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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken, wie Holzbalken, Brettern, Dachsparren, die innerhalb einer Fertigungseinrichtung mittels einer Mehrzahl von Bearbeitungsmaschinen in zeitlicher Aufeinanderfolge in unterschiedlicher Weise bearbeitet werden, wobei sie für die unterschiedlichen Bearbeitungen zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen bewegbar und in diesen exakt positionierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmerarm (6) für den wahlweisen Transport der Werkstücke (17) von und zu wenigstens einer der Bearbeitungsstationen eine integrale Einheit mit einer Arretiervorrichtung (8, 19) für die Aufnahme eines Anschlages (9) zur wahlweisen Positionierung des Werkstückes (17) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (8, 19) neben der Anschlagplatte (9) ein Futter (19) für die lösbare Befestigung der Anschlagplatte (9) an dem Mitnehmerarm (6) besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arretierhebel (8) für die Befestigung der Anschlagplatte (9) innerhalb des Futters (19) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerarm (6) mit dem Futter (19) an einer Traverse (16) oberhalb einer Rollenbahn (18) für die bewegliche Aufnahme des Werkstückes (17) verfahrbar und mittels einer NC-Steuerungseinrichtung positionierbar ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken, wie Holzbalken, Brettern, Dachsparren nach dem Gattungsteil des Schutzanspruches 1.
Für die automatische oder weitgehend automatische Bearbeitung beispielsweise von Langhölzern sind Fertigungsstrassen bekannt, in denen in zeitlicher Aufeinanderfolge verschiedene Bearbeitungsvorgänge ausgeführt werden. Die Rohhölzer, vorzugsweise die in ihrem Querschnitt bereits vordimensionierten Balken oder dergleichen, werden hierfür etwa entlang von Rollenbahnen zwischen unterschiedlichsten im Abstand zueinander angeordneten Bearbeitungsstationen bewegt. Für den Transport der zu bearbeitenden Hölzer oder dergleichen Werkstücke ist es auch bekannt, eine sogenannte Überkopfschiene zu benutzen, die in Form einer Traverse oberhalb der Rollenbahn englanggeführt einen höhenverstellbaren Mitnehmerarm an einem Führungsschlitten trägt.
Das untere freie, auf das Werkstück zu bewegbare Ende des Mitnehmerarms greift beispielsweise mit Spikes in einen unterhalb desselben auf der Rollenbahn abgelegten Holzbalken ein, wodurch dieser durch motorischen Antrieb des Führungsschlittens schlupffrei entlang der Rollenbahn bewegt werden kann. Beispielsweise kann das Werkstück auf diese Weise von einer Ablage- oder Speicherstation für die jeweils gewünschte Bearbeitung zunächst in eine Sägestation, von dieser in eine Frässtation, nachfolgend dann in eine oder mehrere Bohrstationen und weiter in eine Hobel- und Profilierstation sowie schliesslich in eine Imprägnierstation geführt werden.
Auf diese Weise lassen sich vollautomatisch Dachsparren beliebiger Dimensionierung und Gestaltung aber auch andere Fertigteile, die sich dann in vorteilhafter Weise zum Zusammenbau für die Herstellung von Holzfertighäusern und Dächer eignen, anfertigen.
Häufig werden auf derartigen Fertigungsstrassen in beliebiger mitunter rasch wechselnder Arbeitsfolge sowohl komplizierte Mehrfachbearbeitungen von Holzbalken oder dergleichen vorgenommen, wie auch einfache Längenzuschnitte, beispielsweise von Dachlatten durchgeführt, die darüber hinaus keiner weiteren Bearbeitung bedürfen.
Die Bearbeitung komplizierter Teile mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge, wie Sägen, Bohren, Fräsen, Polieren, Hobeln und dergleichen, erfolgt wie gleichfalls bekannt innerhalb solcher Fertigungseinrichtungen vollautomatisch vorzugsweise unter Einsatz der NC-Steuerungstechnik, also computergesteuert, wobei höchste Qualität bei praktisch vernachlässigbarem Ausschuss mit grosser Exaktheit erzielt werden kann. Diese Exaktheit im Ablauf eines Steuerungsprogramms mit einer Vielzahl von Bearbeitungsschritten wird jedoch für den blossen Längenzuschnitt von beispielsweise Dachsparren nicht benötigt, bei denen es ausschliesslich auf die Einhaltung der vorgegebenen Längenmasse ankommt.
