ES2302120T3 - Situacion e identificacion de una herramienta en una pieza que aloja la herramienta. - Google Patents
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Abstract
Combinación de al menos una herramienta (4, 6) y al menos una pieza (5, 15) para alojar las herramientas que tiene un cuerpo alargado para alojar varias herramientas (6), una junto a la otra, en una dirección longitudinal, caracterizada porque dispone de unos medios estáticos de ubicación para, al menos en la dirección longitudinal, fijar la posición variable de al menos una herramienta (4, 6) en el cuerpo alargado, comprendiendo además una banda de conducción eléctrica (7, 10) que se extiende sobre sustancialmente la totalidad de la longitud de la pieza (5, 15) para alojar las herramientas y comprendiendo la al menos una herramienta (4, 6) un conector eléctrico (8, 9) para su conexión con la banda de conducción eléctrica (7, 10).
Description
Situación e identificación de una herramienta en
una pieza que aloja la herramienta.
La presente invención se refiere a la
combinación de al menos una herramienta y al menos una pieza para
alojar la herramienta que tiene un cuerpo alargado para alojar
varias herramientas, una junto a la otra, en una dirección
longitudinal. Tales combinaciones se conocen, por ejemplo, mediante
WO 2004/02650 y de las prensas plegadoras que comprenden un sistema
de fijación de prensa plegadora alargado en el que varias
herramientas están fijadas y con el cual, por ejemplo, pueden
doblarse hojas de metal formando, por ejemplo, cajas.
Las herramientas pueden colocarse manualmente en
la máquina. La situación y el tipo de herramienta son importantes
en este caso para poder realizar el producto deseado.
La situación y la identificación de las
herramientas son también importantes para determinar la secuencia
de las herramientas, con cuya información se ajusta la máquina. Por
ejemplo con una prensa plegadora la curvatura de la pieza que aloja
la herramienta se ajusta según la posición y el tipo de las
herramientas. También se ajustan, en concordancia, topes necesarios
para completar un producto con la máquina.
En el caso de una prensa plegadora, las máquinas
disponen a menudo de unidades de control para automatizar el
proceso. En el caso de una prensa plegadora, el sistema de prensa
plegadora se acopla a una unidad de control y a un robot que
manipula la hoja de metal de tal forma que un producto completo
puede doblarse automáticamente. En tal caso es necesario que las
herramientas se ubiquen en la prensa plegadora, en posiciones
conocidas, en la pieza alargada para alojar las herramientas. Por
lo tanto, al objeto de automatizar todo el proceso de mecanizado,
es preciso introducir las ubicaciones exactas de las herramientas en
la pieza para alojar las herramientas en la unidad de control que
controla todo el proceso. Hacer esto de una forma manual es un
trabajo muy laborioso, dado que la ubicaciones deben medirse con
mucha precisión y a continuación introducirse las medidas en la
unidad de control.
DE-A-38 30 488
revela una combinación de al menos una herramienta con al menos una
pieza para alojar las herramientas. En la pieza para alojar las
herramientas se disponen unas cabezas lectoras que pueden detectar
un chip de identificación presente en la herramienta. Las cabezas
lectoras están dispuestas de una forma estática en posiciones
discontinuas a lo largo del cuerpo alargado. Además se dispone una
banda sensora que puede determinar la longitud de anclaje, con base
en las presiones ejercidas sobre la banda sensora. Este documento no
muestra ningún medio para ubicar una herramienta en el cuerpo
alargado de la pieza para alojar las herramientas.
WA-A-2004/002650
publica una combinación de al menos una herramienta y una pieza para
alojar las herramientas. Dispone de medios de ubicación para ubicar
una herramienta en el cuerpo alargado de la pieza para alojar las
herramientas. Estos medios de ubicación comprenden un soporte
desplazable sobre el que se monta un sensor. Este soporte
desplazable se desplaza a lo largo de las diferentes herramientas y
la ubicación de las herramientas se determina con base en la
posición del soporte desplazable en la que la herramienta se
detecta. En las herramientas también se dispone de chips de
identificación de tal manera que la combinación puede detectar tanto
la ubicación de la herramienta como el tipo de la herramienta
presentes en cada ubicación específica. Las piezas móviles,
necesarias para los medios de ubicación, incrementan la posibilidad
de fallos y errores en la determinación de la ubicación de las
herramientas. Especialmente en el entorno en que se utilizan estas
combinaciones hay riesgo de que el funcionamiento de los medios de
ubicación sea perjudicado por la suciedad.
