DE19819332A1 - Board-processing machine for continuous machining, e.g. milling and drilling wood - Google Patents

Board-processing machine for continuous machining, e.g. milling and drilling wood

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Abstract

The board-processing machine (1) has a bed (3) to accommodate boards (2) to be machine, extending in a predetermined direction and a tool carrying head (6), which provided with multiple spindles (7a,7b). Each spindle rotates a corresponding tool (8a,8b). First operating units (15) move the tool carrying head across the bed. The tool carrying head carries at least one non-contact distance sensor (25). The distance sensor may be a laser unit. At least one stand (9) is provided, which is supported by the bed, moving freely along the direction (4). The stand carries an arm (10) transverse to the direction, and the tool carrying head (6) is movable transverse to the direction, compared to the stand.

Description

Die Erfindung betrifft eine Plattenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Bearbeitung von Platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a plate processing machine the preamble of claim 1 and a method for processing Boards according to the preamble of claim 5.

Es ist eine Plattenbearbeitungsmaschine zur Durchführung kon­ tinuierlicher Bearbeitungen wie Fräsen, Bohren und Konturenbearbeitung von Holzplatten bekannt, welche einen mehrspindeligen Werkzeugträgerkopf umfaßt, der gegebenenfalls mit einem Magazin mit allen für die Durchfüh­ rung der Bearbeitungen erforderlichen Werkzeuge versehen ist.It is a plate processing machine for performing con continuous machining such as milling, drilling and contour machining known from wooden plates, which have a multi-spindle tool carrier head includes, if necessary, with a magazine with all for the implementation the necessary tools.

Eine solche Plattenbearbeitungsmaschine kann u. a. Probleme aufweisen, die mit einer falschen Ausgestaltung des Arbeitszyklus ver­ bunden sind, welcher unter Bestimmung eines Programms mittels einer elektronischen Steuerung automatisch durchgeführt wird. Wenn dieser Ar­ beitszyklus schlecht angelegt ist, kann es passieren, daß ein in Bewe­ gung befindliches Teil der Plattenbearbeitungsmaschine, beispielsweise die zur Bearbeitung der Platten verwendeten Werkzeuge, in Kontakt mit anderen, während der jeweiligen Bearbeitung feststehenden Teilen ge­ langt, wodurch Schäden an der Ausrüstung und an den in Bearbeitung be­ findlichen Platten hervorgerufen werden.Such a plate processing machine can u. a. Problems have ver with an incorrect design of the work cycle are bound, which under the determination of a program by means of a electronic control is performed automatically. If this ar poorly designed cycle, it can happen that a move in supply part of the plate processing machine, for example the tools used to machine the plates, in contact with other parts fixed during the respective processing  which causes damage to the equipment and the work in progress sensitive plates are caused.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, eine Plattenbearbei­ tungsmaschine bzw. ein Verfahren zur Bearbeitung von Platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5 zu schaffen, wodurch es ermöglicht wird, einen ungewollten Kontakt von Werkzeugen mit zu bearbeitenden Platten und/oder Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine zu vermeiden.A first object of the invention is to process a plate processing machine or a method for processing plates according to the 5 to create the preamble of claim 1 and 5, respectively is an unwanted contact of tools with to be machined Avoid plates and / or parts of the plate processing machine.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst.This task is performed according to the characteristic part of the Claim 1 and 5 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below in the attached Figure illustrated embodiment explained in more detail.

Die dargestellte Plattenbearbeitungsmaschine 1 ist vorzugswei­ se zum Bohren und fräsen von Platten 2, insbesondere Holzplatten, zur Zuführung zu einer (nicht dargestellten) Montagestraße für bewegliche Bauteile anwendbar.The plate processing machine 1 shown is vorzugswei se for drilling and milling of plates 2 , in particular wooden plates, for feeding to a (not shown) assembly line for moving components applicable.

