DE202010000935U1

DE202010000935U1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken

Info

Publication number: DE202010000935U1
Application number: DE201020000935
Authority: DE
Original assignee: Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: ITMI20110021A1; IT1404375B1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Werkstücken (2), die bevorzugt langgestreckt sind und zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend:
eine Führungsanordnung (5) mit einem ersten bewegbar entlang der Führungsanordnung (5) angeordneten Bearbeitungsmittel (6), und
mindestens zwei Bearbeitungstische (10, 11), die in einer Erstreckungsrichtung (X) im Wesentlichen orthogonal zur Führungsanordnung (5) und parallel zueinander angeordnet und in der Erstreckungsrichtung (X) verfahrbar sind, wobei
mindestens ein erster Bearbeitungstisch (10) quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) eine erste Bewegungsachse (14) aufweist und/oder mindestens ein weiterer Bearbeitungstisch (11) quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) eine zweite Bewegungsachse (15) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt langgestreckt sind und zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Fenster- und Türrahmen, Möbeln, Fußleisten und dergleichen werden häufig profilierte Bauteile aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen verwendet. Zur Herstellung dieser Bauteile werden die Werkstücke an den Kanten bzw. Werkstückschmalflächen insbesondere spanend bearbeitet. Die Bearbeitung wird heute weitestgehend automatisiert durchgeführt, indem die Werkstücke über einen Zuführ- und Entnahmetisch einem Bearbeitungstisch zugeführt und dort aufgespannt werden, um anschließend bearbeitet zu werden. Anschließend werden die Werkstücke mit entsprechenden Fördereinrichtungen aus der Bearbeitungsstation gefördert.
Die bisherigen Vorrichtungen zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt langgestreckt sind, haben mehrere Nachteile. Zum Einen bestehen Defizite in der Automatisierung der Einbringung der Werkstücke in die automatisierte Werkstückhandhabung der Maschinen. Hier sind zum Teil noch manuelle Tätigkeiten dahingehend erforderlich, dass die Werkstücke manuell auf Fördereinrichtungen durch einen Bediener aufgelegt werden müssen. Ferner sind die bisherigen Vorrichtungen sowohl was die Konfigurierung der Art und Anzahl von Bearbeitungsstationen als auch was die Größe der Bauteile anbetrifft wenig skalierbar. Die automatisierte Werkstückhandhabung kann nur mit beträchtlichem Aufwand an geänderte Bearbeitungswünsche in Form von zusätzlichen Bearbeitungsstationen bzw. geänderten Werkstückabmessungen angepasst werden.
Aus der EP 1 600 254 B1 ist eine Vorschubeinheit für eine Maschine zum Beareiten von Werkstücken aus Holz, Kunststoff oder dergleichen bekannt. Ausgegangen wird hierbei von dem Ansatz, dass die Werkstücke auf einer Vorschubeinheit aufgespannt werden, mit der sie für die Bearbeitung durch die Maschine transportiert werden. Jedoch ist hierbei die Bearbeitung kurzer oder langer Werkstücke problematisch. Die EP 1 600 254 B1 sieht daher in Vorschubrichtung gegeneinander verstellbare Vorschubelemente vor. Dadurch wird erreicht, dass mit der Vorschubeinheit nicht nur ein, sondern auch mehrere kurze Werkstücke transportiert und bearbeitet werden können. Sind die zu bearbeitenden Werkstücke sehr lang, können die beiden Vorschubelemente entsprechend weit auseinander gefahren werden, so dass ein solches langes Werkstück optimal eingespannt werden kann. Da die Vorschubelemente der Vorschubeinheit auseinander gefahren werden können, können Werkstücke eingespannt und bearbeitet werden, die länger sind, als es die Länge der beiden einzelnen Vorschubelemente zulassen würde.
Die bestehenden Ansätze sind unzureichend was die schnittstellenübergreifende automatisierte Werkstückhandhabung und Werkstückpufferung für den mannarmen Betrieb der Bearbeitungsvorrichtung anbetrifft. Ferner sind die bestehenden Bearbeitungsvorrichtungen nur unzureichend für unterschiedlich große Werkstücke skalierbar.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt langgestreckt sind und zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, zur Verfügung zu stellen, die in ihrem Werkstückfluss gut automatisierbar gut auf geänderte Werkstückbearbeitungsfolgen oder geänderte Werkstückgrößen bzw. -geometrien angepasst werden kann. Ferner soll die Bearbeitungsvorrichtung hinsichtlich ihrer Werkstückhandhabung und Werkstückpufferung besonders für den mannarmen Betrieb geeignet sein. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Zugänglichkeit der Bearbeitungstische für die manuelle Bedienung, bzw. das Rüsten durch den Bediener zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken und eine Handlingseinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken weist eine Führungsanordnung mit einem ersten bewegbar entlang der Führungsanordnung angeordneten Bearbeitungsmittel auf. Die Führungsanordnung ist bevorzugt eine Portalanordnung oder ist als Ausleger realisiert. Das Bearbeitungsmittel ist bevorzugt eine Spindelanordnung für die spannende Bearbeitung. Es kann hier aber auch eine Bestückung mit einer Montageeinheit, Teilekennzeichnungseinheit, einem Dübeleintreibaggregat, und dergleichen vorgesehen sein.
