DE112012000590T5

DE112012000590T5 - Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen

Info

Publication number: DE112012000590T5
Application number: DE112012000590.2T
Authority: DE
Inventors: Paolo BERNARDI
Original assignee: Biesse SpA
Current assignee: Biesse SpA
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2032-01-28
Also published as: ITBO20110028A1; DE112012000590B4; WO2012101608A1; IT1403531B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz oder dergleichen umfassend ein Maschinenbett, das sich in einer ersten Richtung erstreckt; mindestens zwei Traversen, die sich in einer zweiten Richtung quer zu der ersten Richtung erstrecken, und selbst entlang des Maschinenbetts in der ersten Richtung beweglich sind, mindestens eine Verriegelungseinrichtung, die auf jeder Traverse angebracht ist, um mindestens ein Werkstück zu verriegeln, und selbst in der zweiten Richtung beweglich entlang der Traverse ist; und für jede Traverse eine entsprechende Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Position der entsprechenden Verriegelungseinrichtungen in der zweiten Richtung; und dadurch gekennzeichnet, dass jede Erfassungseinrichtung ein längliches Tragelement umfasst, das parallel zu der zweiten Richtung an der entsprechenden Traverse angebracht ist, wenigstens eine Mehrzahl von in der zweiten Richtung aufeinanderfolgend entlang des Tragelements angeordneten Magnetfelddetektoren, und zumindest einen Permanentmagneten, der in solch einer Position an jeder Verriegelungseinrichtung angebracht ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit den Magnetfelddetektoren wechselwirkt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen.
STAND DER TECHNIK
Auf dem Gebiet der Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen, ist es bekannt, eine Maschine einer Art vorzusehen, umfassend ein längliches Maschinenbett mit zwei langen, zu einer ersten horizontalen Richtung parallelen Führungselementen, ein Portal mit wenigstens einem Arbeitskopf und welches in der ersten Richtung entlang des Maschinenbetts beweglich ist, eine Mehrzahl von Traversen, die zwischen den langen Führungselementen angeordnet und in der ersten Richtung entlang der langen Führungselemente verschiebbar sind, und mindestens eine Verriegelungseinrichtung, die an jeder Traverse angebracht ist, um wenigstens ein zu bearbeitendes Werkstück zu verriegeln und welche verschiebbar an der Traverse verbunden ist, um so geradlinige Bewegungen in einer zweiten Richtung, welche horizontal und quer zu der ersten Richtung verläuft, auszuführen.
Im Allgemeinen werden die Verriegelungseinrichtungen entlang der entsprechenden Traverse entweder manuell oder mittels entsprechender Betätigungseinrichtungen bewegt.
Werden die Verriegelungseinrichtungen manuell bewegt, so wird die Position jeder Verriegelungseinrichtung entlang der entsprechenden Traverse durch das Bedienpersonal anhand zum Beispiel einer metrischen Skala, welche entlang derselben Traverse parallel zu der zweiten Richtung montiert ist, eingestellt.
Werden die Verriegelungseinrichtungen automatisch bewegt, so wird die Position jeder Verriegelungseinrichtung entlang der entsprechenden Traverse mittels eines entsprechenden Positionssensors gesteuert.
Bekannte Maschinen für die Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen der eingangs beschriebenen Art weisen einige Nachteile auf, die hauptsächlich aus der Tatsache herrühren, dass die manuelle Positionierung der Verriegelungseinrichtungen insofern relativ ungenau ist, als sie dem Risiko möglicher Fehler durch das Bedienpersonal ausgesetzt ist, wohingegen die automatische Positionierung der Verriegelungseinrichtungen, obwohl diese genau ist und sich bewährt hat, zu einem Vorliegen einer relativ hohen Anzahl von elektrischen Drähten und daher zu Probleme bezüglich Abmessungen und Handhabung der genannten elektrischen Drähte führt.
