DE19637177A1 - Vorrichtung zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von Verbindungselementen - Google Patents
Vorrichtung zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von VerbindungselementenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Bearbeitung
von Werkstücken, insbesondere zur spanabhebenden Bearbeitung, wie Bohren
oder Fräsen, und zur automatischen Montage von Verbindungselementen be
ziehungsweise Montageteilen, zu deren Einbringung in eine zuvor zu ferti
gende Aussparung eine Fügekraft aufzubringen ist, wie Holz- oder Kunststoff
dübel, Stifte, Bolzen oder dergleichen. Die Vorrichtung eignet sich insbeson
dere zur Ankopplung an ein Handhabungsgerät, wie zum Beispiel einen Indu
strieroboter.
Das Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt im Be
reich des gesamten holzverarbeitenden Gewerbes, in dem zur Herstellung von
Holzgestellen und anderen Holzkonstruktionen Holzdübel verwendet werden.
Die Erfindung eignet sich für alle Montageteile, zu deren Montage folgende
Teilschritte notwendig sind: Fertigen einer Aussparung, insbesondere in Holz
oder Holzaustauschstoffen durch Bohren und/oder Fräsen unter Absaugung
der anfallenden Späne, gegebenenfalls Einbringen eines Bindemittels in die
zuvor gefertigte Aussparung und Eindrücken der Montageteile in die gefertigte
Aussparung unter Aufbringen einer Fügekraft.
Ein weiteres Anwendungsgebiet liegt im Bereich der Montagetechnik. Zahlrei
che Montageteile werden hierbei entsprechend der oben angeführten Teil
schritte montiert. Beispiele für derartige Montageteile sind Stifte und Bolzen.
Die Montage von Verbindungselementen und ähnlichen Montageteilen wird im
Bereich des kleinen und mittelständischen Gewerbes vorwiegend "traditionell"
durchgeführt. Bekannterweise werden die notwendigen Aussparungen mit her
kömmlichen Bohr- beziehungsweise Fräsmaschinen gefertigt. In den weiteren
Montageschritten wird gegebenenfalls Bindemittel von Hand in die Aussparun
gen eingebracht und die Baugruppen werden ebenfalls von Hand in die Aus
sparungen eingesetzt. Die "traditionelle" Montagetechnik ist somit stark
manuell geprägt, damit zeitraubend und kostenintensiv.
Eine Mechanisierungslösung speziell im Bereich der Montage von Holzdübeln
stellen solche Dübeleintreibgeräte dar, die aus einer handgeführten Eintreib
pistole bestehen, die über ein Schlauchsystem mit einer Bereitstellungseinheit
für die Holzdübel und den Holzleim verbunden sind. Die Eintreibpistole wird
zum Eintreiben der Holzdübel geeignet über der vorhandenen Bohrung posi
tioniert. Durch das Betätigen des Drückers an der Eintreibpistole wird zunächst
Holzleim in die Bohrung eingespritzt und anschließend der Holzdübel in die
Bohrung eingetrieben. Bei diesen Dübeleintreibgeräten findet keine Komplett
montage der Holzdübel statt, da die Bohrungen in einem zeitlich vorgelagerten
Fertigungsschritt gefertigt werden müssen.
In den Bereichen der Kleinserien- und der Massenproduktion finden sich
Ein- oder Mehrspindel-Bohr- beziehungsweise Fräsmaschinen, die entsprechend
der manuellen Einrichtung eine spezielle Fertigungsaufgabe ausführen kön
nen. Diese Maschinen werden vorwiegend dort eingesetzt, wo der durch die
manuelle Einrichtung festgelegte Bohr- beziehungsweise Fräsvorgang an meh
reren Werkstücken gleicher Art stattfinden soll. Das anschließende Einsetzen
der Montageteile kann über separate Fügemaschinen durchgeführt werden, die
zum Teil mehrere Montageteile im Rahmen eines Fügezyklus in die entspre
chenden Aussparungen einsetzen können. Speziell im Bereich der Holzdübel
montage existieren zum einen Dübelbohrmaschinen und separate Maschinen
die Leim in die Bohrung einfüllen und den Holzdübel anschließend einpressen,
zum anderen Kombinationsmaschinen, die eine Komplettmontage des Holzdü
bels durchführen, das heißt das Dübelloch bohren, Leim einfüllen und den
Holzdübel einpressen. Das Einsatzgebiet solcher Maschinen, die zur Erhöhung
der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit eingesetzt werden, ist vor allem
durch ihre Gesamtkonstruktion auf ganz bestimmte Montagebereiche begrenzt.
Weiterhin können diese Maschinen auf Grund des notwendigen und relativ ho
hen Einrichtungsaufwandes in flexiblen Fertigungen kaum eingesetzt werden.
Weiterhin gibt es CNC-Bearbeitungszentren mit völlig separaten Bohrmodulen
und Einpreßmodulen, die alle zur Montage der betrachteten Montageteile not
wendigen Teilschritte ausführen. Die CNC-Bearbeitungszentren finden sich
vorwiegend im Bereich der Massenproduktion. Nachteile dieser CNC-gesteuer
ten Bearbeitungszentren liegen in den enorm hohen Investitionskosten, dem
hohen Umrüstaufwand und der schwierigen Prozeßüberwachung. Weiterhin ist
der Einsatz dieser CNC-Maschinen im Bereich der Gestellmöbelfertigung, wo
sehr komplexe räumliche Geometrien auftreten, nur unzulänglich möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automa
tischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von Verbindungselemen
ten anzugeben, zu deren Einbringung in eine durch dieselbe Vorrichtung zu
fertigende Aussparung eine Fügekraft aufzubringen ist, wobei diese Vorrich
tung eine Mechanisierung, Rationalisierung und Automatisierung der Montage
von Verbindungselementen, wie zum Beispiel Holzdübel, Stifte oder Bolzen
und ähnlichen Montageteilen in den Bereichen der Kleinserienfertigung, der
variantenreichen Massenproduktion und der Sonderanfertigungen ermöglicht
und wobei die Komplettmontage einerseits "seriell" und andererseits
"kommissionsweise" durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß auf einer Grundträ
gereinheit eine Werkzeugträgereinheit relativ zu dieser Grundträgereinheit ver
fahrbar ist, und zwar durch eine Lineareinheit zur Erzeugung einer Vorschub
bewegung mit wenigstens einer Linearführung. Die Lineareinheit wird hierbei
durch eine erste Antriebseinheit bewegt. Die Werkzeugträgereinheit weist eine
zweite Antriebseinheit auf zur Erzeugung einer Rotationsbewegung. Die Werk
zeugträgereinheit ist weiterhin mit einem Revolverkopf aus Revolvergrundge
häuse und einem drehbar gelagerten Drehteller ausgestattet. Dieser Drehteller
ist lösbar auf dem Revolvergrundgehäuse befestigt und kann durch eine dritte
Antriebseinheit schrittweise gedreht werden. Der Drehteller ist mit wenigstens
einer Werkzeugaufnahme zur Aufnahme von Werkzeugeinheiten, wie Bohr- oder
Fräseinheiten, ausgestattet und weist wenigstens eine Werkzeugaufnah
me zur Aufnahme einer Werkzeugeinheit Montageteilzuführung auf. Das Vor
handensein mehrerer Werkzeugaufnahmen für Werkzeugeinheiten, wie Bohr
einheiten, spart wesentliche Zeit beim Montagebetrieb, da beispielsweise für
unterschiedliche Bohrdurchmesser nicht die Bohrer erst langwierig ausge
wechselt werden müssen, sondern der Revolverkopf weitergedreht werden
kann. Für die verschiedenen Werkzeugaufnahmen auf dem Drehteller gibt es
nur eine einzige Arbeitsposition. Der Drehteller und die darin befindlichen
Werkzeugaufnahmen sind relativ zur Grundträgereinheit derart angeordnet,
daß in der einzigen Arbeitsposition einer Werkzeugaufnahme des Drehtellers
die Achse durch die Werkzeugaufnahme, die identisch ist mit der Achse einer
eingesetzten Werkzeugeinheit, parallel zu der Richtung der Vorschubbewe
gung der Lineareinheit 1 beziehungsweise der Achse der Lineareinheit 1 aus
gerichtet ist. In dieser Arbeitsposition wird für die in diese Werkzeugaufnah
me 16a eingewechselte Werkzeugeinheit, wie Bohr- oder Fräseinheit, die Ro
tationsbewegung der zweiten Antriebseinheit auf die Bohr- oder Frässpindel
dieser Werkzeugeinheit übertragen. Diese Arbeitsposition gilt sowohl für ein
gewechselte Bohr- oder Fräseinheiten, als auch für die Montageteilzuführung.
