ES2320236T3 - Portaherramientas con un elemento de captacion de datos legible por ondas de radio. - Google Patents
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Abstract
Portaherramientas para una máquina-herramienta, en particular portaherramientas con motor con un alojamiento (2) para alojar un motor eléctrico (3) y un árbol (6) accionable por éste, en particular con un elemento receptor de herramientas para una herramienta para el mecanizado de piezas, en que están previstos al menos un elemento de captación de datos (8, 8'') para la recogida de datos de funcionamiento y/o de estado del portaherramientas (1) así como un aparato de lectura externo (9'') para la lectura del elemento de captación de datos (8, 8''), caracterizado porque - el elemento de captación de datos (8, 8'') está conformado como chip de radiofrecuencia y es legible por ondas de radio a través del aparato de lectura externo (9''), - el portaherramientas (1) tiene un elemento de lectura integrado (9, 9'') para la lectura de un chip de radiofrecuencia dentro del portaherramientas (1), y - el portaherramientas (1) tiene varios chips de radiofrecuencia, que son legibles en parte a través del elemento de lectura interno (9, 9'') y en parte a través del aparato de lectura externo (9'').
Description
Portaherramientas con un elemento de captación
de datos legible por ondas de radio.
La invención se refiere a un portaherramientas
con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
El documento DE 100 07 126 A1 da a conocer un
portaherramientas para una máquina-herramienta con
elementos de captación de datos, un elemento de almacenamiento de
datos y una interfaz. Todos los elementos citados están dispuestos
en este caso dentro del alojamiento del portaherramientas y están
conectados entre sí por cable. Esta conexión por cable sirve para la
transmisión de datos desde los elementos de captación de datos a la
interfaz así como para el suministro de energía a los distintos
componentes. Este cableado interno del portaherramientas lleva en
este caso a unas necesidades de espacio aumentadas dentro del
alojamiento del portaherramientas y trae consigo una estructura
complicada y un montaje difícil del portaherramientas.
En el documento US 2005/0134436 A1 se describe
un sistema para la elección selectiva de un determinado chip RFID
(del inglés
"Radio-Frequency-Identification-Detector",
detector de identificación por radiofrecuencia) a partir de una
multiplicidad de chips RFID. Ahí se da a conocer que etiquetas RFID,
que no poseen una alimentación de energía propia, pueden recibir
alimentación de energía por ondas de radio de un elemento de
lectura.
La invención tiene como base la tarea de ofrecer
un portaherramientas para una máquina-herramienta,
en el que datos de funcionamiento y/o de estado recogidos sean
legibles de forma particularmente ventajosa. En particular, el
acceso a determinados datos debe poder limitarse a determinados
grupos de personas.
Esta tarea es resuelta mediante un
portaherramientas con las propiedades de la parte caracterizante de
la reivindicación 1 en conexión con las propiedades del preámbulo.
Formas de realización ventajosas de la invención se exponen en las
reivindicaciones subordinadas 2-6.
En el portaherramientas conforme a la invención
está previsto un elemento de captación de datos, que está conformado
como chip de radiofrecuencia y es legible a través de un elemento de
lectura por ondas de radio. Con ello ya no es necesaria una conexión
por cable para leer el elemento de captación de datos.
Según una forma de realización ventajosa, el
chip de radiofrecuencia no tiene una alimentación de energía propia,
y se suministra al chip de radiofrecuencia energía correspondiente
durante la lectura a través de las ondas de radio del aparato de
lectura. El chip de radiofrecuencia puede estar conformado aquí como
elemento RFID pasivo.
