquina
de mecanizado. El soporte de agarre 17 del brazo de agarre 16 se
encuentra en la posición de extraída radialmente. En esta posición,
el brazo de agarre 16 puede desplazarse desde el puesto de
transferencia 6 hasta uno de los numerosos soportes de
almacenamiento 11 por un movimiento de rotación del brazo de agarre
16 en el plano horizontal y/o por un movimiento vertical a lo largo
de la guía 15.
El brazo de cambio 7 y el brazo de agarre 16 se
accionan y controlan independientemente el uno del otro y pueden
ser desplazados al mismo tiempo. Por esta independencia y mediante
un control apropiado la herramienta 21 puede ser almacenada o
sacada de su almacenamiento, mientras que la otra herramienta 19 es
transferida a la máquina de mecanizado y cambiada. El círculo de
giro máximo del brazo de agarre 16 y el círculo de giro del brazo
de cambio 7 sólo son tangentes en un punto, es decir para el cambio
de la herramienta del brazo de agarre 16 al brazo de cambio 7 o
viceversa. El tiempo de paro de la máquina de mecanizado puede
acortarse considerablemente por la separación del almacenamiento de
herramientas y del cambio de herramientas. Los tiempos de puesta a
disposición cortos así alcanzados aportan una rentabilidad singular
para el centro de mecanizado.
En la Figura 5 se ha representada
esquemáticamente la transferencia de una herramienta del brazo de
agarre 16 al brazo de cambio 7. El brazo de cambio 7 muestra dos
soportes de transferencia 10, 11, mientras que el brazo de agarre
16 solamente muestra un soporte de agarre 17. Uno de los soportes de
transferencia 10, 11 respectivamente actúa sobre el lado de la
disposición de acumulador 1 y otro sobre el lado de la máquina de
mecanizado.
En la Figura 6 se ha representado en perspectiva
un módulo de almacenamiento particular 13 con cinco soportes de
almacenamiento 14. Aquí es bien visible cómo las herramientas y/o
las piezas pueden protegerse contra la suciedad y los líquidos que
gotean hacia abajo.
En la Figura 7, se ha representado
esquemáticamente una puerta de acceso 25 con una consola de mando 26
y un puesto de entrada 27 para la introducción de distintas
herramientas o piezas. El puesto de entrada 27 se encuentra a una
altura ergonómicamente favorable, aunque sobre otro lado de la
disposición de acumulador 1, enfrente o al lado del puesto de
transferencia 6. Según condiciones de espacio la puerta de acceso 25
puede estar colocada en la pared lateral opuesta a la pared lateral
8 o en la pared delantera situada entre las mismas de la disposición
de acumulador 1.
Puesto que la disposición de acumulador 1 está
constituida modularmente, puede conectarse de manera arbitraria a
una máquina de mecanizado. La estantería de torre se puede ampliar
en altura como se desee. También es concebible conectar dos
disposiciones de acumulador 1 realizadas simétricamente a una única
máquina de mecanizado. La estantería de torre se realiza como una
construcción de chapa sencilla pero no obstante estable. Puesto que
en la estantería de torre respectivamente sólo se desplaza una
herramienta por un camino tan corto como sea posible por medio del
brazo de agarre 16, el gasto de energía para el transporte al
almacenamiento o para sacarla del mismo se limita al mínimo
absoluto. El brazo de agarre 16 se forma como un manipulador simple
de tres ejes con servomotores. El brazo de cambio 7 es un brazo
giratorio simple que puede obtener mediante un servomotor controlado
por ordenador en al menos cuatro posiciones angulares
diferentes.
Claims (9)
1. Disposición de acumulador (1) para máquinas
de mecanizado que comprende al menos dos paneles de almacenamiento
(12) dispuestos verticalmente el uno sobre el otro, respectivamente
con una multiplicidad de soportes de herramienta o de pieza (14),
donde los soportes de herramienta o de pieza (14) están dispuestos
en un círculo, y un brazo de agarre (16) móvil, que está dispuesto
de modo que puede girar en torno a un eje que pasa por el centro
del círculo formado por los soportes de almacenamiento (14), está
dispuesto además de manera desplazable con respecto a los paneles
de almacenamiento (12) en una dirección vertical y está dispuesto
además en forma desplazable en dirección horizontal y radial desde
el centro del círculo, caracterizado porque el brazo de
agarre (16) es apropiado para, durante su desplazamiento
horizontal, recorrer como máximo un camino que coincide con el
radio del círculo formado por los soportes de almacenamiento (14), y
porque entre la máquina de mecanizado y la disposición de
acumulador (1) está colocado un puesto de transferencia (6) dotado
de un brazo de cambio (7) desplazable circularmente, donde el
círculo de desplazamiento del brazo de cambio (7) es tangente al
círculo de desplazamiento máximo del brazo de agarre (16).
2. Disposición de acumulador (1) según la
reivindicación 1, caracterizada porque se forma un espacio
libre entre dos de los paneles de almacenamiento (12) dispuestos
verticalmente el uno encima del otro.
3. Disposición de acumulador (1) según la
reivindicación 2, caracterizada porque en el sector del
espacio libre está formada una abertura de transferencia
(23)en una pared exterior vertical (8) de la disposición de
acumulador (1).
4. Disposición de acumulador (1) según la
reivindicación 3, caracterizada porque en la disposición de
acumulador (1) se sitúa un brazo de cambio (7) giratorio de forma
que emerja por la abertura de transferencia (23) entre dos paneles
de almacenamiento (12).
5. Disposición de acumulador (1) según la
reivindicación 4, caracterizada porque el brazo de cambio (7)
muestra dos soportes de transferencia (10, 11) para las piezas o
las herramientas, estando los soportes de transferencia (10, 11)
dispuestos sobre un círculo.
6. Disposición de acumulador (1) según la
reivindicación 5, caracterizada porque en el movimiento de
rotación del brazo de cambio (7), los soportes de transferencia
(10, 11) del brazo de cambio (7) describen un círculo que es
tangente al círculo formado por los soportes de almacenamiento
(14).
7. Disposición de acumulador (1) según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el brazo de
agarre (16) muestra un único soporte de agarre (17) para las piezas
o las herramientas.
8. Disposición de acumulador (1) según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los paneles
de almacenamiento (12) están construidos modularmente a base de los
módulos de almacenamiento (13).
9. Disposición de acumulador (1) según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los paneles
de almacenamiento (12) dispuestos en forma de círculo abarca
respectivamente al menos cinco octavos de un círculo.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE102004028151 | 2004-06-10 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2302085T3 true ES2302085T3 (es) | 2008-07-01 |
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