Bevorzugt wird an die nicht in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugaufnah
men die Rotationsbewegung der zweiten Antriebseinheit nicht übertragen. Zur
Steuerung und Überwachung des automatischen Bearbeitungs- und Montage
ablaufes ist eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen.
Vorteilhaft wird zur Absaugung der bei der spanabhebenden Bearbeitung anfal
lenden Späne eine Werkzeugaufnahme und die darin aufnehmbaren Werk
zeugeinheiten von einer manschettenartigen Absaugeinheit umgeben. Wenn
die innerhalb der Absaugeinheit sich befindliche Werkzeugeinheit in Arbeits
position steht, ist an die manschettenartige Absaugeinheit über eine automati
sche Kupplung eine stationäre Absaugung ankoppelbar. Alternativ oder ergän
zend zu einer Absaugeinheit kann an das Revolvergrundgehäuse auch eine
Ausblaseinheit angeflanscht werden. Bei Einsatz von Bindemitteln, wie Leim,
wird eine Dispensereinheit zur Einbringung des Bindemittels in eine zuvor ge
fertigte Aussparung an dem Revolvergrundgehäuse lösbar befestigt. Die Be
vorratung des Bindemittels kann in Form eines Vorratsbehälters oder in Form
eines Zuführschlauches von einem stationären Bindemittelbehälter realisiert
werden (Anspruch 2 und 3).
Die einzelnen Werkzeugaufnahmen des Drehtellers und die einwechselbaren
Werkzeugeinheiten werden vorteilhafterweise derart gestaltet, daß die jeweili
gen Endpunkte beziehungsweise Vorderkanten der Werkzeugeinheiten im
Grundzustand in Arbeitsposition denselben Abstand von der Werkzeugträ
gereinheit aufweisen. Dies bedeutet außerdem, daß die Endpunkte bezie
hungsweise Vorderkanten der Werkzeugeinheiten in Arbeitsposition an, räum
lich gesehen, sich derselben Stelle befinden, nämlich mittig vor der gefertigten
oder zu fertigenden Aussparungen des Werkstückes. Dies gilt sowohl für die
Werkzeugeinheiten, wie Bohr- oder Fräseinheiten, und für die Montageteilzu
führung. Diese Ausgestaltung erspart bei Einsatz eines Roboters eine zusätzli
che Bewegung des Endeffektors des Roboters oder einen zusätzlichen Aus
gleich durch die auf der Grundträgereinheit befindliche Lineareinheit
(Anspruch 4).
Eine Werkzeugeinheit Montageteilzuführung besteht bevorzugt aus zwei kon
zentrisch angeordneten Hohlzylindern, nämlich aus einem äußeren Gehäuse
und eine in dieses Gehäuse gegen eine Druckfeder einschiebbare Führungs
wandung. Weiterhin ist innerhalb der beiden Hohlzylinder und der Druckfeder
ein fest mit dem Gehäuse verbundener Stempel angeordnet. Im Grundzustand
bei entspannter Feder dient der Raum zwischen Stempel und Mündung der
Führungswandung in Achsrichtung zur Aufnahme eines Montageteiles oder
eines Verbindungselementes (Anspruch 5).
Bevorzugt wird das Revolvergrundgehäuse mit einem sichelförmigen Zwangs
führungsteil ausgestattet, das einer anderen Position einer Werkzeugaufnahme
des Drehtellers als der Arbeitsposition zugeordnet ist. Dieses Zwangsführungs
teil bewirkt zur Aufnahme eines Verbindungselementes bei Vorbeidrehen einer
Montageteilzuführung eine Auslenkung einer Hülse aus dieser Montageteilzu
führung, welche in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt ist (Anspruch 6).
Innerhalb der Führungswandung einer Montageteilzuführung ist ein dritter
Hohlzylinder, eine Hülse, angeordnet, welche einen solchen Innendurchmesser
aufweist, daß sie vom Stempel durchfahren werden kann. Weiterhin ist die
Hülse am mündungsseitigen Ende der Führungswandung um eine Achse senk
recht zur Längsachse der Montageteilzuführung aus der Führungswandung
heraus verschwenkbar (Anspruch 7).
Bei Rotation des Drehtellers in die Position, an der die Zwangsführung ange
bracht ist, wird durch Entlanggleiten einer Rolle eines Mitnehmers, der an der
Hülse befestigt ist, an dem Zwangsführungsteil die Hülse gegen eine an der
Führungswandung abgestützte beziehungsweise befestigte Rückholfeder aus
der Führungswandung herausgeschwenkt, so daß die Hülse über ein Rohr, das
durch das Zwangsführungsteil hindurchführt, positioniert wird (Anspruch 8).