Bei den bekannten Einrichtungen der vorstehend genannten Art wird es daher mitunter als lästig empfunden, dass entweder die technische Gesamteinrichtung zu einfach für kompliziertere Bearbeitungsvorgänge ist, so dass hierdurch bedingt ein lohnintensiver Personaleinsatz teurer Fachkräfte unumgänglich wird, oder der Maschinenaufbau mit seiner dazugehörigen elektronischen Computersteuerung derart aufwendig ist, dass einfache Bearbeitungsvorgänge, wie beispielsweise Längenzuschnitte, infolge der hohen Betriebskosten für die Anlage ökonomisch nicht mehr vertretbar sind.
Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Vorrichtung der im Gattungsteil des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass sie sich betriebswirtschaftlich vorteilhaft sowohl für einfache Bearbeitungsvorgänge von Werkstücken als auch steuerungstechnisch kompliziertere Handhabungen ohne nennenswerten Personaleinsatz eignet.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung ergeben sich aus den abhängigen An sprüchen.
Die erfindungsgemässe Transport- und Positioniervorrichtung zur Handhabung von Werkstücken bietet den Vorteil, dass die für Einrichtungen der hier angesprochenen Art bei modernen Fertigungen ohnehin vorgesehene NC-Steuerung wahlweise, das heisst entweder für den positionsgesteuerten Transport der Werkstücke oder aber ausschliesslich für die gleichfalls vollelektronisch computersteuerbare Positionierung eines Anschlages eingesetzt werden kann.
Der höhenverstellbare Mitnehmerarm für die Werkstücke ist somit mit anderen Worten einmal Transportvorrichtung, also aktives Bewegungsorgan des Werkstückes bei NC-gesteuerter Bearbeitung, oder aber nur Mitnehmerarm für die Bewegung eines Anschlages, wobei dann das oder die Werkstücke entweder manuell entlang einer nicht angetriebenen Rollenbahn bis zu diesem Anschlag hin bewegt werden können, oder bei aktiv angetriebener Rollenbahn automatisch infolge deren Förderbewegung.
Die Arretiervorrichtung für die Aufnahme eines Anschlages vorzugsweise in Form einer Anschlagplatte ist hierbei vorteilhaft so ausgebildet, dass letztere leicht lösbar oder auch verschwenkbar von einem Futter aufgenommen wird, so dass innerhalb eines Fertigungsablaufes zwischen mehreren Bearbeitungsstationen es auch denkbar ist, dass die vorliegende Vorrichtung zum Handhaben von Werkstücken, beispielsweise zwischen den ersten zwei oder drei Bearbeitungsstationen, ausschliesslich die Funktion eines Mitnehmerarmes übernimmt, während sie etwa in einer letzten Bearbeitungsstation die Funktion des Positionsanschlages übernimmt.
Die vorliegende Vorrichtung soll nachfolgend anhand ei
ner beispielsweisen Ausführungsform näher beschrieben werden, wofür in den Zeichnungen nur schematisiert aus Gründen besserer Übersichtlichkeit eine vereinfachende Darstellung gewählt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht in Längsrichtung der Vorrichtung; und
Fig. 2 eine Seitendarstellung der Vorrichtung gemäss Fig. 1.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, wird ein Werkstück 17, hier ein Holzbalken, entlang einer Rollenbahn 18 horizontal bewegt und gelangt hierbei aufeinanderfolgend in unterschiedliche Bearbeitungsstationen, die beispielsweise dem Einbringen von Einkerbungen auf einer oder mehreren Seiten des Balkens dienen, dem Bohren von Löchern durch den Balken hindurch, dem Einfräsen von Verzierungen entlang eines in Einbaustellung sichtbaren Abschnittes des Balkens und dergleichen mehr.
Entsprechend der Darstellung eines nur sehr kurzen Abschnittes der Rollenbahn 18 in Fig. 1 ist auch nur ein vergleichbar kurzes Stück einer Traverse 16 gezeigt, die im Abstand oberhalb zu der Rollenbahn 18 und parallel zu dieser verläuft, und die von Traversenstützen 11 gehalten wird.
Entlang der Traverse 16 sind eine oder mehrere Zahnstangen 13 befestigt, so dass ein nicht näher dargestellter Zahnradantrieb einen Führungsschlitten 1 über die Länge der Traverse 16 bewegen kann. Der Zahnradtrieb wird motorisch über einen Elektromotor vorzugsweise einen Schrittmotor 3 angetrieben, und zwar unter Zwischenschaltung eines Getriebes 5 sowie einer Kupplung 4, wobei die Lager 12 zwischen Zahnradtrieb und der Zahnstange entlang der Traverse 16 eine zwangsfreie Führung der translatorischen Bewegung sicherstellen.