Die Führungsanordnung ermöglicht bevorzugt sowohl eine vertikale Verfahrbarkeit des Bearbeitungsmittels als Z-Achse und eine horizontale Verfahrbarkeit des Bearbeitungsmittels als Y-Achse. Die Führungsanordnung kann baulich auch aus mehreren, räumlich dicht aneinander angeordneten Konstruktionen (z. B. zwei Portalen) bestehen. Dadurch kann eine größere Steifigkeit oder eine größere Flexibilität in der Raumausnutzung erzielt werden. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Bearbeitungstische in einer Erstreckungsrichtung X im Wesentlichen orthogonal zur Führungsanordnung und parallel zueinander angeordnet und in der Erstreckungsrichtung X verfahrbar. Die Bearbeitungstische sind somit parallel zueinander verfahrbar und realisieren mit ihrer Verfahrbarkeit in der Erstreckungsrichtung eine X-Achse. Somit ergibt sich eine dreiachsige kartesische Bearbeitungskinematik, bei der die Z-Achse und Y-Achse durch die Führungsanordnung mit dem Bearbeitungsmittel realisiert sind und die X-Achse durch die Bewegung der Bearbeitungstische realisiert ist.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein erster Bearbeitungstisch quer zur Erstreckungsrichtung mittels einer ersten Bewegungsachse verfahrbar. Mit dem ersten Bearbeitungstisch wird somit nicht nur durch seine Bewegbarkeit in der Erstreckungsrichtung die X-Achse realisiert, sondern dadurch, dass er die erste Bewegungsachse aufweist, kann er quer zur X-Achs-Richtung verfahren werden. Diese Bewegungsachse quer zur Erstreckungsrichtung des Bearbeitungstisches wird im Folgenden als V-Achse bezeichnet. Mittels der V-Achse kann somit der Versatz der parallel zueinander angeordneten Bearbeitungstische vergrößert oder verringert werden. Bevorzugt ist es möglich, dass zwei Bearbeitungstische mittels der V-Achse soweit in Deckung gebracht werden können, dass eine teilweise oder vollständige Überdeckung der Stirnseiten gegeben ist. Dadurch ist eine wenigstens teilweise durchgehende Fläche aus beiden Bearbeitungstischen gegeben.
Dies ermöglicht Vorteile bei der Übergabe der Werkstücke von einem Bearbeitungstisch auf den anderen und ermöglicht auch die Bearbeitung von besonders großen Werkstücken, die sich über beide Bearbeitungstische erstreckend aufgespannt werden können. Erfindungsgemäß kann auch ein weiterer Bearbeitungstisch quer zur Erstreckungsrichtung eine zweite Bewegungsachse aufweisen. Die erste Bewegungsachse des ersten Bearbeitungstisches verläuft somit parallel zur zweiten Bewegungsachse des zweiten Bearbeitungstisches. Beide V-Achsen ermöglichen es somit, dass der Versatz der Bearbeitungstische quer zur Erstreckungsrichtung kleiner oder größer gemacht werden kann. Wenn beide Tische quer zur Erstreckungsrichtung mittels ihrer V-Achsen verfahren werden können, kann eine Ausrichtung der Bearbeitungstische zueinander schneller erfolgen, da sich die Verfahrgeschwindigkeiten in V-Richtung überlagern.