Vorteilhafterweise wird an das durch das Zwangsführungsteil hindurchgeführte
Rohr ein Förderschlauch angeschlossen, durch welchen die zu montierenden
Verbindungselemente von einem Magazin in die über das Rohr verschwenkte
Hülse durch Luftdruck befördert oder eingeschossen werden und dort mit min
destens einer Feder fixiert werden können (Anspruch 9).
Die Grundträgereinheit wird bevorzugt mit einem Anschlußstück ausgerüstet,
das zur Ankopplung an eine Handhabungseinrichtung, wie ein Industrieroboter,
dient oder den Anschluß an eine unterstützte Handführungseinrichtung ermög
licht, so daß sich eine handgeführte Montagevorrichtung mit Unterstützungs
einrichtung, wie zum Beispiel eine Traversenführung mit Fixierungseinrichtung
ergibt. Über das Anschlußstück wird außerdem die Versorgung der Vorrichtung
mit Strom, Druckluft, etc. durchgeführt (Anspruch 10).
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden zur Steuerung und
Überwachung eines automatischen Bearbeitungs- und Montageablaufes Vor
schubparameter für den Fügevorgang und für den Bohr- und Fräsvorgang für
die erste Antriebseinheit, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft oder
Endlagen und/oder Antriebsparameter für die zweite Antriebseinheit zur Erzeu
gung einer Rotationsbewegung, wie Drehzahl, Drehmoment, Drehrichtung,
Anlauf- oder Bremszeiten und /oder Schaltparameter für die dritte Antriebsein
heit zum Antrieb des Revolverkopfes, wie Drehrichtung, Drehgeschwindigkeit,
Wahl der Werkzeugeinheiten oder Werkzeuge über die Auswerte- und
Steuereinheit frei programmierbar gestaltet (Anspruch 11).
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem
Stand der Technik ist die Tatsache, daß mit Hilfe der hochflexiblen frei pro
grammierbaren Vorrichtung sowohl alle notwendigen Bohr- und Fräsarbeiten
für eine zu fertigende Aussparung sowie eine automatische Montageteilzufüh
rung in diese Aussparung unter Aufbringung einer Fügekraft ohne jeglichen
Werkzeugwechsel durchgeführt werden kann, was durch den Einsatz eines
Revolverkopfes ermöglicht wird. Durch den Einsatz von mehreren Bohr- und
Fräswerkzeugen in einem Revolverkopf können der Umrüstaufwand und die
Durchlaufzeiten der Werkstücke auf ein Minimum reduziert werden. Durch die
Komplettmontage verringern sich die Montagedurchlauf- und Lieferzeiten, was
eine deutliche Produktivitätssteigerung erwarten läßt. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ermöglicht eine Montage von verschiedensten Verbindungsele
menten an schwierigen Werkstückformen, zum Beispiel Sofagestellen, die auf
grund ihrer komplexen Formen bisher nur mit speziellen Gestellmöbelbohrma
schinen und Dübeleintreibmaschinen durchgeführt werden können.
Die lineare Bewegung für Bohr- und Fräsvorschub und für das Fügen der Ver
bindungselemente wird durch eine einzige, die erste Antriebseinheit, die die
Lineareinheit auf der Grundträgereinheit antreibt, realisiert und die Rotations
bewegung für die Bohr- und Fräseinheiten wird durch eine zweite Antriebsein
heit auf der Werkzeugträgereinheit ermöglicht, so daß bei allen in den Revol
verkopf einwechselbaren Bohr-/Fräseinheiten und Montageteilzuführungen auf
jegliche Antriebseinheit verzichtet werden kann, was zu großen Kostenvorteilen
führt. Außerdem können die Bohr- beziehungsweise Fräseinheiten und die
Montageteilzuführungen raumsparender realisiert werden, so daß eine größere
Zugänglichkeit auch zu Werkstücken mit komplexeren Geometrien ermöglicht
wird.
Die Montage beliebiger Verbindungselemente kann entsprechend des Monta
geablaufkonzeptes zum einen seriell und zum anderen kommissionsweise
durchgeführt werden. Beim seriellen Montagekonzept werden die oben ange
gebenen Montageschritte, Aussparung fertigen, eventuell Bindemittel einbrin
gen und Montageteil einsetzen, der Reihe nach von der Vorrichtung abgearbei
tet. Die Vorrichtung beziehungsweise die Grundträgereinheit wird zu Beginn
der Montageschritte einmal in Montageposition gebracht - in der sie dann wäh
rend aller Teilschritte verbleibt - und zwar derart, daß die Endpunkte oder Vor
derkanten aller Bohr- und Fräseinheiten und einer Montageteilzuführung in
Arbeitsposition im gleichen Raumpunkt liegen, mit einem vorgebbaren Winkel
zur Werkzeugoberfläche, zum Beispiel auch schiefwinkelig, nämlich mittig
einige Millimeter vor der zu fertigenden beziehungsweise gefertigten
Aussparung. Bei diesem seriellen Montageablauf wird der Endeffektor des
Roboters nicht bewegt, die Arbeitsposition der einzelnen Werkzeugeinheiten
werden allein durch Verdrehen des Revolverkopfes erzielt, was entscheidend
zur Beschleunigung und Genauigkeit des Montageprozesses beiträgt. Diese
schiefwinkelige Montage konnte bisher höchstens durch
CNC-Bearbeitungszentren, aber mit verschiedenen Bearbeitungsköpfen
bewerkstelligt werden - hier stellt die Erfindung eine wesentlich
kostengünstigere Lösung dar.
Weiterhin kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aber auch ein kom
missionsweises Montagekonzept realisiert werden, das heißt, daß zunächst
eine bestimmte Anzahl von Aussparungen an verschiedenen Montagepositio
nen mit den im Revolverkopf vorhandenen Bohr- beziehungsweise Fräseinhei
ten gefertigt werden. Nach dem Bohren beziehungsweise Fräsen wird nun ent
weder eine Montageteilzuführung durch Drehen des Revolverkopfes in Ar
beitsposition gebracht oder erst jetzt in eine Werkzeugaufnahme eingewech
selt, so daß nun in die zuvor gefertigten Aussparungen gegebenenfalls unter
Bindemitteleinbringung die gewünschten Montageteile eingesetzt werden kön
nen. In Verbindung mit einem Handhabungsgerät, wie einem Industrieroboter,
kann hier bei einem kommissionsweisen Montageablauf beim jeweils zweiten
Anfahren derselben Montageposition für Bohren und Fügen die Wiederholge
nauigkeit eines Roboters ausgenützt werden, die bekanntlich die Positionier
genauigkeit eines Roboters bei weitem übersteigt.