Bekannte Maschinen für die Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen der eingangs beschriebenen Art haben auch einen weiteren Nachteil, der durch die Tatsache begründet ist, dass die Ungenauigkeit der manuellen Positionierung der Verriegelungseinrichtungen zu einer Kollision zwischen den Verriegelungseinrichtungen und den Bearbeitungswerkzeugen führen kann und damit zu einem Herausfliegen von Metallteilen, welche die Sicherheit des Bedienpersonals gefährden können.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen anzugeben, die frei von den oben beschriebenen Nachteilen ist und die einfach und kostengünstig realisiert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz oder dergleichen angegeben, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die eine nicht einschränkende Ausführungsform derselben veranschaulichen, beschrieben, wobei:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz oder dergleichen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Details der Maschine aus 1 ist, wobei der Klarheit halber Teile weggelassen wurden;
3 eine schematische Seitenansicht eines ersten Details der 2 ist, wobei der Klarheit halber Teile weggelassen wurden;
4 eine schematische Seitenansicht eines zweiten Details der 2 ist, wobei der Klarheit halber Teile weggelassen wurden;
5 eine schematische Seitenansicht eines Details der 3 und 4 in vergrößertem Maßstab ist.
BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 als Ganzes eine Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken 2 aus Holz oder dergleichen, umfassend ein längliches Maschinenbett 3, das sich in einer horizontalen Richtung 4 erstreckt, im wesentlichen U-förmig ist und zwei seitliche, lange Führungselemente 5, die parallel zur Richtung 4 selbst sind, aufweist.
Die Maschine 1 umfasst ferner ein Portal 6, wiederum umfassend einen vertikalen Ständer 7, der in an sich bekannter Weise an dem Maschinenbett 3 angeschlossen ist, um so geradlinige Bewegungen in Richtung 4 entlang des Maschinenbetts 3 selbst und unter der Beaufschlagung durch eine bekannte Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) auszuführen und welches eine Traverse 8 trägt, die an dessen freies Ende angeschlossen ist, das sich über das Maschinenbett 3 in einer Richtung 9 erstreckt, die horizontal und quer zur Richtung 4 ist, und einen Arbeitskopf 10 der bekannten Art aufnimmt, welcher in bekannter Weise mit der Traverse 8 verbunden ist, um geradlinige Bewegungen entlang der Traverse 8 in Richtung 9 auszuführen.
Die Maschine 1 ist ferner mit einer Mehrzahl von Traversen 11 versehen, die als ”Arbeitsfläche” bezeichnet werden, die sich zwischen den langen Führungselementen 5 in Richtung 9 erstrecken, die jeweils ein entsprechendes Metallprofil, welches mittels Extrusion erhalten wird, umfassen und verschiebbar an den langen Führungselemente 5 befestigt sind, um so entweder manuell oder mittels einer bekannten Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) entlang der langen Führungselemente 5 in Richtung 4 bewegt zu werden.
Die Arbeitsflächen 11 nehmen eine Vielzahl von Verriegelungseinrichtungen 12 der bekannten Art auf, deren Anordnung auf den entsprechenden Arbeitsflächen 11 wesentlich von den Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke 2 und der Maschinenbearbeitungsvorgängen, die an den Werkstücken durchgeführt werden, abhängen.
Gemäß dem, was in 2 gezeigt ist, weist jede Verriegelungseinrichtung 12 einen Schlitten 13 auf, der in bekannter Weise an die entsprechende Arbeitsfläche 11 angeschlossen ist, um entweder manuell oder unter Beaufschlagung durch eine bekannte Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) entlang der Arbeitsfläche 11 in Richtung 9 bewegt zu werden, und ein auswechselbares Verriegelungselement, das lösbar mit dem Schlitten verbunden ist, um wenigstens ein zu bearbeitendes Werkstück 2 zu spannen, und in diesem Fall von einer Trägerplatte 14 gebildet wird, die mit einem bekannten pneumatischen Sauger verbunden ist (nicht gezeigt) oder durch Spannen in einem Schraubstock 15.
Unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 5, umfasst die Maschine 1 ferner eine Erfassungseinrichtung 16 zur Erfassung der Position der Arbeitsflächen 11 in Richtung 4.
Die Erfassungseinrichtung 16 weist ein langgestrecktes Tragelement 17 auf, das in einem gekapselten Kanal 3a untergebracht ist, der an dem Maschinenbett 3 parallel zur Richtung 4 angebracht ist, aus Leitermaterial hergestellt ist und an eine elektronische Steuereinheit 18 zum Steuern der Maschine 1 angeschlossen ist; sowie eine Mehrzahl von Magnetfelddetektoren 19, die nacheinander in Richtung 4 an einer oberen Seite des Tragelementes 17 angebracht sind, entlang des Tragelements 17 mit einem im wesentlichen konstanten Abstand verteilt sind, ebenfalls aus Leitermaterial sind und jeweils zum Beispiel von einer jeweiligen Hall-Sonde oder einem entsprechenden magnetoresistiven Sensor gebildet werden.