Ferner bietet die Verfahrbarkeit der Bearbeitungstische quer zur Erstreckungsrichtung den Vorteil, dass die Position der Bearbeitungstische relativ zur Führungsanordnung verändert werden kann. Werden Bearbeitungstische so verfahren, dass sie in der Erstreckungsrichtung fluchten, ergibt sich ein besonders großer Bearbeitungstisch, der aus dem ersten Bearbeitungstisch und dem zweiten Bearbeitungstisch besteht. Damit ist es möglich, besonders große Werkstücke auf den Bearbeitungstischen zum Aufliegen zu bringen. Dadurch können Werkstücke bearbeitet werden, die für einen einzelnen der Bearbeitungstische zu groß wären. Damit kann das Einsatzspektrum der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken auf größere Werkstücke erweitert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Führungsanordnung mindesten ein zweites Bearbeitungsmittel bewegbar angeordnet, dass bevorzugt unabhängig von dem ersten Bearbeitungsmittel entlang der Führungsanordnung verfahrbar ist. Das zweite Bearbeitungsmittel ist bevorzugt wie das erste Bearbeitungsmittel mit einer Spindel ausgestattet und entlang der Führungsanordnung in einer Y-Achse und vertikal entlang einer Z-Achse verfahrbar. Das zweite Bearbeitungsmittel ermöglicht es, dass simultan an beiden Bearbeitungstischen bearbeitet werden kann. Es ist aber ebenfalls im Sinne der Erfindung, dass beide Bearbeitungsmittel ein Werkstück auf dem gleichen Bearbeitungstisch bearbeiten. Durch das Vorsehen eines zweiten Bearbeitungsmittels kann die Bearbeitungsleistung der Vorrichtung gesteigert werden. Mindestens ein zweites Bearbeitungsmittel bedeutet hier, dass auch mehrere zweite Bearbeitungsmittel zusätzlich zu dem ersten Bearbeitungsmittel vorgesehen sein können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Bearbeitungstische mittels ihrer Bewegungsachsen so weit quer zur Erstreckungsrichtung verfahrbar, dass sie mit jeweils darauf aufgespannten Werkstücken in ihrer Erstreckungsrichtung aneinander vorbei kollisionsfrei verfahrbar sind, auch wenn sich eines der Bearbeitungsmittel im Eingriff mit einem der Werkstücke befindet. Dadurch können mehrere an einer Führungsanordnung angeordnete Bearbeitungsmittel unabhängig voneinander bearbeiten. Die Bearbeitungstische werden dazu mittels der Bewegungsachsen so weit quer zur Erstreckungsrichtung auseinander verfahren, dass sich für ein relatives Verfahren der Bearbeitungstische zueinander in der Erstreckungsrichtung der Bearbeitungstische sowohl Platz für die auf den Bearbeitungstischen aufgespannten Werkstücke als auch ein Bearbeitungsmittel, z. B. eine Spindel ergibt. Dadurch können die Bearbeitungsmittel an einer Führungsanordnung vorteilhaft so unabhängig voneinander genutzt werden, dass auf eine zweite Führungsanordnung mit einem Bearbeitungsmittel unter Umständen verzichtet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Bewegungsachsen der Bearbeitungstische, das heißt die V-Achsen so angeordnet, dass sie bei einem Verfahren in der Erstreckungsrichtung mitbewegt werden. Die Bearbeitungstische sind somit zunächst in ihrer Längserstreckungsrichtung mittels der X-Achsen verfahrbar angeordnet. An den so verfahrbar angeordneten Bearbeitungstischen sind dann die V-Achsen für eine Verfahrbarkeit quer zur Erstreckungsrichtung vorgesehen. Dadurch werden die V-Achsen bei einem Verfahren der Bearbeitungstische in der Erstreckungsrichtung mitbewegt. Dieser Aufbau bietet den Vorteil, dass die V-Achsen leichter ausgelegt werden können.
Bevorzugt weist mindestens einer der ersten und/oder einer der zweiten Bearbeitungstische Spannmittel zum Fixieren des Werkstücks auf. Die Spannmittel ermöglichen es, das Werkstück am jeweiligen Bearbeitungstisch zu fixieren. Neben Zangen oder Klauen zum Verspannen der Werkstücke können hier auch Vakuumsysteme zum Einsatz kommen, die das Werkstück an den Bearbeitungstisch ansaugen. Bevorzugt ist wenigstens eines der Spannmittel in Richtung auf den jeweiligen Bearbeitungstisch absenkbar. Dadurch kann das absenkbare Spannmittel aus einem Kollisionsbereich mit einem Bearbeitungswerkzeug weggefahren werden. Wird eine zu bearbeitende Werkstückschmalfläche von mehreren solcher absenkbaren Spannmittel fixiert bzw. gegriffen, kann dann bei einer Bearbeitung jeweils das Spannmittel, das mit dem Bearbeitungswerkzeug in Kollision kommen würde, abgesenkt werden und die Bearbeitung kann so ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Ist das Bearbeitungswerkzeug aus dem Kollisionsbereich mit dem jeweiligen