Die Vorrichtung zur Montage unterschiedlicher Verbindungselemente, wie zum
Beispiel Dübel, Stifte, Bolzen oder auch anderer Montageteile, kann entspre
chend dem jeweiligen Anwendungsgebiet zum einen als robotergeführtes
Werkzeug eingesetzt werden. Es ist aber auch der Einsatz als handgeführte
Montagevorrichtung mit Unterstützungseinrichtung, zum Beispiel Traversenfüh
rung mit Fixierungseinrichtung, möglich; die Vorrichtung kann auch als Werk
zeug innerhalb einer Automatisierungsanlage oder in CNC-Maschinen zum
Einsatz kommen.
Die Verwendung einer rechnerunterstützten Prozeßsteuerung, Prozeßregelung
und Prozeßüberwachung garantiert hohe Flexibilität der Vorrichtung hinsicht
lich der Bohr- beziehungsweise Fräsaufgabe, der Fügeaufgabe, der Bindemit
teleinbringungsaufgabe, der Werkzeugeinheiten und deren Wechselvorgänge,
der Pneumatiksteuerung und der Bewegungsabläufe innerhalb der Vorrichtung.
Es ist vorteilhaft, die Auswerte- und Steuereinheit mit einem Steuerprogramm
zu versehen, das entsprechend bestimmter Eingabeparameter, wie zum Bei
spiel Montageteil, Geometrie, Toleranz und Material, Werkstückart und Mate
rial, sowie Geometrie der Aussparung, Einpreßtiefe und Bindemittelart etc.,
wichtige Prozeßgrößen, wie zum Beispiel Bohrvorschubgeschwindigkeit, Füge
geschwindigkeit, Fügekraft usw. aufgrund in der Auswerte- und Steuereinheit
angelegter Prozeßparameterdateien bestimmt und dann die Steuerung und
Regelung eines automatischen Bohr/Fräs- und Montageablaufes steuert und
überwacht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Zeichnun
gen, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher
erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es
zeigen:
Fig. 1 Schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung.
Fig. 2 Schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Monta
geteilzuführung.
Fig. 3 Beispielhaft einen Prozeßablaufplan.
Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich im wesentli
chen auf die Montage von Dübeln, Stiften oder Bolzen, um an einem einfachen
Beispiel die grundsätzlichen Konzepte der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu
erläutern. Durch Wechsel der einzelnen Module beziehungsweise der dafür an
gepaßten Werkzeugeinheiten kann ebenso die Montage anderer Verbin
dungselemente durchgeführt werden.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer hochflexiblen frei
programmierbaren Vorrichtung zur automatischen spanabhebenden Bearbei
tung von Werkstücken und zur Montage von Verbindungselementen in Werk
stücke zum Beispiel aus Holz oder Holzaustauschstoffe. An einer Grundträ
gereinheit 100, zum Beispiel einer Vorrichtungsträgerplatte, wird eine Linear
einheit 1, bestehend aus einer Führungseinheit 2 und einer ersten Antriebsein
heit 4 angebracht. Die Führungseinheit 2 besteht zum Beispiel aus zwei Säu
lenführungen 2 oder einer anderen Linearführung. Dadurch wird die lineare
Bewegung einer Werkzeugträgereinheit 110, zum Beispiel einer Kastenfüh
rung, relativ zur Grundträgereinheit 100, der Vorrichtungsträgerplatte, ermög
licht.
Der Antrieb der Lineareinheit 1 für die Vorschubbewegung zum Bohren oder
Fräsen und zum Fügen eines Montageelementes in eine betreffende Ausspa
rung kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen, zum Beispiel
durch die erste Antriebseinheit 4 in Form eines pneumatischen oder hydrauli
schen Kolbenzylinders, einer Zahn- oder Gewindestange. Die Vorschubpara
meter, wie zum Beispiel Vorschubgeschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft oder
Endlagen können frei programmiert werden. Das ermöglicht eine hochflexible
Vorschubbewegung.
Die Werkzeugträgereinheit 110 ist mit einer zweiten Antriebseinheit 5 zur Er
zeugung einer Rotationsbewegung für die Bohr- und Frässpindeln ausgestat
tet. Die Rotationsbewegung kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch,
zum Beispiel durch einen Servomotor 5 erzeugt werden. Der Antrieb kann da
bei direkt oder indirekt, zum Beispiel über Zahnriemen 6 und Zahnriemen
scheiben 7 und 8, Zahnräder oder Getriebe in der gewünschten Übersetzung
auf die in Arbeitsposition 35 befindliche Werkzeugaufnahme 16a beziehungs
weise die darin befindliche Bohr- oder Frässpindel übertragen werden. Die
Rotationsbewegung wird jeweils nur auf diejenige Werkzeugaufnahme 16a be
ziehungsweise die darin eingesetzte Bohr/Frässpindel übertragen, die sich in
Arbeitsposition 35 befindet. Die alleinige Arbeitsposition 35 ist dadurch ge
kennzeichnet, daß die Achse 32 durch die Werkzeugaufnahme 16a bezie
hungsweise die Längsachse der darin eingesetzten Werkzeugeinheit 16
parallel ist zur Achse 33 der Lineareinheit 1 beziehungsweise der Führungs
einheit oder Säulenführung 2. Nur dann wird die Vorschubbewegung der ersten
Antriebseinheit der Lineareinheit 1 gleichgerichtet auf eine Bohr- oder Fräsein
heit oder Montagezuführung übertragen. Die Antriebsparameter der zweiten
Antriebseinheit 5, zum Beispiel Drehzahl, Drehmoment, Drehrichtung, An
lauf- und Bremszeiten können frei programmiert werden. Dadurch wird der Rota
tionsantrieb hochdynamisch.
Zur Einsparung von Umrüstzeiten und zur Einsparung von Roboterbewegun
gen beziehungsweise Ausnützen dessen Genauigkeit ist die Werkzeugträ
gereinheit 110 mit einer Werkzeugwechseleinheit, mit einem Revolverkopf,
bestehend aus Revolvergrundgehäuse 9 und Drehteller 10, ausgerüstet. Das
Revolvergrundgehäuse 9 ist an der Werkzeugträgereinheit 110 angeflanscht.
An einem auf dem Revolvergrundgehäuse drehbar gelagerten Drehteller 10
können mehrere Stationen, das heißt Werkzeugaufnahmen, zum Beispiel 16a,
30a, Werkzeugeinheiten 16 und 30 aufnehmen.
Das Antriebskonzept in Form einer ersten Antriebseinheit (Lineareinheit 1) und
zweiten Antriebseinheit 5 ist wie beschrieben derart gestaltet, daß Vorschub
und Rotationsbewegung von erster und zweiter Antriebseinheit auf die in den
Werkzeugaufnahmen einwechselbaren Werkzeugeinheiten übertragen werden,
so daß keine der Werkzeugeinheiten einen Antrieb beziehungsweise Motor für
Vorschub und Rotation benötigt.