Un objetivo es aportar una combinación, según el
preámbulo, en la que se reduzcan los inconvenientes más arriba
descritos.
Este objetivo se consigue mediante una
combinación según las reivindicaciones independientes 1, 8 y 14.
Utilizando medios de ubicación estáticos la
ubicación de cualquier herramienta puede determinarse
instantáneamente y no depende del movimiento de cualquier pieza de
los medios de ubicación. También se aporta un sistema más robusto y
esencialmente libre de mantenimiento, ya que las piezas estáticas
son en general menos sensible a los fallos que las piezas
móviles.
En una realización de la combinación según la
invención la al menos una herramienta comprende un circuito de
identificación eléctrica para identificar cada herramienta. Este
circuito de identificación hace posible a la unidad de control
distinguir las diferentes herramientas dispuestas en la pieza para
alojar las herramientas. El circuito de identificación eléctrica
puede también contener datos específicos para la herramienta, que
pueden ser leídos por la unidad de control o medios de control y
utilizados para determinar cómo controlar la combinación.
En una realización preferida de la combinación
según la invención ésta comprende una banda de conducción eléctrica
que se extiende sobre esencialmente la totalidad de la longitud de
la pieza para alojar las herramientas y la al menos una herramienta
comprende un conector eléctrico para conectar con la banda de
conducción eléctrica. Esto permite un contacto directo entre la
herramienta y los medios de ubicación. La banda de conducción
eléctrica puede utilizarse como un bus de datos a través del cual
pueden intercambiarse datos entre la herramienta y los medios de
ubicación.
En otra realización preferida de la combinación
según la invención la banda de conducción eléctrica comprende
material semiconductor y la al menos una herramienta comprende un
circuito para medir un voltaje en la banda de conducción eléctrica
y medios de comunicación para comunicar el voltaje medido a los
medios de ubicación. Suministrando una corriente a la banda de
conducción eléctrica el voltaje irá decreciendo a lo largo de la
banda. El voltaje en una posición determinada puede medirse mediante
un circuito presente en la herramienta, y esta medición de voltaje
puede entonces enviarse a los medios de ubicación, que pueden
determinar, con base en el voltaje, cual es la ubicación de la
respectiva herramienta.
En otra combinación según la invención los
medios de ubicación envían un tren de impulsos a través de la banda
de conducción eléctrica y la al menos una herramienta comprende un
circuito para medir el retardo del tren de impulsos y medios de
comunicación para comunicar el retardo medido a los medios de
ubicación. La utilización de un tren de impulsos es muy robusta
porque no depende de ninguna resistencia en las conexiones entre las
herramientas y la banda de conducción eléctrica.
En una combinación según la invención los medios
de ubicación envían una señal de una cierta frecuencia a través de
la banda de conducción. Debido a la impedancia de la herramienta la
frecuencia se verá alterada, lo que representa un indicador de la
posición de la herramienta. En lugar de una banda de conducción
eléctrica y una señal de una frecuencia puede usarse un cable de
fibra óptica que resulte deformado por la herramienta. Esta
deformación induce una alteración de la onda luminosa en el cable de
fibra óptica, lo que también es un indicador de la posición de la
herramienta.
Todavía en otra realización según la invención
la pieza para alojar las herramientas comprende unas marcas de
ubicación y la al menos una herramienta comprende medios de
detección para detectar las marcas de ubicación y medios de
comunicación para comunicar la marca de ubicación detectada a los
medios de ubicación.
Estas marcas de ubicación pueden ser una
dirección absoluta correspondiente a una ubicación absoluta o una
combinación de una dirección absoluta con una baja resolución y una
marca de ubicación incremental que aporte la resolución requerida.
Estas marcas de ubicación pueden ser por ejemplo detectadas por una
luz, pero también pueden ser por ejemplo una marca de ubicación
eléctrica.