Spannmittel herausgefahren, kann das Spannmittel wieder angehoben und zum spannenden Eingriff gebracht werden. Dadurch können Werkstücke ohne Umspannen in einer Aufspannung bearbeitet werden, auch wenn Werkstückflächen bearbeitet werden müssen, an denen zum Fixieren bei der Bearbeitung Spannmittel angesetzt werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens einer der ersten Bearbeitungstische und mindestens einer der zweiten Bearbeitungstische so angeordnet, dass mittels der Spannmittel eine direkte Übergabe von Werkstücken zwischen den Bearbeitungstischen möglich ist. Dazu wird einer der Bearbeitungstische mittels der X-Achse und der V-Achse so nahe an den anderen Bearbeitungstisch herangefahren, dass das mittels der Spannmittel gegriffene Werkstück in den Bereich der Spannmittel des anderen Tisches überragt. Diese Spannmittel fixieren dann das Werkstück, während die Spannmittel, die das Werkstück bisher fixiert haben, gelöst werden, wodurch eine Übergabe des Werkstücks von dem einen Bearbeitungstisch zum anderen Bearbeitungstisch erfolgt. Dadurch kann eine Übergabe von Werkstücken vom ersten Bearbeitungstisch zum zweiten Bearbeitungstisch ohne zusätzliche Handhabungsvorrichtungen erfolgen. Ferner wird die Genauigkeit der Werkstückübergabe erhöht. Dadurch ist eine besonders toleranzarme Fertigung an beiden Teilelängsseiten gegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bearbeitungstische synchron betreibbar, indem ihre Bewegung in der Erstreckungsrichtung gekoppelt ist. Durch diese Kopplung verfahren beide Bearbeitungstische in der X-Achsen-Richtung synchron mit gleicher Geschwindigkeit. Die Tische verhalten sich damit in etwa so wie ein durchgehender in der Erstreckungsrichtung sehr langer Bearbeitungstisch. Dadurch können besonders große Werkstücke bearbeitet werden, indem diese auf beiden Bearbeitungstischen befestigt werden. Dadurch aber, dass die Bewegung der Bearbeitungstische in der X-Richtung koppelbar ist, ist hierfür kein besonderer Umrüstaufwand erforderlich. Die Vorrichtung kann dadurch besonders schnell und flexibel auf unterschiedlich große Werkstücke angepasst werden. Bevorzugt wird für die Bearbeitung großer Werkstücke eine gemeinsame Werkstückspanneinrichtung vorgesehen, mit der Werkstücke an beiden Bearbeitungstischen fixiert werden können. Diese Wertstückspanneinrichtung kann bevorzugt als Aufsatz realisiert werden, der an beiden Bearbeitungstischen befestigt wird. Im Zusammenhang mit der synchronen Bewegung der Bearbeitungstische in der X-Achsenrichtung können so beide Bearbeitungstische wie ein durchgehender Bearbeitungstisch mit einer Werkstückspanneinrichtung genutzt werden. Durch diese Anordnung kann die Werkstückeinspannung vereinfacht und beschleunigt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein zusätzliches Bearbeitungsmittel dem ersten Bearbeitungsmittel bzw. dem zweiten Bearbeitungsmittel gegenüberliegend an der Führungsanordnung vorgesehen, das insbesondere unabhängig von den anderen Bearbeitungsmitteln entlang der Führungsanordnung bewegbar ist. Dieses zusätzliche Bearbeitungsmittel kann eine Spindel zur Aufnahme von Werkzeugen für die spanende Bearbeitung aber auch ein Sonderaggregat, wie zum Beispiel eine Montageeinrichtung, eine Teilekennzeichnungseinrichtung, ein Dübeleintreibaggregat, oder ähnliches darstellen. Dadurch dass das zusätzliche Bearbeitungsmittel dem ersten und zweiten Bearbeitungsmittel gegenüberliegend an der Führungsanordnung vorgesehen wird, kann das zusätzliche Bearbeitungsmittel kollisionsfrei mit den anderen Bearbeitungsmitteln an der Führungsanordnung verfahren werden. Die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung wird dadurch erhöht. Bevorzugt kann als zusätzliches Bearbeitungsmittel auch ein fest angebautes Aggregat. Z. B. ein Bohraggregat vorgesehen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner wenigstens eine Handlingseinrichtung für das Werkstück vorgesehen, die einen Hubtisch zum Anheben und Absenken des Werkstücks, der wenigstens ein Fördermittel zum Fördern des Werkstücks in der Erstreckungsrichtung aufweist, und ein Mittel zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks umfasst. Die Handlingseinrichtung wird bevorzugt zentral parallel zu einem der Bearbeitungstische oder in einer Werkstück-Förderstrecke angeordnet. Mithilfe der Handlingseinrichtung können die Teile aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen und in unterschiedliche Richtungen wieder abtransportiert werden.