Ein Wechsel der einzelnen Werkzeugeinheiten 16 und 30 in Arbeitsposition 35
wird durch Rotieren des Drehtellers 10 realisiert. Die Drehbewegung kann zum
Beispiel durch Rasterschaltung über eine Schaltwelle 11, Zahnräder 12, 13
oder Riemenscheiben erzeugt werden. Für die Drehbewegung des Drehtel
lers 10 ist eine dritte Antriebseinheit vorgesehen. Hierfür eignen sich hydrauli
sche, elektrische oder pneumatische Komponenten, wie zum Beispiel ein Luft
motor 14 oder ein Kolbenzylinder 15 (beide in Fig. 1 eingezeichnet) oder ein
nicht dargestellter Schrittmotor. Ein Luftmotor 14 ist hierbei für beide Drehrich
tungen ausgelegt, während ein Kolbenzylinder 15 nur eine Drehrichtung des
Drehtellers 10 bewirken kann.
Der Drehteller 10 des Revolverkopfes ist mit mindestens einer Werkzeugauf
nahme 30a für eine Montageteilzuführung und mindestens mit einer Werk
zeugaufnahme 16a für Bohr- und Fräseinheiten ausgerüstet. Durch Austausch
der Werkzeugeinheiten 16 (Bohr/Fräseinheit) oder der Montageteilzufüh
rung 30, zum Beispiel über eine Schraub-, Rast- oder Schnappverbindung kann
der Drehteller 10 vor oder während dem Einsatz der Vorrichtung, zum Beispiel
an einem Handhabungsgerät mit den geforderten Werkzeugeinheiten bezüg
lich Durchmesser, Länge, etc. bestückt werden. Vorteilhaft ist das Vorsehen
von mehreren Werkzeugaufnahmen 16a für Bohr- und Fräseinheiten 16, wo
durch die Umrüstzeiten drastisch gekürzt werden können. Bevorzugt sind aus
Platzgründen und Umrüstgründen drei Werkzeugaufnahmen 16a für Bohr- und
Fräseinheiten und eine Werkzeugaufnahme 30a für Montageteilzuführung 30.
Weiterhin ist es möglich, den gesamten Drehteller 10, zum Beispiel durch eine
Schraubverbindung 17 oder eine Rast- oder Schnappverbindung auszuwech
seln. Dadurch können Drehteller mit vorbestückten Werkzeugeinheiten 16 und
30, die auf besondere Arbeitsabläufe abgestimmt sind, schnell ausgetauscht
werden.
In dieser hochflexiblen Werkzeugwechseleinheit, dem Revolverkopf, können
die Schaltparameter, wie zum Beispiel Drehrichtung, Drehgeschwindigkeit,
Wahl der Werkzeugaufnahme beziehungsweise der Werkzeugeinheit und der
Werkzeuganzahl (durch Drehteller mit unterschiedlicher Anzahl von Werk
zeugaufnahmen) über eine Steuer- und Auswerteeinheit frei programmiert wer
den. Die einzelnen Werkzeugeinheiten und Werkzeuge können im Rahmen der
Prozeßsteuerung, Prozeßregelung und Prozeßüberwachung, zum Beispiel
binär kodiert oder mit Barcode versehen sein und bei Einsatz an einem Indu
strieroboter automatisch an entsprechenden Modulbereitstellungs- und Spei
cherstationen ausgewechselt werden.
Mit 34 wird der Endpunkt beziehungsweise die Vorderkante aller eingewech
selten Werkzeugeinheiten in Arbeitsposition 35 bezeichnet. Der Endpunkt 34
liegt für alle eingewechselten Werkzeugeinheiten im selben Raumpunkt, um
den Endeffektor eines Roboters nicht bewegen zu müssen und damit auch
keine Bewegung der Lineareinheit 1 nötig ist für identische Vorderkantenposi
tionierung aller Werkzeugeinheiten in Arbeitsposition.
Das Anschlußstück 37 dient zur Ankoppelung an ein Handhabungsgerät oder
eine handgeführte Traversenführung mit Fixierungseinrichtung. Die Versorgung
der Vorrichtung mit Strom, Druckluft etc. wird ebenfalls über das Anschlußstück
durchgeführt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Montageteilzu
führung 30. Die Montageteilzuführung besteht aus drei konzentrisch angeord
neten Hohlzylindern, der äußere Zylinder ist das Gehäuse 24, darin ist eine
Führungswandung 23 einschiebbar gegen eine Druckfeder 28 und als innerster
Hohlzylinder ist eine Hülse 21 vorgesehen, welche um eine Achse 31 ver
schwenkbar ist, die sich in der Nähe der Mündung 38 der Führungswandung 23
befindet. Die hohlzylindrische Hülse 21 ist zur Aufnahme des zu montierenden
Verbindungselementes gedacht und bei Verschieben von Hülse 21 und Füh
rungswandung 23 gegen die Druckfeder 28 durchfährt ein Stempel 27 die
Hülse 21 und drückt damit ein dort befindliches Montageteil aus der Montage
teilzuführung in eine entsprechende davor positionierte Aussparung.
Die Übernahme und das Fügen eines Verbindungselementes beziehungsweise
eines Montageteils läuft in folgenden Schritten ab:
Am Revolvergrundgehäuse 9 ist in einer Zuführungsposition 36, die ungleich der Arbeitsposition 35 ist, ein Zwangsführungsteil 20 derart angebracht, daß bei Drehen der in den Drehteller eingesetzten Montageteilzuführung 30 in eine Werkzeugaufnahme 30a in die in Fig. 1 gezeigte Position 36 die Hülse 21 der Montageteilzuführung 30 durch Auslenken eines Mitnehmerarmes auf dem Mit nehmer 22 - der Mitnehmerarm ist als Stift konzipiert oder mit einer drehbar gelagerten Rolle 29 versehen - durch das Zwangsführungsteil 20 radial nach außen geschwenkt wird.
Am Revolvergrundgehäuse 9 ist in einer Zuführungsposition 36, die ungleich der Arbeitsposition 35 ist, ein Zwangsführungsteil 20 derart angebracht, daß bei Drehen der in den Drehteller eingesetzten Montageteilzuführung 30 in eine Werkzeugaufnahme 30a in die in Fig. 1 gezeigte Position 36 die Hülse 21 der Montageteilzuführung 30 durch Auslenken eines Mitnehmerarmes auf dem Mit nehmer 22 - der Mitnehmerarm ist als Stift konzipiert oder mit einer drehbar gelagerten Rolle 29 versehen - durch das Zwangsführungsteil 20 radial nach außen geschwenkt wird.
