ES2400136A2

ES2400136A2 - Intercambiador de herramientas mejorado

Info

Publication number: ES2400136A2
Application number: ES201131323A
Authority: ES
Inventors: Jesus Maria ALBERDI VELAR
Original assignee: A INGENIERIA DE AUTOMATISMOS SA; Ingenieria De Automatismos S A A
Current assignee: A INGENIERIA DE AUTOMATISMOS SA; Ingenieria De Automatismos S A A
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-04-05
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: CN102896539B; ES2527317T3; ES2400136R1; CN102896539A; EP2551052B1; EP2551052A1; JP5575821B2; ES2400136B1; JP2013031912A

Abstract

Intercambiador de herramientas, que permite utilizar varios tipos de portaherramientas, comprende: al menos dos dedos (2) como medio de agarre de un portaherramientas (10), mediante un movimiento de giro de al menos uno de los dedos (2) respecto a una articulación (4) solidaria a dicho dedo (2); un brazo (1), como estructura soporte, que comprende en al menos uno de sus extremos los dedos (2), y que se fija en un eje, el cual se desplaza y rota sobre su propio eje; y, al menos un accionador (8), como transmisor de un movimiento. El intercambiador de herramientas, además comprende al menos una leva (5), que comprende en una cara al menos un ranurado (6), en el que se aloja un seguidor (3) previsto en un dedo (2). La leva (5) es actuada por el accionador (8), para transmitirle un movimiento de desplazamiento lineal. La leva (5) a su vez, mediante el ranurado (6), transmite a dicho dedo (2) el movimiento de giro respecto a la articulación (4).

Description

Intercambiador de herramientas mejorado

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un intercambiador de herramientas mejorado, cuya configuración y diseño permite la utilización de varios tipos de portaherramientas para procesos de mecanizado en los centros de mecanizado automatizados, sin la necesidad de realizar el montaje y desmontaje del intercambiador de herramientas, aumentando la versatilidad y eficiencia del mismo.

Antecedentes de la invención y problema técnico a resolver

En la actualidad en los procesos de mecanización de piezas es de uso habitual el empleo de centros de mecanizado. Dichos centros de mecanizado se caracterizan por ser centros totalmente automatizados en los que mediante un software CAD-CAM se obtiene la pieza a partir de un bloque de material.

El mecanizado de cada pieza en dichos centros, se realiza mediante el empleo de varias herramientas, que han de ser intercambiadas durante el proceso de mecanizado. Para que resulte posible llevar a cabo el mencionado intercambio de herramientas se emplean unos brazos denominados “intercambiadores”. Los intercambiadores comprenden unos “dedos”, que son los encargados de la sujeción de unos elementos denominados “portaherramientas”, en los que se encuentran acopladas las herramientas, como fresas, brocas, etc., para sus desplazamientos desde el almacén de herramientas de la maquina al husillo de accionamiento y viceversa. Existen varios tipos de portaherramientas, siendo los más utilizados los denominados Cono HSK y el Cono ISO.

El problema de los intercambiadores de herramientas actuales, es que, éstos se encuentran diseñados para un tipo de portaherramientas específico. Es decir, dependiendo del tipo de intercambiador instalado en el centro de mecanizado, se empleara sólo un tipo de portaherramientas, generando así una limitación en los centros de mecanizado. Esta limitación se traduce, fundamentalmente, en una falta de flexibilidad y a su vez en una falta de productividad.

Descripción de la invención

La invención que se describe divulga un intercambiador de herramientas mejorado, el cual permite utilizar varios tipos de portaherramientas, debido a un diseño que permite obtener diferentes posiciones de apertura y cierre de los dedos en función del portaherramientas a emplear. A su vez, los dedos presentan un perfil específico en cada uno de los sectores definidos para abrazar cada tipo de portaherramientas.

El intercambiador, objeto de la invención, comprende:

-: al menos dos dedos como medio de agarre de un portaherramientas, mediante un movimiento de giro de al menos uno de los dedos respecto a una articulación solidaria a dicho dedo,

-: un brazo, a modo de estructura soporte, que comprende en al menos uno de sus extremos los dedos, y que además se fija en un eje, el cual se desplaza y rota sobre su propio eje,

-: al menos un accionador, como transmisor de un movimiento.

El intercambiador de herramientas además comprende al menos una leva, que comprende en una de sus caras al menos un ranurado, en el que se aloja un seguidor previsto en un dedo.

