ES2927726T3 - Dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas y procedimiento con un dispositivo automático de sujeción de herramientas - Google Patents

Dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas y procedimiento con un dispositivo automático de sujeción de herramientas Download PDF

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Abstract

Se propone un dispositivo automático de sujeción de herramientas, en particular un dispositivo totalmente automático de sujeción de herramientas, que está destinado a insertar al menos una herramienta (10a-b) en el portaherramientas (14a-b) apretando una tuerca de unión (12a-b) de un portaherramientas (14a-b). y/o para soltar la herramienta (10a-b) del portaherramientas (14a-b) aflojando la tuerca de unión (12a-b), con un elemento de sujeción (16a-b) que se proporciona al menos para establecer una conexión , en particular conexión de apriete, con la tuerca de unión (12a-b) del portaherramientas (14a-b) y con un elemento receptor de par (18a-b), que se proporciona al menos con el fin de al menos una gran parte de a durante un proceso de sujeción de la herramienta, en particular durante la inserción de la herramienta y/o el proceso de liberación de la herramienta, absorben el par que se produce. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas y procedimiento con un dispositivo automático de sujeción de herramientas
La invención se refiere a un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado según la reivindicación 1, a un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas según la reivindicación 14, a un procedimiento con el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado según la reivindicación 16, así como a procedimientos con el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado según los preámbulos de las reivindicaciones 17 y 19.
Ya se ha propuesto un dispositivo de sujeción de herramientas manual previsto para sujetar al menos una herramienta en el mandril de sujeción mediante el apriete de una tuerca de unión de un mandril de sujeción y/o para soltar la herramienta del mandril de sujeción mediante el aflojamiento de la tuerca de unión. Por el documento DE 693 00950 T2 se conoce un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado según el preámbulo de la reivindicación 1.
El objetivo de la invención consiste especialmente en proporcionar un dispositivo genérico con propiedades ventajosas con respecto a un proceso de sujeción y/o desbloqueo de una herramienta en un mandril de sujeción y/o de un mandril de sujeción. Según la invención, la tarea se resuelve por medio de las características de las reivindicaciones 1, 14, 16, 17 y 19, mientras que otras formas de realizaciones ventajosas y variantes perfeccionadas de la invención pueden se describen en las reivindicaciones dependientes.
Ventajas de la invención
La invención se refiere a un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, en particular a un dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado, que está previsto para sujetar al menos una herramienta en el mandril de sujeción mediante el apriete de una tuerca de unión de un mandril de sujeción y/o para soltar la herramienta del mandril de sujeción mediante el aflojamiento de la tuerca de unión, con un elemento de sujeción previsto al menos para establecer una conexión, especialmente una conexión de apriete, con la tuerca de unión del mandril de la herramienta, y con un elemento de absorción de par previsto al menos para absorber al menos gran parte de un par de torsión que se produce durante un proceso de sujeción de la herramienta, en particular durante un proceso de inserción y/o extracción de la herramienta.
De este modo se pueden conseguir propiedades ventajosas, en particular, con respecto a un proceso de sujeción y/o desbloqueo de una herramienta, especialmente de una herramienta que requiere una fijación en arrastre de forma con la tuerca de unión y/o, preferiblemente, una fijación al menos parcial, en especial, al menos en gran medida, en arrastre de fuerza de una tuerca de unión para manipular la tuerca de unión durante un proceso de sujeción y/o desbloqueo de la herramienta, dentro de un mandril de herramienta y/o fuera de un mandril de herramienta. Ventajosamente, se puede lograr un alto grado de automatización. Ventajosamente, se puede lograr una alta frecuencia de ciclo de la operación de sujeción y/o desbloqueo de la herramienta, con lo que se puede conseguir en especial una alta eficiencia. Además, se puede reducir ventajosamente el riesgo de una manipulación incorrecta. Por otra parte, se puede reducir ventajosamente la carga de trabajo de un operario, en particular mediante la automatización ventajosa de los pasos de trabajo manuales. El dispositivo de sujeción de herramientas automatizado permite además ventajosamente que una fuerza de sujeción de la herramienta y/o un par de sujeción de la herramienta se ajusten con la mayor precisión posible y/o de forma constante a lo largo de una pluralidad de operaciones de sujeción de herramientas diferentes.
Por "dispositivo de sujeción de herramientas automatizado" debe entenderse especialmente un dispositivo previsto para generar de forma automatizada al menos un par de torsión necesario para sujetar la herramienta en el mandril de sujeción y/o para desenganchar la herramienta del mandril de sujeción y/o transmitirlo de forma automatizada al mandril de sujeción. En este contexto, por "automatizado" ha de entenderse especialmente de forma automática y/o independiente de la intervención de un operario, en particular independiente de la intervención del operario, con excepción de una activación o desactivación del proceso de sujeción de la herramienta por parte del operario y/o de un ajuste de un parámetro de la máquina del dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, por ejemplo, un par objetivo, por parte del operario. Por un "dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado" debe entenderse, en particular, un dispositivo previsto para ejecutar el proceso de sujeción de herramientas y/o de desbloqueo de herramientas con total independencia de cualquier intervención del operario, especialmente con excepción de una activación o desactivación del proceso de sujeción de herramientas totalmente automatizado por parte del operario y/o de un ajuste de un parámetro de la máquina del dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado. En particular, el dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado se prevé para realizar todos los pasos de trabajo del proceso de sujeción de herramientas desde la inserción del mandril en el dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado hasta la posterior retirada del mandril del dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado, de forma automatizada, al menos de forma mecánica y/o independientemente de la intervención de un operador.
Por "previsto" se entiende, en particular, especialmente programado, diseñado y/o equipado. Por el hecho de que un objeto se prevé para una función determinada ha de entenderse especialmente que el objeto cumple y/o ejecuta esta función determinada en al menos un estado de aplicación y/o estado de funcionamiento.
El término de "herramienta" define en particular una herramienta con un mango cilindrico. En concreto, la herramienta está diseñada como herramienta de mecanizado. En particular, la herramienta está diseñada como una herramienta de precisión, presentando la herramienta especialmente una alta precisión de concentricidad. La herramienta se configura especialmente a modo de escariador, fresa madre, cincel, avellanador y/o preferiblemente a modo de broca y/o fresa. Por "mandril de sujeción " se entiende, en particular, un componente previsto para el registro de una herramienta y para la conexión de la herramienta a una máquina. En particular, el mandril de sujeción está diseñado como una interfaz entre la herramienta y la máquina. Preferiblemente, el mandril de sujeción se configura como mandril de pinza. El mandril de pinza presenta especialmente una pinza. En especial, el mandril de pinza se prevé para sujetar la herramienta en arrastre de fuerza. En particular, el mandril de pinza se puede sujetar apretando una tuerca de unión. Por "tuerca de unión" se entiende especialmente un componente previsto para enroscarlo, al menos parcialmente, en el mandril de pinza de la herramienta y/o en un cuerpo base del mandril de sujeción. En particular, la tuerca de unión presenta una rosca interna. El mandril de sujeción presenta especialmente una rosca exterior. En particular, para sujetar la herramienta en el mandril de sujeción, la tuerca de unión se desliza sobre la herramienta insertada en el mandril de sujeción y se enrosca en el mandril de sujeción hasta alcanzar un par de torsión fijo. En especial, la tuerca de unión se configura, al menos fundamentalmente, en forma de cilindro o prisma. En particular, la tuerca de unión presenta una superficie cilíndrica lisa o una superficie prismática lisa. La tuerca de unión presenta especialmente superficies para herramientas, por ejemplo, superficies para llaves, bordes, agujeros, ranuras o similares, que se prevén para facilitar la transmisión de la fuerza de una herramienta a la tuerca de unión. Sin embargo, la tuerca de unión está preferiblemente libre de superficies de herramientas, por ejemplo, superficies de llaves, bordes, agujeros, ranuras o similares. En particular, la tuerca de unión tiene un diámetro exterior que corresponde al menos sustancialmente a un diámetro exterior del mandril de sujeción. En especial, la tuerca de unión y/o el mandril de sujeción se diseñan al menos fundamentalmente de forma axialmente simétrica. Sin embargo, la tuerca de unión y/o el mandril de sujeción se configuran al menos fundamentalmente de forma rotacionalmente simétrica. Por "fundamentalmente de forma rotacionalmente simétrico" ha de entenderse especialmente rotacionalmente simétrico en el marco de las tolerancias de error habituales. En particular, la tuerca de unión y/o el mandril de sujeción presentan una alta precisión de concentricidad. Por "alta precisión de concentricidad" se entiende, en especial, una precisión de concentricidad inferior a 0,005 mm, preferiblemente inferior a 0,002 mm y con especial preferencia inferior a 0,001 mm.
Por el hecho de que un elemento de absorción de par "absorba un par de torsión" debe entenderse en particular que el elemento de absorción de par se prevé para contrarrestar un par generado durante el proceso de sujeción de la herramienta y, por lo tanto, para evitar que el elemento de sujeción y/o la tuerca de unión giren con respecto al elemento de absorción de par. En particular, el par de torsión puede ser generado, al menos parcialmente, por el elemento de sujeción y/o por el elemento de registro del par de torsión, pero con preferencia el par de torsión es generado por una unidad diferente o separada del elemento de sujeción y/o del elemento de registro del par de torsión.