En una realización preferida de la combinación
según la invención la pieza para alojar las herramientas comprende
una superficie de soporte para transferir una fuerza de la pieza
para alojar las herramientas a la herramienta y unos medios de
sujeción que tienen al menos una superficie de sujeción para
presionar la herramienta, en la pieza para alojar las herramientas,
contra la superficie de sujeción, estando la banda de conducción
eléctrica dispuesta en la superficie de sujeción. Preferiblemente
la superficie de soporte y la superficie de sujeción son
perpendiculares. Si la banda de conducción se instalase en la
superficie de soporte sería resistente a grandes fuerzas de
transferencia, lo que es habitual por ejemplo en el doblado de
planchas de metal. Así, instalando la banda de conducción en la
superficie de sujeción puede conseguirse una conexión más fiable
entre la herramienta y la pieza para alojar las herramientas.
En una realización muy preferida según la
invención, la combinación forma parte de una prensa plegadora, en
la que la al menos una herramienta es una herramienta de prensa
plegadora y en la que la pieza para alojar las herramientas es un
sistema de fijación de prensa plegadora.
Otra realización según la invención comprende
unas superficies conductoras discontinuas de condensador dispuestas
regularmente a lo largo del cuerpo alargado y superficies
discontinuas de contacto dispuestas regularmente a lo largo del
cuerpo alargado, comprendiendo la al menos una herramienta un
contacto para conectar el circuito de identificación a una
superficie discontinua de contacto y estando cada superficie
conductora discontinua de condensador y cada superficie discontinua
de contacto conectadas a un procesador. Con esta realización la
ubicación de una herramienta se basa en la medición de la capacidad
entre la propia herramienta y las superficies conductoras de
condensador, que están solapadas con la herramienta. Las superficies
de contacto permiten la conexión al circuito de identificación,
pero también dan una estimación aproximada de la ubicación de la
herramienta. La capacidad y otras dimensiones funcionales (por
ejemplo longitud y altura) de la herramienta se archivan en la
propia herramienta o en alguna otra localización y comparando esta
capacidad con la capacidad medida entre las superficies conductoras
de condensador puede establecerse la ubicación exacta de la
herramienta por los medios de ubicación.
Preferiblemente cada superficie discontinua de
contacto corresponde a una superficie conductora individual de
condensador.
En aún otra realización de la invención, la
combinación comprende superficies conductoras discontinuas de
condensador regularmente dispuestas a lo largo del cuerpo alargado,
estando cada superficie conductora discontinua de condensador
conectada a un procesador para identificar y ubicar una herramienta
en el cuerpo alargado. En esta realización las superficies
conductoras discontinuas de condensador se utilizan para ubicar una
herramienta y para identificar una herramienta. La ventaja es que
la identificación de la herramienta y la comunicación con el
circuito de identificación presente en la herramienta se realizan
sin ningún contacto físico.
En otra realización las superficies de
condensador son rectangulares y paralelas a la dirección
longitudinal. Mediante un solape parcial de una herramienta y una
superficie rectangular de condensador la capacidad medida es
esencialmente lineal con respecto a la posición de la herramienta en
relación a la superficie de condensador.
En otra realización las superficies de
condensador solapan superficies de condensador adyacentes visto en
una dirección perpendicular a la dirección longitudinal. Esto
permite una precisión de medición constante a lo largo de toda la
longitud. Con superficies de condensador rectangulares siempre hay
una pequeña distancia entre dos superficies necesarias, que puede
influir en la precisión de la medición.
Estas y otras ventajas de la invención se
elucidarán conjuntamente con los dibujos que se acompañan.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de
una prensa plegadora que comprende una realización de una
combinación según la invención.
Las Figuras 2A y 2B muestran unas ampliaciones
parciales de la Figura 1.
La Figura 3 muestra una vista general
esquemática del travesaño superior y de los medios de ubicación de
una realización según la invención.
Las Figuras 4A a 4C muestran una segunda
realización de la invención.
La Figura 5 muestra una vista general
esquemática de la realización según la Figura 4.
La Figura 6 muestra una vista general
esquemática de una tercera realización según la invención.
