DE102008054696A1

DE102008054696A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102008054696A1
Application number: DE200810054696
Authority: DE
Inventors: Georg Stellmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-06-17
Also published as: US8875609B2; TW201024020A; US20100147125A1; CN101745694B; CN101745694A; TWI535520B

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Stationärsäge, mit einer Schutzvorrichtung (12a, 12b), die ein Schutzelement (14a, 14b) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung (12a, 12b) eine Aktorik (16a, 16b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine zumindest von dem Schutzelement (14a, 14b) gebildete Öffnung (18a, 18b), die an wenigstens eine Geometrie eines Werkstücks (20a, 20b) anpassbar ist, zu kontrollieren.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Stationärsäge, mit einer Schutzvorrichtung, die ein Schutzelement aufweist, bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Stationärsäge, mit einer Schutzvorrichtung, die ein Schutzelement aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung eine Aktorik aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine zumindest von dem Schutzelement gebildete Öffnung, die an wenigstens eine Geometrie eines Werkstücks anpassbar ist, zu kontrollieren. Insbesondere ist die Größe der Öffnung anpassbar. Unter einer „von dem Schutzelement gebildeten Öffnung” soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, der von dem Schutzelement und einem weiteren Element, beispielsweise einer Arbeitsfläche, zumindest von zwei Seiten, bevorzugt von vier Seiten, begrenzt wird. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Unter „kontrolliert” soll insbesondere verstanden werden, dass die Schutzvorrichtung eine Änderung und insbesondere eine Vergrößerung der Öffnung verhindern kann. Vorteilhaft kann die Schutzvorrichtung eine Verkleinerung der Öffnung in zumindest einem Betriebszustand erzwingen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann eine Werkzeugmaschine mit einer kostengünstigen, reversiblen und konstruktiv einfachen Schutzvorrichtung realisiert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung eine Sensorvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest das Werkstück von einem Körperteil eines Bedieners zu unterscheiden. Vorteilhaft ist die Sensorvorrichtung als UV/VIS/NIR-Sensorvorrichtung ausgebildet. Alternativ kann sie als UWB, kapazitive oder als eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensorvorrichtung ausgebildet sein. Durch die Schutzvorrichtung kann vorteilhaft eine Annäherung des Körperteils an ein Werkzeug der Werkzeugmaschine detektiert und somit verhindert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung eine Sensorvorrichtung aufweist, die in zumindest einem Betriebszustand eine Geometrie zumindest eines Teils des Werkstücks ermittelt. Vorteilhaft ist die Sensorvorrichtung als Ultraschall-Sensorvorrichtung ausgebildet. Alternativ kann sie als taktiler, optischer oder als eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensorvorrichtung ausgebildet sein. Unter der Wendung „einer Geometrie zumindest eines Teils des Werkstücks” soll insbesondere eine Höhe des Werkstücks und/oder zumindest eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende äußere Abmessung des Werkstücks verstanden werden. Unter einem „Betriebszustand” soll beispielsweise ein Zustand verstanden werden, der durch eine Bearbeitung eines Werkstücks gekennzeichnet ist. Durch die Ermittlung der Geometrie des Werkstücks kann die Schutzvorrichtung vorteilhaft das Schutzelement so positionieren, dass eine Bearbeitung des Werkstücks einschränkungsfrei möglich ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung zumindest teilweise in einem vorderen Bereich des Schutzelements angeordnet ist. Unter einem „vorderen Bereich” soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, in dessen Richtung, von dem Werkzeug der Werkzeugmaschine aus gesehen, eine Bearbeitung des Werkstücks voranschreitet. Durch diese Anordnung der Sensorvorrichtung kann ein Gefahrenbereich effektiv überwacht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung einen taktilen Sensor aufweist. Vorteilhaft kann der taktile Sensor zumindest eine Information ermitteln, die ein Körperteil eines Bedieners von einem Werkstück unterscheidet und/oder wenigstens eine Geometrie eines Werkstücks enthält. Ein taktiler Sensor ist besonders kostengünstig, zuverlässig und kann vorteilhaft auf die Schutzvorrichtung angepasst werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die in zumindest einem Betriebszustand das Schutzelement auf Grundlage der Geometrie des Werkstücks mittels der Aktorik bewegt. Insbesondere kann das Schutzelement von der Aktorik um eine Rotationsachse der