Se propone además que el elemento de sujeción esté previsto para establecer una conexión al menos en gran parte en arrastre de fuerza con la tuerca de unión del mandril de sujeción. Como consecuencia, el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado puede posibilitar ventajosamente una operación de sujeción de herramientas para un mandril de sujeción que se sujeta por medio de una tuerca de unión que está libre de superficies de llave, muescas, agujeros y/o superficies de ataque de herramientas comparables y/o que presenta una forma de superficie lisa y rotacionalmente simétrica en una superficie orientada hacia el exterior. De forma ventajosa, se puede hacer posible un proceso de sujeción y/o desbloqueo de herramientas automatizado para los mandriles de sujeción del fabricante Nikken, que tienen una forma cilíndrica con una superficie lisa. Una "conexión en arrastre de fuerza" debe entenderse en particular como una conexión que utiliza una fuerza, por ejemplo, una fuerza de fricción y/o una fuerza de compresión. En particular, la conexión en arrastre de fuerza del elemento de sujeción con la tuerca de unión del mandril de sujeción está al menos sustancialmente libre de una conexión en arrastre de forma adicional. Por "en gran medida" debe entenderse en particular al menos en un 60%, preferiblemente al menos en un 75%, ventajosamente al menos en un 85%, preferiblemente al menos en un 95% y con especial preferencia en un 99%.
Se propone además que el elemento de absorción de par comprenda un sensor de par. De este modo se puede detectar ventajosamente un par de torsión por medio del elemento de absorción de par, lo que permite ventajosamente un control, un seguimiento y/o un registro preciso del par de torsión durante el proceso de sujeción de la herramienta. Además, en el proceso de sujeción de la herramienta se puede ajustar de forma ventajosa una fuerza de sujeción específica del mandril de sujeción. Ventajosamente, se puede conseguir una alta precisión en el proceso de sujeción de la herramienta. En particular, el sensor de par se prevé para detectar un par que actúa sobre el elemento de absorción de par. En particular, el sensor de par se diseña a modo de captador de par mecánico y/o electrónico, preferiblemente digital. El sensor de par presenta especialmente una salida de datos. La salida de datos del sensor de par se prevé en particular para la emisión de datos de medición del par. El sensor de par se prevé especialmente para el intercambio de datos con una unidad de control y/o de regulación de un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas.
Además, se propone que el dispositivo de sujeción de herramientas presente al menos una unidad de control y/o de regulación prevista para controlar y/o regular el curso de un par de torsión que el dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión durante el proceso de sujeción de la herramienta. De esta manera, se puede lograr ventajosamente una alta precisión en el proceso de sujeción de la herramienta. Además, se pueden realizar ventajosamente ciclos de apriete complejos, en los que una herramienta se pretensa y se tensa finalmente, por ejemplo, con diferentes fuerzas, y/o en los que a un apriete con un par de apriete específico le sigue un aflojamiento parcial de la tuerca de unión. Por "unidad de control y/o de regulación" debe entenderse en particular una unidad con al menos un sistema electrónico de control. Por "sistema electrónico de control" se entiende, en particular, una unidad con una unidad de procesamiento y con una unidad de memoria, así como con un programa de funcionamiento almacenado en la unidad de memoria. La unidad de control y/o de regulación se prevé especialmente para leer los datos del sensor de par y convertirlos en comandos de control y/o de regulación para controlar y/o regular un componente generador de par. En particular, la unidad de control y/o de regulación se configura en una sola pieza con la unidad de control y/o de regulación del dispositivo de regulación y/o medición de herramientas y/o una unidad operativa del dispositivo de regulación y/o medición de herramientas.
Se propone además que la unidad de control y/o de regulación sirva para regular al menos un par de torsión máximo que el dispositivo de sujeción de herramientas, en particular al menos una unidad de generación de par de torsión del dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión durante la operación de sujeción de la herramienta ZO 11959 EP. De esta manera, se puede lograr ventajosamente una alta precisión en el proceso de sujeción de la herramienta. Además, se puede conseguir ventajosamente un alto nivel de seguridad operativa y/o se pueden evitar daños en las herramientas y/o en los mandriles de sujeción al apretar demasiado la tuerca de unión. En especial, la unidad de control y/o de regulación presenta al menos un módulo de entrada previsto al menos para la introducción de un par máximo específico de la herramienta, por ejemplo, mediante la entrada por parte de un operador y/o mediante la lectura de información de la herramienta desde una base de datos y/o desde una memoria de datos de la herramienta como, por ejemplo, un chip de memoria, un código de barras y/o un código de matriz de datos.
Por otra parte, según la invención el elemento de sujeción y el elemento de absorción de par de torsión se diseñan por separado el uno del otro. De esta manera, se puede conseguir ventajosamente un alto grado de flexibilidad y/o compatibilidad, especialmente diseñando el elemento de sujeción de forma intercambiable. Así se pueden utilizar ventajosamente diferentes elementos de sujeción para diferentes mandriles de sujeción y/o para diferentes tuercas de unión, en particular tuercas de unión con diferentes formas exteriores y/o superficies de llaves. Además, de este modo se puede facilitar especialmente la sustitución de un elemento de sujeción desgastado y/o defectuoso, lo que puede permitir ventajosamente un mantenimiento sencillo. Según la invención, el elemento de sujeción se puede montar y/o desmontar sin problemas en el mandril de sujeción. De acuerdo con la invención, el elemento de sujeción se configura de manera que se pueda colocar suelto sobre el mandril de sujeción y/o retirar de la misma manera del mandril de sujeción. Según la invención, el elemento de sujeción se puede mover de manera desacoplada del elemento de absorción de par y/o de otros componentes del dispositivo de sujeción de herramientas. La expresión "diseñados por separado el uno del otro" significa en particular que dos objetos están libres de componentes comunes y/o están libres de componentes que conectan directa y/o indirectamente los objetos. Por ejemplo, el elemento de sujeción está libre de fijaciones que conectan el elemento de sujeción de forma no desmontable y/o permanente a un componente al que el elemento de absorción de par también está conectado de forma no desmontable y/o permanente. Preferiblemente, el dispositivo de sujeción de herramientas comprende una pluralidad de elementos de sujeción. En particular, una parte de la pluralidad de elementos de sujeción se diseña de manera que los elementos sean al menos sustancialmente idénticos. Otra parte de la pluralidad de elementos de sujeción se diseña en particular de manera que los elementos sean al menos sustancialmente diferentes entre sí, por ejemplo, con diferentes mecanismos de conexión, especialmente diferentes mecanismos de sujeción, y/o zonas de registro de diferente forma y/o tamaño para contactar y/o apretar las tuercas de unión.
Se propone además que el elemento de absorción de par comprenda al menos un elemento de transmisión de par previsto para acoplar el elemento de absorción de par al elemento de sujeción de una manera rotacionalmente fija, en particular para evitar al menos sustancialmente una rotación del elemento de sujeción durante el proceso de sujeción de la herramienta. Así se puede permitir ventajosamente una transmisión eficaz del par de torsión, en particular entre los componentes formados por separado del dispositivo de sujeción de herramientas. Además, se puede lograr un alto grado de flexibilidad, especialmente acoplando el elemento de transmisión de par a una pluralidad de elementos de sujeción diferentes. El elemento de transmisión de par se configura especialmente a modo de al menos un objeto geométrico, por ejemplo, un saliente y/o una hendidura en el elemento de absorción de par, que se prevé preferiblemente para interactuar con un elemento de transmisión de par correspondiente del elemento de sujeción de manera que se impida una rotación relativa entre el elemento de absorción de par y el elemento de sujeción. En particular, el elemento de transmisión de par se prevé para permitir un acoplamiento temporal rotacionalmente fijo entre el elemento receptor de par y el elemento de sujeción. En particular, el elemento de transmisión de par está configurado a modo de al menos un perno, de al menos un gancho y/o de al menos un receptáculo para un perno y/o gancho. Alternativa o adicionalmente, es concebible que el elemento de transmisión de par y/o el correspondiente elemento de transmisión de par del elemento de sujeción se configure a modo de elemento de acoplamiento magnético, por ejemplo, a modo de imán permanente y/o de electroimán.
Adicionalmente se propone que el elemento de sujeción presente un mecanismo de conexión, en particular un mecanismo de apriete, para el establecimiento de la conexión, en particular en arrastre de fuerza, con la tuerca de unión, diseñándose este mecanismo de manera que pueda ser manejado de modo similar a una carraca. Así se puede crear ventajosamente la conexión en arrastre de fuerza y/o de forma entre el elemento de sujeción y la tuerca de unión. Además, se puede lograr ventajosamente un alto grado de flexibilidad de funcionamiento, en particular mediante la manejabilidad tipo carraca, en especial porque se puede conseguir un apriete de la tuerca de unión incluso con rotaciones, que no requiere una rotación completa del elemento de sujeción en 360°. El elemento de sujeción presenta una zona de apriete que se prevé para rodear, al menos parcialmente, la tuerca de unión en una dirección perimetral. En particular, el elemento de sujeción presenta pluralidad de elementos de apriete. Los elementos de apriete se disponen en dirección perimetral de la zona de apriete. En particular, los elementos de sujeción se prevén para establecer la conexión en arrastre de fuerza con la tuerca de unión. Los elementos de apriete se prevén especialmente para aprisionar la tuerca de unión en la zona de apriete mediante una reducción de la zona de apriete, en particular del perímetro de la zona de apriete. Alternativamente, el elemento de sujeción puede presentar al menos una zona de contacto con la tuerca de unión diseñada de manera que coincida con al menos una superficie de herramienta de una tuerca de unión y se prevé en particular para formar una zona de engranaje con las superficies de herramienta de la tuerca de unión con el fin de transmitir un par de torsión entre la tuerca de unión y el elemento de sujeción. Por la expresión "manejable de manera similar a una carraca" ha de entenderse en particular que el mecanismo de conexión, en particular el mecanismo de sujeción, puede ser manejado a la manera de una carraca y/o chicharra, conectándose en particular la tuerca de unión por medio del mecanismo de conexión, especialmente por medio del mecanismo de apriete, al elemento de sujeción de manera rotacionalmente fija en una dirección de rotación alrededor de un eje de simetría de la tuerca de unión, y pudiendo girar la tuerca de unión conectada por el mecanismo de conexión, en particular por el mecanismo de apriete, de manera fundamentalmente libre en una dirección de rotación opuesta a la dirección de rotación. En especial, la tuerca de unión conectada en el elemento de sujeción por medio del mecanismo de sujeción, en particular por medio del mecanismo de apriete, “se puede girar a modo de carraca”. La tuerca de unión conectada al elemento de sujeción por medio del mecanismo de apriete manejable a modo de carraca se conecta al elemento de sujeción especialmente de manera que en una dirección de rotación alrededor del eje de simetría de la tuerca de unión se pueda producir una transmisión del par de torsión entre el elemento de sujeción y la tuerca de unión, mientras que en la dirección de rotación opuesta el elemento de sujeción sigue girando libremente alrededor de la tuerca de unión, al menos en parte.