En elementos RFID, un aparato de
escritura/lectura emite ondas electromagnéticas y genera con ello un
campo electromagnético (radioemisor). Si un objeto caracterizado
mediante una etiqueta especial, un así denominado transpondedor, se
encuentra en el campo electromagnético, este objeto se comporta como
un receptor. El transpondedor recibe entonces la energía a través de
una bobina de antena (inducción) y aprovecha ésta para enviar los
datos, almacenados en un microchip, de vuelta al aparato de
lectura/escritura. Los elementos RFID pasivos no poseen una fuente
de alimentación de energía propia y trabajan al igual que el aparato
de escritura/lectura tanto en calidad de receptores como en calidad
de emisores. Los datos recibidos de este modo por el aparato de
escritura/lectura pueden transferirse entonces a otras aplicaciones
de tratamiento electrónico de datos.
Conforme a la invención está previsto un aparato
de lectura externo, que es empleado por el usuario del
portaherramientas o por una persona encargada de la reparación y la
asistencia técnica para el portaherramientas, es acercado desde
fuera a las proximidades del portaherramientas y con ello son leídos
los datos del elemento de captación de datos en chips de
radiofrecuencia como elementos de captación de datos en el
portaherramientas.
Cuando como chip de radiofrecuencia se emplea un
elemento de chip sin alimentación de energía propia, no es necesario
alimentar el elemento de captación de datos correspondientemente con
energía por parte de la máquina-herramienta o del
sistema de control de la máquina-herramienta. Con
ello existe también la posibilidad de leer, en lo que respecta al
elemento de captación de datos, un portaherramientas aún no unido a
una máquina-herramienta o aún no conectado
totalmente a ella.
Conforme a la invención, el portaherramientas
tiene un aparato de lectura integrado, para leer igualmente chips de
radiofrecuencia dispuestos dentro del portaherramientas.
Con ello no es ya necesaria una conexión por
cable para la lectura del elemento de captación de datos entre el
aparato de lectura o respectivamente el elemento para la lectura de
datos.
En una forma de realización particularmente
ventajosa puede estar previsto con ello dentro del portaherramientas
un aparato de lectura, que se comunica sin alimentación de corriente
eléctrica propia a través de ondas de radio con elementos
conformados a saber como chip de radiofrecuencia en calidad de
elemento de captación de datos dentro del portaherramientas, y lee
datos captados en los chips de radiofrecuencia.
Mediante elementos de captación de datos
inalámbricos de este tipo se simplifica la estructura del
portaherramientas y el montaje del portaherramientas.
Conforme a otra forma de realización ventajosa,
el aparato de lectura puede conectarse con un sistema de control de
máquina para la máquina-herramienta. Para un aparato
de lectura móvil esto puede producirse de forma inalámbrica o por
cable. Para un aparato de lectura que está integrado en el
portaherramientas, puede existir una conexión, en particular una
conexión por cable, con el sistema de control de máquina.
Conforme a otra forma de realización ventajosa,
el aparato de lectura puede emplearse para leer el chip de
radiofrecuencia de un portaherramientas determinado, en particular
del portaherramientas en el que está integrado el aparato de
lectura. Además, a través de un aparato de lectura pueden ser leídos
también uno o más portaherramientas adicionales. A través de ello es
posible leer mediante un único aparato de lectura varios
portaherramientas y los elementos de captación de datos allí
dispuestos. Con ello puede tener lugar con un esfuerzo pequeño, por
ejemplo en una nave de máquinas con varias
máquinas-herramienta de portaherramientas, una
lectura de elementos de captación de datos. Ventajosamente, el chip
de radiofrecuencia posee un área de datos, que sólo es legible por
un aparato de lectura externo y no por un aparato de lectura del
portaherramientas. En esta forma de realización, el
portaherramientas con sus chips de radiofrecuencia por un lado puede
ser leído por un aparato de lectura integrado en el
portaherramientas, en que sólo se lee una determinada área de datos.