Die Plattenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt ein sich in einer vorbestimmten Richtung 4 erstreckendes Bett 3 und ist mit einer Vielzahl von Anschlagflächen 5 (nur eine dargestellt) zum Aufnehmen und Abstützen von zu bearbeitenden Platten 2 versehen. Sie umfaßt ferner einen Werk­ zeugträgerkopf 6, der mit einer Vielzahl von Spindeln 7a, 7b versehen ist, von denen jede ein Werkzeug 8a, 8b tragen kann, welches üblicher­ weise auf einem Montageschaft vormontiert ist. Jeder Montageschaft weist in einem axial begrenzten Abschnitt ein axiales Greifelement auf, wel­ ches durch eine Gabel in einer zur Rotationsachse des zugehörigen Monta­ geschafts transversalen Richtung automatisch ergreifbar ist. Die Plat­ tenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt weiter einen Ständer 9, welcher bezüg­ lich des Bettes 3 in der Richtung 4 über nicht gezeigte Bewegungsein­ richtungen beweglich und nach oben durch eine Konsole 10 begrenzt ist, welche über dem Bett 3 angeordnet ist. Die Konsole 10 weist eine prisma­ tische Längsführung 11 auf, von der nur ein oberer Abschnitt sichtbar ist. Der Werkzeugträgerkopf 6 umfaßt beweglich abgestützt einen Schlit­ ten 12, welcher von einer Haube 13 überdeckt ist, um ein Austreten der Späne aus der Arbeitszone zu verhindern. Der Schlitten 12 trägt prisma­ tisch geführt eine Platte 14, die vertikal betätigbar ist und die Spin­ deln 7a, 7b aufweist, mit denen ein entsprechendes Werkzeug 8a, 8b ver­ bunden ist.The plate processing machine 1 comprises a bed 3 extending in a predetermined direction 4 and is provided with a multiplicity of stop surfaces 5 (only one shown) for receiving and supporting plates 2 to be processed. It also includes a tool holder head 6 , which is provided with a plurality of spindles 7 a, 7 b, each of which can carry a tool 8 a, 8 b, which is usually pre-assembled on an assembly shaft. Each mounting shaft has an axial gripping element in an axially limited section, which can be automatically gripped by a fork in a direction transverse to the axis of rotation of the associated mounting shaft. The plat ten processing machine 1 further comprises a stand 9 , which bezüg Lich the bed 3 in the direction 4 via not shown Bewegungsein directions and is limited by a console 10 which is arranged above the bed 3 . The console 10 has a prismatic longitudinal guide 11 , of which only an upper section is visible. The tool carrier head 6 comprises movably supported a Schlit th 12 , which is covered by a hood 13 to prevent the chips from escaping from the working zone. The carriage 12 carries a prism table guided a plate 14 which can be actuated vertically and which spindles 7 a, 7 b, with which a corresponding tool 8 a, 8 b is connected ver.

Die Plattenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt eine Betätigungsvor­ richtung 15, die von dem Schlitten 12 zur Betätigung des Werkzeugträger­ kopfs 6 auf der Konsole 10 transversal zur Richtung 4 getragen wird, wo­ bei der Werkzeugträgerkopf 6 in der Längsführung 11 verschiebbar ist. Die Betätigungsvorrichtung 15 umfaßt eine zur Richtung 4 transversale und von der Konsole 10 getragene Zahnstange 16 und ein mit einer zur Richtung 4 senkrechten Antriebswelle versehenes drehendes Stellglied 17 mit einem zur Antriebswelle koaxialen Zahnrad 18, welches mit der Zahn­ stange 16 in Eingriff steht. Der Werkzeugträgerkopf 6 ist in drei zuein­ ander orthogonalen Achsen betätigbar und daher in kartesischen Koordina­ ten innerhalb des Arbeitsraums beweglich, welcher im wesentlichen paral­ lelepipedisch über dem Bett 3 angeordnet ist.The plate working machine 1 comprises a Betätigungsvor direction 15, which is transversely supported by the carriage 12 for actuating the tool carrier head 6 on the panel 10 to the direction 4, where is displaceable in the tool head 6 in the longitudinal guide. 11 The actuating device 15 comprises a gear rack 16 which is transverse to the direction 4 and carried by the bracket 10 and a rotating actuator 17 provided with a drive shaft which is perpendicular to the direction 4 and has a gear wheel 18 which is coaxial with the drive shaft and which meshes with the toothed rack 16 . The tool carrier head 6 can be actuated in three mutually orthogonal axes and is therefore movable in Cartesian coordinates within the working space, which is arranged essentially parallel to the bed 3 in a lelepiped fashion.

Mit der Platte 14 ist auch ein berührungsloser Abstandssensor 25 zur Aussendung eines elektromagnetischen Strahls verbunden. Als Strahl kann vorzugsweise ein von einer Lasereinrichtung emittierter La­ serstrahl verwendet werden.A contactless distance sensor 25 for emitting an electromagnetic beam is also connected to the plate 14 . A laser beam emitted by a laser device can preferably be used as the beam.

Zunächst kann gegebenenfalls der Abstandssensor 25 über eine elektronische Steuerung 26 anstelle einer der beiden Spindeln 7a, 7b ge­ setzt werden, während der emittierte Strahl anstelle des jeweiligen Werkzeugs 8a, 8b gesetzt werden kann.First, the distance sensor 25 can optionally be set via an electronic control 26 instead of one of the two spindles 7 a, 7 b, while the emitted beam can be set instead of the respective tool 8 a, 8 b.