Se propone además que el elemento de sujeción tenga un elemento de conmutación previsto para hacer posible una conmutación entre dos direcciones de rotación de sujeción opuestas del mecanismo de conexión que se maneja a modo de carraca, en particular el mecanismo de apriete. De esta manera, se puede conseguir ventajosamente una gran flexibilidad del elemento de sujeción, en particular porque la sujeción y el desbloqueo de una herramienta de un mandril de sujeción se pueden llevar a cabo con el mismo elemento de sujeción. Sin embargo, alternativamente también es concebible que se prevean diferentes elementos de sujeción para un proceso de sujeción y para un proceso de desbloqueo de una herramienta. Además, una dirección del par de torsión se puede adaptar ventajosamente a una dirección de una rosca del mandril de sujeción y/o de la tuerca de unión. Ventajosamente, el dispositivo de sujeción de herramientas se puede utilizar para mandriles de sujeción con diferentes direcciones de rosca. En especial, el elemento de conmutación se diseña como palanca de conmutación, pomo de conmutación, corredera de conmutación o similar. En particular, el elemento de conmutación se prevé para determinar el sentido de rotación de la sujeción. Por "sentido de rotación de la sujeción" debe entenderse en particular un sentido de rotación en el que es posible una transmisión de par entre el elemento de sujeción y la tuerca de unión mediante una conexión en arrastre de fuerza por medio del mecanismo de apriete y/o una conexión en arrastre de forma por medio del mecanismo de conexión.
Además, se propone que el elemento de absorción de par comprenda un elemento de accionamiento previsto para el accionamiento, en especial automatizado, del elemento de conmutación. De esta manera, se puede lograr ventajosamente una gran flexibilidad del elemento de absorción de par. Al mismo tiempo se puede lograr ventajosamente una conmutación automatizada del mecanismo de conexión manejable a modo de carraca, en particular del mecanismo de apriete. El elemento de accionamiento se configura especialmente como actuador mecánico que se conmuta y/o acciona eléctricamente.
Además, se propone que el dispositivo de sujeción de herramientas presente al menos una unidad de generación de un par de torsión configurada por separado del elemento de sujeción y/o del elemento de absorción de par y prevista para generar un par de torsión necesario para el proceso de sujeción de la herramienta. De este modo se puede conseguir ventajosamente una generación de un par para el proceso de sujeción de la herramienta desacoplada del elemento de sujeción y/o del elemento de registro del par. De este modo se puede incrementar especialmente una fuerza y/o una precisión del par generado. La unidad de generación de par se diseña en particular a modo de accionamiento rotativo electromotor o similar. Alternativa o adicionalmente, la unidad de generación de par puede comprender un accionamiento rotativo neumático y/o hidráulico. En especial, la unidad de generación de par se prevé para poder girar el mandril de sujeción al menos 360° en un paso de rotación continuo. La unidad de generación de par se configura en especial, al menos parcialmente, en una sola pieza con un accionamiento rotativo, en particular un eje C controlado por CNC, de un dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas, que también puede utilizarse para un proceso de ajuste de herramientas y/o de medición de herramientas del dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas. Por el hecho de que dos unidades, en particular dos accionamientos, estén configurados "parcialmente en una sola pieza", debe entenderse en particular que las unidades, especialmente los accionamientos, presentan al menos uno, en particular al menos dos, ventajosamente al menos tres elementos comunes que son un componente, en particular un componente funcionalmente importante, de ambas unidades.
También se propone que el dispositivo de sujeción de herramientas presente al menos otra unidad de generación de par diseñada por separado de la unidad de generación de par. De esta manera, se puede conseguir ventajosamente una alta precisión y/o un rango particularmente grande de pares regulables, para lo que las diferentes unidades de generación de par que presentan diferentes rangos de trabajo y/o precisiones. La otra unidad de generación de par comprende especialmente un accionamiento hidráulico y/o neumático. Alternativa o adicionalmente, la unidad de generación de par puede comprender un accionamiento rotativo electromotor. En particular, la otra unidad de generación de par se prevé para girar el mandril de sujeción en una pluralidad de pasos rotativos no coherentes en una rotación del mandril de sujeción en ángulos de rotación de más de 360°, comprendiendo los distintos pasos rotativos ángulos rotativos de menos de 360°. En especial, la otra unidad de generación de par se configura por separado de un accionamiento rotativo, en particular un eje C, de un dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas, que también puede utilizarse para un proceso de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas del dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas.
También se propone que la unidad de generación de par se prevea para el preapriete de la tuerca de unión y que la otra unidad de generación de par adicional se prevea para el apriete principal de la tuerca de unión. De este modo, se puede optimizar ventajosamente el proceso de sujeción de la herramienta. En particular, se puede lograr un alto grado de precisión. Por un "preapriete de la tuerca de unión" debe entenderse en particular un apriete de la tuerca de unión en el que una fuerza de sujeción y/o un par de torsión constituyen una fracción de una fuerza de sujeción máxima y/o de un par de torsión máximo. En especial, la fuerza de sujeción y/o el par de apriete durante el preapriete corresponde, como mínimo, al 5%, preferiblemente, como máximo, al 10%, ventajosamente, como máximo, al 15%, con preferencia, como máximo, al 20%, y con especial preferencia, como máximo, al 30% de la fuerza de tensión apriete máxima y/o del par máximo. Por un "apriete principal" se entenderá en particular un apriete en el que la tuerca de unión se aprieta con una fuerza de apriete máxima prevista y/o un par máximo previsto. La otra unidad de generación de par se prevé especialmente para desbloquear la máxima fuerza de sujeción durante un proceso de desbloqueo. En particular, la unidad de generación de par se prevé para realizar un desprendimiento completo de la tuerca de unión del mandril de la herramienta durante el proceso de desbloqueo posterior a la liberación de la máxima fuerza de sujeción.
Se propone además que la otra unidad de generación de par comprenda un elemento de elevación, en particular un elemento de elevación neumático o un elemento de elevación hidráulico, para generar una elevación lineal. De esta manera, se puede conseguir ventajosamente un par elevado. En particular, la otra unidad de generación de par comprende un accionamiento por levas previsto para convertir un movimiento lineal, en particular la elevación lineal, del elemento de elevación, especialmente del elemento de elevación neumático o del elemento de elevación hidráulico, en un movimiento de rotación.
La otra unidad de generación de par se prevé en especial para generar un movimiento de rotación de un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción de herramientas previsto para el apriete principal de la tuerca de unión.
Si el dispositivo de sujeción de herramientas presenta al menos una unidad de regulación prevista para desplazar la otra unidad de generación de par a lo largo de al menos una dirección en espacio, en particular de al menos una dirección horizontal, se puede lograr ventajosamente una gran flexibilidad. En particular, la otra unidad de generación de par se puede acoplar así rotativamente al mandril de sujeción y/o a la tuerca de unión o desacoplar de ellos. Alternativa o adicionalmente, es concebible que la otra unidad de generación de par pueda pivotar y/o moverse en al menos otra, preferiblemente en otras dos direcciones en espacio. La unidad de regulación presenta especialmente, como mínimo, un motor lineal previsto al menos para el desplazamiento de la otra unidad de generación de par.
Si el dispositivo de sujeción de herramientas presenta además al menos una unidad de regulación vertical prevista para permitir un movimiento vertical del elemento de absorción de par, se puede posibilitar ventajosamente un acoplamiento automatizado entre el elemento de sujeción y el elemento de absorción de par. De este modo se puede conseguir ventajosamente un control, en particular una activación y/o desactivación de una transmisión de par a la tuerca de unión. Además, se puede lograr ventajosamente un alto grado de flexibilidad, en particular adaptando una posición del elemento de absorción de par a un tamaño de un mandril de sujeción. La unidad de regulación vertical comprende especialmente un motor lineal o similar, que se prevé al menos para la realización de una traslación continua del elemento de absorción de par en dirección vertical.
Además, se propone un dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas previsto al menos para la regulación y/o, preferiblemente, para la medición óptica de una herramienta sujeta en un mandril de sujeción, con un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, en especial totalmente automatizado, y con un soporte adicional previsto al menos para el registro de un mandril de sujeción, en particular de forma rotacionalmente fija. De este modo se puede ejecutar ventajosamente un proceso de regulación y/o medición de una herramienta en el correspondiente mandril de sujeción con la tuerca de unión directamente durante el proceso de sujeción de la herramienta y/o el proceso de desbloqueo de la herramienta y/o después del proceso de sujeción de la herramienta y/o el proceso de desbloqueo de la herramienta, con lo que se puede lograr especialmente una alta eficiencia y/o una alta precisión. Así, las funciones de dos dispositivos separados, un dispositivo de sujeción de herramientas para mandriles de sujeción adecuadamente diseñados y el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas, se pueden combinar ventajosamente en un solo aparato. En particular, el soporte adicional se configura a modo de adaptador previsto para sostener y/o posicionar el mandril de sujeción con respecto al dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas, en particular con respecto a una unidad de husillo giratorio del dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas. En particular, el soporte adicional está conectado a la unidad de husillo de manera rotacionalmente fija. El soporte adicional presenta especialmente un receptáculo adaptado a al menos una forma exterior de un mandril de sujeción. En particular, el soporte adicional está diseñado de manera que pueda ser sustituido fácilmente. Es concebible que el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas comprenda una pluralidad de soportes frontales para diferentes formas exteriores de mandriles de sujeción. El mandril de sujeción se retiene en el soporte adicional especialmente de manera rotacionalmente fija con respecto al soporte adicional. En particular, el soporte adicional se prevé para transmitir un par de torsión generado por medio de la unidad de generación de par y/o por medio de la otra unidad de generación de par al menos al mandril de sujeción.