Eine gemeinsame Achswelle 2 für den Schrittmotor 3, die Kupplung 4 und das Getriebe 5 sorgt für eine kompakte raumsparende Bauweise der Antriebseinheit für den Führungsschlitten 1.
Der Führungsschlitten 1 trägt darüber hinaus einen höhenverstellbaren Mitnehmerarm 6, dessen höhenverstellbare Teile, beispielsweise nach Art von Kolben-Zylinderanordnungen, sich teleskopartig in vertikaler Richtung ausfahren lassen und gleichermassen wieder ineinandergefahren werden können. Das untere freie Ende des Mitnehmerarms 6 ist in Form eines Kolbenkopfes 7 ausgebildet, dessen in Abwärtsrichtung weisende Stirnseite im wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Spikes 14 oder dergleichen krallen- oder nagelförmigen Organen beaufschlagt ist, die beim vertikalen Herabfahren des Mitnehmerarmes 6 auf die obere Fläche des Werkstückes 17 zu sich gewissermassen formschlüssig in dieses einkrallen, wodurch bei Bewegung des Führungsschlittens 1 ein schlupffreies Nachführen des Werkstückes 17 auf der Rollenbahn 18 sichergestellt wird.
Der Mitnehmerarm 6 kann pneumatisch oder hydraulisch ein- bzw. ausgefahren werden, es ist jedoch auch möglich, seinen Teleskopaufbau manuell über Arretierhebel entlang hierfür vorgesehener Längsschlitze zu bedienen.
Fig. 1 verdeutlicht darüber hinaus. dass im Bereich des höhenverstellbar ausfahrbaren freien Endes am Mitnehmerarm 6 ein blockförmiges Futter 19 mit einem nach unten offenen Schlitz für die Aufnahme einer Anschlagplatte 9 befestigt ist. die in den genannten Schlitz eingeführt. dort über einen Arretierhebel 8 befestigt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn die Anschlagplatte 9 gemäss der Funktionsweise der Vorrichtung nicht benötigt wird, der Arretierhebel 8 gelöst und die Platte aus dem Futter 19 herausgezogen. Es ist jedoch auch denkbar. die Anschlagplatte 9 verschwenkbar innerhalb des Futters 19 zu halten, so dass sie im Falle der Nichtbenötigung pendelartig aus der Bewegungsbahn des Werkstückes 17 herausschwenken kann und in dieser ausgeschwenkten Stellung mittels des Arretierhebels 8 oder eines anderen Organes gehalten wird.
Die Seitendarstellung der Vorrichtung gemäss Fig. 2 zeigt im einzelnen die Halterung der Traverse 16 oberhalb und im Abstand zu der Rollenbahn 18 parallel zu dieser mittels der Traversenstützen 11. Die Abstützung der Rollenbahn 18, ihre zeitliche Lagerung in Winkelträgern und andere diesbezüglicher Vorrichtungsaufbauten interessieren im vorliegenden Zusammenhang nicht und sind daher nicht weiter dargestellt.
Fig. 2 zeigt darüber hinaus, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Motorhalterung 10 gleichfalls über die Traverse 16 erfolgt, und zwar unter Zwischenschaltung einer Achse 15.
Nach dem Vorstehenden wird deutlich, dass der Mitnehmerarm 6 durch den motorbetätigten Führungsschlitten 1 einmal aktives Transportorgan für das Werkstück 17 von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation sein kann. wobei eine NC-Steuerung je nach eingegebenem Programm dafür Sorge trägt, dass der Mitnehmerarm exakt in der Bearbeitungsposition für das Werkstück gehalten wird. während der Mitnehmerarm dadurch, dass er mit der Anschlagplatte 9 eine integrale Einheit bilden kann, dann. wenn eine Anschlagplatte in die Bewegungsbahn des Werkstückes eingreift, ausschliesslich die Funktion eines Anschlages zu übernehmen vermag, ohne dabei als Mitnehmerorgan für das Werkstück zu wirken.
Die Positionierung der Anschlagplatte erfolgt dann über den Schrittmotor 3 gleichermassen wie bei der zuvor genannten Arbeitsweise die Positionierung des vom Mitnehmerarm transportierten Werkstückes. nur dass bei dieser Betätigung das Werkstück manuell an den Anschlag bzw. die Anschlagplatte 9 entlang der Rollenbahn 18 oder eines entsprechend aktiv angetriebenen Rollenförderers bewegt wird. Die Verbindung einer Aufnahmemöglichkeit für einen Anschlag eines beliebigen entlang der Rollenbahn bewegten Werkstückes mit einem wahlweise in kraft- und oder formschlüssigem Eingriff bringbaren Mitnehmerorgan zu einer integralen Vorrichtungseinheit ist die Voraussetzung dafür, dass eine nahezu universelle Einsatzmöglichkeit der Einrichtung betriebssicher und unter Einsatz geringer Vorrichtungsteile geboten werden kann.
