DE10212215A1

DE10212215A1 - Safety mechanism to be used with computer controlled device, in particular in wood processing, working with movable barrier

Info

Publication number: DE10212215A1
Application number: DE2002112215
Authority: DE
Inventors: Martin Gringel; Christian Sturm
Original assignee: Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2003-10-16
Also published as: DE20221467U1

Abstract

The machine tool is normally fitted with several horizontally movable tables (2, 3), swivel mounted or rotary tool carrying elements (5, 6) and other moving parts (4), which continue moving for a short interval even when an emergency signal activates a stop mechanism. The new design of a safety mechanism is constructed as a barrier (7, 8, 9) either in the shape of railings or horizontally positioned boards, moving simultaneously with the still active machine part but along a distance of at least twice the possible range of motion of the tool, protecting the limbs of the worker from getting caught between the barrier (7, 8, 9) and the tool part (2, 3, 4, 5, 6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art. The invention relates to a safety device the closer in the preamble of claim 1 designated Art.

Solche Sicherheitseinrichtungen finden sich insbesondere an CNC-gesteuerten Bearbeitungszentren für die Holzbearbeitung. Wegen der hohen Schnittgewschwindigkeiten, die bei der Holzbearbeitung möglich sind, können die beweglichen Maschinen-Baugruppen mit relativ hohen Geschwindigkeiten verfahren werden. Deshalb werden gerade bei Bearbeitungszentren für die Holzbearbeitung für die Bedienungspersonen hohe Sicherheitsanforderungen gestellt, um bei einem vor allem unbeabsichtigten Überschreiten der Gefahrengrenze das Stillsetzen des betreffenden, gefährdenden Maschinenteils einzuleiten. Such safety devices can be found in particular CNC controlled machining centers for the Woodworking. Because of the high cutting speeds at woodworking are possible, the movable ones Machine assemblies with relatively high speeds be moved. That is why Machining centers for woodworking for the operators high security requirements placed in front of one Any unintentional exceeding of the danger limit Stop the relevant, dangerous machine part initiate.

Bekannt ist es, bei Holzbearbeitungsmaschinen sogenannte Trittschutzmatten und/oder Lichtschrankensysteme als Sicherheitseinrichtungen einzusetzen. Diese Sicherheitseinrichtungen geben den Mindestabstand vor, welche die Bedienungsperson zu einer Gefahrenstelle einhalten muß. Spricht eine derartige Sicherheitsvorrichtung wegen Überschreitens der Gefahrengrenze an, wird entweder die gesamte Maschine oder zumindest das gefährdende, bewegliche Maschinenteil abgeschaltet, welches vom Abschalten bis zum Stillstand noch einen Auslaufweg durchläuft. Hierbei geht es darum, auch an der Bedienseite der Werkzeugmaschine eine Verletzung der Bedienungspersonen durch Stöße, Quetschungen oder Eingriffe in sich bewegende Werkzeuge zu verhindern. Gefahren dieser Art bestehen bei Maschinen in Auslegerbauweise, bei denen der die Bearbeitungseinrichtung tragende Ausleger sich relativ zum Werkstücktisch bewegt. Eine andere, ggf. zusätzliche Gefährdung der Bedienungspersonen besteht bei Maschinen mit Ausfahrtischen, wie Linienportalmaschinen oder Auslegermaschinen mit Ausfahrtischen, hier sind Stöße und Quetschungen der Bedienungspersonen durch den verfahrbaren Maschinentisch auszuschließen. It is known, so-called woodworking machines Foot protection mats and / or light barrier systems as Use safety devices. This Safety devices specify the minimum distance which the Operator must adhere to a danger point. Speaks such a safety device for exceeding the danger limit, either the entire machine or at least the dangerous, moving machine part switched off, which from switching off to standstill still runs through an outlet path. This is about also on the operating side of the machine tool Injury to operators through bumps, bruises or Prevent interference with moving tools. There are dangers of this type in machines with boom construction, in which the boom carrying the processing device moves relative to the workpiece table. Another, possibly operators are at additional risk Machines with exit tables, such as line portal machines or boom machines with exit tables, here are bumps and bruises by the operator exclude movable machine table.

