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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens
einer verfahrbaren Verfahreinheit und mindestens einer Bedienkonsole zur
Bedienung und Kontrolle von mindestens einem an der Werkzeugmaschine
angeordneten Werkzeug, wobei die Bedienkonsole an der Verfahreinheit
angeordnet ist.
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Werkzeugmaschinen
mit mindestens einer verfahrbaren Verfahreinheit sind in einer großen Vielzahl
bekannt. Der Betrieb derartiger Werkzeugmaschinen erfordert oftmals
den Einsatz von Bedienpersonal. Eine entsprechende Bedienperson
steht dabei nahe an einer Bedienkonsole der Werkzeugmaschine mit
der sie mittels Eingabe von Kommandos und Daten die Werkzeugmaschine
steuert. Insbesondere am Anfang neuer Bearbeitungszyklen ist es
notwendig, dass die Bedienperson die Werkzeugmaschine beobachtet
und gegebenenfalls entsprechende Korrekturen über die Bedienkonsole eingibt.
Um diesen Vorgang zu erleichtern, sind derartige Bedienkonsolen üblicherweise
seitlich an der Werkzeugmaschine angeordnet. Dabei sind bei verfahrbaren
Werkzeugmaschinen, insbesondere bei verfahrbaren Portalwerkzeugmaschinen,
die entsprechenden Bedienkonsolen an mindestens einer Verfahreinheit
der Werkzeugmaschine starr über
ein Armelement angeordnet. Zudem muss eine derartige Bedienkonsole außerhalb
des Arbeitsbereichs der verfahrbaren Werkzeugmaschine angeordnet
werden, um eine Kollisionsgefahr zwischen der Bedienperson und der Werkzeugmaschine
zu verhindern. Allerdings ergibt sich durch ein derartiges seitliches
Abstehen der Bedienkonsole von der Verfahreinheit der Werkzeugmaschine
ein größerer Bereich
potenzieller Kollisionen zwischen Werkzeugmaschine beziehungsweise
Bedienkonsole und dem Benutzer der Bedienkonsole. Insbesondere bei
verfahrbaren Werkzeugmaschinen ergibt sich dadurch eine deutliche
Verringerung der Betriebssicherheit.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugmaschine
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine verbesserte Betriebssicherheit
gewährleistet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe dient eine gattungsgemäße Werkzeugmaschine gemäß den Merkmalen
des Schutzanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
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Eine
erfindungsgemäße Werkzeugmaschine umfasst
mindestens eine verfahrbare Verfahreinheit und mindestens eine Bedienkonsole
zur Bedienung und Kontrolle von mindestens einem an der Werkzeugmaschine
angeordneten Werkzeug, wobei die Bedieneinheit an der Verfahreinheit
angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die
Bedieneinheit relativ zur Verfahreinheit schwenk- und/oder bewegbar
ausgebildet. Durch die vorteilhafte schwenk- und/oder bewegbare
Ausbildung der Bedienkonsole relativ zur Verfahreinheit ergibt sich
eine verbesserte Betriebssicherheit der Werkzeugmaschine insgesamt.
So wird zum Beispiel bei einem Kontakt zwischen einer Bedienperson
und der Bedienkonsole und des Verfahrens der Werkzeugmaschine die
Bedienkonsole entgegen der Fahrtrichtung der Werkzeugmaschine verschwenkt
beziehungsweise bewegt. Dadurch verringern sich die durch die Berührung zwischen
der Bedienkonsole und der Bedienperson entstehenden Kräfte signifikant,
wodurch ein Verletzungsrisiko der Bedienperson deutlich vermindert
werden kann. Des Weiteren kann durch die schwenk- und/oder bewegbare
Ausbildung der Bedienkonsole diese bei Nichtbenutzung in Richtung
der Werkzeugmaschine beziehungsweise der Verfahreinheit verschwenkt
beziehungsweise bewegt werden, so dass sich der potenzielle Kollisionsbereich
zwischen Werkzeugmaschine und Bedienperson signifikant vermindert.
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In
weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
ist die Bedienkonsole über
mindestens einen Schwenkarm mit der Verfahreinheit beweglich verbunden.
Der Schwenkarm kann dabei über
eine entsprechende Gelenkverbindung mit der Verfahreinheit verbunden sein.
Des Weiteren ist es möglich,
dass der Schwenkarm gerade, gekrümmt
oder abgewinkelt ausgebildet ist. Des Weiteren besteht die Möglichkeit,
dass die Bedieneinheit über
mindestens eine Gelenkverbindung direkt mit der Verfahreinheit beweglich
verbunden ist. Alle diese Maßnahmen
dienen dazu, die Bedienkonsole in Richtung der Werkzeugmaschine zu
verschwenken beziehungsweise zu bewegen, so dass der potenzielle
Kollisionsbereich zwischen Werkzeugmaschine und Bedienperson verringert wird.