Además, se propone que el soporte adicional presente al menos una unidad de acoplamiento prevista para un acoplamiento rotacionalmente fijo del soporte adicional a al menos una de las unidades de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas, en particular la unidad de generación de par y/o la otra unidad de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas. De este modo se hace posible una transmisión ventajosa de un par de torsión al mandril de sujeción y/o a la tuerca de unión. El soporte adicional presenta especialmente al menos otra unidad de acoplamiento prevista para un acoplamiento rotacionalmente fijo a la otra unidad de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas. En particular, la unidad de acoplamiento se prevé para un acoplamiento funcionalmente desbloqueable de la otra unidad de generación de par y del soporte adicional. Por "funcionalmente desbloqueable'' ha de entenderse especialmente que puede ser desbloqueado de forma automatizada durante una operación automatizada. En particular, la otra unidad de generación de par presenta una unidad de acoplamiento correspondiente. Con preferencia, un acoplamiento entre la otra unidad de generación de par y el soporte adicional se produce mediante un acoplamiento, preferiblemente mediante un engranaje de la unidad de acoplamiento y la unidad de acoplamiento correspondiente. En particular, la unidad de acoplamiento correspondiente se diseña en forma de horquilla o llave de boca. De este modo se puede conseguir ventajosamente un acoplamiento de la otra unidad de generación de par con el soporte adicional mediante un simple desplazamiento lineal de la otra unidad de generación de par, que da lugar a que la unidad de acoplamiento correspondiente rodee la unidad de acoplamiento al menos parcialmente. En especial, la unidad de acoplamiento está diseñada a modo de perfil de accionamiento de un tornillo, que presenta en particular al menos dos superficies de llave que se extienden al menos sustancialmente paralelas entre sí en una pared exterior, en particular en una superficie envolvente, del soporte adicional. Dos objetos configurados "rotacionalmente fijos" entre sí deben entenderse en particular como dos objetos libres de posibilidades de rotación entre sí. Los objetos rotacionalmente fijos se conectan especialmente entre sí tal manera que sólo sea posible una rotación conjunta de los objetos.
Adicionalmente se propone que el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas presente una unidad de sensor de ángulo prevista, al menos, para detectar un ángulo de rotación, una dirección de rotación y/o una velocidad de rotación del soporte adicional. Esto permite, ventajosamente, controlar y/o regular con precisión el apriete y/o aflojamiento de la tuerca de unión. La unidad de sensor angular se concibe, en particular, como unidad de medición angular óptica, por ejemplo, mediante un láser y/o una cámara, como unidad de medición angular mecánica, por ejemplo, mediante una rueda de medición y/o un muelle de medición, como unidad de medición angular eléctrica, por ejemplo, mediante una corriente de contacto eléctrica, y/o como unidad de medición angular magnética, por ejemplo, mediante una tensión de inducción.
También se propone que el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas presente un robot de manipulación previsto al menos para colocar automáticamente un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción de herramientas en un mandril de sujeción y/o para retirarlo de un mandril de sujeción. De este modo, se puede impulsar ventajosamente la automatización total del proceso de sujeción de la herramienta. Así se puede reducir ventajosamente la carga de trabajo de un operador, así como el riesgo de errores de funcionamiento. El robot de manipulación se diseña, en particular, como robot industrial de varios ejes. El robot de manipulación presenta especialmente al menos una unidad de mordazas prevista al menos para recibir y/o sujetar al menos un elemento de sujeción. El robot de manipulación se prevé, en particular, para identificar y localizar un elemento de sujeción que coincida con un mandril de sujeción fijado en el soporte adicional. La unidad de mordazas está especialmente diseñada para recoger el elemento de sujeción y para transportarlo a un mandril de sujeción. En particular, la unidad de mordazas está diseñada para colocar el elemento de sujeción en el mandril de sujeción. La unidad de mordazas está especialmente diseñada para retirar el elemento de sujeción del mandril de sujeción después del proceso de sujeción de la herramienta. El elemento de sujeción presenta al menos un elemento de sujeción previsto para formar una superficie de ataque para la unidad de mordazas del robot de manipulación. En particular, el elemento de sujeción se configura a modo de ranura de agarre.
Además, se propone un procedimiento con un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, en particular un dispositivo de sujeción de herramientas totalmente automatizado, en el que una herramienta se sujeta en el mandril de sujeción mediante el apriete de una tuerca de unión de un mandril de sujeción y/o se suelta del mandril de sujeción mediante el aflojamiento de la tuerca de unión, en el que un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción de herramientas se conecta al mandril de sujeción por medio de una conexión en arrastre de fuerza, al menos en gran medida, en especial por medio de una conexión de apriete, y/o mediante una conexión en arrastre de forma a la tuerca de unión del mandril de sujeción, y en el que un par de torsión producido durante un proceso de sujeción de la herramienta, en particular durante un proceso de inserción y/o extracción de la herramienta, es absorbido al menos en gran medida por un elemento de absorción de par de torsión del dispositivo de sujeción de herramientas. De este modo, se pueden conseguir propiedades especialmente ventajosas en relación con un proceso de sujeción y/o desbloqueo de una herramienta, en particular de una herramienta que requiere una conexión en arrastre de forma con la tuerca de unión y/o preferiblemente una sujeción al menos parcial, en particular al menos en gran medida, en arrastre de fuerza de la tuerca de unión para manipular la tuerca de unión durante un proceso de sujeción y/o desbloqueo de la herramienta, dentro de un mandril de sujeción y/o fuera de un mandril de sujeción. Ventajosamente, se puede lograr un alto grado de automatización.
Por otra parte, se propone un procedimiento para una sujeción automatizada, en particular totalmente automatizada, de una herramienta en un mandril de sujeción dotado de una tuerca de unión por medio del dispositivo de sujeción de herramientas, en el que la tuerca de unión del mandril de sujeción se aprieta a un primer par de apriete límite en al menos un paso de sujeción y en el que la tuerca de unión del mandril de sujeción se aprieta a un segundo par de apriete límite en al menos otro paso de sujeción que, en cuanto al tiempo, sigue al primer paso de sujeción, generando el par de apriete para la tuerca de unión en los dos pasos de apriete unas unidades de generación de par diseñadas por separado unas de otras y manejadas de manera automatizada. De este modo se puede conseguir ventajosamente una alta precisión del proceso de sujeción. Además, se puede lograr ventajosamente un amplio ancho de banda de pares posibles. También se puede lograr ventajosamente una alta velocidad del proceso de sujeción, en particular fijando el mandril de sujeción en primer lugar de forma rápida y aproximada mediante la unidad de generación de par en el paso de sujeción y apretándolo después de forma más lenta y precisa hasta el segundo par de apriete límite en el paso de sujeción posterior. Además, de esta forma se pueden conseguir ventajosamente altos pares de apriete de las tuercas de unión. En particular, el primer par límite es inferior a unos 25 Nm, preferiblemente inferior a unos 17 Nm, ventajosamente inferior a unos 12 Nm, preferiblemente inferior a unos 7 Nm y con especial preferencia superior a unos 3 Nm. En especial, el segundo par límite es de al menos 40 Nm, preferiblemente de al menos 50 Nm, ventajosamente de al menos 60 Nm, preferiblemente de al menos 70 Nm y con especial preferencia de al menos 80 Nm. En particular, entre el paso de sujeción y el paso de sujeción posterior, una herramienta introducida en el mandril de sujeción se ajusta automáticamente, especialmente de forma totalmente automatizada a la longitud mediante el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas. De este modo, una ligera sujeción generada por el primer par de apriete límite se puede aprovechar ventajosamente para asegurar la herramienta contra el deslizamiento, mientras se mantiene la capacidad de ajuste de la longitud. A continuación del ajuste de la longitud de la herramienta, ésta se fija firmemente en el mandril de sujeción apretándolo hasta el segundo par de apriete. De esta manera se puede conseguir ventajosamente un proceso combinado optimizado de sujeción inicial, medición y sujeción de la herramienta.
Se propone además que al menos el primer par de apriete límite y/o al menos el segundo par de apriete límite sean preestablecidos y/o supervisados por una unidad de control y/o de regulación del dispositivo de sujeción de herramientas. De esta manera, se puede lograr ventajosamente un alto grado de automatización y/o un alto nivel de fiabilidad operativa.
Se propone igualmente que el segundo par límite sea en un múltiplo mayor que el primer par límite por un múltiplo, en particular tres veces, preferiblemente cinco veces, ventajosamente siete veces, especialmente diez veces y con especial preferencia 20 veces mayor. De esta manera, se puede conseguir un par de apriete especialmente alto de la tuerca de unión, con lo que se puede sujetar ventajosamente una amplia gama de mandriles de sujeción.