Die Erfassungseinrichtung 16 weist ferner für jede Arbeitsfläche 11 jeweils einen Permanentmagneten 20 auf, der an der Arbeitsfläche 11 in einer dem Tragelement 17 zugewandten Position und damit den Magnetfelddetektoren 19 zugewandten Position angebracht ist, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, welches mit den Magnetfelddetektoren 19 wechselwirkt.
Im Betrieb reagieren die Magnetfelddetektoren 19 empfindlich auf das und Wechselwirken mit dem von jedem Permanentmagneten 20 erzeugten Feld entsprechend der Position des Permanentmagneten 20 in Richtung 4, erlauben es, die magnetischen Flussdichtewerte zu messen und ermöglichen es der Steuereinheit 18 die Position der entsprechenden Arbeitsfläche 11 entlang des Maschinenbetts 3 in Richtung 4 entsprechend der Messwerte der Magnetfelddetektoren 19 zu erfassen.
Wenn die Arbeitsflächen 11 automatisch entlang des Maschinenbetts 3 bewegt werden, ist die erwähnte Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) zum Betätigen der Arbeitsflächen 11 an die Steuereinheit 18 angeschlossen, um jede Arbeitsfläche 11 als Antwort auf ein von den Magnetfelddetektoren 19 stammendes Signal in Richtung 4 zu bewegen.
Die Maschine 1 ist ferner mit einem Signalgeber (nicht gezeigt) zum Signalisieren der richtigen Positionierung der Arbeitsflächen 11 in Richtung 4 versehen. Der Signalgeber (nicht gezeigt) umfasst für jede Arbeitsfläche 11 jeweils eine Leuchtanzeige, beispielsweise eine LED, die mit der Steuereinheit 18 verbunden ist, um ein Lichtsignal zu erzeugen, wenn die Position der Arbeitsfläche 11, die durch die Erfassungseinrichtung 16 erfasst wurde, einem in der Steuereinheit 18 gespeicherten Referenzwert entspricht.
Gemäß dem, was in den 2, 4 und 5 gezeigt ist, Weist Maschine 1 ferner für jede Arbeitsfläche 11 jeweils eine Erfassungseinrichtung 21 zum Erfassen der Position der entsprechenden Verriegelungseinrichtungen 12 in Richtung 9 auf.
Jede Erfassungseinrichtung 21 umfasst ein langgestrecktes Tragelement 22, das sich in Richtung 9 erstreckt, in diesem Fall innerhalb eines Gehäuses 23 angebracht ist, das von der entsprechende Arbeitsfläche 11 gebildet wird, aus Leitermaterial hergestellt ist und an die Steuereinheit 18 angeschlossen ist; und eine Vielzahl von Magnetfelddetektoren 24, die hintereinander in Richtung 9 auf einer oberen Fläche des Tragelements 22 angebracht sind, entlang Tragelement 22 mit einem im Wesentlichen konstanten Abstand verteilt angeordnet sind, ebenfalls aus Leitermaterial sind und jeweils zum Beispiel von einer entsprechende Hall-Sonde oder einem entsprechenden magnetoresistiven Sensor gebildet werden.
Die Erfassungseinrichtung 21 umfasst ferner für jede Verriegelungseinrichtung 12 jeweils einen Permanentmagneten 25, der an dem entsprechenden Schlitten 13 in einer solchen Position angebracht ist, in der er dem Tragelement 22, und damit den Magnetfelddetektoren 24 zugewandt ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit den Magnetfelddetektoren 24 selbst wechselwirkt.
Im Betrieb sind die Magnetfelddetektoren 24 empfindlich gegenüber und wechselwirken wahlweise mit dem Magnetfeld jedes Permanentmagneten 25 gemäß der Lage des Magneten 25 in Richtung 9, ermöglichen es die magnetischen Flussdichtewerte zu messen und ermöglichen es der Steuereinheit 18 die Lage der entsprechenden Verriegelungseinrichtung 12 entlang der Arbeitsfläche 11 in Richtung 9 entsprechend den Messwerten der Magnetfelddetektoren 24 zu bestimmen.
Werden die Verriegelungseinrichtungen 12 automatisch entlang der entsprechenden Arbeitsflächen 11 bewegt, so sind die genannten Betätigungseinrichtungen (nicht dargestellt) zur Betätigung der Verriegelungseinrichtung 12 an die Steuereinheit 18 angeschlossen, um jede Verriegelungseinrichtung 12 in Richtung 9 als Antwort auf ein aus den Magnetfelddetektoren 24 stammendes Signal der entsprechenden Erfassungseinrichtung 21 zu bewegen.