Der Hubtisch ermöglicht die Aufnahme und Abgabe von Werkstücken in unterschiedlichen Höhen. Dadurch können Werkstücke von unterschiedlichen Ebenen bzw. Höhen eines Zuführ- und Entnahmetisches aufgenommen und daran abgegeben werden. Ferner ist eine genaue Anpassung an die Höhe eines Bearbeitungstisches möglich, an den die Werkstücke abgegeben werden, bzw. von dem die Werkstücke wieder aufgenommen werden. Das Mittel zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks ermöglicht es, das Werkstück für die Bearbeitung genau auszurichten, so dass eine manuelle Justierung nicht mehr erforderlich ist und geringe Fertigungstoleranzen aufgrund des genau ausgerichteten Werkstücks auftreten. Bevorzugt ist das Mittel zum Positionieren als Querschieber mit einer Schieberichtung quer zur Erstreckungsrichtung ausgeführt. Ein Anschlag kann vorgesehen werden, um eine genaue Positionierung des Werkstücks in der V-Richtung zu gewährleisten. In Verbindung mit dem Fördermittel zum Fördern des Werkstücks in der Erstreckungsrichtung ist somit eine Ausrichtung und Positionierung des Werkstücks in der Ebene möglich. Bevorzugt ist das Fördermittel als Rollentisch, besonders bevorzugt als Rollentisch mit angetriebenen Rollen ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind mehrere Hubtischebenen übereinander angeordnet, die gekoppelt oder unabhängig voneinander vertikal verfahrbar sind. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass einzelne Hubtischebenen als Werkstückpufferspeicher genutzt werden können. Dadurch kann eine kontinuierlichere Zuführung von Werkstücken zur Maschine und Entnahme von Werkstücken aus der Maschine ermöglicht werden. Bevorzugt können auch mehrere Handlingseinrichtungen vorgesehen sein. Jedem Bearbeitungstisch ist dann eine Handlingseinrichtung zugeordnet. So kann z. B. eine zweite Handlingseinrichtung parallel neben dem zweiten Bearbeitungstisch angeordnet werden. Sinnvoll ist diese zweite Handlingseinrichtung von oben gelagert, um das direkte Umspannen zwischen dem ersten Bearbeitungstisch und dem zweiten Bearbeitungstisch nicht zu behindern. Auf diese Weise können mehrere Vorrichtungen als Fertigungslinie angeordnet werden, bei der von jeder Vorrichtung Teilarbeitsschritte ausgeführt werden. Die Werkstückzuführung erfolgt dabei stirnseitig zu der Handlingseinrichtung einer Vorrichtung und von dort wird das Werkstück stirnseitig auf die Handlingseinrichtung der nächsten Vorrichtung gefördert, usw. An der ersten Vorrichtung einer solchen Kette von Vorrichtungen kann eine Werkstückzuführung und an der letzten Vorrichtung eine Werkstückentnahmeeinrichtung vorgesehen werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist eine Zuführ- und Entnahmeeinrichtung für Werkstücke vorgesehen, mit der Werkstücke in eine Richtung im Wesentlichen orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Handlingseinrichtung zugeführt und davon entnommen werden können. Die Zuführ- und Entnahmeeinrichtung kann als Zuführ- und Entnahmetisch ausgeführt werden. Die Werkstückzuführ- und -entnahmeeinrichtung ist in mindestens zwei Ebenen so aufgebaut, dass die Werkstückzuführung und die Werkstückentnahme übereinander angeordnet sind und dadurch unabhängig voneinander durchgeführt werden können. Während beispielsweise in der oberen Ebene ein Transport von Werkstücken in die Bearbeitungsvorrichtung hinein erfolgt, kann gleichzeitig in der unteren Ebene ein Abtransport von Werkstücken aus der Bearbeitungsvorrichtung heraus erfolgen, ohne dass ein Werkstückstau auftritt. Dadurch kann der Werkstückfluss in die Maschine hinein und heraus vereinfacht werden.
Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgende detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegende Erfindung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen sind, einfacher verständlich. In den Figuren werden dieselben oder entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handlingseinrichtung, die zum besseren Verständnis eingebaut in eine erfindungsgemäße Vorrichtung von 1 dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 ist eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von Werkstücken 2 gemäß einer ersten Ausführungsform. Zentral in der Figur ist als Rechteck eine Führungsanordnung 5 dargestellt. Die Führungsanordnung 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Portal ausgeführt, kann erfindungsgemäß jedoch ebenso in Auslegerbauweise realisiert sein. An der Führungsanordnung 5 sind ein erstes Bearbeitungsmittel 6 und ein zweites Bearbeitungsmittel 7 entlang der Führungsanordnung 5 bewegbar angeordnet.
Die Bearbeitungsmittel 6, 7 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Bearbeitungsspindelvorrichtungen für die Aufnahme von rotatorischen Bearbeitungswerkzeugen, z. B. Bohrern, Fräsern, Sägeblättern usw. ausgeführt. An der Führungsanordnung 5 ist an der gegenüberliegenden Seite zu den Bearbeitungsmitteln 6, 7 ein zusätzliches Bearbeitungsmittel 18 angeordnet, das ebenfalls entlang der Führungsanordnung bewegbar geführt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Bearbeitungsmittel 18 zur Aufnahme von Montageeinrichtungen, Dübeleintreibaggregaten, Aggregaten für die Teilekennzeichnung vorgesehen. Die Bearbeitungsmittel 6, 7, 18 sind im Bild als in vertikaler Richtung entlang der Führungsanordnung 5 geführt dargestellt.
Ein erster Bearbeitungstisch 10 und ein zweiter Bearbeitungstisch 11 erstrecken sich in eine Erstreckungsrichtung X, die im Wesentlichen orthogonal zur Führungsanordnung 5 im Bild horizontal verläuft. Die Bearbeitungstische 10, 11 sind parallel zueinander in der Erstreckungsrichtung X verfahrbar gelagert. Der erste Bearbeitungstisch 10 weist eine erste Bearbeitungsachse 14 auf, die orthogonal zur Erstreckungsrichtung X verläuft und eine Bewegung des Bearbeitungstisches 10 quer, d. h. in der Querrichtung V zur Erstreckungsrichtung X ermöglicht. Analog weist der zweite Bearbeitungstisch 11 eine zweite Bearbeitungsachse 15 auf, die orthogonal zur Erstreckungsrichtung X verläuft und eine Bewegung des Bearbeitungstisches 11 quer V zur Erstreckungsrichtung X ermöglicht. An den Bearbeitungstischen 10, 11 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein Spannmittel 12, 13 zum Fixieren des Werkstücks 2 angeordnet. Ferner ist eine gemeinsame Werkstückspanneinrichtung 17 vorgesehen, mit der Werkstücke 2 an beiden Bearbeitungstischen 10, 11 fixiert werden können.