Das Montageteil wird aus einem nicht dargestellten Speichermagazin, das die
Verbindungselemente vereinzelt zur Verfügung stellt, entnommen, und zwar
über einen nicht dargestellten Zuführungsschlauch, der an einem Rohr 40 über
einen Schlauchanschluß befestigt ist. Sobald die Montageteilzuführung sich in
der in Fig. 1 dargestellten Position an dem Scheitelpunkt des Zwangsführungs
teiles 20 befindet, wird ein Montageteil durch einen Zuführungsschlauch und
das Rohr 40 durch das Zwangsführungsteil 20 hindurch in die Hülse 21 beför
dert beziehungsweise durch Druckluft eingeschossen. Dabei wird es durch die
Führungswandung 23 am Durchfallen gehindert und durch die Feder 25 fest
gehalten.
Mit einer einzigen Montageteilzuführung können Verbindungselemente unter
schiedlichen Durchmessers, zum Beispiel unterschiedliche Holzdübel,
verarbeitet beziehungsweise zugeführt und gefügt werden, wenn die Hülse 21
mit einer geeigneten Zentriereinheit ausgerüstet wird. Diese Zentriereinheit
kann zum Beispiel durch drei konzentrisch angeordnete Federn 25 gebildet
werden.
Während eines Werkzeugwechselvorganges durch Rotation des Drehtel
lers 10, bei dem die Montageteilzuführung 30 aus der in Fig. 1 gezeigten Posi
tion in Arbeitsposition 35 schwenkt, wird die Hülse 21 mit dem Mitnehmer 22
und einer Lagerung 29 durch eine Rückholfeder 26, die an der Führungswan
dung 23 abgestützt ist, über die Zwangsführung 20 radial nach innen ge
schwenkt, so daß die Hülse 21 als konzentrischer Zylinder zur Führungswan
dung 23 und Gehäuse 24 angeordnet ist mit dem dort eingeführten Verbin
dungselement.
Die Fügeposition ist erreicht, wenn die Achse 39 der Montageteilzuführung 30
in oder parallel zur Achse der Vorschubbewegung 33 der Lineareinheit 1 liegt,
das heißt die Montageteilzuführung in Arbeitsposition 35 gedreht ist und die
Mündung 38 der Montageteilzuführung 30 vor der zuvor gefertigten Ausspa
rung mittig positioniert ist und ca. 3 bis 4 mm vor dem die Aussparung umge
benden Material des Werkstückes liegt. Während des Fügeprozesses des
Verbindungselementes beziehungsweise des Montageteils, zum Beispiel ein
Holzdübel, wird durch die Vorschubbewegung der Lineareinheit 1 zunächst die
Führungswandung 23 beziehungsweise deren Mündung 38 beim Auftreffen auf
das Werkstück zusammen mit der Hülse 21 und dem dort befindlichen Monta
geteil gegen die Kraft der Druckfeder 28 in das Gehäuse 24 der Montageteilzu
führung gedrückt.
Durch die weitere Vorschubbewegung schiebt beziehungsweise fügt dann der
unbeweglich im Gehäuse 24 befestigte Stempel 27 das Montageteil durch die
auf dem Werkstück aufliegende Führungswandung 23 und Hülse 21 bezie
hungsweise durch deren Mündung 38 in die Aussparung im Werkstück unter
Aufbringung einer Fügekraft ein.
Nach Erreichen einer für ein bestimmtes Montageteil, zum Beispiel einen be
stimmten Holzdübel, durch die Auswerte- und Steuereinheit wählbaren Füge
tiefe in der Aussparung beziehungsweise des Vorschubhubes, wird die Vor
schubbewegung durch die Lineareinheit 1 umgekehrt und die Führungswan
dung 23 mit der Hülse 21 durch die Druckfeder 28 aus dem Gehäuse 24 her
ausgedrückt, während das Montageteil in der Aussparung verbleibt. Damit ist
die Ausgangsposition wieder erreicht.
Bei geeigneter Bestückung des Drehtellers 10 kann die Montageteilübergabe
an die Montageteilzuführung durch das Zwangsführungsteil 20
beziehungsweise den Zuführungsschlauch und das Rohr 40 während eines
Bohrprozesses erfolgen.
Bindemittel, zum Beispiel Leim, wird durch eine an dem Revolvergrundgehäu
se 9 angeflanschte Dispensereinheit 18 in die gefertigten Aussparungen ein
gespritzt, eingeträufelt, gesprüht oder flächig aufgetragen. Die Bindemittelzu
fuhr kann bei geeigneter Positionierung einer Düse der Dispensereinheit 18
über Werkstückkontakt, zum Beispiel in die Mündung einer Aussparung oder
über Distanz erfolgen. Die Bindemittelzufuhr auf Distanz ist auch während
eines Wechsels einer Werkzeugeinheit 16 oder 30 möglich. Das Bindemittel,
zum Beispiel Leim, kann über Schlauchleitungen und stationären Bindemittel
behälter oder über einen an der Vorrichtung befindlichen Vorratsbehälter zuge
führt werden. Als Dispensereinheit 18 eignen sich auf dem Markt erhältliche
Bindemittelzuführungsmodule. Die Bindemittelzuführungsparameter, wie zum
Beispiel Dosiermenge oder Zeiten können über die Auswerte- und Steuerein
heit frei programmiert werden. Die Zuführungsschläuche für Bindemittel und
Montageteilzuführung werden vorteilhafterweise an einem Tragarm geführt.
Eine Absaugeinheit 19, die alle Bohr/Fräseinheiten 16, zum Beispiel manschet
tenartig umhüllt, transportiert die entstandenen Späne beim Bohren und Fräsen
ab. Die Absaugeinheit ist mit einer Kupplung 41 versehen, an welche in Ar
beitsposition 35 ein Absaugschlauch 42 angekoppelt wird, der zu einer statio
nären Absaugung geführt ist. Eine Absaugung mindert den Reinigungsaufwand
der Werkstücke und die Staubentwicklung in der Umgebungsluft. Eine Absau
gung kann auch in der Form vorgesehen werden, daß die gesamte erfindungs
gemäße Vorrichtung teilweise oder ganz umschlossen wird. An dem erwähnten
Tragarm für Leimzuführungs- und Montageteilzuführungsschlauch kann auch
der Absaugschlauch zur stationären Absaugung der Späne befestigt werden.
Abschließend wird auf Fig. 3 verwiesen, in der zur Verdeutlichung in Form
eines Prozeßablaufplanes die zeitliche Abfolge eines Bohr- oder Fräsvorgan
ges und eines Fügevorganges eines Verbindungselementes oder Montageteils
zur Steuerung und Überwachung durch eine Auswerte- und Steuereinheit dar
gestellt ist. Letztere kann bei Einsatz an einem Handhabungsgerät auch in die
Industrierobotersteuerung integriert sein.