Durch die Verringerung des Kollisionsbereichs ergibt sich die angestrebte
verbesserte Betriebssicherheit der Werkzeugmaschine insgesamt.
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In
weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
ist eine Außenkontur
der Bedienkonsole oder eines Bedienkonsolengehäuses der Bedienkonsole mit
einer Außenkontur
der Verfahreinheit oder eines Gehäuses der Verfahreinheit zur
Deckung bringbar. Dadurch wird der mögliche Kollisionsbereich zwischen
Werkzeugmaschine und Bedienperson auf den durch die Außenkontur
der Verfahreinheit begrenzten Bereich eingegrenzt. Eine Kollisionsgefahr
durch eine über die
Verfahreinheit beziehungsweise die Werkzeugmaschine hinausragende
Bedienkonsole ist vorteilhafterweise nicht mehr gegeben.
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Zudem
ist es möglich,
dass die Werkzeugmaschine mindestens ein Steuerelement zur Steuerung
der Geschwindigkeit der Verfahreinheit aufweist, wobei das Steuerelement
im Zustand der Deckungsgleichheit zwischen der Außenkontur
der Bedienkonsole oder des Bedienkonsolengehäuses mit der Außenkontor
der Verfahreinheit oder des Gehäuses
der Verfahreinheit eine höhere
Geschwindigkeit erlaubt als im Zustand der Nicht-Deckungsgleichheit zwischen
der Außenkontur
der Bedienkonsole oder des Bedienkonsolengehäuses mit der Außenkontur der
Verfahreinheit oder des Gehäuses
der Verfahreinheit. Dabei kann der Zustand der Deckungsgleichheit
zwischen den genannten Elementen als Sicherheitsposition bezeichnet
werden. Befindet sich die Bedienkonsole in der Sicherheitsposition
ist es möglich,
die Werkzeugmaschine mit einer relativ hohen Geschwindigkeit vorwärts zu bewegen.
Dies dient insbesondere zur Beschleunigung des durch die Werkzeugmaschine
auszuführenden
Verfahrens. Im Zustand der Nicht-Deckungsgleichheit der genannten
Elemente, das heißt
bei einer von der Werkzeugmaschine beziehungsweise der Verfahreinheit abstehenden
Bedienkonsole, befindet sich die Werkzeugmaschine in einer so genannten
Bedienposition. In diesem Zustand wird über das Steuerelement die Geschwindigkeit
der Werkzeugmaschine derart geregelt, dass diese nicht eine vordefinierte
maximale Geschwindigkeit überschreitet.
Auch dies dient zur Verbesserung der Betriebssicherheit des Gesamtsystems,
da die vordefinierte maximale Geschwindigkeit während der Bedienposition der
Bedienkonsole derart gewählt
ist, dass es zu keinen oder nahezu keinen Verletzungen der Bedienperson
bei einer möglichen
Kollision mit der Bedienkonsole kommen kann. Des Weiteren besteht
die Möglichkeit,
dass die Werkzeugmaschine mindestens einen Sensor zur Detektion
der relativen Lage der Bedienkonsole zur Verfahreinheit aufweist.
Durch die Ermittlung der relativen Lage der Bedienkonsole zur Verfahreinheit beziehungsweise
zur Werkzeugmaschine kann eine automatische Ein- und Umstellung
der Betriebsparameter „Bedienposition” und „Sicherheitsposition” erfolgen.
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In
weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
weist diese mindestens einen Abstands- und/oder Berührungssensor
zur Messung eines Abstands und/oder einer Berührung der Bedienkonsole und/oder
der Verfahreinheit mit einer Person oder einem Gegenstand auf. Dabei
kann die Werkzeugmaschine zudem mindestens eine Vorrichtung zum
Stillsetzen der Werkzeugmaschine und/oder der Verfahreinheit durch
Abschalten oder Abbremsen der Werkzeugmaschine und/oder der Verfahreinheit
bei einem Unterschreiten eines durch den Abstandssensor gemessenen
Mindestabstands und/oder eine mechanische Beaufschlagung des Berührungssensors
aufweisen. Durch diese Ausgestaltungen ist eine weitere Erhöhung der
Betriebssicherheit der Werkzeugmaschine gewährleistet, da bei einem Unterschreiten
eines Mindestabstands oder einer Berührung zwischen einer Bedienperson
oder einem Gegenstand und der Werkzeugmaschine beziehungsweise der
Verfahreinheit die Werkzeugmaschine sofort zum Stillstand kommt.