Die genannten Trittschutzmatten bieten zwar eine gute Sicherheit gegen Gefährdungen der vorstehend angegebenen Art, andererseits sind solche Trittschutzmatten sehr teuer und der von diesen Matten beanspruchte Platz vergrößert zusätzlich die Aufstellfläche der gesamten Maschinenanlage. Lichtschrankensysteme haben in der Praxis den Nachteil, die Gefahrengrenze, die nicht überschritten werden darf, nicht erkennen zu können. The step mats mentioned offer a good one Security against hazards of the type specified above, on the other hand, such impact protection mats are very expensive and the space occupied by these mats is increased additionally the footprint of the entire machine system. In practice, light barrier systems have the disadvantage that Danger limit that must not be exceeded to be able to recognize.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die entsprechend auf eine mechanische Beaufschlagung reagiert und die einfacher im Aufbau, damit kostengünstiger und platzsparender ist. The invention has for its object a To create safety device of the type mentioned, the responds accordingly to a mechanical loading and the simpler to set up, thus cheaper and is more space-saving.

Diese Aufgabe wird bei einer Sicherheitseinrichtung der gattungsbildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This task is carried out at a security facility generic type by the characteristic features of claim 1 solved.

Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß insbesondere an der Bedienseite der betreffenden Maschine eine geringere Aufstellfläche für die Sicherheitseinrichtung benötigt wird, die zudem die Zugänglichkeit für die Bedienungspersonen an der Bedienerseite der Maschine verbessert. Dadurch ist die Distanz zwischen dem jeweiligen Bediener der Maschine und dem Bearbeitungsort reduziert, was dem Bediener eine bessere Prozesskontrolle ermöglicht und hierdurch die Bearbeitungssicherheit erhöht ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Barriere, sofern sie an der Bedienseite der Maschine in einer Höhe oberhalb der Aufspannebene des Werkstücktisches angeordnet ist, als Auflagehilfe dienen kann, um darauf die zu bearbeitenden oder die bearbeiteten Werkstücke vorübergehend absetzen zu können. It is important for the invention that in particular the operating side of the machine in question is less Footprint required for the safety device which is also the accessibility for the Improved operators on the operator side of the machine. Thereby is the distance between the operator Machine and the processing location reduced what the operator enables better process control and thereby the Machining security is increased. Another advantage is that the barrier, provided that it is on the Operating side of the machine at a height above the clamping level of the workpiece table is arranged as a support can serve to edit the or the to be able to temporarily place machined workpieces.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous design features of the invention result itself from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is based on the drawing an embodiment explained in more detail. Show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Bedienseite einer Holzbearbeitungsmaschine mit Ausfahrtischen und Fig. 1 is a perspective view of the operating side of a woodworking machine with exit tables and

Fig. 2 eine perspektivische Einzelansicht einer der an der Maschine gemäß Fig. 1 vorhandenen Sicherheitsbarrieren. FIG. 2 shows a perspective individual view of one of the safety barriers present on the machine according to FIG. 1.