Otra área de datos del chip de radiofrecuencia puede ser leída por
un aparato de lectura móvil de una persona externa, que por ejemplo
es responsable de la asistencia técnica o del uso. El elemento de
lectura puede tener además varias señales de radio separadas
seleccionables, por ejemplo por diferentes canales de radio, para la
lectura separada de diferentes chips de radiofrecuencia dentro de
un portaherramientas o de los chips de radiofrecuencia de varios
portaherramientas. Para ello puede existir una conexión entre el
elemento de lectura integrado en el portaherramientas y el sistema
de control de máquina para la máquina-herramienta de
cara al control del elemento de lectura para la selección de las
señales de radio separadas.
Con ello puede controlarse el acceso a
informaciones dentro del chip de radiofrecuencia por parte del
sistema de control de máquina o respectivamente por el usuario de un
aparato de lectura móvil y puede fijarse qué datos son accesibles a
quién.
Mediante un elemento de captación de datos
pueden almacenarse datos del fabricante del portaherramientas (por
ejemplo número de serie, fecha de primera entrega, indicaciones de
garantía, datos de potencia, curvas de potencia/par de giro y número
de revoluciones, conjuntos de parámetros para el control por CNC
(del inglés "Computer Numerical Control", control numérico por
ordenador), etc.) y leerse in situ durante la asistencia
técnica. En conexión con un tratamiento con sensores interno del
portaherramientas podrían almacenarse dado el caso los últimos datos
de estado antes de un fallo (para ello puede emplearse dado el caso
un elemento RFID activo con una alimentación de energía propia).
Los usuarios (por ejemplo el cliente final) del
portaherramientas pueden poseer en general aparatos de lectura para
los elementos RFID del portaherramientas y con ello pueden
transmitir por ejemplo por Internet al fabricante del
portaherramientas datos adicionales para el diagnóstico a distancia.
Entonces no tendrían que intercambiarse constantemente datos, sino
sólo en caso de necesidad.
El cliente final podría emplear también un
elemento RFID para el intercambio de datos con el fabricante del
portaherramientas, es decir el cliente final podría anotar en el
elemento RFID el lugar de aplicación y el número de máquina. Con
estos datos, el fabricante del portaherramientas podría reconocer
anticipadamente puntos esenciales de fallos y problemas de la
máquina para el cliente final y orientar el mantenimiento por parte
del cliente con respecto a estos puntos esenciales.
El portaherramientas puede ser dotado también de
dos o más elementos RFID, un elemento RFID sólo para los datos
internos del fabricante del portaherramientas (primera área de datos
- no sobreescribible) y uno o más elementos RFID que pueden ser
sobreescritos por clientes finales y por el fabricante del
portaherramientas.
Un único elemento RFID puede tener también una
primera área de datos sobreescribible y una segunda área de datos no
sobreescribible.
Durante el montaje final del portaherramientas
por el fabricante del portaherramientas pueden montarse elementos
RFID con los correspondientes datos citados (datos de asistencia
técnica). Durante el almacenamiento por parte del fabricante de
portaherramientas podrían captarse entonces automáticamente el lugar
de almacenamiento y el estado de fabricación de este
portaherramientas y emplearse correspondientemente para el
desarrollo del envío y la distribución.
La invención se explica adicionalmente con ayuda
de un ejemplo de realización en las figuras del dibujo.
Muestran:
la figura 1 una representación en corte de un
portaherramientas montable en una
máquina-herramienta con sistema de control de
máquina,
la figura 2a una primera representación de
detalle de la figura 1,
la figura 2b una segunda representación de
detalle de la figura 1,
la figura 2c una tercera representación de
detalle de la figura 1,
la figura 3 otra forma de realización de un
portaherramientas según la figura 1 en representación en corte así
como
la figura 4 una representación en corte de un
portaherramientas alojado en una
máquina-herramienta, el cual tiene elementos de
captación de datos legibles mediante un aparato de lectura
externo.