Aus diesem Grund wird vor dem Beginn der Bearbeitung der Plat­ ten 2 mit dem Werkzeug 8a oder 8b mindestens ein Testlauf (d. h. ohne Werkzeug 8a oder 8b) gefahren, bei dem die Spindel 7a oder 7b durch den Abstandssensor 25 ersetzt ist. Auf diese Weise ist das elektronische Steuersystem der Plattenbearbeitungsmaschine 1, gesteuert durch die elektronische Steuerung 26, in der Lage, das betreffende Werkzeug 8a oder 8b vor einer ungewollten Kollision mit Teilen der in Bearbeitung befindlichen Platten 2 oder der Plattenbearbeitungsmaschine 1 zu bewah­ ren.For this reason, at least one test run (ie without tool 8 a or 8 b) is carried out with the spindle 7 a or 7 b by the distance sensor 25 before starting the processing of the plate 2 with the tool 8 a or 8 b is. In this way, the electronic control system of the plate processing machine 1 , controlled by the electronic control 26 , is able to protect the tool 8 a or 8 b in question from an unwanted collision with parts of the plates 2 in processing or the plate processing machine 1 .

An dieser Stelle, wenn der Kontrollzyklus ein positives Ergeb­ nis geliefert hat, d. h. kein Kontakt mit den oben genannten Teilen auf­ getreten ist, gibt das Steuersystem die Anweisung, den realen Arbeitszy­ klus durchzuführen, selbstverständlich nach vorherigem Einsetzen des Werkzeugs 8a oder 8b in die entsprechende Spindel 7a, 7b.At this point, if the control cycle has given a positive result, ie no contact with the above-mentioned parts has occurred, the control system gives the instruction to carry out the real working cycle, of course after the tool 8 a or 8 b in has been inserted beforehand the corresponding spindle 7 a, 7 b.

Im gegenteiligen Fall, d. h. wenn der Kontrollzyklus ein nega­ tives Ergebnis geliefert hat, wird der Zyklus mit veränderten Parametern wiederholt, bis sich ein Zyklus ohne die oben erwähnten Nachteile ein­ stellt.Otherwise, i. H. if the control cycle is nega The cycle has changed parameters repeated until a cycle occurs without the disadvantages mentioned above poses.

Sobald die Arbeitsphase für ein Werkzeug 8a, 8b abgeschlossen ist, kann die Bearbeitung durch die übrigen Werkzeuge über einen analo­ gen Prozeß vorbereitet werden. Auf diese Weise kommt kein Werkzeug 8a, 8b in ungewollten Kontakt mit den darunter liegenden Platten 2 oder mit Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine 1.As soon as the work phase for a tool 8 a, 8 b is completed, the processing can be prepared by the other tools using an analog process. In this way, no tool 8 a, 8 b comes into unwanted contact with the underlying plates 2 or with parts of the plate processing machine 1 .

Der Abstandssensor 25 kann auch zur nachträglichen Kontrolle des Vorhandenseins, des Durchmessers, der Tiefe und der Qualität der Bohrungen, der Konturen der Öffnungen und der an den Platten 2 mit den Werkzeugen 8a, 8b durchgeführten Konturenbearbeitungen verwendet werden. In diesem Fall steuert die elektronische Steuerung 26 den vom Abstands­ sensor 25 ausgesandten Strahl so, daß dieser die Konturen unter Vermes­ sung durchläuft und dem Benutzer eventuelle Abweichungen von den Abmes­ sungstoleranzen oder Abweichungen der oben beschriebenen Art anzeigt.The distance sensor 25 can also be used for subsequent checking of the presence, the diameter, the depth and the quality of the bores, the contours of the openings and the contour machining carried out on the plates 2 with the tools 8 a, 8 b. In this case, the electronic control 26 controls the beam emitted by the distance sensor 25 so that it passes through the contours under measurement and indicates to the user any deviations from the dimensional tolerances or deviations of the type described above.

Claims (9)