Además, se propone un procedimiento para un desbloqueo automatizado, en particular totalmente automatizado, de una herramienta de un mandril de sujeción provisto de una tuerca de unión por medio de un dispositivo de sujeción de herramientas, en el que la tuerca de unión del mandril de sujeción se desenrosca de forma automatizada en al menos un paso de desbloqueo de otra unidad de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas con un primer número de vueltas, y en el que la tuerca de unión del mandril de la herramienta se desenrosca de forma automatizada en al menos otro paso de desbloqueo, que en el tiempo sigue al paso de desbloqueo, de la una unidad de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas, que está diseñada por separado de la otra unidad de generación de par adicional, con un segundo número de vueltas, registrándose el número total de vueltas por medio de la unidad de generación de par y/o por una unidad de sensor de ángulo del dispositivo de sujeción de herramientas. De este modo, se puede conseguir ventajosamente un alto grado de precisión. Ventajosamente, se puede evitar que la tuerca de unión se apriete en exceso durante un proceso de desbloqueo, con lo que se pueden evitar ventajosamente daños en una rosca de la tuerca de unión o en una rosca del mandril de sujeción. Además, mediante el registro del número total de vueltas, se puede mejorar ventajosamente una automatización del proceso de desbloqueo de la herramienta, en particular, al poder asegurar que cuando el elemento de sujeción se retira del mandril de sujeción, en particular por medio del robot de manipulación, la tuerca de unión que todavía está atascada en el elemento de sujeción después de un proceso de desbloqueo de la herramienta ya no está conectada al mandril de sujeción, con lo que se pueden evitar ventajosamente daños en el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado.
También se propone que cuando el par de torsión caiga por debajo de un par de torsión de desbloqueo, se termine el paso de desbloqueo, en particular una generación de par de la otra unidad de generación de par, y se inicie el otro paso de desbloqueo, en particular una generación de par de la unidad de generación de par. De este modo se puede conseguir ventajosamente un proceso de desencofrado especialmente eficaz. Además, se puede garantizar ventajosamente que las unidades de generación de par se utilicen preferiblemente en sus respectivos rangos óptimos de par. Así se logra ventajosamente una larga vida útil del dispositivo de sujeción de herramientas.
Además, se propone que el otro paso de desbloqueo, en particular una generación de par de la unidad de generación de par, se detenga tan pronto como se supere un valor límite de un número total de vueltas de la tuerca de unión, calculándose especialmente el número total de vueltas sumando el primer número de vueltas y el segundo número de vueltas registrados. De esta manera, se puede lograr ventajosamente un alto grado de precisión. Se puede evitar ventajosamente que la tuerca de unión se apriete en exceso durante un proceso de desbloqueo, con lo que se puede evitar ventajosamente que se produzcan daños en una rosca de la tuerca de unión o en una rosca del mandril de sujeción. Además, mediante el registro del número total de vueltas se puede mejorar ventajosamente la automatización del proceso de desbloqueo de la herramienta. En particular, el valor límite del número total de vueltas corresponde a un número de vueltas que es al menos mayor, preferiblemente mayor en al menos el número 1 y preferiblemente, como máximo, mayor en el número 5, que el número total de vueltas de la rosca interior de la tuerca de unión. Alternativa o adicionalmente, es concebible que un número de vueltas se registre por medio de la unidad de sensor de ángulo durante un proceso de sujeción de una herramienta en un mandril de sujeción, se almacene en un soporte de datos y se establezca como un valor límite del número total de vueltas, en particular como el número de vueltas mencionado, durante un proceso de desbloqueo.
Dibujos
Otras ventajas se desprenden de la siguiente descripción de los dibujos. En los dibujos se muestran dos ejemplos de realización de la invención. Los dibujos, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características combinadas.
Se muestra en la:
Figura 1 una representación esquemática de un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas con un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado y un mandril de sujeción;
Figura 2 una representación esquemática en perspectiva del mandril de sujeción;
Figura 3 una representación esquemática en perspectiva de un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción de herramientas automatizado;
Figura 4 una representación esquemática en perspectiva de un elemento de absorción de par del dispositivo de sujeción de herramientas automatizado;
Figura 5 una representación esquemática en perspectiva del mandril de sujeción sujeto en un soporte adicional del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas;
Figura 6 una representación esquemática de otra unidad de generación de par del dispositivo de sujeción de herramientas automatizado;
Figura 7 un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento con el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado y
Figura 8 una vista esquemática en perspectiva de un elemento de sujeción alternativo del dispositivo de sujeción de herramientas automatizado.
Descripción de los ejemplos de realización
La figura 1 muestra un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a previsto al menos para regular y/o medir, preferiblemente de forma óptica, una herramienta 10a sujeta en un mandril de sujeción 14a. El mandril de sujeción 14a se ha diseña como mandril de pinza (véase también la figura 2). El mandril de sujeción 14a comprende una tuerca de unión 12a. El mandril de sujeción 14a comprende un cuerpo base 86a. La tuerca de unión 12a puede enroscarse en el cuerpo base 86a. El mandril de sujeción 14a presenta un receptáculo para herramientas 74a. El receptáculo de herramientas 74a se prevé para insertar y/o recibir el mango de una herramienta 10a. El mandril de sujeción 14a comprende una pinza 76a. La pinza 76a está dispuesta en el receptáculo de herramientas 74a del mandril de sujeción 14a. La tuerca de unión 12a se prevé para que se guíe a través de una herramienta 10a insertada en el receptáculo de herramientas 74a y se enrosque en el cuerpo base 86a del mandril de sujeción 14a. La pinza 76a está diseñada para ser sujetada mediante el enroscado de la tuerca de unión 12a. La pinza 76a está diseñada para fijar una herramienta 10a en el mandril de sujeción 74a enroscando la tuerca de unión 12a.
El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a comprende una torre de medición 78a. La torre de medición 78a comprende un dispositivo de medición óptica 80a. El dispositivo de medición óptica 80a se prevé para medir y/o regular la herramienta 10a sujeta en el mandril de sujeción 14a, especialmente al menos un filo de corte de la herramienta 10a sujeta en el mandril de sujeción 14a. El dispositivo de medición óptica 80a está diseñado a modo de dispositivo de medición de luz transmitida. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a puede comprender un dispositivo de medición de luz incidente. El dispositivo óptico de medición 80a se desplaza verticalmente a lo largo de la torre de medición 78a. El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a comprende una mesa de medición 82a. La torre de medición 78a está diseñada de manera que se desplace horizontalmente a lo largo de la mesa de medición 82a. El dispositivo óptico de medición 80a está diseñado de manera que se desplace horizontalmente a lo largo de la mesa de medición 82a. El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta una unidad de control y/o de regulación 22a. La unidad de control y/o de regulación 22a se prevé al menos para controlar y/o regular el movimiento y/o el funcionamiento de la torre de medición 78a y/o del dispositivo de medición óptica 80a. La unidad de control y/o de regulación 22a comprende al menos una unidad operativa.
El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a comprende un soporte adicional 44a. El soporte adicional 44a se prevé para la recepción rotacionalmente fija de un mandril de sujeción 14a. El soporte adicional 44a está adaptado a una forma exterior del mandril de sujeción 14a. El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta una pluralidad de soportes adicionales de diferentes formas 44a, que se adaptan a las distintas formas exteriores de los diferentes mandriles de sujeción 14a. El soporte adicional 44a se diseña de modo que pueda ser sustituido. El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta una unidad de husillo 84a. La unidad de husillo 84a se prevé para su acoplamiento rotacionalmente fijo a un soporte adicional 44a. La unidad de husillo 84a se conecta de forma fija al dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a. La unidad de husillo 84a se configura de forma giratoria. El soporte adicional 44a presenta una unidad de acoplamiento 46a (véase también la figura 5). La unidad de acoplamiento 46a se prevé para un acoplamiento rotacionalmente fijo del soporte adicional 44a con una unidad de generación de par 34a de un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado.
El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta una unidad de sensor de ángulo 48a. La unidad de sensor de ángulo 48a se prevé para registrar un ángulo de rotación, una dirección de rotación y/o una velocidad de rotación del soporte adicional 44 en relación con la mesa de medición 82 del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a. La unidad de sensor de ángulo 48a se configura parcialmente en una sola pieza con la unidad de control y/o de regulación 22a. Alternativa o adicionalmente, la unidad de sensor de ángulo 48a se prevé para al menos transmitir datos de medición angular y/o datos de medición de velocidad angular a la unidad de control y/o de regulación 22a y/o al menos para recibir y/o procesar comandos de control y/o de regulación desde la unidad de control y/o de regulación 22a.
El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta un robot de manipulación 50a. El robot de manipulación 50a se prevé para colocar un elemento de sujeción 16a del dispositivo de sujeción de herramientas de forma automatizada en un mandril de herramientas 14a y/o para retirarlo de un mandril de herramientas 14a. El robot de manipulación 50a se diseña como un robot industrial de varios ejes. El robot de manipulación 50a comprende una unidad de mordazas 60a. La unidad de mordazas 60a está diseñada para agarrar, recoger y/o depositar los elementos de sujeción 16a.
El dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a presenta un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado. El dispositivo de sujeción de herramientas está totalmente automatizado. El dispositivo de sujeción de herramientas se prevé para sujetar al menos una herramienta 10a en el mandril de sujeción 14a mediante el apriete de la tuerca de unión 12a de un mandril de sujeción 14a y/o para soltar la herramienta 10a del mandril de sujeción 14a mediante el aflojamiento de la tuerca de unión 12a. El dispositivo de sujeción de herramientas comprende una unidad de control y/o de regulación 22a. La unidad de control y/o de regulación 22a del dispositivo de sujeción de herramientas se configura, al menos parcialmente, en una sola pieza con la unidad de control y/o de regulación 22a del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta un elemento de sujeción 16a (véase también la figura 3). El elemento de sujeción 16a se configura de manera que pueda ser colocado de forma suelta en el mandril de sujeción 14a. El elemento de sujeción 16a se configura de manera que pueda ser retirado sin problemas del mandril de sujeción 14a. El elemento de sujeción 16a se prevé para establecer una conexión de apriete con la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a. El elemento de sujeción 16a presenta un mecanismo de conexión 26a. El mecanismo de conexión 26a se prevé para establecer la conexión con la tuerca de unión 12a. La conexión del elemento de sujeción 16a con la tuerca de unión 12a se configura a modo de conexión de apriete. El mecanismo de conexión 26a del elemento de sujeción 16a se configura como un mecanismo de apriete. El mecanismo de conexión 26a del elemento de sujeción 16a mostrado en la figura 3, diseñado como mecanismo de apriete, se prevé para establecer una conexión en gran medida en arrastre de fuerza con la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a.