La Figura 1 muestra una prensa plegadora 1 que
tiene un travesaño superior 2 y un travesaño inferior 3. El
travesaño inferior 3 comprende un sistema de sujeción y una pieza 15
para alojar las herramientas para una herramienta inferior 4 y el
travesaño superior 2 tiene un sistema de sujeción y una pieza 15
para alojar las herramientas para sujetar una herramienta superior
6.
El sistema de sujeción y la pieza 5 para alojar
las herramientas (ver también la Figura 2A) tiene una banda 7 de
conducción eléctrica. La pieza 6 tiene un conector 8, que en la
Figura 1 se muestra como una banda extensa en su longitud. También
puede ser un pequeño conector por ejemplo que comprenda una espiga
poco extensa.
La herramienta inferior 4 (ver también la Figura
2B) dispone también de un conector 9 que contacta con una banda 10
de conducción eléctrica dispuesta en el sistema de sujeción y en la
pieza 15 para alojar las herramientas.
En la Figura 3 se muestra una vista general
esquemática del travesaño superior y de los medios de ubicación de
la realización según la invención. En el sistema de fijación y la
pieza 5 para alojar las herramientas está dispuesto un determinado
número de herramientas T1, T2, T3, T4, T5. Esta pieza 5 para alojar
las herramientas comprende una banda 7 de conducción eléctrica.
Cada herramienta T1, T2, T3, T4, T5 comprende un circuito 11
eléctrico que está en contacto eléctrico con la banda 7 de
conducción eléctrica.
La banda 7 de conducción eléctrica funciona como
un bus de datos que es accionada por los operadores 12 del bus y
comunica con la interfaz 13. El circuito 11 eléctrico comprende, por
ejemplo, medios de identificación con los cuales la interfaz 13
puede identificar cada herramienta individual T1, T2, T3, T4, T5. En
el caso en el que la banda 7 de conducción eléctrica sea un
semiconductor el circuito 11 medirá el voltaje local y comunicará
este valor a través del bus de datos y los operadores 12 del bus a
la interfaz 13. Con base en el voltaje medido los medios de
ubicación pueden determinar en qué posición está anclada cada
herramienta individual en el sistema de sujeción y en la pieza 5
para alojar las herramientas.
La interfaz 13 está además conectada a través de
una línea 14 de datos con una unidad de control, por ejemplo, que
controla todo el proceso.
La Figura 4A muestra una segunda realización de
la invención 111. La prensa plegadora tiene también un sistema de
sujeción y una pieza 112 para alojar las herramientas para sujetar
una herramienta superior 113. El sistema de fijación inferior y la
pieza 114 para alojar las herramientas comprenden una herramienta
inferior 115. Cada herramienta 113, 115 (ver también las Figuras 4B
y 4C) comprende una espiga de contacto 116, 117 para mantener
contacto eléctrico directo entre la herramienta 113, 115 y una
superficie de contacto 118, 119.
En la Figura 5 se muestra una vista general
esquemática de la realización según la Figura 4.
A lo largo del sistema de sujeción y la pieza
112 para alojar las herramientas, en el travesaño superior se
disponen a intervalos regulares un número determinado de superficies
120 conductoras discontinuas de condensador. Cada una de estas
superficies 120 está conectada a un procesador a través de una línea
eléctrica 121. Cada superficie 120 conductora de condensador se
corresponde a una superficie 122 discontinua de contacto, y éstas
están también regularmente dispuestas a lo largo del sistema de
sujeción y la pieza 112 para alojar las herramientas. Estas
superficies de contacto están también conectadas a un procesador a
través de una línea 123.
Se muestran dos herramientas T1 y T2 en líneas
discontinuas. La herramienta T1 mantiene contacto directo con una
superficie de contacto 122 a través de una espiga de contacto
116.
Antes de utilizar una herramienta T1, T2 se
miden y archivan algunos datos en el procesador o por ejemplo en
los medios de identificación. Se miden la capacidad completa de la
herramienta y la distancia de la espiga 116 de contacto a un lado
124 de la herramienta.
Cuando las herramientas T1 y T2 están situadas
en el sistema de sujeción y en la pieza 112 para alojar las
herramientas, las herramientas T1 y T2 están en contacto con las
superficies 122 de contacto a través de sus espigas de contacto.