Bezugszeichenliste
1 Lineareinheit (aus 2 und 4)
2 Führungseinheit, zum Beispiel Säulenführung von 1
3
4 erste Antriebseinheit, zum Beispiel pneumatischer Kolbenzylinder von 1
5 zweite Antriebseinheit, zum Beispiel Servomotor
6 Zahnriemen
7 Zahnriemenscheibe
8 Zahnriemenscheibe
9 Revolvergrundgehäuse
10 Drehteller
11 Schaltwelle
12 Zahnrad
13 Zahnrad
14 dritte Antriebseinheit, zum Beispiel Luftmotor oder Schrittmotor
15 alternative dritte Antriebseinheit, zum Beispiel Kolbenzylinder
16 Werkzeugeinheiten für Bohren beziehungsweise Fräsen
16a Werkzeugaufnahme für 16
17 Schraubverbindung für Drehtellerwechsel
18 Dispensereinheit
19 Absaugeinheit
20 Zwangsführungsteil
21 Hohlzylindrische Hülse
22 Mitnehmer
23 Führungswandung
24 Gehäuse
25 Feder
26 Rückholfeder
27 Stempel
28 Druckfeder
29 Rolle auf Mitnehmerarm
30 Montageteilzuführung
30a Werkzeugaufnahme für Montageteilzuführung
31 Achse, um die 21 verschwenkbar
32 Achse durch Werkzeugaufnahme 16a und Werkzeugeinheit 16 in Ar beitsposition 35
33 Achse durch Führungseinheit 2 beziehungsweise Lineareinheit 1 = Richtung der Vorschubbewegung
34 Endpunkt/Vorderkante aller eingewechselten Werkzeugeinheiten in Ar beitsposition 35
35 Alleinige Arbeitsposition einer Werkzeugaufnahme 16a oder 30a des Drehtellers 10
36 Zuführungsposition einer Werkzeugaufnahme 30a beziehungsweise einer Montageteilzuführung 30 zur Zuführung von Verbindungselemen ten in die Montageteilzuführung
37 Anschlußstück
38 Mündung der Führungswandung 23
39 Achse durch Montageteilzuführung 30
40 Rohr durch Zwangsführungsteil 20 mit Schlauchanschluß für Zufüh rungsschlauch für Verbindungselemente
41 Kupplung in Absaugeinheit 19
42 Absaugschlauch zum Anschluß an Kupplung 41 in Arbeitsposition 35 einer Absaugeinheit 19 beziehungsweise Bohr- und Fräseinheit 16
100 Grundträgereinheit
110 Werkzeugträgereinheit
2 Führungseinheit, zum Beispiel Säulenführung von 1
3
4 erste Antriebseinheit, zum Beispiel pneumatischer Kolbenzylinder von 1
5 zweite Antriebseinheit, zum Beispiel Servomotor
6 Zahnriemen
7 Zahnriemenscheibe
8 Zahnriemenscheibe
9 Revolvergrundgehäuse
10 Drehteller
11 Schaltwelle
12 Zahnrad
13 Zahnrad
14 dritte Antriebseinheit, zum Beispiel Luftmotor oder Schrittmotor
15 alternative dritte Antriebseinheit, zum Beispiel Kolbenzylinder
16 Werkzeugeinheiten für Bohren beziehungsweise Fräsen
16a Werkzeugaufnahme für 16
17 Schraubverbindung für Drehtellerwechsel
18 Dispensereinheit
19 Absaugeinheit
20 Zwangsführungsteil
21 Hohlzylindrische Hülse
22 Mitnehmer
23 Führungswandung
24 Gehäuse
25 Feder
26 Rückholfeder
27 Stempel
28 Druckfeder
29 Rolle auf Mitnehmerarm
30 Montageteilzuführung
30a Werkzeugaufnahme für Montageteilzuführung
31 Achse, um die 21 verschwenkbar
32 Achse durch Werkzeugaufnahme 16a und Werkzeugeinheit 16 in Ar beitsposition 35
33 Achse durch Führungseinheit 2 beziehungsweise Lineareinheit 1 = Richtung der Vorschubbewegung
34 Endpunkt/Vorderkante aller eingewechselten Werkzeugeinheiten in Ar beitsposition 35
35 Alleinige Arbeitsposition einer Werkzeugaufnahme 16a oder 30a des Drehtellers 10
36 Zuführungsposition einer Werkzeugaufnahme 30a beziehungsweise einer Montageteilzuführung 30 zur Zuführung von Verbindungselemen ten in die Montageteilzuführung
37 Anschlußstück
38 Mündung der Führungswandung 23
39 Achse durch Montageteilzuführung 30
40 Rohr durch Zwangsführungsteil 20 mit Schlauchanschluß für Zufüh rungsschlauch für Verbindungselemente
41 Kupplung in Absaugeinheit 19
42 Absaugschlauch zum Anschluß an Kupplung 41 in Arbeitsposition 35 einer Absaugeinheit 19 beziehungsweise Bohr- und Fräseinheit 16
100 Grundträgereinheit
110 Werkzeugträgereinheit
Claims (11)
1. Vorrichtung zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und zur
Montage von Verbindungselementen, zu deren Einbringung in eine zu
vor zu fertigende Aussparung eine Fügekraft aufzubringen ist, wie Holz- oder
Kunststoffdübel, Stifte, Bolzen oder dergleichen, insbesondere zur
Ankopplung an ein Handhabungsgerät, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Grundträgereinheit (100) mit einer Werkzeugträgereinheit (110) vorgesehen ist, welche durch eine Lineareinheit (1) mit einer ersten Antriebseinheit (4) linear verschiebbar ist,
daß die Werkzeugträgereinheit (110) eine zweite Antriebseinheit (5) zur Erzeugung einer Rotationsbewegung aufweist,
daß die Werkzeugträgereinheit (110) ein Revolvergrundgehäuse auf weist, auf welchem ein drehbar gelagerter Drehteller (10) lösbar befe stigbar ist, welcher durch eine dritte Antriebseinheit (14 oder 15) schritt weise drehbar ist,
daß der Drehteller (10) wenigstens eine Werkzeugaufnahme (16a) zur Aufnahme von Werkzeugeinheiten (16), wie Bohr- oder Fräseinheit und wenigstens eine Werkzeugaufnahme (30a) zur Aufnahme einer Werk zeugeinheit Montageteilzuführung (30) aufweist,
daß der Drehteller (10) und die darin befindlichen Werkzeugaufnah men (16a, 30a) relativ zur Grundträgereinheit (100) derart angeordnet sind, daß eine Achse (32) einer Werkzeugaufnahme des Drehtel lers (10) in einer Arbeitsposition (35) parallel zu einer Achse (33) der Lineareinheit (1), das heißt parallel zur Richtung der Vorschubbewe gung, angeordnet ist,
daß in der Arbeitsposition (35) einer Werkzeugaufnahme (16a) des Drehtellers (10) für Werkzeugeinheiten (16) wie Bohr- oder Fräseinheit die Rotationsbewegung der zweiten Antriebseinheit (5) auf eine von die ser Werkzeugaufnahme aufnehmbaren Werkzeugeinheit (16) über tragbar ist,
und daß zur Steuerung eines automatischen Montageablaufes eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen sind.