Una característica de la invención es que la leva actuada por el accionador, para transmitirle un movimiento de desplazamiento lineal, y la leva a su vez, mediante el ranurado, transmite a dicho dedo el movimiento de giro respecto a la articulación. El accionador es controlado hidráulicamente.

El al menos ranurado de la leva comprende al menos un tramo recto, y el al menos tramo recto tienen una desviación dada por un ángulo “a” de entre 1º y 15º con respecto a un eje longitudinal de la leva. Además el al menos ranurado de la leva comprende al menos dos tramos rectos que se unen entre sí mediante unos tramos curvados.

Otra característica del intercambiador de herramientas mejorado, objeto de la invención, es que los dedos, en una zona extrema de los mismos y en su lado interior, comprenden una zona de contacto de portaherramientas dotada de un número de zonas de agarre correspondientes al número de tramos rectos comprendidos en el ranurado de la leva. Las zonas de agarre comprenden curvaturas de radios de acuerdo con los radios correspondientes a los portaherramientas a agarrar.

Otra característica de la invención es que el al menos ranurado de la leva comprende un cuarto tramo recto para realizar una mayor apertura de los dedos que la requerida en el agarre del portaherramientas de mayor diámetro en su zona de contacto con los dedos. Este cuarto tramo recto está abierto al exterior de la leva para realizar el recambio de la leva. El al menos ranurado de la leva comprende un tercer tramo curvado entre el cuarto tramo recto y el tercer tramo recto.

El intercambiador de herramientas, objeto de la invención, comprende al menos un muelle que por uno de sus extremos está en contacto con la leva, sobre la que presiona manteniendo los dedos presionando sobre el portaherramientas en caso de que deje de funcionar el sistema hidráulico.

Descripción de los dibujos

La invención se complementa, para una fácil comprensión de la descripción que se está realizando, con un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

-: La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la parte superior de un intercambiador de herramientas mejorado, objeto de la invención.

-: La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la parte inferior del intercambiador de herramientas mejorado, objeto de la invención.

-: La figura 3 muestra una vista de un extremo seccionado del intercambiador de herramientas mejorado, objeto de la invención.

-: La figura 4.a muestra una vista en perspectiva de un agarre de un primer portaherramientas.

-: La figura 4.b muestra una vista en perspectiva de un agarres de un segundo portaherramientas con una vista detalle de una zona de unión.

-: La figura 4.c muestra una vista en perspectiva de un agarre de un tercer portaherramientas.

-: La figura 5.a muestra una vista en planta de una situación de agarre del primer portaherramientas.

-: La figura 5.b muestra una vista en planta de una situación de agarre del segundo portaherramientas.

-: La figura 5.c muestra una vista en planta de una situación de agarre del tercer portaherramientas.

-: La figura 6 muestra una vista en perspectiva y una vista detalle de una leva del intercambiador de herramientas mejorado, objeto de la invención. A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención: 1 = Brazo 2 = Dedos 2’ = Extremo exterior dedos 3 = Seguidor 4 = Articulación

5 = Leva 6 = Ranurado

6.a = Primer tramo recto

6.b = Segundo tramo recto

6.c = Tercer tramo recto

6.d = Cuarto tramo recto

6.1 = Primer tramo curvado

6.2 = Segundo tramo curvado

6.3 = Tercer tramo curvado 7 = Muelle 7’ = Orificio 8 = Accionador 9 = Tapa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

10 = Portaherramientas

10.a = Primer portaherramientas

10.b = Segundo portaherramientas

10.c: = Tercer portaherramientas

11 = Zonas de agarre

11.a: = Primera zona de agarre

11.b = Segunda zona de agarre

11.c = Tercera zona de agarre

12 = Eje longitudinal

13 = Elemento cilíndrico

14 = Saliente longitudinal

15 = Ranurado

Descripción detallada de la realización preferente de la invención

Como ya se ha indicado, y tal y como puede apreciarse en las figuras 1 y 2, el intercambiador de herramientas mejorado se determina a partir de un brazo (1), a modo de estructura soporte.

El brazo (1) comprende en cada uno de sus extremos una “garra” de sujeción de un portaherramientas. Cada garra es una pareja de dedos (2), articulados en un punto fijo (4). Además, cada uno de estos dedos (2) comprende un seguidor (3), el cual se desplaza por un ranurado (6) previsto en una de las caras de una leva (5). Este desplazamiento del seguidor (3) por el ranurado (6), se debe al movimiento lineal que ejerce un accionador (8) sobre la leva (5), transmitiendo la leva (5) a su vez, un movimiento de apertura y cierre a los dedos (2).