Eine Handlingseinrichtung 20 für das Werkstück 2 ist im Bild unterhalb des ersten Bearbeitungstisches 10 dargestellt und verläuft parallel zum ersten Bearbeitungstisch 10. Die Handlingseinrichtung 20 umfasst einen Hubtisch 22 zum Anheben und Absenken des Werkstücks 2, der wenigstens ein Fördermittel 24 zum Fördern des Werkstücks 2 in der Erstreckungsrichtung X aufweist, und ein Mittel 26 zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks 2 auf. Das Mittel 26 zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks 2 ist als Querschieber mit einer Schieberichtung V quer zur Erstreckungsrichtung X ausgeführt und dient zum Positionieren des Werkstücks 2 auf dem Fördermittel 24. Das Fördermittel 24 ist hier als Rollentisch mit angetriebenen Rollen ausgebildet. Im Bild unterhalb der Handlingseinrichtung 20 ist eine Werkstückzuführ- und -entnahmeeinrichtung 19 in Rechteckform dargestellt.
Ferner ist ein Teilemagazin 30 mit einer Handlingseinrichtung für die Zu -und Abführung der Werkstücke 2 dargestellt, dass für die Aufnahme von Roh- und/oder Fertigteilen 2 vorgesehen ist.
Ein weiteres Bearbeitungsmittel 40 ist zwischen den Bearbeitungstischen 10, 11 in vertikaler Richtung unterhalb der Führungsanordnung 5 vorgesehen. Dieses Bearbeitungsmittel 40 kann unabhängig von den anderen Bearbeitungsmitteln 6, 7, 18 verfahren werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Bearbeitungsmittel 40 als Frässpindelaggregat für die Werkstückprofilierung ausgebildet. Ebenso kann das Bearbeitungsmittel 40 auch Einheiten zum Eintreiben von Dübeln, zur Teilemarkierung, zum Einbringen von Bohrungen oder Taschenfräsungen aufweisen.
Beim Betrieb der Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von Werkstücken 2 gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Werkstücke 2 dem Teilemagazin 30 entnommen und auf die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 gelegt. Die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 transportiert das jeweilige Werkstück 2 auf eine oberen Transportebene in Richtung auf die Handlingseinrichtung 20 zu. Für die Übernahme der Teile von der Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 verfährt der Hubtisch der 22 der Handlingseinrichtung 20 in eine obere Stellung, so dass das Werkstück 2 im Wesentlichen schwellenfrei auf die Handlingseinrichtung 20 geschoben werden kann. Mittels des Querschiebers 26 wird das Werkstück 2 auf der Handlingseinrichtung 20 ausgerichtet um nachfolgend auf den ersten Bearbeitungstisch 10 abgesenkt zu werden. Auf dem ersten Bearbeitungstisch 10 wird das Werkstück 2 mittels des ersten Spannmittels 12 fixiert. Im Folgenden wird das Werkstück 2 in der X-Richtung in den Arbeitsbereich der Führungsanordnung 5 verfahren, wo eine Bearbeitung durch das erste Bearbeitungsmittel 6 erfolgt.
Für die Bearbeitung ist das erste Bearbeitungsmittel 6 entlang der Führungsanordnung 5 in der X-Richtung verfahrbar. Gleichzeitig ermöglicht eine vertikale Verfahrbarkeit ein vertikales Absenken und Anheben des Bearbeitungsmittels 6 auf das Werkstück 2 zu und davon weg. Nach der Bearbeitung wird der erste Bearbeitungstisch 10 mit dem Werkstück 2 zurück in Richtung auf seine Ausgangsstellung verfahren. Das Werkstück 2 wird mittels der Handlingseinrichtung 20 auf die untere Ebene der Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 geschoben. Von dort wird es für eine manuelle oder automatisierte Entnahme zurücktransportiert. In analoger Weise kann mittels der Handlingseinrichtung 20 der zweite Bearbeitungstisch 10 mit Werkstücken 2 für deren Bearbeitung versorgt werden.
Da beide Bearbeitungstische 10, 11 mittels der Bewegungsachsen 14, 15 unabhängig voneinander in der V-Richtung verfahrbar sind, können sie auch gemeinsam fluchtend in der V-Richtung verfahren werden. Sie bilden dann beinahe einen durchgehenden langen Werkstücktisch. Das hat den Vorteil, dass die Vorrichtung auf diese Weise einfach auf die Bearbeitung von sehr langen Werkstücken 2 umkonfigurierbar ist. Die gemeinsame Werkstückspanneinrichtung 17 ermöglicht hierfür ein effektives Spannen von Werkstücken 2, die sich über beide Bearbeitungstische 10, 11 erstrecken mittels nur einer Werkstückspanneinrichtung 17.