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In
weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
ist diese als Portalwerkzeugmaschine ausgebildet. Dabei kann die
Portalwerkzeugmaschine zwei Seitenwangen als Verfahreinheiten aufweisen,
wobei zwischen den Seitenwangen mindestens ein Querträger angeordnet
ist. An dem Querträger
kann wiederum mindestens ein Werkzeug verfahrbar oder nicht-verfahrbar
angeordnet sein. Das Werkzeug kann dabei insbesondere ein Schneide-
oder Schleifwerkzeug sein. Eine entsprechende erfindungsgemäße Ausgestaltung
einer Portalwerkzeugmaschine führt
zu einer deutlichen Verbesserung der Betriebssicherheit dieser Maschine.
Insbesondere werden die möglichen Kollisionsbereiche
auf die durch die Portalwerkzeugmaschine definierten Arbeitsbereiche,
insbesondere zwischen den Seitenwangen beschränkt.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine gemäß dem Stand
der Technik;
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2 eine
schematische Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einer
Bedienkonsole in einer Arbeitposition; und
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3 eine
schematische Teildarstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine gemäß 2 mit
der Bedienkonsole in einer Sicherheitsposition.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine 100 gemäß dem Stand
der Technik. Die Werkzeugmaschine 100 ist als Portalwerkzeugmaschine
ausgebildet und umfasst einen Maschinenkörper 112 bestehend
aus zwei parallel zueinander angeordneten und jeweils verfahrbaren
Verfahreinheiten 116, 118, wobei die Verfahreinheiten 116, 118 mittels
eines Querträgers 114 miteinander
verbunden sind. Die Werkzeugmaschine 100 ist mittels der
Verfahreinheiten 116, 118 entlang von Schienen 120, 122 verfahrbar.
Die Bewegungsrichtung der Werkzeugmaschine 100 ist in 1 durch
den Doppelpfeil dargestellt. Des Weiteren erkennt man, dass am Querträger 114 ein
senkrecht zur Bewegungsrichtung der Werkzeugmaschine 100 bewegbarer
Werkzeugwagen 134 mit einem daran angeordneten Werkzeug 136 ausgebildet
ist. An der Verfahreinheit 116 ist über eine starre Verbindungsstange 126 eine
Bedienkonsole 124 angeordnet. Man erkennt die übliche Position
einer Bedienperson relativ zur Bedienkonsole 124 beziehungsweise
zur Werkzeugmaschine 100. Dabei wird deutlich, dass der
Gefahrenbereich der sich bewegenden Werkzeugmaschine 100,
der üblicherweise
durch die Außenkonturen
der Gehäuse 130 der
Verfahreinheiten 116, 118 gebildet wird, durch
die Außenkontur
eines Gehäuses 132 der
Bedienkonsole 124 deutlich erweitert wird. Durch die starre
und feste Anbindung der Bedienkonsole 124 an der Verfahreinheit 116 besteht
eine erhebliche Verletzungsgefahr der Bedienperson bei einer Kollision
mit der Bedienkonsole 124.
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2 zeigt
eine schematische Teildarstellung einer Werkzeugmaschine 10 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Werkzeugmaschine 10 ist wiederum als
Portalwerkzeugmaschine ausgebildet, wobei in der 2 lediglich
eine Hälfe des
Portals dargestellt ist. Man erkennt, dass die Werkzeugmaschine 10 wiederum
einen Maschinenkörper 12 mit
einem Querträger 14 und
daran befestigten Verfahreinheiten 16 umfasst. In 2 ist
lediglich eine linke Verfahreinheit 16 der Werkzeugmaschine 10 dargestellt,
wobei die Verfahreinheit 16 als so genannte Seitenwange 18 der
portalartig aufgebauten Werkzeugmaschine 10 ausgebildet
ist. An den Querträger 14 kann
wiederum mindestens ein Werkzeugwagen mit jeweils mindestens einem Werkzeug
(nicht dargestellt) verfahrbar und insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Werkzeugmaschine 10 verfahrbar angeordnet sein. Die Bewegungsrichtung
der Werkzeugmaschine 10 ist in 2 mittels
des Doppelpfeils dargestellt. Dabei verfährt die Verfahreinheit 16 entlang
der Schiene 20.
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Die
Werkzeugmaschine 10 weist zudem eine Bedienkonsole 24 auf,
wobei die Bedienkonsole 24 relativ zur Verfahreinheit 16 beziehungsweise
der Seitenwange 18 schwenk- und bewegbar ausgebildet ist.
Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Bedienkonsole 24 über einen
Schwenkarm 26 mit der Verfahreinheit 16 beziehungsweise der
Seitenwange 18 beweglich über eine Gelenkverbindung 28 verbunden.