1. Plattenbearbeitungsmaschine (1) mit einem sich in einer vorbestimmten Richtung (4) erstreckenden Bett (3) zur Aufnahme von zu bearbeitenden Platten (2), einem mit einer Vielzahl von Spindeln (7a, 7b) versehenen Werkzeugträgerkopf (6), wobei über jede Spindel (7a, 7b) ein entsprechendes Werkzeug (8a, 8b) in Rotation versetzbar ist, ersten Betätigungseinrichtungen (15) zum Bewegen des Werkzeugträgerkopfs (6) über dem Bett (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (6) mindestens einen berührungslosen Abstandssensor (25) trägt.1. plate processing machine ( 1 ) with a bed ( 3 ) extending in a predetermined direction ( 4 ) for receiving plates ( 2 ) to be processed, a tool carrier head ( 6 ) provided with a plurality of spindles ( 7 a, 7 b), whereby over each spindle ( 7 a, 7 b) a corresponding tool ( 8 a, 8 b) can be set in rotation, first actuating devices ( 15 ) for moving the tool carrier head ( 6 ) over the bed ( 3 ), characterized in that the Tool carrier head ( 6 ) carries at least one non-contact distance sensor ( 25 ). 2. Plattenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstandssensor (25) eine Lasereinrichtung ist.2. Plate processing machine according to claim 1, characterized in that the distance sensor ( 25 ) is a laser device. 3. Plattenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ständer (9) vorgesehen ist, welcher von dem Bett (3) längs der Richtung (4) frei beweglich abgestützt wird, wobei der Ständer (9) einen zur Richtung (4) transversalen Arm (10) trägt und der Werkzeugträgerkopf (6) gegenüber dem Ständer (9) transver­ sal zur Richtung (4) beweglich ist.3. Plate processing machine according to claim 1 or 2, characterized in that at least one stand ( 9 ) is provided, which is supported by the bed ( 3 ) along the direction ( 4 ) freely movable, the stand ( 9 ) one to the direction ( 4 ) transversal arm ( 10 ) carries and the tool carrier head ( 6 ) relative to the stand ( 9 ) transver sal to the direction ( 4 ) is movable. 4. Plattenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (6) mindestens ei­ nen Schlitten (12) umfaßt, an dem die Vielzahl von Spindeln (7a, 7b) und mindestens ein Abstandssensor (25) angebracht sind.4. Plate processing machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool carrier head ( 6 ) comprises at least egg nen carriage ( 12 ) on which the plurality of spindles ( 7 a, 7 b) and at least one distance sensor ( 25 ) attached are. 5. Verfahren zum Bearbeiten von Platten, bei dem mindestens ein Arbeitszyklus von mindestens einem Werkzeug durchgeführt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Arbeitszyklus mindestens ein simulierter Arbeitszyklus vorausgeht, bei dem mindestens ein Werkzeug der Bearbei­ tung durch einen von einem berührungslosen Abstandssensor (25) als vir­ tuellem Werkzeug ausgesandten elektromagnetischen Strahl ersetzt wird.5. Method for processing plates, in which at least one work cycle is carried out by at least one tool, characterized in that the work cycle is preceded by at least one simulated work cycle in which at least one tool is processed by a non-contact distance sensor ( 25 ). electromagnetic beam emitted as a virtual tool is replaced. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandssensor (25) eine Lasereinrichtung verwendet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that a laser device is used as a distance sensor ( 25 ). 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsparameter der virtuellen Werkzeuge und die Verschie­ bungen der in Bewegung befindlichen Teile der Plattenbearbeitungsmaschi­ ne (1) pro simuliertem Arbeitszyklus (n) in Abhängigkeit von den bei dem vorherigen simulierten Arbeitszyklus (n-1) erhaltenen Ergebnissen vari­ iert werden, und daß die simulierten Arbeitszyklen nach dem ersten Ar­ beitszyklus gestoppt werden, bei dem der Mangel eines ungewollten Kon­ takts der virtuellen Werkzeuge mit den Platten (2) oder anderen Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine (1) festgestellt wird.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the machining parameters of the virtual tools and the displacements of the moving parts of the plate processing machine ne ( 1 ) per simulated work cycle (s) as a function of those in the previous simulated work cycle (n -1) obtained results are varied, and that the simulated work cycles are stopped after the first work cycle in which the lack of unwanted contact of the virtual tools with the plates ( 2 ) or other parts of the plate processing machine ( 1 ) is determined. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für jedes Werkzeug (8a, 8b), das nachfolgend Bearbeitungen durchführen soll, mindestens ein simulierter Arbeitszyklus durchgeführt wird.8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that at least one simulated work cycle is carried out for each tool ( 8 a, 8 b) which is subsequently to carry out machining operations. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Arbeitszyklus zur Kontrolle der Anwesenheit, des Durchmessers, der Tiefe der Bohrungen und/oder der Profile von in den Platten erzeugten Hohlräumen und der Konturenbearbeitungen durchgeführt wird, wobei die Kontrolle mittels eines elektromagnetischen Strahls durchgeführt wird und mittels eines zur Bearbeitung passenden Prozesses die Qualität der Bohrungen und die Qualität der Konturen überprüft wird.9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized records that a work cycle to control the presence of the Diameter, the depth of the holes and / or the profiles of the Plates created cavities and the contour machining performed being controlled by means of an electromagnetic beam is carried out and by means of a process suitable for processing the quality of the bores and the quality of the contours is checked.
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