Im einzelnen erkennt man in Fig. 1 ein Maschinenbett 1, auf dem zwei Werkstücktische 2 und 3 nebeneinander in paralleler Bewegungsrichtung, in Richtung der X-Achse der Maschine, verfahrbar sind. Die beiden Werkstücktische 2, 3 sind unter einem Portal 4 hindurch bewegbar, welches sich quer zur X-Achse der Maschine in Richtung der Y-Achse über die Werkstücktische 2, 3 hinweg erstreckt. An dem Portal 4 ist in Richtung der Y-Achse ein Support 5 verfahrbar, der als Träger für Bearbeitungsaggregate dient. Es kann sich dabei um eine Arbeitsspindel 6 handeln, in die unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge eingewechselt werden können. Andererseits kann der Support 5 auch mit einem Kantenanleimaggregat ausgestattet sein, so daß mit der dargestellten Maschine alle Bearbeitungsvorgänge erledigt werden können, die an vornehmlich plattenförmigen Werkstücken für den Möbel- oder den Innenausbau vorgenommen werden müsen. 1 in detail can be seen in Fig. 1 a machine bed, on the two workpiece tables 2 and 3 side by side in a parallel direction of movement, in the direction of X-axis of the machine, are movable. The two workpiece tables 2, 3 are movable with a portal through 4, which extends transversely to the X-axis of the machine in the direction of the Y-axis on the work tables 2, 3 of time. On the portal 4 , a support 5 can be moved in the direction of the Y axis, which serves as a carrier for processing units. It can be a work spindle 6 into which different machining tools can be inserted. On the other hand, the support 5 can also be equipped with an edge banding unit, so that all machining operations can be carried out with the machine shown, which must be carried out on primarily plate-shaped workpieces for furniture or interior work.

Zum Schutz vor Gefährdungen ist der Zutritt zum Bearbeitungsbereich der wiedergegebenen Portalmaschine durch einen Sicherheitszaun 7 verhindert. An der Bedienseite der Maschine, an der die zu bearbeitenden Werkstücke auf die beiden Werkstücktische 2, 3 aufgebracht oder von dort abgenommen werden, sind zur Abgrenzung des Gefährdungsbereichs zwei Barrieren 8 und 9 vorgesehen, die sich am Ende des Verfahrweges jedes der beiden Werkstücktische 2 und 3 befinden. Die Barrieren 8 und 9, die zumindest aus einem parallel zu den Stirnseiten der Werkstücktische 2, 3 angeordneten Balken oder aus einem flächigen Gebilde nach Art eines Zauns bestehen, und die sich über die gesamte Breite der Werkstücktische 2, 3 erstrecken, reichen mit ihrer oberen Begrenzung über die obere Aufspannebene für die Werkstücke der Werkstücktische 2, 3 hinaus. Dadurch bilden die Barrieren 8, 9 zum einen eine Auflagehilfe für die Bedienungspersonen, um darauf die auf den Werkstücktischen 2, 3 aufzuspannenden Werkstücke zumindest teilweise absetzen zu können. Dies kann vor allem dann von Bedeutung sein, wenn anders als in der Zeichnung schematisch wiedergegeben, die Werkstücktische 2, 3 aus einer Mehrzahl von beabstandeten Trägern bestehen, auf denen sogenannte Saugspanner angeordnet sind. Die Auflagehilfe kann selbstverständlich nur dann in Anspruch genommen werden, wenn der betreffende Werkstücktisch 2, 3 in seine ausgefahrene Endstellung an der Bedienseite der Maschine gefahren und dort stillgesetzt ist. Denn während der programmgemäßen Bewegung des zugeordneten Werkstücktisches 2, 3 reagiert die Barriere 8, 9 auf mechanische Berührungen. To protect against hazards, access to the processing area of the portrayed portal machine is prevented by a security fence 7 . On the operating side of the machine, on which the workpieces to be machined are applied to or removed from the two workpiece tables 2 , 3 , two barriers 8 and 9 are provided to delimit the hazardous area, which are located at the end of the travel path of each of the two workpiece tables 2 and 3 are located. The barriers 8 and 9 , which consist at least of a beam arranged parallel to the end faces of the workpiece tables 2 , 3 or of a flat structure in the manner of a fence, and which extend over the entire width of the workpiece tables 2 , 3 , extend with their upper one Limitation beyond the upper clamping level for the workpieces of workpiece tables 2 , 3 . As a result, the barriers 8 , 9 on the one hand form a support for the operators, so that the workpieces to be clamped on the workpiece tables 2 , 3 can be at least partially deposited thereon. This can be of particular importance if, unlike in the drawing, the workpiece tables 2 , 3 consist of a plurality of spaced-apart supports on which so-called suction clamps are arranged. The support can of course only be used if the workpiece table 2 , 3 in question has moved into its extended end position on the operating side of the machine and has stopped there. This is because the barrier 8 , 9 reacts to mechanical touches during the program-controlled movement of the assigned workpiece table 2 , 3 .