El elemento de sujeción 16a mostrado en la figura 3 presenta una zona de apriete 66a. La zona de apriete 66a se prevé para recibir una tuerca de unión 12a. La zona de apriete 66a se prevé para rodear una tuerca de unión 12a. La zona de apriete 66a forma una escotadura 88a en el elemento de sujeción 16a. La escotadura 88a del elemento de sujeción 16a presenta una forma que corresponde a una forma exterior de la tuerca de unión 12a. El elemento de sujeción 16a presenta una pluralidad de elementos de apriete 64a. Los elementos de apriete 64a se distribuyen a lo largo de una pared 90a de la escotadura 88a del elemento de sujeción 16a. Los elementos de apriete 64a están previstos para sujetar una tuerca de unión 12a en la zona de sujeción 66a. Los elementos de apriete 64a se prevén para fijar una tuerca de unión cilíndrica 12a configurada sin superficies de herramienta.
El mecanismo de conexión 26a se ha configurado de forma que pueda ser manejado a modo de carraca. En un estado en el que el elemento de sujeción 16a está conectado a una herramienta 10a, el elemento de sujeción 16a puede girar parcialmente alrededor de la herramienta 10a en una dirección de rotación por medio del mecanismo de conexión que se maneja como una carraca 26a en torno a un eje de rotación paralelo a una dirección de inserción de la herramienta 10a en la zona de apriete 66a, mientras que en una dirección de rotación de sujeción opuesta a la dirección de rotación sólo puede girar junto con la herramienta 10a. Una rotación del elemento de sujeción 16a en el sentido de rotación de sujeción se prevé para apretar y/o aflojar una tuerca de unión 12a. Por lo contrario, un giro del elemento de sujeción 16a en el sentido de giro contrario al de la sujeción no provoca el apriete y/o el aflojamiento de la tuerca de unión 12a. El sentido de giro del apriete se puede elegir. El elemento de sujeción 16a presenta un elemento de conmutación 28a previsto para permitir la conmutación entre dos direcciones de rotación de sujeción opuestas del mecanismo de conexión 26a manejable a modo de carraca.
El elemento de sujeción 16a presenta un elemento de retención 68a. El elemento de retención 68a consiste en una ranura de agarre. El elemento de retención 68a se prevé para configurar una superficie de ataque para la unidad de mordazas 60a del robot de manipulación 50a. La unidad de mordazas 60a del robot de manipulación 50a se prevé para encajar en arrastre de forma en el elemento de retención 68a mediante elementos de agarre en forma de horquilla de la unidad de mordazas 60a para recoger el elemento de sujeción 16a. El elemento de sujeción 16a presenta elementos de transmisión de par 62a correspondientes. Los correspondientes elementos transmisores de par 62a se prevén para un acoplamiento a los elementos de transmisión de par 24a de un elemento de absorción de par 18a.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta el elemento de absorción de par 18a (véase también la figura 4). El elemento de absorción de par 18a se prevé para recibir la mayor parte de un par de torsión que se produce durante un proceso de sujeción de la herramienta. El elemento de absorción de par 18a y el elemento de sujeción 16a se configuran por separado el uno del otro. El Elemento de absorción de par 18a presenta el elemento de transmisión de par 24a. El elemento de transmisión de par 24a del elemento de absorción de par 18a se prevé para acoplar el elemento de absorción de par 18a de forma rotacionalmente fija al elemento de sujeción 16a. El elemento de transmisión de par 24a del elemento de absorción de par 18a y el correspondiente elemento de transmisión de par 62a del elemento de sujeción 16a engranan el uno en el otro para acoplar el elemento de sujeción 16a al elemento de absorción de par 18a. El elemento de transmisión de par 24a se ha configurado a modo de pin. El elemento de transmisión de par correspondiente 62a se ha configurado a modo de escotadura.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta una unidad de regulación vertical 40a. La unidad de regulación vertical 40a se prevé para permitir un desplazamiento vertical del elemento de absorción de par 18a. Mediante el movimiento vertical del elemento de absorción de par 18a, se puede establecer un acoplamiento de los elementos de transmisión de par 24a, 62a. Un descenso vertical del elemento de absorción de par 18a en la dirección de un elemento de sujeción 16a colocado en un mandril de sujeción 14a conduce a un engranaje del elemento de transmisión de par 24a del elemento de absorción de par 18a en el correspondiente elemento de transmisión de par 62a del elemento de sujeción 16a. Al menos la posición y/o al menos la velocidad de desplazamiento de la unidad de regulación vertical 40a se pueden ajustar mediante la unidad de control y/o de regulación 22a. Por ejemplo, es concebible que los datos de posición y/o de medición registrados por el dispositivo de medición óptica 80a sean procesados por la unidad de control y/o de regulación 22a y convertidos en comandos de control para la unidad de regulación vertical 40a. De esta manera se puede conseguir ventajosamente un acoplamiento preciso y/o sin daños de los elementos de transmisión de par 24a, 62a. En particular, es concebible que el dispositivo óptico de medición 80a esté previsto para detectar los elementos de sujeción 16a mal posicionados, por ejemplo, los elementos de sujeción 16a que se apoyan de forma torcida y/o en ángulo en el mandril de sujeción 14a y, en consecuencia, para evitar que el elemento de absorción de par 18a baje o que los elementos de transmisión de par 24a, 62a se acoplen entre sí. De este modo, se pueden evitar ventajosamente fallos de funcionamiento y/o daños en el dispositivo de sujeción de herramientas.
El elemento de absorción de par 18a presenta un elemento de accionamiento 30a. El elemento de accionamiento 30a se prevé para accionar el elemento de conmutación 28a del elemento de sujeción 16a. El elemento de accionamiento 30a comprende un cilindro neumático previsto para generar un movimiento de al menos una parte del elemento de accionamiento 30a, que está previsto para accionar mecánicamente el elemento de conmutación 28a.
El elemento de absorción de par 18a comprende un sensor de par 20a. El sensor de par 20a se prevé para registrar un par aplicado al elemento de absorción de par 18a. El sensor de par 20a se configura como una brida de medición de par. El sensor de par 20a comprende un captador de par. El captador de par se configura como cuerpo de resorte. Alternativa o adicionalmente, el captador de par puede funcionar según un principio piezoeléctrico, magnetoelástico y/u óptico. La unidad de control y/o de regulación 22a se prevé para leer y/o recibir datos del sensor de par 20a. La unidad de control y/o de regulación 22a se prevé para controlar y/o regular el desarrollo de un par de torsión que el dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión 12a durante el proceso de sujeción de la herramienta. La unidad de control y/o de regulación 22a se prevé para ajustar un par máximo que el dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión 12a durante el proceso de sujeción de herramientas.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta una unidad de generación de par 32a (compárese la figura 1 o la figura 5). La unidad de generación de par 32a se configura por separado del elemento de sujeción 16a y/o por separado del elemento de absorción de par 18a. La unidad de generación de par 32a se prevé para generar un par necesario para el proceso de sujeción de la herramienta. La unidad de generación de par 32a se configura, al menos parcialmente, en una sola pieza con la unidad de husillo 84a del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a. La unidad de generación de par 32a se configura, al menos parcialmente, en una sola pieza con una unidad del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a prevista para posicionar la herramienta 10a durante un proceso de medición y/o de regulación del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a, por ejemplo, mediante el dispositivo de medición óptica 80a. La unidad de generación de par 32a se prevé para precargar la tuerca de unión 12a durante un proceso de sujeción de la herramienta. La unidad de generación de par 32a, en particular el par generado por la unidad de generación de par 32a y/o la rotación generada por la unidad de generación de par 32a, se puede controlar por medio de la unidad de control y/o de regulación 22a. Un control y/o una regulación del par y/o de la rotación de la unidad de generación de par 32a se realizan en base a los datos de medición del sensor de par 20a.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta otra unidad de generación de par 34a (véase la figura 1, la figura 5 o la figura 6). La otra unidad de generación de par 34a se configura por separado de la unidad de generación de par 32a. La otra unidad de generación de par 34a se prevé para una sujeción principal de la tuerca de unión 12a. La otra unidad de generación de par 34a se prevé generar un par mayor que el de la unidad de generación de par 32a. La otra unidad de generación de par 34a comprende una unidad de acoplamiento correspondiente 70a. La unidad de acoplamiento correspondiente 70a se prevé para su acoplamiento a la unidad de acoplamiento 46a del soporte adicional 44a. La unidad de acoplamiento 70a correspondiente se configura a modo de llave de boca. La correspondiente unidad de acoplamiento 70a, que tiene forma de llave de boca, se prevé para rodear, al menos parcialmente, el soporte adicional 44a. La otra unidad de generación de par 34a comprende un engranaje de levas 72a. El engranaje de levas 72a se prevé para generar un movimiento de rotación de la correspondiente unidad de acoplamiento 70a. La otra unidad de generación de par 34a comprende un elemento de elevación 36a. El elemento de elevación 36a se configura como elemento de elevación neumático 36a, en particular como cilindro neumático. Alternativamente, el elemento de elevación 36a también se puede configurar como elemento de elevación hidráulico o como elemento con un accionamiento lineal motorizado. El elemento de elevación 36a se prevé para generar una elevación sustancialmente lineal. El elemento de elevación 36a se prevé para generar el movimiento de la correspondiente unidad de acoplamiento 70a a lo largo de la pista definida por el engranaje de levas 72a. El elemento de elevación 36a se prevé, en interacción con el engranaje de levas 72a, para generar un par de torsión controlable y/o ajustable que pueda ser transmitido por medio de la correspondiente unidad de acoplamiento 70a al soporte adicional 44a y, por tanto, a la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a insertado en el soporte adicional 44a.