Así el procesador conoce alrededor de por lo menos qué superficie de
contacto y correspondientes superficies de condensador están
presentes las herramientas T1 y T2. Cuando ambas herramientas T1 y
T2 necesitan disponerse de una forma contigua, puede detectarse, si
están dispuestas una herramienta junto a la otra o si hay un
pequeño espacio entre ambas herramientas, midiendo la capacidad
completa de ambas herramientas y comparándola con la suma acumulada
de las capacidades de las dos herramientas.
Cuando se detecta que ambas herramientas están
dispuestas de una forma contigua puede determinarse la posición del
conjunto de herramientas T1, T2. Tomando una herramienta exterior,
por ejemplo T1, se conoce mediante las dimensiones almacenadas de
las herramientas qué superficies de condensador están solapadas por
las herramientas. Ahora tomando la superficie 120 de condensador,
que está solo parcialmente solapada por el lado 124 de la
herramienta T1, se mide la capacidad detectada de esta superficie
concreta de condensador. Como la capacidad medida es solo una parte
de toda la capacidad posible con esta superficie 120, puede
determinarse el porcentaje de solape de herramienta T1 con respecto
a esta superficie y así determinar la posición exacta con respecto
al sistema de sujeción y a la pieza 112 para alojar las
herramientas. Como la longitud de una herramienta T1 es conocida
puede determinarse la exacta ubicación de la herramienta T2. De esta
forma puede determinarse la exacta ubicación de cada
herramienta.
La Figura 6 muestra una tercera realización en
la que similarmente a la realización de las Figuras 4 y 5 se
dispone un número determinado de superficies 120 conductoras
discontinuas de condensador en la pieza 112 para alojar las
herramientas. También se muestran dos herramientas T1 y T2 en líneas
discontinuas. Con las superficies 120 conductoras discontinuas de
condensador puede detectarse la ubicación de cada herramienta T1,
T2, tal como se describe más arriba.
Cada herramienta T1, T2 comprende un circuito
130 de identificación en el que se almacena información relevante
de la herramienta. Las superficies 120 conductoras discontinuas de
condensador pueden utilizarse para ubicar las herramientas T1 y T2
pero pueden también utilizarse para leer de salida los circuitos 130
eléctricos de identificación. Con este objetivo las superficies 120
de condensador, que están conectadas a través de la línea 121 a un
procesador, se utilizan para leer de salida el circuito 130
eléctrico de identificación. Dependiendo de la medida a ser
realizada, por ejemplo determinación de la ubicación o de la
identificación de una herramienta, las superficies 120 de
condensador están conectadas al circuito procesador relevante para
determinar la ubicación o para identificar la herramienta.
Claims (17)
1. Combinación de al menos una herramienta (4,
6) y al menos una pieza (5, 15) para alojar las herramientas que
tiene un cuerpo alargado para alojar varias herramientas (6), una
junto a la otra, en una dirección longitudinal,
caracterizada porque dispone de unos medios estáticos de
ubicación para, al menos en la dirección longitudinal, fijar la
posición variable de al menos una herramienta (4, 6) en el cuerpo
alargado, comprendiendo además una banda de conducción eléctrica
(7, 10) que se extiende sobre sustancialmente la totalidad de la
longitud de la pieza (5, 15) para alojar las herramientas y
comprendiendo la al menos una herramienta (4, 6) un conector
eléctrico (8, 9) para su conexión con la banda de conducción
eléctrica (7, 10).
2. Combinación según la reivindicación 1, en la
que al menos una herramienta comprende un circuito de identificación
eléctrica (11) para identificar cada herramienta (4, 6).
3. Combinación según la reivindicación 1, en la
que la banda de conducción eléctrica (7, 10) comprende un material
semiconductor y en la que al menos una herramienta (4, 6) comprende
un circuito (11) para medir un voltaje en la banda de conducción
eléctrica y medios de comunicación para comunicar el voltaje medido
a los medios de ubicación (13).