Denn die Hauptaufgabe der Barrieren 8 und 9 ist, die jeweilige Bedienungsperson der Maschine zu schützen. Sofern die betreffende Barriere 8 oder 9 beabsichtigt oder unbeabsichtigt durch die Bedienungsperson oder auch durch störende Gegenstände mechanisch beaufschlagt wird, wird zumindest der zugeordnete Werkstücktisch 2 bzw. 3 oder die gesamte Maschine abgeschaltet. Dazu sind die beiden Barrieren 8, 9 mit entsprechenden Sensoren ausgestattet, die ein entsprechendes Signal erzeugen, mittels welchem die erforderliche Abschaltung entweder der betreffenden Maschinenteils oder die gesamte CNC-gesteuerte Maschine vorgenommen wird. Because the main task of barriers 8 and 9 is to protect the respective operator of the machine. If the relevant barrier 8 or 9 is intentionally or unintentionally acted upon mechanically by the operator or also by disturbing objects, at least the assigned workpiece table 2 or 3 or the entire machine is switched off. For this purpose, the two barriers 8 , 9 are equipped with appropriate sensors which generate a corresponding signal by means of which the required shutdown of either the relevant machine part or the entire CNC-controlled machine is carried out.

Um auch dann eine Verletzung der Bedienungsperson auszuschließen, wenn sich der betreffende Werkstücktisch 2, 3 der Barriere 8 bzw. 9 nähert, wobei Körperteile der Bedienungsperson zwischen der Stirnseite des Werkstücktisches 2, 3 und der zugehörigen Barriere 8, 9 eingeklemmt werden könnten, sind die Barrieren 8 und 9 verschiebbar oder kippbar. Die Bewegungsrichtung ist hierbei die gleiche wie die des gefährdenden Werkstücktisches 2 oder 3, wobei aus Sicherheitsgründen der Verschiebeweg der Barriere 8, 9 etwa doppelt so lang wie derjenige Weg ist, den der zugehörige Werkstücktisch 2, 3 vom Abschalten bis zum Stillstand noch durchfährt. Zumindest ist der Verschiebe- oder der Kippweg der Barrieren 8, 9 so lang wie der Auslaufweg, den die Werkstücktische 2, 3 nach dem Abschalten des Antriebs noch zurücklegen, bis sie zum Stillstand gekommen sind. In Fig. 1 ist bei der links dargestellten Barriere 9 durch gestrichte Linien angedeutet, wie im Gefahrenfalle sich die Barriere 9 in Richtung der X-Achse der Maschine, also vom Portal 4 wegbewegen kann. In order to rule out injury to the operator even if the workpiece table 2 , 3 in question approaches the barrier 8 or 9 , parts of the operator's body being able to be pinched between the front side of the workpiece table 2 , 3 and the associated barrier 8 , 9 Barriers 8 and 9 can be moved or tilted. The direction of movement is the same as that of the hazardous workpiece table 2 or 3 , the safety path of the barrier 8 , 9 being approximately twice as long as the path that the associated workpiece table 2 , 3 travels from switching off to standstill. At least the displacement or the tilting distance of the barriers 8 , 9 is as long as the run-out distance that the workpiece tables 2 , 3 still cover after the drive has been switched off until they have come to a standstill. In the barrier 9 shown on the left in FIG. 1, dashed lines indicate how, in the event of danger, the barrier 9 can move in the direction of the X-axis of the machine, that is to say away from the portal 4 .