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PATENT CLAIMS
1.Device for handling workpieces, such as wooden beams, boards, rafters, which are processed in different ways within a manufacturing facility by means of a plurality of processing machines in a time sequence, whereby they can be moved between different processing stations for the different processing operations and can be precisely positioned in them. characterized in that a driver arm (6) for the optional transport of the workpieces (17) from and to at least one of the processing stations, an integral unit with a locking device (8, 19) for receiving a stop (9) for optional positioning of the workpiece ( 17) forms.
2. Device according to claim 1, characterized in that the locking device (8, 19) next to the stop plate (9) has a lining (19) for the releasable attachment of the stop plate (9) on the driving arm (6).
3. Device according to claim 1 to 2, characterized in that a locking lever (8) for fastening the stop plate (9) within the chuck (19) is provided.
4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that the driver arm (6) with the chuck (19) on a crossmember (16) above a roller conveyor (18) for the movable reception of the workpiece (17) movable and by means of an NC Control device is positionable.
The invention relates to a device for handling workpieces, such as wooden beams, boards, rafters according to the preamble of protection claim 1.
Production lines are known for the automatic or largely automatic processing of long logs, for example, in which various processing operations are carried out in chronological succession. For this purpose, the raw timber, preferably the beams or the like which are already pre-dimensioned in their cross section, are moved, for example, along roller conveyors between a wide variety of processing stations arranged at a distance from one another. For the transport of the wood or the like workpieces to be processed, it is also known to use a so-called overhead rail which, in the form of a crossbar above the roller conveyor, carries a height-adjustable driving arm on a guide carriage.
The lower free end of the driver arm, which can be moved toward the workpiece, engages, for example, with spikes in a wooden beam placed below it on the roller conveyor, as a result of which the motorized drive of the guide carriage allows it to be moved along the roller conveyor without slippage. For example, the workpiece can in this way be guided from a storage or storage station for the desired processing first into a sawing station, from this into a milling station, then into one or more drilling stations and further into a planing and profiling station and finally into an impregnation station will.
In this way, rafters of any dimensions and design but also other prefabricated parts, which are then suitable for assembly for the manufacture of prefabricated wooden houses and roofs, can be produced fully automatically.
Frequently, complicated multiple machining of wooden beams or the like, as well as simple length cuts, for example of roof battens, are carried out on such production lines in any, sometimes rapidly changing, work sequence, which furthermore do not require any further machining.
The processing of complicated parts with a multitude of different processing operations, such as sawing, drilling, milling, polishing, planing and the like, takes place, as is also known, fully automatically within such manufacturing facilities, preferably using NC control technology, i.e. computer-controlled, the highest quality with practically negligible rejects can be achieved with great accuracy. However, this exactness in the course of a control program with a large number of processing steps is not required for the mere length cutting of, for example, rafters, for which only the compliance with the specified length dimensions is important.
In the known devices of the type mentioned above, it is therefore perceived as annoying that either the overall technical device is too simple for more complicated machining processes, so that this makes labor-intensive labor-intensive use of expensive specialists unavoidable, or the machine structure with its associated electronic computer control is so complex is that simple machining processes, such as length cuts, are no longer economically justifiable due to the high operating costs for the system.
This is where the present invention comes in, which is based on the object of further developing a device of the type mentioned in the preamble of claim 1 in such a way that it is economically advantageous for simple machining processes of workpieces as well as more complicated handling in terms of control technology without any significant use of personnel.
This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Advantageous refinements and developments of this task solution result from the dependent claims.
The transport and positioning device according to the invention for handling workpieces offers the advantage that the NC control, which is already provided for devices of the type mentioned here in modern productions, is optional, that is to say either for the position-controlled transport of the workpieces or exclusively for the likewise fully electronically computer-controlled positioning a stop can be used.
In other words, the height-adjustable driver arm for the workpieces is a transport device, i.e. active movement organ of the workpiece in the case of NC-controlled machining, or just a driver arm for the movement of a stop, the workpiece or workpieces then either manually along a non-driven roller conveyor up to this stop can be moved, or automatically when the roller conveyor is actively driven as a result of its conveying movement.