daß eine Grundträgereinheit (100) mit einer Werkzeugträgereinheit (110) vorgesehen ist, welche durch eine Lineareinheit (1) mit einer ersten Antriebseinheit (4) linear verschiebbar ist,
daß die Werkzeugträgereinheit (110) eine zweite Antriebseinheit (5) zur Erzeugung einer Rotationsbewegung aufweist,
daß die Werkzeugträgereinheit (110) ein Revolvergrundgehäuse auf weist, auf welchem ein drehbar gelagerter Drehteller (10) lösbar befe stigbar ist, welcher durch eine dritte Antriebseinheit (14 oder 15) schritt weise drehbar ist,
daß der Drehteller (10) wenigstens eine Werkzeugaufnahme (16a) zur Aufnahme von Werkzeugeinheiten (16), wie Bohr- oder Fräseinheit und wenigstens eine Werkzeugaufnahme (30a) zur Aufnahme einer Werk zeugeinheit Montageteilzuführung (30) aufweist,
daß der Drehteller (10) und die darin befindlichen Werkzeugaufnah men (16a, 30a) relativ zur Grundträgereinheit (100) derart angeordnet sind, daß eine Achse (32) einer Werkzeugaufnahme des Drehtel lers (10) in einer Arbeitsposition (35) parallel zu einer Achse (33) der Lineareinheit (1), das heißt parallel zur Richtung der Vorschubbewe gung, angeordnet ist,
daß in der Arbeitsposition (35) einer Werkzeugaufnahme (16a) des Drehtellers (10) für Werkzeugeinheiten (16) wie Bohr- oder Fräseinheit die Rotationsbewegung der zweiten Antriebseinheit (5) auf eine von die ser Werkzeugaufnahme aufnehmbaren Werkzeugeinheit (16) über tragbar ist,
und daß zur Steuerung eines automatischen Montageablaufes eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ab
saugung der anfallenden Späne eine Werkzeugaufnahme (16a) und die
darin aufgenommene Werkzeugeinheit (16) von einer manschettenarti
gen Absaugeinheit (19) umgebbar ist, die in Arbeitsposition (35) über
eine automatische Kupplung (41) an eine stationäre Absaugung (42) an
koppelbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Einsatz von Bindemittel eine Dispensereinheit (18) zur Einbringung des
selben in eine zuvor gefertigte Aussparung an dem Revolvergrundge
häuse (9) lösbar befestigbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die jeweiligen Endpunkte (34) aller in die einzelnen
Werkzeugaufnahmen (16a, 30a) des Drehtellers (10) einwechselbaren
Werkzeugeinheiten (16, 30) in Arbeitsposition (35) im selben Abstand
von der Werkzeugträgereinheit (130) liegen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Montageteilzuführung (30) zwei konzentrisch
angeordnete Hohlzylinder, ein äußeres Gehäuse (24) und eine in dieses
Gehäuse gegen eine Druckfeder (28) einschiebbare Führungswan
dung (23) sowie einen innerhalb der beiden Hohlzylinder und der Druck
feder (28) angeordneten, fest mit dem Gehäuse (24) verbundenen
Stempel (27) aufweist, wobei im Grundzustand der zwischen Stem
pel (27) und Mündung (38) der Führungswandung (23) in Achsrich
tung (39) liegende Raum zur Aufnahme eines Verbindungselementes
dient.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Revolvergrundgehäuse (9) ein sichelförmiges
Zwangsführungsteil (20) aufweist, das einer anderen Position (36), zum
Beispiel einer Werkzeugaufnahme (30a), des Drehtellers (10) zugeord
net ist als der Arbeitsposition (35), und das eine Auslenkung einer
Hülse (21) aus einer in eine Werkzeugaufnahme (30a) eingewechselte
Montageteilzuführung (30) bewirkt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß innerhalb der Führungswandung (23) einer Montageteil
zuführung (30) ein dritter Hohlzylinder, eine Hülse (21), die vom Innen
durchmesser her durch den Stempel (27) durchfahrbar ist, angeordnet
ist, welche um eine Achse (31), senkrecht zur Achse (39) der Montage
teilzuführung aus der Führungswandung (23) heraus- und hinein
schwenkbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rota
tion des Drehtellers (10) in Position (36) die Hülse (21) der Montageteil
zuführung (30) gegen eine an der Führungswandung (23) befestigte
Rückholfeder (26) durch Entlanggleiten einer Rolle (29) eines Mitneh
mers (22) der Hülse (21) an dem Zwangsführungsteil (20), über einem
Rohr (40), das durch das Zwangsführungsteil (20) hindurchführt, posi
tionierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an das
durch das Zwangsführungsteil (20) hindurchgeführte Rohr (40) ein För
derschlauch anschließbar ist, durch welchen die zu montierenden Ver
bindungselemente von einem Magazin in die über das Rohr (40) ver
schwenkte Hülse (21) förderbar sind und dort mit wenigstens einer
Feder (25) fixierbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Anschlußstück (37) vorgesehen ist, das zur An
koppelung an eine Handhabungseinrichtung oder eine unterstützte
Handführungseinrichtung dient.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Steuerung und Überwachung eines automati
schen Montageablaufes Vorschubparameter für die erste Antriebsein
heit (1), wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft oder Endlagen,
und/oder Antriebsparameter für die zweite Antriebseinheit (5), wie Dreh
zahl, Drehmoment, Drehrichtung, Anlauf- oder Bremszeiten und/oder
Schaltparameter für die dritte Antriebseinheit (14, 15), wie Drehrichtung,
Drehgeschwindigkeit, Wahl der Werkzeugeinheiten oder Werkzeuge
über die Auswerte- und Steuereinheit frei programmierbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19637177A DE19637177C2 (de) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Vorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von Verbindungselementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19637177A DE19637177C2 (de) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Vorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von Verbindungselementen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19637177A1 true DE19637177A1 (de) | 1998-03-19 |
DE19637177C2 DE19637177C2 (de) | 2000-06-08 |
Family
ID=7805435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19637177A Expired - Fee Related DE19637177C2 (de) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Vorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken und Montage von Verbindungselementen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19637177C2 (de) |
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DE19637177C2 (de) | 2000-06-08 |
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