En la figura 3 es apreciable como, bajo una tapa (9) (mostrada en la figura 1), se localizan unos muelles (7), aparte de la leva (5) y los comentados seguidores (3), entre otros elementos. En cada uno de estos muelles (7) se encuentra insertado un elemento cilíndrico (13). Este elemento cilíndrico (13), que cumple la función de guiado de los muelles (7), se encuentra fijado al brazo (1) por uno de sus extremos, mientras que el otro extremo, junto al muelle (7) que lo envuelve, se introduce en el interior de un orificio (7’) previsto en la leva (5).

Este conjunto, formado por los muelles (7) y los elementos cilíndricos (13), establecen un sistema de seguridad. En el caso de que el accionador (8) fallase, dejando de transmitir movimiento alguno a los dedos (2), a través del desplazamiento lineal de la leva (5), los muelles (7) y los elementos cilíndricos (13) garantizan la irreversibilidad del movimiento de cierre de los dedos (2). Esto sucede al encontrarse los muelles (7) en estado de compresión, excepto en el estado de cierre total por parte de los dedos (2). De esta forma los muelles (7) mantienen la presión de los dedos (2) sobre el portaherramientas (10) lo que impide que accidentalmente se suelte el portaherramientas (10), evitando las consecuencias negativas que este hecho conlleva.

Las figuras 4.a, 4.b y 4.c, junto a las figuras 5.a, 5.b y 5.c, muestran como los dedos (2) del intercambiador, objeto de la invención, posibilitan el agarre de los distintos portaherramientas (10.a, 10.b, 10.c) más comunes, mediante diferentes zonas de agarre (11.a, 11.b, 11.c) respectivamente. Este hecho es posible porque los dedos (2), en sus extremos (2’), poseen por la parte interna de dichas zonas de agarre (11.a, 11.b, 11.c), y a lo largo de las mismas, un saliente longitudinal (14) (apreciable en la vista detalle de la figura 4). Estos salientes longitudinales (14) tienen la finalidad de introducirse en un ranurado (15) propio que los portaherramientas (10), que incluyen convencionalmente en una zona de contacto circular. Así mismo, la zona de agarre (11) posee diferentes curvaturas. Estas curvaturas son las que permiten a los dedos (2), ajustarse con precisión a la zona de contacto circular de los diferentes portaherramientas (10).

La figura 6 muestra la leva (5), en la que se aprecia un eje longitudinal (12), que divide la leva (5) en dos partes simétricas con respecto al propio eje longitudinal (12). Igualmente, se aprecian unos orificios (7’) donde se alojan los muelles (7); una zona entre ambos orificios (7’), en la que se fija el extremo móvil del accionador (8), el cual transmite el movimiento a la leva (5); y las dos ranuras (6), simétricas entre sí respecto al eje longitudinal (12).

Cada una de estas ranuras (6) comprende tres tramos rectos (6.a, 6.b, 6.c) y dos tramos curvados (6.1, 6.2), tal y como se aprecia en la vista detalle de la figura 6. Además, el ranurado (6) comprende un cuarto tramo recto (6.d) que permite realizar una mayor apertura de los dedos (2) que la requerida en el agarre en el caso del tercer portaherramientas (10.c), es decir, el de mayor diámetro, para poder agarrarlo o soltarlo. Por otro lado, el cuarto tramo recto (6.d) está abierto al exterior de la leva (5) para posibilitar sacar el seguidor (3) de la ranura (6) y así permitir la liberación de la leva (5), en caso de necesitar reemplazarla para poder sujetar portaherramientas (10) con otros diámetros diferentes, mediante una configuración de ranura (6) y una zona de agarre (11) adaptadas a los nuevos diámetros de los portaherramientas.

El primer tramo curvado (6.1), corresponde a la zona de transición entre el primer tramo recto (6.a) y el

5 segundo tramo recto (6.b), mientras que el segundo tramo curvado (6.2) corresponde a la zona de transición entre el segundo tramo recto (6.b) y el tercer tramo recto (6.c). Es apreciable también, un tercer tramo curvado (6.3), el cual corresponde a la zona de transición entre el tercer tramo recto (6.c) y el cuarto tramo recto (6.d).