4. Combinación según la reivindicación 1, en la
que los medios de ubicación (13) envían un tren de impulsos a
través de la banda de conducción eléctrica (7, 10) y en la que la
al menos una herramienta (4, 6) comprende un circuito (11) para
medir el retardo del tren de impulsos y medios de comunicación para
comunicar el retraso medido a los medios de ubicación (13).
5. Combinación según la reivindicación 1, en la
que la pieza (5, 15) para alojar las herramientas comprende unas
marcas de ubicación y en la que la al menos una herramienta (4, 6)
comprende medios de detección para detectar las marcas de ubicación
y medios de comunicación para comunicar la marca de ubicación
detectada a los medios de ubicación (13).
6. Combinación según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en la que la pieza (5, 15)
para alojar las herramientas comprende una superficie de soporte
para transferir una fuerza desde la pieza (5, 15) para alojar las
herramientas a la herramienta (4, 6) y unos medios de sujeción que
tienen al menos una superficie de sujeción para presionar la
herramienta en la pieza para alojar las herramientas contra la
superficie de sujeción, estando la banda de conducción eléctrica
(7, 10) dispuesta en la superficie de sujeción.
7. Combinación según la reivindicación 6, en la
que la superficie de soporte y la superficie de sujeción son
perpendiculares.
8. Combinación de al menos una herramienta
(113, 115) y por lo menos una pieza (112, 114) para alojar las
herramientas que tiene un cuerpo alargado para alojar varias
herramientas (113, 115), una junto a la otra, en una dirección
longitudinal, caracterizada porque dispone de unos medios
estáticos de ubicación para, al menos en dirección longitudinal,
fijar la posición variable de al menos una herramienta (113, 115)
en el cuerpo alargado, comprendiendo la al menos una herramienta
(4, 6) un circuito eléctrico de identificación para identificar cada
herramienta (113, 115), y porque comprende además unas superficies
conductoras discontinuas de condensador (120) instaladas de una
forma regular a lo largo del cuerpo alargado.
9. Combinación según la reivindicación 8, que
comprende además unas superficies discontinuas de contacto (122)
dispuestas regularmente a lo largo del cuerpo alargado,
comprendiendo la al menos una herramienta (113, 115) un contacto
(116) para conectar el circuito de identificación a una superficie
discontinua de contacto (122) y estando cada superficie conductora
discontinua de condensador (120) y cada superficie discontinua de
contacto (122) conectadas a un procesador.
10. Combinación según la reivindicación 9, en la
que cada superficie discontinua de contacto (122) corresponde a una
única superficie conductora discontinua de condensador (120).
11. Combinación según la reivindicación 9, en la
que cada superficie conductora discontinua de condensador está
conectada a un procesador para identificar y ubicar una herramienta
en el cuerpo alargado.
12. Combinación según las reivindicaciones
8-11, en la que las superficies de condensador (120)
son rectangulares y paralelas a la dirección longitudinal.
13. Combinación según las reivindicaciones
8-11, en la que las superficies del condensador
(120) solapan superficies de condensador (120) adyacentes, visto en
una dirección perpendicular a la dirección longitudinal.
14. Combinación de al menos una herramienta y
por lo menos una pieza para alojar las herramientas que tiene un
cuerpo alargado para alojar varias herramientas, una junto a la
otra, en una dirección longitudinal, caracterizada porque
dispone de unos medios estáticos de ubicación para, al menos en
dirección longitudinal, fijar la posición variable de al menos una
herramienta en el cuerpo alargado, y porque comprende además un
cable de fibra óptica que se extiende a lo largo de esencialmente la
totalidad de la longitud de la pieza para alojar las herramientas y
la al menos una herramienta comprende un área de contacto de fibra
óptica por deformación de la fibra óptica.
15. Combinación según la reivindicación 14, en
la que la al menos una herramienta comprende un circuito de
identificación eléctrica para identificar cada herramienta.
16. Prensa plegadora (1) que comprende una
combinación según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
17. Prensa plegadora (1) según la
reivindicación 16, en la que la al menos una herramienta (4, 6; 113,
115) es una herramienta de prensa plegadora (4, 6; 113, 115) y en
la que la al menos una pieza para alojar las herramientas es un
sistema de sujeción de prensa plegadora.
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