Die Barrieren 8, 9 sind mittels eines Gestellteils 10 auf oder an dem Maschinenbett 1 in der X-Richtung verfahrbar gelagert, dafür ist eine entsprechende Linearführung vorgesehen. Bei kippbar angeordneten Barrieren 8, 9 ist eine entsprechende Schwenklagerung am Maschinenbett 1 angeordnet. Fig. 2 zeigt eine der Barrieren 8, 9 in der verschiebbaren Ausführung, die als obere Begrenzung einen zwischen zwei Pfosten 14 angeordneten Balken 11 aufweist. Darunter befindet sich eine zum Balken 11 parallele Strebe 12, die sich ebenfalls zwischen den beiden Pfosten 14 erstreckt. Sowohl der Balken 11 als auch die Strebe 12 sind an ihren beiden Enden mittels Sensoren 13 an den Pfosten 14 aufgehängt, und diese Sensoren 13 erzeugen ein Signal sobald der Balken 11 und die Strebe 12 mittels Druck insbesondere in radialer Richtung beaufschlagt werden. Dieses Signal führt - wie erwähnt - zur Abschaltung der gesamten Maschine oder der gefährdenden Baugruppe. Die Verschiebbarkeit der gesamten Barriere 8, 9 erfolgt über das quer an der Barriere vorstehende Gestellteil 10, das an einen unteren breiteren Steg 15 der Barriere 8, 9 angesetzt ist, der sich ebenfalls zwischen den Pfosten 14 erstreckt. Entweder ist das Gestellteil 10 in seiner Gesamtheit am Maschinenbett (Fig. 1) verschiebbar angeordnet oder es ist die Barriere 8, 9 mit dem breiteren Steg 15 an dem Gestellteil 10 verschiebbar, wobei letzteres fest mit dem Maschinenbett 1 ist oder ein Teil des Maschinenbettes 1 bildet. The barriers 8 , 9 are mounted on the machine bed 1 so that they can be moved in the X direction by means of a frame part 10 , for which purpose a corresponding linear guide is provided. In the case of tiltable barriers 8 , 9 , a corresponding pivot bearing is arranged on the machine bed 1 . FIG. 2 shows one of the barriers 8 , 9 in the movable embodiment, which has a bar 11 arranged between two posts 14 as the upper limit. Below this is a strut 12 parallel to the beam 11 , which also extends between the two posts 14 . Both the beam 11 and the strut 12 are suspended at their two ends by means of sensors 13 on the posts 14 , and these sensors 13 generate a signal as soon as the beam 11 and the strut 12 are pressurized, in particular in the radial direction. As mentioned, this signal leads to the shutdown of the entire machine or the hazardous module. The entire barrier 8 , 9 can be moved via the frame part 10 projecting transversely on the barrier, which is attached to a lower, wider web 15 of the barrier 8 , 9 , which also extends between the posts 14 . Either the frame part 10 is displaceably arranged in its entirety on the machine bed ( FIG. 1) or the barrier 8 , 9 with the wider web 15 can be displaced on the frame part 10 , the latter being fixed to the machine bed 1 or part of the machine bed 1 forms.

Claims

1. Safety device for machine tools with movable components, such as, in brackets, portals or workpiece tables to protect operators against impacts, crushing or the like having the danger zone delimiting device, wherein the mechanical impingement shutdown of the hazardous machine part is caused in particular by contacting at least, by means of a barrier ( 8 , 9 ) which prevents access to the respective danger point and which is arranged in the direction of movement of the machine part ( 2 , 3 ) which can be delimited by at least the path which corresponds to the outlet path of the machine part ( 2 , 3 ) from switching off to corresponds to standstill.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that the barrier ( 8 , 9 ) is tiltably mounted.

3. Safety device according to claim 1, characterized in that the barrier ( 8 , 9 ) is arranged displaceably.

4. Safety device according to claim 3, characterized in that the barrier ( 8 , 9 ) by means of a linear guide on the machine bed ( 1 ) is slidably mounted.

5. Safety device according to one of claims 1-4, characterized in that the barrier ( 8 , 9 ) is movable by twice the path which corresponds to the outlet path of the machine part ( 2 , 3 ).

6. Safety device according to one of claims 1-5, characterized in that the barrier ( 8 , 9 ) at the operator-side end of the travel path of movable workpiece tables ( 2 , 3 ) is arranged as machine parts to be delimited.