Los tramos rectos (6.a, 6.b, 6.c) tienen una desviación dada por un ángulo “a” de entre 1º y 15º con respecto al eje (12) longitudinal de la leva (5). Este ángulo “a” permite aplicar una fuerza de sujeción sobre los portaherramientas 10 (10) a la vez que facilita un desplazamiento del seguidor (3), a través de la ranura (6), de un tramo recto (6.a, 6.b, 6.c) a

un tramo curvado (6.1, 6.2) contiguo.

El primer tramo recto (6.a) coincide con el agarre del primer portaherramientas (10.a), el segundo tramo recto

(6.b) con el agarre del segundo portaherramientas (10.b) y el tercer tramo recto (6.c) con el agarre del tercer portaherramientas (10.c).

15 Es, por lo tanto, la combinación de las zonas de agarre (11.a, 11.b, 11.c) en los extremos exteriores de los dedos (2’), con el movimiento de apertura y cierre de los dedos (2), como consecuencia de la inclusión de la leva (5), lo que permite garantizar una correcta sujeción de los diferentes portaherramientas, (10.a, 10.b, 10.c) sin requerir un cambio del intercambiador de herramientas.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Intercambiador de herramientas, que comprende:

-

al menos dos dedos (2) como medio de agarre de un portaherramientas (10), mediante un movimiento de giro de al menos uno de los dedos (2) respecto a una articulación (4) solidaria a dicho dedo (2),

-

un brazo (1), a modo de estructura soporte, que comprende en al menos uno de sus extremos los dedos (2), y que además se fija en un eje, el cual se desplaza y rota sobre su propio eje,

-

al menos un accionador (8), como transmisor de un movimiento,

caracterizado por que el intercambiador de herramientas además comprende:

-

al menos una leva (5), que comprende en una de sus caras al menos un ranurado (6), en el que se aloja un seguidor (3) previsto en un dedo (2);

siendo la leva (5) actuada por el accionador (8), para transmitirle un movimiento de desplazamiento lineal, y la leva (5) a su vez, mediante el ranurado (6), transmite a dicho dedo (2) el movimiento de giro respecto a la articulación (4).
2.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos ranurado (6) de la leva

(5) comprende al menos un tramo recto (6.a, 6.b, 6.c).
3.- Intercambiador de herramientas, según las reivindicación 2, caracterizado por que el al menos tramo recto (6.a, 6.b, 6.c) tienen una desviación dada por un ángulo “a” de entre 1º y 15º con respecto a un eje (12) longitudinal de la leva (5).
4.- Intercambiador de herramientas, según las reivindicación 2, caracterizado por que el al menos ranurado (6) de la leva (5) comprende al menos dos tramos rectos (6.a, 6.b, 6.c) que se unen entre sí mediante unos tramos curvados (6.1, 6.2).
5.- Intercambiador de herramientas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los dedos (2), en una zona extrema (2’) de los mismos y en su lado interior, comprenden una zona de contacto de portaherramientas (10) dotada de un número de zonas de agarre (11.a, 11.b, 11.c) correspondientes al número de tramos rectos (6.a, 6.b, 6.c) comprendidos en el ranurado (6) de la leva (5).
6.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 5, caracterizado por que las zonas de agarre (11.a, 11.b, 11.c) comprenden curvaturas de radios de acuerdo con los radios correspondientes a los portaherramientas (10.a, 10.b, 10.c) a agarrar.
7.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos ranurado (6) de la leva

(5) comprende un cuarto tramo recto (6.d) para realizar una mayor apertura de los dedos (2) que la requerida en el agarre del portaherramientas (10.c) de mayor diámetro en su zona de contacto con los dedos (2).
8.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 7, caracterizado por que el cuarto tramo recto (6.d) está abierto al exterior de la leva (5) para realizar el recambio de la leva (5).
9.- Intercambiador de herramientas, según las reivindicación 7, caracterizado por que el al menos ranurado (6) de la leva (5) comprende un tercer tramo curvado (6.3) entre el cuarto tramo recto (6.d) y el tercer tramo recto (6.c).
10.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende al menos un muelle

(7) que por uno de sus extremos está en contacto con la leva (5), sobre la que presiona manteniendo los dedos (2) presionando sobre el portaherramientas (10) en caso de que el accionador (8) deje de funcionar .
11.- Intercambiador de herramientas, según la reivindicación 1, caracterizado por que el accionador (8) es controlado hidráulicamente.