Aktorik und/oder linear bewegt werden. Unter der Wendung „mittels der Aktorik” soll insbesondere verstanden werden, dass die Steuereinheit die Aktorik ansteuert und diese das Schutzelement bewegt. Durch das Bewegen des Schutzelements entlang der Geometrie des Werkstücks kann eine besonders effektive und sichere Schutzvorrichtung bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Aktorik zumindest einen Aktor aufweist, der das Schutzelement in zumindest einem Betriebszustand zwischen ein Körperteil eines Bedieners und ein Werkzeug bewegt. Unter der Wendung „zwischen ein Körperteil eines Bedieners und ein Werkzeug bewegen” soll insbesondere verstanden werden, dass das Schutzelement von dem Aktor in eine Position gebracht wird, in der sich das Schutzelement auf einer Linie zwischen Werkzeug und dem Körperteil befindet. Durch das Schutzelement, das sich zwischen Bediener und Werkzeug befindet, ist der Bediener besonders wirkungsvoll geschützt und kann eine Gefahrensituation besonders gut erkennen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktorik ein Verriegelungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Änderung einer Größe der Öffnung zu verhindern. Unter der Wendung „eine Änderung einer Größe der Öffnung verhindern” soll insbesondere verstanden werden, dass das Verriegelungselement eine Bewegung des Schutzelements unterbindet, die eine Vergrößerung der Öffnung zur Folge hätte. Durch das Verriegelungselement kann eine Fixierung der Schutzvorrichtung konstruktiv einfach realisiert werden, wodurch die Schutzvorrichtung besonders einfach und kostengünstig gestaltet ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schutzelement eine Einführungsschräge aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Werkstücks in eine Bewegung des Schutzelements umzusetzen. Unter „umsetzen” soll in diesem Zusammenhang insbe sondere verstanden werden, dass die Einführungsschräge eine von einem Bediener auf das Werkstück aufgebachte Kraft auf das Schutzelement überträgt und dabei eine Richtung der Kraft verändert. Durch die Einführungsschräge kann vorteilhaft auf einen das Schutzelement treibenden Motor verzichtet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Schutzelement mehrere Segmente aufweist, die voneinander unabhängig bewegbar sind, wodurch die Größe der Öffnung besonders flexibel an eine Geometrie des Werkzeugs angepasst werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Segmente in eine Hauptarbeitsrichtung schwenkbar sind. Unter der Wendung „in eine Hauptarbeitsrichtung schwenkbar” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Segmente um Schwenkachsen bewegbar sind, die senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug liegt. Unter einer „Hauptarbeitsrichtung” soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die das Werkstück bei einer Bearbeitung bezogen auf das Werkzeug bewegt wird. Durch die schwenkbaren Segmente kann eine konstruktiv einfache Schutzvorrichtung realisiert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Segmente zueinander versetzt angeordnet sind. Unter „zueinander versetzt” soll insbesondere verstanden werden, dass die Segmente entlang ihrer Schwenkachsen, die vorzugsweise parallel zueinander liegen, in unterschiedlicher Entfernung zu dem Werkzeug angeordnet sind. Durch die versetzte Anordnung der Segmente sind diese unabhängig voneinander bewegbar.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen in einer schematischen Darstellung:
1 eine Werkzeugmaschine mit einer erfindunggemäßen Schutzvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
2 die Werkzeugmaschine gemäß der 1 in einer Seitenansicht von links und
3 eine alternative Werkzeugmaschine mit einem in Segmente aufgeteilten Schutzelement in einer Seitenansicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den 1 und 2 ist eine als Kreissäge ausgebildete Werkzeugmaschine 10a mit einer Schutzvorrichtung 12a gezeigt. Die Schutzvorrichtung 12a weist ein Schutzelement 14a auf, das als eine von vorne im Schnitt gesehen U-profilförmige Schutzhaube ausgebildet ist. Das Schutzelement 14a erstreckt sich parallel zu einer Hauptarbeitsrichtung 44a der Werkzeugmaschine 10a oberhalb, das heißt auf einer, einer Arbeitsfläche 50a der Werkzeugmaschine 10a abgewandten Seite eines Werkzeugs 36a, und umschließt teilweise das Werkzeug 36a. In einem in Hauptarbeitsrichtung 44a gelegenen hinteren Bereich 46a ist das Schutzelement 14a mittels eines Spaltkeils 48a mit einem Rest der Werkzeugmaschine 10a verbunden. In einem vorderen Bereich 28a ist das Schutzelement 14a zwischen beiden Schenkeln der U-profilförmigen Schutzhaube geschlossen ausgeführt. Alternativ kann das Schutzelement 14a auch einen genügend großen Überstand zu dem Werkzeug 36a in dem vorderen Bereich 28a aufweisen.