Mit Bezug auf 2 ist ferner jeder Arbeitsfläche 11 ein Signalgeber 26 zur Signalisierung der korrekten Positionierung der entsprechenden Verriegelungseinrichtung 12 in Richtung 9 zugeordnet. Signalgeber 26 umfasst für jedes Verriegelungseinrichtung 12 eine entsprechende Leuchtanzeige 27, beispielsweise eine LED, die mit der Steuereinheit 18 verbunden ist, um ein Lichtsignal zu erzeugen, wenn die von der Erfassungseinrichtung 21 erfasste Position der Verriegelungseinrichtung 12 einem Referenzwert, der in der Steuereinheit 18 gespeichert ist, entspricht.
Die Maschine 1 weist mehrere Vorteile vor allem im Zusammenhang mit der Tatsache, dass die Erfassungseinrichtung 16 und die Erfassungseinrichtungen 21 eine sehr genaue Positionierung der Arbeitsflächen 11 beziehungsweise der Verriegelungseinrichtungen 12 garantieren, auf.
Das völlige Fehlen eines Kontakts zwischen den Magnetfelddetektoren 19 und den Permanentmagneten 20 und zwischen den Magnetfelddetektoren 24 und den Permanentmagneten 25 verhindert die Abnutzung und mechanische Schwingungen zwischen den in Relativbewegung zueinander stehenden Teilen und gewährleistet eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messungen, die mittels der Erfassungseinrichtungen 16 und 21 durchgeführt werden.
Darüber hinaus ermöglicht das Gehäuse des Tragelements 17 innerhalb des Kanals 3a und der Tragelemente 22 in den entsprechenden Gehäusen 23 einen Schutz der Tragelemente 17 und 22 und damit der Magnetfelddetektoren 19 und 24 vor Bearbeitungsspänen und/oder -werkstoff.
Schließlich weist die Maschine 1 den weiteren Vorteil auf, der durch die Tatsache begründet wird, dass die Signale, die von den Erfassungseinrichtungen 16, 21 stammen, von der Steuereinheit 18 verwendet werden können, um wahlweise den Betrieb der Maschine 1 zu steuern, zum Beispiel zum Betätigen des Portals 6, des Arbeitskopfs 10 und der Werkzeuge (nicht gezeigt), die auf dem Arbeitskopf 10 montiert sind. Insbesondere wird die Maschine 1 außer Betrieb gesetzt und die Fehlfunktion wird mittels eines Alarmsignals signalisiert, wenn das Signal, das von mindestens einer der Erfassungseinrichtungen 16, 21 stammt, nicht mit dem in dem Steuergerät 18 gespeicherten Referenzwert übereinstimmt.

Claims

Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken (2) aus Holz oder dergleichen umfassend ein Maschinenbett (3), das sich in einer ersten Richtung (4) erstreckt; mindestens zwei Traversen (11), die sich in einer zweiten Richtung (9) quer zu der ersten Richtung (4) erstrecken, und selbst entlang des Maschinenbetts (3) in der ersten Richtung (4) beweglich sind, mindestens eine Verriegelungseinrichtung (12), die auf jeder Traverse (11) angebracht ist, um mindestens ein Werkstück (2) zu verriegeln, und selbst in der zweiten Richtung (9) beweglich entlang der Traverse (11) ist; und für jede Traverse (11) eine entsprechende Erfassungseinrichtung (21) zum Erfassen der Position der entsprechenden Verriegelungseinrichtungen (12) in der zweiten Richtung (9); und dadurch gekennzeichnet, dass jede Erfassungseinrichtung (21) ein längliches Tragelement (22) umfasst, das parallel zu der zweiten Richtung (9) an der entsprechenden Traverse (11) angebracht ist, wenigstens eine Mehrzahl von in der zweiten Richtung (9) aufeinanderfolgend entlang des Tragelements (22) angeordneten Magnetfelddetektoren (24), und zumindest einen Permanentmagneten (25), der in solch einer Position an jeder Verriegelungseinrichtung (12) angebracht ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit den Magnetfelddetektoren (24) wechselwirkt.