Auch andere Verbindungen, die eine Schwenk- und/oder Bewegbarkeit der Bedienkonsole 24 relativ
zur Verfahreinheit 16 beziehungsweise der Seitenwange 18 ermöglichen,
sind denkbar. So kann zum Beispiel die Bedieneinheit 24 direkt über mindestens
eine Gelenkverbindung mit der Verfahreinheit 16 beweglich
verbunden sein (nicht dargestellt). Des Weiteren erkennt man, dass der
Schwenkarm 26 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel abgewinkelt
ausgebildet ist. Er kann aber auch gerade oder gekrümmt ausgebildet
sein oder eine andere geeignete Form aufweisen.
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In 2 ist
die Bedienkonsole 24 in einer so genannten Arbeitsposition
dargestellt. In der Arbeitsposition ragt die Bedienkonsole 32 über die
Außenkontur
der Verfahreinheit 16 beziehungsweise der Seitenwange 18 hinaus.
Insbesondere ragt die Außenkontur
eines Bedienkonsolengehäuses 32 über die
Außenkontur
eines Gehäuses 30 der
Verfahreinheit 16 beziehungsweise der Seitenwange 18 hinaus. Dadurch
ist es einer Bedienperson möglich,
zum Beispiel Daten oder Steuerbefehle über die Bedienkonsole 24 an
die Werkzeugmaschine 10 zu übertragen. Zeitgleich ist es
durch die räumlich
nahe Positionierung der Bedienkonsole 24 zur Werkzeugmaschine 10 beziehungsweise
zu dem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 10 möglich, dass
Arbeitsvorgänge
durch die Bedienperson unmittelbar beobachtet und gegebenenfalls
gesteuert oder korrigiert werden können.
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Bei
der portalartig ausgebildeten Werkzeugmaschine 10 kann
es sich insbesondere um eine so genannte Schneidanlage handeln.
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3 zeigt
eine schematische Teildarstellung der Werkzeugmaschine 10 gemäß 2 mit
der Bedienkonsole 24 in einer so genannten Sicherheitsposition.
Man erkennt, dass die Außenkontur
der Bedienkonsole 24 beziehungsweise des Bedienkonsolengehäuses 32 in
dieser Position mit der Außenkontur
der Verfahreinheit 16, 18 beziehungsweise des Gehäuses 30 der
Verfahreinheit 16, 18 zur Deckung gebracht ist.
Dies bedeutet, dass kein Element der Bedienkonsole 24 über den
durch die Verfahreinheit 16, 18 definierten möglichen
Kollisionsbereich beim Verfahren der Werkzeugmaschine 10 hinausragt.
Zudem kann die Werkzeugmaschine 10 mindestens ein Steuerelement
zur Steuerung der Geschwindigkeit der Verfahreinheit 16 beziehungsweise
der Seitenwange 18 aufweisen, wobei das Steuerelement (nicht
dargestellt) im Zustand der Deckungsgleichheit zwischen der Außenkontur
der Bedienkonsole 24 oder des Bedienkonsolengehäuses 32 mit
der Außenkontur
der Verfahreinheit 16, 18 oder des Gehäuses 30 eine
höhere
Geschwindigkeit erlaubt als im Zustand der Nicht-Deckungsgleichheit
(„Arbeitsposition” gemäß 2)
zwischen der Außenkontur
der Bedienkonsole 24 oder des Bedienkonsolengehäuses 32 und
der Außenkontur
der Verfahreinheit 16, 18 oder des Gehäuses 30.
Des Weiteren ist es möglich,
dass die Werkzeugmaschine 10 mindestens einen Sensor (nicht
dargestellt) zur Detektion der relativen Lage der Bedienkonsole 24 zur
Verfahreinheit 16 beziehungsweise zur Seitenwange 18 aufweist. Weitere
Möglichkeiten
ergeben sich durch die Anordnung von mindestens einem Abstands-
und/oder Berührungssensor
zur Messung eines Abstands und/oder einer Berührung der Bedienkonsole 24 und/oder
der Verfahreinheit 16, 18 mit der Bedienperson
oder einem Gegenstand. Dabei wird bei einem Unterschreiten eines
durch den Abstandssensor (nicht dargestellt) gemessenen Mindestabstands und/oder
eine mechanische Beaufschlagung des Berührungssensors (nicht dargestellt)
die Werkzeugmaschine 10 mittels einer entsprechenden Vorrichtung (nicht
dargestellt) durch Abschalten oder Abbremsen stillgesetzt. Mögliche schwerere
Verletzungen durch die Kollision der Werkzeugmaschine mit der Bedienperson
werden somit zuverlässig
verhindert.
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In
den 2 und 3 ist jeweils nur eine Verfahreinheit 16 beziehungsweise
eine Seitenwange 18 der Werkzeugmaschine 10 dargestellt.
Die beschriebenen Merkmale können
jedoch auch ohne weiteres teilweise oder auch identisch an der nicht dargestellten
zweiten Verfahreinheit beziehungsweise Seitenwange der portalartige
ausgebildeten Werkzeugmaschine 10 angeordnet und ausgebildet
sein.