Die Schutzvorrichtung 12a weist eine Aktorik 16a auf, die eine von dem Schutzelement 14a gebildete Öffnung 18a, die an eine Höhe eines Werkstücks 20a anpassbar ist, kontrolliert. Dazu weist die Schutzvorrichtung 12a eine als Recheneinheit ausgebildete Steuereinheit 32a auf, die vor, während und nach einem Bearbeitungsvorgang des Werkstücks 20a das Schutzelement 14a auf Grundlage einer Geometrie, in diesem Fall der Höhe des Werkstücks 20a, mittels der Aktorik 16a bewegen kann. Die Aktorik 16a ist in dem hinteren Bereich 46a des Schutzelements 14a angeordnet und verbindet das Schutzelement 14a bewegbar mit dem Spaltkeil 48a und somit bewegbar gegenüber der Arbeitsfläche 50a. Die Aktorik 16a weist einen als Motor ausgebildeten Aktor 34a auf, der das Schutzelement 14a in einer Richtung senkrecht zu der Hauptarbeitsrichtung 44a und senkrecht zu der Arbeitsfläche 50a bewegt. Zusätzlich weist das Schutzelement 14a eine Einführungsschräge 40a auf, die eine Bewegung des Werkstücks 20a in eine Bewegung des Schutzelements 14a umsetzt, wenn ein Bediener das Werkstück 20a gegen das Schutzelement 14a drückt. Das Schutzelement 14a wird hierdurch in die Richtung senkrecht zu der Hauptarbeitsrichtung 44a und senkrecht zu der Arbeitsfläche 50a bewegt.
An der Stelle, an der der Bediener das Werkstück 20a gegen das Schutzelement 14a drücken kann, also in dem vorderen Bereich 28a des Schutzelements 14a, weist die Schutzvorrichtung 12a eine erste Sensorvorrichtung 22a auf. Mittels der Sensorvorrichtung 22a unterscheidet die Steuereinheit 32a berührungslos, ob der Bediener das Werkstück 20a oder einen Körperteil 26a auf das Schutzelement 14a zuschiebt. Nur wenn die Sensorvorrichtung 22a in dem vorderen Bereich 28a, in dem eine Bearbeitung des Werkstücks 20a voranschreitet, ein Werkstück 20a erkennt, gibt die Steuereinheit 32a eine Bewegung des Schutzelements 14a frei, beziehungsweise unterstützt oder bewerkstelligt die Steuereinheit 32a die Bewegung mittels des Aktors 34a der Aktorik 16a. Die Schutzvorrichtung 12a weist eine zweite Sensorvorrichtung 24a mit einem taktilen Sensor 30a auf, die teilweise einstückig mit der ersten Sensorvorrichtung 22a ausgebildet ist. Mittels der zweiten Sensorvorrichtung 24a ermittelt die Steuereinheit 32a eine Geometrie, in diesem Fall eine Höhe des Werkstücks 20a. Auf Grundlage der ermittelten Geometrie stellt die Steuereinheit 32a die Größe der Öffnung ein. Die Steuereinheit 32a ist teilweise einstückig mit den beiden Sensorvorrichtungen 22a, 24a ausgebildet.
Nachdem der Bediener die Werkzeugmaschine 10a aktiviert hat, schiebt er das Werkstück 20a, hier ein Holzbrett, in Hauptarbeitsrichtung 44a auf das Schutzelement 14a zu. Mittels der ersten Sensorvorrichtung 22a, die als UV/VIS/NIR-Sensor ausgebildet ist, erkennt die Steuereinheit 32a, dass es sich bei dem Werkstück 20a nicht um ein Körperteil 26a des Bedieners handelt. Sobald die zweite Sensorvorrichtung 24a die Höhe des Werkstücks 20a erkennt, bewegt die Aktorik 16a das Schutzelement 14a nach oben und vergrößert so die Öffnung 18a zwischen dem Schutzelement 14a und der Arbeitsfläche 50a, so dass das Werkstück 20a zwischen das Schutzelement 14a und die Arbeitsfläche 50a zu dem Werkzeug 36a geschoben werden kann. Legt der Bediener ein Körperteil 26a auf das Werkstück 20a und schiebt dieses mit dem Werkstück 20a in Richtung des Werkzeugs 36a, so wird dies von der Steuereinheit 32a mittels der ersten Sensorvorrichtung 22a erkannt. Die Aktorik 16a weist ein Verriegelungselement 38a auf, das in diesem Fall eine Änderung einer Größe der Öffnung 18a verhindert.
Erkennt die Steuereinheit 32a mittels der Sensorvorrichtungen 22a, 24a, dass ein Bediener ein Körperteil 26a dem Werkstück 20a folgend oder ein Körperteil 26a allein unter das Schutzelement 14a schiebt, sind verschiedene Schutzmechanismen möglich. Der Bediener kann mittels eines optischen und akustischen Signals aus einer nicht näher dargestellten Signalisierungsvorrichtung gewarnt werden. Die Steuereinheit 32a bremst das Werkzeug 36a ab und stoppt es. Die Aktorik 16a verhindert durch Bewegen des Schutzelements 14a eine weitere Bewegung des Körperteils 26a des Bedieners auf das Werkzeug 36a zu, indem die Aktorik 16a zumindest das Schutzelement 14a zwischen das Körperteil 26a des Bedieners und das Werkzeug 36a bewegt.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 3 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 verwiesen werden kann.