The locking device for receiving a stop, preferably in the form of a stop plate, is advantageously designed such that the latter is easily detachably or pivotally received by a chuck, so that it is also conceivable for the present device to be handled within a production process between several processing stations of workpieces, for example between the first two or three processing stations, exclusively takes over the function of a driving arm, while in a last processing station it takes over the function of the position stop.
The present device is to be based on a
ner exemplary embodiment are described in more detail, for which a simplified representation is chosen only schematically in the drawings for reasons of better clarity. Show it:
Figure 1 is a plan view in the longitudinal direction of the device. and
FIG. 2 shows a side view of the device according to FIG. 1.
As can be seen from the drawings, a workpiece 17, here a wooden beam, is moved horizontally along a roller conveyor 18 and successively reaches different processing stations, which serve, for example, to make notches on one or more sides of the beam, to drill holes through the Beam through, the milling of decorations along a portion of the beam visible in the installation position and the like and more.
Corresponding to the representation of a very short section of the roller conveyor 18 in FIG. 1, only a comparably short piece of a cross member 16 is shown, which runs at a distance above and parallel to the roller conveyor 18 and which is held by cross member supports 11.
One or more toothed racks 13 are fastened along the crossmember 16, so that a gearwheel drive, not shown, can move a guide carriage 1 over the length of the crossmember 16. The gear drive is driven by a motor, preferably a stepper motor 3, with the interposition of a gear 5 and a clutch 4, the bearings 12 between the gear drive and the rack along the cross member 16 ensuring a positive guidance of the translatory movement.
A common axle shaft 2 for the stepper motor 3, the clutch 4 and the gear 5 ensures a compact, space-saving design of the drive unit for the guide carriage 1.
The guide carriage 1 also carries a height-adjustable driving arm 6, the height-adjustable parts of which, for example, in the manner of piston-cylinder arrangements, can be telescopically extended in the vertical direction and can likewise be moved back into one another. The lower free end of the entraining arm 6 is designed in the form of a piston head 7, the downward-facing end face of which is acted upon by at least one, preferably a plurality of spikes 14 or the like claw-shaped or nail-shaped organs which, when the entraining arm 6 is vertically lowered onto the upper surface of the To a certain extent, claw the workpiece 17 into it in a form-fitting manner, thereby ensuring a slip-free tracking of the workpiece 17 on the roller conveyor 18 when the guide carriage 1 moves.
The driver arm 6 can be extended or retracted pneumatically or hydraulically, but it is also possible to operate its telescopic structure manually using locking levers along the longitudinal slots provided for this purpose.
Fig. 1 also illustrates. that in the area of the height-adjustable extendable free end on the driving arm 6 a block-shaped chuck 19 is fastened with a slot open at the bottom for receiving a stop plate 9. which inserted into the slot mentioned. can be attached there via a locking lever 8. In the illustrated embodiment, when the stop plate 9 is not required according to the functioning of the device, the locking lever 8 is released and the plate is pulled out of the chuck 19. However, it is also conceivable. to hold the stop plate 9 pivotably within the chuck 19 so that it can swing out of the movement path of the workpiece 17 in the case of non-use and is held in this pivoted-out position by means of the locking lever 8 or another member.
The side view of the device according to FIG. 2 shows in detail the mounting of the cross member 16 above and at a distance from the roller conveyor 18 parallel to the latter by means of the cross member supports 11. The support of the roller conveyor 18, its temporal storage in angle brackets and other related device structures are of interest here No connection and are therefore not shown further.
FIG. 2 also shows that, in the present exemplary embodiment, the motor mount 10 is likewise carried out via the crossmember 16, with the interposition of an axis 15.
From the foregoing, it is clear that the driving arm 6 can once be an active transport member for the workpiece 17 from the processing station to the processing station due to the motor-operated guide carriage 1. Depending on the program entered, an NC control ensures that the driver arm is held exactly in the machining position for the workpiece. while the driving arm in that it can form an integral unit with the stop plate 9, then. if a stop plate engages in the movement path of the workpiece, can only take over the function of a stop without acting as a driving element for the workpiece.
The stop plate is then positioned via the stepper motor 3 in the same way as the positioning of the workpiece transported by the driving arm in the previously mentioned mode of operation. only that with this actuation the workpiece is moved manually to the stop or the stop plate 9 along the roller conveyor 18 or a correspondingly actively driven roller conveyor. The connection of a mounting option for a stop of any workpiece moved along the roller conveyor with an entrainment member which can be brought into either positive and / or positive engagement to form an integral device unit is the prerequisite for offering an almost universal use of the device in a reliable manner and with the use of small device parts can.