El dispositivo de sujeción de herramientas presenta una unidad de regulación 38a. La unidad de regulación 38a se prevé para desplazar la otra unidad de generación de par 34a a lo largo de una dirección horizontal. La unidad de regulación 38a se prevé para establecer y/o desbloquear el acoplamiento entre la unidad de acoplamiento 46a y la unidad de acoplamiento 70a correspondiente mediante el desplazamiento horizontal de la otra unidad de generación de par 34a.
En la figura 7, se muestra un diagrama de flujo esquemático de un proceso 110a con el dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, en el que la herramienta 10a se sujeta en el mandril de sujeción 14a mediante el apriete de la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a y/o se desprende del mandril de sujeción 14a mediante el aflojamiento de la tuerca de unión 12a, conectándose el elemento de sujeción 16a del dispositivo de sujeción de herramientas a la tuerca de unión 12a del mandril de la herramienta 14a mediante la conexión en gran parte en arrastre de fuerza y/o la conexión en arrastre de forma y siendo absorbido el par de torsión que se produce durante el proceso de sujeción de la herramienta, al menos en gran medida, por el elemento de absorción de par 18a del dispositivo de sujeción de herramientas.
En un procedimiento para una sujeción automatizada de la herramienta 10a en el mandril de sujeción 14a, en al menos un paso de procedimiento 92a el elemento de sujeción 16a es recogido por el robot de manipulación 50a y colocado sobre el mandril de sujeción 14a, en el que se inserta una herramienta 10a. En al menos otro paso de procedimiento más 94a, el elemento de sujeción 16a se aprisiona con la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a. En al menos un paso de procedimiento más 96a, el elemento de recepción de par 18a se desplaza, en particular se baja, por medio de la unidad de regulación vertical 40a. En al menos otro paso de procedimiento más 98a, el elemento de recepción de par 18a se baja mediante la unidad de regulación vertical 40a hasta tal punto que el elemento de transmisión de par 24a del elemento de recepción de par 18a se acopla de forma rotacionalmente fija al elemento de transmisión de par 62a del elemento de sujeción 16a. En al menos otro paso de procedimiento más 100a, el elemento de conmutación 28a del elemento de sujeción 16a se conmuta por medio del elemento de accionamiento 30a del elemento de recepción de par 18a de manera que la tuerca de unión 12a y el elemento de sujeción 16a se acoplen entre sí de manera rotacionalmente fija en una dirección de rotación prevista para apretar la tuerca de unión 12a.
En al menos un paso de sujeción 52a, la tuerca de unión 12a del mandril de la herramienta 14a se aprieta a un primer par límite por medio de la unidad de generación de par 32a. Cuando la tuerca de unión 12a se aprieta hasta el primer par de apriete límite, el par de apriete momentáneo es supervisado por la unidad de control y/o de regulación 22a del dispositivo de sujeción de herramientas. El primer par límite es especificado por la unidad de control y/o de regulación 22a. Es concebible que el primer par límite sea introducido de antemano manualmente o de forma al menos parcialmente automática por un operador en la unidad de control y/o de regulación 22a. En al menos otro paso más del procedimiento 102a, la herramienta 10a pretensada con el primer par límite se mide y/o ajusta, midiéndose especialmente la longitud y ajustándola por medio del dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas 42a. En al menos otro paso más de procedimiento 104a, la unidad de acoplamiento correspondiente 70a de la otra unidad de generación de par 34a se desplaza en dirección horizontal hacia el soporte de adicional 44a, con lo que se genera un acoplamiento entre la otra unidad de generación de par 34a y el soporte adicional 44a.
En al menos otro paso de sujeción apriete adicional 54a que, en cuanto al tiempo, sigue al paso de sujeción 52a, la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a se aprieta a un segundo par límite por medio de la otra unidad de generación de par 34a. El segundo par límite es en un múltiplo mayor que el primer par límite. Cuando la tuerca de unión 12a se aprieta hasta el segundo par de apriete límite, el par de apriete momentáneo es supervisado por la unidad de control y/o de regulación 22a del dispositivo de sujeción de herramientas. El segundo par límite es especificado por la unidad de control y/o de regulación 22a. Es concebible que el segundo par límite sea introducido de antemano de forma manual o al menos parcialmente automática por un operador en la unidad de control y/o de regulación 22a. Alternativa o adicionalmente, es concebible que por medio de un dispositivo de medición óptico 80a se vigile un movimiento de una marca en la tuerca de unión 12a y/o en el cuerpo base 86a del mandril de sujeción 14a para el ajuste del segundo par de torsión límite. Para ello, se puede controlar, por ejemplo, la congruencia de dos marcas en partes del mandril de sujeción 14a que giran las unas con respecto a las otras. En al menos otro paso más del procedimiento 106a, la unidad de acoplamiento 46a del soporte adicional 44a y la correspondiente unidad de acoplamiento 70a de la otra unidad de generación de par 34a se desacoplan, alejándose la otra unidad de generación de par 34a horizontalmente del soporte adicional 44a por medio de la unidad de regulación 38a. En al menos otro paso de procedimiento más 108a, el apriete entre el elemento de sujeción 16a y la tuerca de unión 12a se desbloquea y el elemento de sujeción 16a se retira del mandril de sujeción 14a con ayuda del robot de manipulación 50a.
En un procedimiento para el desbloqueo automatizado de la herramienta 10a en el mandril de sujeción 14a, en al menos un paso de procedimiento 112a el elemento de sujeción 16a es recogido por el robot manipulador 50a y colocado sobre el mandril de sujeción 14a en el que se sujeta una herramienta 10a. En al menos otro paso de procedimiento más 114a, el elemento de sujeción 16a se fija con la tuerca de unión 12a del mandril de sujeción 14a. En al menos otro paso de procedimiento más 116a, el elemento de recepción de par 18a se desplaza, en particular se baja, por medio de la unidad de regulación vertical 40a. En al menos otro paso de procedimiento más 118a, el elemento de recepción de par 18a es bajado por la unidad de regulación vertical 40a hasta tal punto que el elemento de transmisión de par 24a del elemento de recepción de par 18a se acople de manera rotacionalmente fija al elemento de transmisión de par 62a del elemento de sujeción 16a. En al menos otro paso de procedimiento más 120a, el elemento de conmutación 28a del elemento de sujeción 16a se conmuta por medio del elemento de accionamiento 30a del elemento de recepción de par 18a de manera que la tuerca de unión 12a y el elemento de sujeción 16a se acoplen entre sí de forma rotacionalmente fija en una dirección de rotación prevista para liberar la tuerca de unión 12a. En al menos otro paso de procedimiento más 124a, la unidad de acoplamiento correspondiente 70a de la otra unidad de generación de par 34a se desplaza en dirección horizontal hacia el soporte adicional 44a, con lo que se genera un acoplamiento entre la otra unidad de generación de par adicional 34a y el soporte adicional 44a.
En al menos un paso de desbloqueo 56a, la tuerca de unión 12a es desenroscada de forma automatizada por la otra unidad de generación de par 34a con un primer número de vueltas. En este proceso, el primer número de vueltas es detectado por la unidad de sensor de ángulo 48a y/o la unidad de generación de par 32a. En al menos otro paso de procedimiento más 122a, el paso de desbloqueo 56a, en particular la generación de par de la otra unidad de generación de par 34a, se termina si el par cae por debajo de un par de desbloqueo. En al menos otro paso de procedimiento más 126a, la unidad de acoplamiento 46a del soporte adicional 44a y la correspondiente unidad de acoplamiento 70a de la otra unidad de generación de par 34a se desacoplan, alejándose la otra unidad de generación de par 34a horizontalmente del soporte adicional 44a por medio de la unidad de regulación 38a.
En al menos otro paso de desbloqueo 58a, especialmente en un paso que sigue, en cuanto al tiempo, al paso de desbloqueo 56a, la tuerca de unión 12a se desatornilla de forma automatizada con un segundo número de vueltas por medio de la unidad de generación de par 32a, configurada por separado de la otra unidad de generación de par 34a. En este proceso, el segundo número de vueltas es detectado por la unidad de sensor de ángulo 48a y/o la unidad de generación de par 32a. Además, en el otro paso de desbloqueo 58a, la unidad de control y/o de regulación 22a determina el número total de vueltas. En al menos otro paso más de procedimiento 128a, el paso de desbloqueo 58, en particular una generación de par de la unidad de generación de par 32a, se detiene tan pronto como se supere un valor límite del número total de vueltas de la tuerca de unión 12a. En al menos otro paso de procedimiento más 130a, el robot de manipulación 50a retira el elemento de sujeción 16a del mandril de sujeción 14a. En al menos otro paso más del procedimiento 132a, la herramienta 10a se retira del mandril de sujeción 14a.
En la figura 8 se muestra otro ejemplo de realización de la invención. Las siguientes descripciones y los dibujos se limitan esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realización, por lo que en principio también se puede hacer referencia a los dibujos y/o a la descripción de los otros ejemplos de realización, en particular a los de las figuras 1 a 7, con respecto a los componentes con la misma referencia. Para diferenciar los ejemplos de realización, se coloca la letra a detrás del número de referencia del ejemplo de realización de las figuras 1 a 7. En el ejemplo de realización de la figura 8, la letra a se sustituye por la letra b.