In 3 ist eine Schutzvorrichtung 12b einer Werkzeugmaschine 10b mit einem Schutzelement 14b gezeigt, das mehrere Segmente 42b aufweist, die voneinander unabhängig bewegbar und in einer Hauptarbeitsrichtung 44b schwenkbar sind. Die Segmente 42b sind entlang ihrer Schwenkachsen um eine Dicke der Segmente 42b zueinander versetzt und in der Hauptarbeitsrichtung 44b hintereinander angeordnet, so dass sie gegeneinander schwenkbar sind. Das Schutzelement 14b weist entlang der Hauptarbeitsrichtung 44b auf beiden Seiten eines Werkzeugs 36b jeweils eine Reihe von Segmenten 42b auf. Mittels zwei berührungslos arbeitender Sensorvorrichtungen 22b, 24b, die in einem vorderen Bereich 28b des Schutzelements 14b angeordnet sind, ermittelt eine Steuereinheit 32b eine Höhe eines Werkstücks 20b und unterscheidet das Werkstück 20b von einem hier nicht näher gezeigten Körperteil 26b eines Bedieners. Erkennt die Steuereinheit 32b mittels der Sensorvorrichtungen 22b, 24b, dass ein Bediener ein Körperteil 26b dem Werkstück 20b folgend oder ein Körperteil 26b allein unter das Schutzelement 14b schiebt, sind verschiedene Schutzmechanismen möglich. Der Bediener kann mittels eines optischen und akustischen Signals aus einer nicht näher dargestellten Signalisierungsvorrichtung gewarnt werden. Die Steuereinheit 32b bremst das Werkzeug 36b ab und stoppt es. Eine Aktorik 16b, die zu jedem Segment 42b einen Aktor 34b aufweist, verhindert durch Bewegen der Segmente 42b eine weitere Bewegung des Körperteils 26b des Bedieners auf das Werkzeug 36b zu, indem die Aktorik 16b zumindest ein Segment 42b zwischen das Körperteil 26b des Bedieners und das Werkzeug 36b bewegt. Eine weitere Sensorvorrichtung 52b der Werkzeugmaschine 10b erkennt, wie weit das Werkstück 20b in eine Öffnung 18b hinein geschoben ist und ermöglicht so eine Steuerung der einzelnen Segmente 42b.

Claims

Werkzeugmaschine, insbesondere Stationärsäge, mit einer Schutzvorrichtung (12a; 12b), die ein Schutzelement (14a; 14b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (12a; 12b) eine Aktorik (16a; 16b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine zumindest von dem Schutzelement (14a; 14b) gebildete Öffnung (18a; 18b), die an wenigstens eine Geometrie eines Werkstücks (20a; 20b) anpassbar ist, zu kontrollieren.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (12a; 12b) eine Sensorvorrichtung (24a; 24b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest das Werkstück (20a; 20b) von einem Körperteil (26a; 26b) eines Bedieners zu unterscheiden.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (12a; 12b) eine Sensorvorrichtung (22a; 22b) aufweist, die in zumindest einem Betriebszustand eine Geometrie zumindest eines Teils des Werkstücks (20a; 20b) ermittelt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (24a; 24b) zumindest teilweise in einem vorderen Bereich (28a; 28b) des Schutzelements (14a; 14b) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (22a, 24a) einen taktilen Sensor (30a) aufweist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (12a; 12b) eine Steuereinheit (32a; 32b) aufweist, die in zumindest einem Betriebszustand das Schutzelement (14a; 14b) auf Grundlage der Geometrie des Werkstücks (20a; 20b) mittels der Aktorik (16a; 16b) bewegt.
Werkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (16a; 16b) zumindest einen Aktor (34a; 34b) aufweist, der das Schutzelement (14a; 14b) in zumindest einem Betriebszustand zwischen ein Körperteil (26a; 26b) eines Bedieners und ein Werkzeug (36a; 36b) bewegt.
Werkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (16a) ein Verriegelungselement (38a) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Änderung einer Größe der Öffnung (18a) zu verhindern.
Werkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (14a) eine Einführungsschräge (40a) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Werkstücks (20a) in eine Bewegung des Schutzelements (14a) umzusetzen.
Werkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (14b) mehrere Segmente (42b) aufweist, die voneinander unabhängig bewegbar sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (42b) in eine Hauptarbeitsrichtung (44b) schwenkbar sind.
Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (42b) zueinander versetzt angeordnet sind.