La figura 1 muestra en una representación en
corte esquemática un portaherramientas 1 en sí conocido con un
alojamiento 2, en el que está alojado un motor eléctrico 3, que
acciona un árbol 6 alojado en los apoyos 4 y 5 con un elemento de
sujeción 7 para la recepción de una herramienta no representada. El
portaherramientas 1 tiene un elemento de captación de datos 8
integrado en el árbol 6 o dispuesto por ejemplo de forma circundante
adyacentemente a éste, cuyo elemento está conformado como chip de
radiofrecuencia. Al rotar el árbol 6, los elementos de captación de
datos 8 pueden ser leídos mediante un aparato de lectura 9 del
portaherramientas 1 (de forma unidireccional y/o bidireccional, es
decir una simple lectura del elemento de captación de datos 8 y/o
una escritura en el elemento de captación de datos 8 con memoria
integrada). El aparato de lectura 9 está conectado por ejemplo por
cable a otro elemento 10 para el tratamiento y/o almacenamiento de
datos, el cual puede tener una interfaz con el sistema de control de
máquina, no representado, de la
máquina-herramienta.
El elemento de captación de datos 8 no tiene en
particular una alimentación de corriente eléctrica propia y es leído
mediante el recurso de que el aparato de lectura 9 pone a
disposición, con las ondas de radio emitidas, la energía necesaria
para el elemento de captación de datos 8. Un elemento de captación
de datos 8 inalámbrico de este tipo puede disponerse en componentes
que no son alcanzables con elementos conectados por cable por
ejemplo debido a la rotación del componente o debido a las
necesidades de espacio.
Mediante el elemento de captación de datos 8
pueden determinarse por ejemplo datos como la temperatura del motor,
la temperatura de los apoyos y/o el estado de sujeción (posición de
la barra de tracción 11 dentro del árbol 6, con sujeción o sin
sujeción).
La figura 2a muestra otro aparato de lectura 9',
que está integrado en el estátor 12 (por ejemplo en su cabeza de
arrollamiento) del motor eléctrico 3 de un portaherramientas 1 según
la figura 1. Un elemento de captación de datos 8' (por ejemplo para
datos de temperatura) legible correspondiente puede estar integrado
en el rotor 15 del motor eléctrico 3 y puede rotar con éste. Además
puede estar previsto alternativa o complementariamente otro aparato
de lectura 9'', que está dispuesto por fuera del estátor 13 dentro
del alojamiento 2 del portaherramientas 1.
La figura 2b muestra otras posibilidades de
integración de otro aparato de lectura 9, por ejemplo en el anillo
exterior 15 estacionario de un apoyo 4 ó 5, mientras que en el
anillo interior 16 rotante de uno de los apoyos 4 ó 5 está previsto
otro elemento de captación de datos 8.
Conforme a la figura 2c puede estar también
previsto otro aparato de lectura 9 en el alojamiento estacionario 2
del portaherramientas 1, cuyo aparato tiene una conexión por ondas
de radio con otro elemento de captación de datos 8 en un anillo
interior 16 rotante de un apoyo 4 ó 5.
La figura 3 muestra otra posibilidad de
disposición de un aparato de lectura 9, que está dispuesto en un
primer módulo del portaherramientas 1 (por ejemplo su alojamiento
2), el cual está unido de forma separable a un segundo módulo del
portaherramientas 1.
El segundo módulo (aquí una tapa de apoyos)
tiene un elemento de captación de datos 8. A través de ello puede
tener lugar, alcanzando más allá del límite 18 de varios módulos, de
forma inalámbrica una comunicación o una lectura de datos entre el
aparato de lectura 9 y el elemento de captación de datos 8.
Se facilita el montaje y el desmontaje del
portaherramientas 1, y se prescinde de conexiones por soldadura,
conexiones por enchufe y ajuste de conexiones por cable. Con ello
desaparece también el peligro de rotura de cables o de conexiones a
masa involuntarias. Se hace posible una transmisión de datos, segura
frente a fallos, por ondas de radio dentro del portaherramientas
1.