Ein typischer Werkstückdurchlauf durch die Vorrichtung 1 kann in folgender Reihenfolge ablaufen: Das Werkstück 2 wird über die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 der Handlingseinrichtung 20 und von dort dem ersten Bearbeitungstisch 10 zugeführt. Vom ersten Bearbeitungstisch 10 wird das Werkstück 2 direkt und ohne zusätzliche weitere Handhabungsvorrichtung an den zweiten Bearbeitungstisch 11 übergeben. Vom zweiten Bearbeitungstisch 11 wird das Werkstück 2 über die Handlingseinrichtung 20 zurück zur Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 gefördert. Ferner ist es vorgesehen, dass die Werktücke 2 auch direkt stirnseitig, d. h. aus der X-Richtung der Handlingseinrichtung 20 zugeführt werden, ohne dass dafür die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 verwendet wird. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung 1 auch ohne eine Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 zu betreiben oder Werkstücke 2 sowohl über die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 als auch direkt der Handlingseinrichtung 20 zuzuführen und zu entnehmen.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handlingseinrichtung 20, die zum besseren Verständnis eingebaut in eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 von 1 dargestellt ist. Die räumliche Darstellung der 2 ermöglicht auch ein besseres Vorstellungsvermögen der räumlichen Anordnung der Vorrichtung 1. Links im Bild ist die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 dargestellt, die die Werkstücke 2 in dieser Darstellung von einem Bediener aufnimmt und in ihrer oberen Ebene zur Handlingseinrichtung 20 fördert.
Für die Übernahme der Werkstücke 2 von der oberen Ebene der Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19 ist der Hubtisch 22 der Handlingseinrichtung 20 in seine obere Stellung verfahren. Nach der Übernahme der Werkstücke 2 verfährt der Hubtisch 22 zurück in eine untere Stellung, so dass die Werkstücke 2 auf dem ersten Bearbeitungstisch 10 zum Aufliegen kommen. Dort kann das Werkstück 2 mittels einem bzw. mehreren der Bearbeitungsmittel 6, 7 oder 18 bearbeitet werden. Fördermittel 24 der Handlingseinrichtung 20 ermöglichen einen Transport der Werkstücke 2 entlang des ersten Bearbeitungstisches 10 zum fluchtend mit dem ersten Bearbeitungstisch 10 in Stellung gebrachten zweiten Bearbeitungstisch 11. Nach einem Transport des Werkstückes 2 zum zweiten Bearbeitungstisch 11 ist dort ebenfalls eine Bearbeitung mittels einem der Bearbeitungsmittel 6, 7, 18 möglich. Ferner ist auch eine Bearbeitung von besonders langen Werkstücken 2 möglich, indem beide Bearbeitungstische 10, 11 quer zu ihrer Längserstreckung so verfahren werden, dass sie fluchtend ineinander übergehen und entsprechend bei der Bearbeitung synchron verfahren werden. Der Abtransport der Werkstücke 2 erfolgt analog der Zuführung in umgekehrter Richtung über die untere Ebene der Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung 19.

1: Vorrichtung
2: Werkstück
5: Führungsanordnung
6: erstes Bearbeitungsmittel
7: zweites Bearbeitungsmittel
10: erster Bearbeitungstisch
11: zweiter Bearbeitungstisch
12: erstes Spannmittel
13: zweites Spannmittel
14: erste Bewegungsachse
15: zweite Bewegungsachse
17: gemeinsame Werkstückspanneinrichtung
18: zusätzliches Bearbeitungsmittel
19: Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung
20: Handlingseinrichtung
22: Hubtisch
24: Fördermittel
26: Mittel zum Positionieren und Ausrichten
30: Teilemagazin
40: Bearbeitungseinheit
V: Querrichtung (quer)
X: Erstreckungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1600254 B1 [0004, 0004]

Claims

Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Werkstücken (2), die bevorzugt langgestreckt sind und zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend: eine Führungsanordnung (5) mit einem ersten bewegbar entlang der Führungsanordnung (5) angeordneten Bearbeitungsmittel (6), und mindestens zwei Bearbeitungstische (10, 11), die in einer Erstreckungsrichtung (X) im Wesentlichen orthogonal zur Führungsanordnung (5) und parallel zueinander angeordnet und in der Erstreckungsrichtung (X) verfahrbar sind, wobei mindestens ein erster Bearbeitungstisch (10) quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) eine erste Bewegungsachse (14) aufweist und/oder mindestens ein weiterer Bearbeitungstisch (11) quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) eine zweite Bewegungsachse (15) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungsanordnung (5) mindestens ein zweites Bearbeitungsmittel (7) bewegbar angeordnet ist, das bevorzugt unabhängig von dem ersten Bearbeitungsmittel (6) entlang der Führungsanordnung (5) verfahrbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungstische (10, 11) mittels ihrer Bewegungsachsen (14, 15) so weit quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) verfahrbar sind, dass sie mit jeweils darauf aufgespannten Werkstücken (2) in ihrer Erstreckungsrichtung (X) aneinander vorbei kollisionsfrei verfahrbar sind, auch wenn sich mindestens eines der Bearbeitungsmittel (6, 7) in Eingriff mit mindestens einem der Werkstücke (2) befindet.