La figura 8 muestra un elemento de sujeción alternativo 16b de un dispositivo de herramientas automatizado. El elemento de sujeción 16b presenta una escotadura 88b. La escotadura 88b tiene la forma de un prisma octogonal. La forma de prisma octogonal de la escotadura 88b se adapta a una forma exterior de una tuerca de unión alternativa 12b de un mandril de sujeción alternativo 14b, en particular a una superficie de herramienta de la tuerca de unión alternativa 12b del mandril de sujeción alternativo 14b. Alternativamente, la escotadura 88b puede presentar otra forma exterior distinta de la forma de prisma octogonal y correspondiente a la forma exterior de la tuerca de unión 12b. Lista de referencias
10 Herramienta
12 Tuerca de unión
14 Mandril de sujeción
16 Elemento de sujeción
18 Elemento de absorción de par
Sensor de par
Unidad de control y/o de regulación
Elemento de transmisión de par
Mecanismo de conexión
Elemento de conmutación
Elemento de accionamiento
Unidad de generación de par
Otra unidad de generación de par
Elemento de elevación
Unidad de regulación
Unidad de regulación vertical
Unidad de regulación y/o de medición de herramientas
Soporte adicional
Unidad de acoplamiento
Unidad de sensor de ángulo
Robot de manipulación
Paso de sujeción
Otro paso de sujeción
Paso de desbloqueo
Otro paso de desbloqueo
Unidad de mordazas
Elemento de transmisión de par correspondiente
Elemento de apriete
Zona de apriete
Elemento de retención
Unidad de acoplamiento correspondiente
Engranaje de levas
Mandril de sujeción
Mandril de pinza
Torre de medición
Dispositivo de medición óptica
Mesa de medición
Unidad de husillo
Cuerpo base
Escotadura
Pared
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de sujeción de herramientas automatizado previsto para sujetar al menos una herramienta (10a-b) en el mandril de sujeción (14a-b) mediante el apriete de una tuerca de unión (12a-b) de un mandril de sujeción (14a-b) o para soltar la herramienta (10a-b) del mandril de sujeción (14a-b) mediante el aflojamiento de la tuerca de unión (12ab), con un elemento de sujeción (16a-b), que se prevé al menos para establecer una conexión con la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14a-b), y con un elemento de absorción de par (18a-b), que se prevé al menos para absorber una parte importante de un par de torsión que se produce durante un proceso de sujeción de la herramienta, caracterizado por que el elemento de sujeción (16a-b) y el elemento de absorción de par (18a-b) se configuran por separado el uno del otro, de manera que el elemento de sujeción (16a-b) pueda colocarse de forma suelta en el mandril de sujeción (14a-b) y/o retirarse del mismo, y por que el elemento de sujeción (16a-b) se puede mover desacoplado al menos del elemento de absorción de par (18a-b).
2. Dispositivo de sujeción de herramientas según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de sujeción (16a) se prevé para establecer una conexión al menos en gran parte en arrastre de fuerza con la tuerca de unión (12a) del mandril de sujeción (14a).
3. Dispositivo de sujeción de herramientas según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el elemento de absorción de par (18a-b) comprende un sensor de par (20a-b).
4. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por al menos una unidad de control y/o de regulación (22a-b) prevista para controlar y/o regular el desarrollo de un par de torsión que el dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión (12a-b) durante el proceso de sujeción de herramientas y/o para fijar al menos un par máximo que el dispositivo de sujeción de herramientas ejerce sobre la tuerca de unión (12a-b) durante el proceso de sujeción de herramientas.
5. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de absorción de par (18a-b) presenta al menos un elemento de transmisión de par (24a-b), que se prevé para acoplar el elemento de absorción de par (18a-b) al elemento de sujeción (16a-b) de forma rotacionalmente fija.
6. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de sujeción (16a-b) presenta un mecanismo de conexión (26a-b), en particular un mecanismo de sujeción para establecer la conexión, en particular en arrastre de fuerza, con la tuerca de unión (12a-b), diseñado de manera que se pueda manipular a modo de carraca.
7. Dispositivo de sujeción de herramientas según la reivindicación 6, caracterizado por que el elemento de sujeción (16a-b) presenta un elemento de conmutación (28a-b) que se prevé para permitir la conmutación entre dos sentidos de rotación de sujeción opuestos del mecanismo de conexión accionable a modo de carraca (26a-b), comprendiendo el elemento de absorción de par (18a-b) especialmente un elemento de accionamiento (30a-b) previsto para accionar al menos el elemento de conmutación (28a-b).
8. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por al menos una unidad de generación de par (32a-b) configurada por separado del elemento de sujeción (16a-b) y/o del elemento de absorción de par (18a-b) y prevista para generar un par necesario para el proceso de sujeción de herramientas.
9. Dispositivo de sujeción de herramientas según la reivindicación 8, caracterizado por que al menos otra unidad de generación de par (34a-b) configurada por separado de la unidad de generación de par (32a-b).
10. Dispositivo de sujeción de herramientas según la reivindicación 9, caracterizado por que la unidad de generación de par (32a-b) se prevé para el preapriete de la tuerca de unión (12a-b) y por que la otra unidad de generación de par (34a-b) se prevé para el apriete principal de la tuerca de unión (12a-b).
11. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones 9 o 10,
caracterizado por que la otra unidad de generación de par (34a-b) comprende un elemento de elevación (36a-b), en particular neumático o hidráulico, para generar una elevación lineal.
12. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones 9 a 11,
caracterizado por al menos una unidad de regulación (38a-b) prevista para desplazar la otra unidad de generación de par (34a-b) a lo largo de al menos una dirección en espacio, en particular de al menos una dirección horizontal.
13. Dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por al menos una unidad de regulación vertical (40a-b) prevista al menos para permitir el desplazamiento vertical del elemento de generación de par (18a-b).
14. Dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas (42a-b), previsto al menos para la regulación y/o para la medición preferiblemente óptica de una herramienta (10a-b) sujeta en un mandril de sujeción (14a-b), con un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, en particular totalmente automatizado, según una de las reivindicaciones anteriores, y con un soporte adicional (44a-b), que se prevé al menos para recibir, en particular de manera rotacionalmente fija, un mandril de herramienta (14a-b), presentando el soporte adicional (44ab) especialmente al menos una unidad de acoplamiento (46a-b) prevista para el acoplamiento rotacionalmente fijo del soporte adicional (44a-b) a al menos una de las unidades de generación de par (32a-b, 34a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas.
15. Dispositivo de regulación de herramientas y/o de medición de herramientas (42a-b) según la reivindicación 14, caracterizado por una unidad de sensor de ángulo (48a-b) que se prevé al menos para detectar un ángulo de rotación, una dirección de rotación y/o una velocidad de rotación del soporte adicional (44a-b).
16. Procedimiento (110a-b) con un dispositivo de sujeción de herramientas automatizado, al menos según una de las reivindicaciones anteriores, en el que una herramienta (10a-b) se sujeta en el mandril de sujeción (14a-b) mediante el apriete de una tuerca de unión (12a-b) de un mandril de sujeción (14a-b) o se suelta del mandril de sujeción (14ab) mediante el aflojamiento de una tuerca de unión (12a-b), en el que un elemento de sujeción (16a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas se conecta a la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14a-b) mediante una conexión en arrastre de fuerza y/o una conexión en arrastre de forma, colocándolo de manera suelta, y en el que un par de torsión que se produce durante un proceso de sujeción de la herramienta es absorbido al menos en gran medida por un elemento de absorción de par (18a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas, caracterizado por que el elemento de absorción de par (18a-b) se configura por separado del elemento de sujeción (16a-b), pudiéndose mover el elemento de sujeción (16a-b) estando al menos desacoplado del elemento de absorción de par (18a-b).
17. Procedimiento para la sujeción automatizada de una herramienta (10a-b) en un mandril de sujeción (14a-b) dotado de una tuerca de unión (12a-b) mediante un dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones 1 a 13 y/o mediante un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas (42a-b) según una de las reivindicaciones 14 o 15,
caracterizado por que la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14a-b) se aprieta con un primer par de apriete en al menos un paso de sujeción (52a-b) y por que la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14a-b) se aprieta con un segundo par de apriete en al menos otro paso de sujeción (54a-b), generándose el par de apriete de la tuerca de unión (12a-b) en los dos pasos de sujeción (52a-b, 54a-b) por medio de unidades de generación de par (32a-b, 34a-b) configuradas por separado las unas de las otras y manipuladas de forma automatizada.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado por que al menos el primer par límite y/o al menos el segundo par límite son predeterminados y/o supervisados por una unidad de control y/o de regulación (22a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas, siendo especialmente el segundo par límite múltiples veces mayor que el primer par límite, en particular al menos tres veces, preferiblemente cinco veces, ventajosamente siete veces, preferiblemente diez veces y con especial preferencia veinte veces mayor.
19. Procedimiento para el desbloqueo automatizado de una herramienta (10ab) de un mandril de sujeción (14a-b) dotado de una tuerca de unión (12a-b) mediante un dispositivo de sujeción de herramientas según una de las reivindicaciones 1 a 13 y/o mediante un dispositivo de regulación y/o de medición de herramientas (42a-b) según una de las reivindicaciones 14 o 15,
caracterizado por que la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14a-b) se gira de forma automatizada con un primer número de vueltas en al menos un paso de desbloqueo (56a-b) por medio de otra unidad de generación de par (34a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas, por que la tuerca de unión (12a-b) del mandril de sujeción (14ab) se gira de forma automatizada con un segundo número de vueltas en al menos otro paso de desbloqueo (58a-b) por medio de una unidad de generación de par (32a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas, (34a-b), y por que el número total de vueltas es detectado por la unidad de generación de par (32a-b) y/o por una unidad de sensor de ángulo (48a-b) del dispositivo de sujeción de herramientas.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado por que, cuando el par de apriete cae por debajo de un par de aflojamiento, se termina el paso de desbloqueo (56a-b) y se inicia el otro paso de desbloqueo (58a-b) y/o por que el otro paso de desbloqueo (58a-b) se detiene en cuanto se supera un valor límite de un número total de vueltas de la tuerca de unión (12a-b), estando el número total de vueltas formado en particular por una suma del primer número de vueltas registrado y el segundo número de vueltas registrado.
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