Maschine nach Anspruch 1, wobei jeder Permanentmagnet (25) an der entsprechenden Verriegelungseinrichtung (12) in einer Position, die dem entsprechenden Tragelement (22) zugewandt ist, angebracht ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, und ferner umfassend eine elektronische Steuereinheit (18), die mit den Erfassungseinrichtungen (21) verbunden ist, um die Position jeder Verriegelungseinrichtung (12) in der zweiten Richtung (9) entsprechend der Messwerte der entsprechenden Magnetfelddetektoren (24) zu bestimmen.
Maschine nach Anspruch 3 und ferner umfassend eine Betätigungseinrichtung, die mit der elektronischen Steuereinheit (18) verbunden ist, um jede Verriegelungseinrichtung (12) entlang der entsprechenden Traverses (11) als Antwort auf ein Signal, das von der entsprechenden Magnetfelddetektoren (24) stammt, zu bewegen.
Maschine nach Anspruch 3 oder 4, und ferner umfassend, für jede Traverse (11) jeweils einen entsprechenden Signalgeber (26) zum Signalisieren der richtigen Positionierung der entsprechenden Verriegelungseinrichtungen (12) in der zweiten Richtung (9).
Maschine nach Anspruch 5, wobei der Signalgeber (26) für jede Verriegelungseinrichtung (12) jeweils ein leuchtendes Anzeigeelement (27) umfasst, das mit der elektronischen Steuereinheit (18) verbunden ist, um ein Lichtsignal zu erzeugen, wenn die Position, die durch die entsprechende Erfassungseinrichtung (21) erfasst wurde, im Wesentlichen einem in der elektronischen Steuereinheit (18) gespeicherten Sollwert entspricht.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Magnetfelddetektor (24) eine Hall-Sonde oder einen magnetoresistiven Sensor umfasst.
Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken (2) aus Holz oder dergleichen umfassend ein Maschinenbett (3), das sich in einer ersten Richtung (4) erstreckt; mindestens zwei Traversen (11), die sich in einer zweiten Richtung (9) quer zu der ersten Richtung (4) erstrecken, und selbst entlang des Maschinenbetts (3) in der ersten Richtung (4) beweglich sind, mindestens eine Verriegelungseinrichtung (12), die auf jeder Traverse (11) angebracht ist, um mindestens ein Werkstück (2) zu verriegeln, und selbst in der zweiten Richtung (9) beweglich entlang der Traverse (11) ist; und eine Erfassungseinrichtung (16) zum Erfassen der Position jeder Traverse (11) in der ersten Richtung (4); und dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (16) ein längliches Tragelement (17) umfasst, das parallel zu der ersten Richtung (4) am Maschinenbett (3) angebracht ist, wenigstens eine Mehrzahl von in der ersten Richtung (4) aufeinanderfolgend entlang des Tragelements (17) angeordneten Magnetfelddetektoren (19), und zumindest einen Permanentmagneten (20) der in solch einer Position an jeder Traverse (11) angebracht ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit den Magnetfelddetektoren (19) wechselwirkt.
Maschine nach Anspruch 8, wobei jeder Permanentmagnet (20) auf der entsprechenden Traverse (11) in einer dem Tragelement (17) zugewandten Position angebracht ist.
Maschine nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend eine elektronische Steuereinheit (18), die mit der Erfassungseinrichtung (16) verbunden ist, um so die Position jeder Traverse (11) in der ersten Richtung (4) entsprechend der Messwerte der Magnetfelddetektoren (19) zu bestimmen.
Maschine nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Betätigungseinrichtung, die mit der elektronischen Steuereinheit (18) verbunden ist, um jede Traverse (11) entlang des Maschinenbetts (3) als Antwort auf ein Signal, das von den Magnetfelddetektoren (19) stammt, zu bewegen.
Maschine nach Anspruch 10 oder 11, ferner umfassend einen Signalgeber zum Signalisieren der richtigen Positionierung der Traversen (11) in der ersten Richtung (4).
Maschine nach Anspruch 12, wobei der Signalgeber (26) für jede Traverse (11) jeweils ein leuchtendes Anzeigeelement umfasst, das mit der elektronischen Steuereinheit (18) verbunden ist, um ein Lichtsignal zu erzeugen, wenn die Position der Traverse (11), die durch die Erfassungseinrichtung (16) erfasst wurde, im Wesentlichen einem in der elektronischen Steuereinheit (18) gespeicherten Sollwert entspricht.
Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei jeder Magnetfelddetektor (19) eine Hall-Sonde oder einen magnetoresistiven Sensor umfasst.