La figura 4 muestra un portaherramientas 1
alojado en una máquina-herramienta 21 con un
alojamiento 2 con un elemento de captación de datos 8. Mediante un
aparato de lectura 9'' móvil, que es empleado por una persona por
ejemplo para el control, la asistencia técnica o la vigilancia del
portaherramientas 1, el aparato de lectura 9'' puede ser llevado a
las proximidades del portaherramientas 1 y leer por ondas de radio
elementos de captación de datos 8 existentes dentro del
portaherramientas 1.
A través de ello pueden leerse en particular
varios chips de radiofrecuencia dentro de un portaherramientas 1.
Además pueden leerse varios portaherramientas 1 diferentes con chips
de radiofrecuencia distintos. Este aparato de lectura móvil puede
ser empleado por el usuario como versión de mano. Además, en el
espacio de trabajo del portaherramientas 1 (por ejemplo en una nave
de máquinas) puede estar dispuesto un aparato de lectura externo 9''
de este tipo y transmitir por ejemplo a un centro de control de
máquinas para su valoración adicional la lectura realizada
regularmente de los chips de radiofrecuencia alojados en los
portaherramientas.
- 1
- Portaherramientas
- 2
- Alojamiento
- 3
- Motor eléctrico
- 4
- Apoyo
- 5
- Apoyo
- 6
- Árbol
- 7
- Elemento de sujeción
- 8
- Elemento de captación de datos
- 9
- Aparato de lectura/elemento de lectura
- 10
- Elemento para la captación de datos
- 11
- Barra de tracción
- 12
- Estátor
- 13
- Rotor
- 15
- Anillo exterior
- 16
- Anillo interior
- 17
- Tapa de apoyos
- 18
- Límite
- 19
- Máquina-herramienta
Claims (6)
1. Portaherramientas para una
máquina-herramienta, en particular portaherramientas
con motor con un alojamiento (2) para alojar un motor eléctrico (3)
y un árbol (6) accionable por éste, en particular con un elemento
receptor de herramientas para una herramienta para el mecanizado de
piezas, en que están previstos al menos un elemento de captación de
datos (8, 8') para la recogida de datos de funcionamiento y/o de
estado del portaherramientas (1) así como un aparato de lectura
externo (9'') para la lectura del elemento de captación de datos (8,
8'), caracterizado porque
- -
- el elemento de captación de datos (8, 8') está conformado como chip de radiofrecuencia y es legible por ondas de radio a través del aparato de lectura externo (9''),
- -
- el portaherramientas (1) tiene un elemento de lectura integrado (9, 9') para la lectura de un chip de radiofrecuencia dentro del portaherramientas (1), y
- -
- el portaherramientas (1) tiene varios chips de radiofrecuencia, que son legibles en parte a través del elemento de lectura interno (9, 9') y en parte a través del aparato de lectura externo (9'').
2. Portaherramientas según la reivindicación 1,
caracterizado porque el chip de radiofrecuencia no tiene una
alimentación de energía propia y se suministra al chip de
radiofrecuencia durante la lectura una energía correspondiente a
través de las ondas de radio del elemento de lectura (9, 9',
9'').
3. Portaherramientas según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento de lectura (9, 9', 9'') es conectable a un sistema de
control de máquina para la máquina-herramienta
(19).
4. Portaherramientas según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento de lectura (9, 9', 9'') está previsto para la lectura del
chip de radiofrecuencia del mismo portaherramientas (1) y para la
lectura de los chips de radiofrecuencia de portaherramientas
contiguos.
5. Portaherramientas según la reivindicación 1,
caracterizado porque el chip de radiofrecuencia tiene un área
de datos, que sólo es legible a través del elemento de lectura
externo (9'') y no a través del elemento de lectura integrado (9,
9') del portaherramientas.
6. Portaherramientas según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento de lectura (9, 9', 9'') tiene varias señales de radio
separadas seleccionables para la lectura separada de diferentes
chips de radiofrecuencia.
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