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bewegungsachse (14) und/oder die zweite Bewegungsachse (15) zum Verfahren der Bearbeitungstische (10, 11) quer zur Erstreckungsrichtung (X) so angeordnet sind, dass sie bei einem Verfahren der Bearbeitungstische (10, 11) in der Erstreckungsrichtung (X) mit den Bearbeitungstischen (10, 11) mittransportiert werden.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bearbeitungstischen (10, 11) eine Beschickeinrichtung zum Ein- und/oder Austransport der Werkstücke in die Vorrichtung (1) angebracht werden kann.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachsen (14, 15) so am jeweiligen Bearbeitungstisch (10, 11) angeordnet sind, dass sie bei einem Verfahren in der Erstreckungsrichtung (X) mitbewegt werden.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der ersten und/oder einer der zweite Bearbeitungstische (10, 11) Spannmittel (12, 13) zum Fixieren des Werkstücks (2) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Spannmittel (12, 13) in Richtung auf den jeweiligen Bearbeitungstisch (10, 11) absenkbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der ersten Bearbeitungstische (10) und mindestens einer der der zweiten Bearbeitungstische (11) so angeordnet sind, dass mittels der Spannmittel (12, 13) eine direkte Übergabe von Werkstücken (2) zwischen den Bearbeitungstischen (10, 11) möglich ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungstische (10, 11) synchron betreibbar sind, indem ihre Bewegung in der Erstreckungsrichtung (X) gekoppelt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens zwei der Bearbeitungstische (10, 11) eine gemeinsame Werkstückspanneinrichtung (17) vorgesehen ist, mit der Werkstücke (2) an beiden Bearbeitungstischen (10, 11) fixiert werden können.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Bearbeitungsmittel (18) dem ersten Bearbeitungsmittel (6) bzw. dem zweiten Bearbeitungsmittel (7) gegenüberliegend vorgesehen ist, das insbesondere unabhängig von den Bearbeitungsmitteln (6, 7) entlang der Führungsanordnung (5) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens eine Handlingseinrichtung (20) für das Werkstück (2) vorgesehen ist, die folgendes umfasst: einen Hubtisch (22) zum Anheben und Absenken des Werkstücks (2), der wenigstens ein Fördermittel (24) zum Fördern des Werkstücks (2) in der Erstreckungsrichtung (X) aufweist, und ein Mittel (26) zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks (2).
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführ- und Entnahmeeinrichtung (19) für Werkstücke vorgesehen ist, mit der Werkstücke (2) in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur Erstreckungsrichtung (X) der Handlingeinrichtung (20) zugeführt und entnommen werden können, wobei die Werkstückzuführ- und Entnahmeeinrichtung (19) in mindestens zwei Ebenen so aufgebaut ist, dass die Werkstückzuführung und die Werkstückentnahme übereinander angeordnet sind und dadurch unabhängig voneinander durchgeführt werden können.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilemagazin (30) für die Aufnahme von Roh- und/oder Fertigteilen mit einer Handlingseinrichtung für die Zu- und Abführung der Werkstücke (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bearbeitungsmittel (40) zur spanenden Bearbeitung und/oder Montage zwischen den Bearbeitungstischen (10, 11), insbesondere in vertikaler Richtung unterhalb der Führungsanordnung (5) vorgesehen ist, dass unabhängig von den von den anderen Bearbeitungsmitteln (6, 7) bearbeiten kann.
Handlingseinrichtung (20) für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit: einem Hubtisch (22) zum Anheben und Absenken des Werkstücks (2), der wenigstens ein Fördermittel (24) zum Fördern des Werkstücks (2) in der Erstreckungsrichtung (X) aufweist; und ein Mittel (26) zum Positionieren und Ausrichten des Werkstücks (2).
Handlingseinrichtung (20) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (26) zum Positionieren als Querschieber mit einer Schieberichtung quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) ausgeführt ist.
Handlingseinrichtung (20) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (24) als Rollentisch, insbesondere als Rollentisch mit angetriebenen Rollen ausgebildet sind.
Handlingseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hubtischebenen (22) übereinander angeordnet sind, die gekoppelt oder unabhängig voneinander vertikal verfahrbar sind.
Handlingseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (24) eingerichtet ist, zusätzlich zum Fördern des Werkstücks (2) in der Erstreckungsrichtung (X) ein Fördern quer (V) zur Erstreckungsrichtung (X) auszuführen.