DE3207873A1

DE3207873A1 - Vorrichtung zum bohren oder fraesen von werkstuecken aus holz, holzwerkstoffen und dergleichen

Info

Publication number: DE3207873A1
Application number: DE19823207873
Authority: DE
Inventors: Heinz 7157 Murrhardt Riebesam
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE3207873C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von vorzugsweise plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Es ist eine Bohrvorrichtung dieser Art bekannt, die ein als horizontalen Auflagetisch ausgebildetes Gestell sowie einen senkrecht über dem Tisch angeordneten Bohrbalken mit mehreren in definiertem Abstand voneinander angeordneten Öffnungen zum Einsetzen von Bohrspindeln aufweist.
Die Bohrspindeln werden dabei gemeinsam, beispielsweise über eine Kette oder über ein Zahnradgetriebe angetrieben. Der Bohrbalken ist um seine Längsachse schwenkbar, damit auch Kanten angebohrt werden können. Bei dieser Dübelbohrmaschine können die Löcher nur in einem definierten Abstand voneinander gebohrt werden. Zwischenabstände sind nicht möglich. Die über den Bohrbalken gemeinsam einzubringenden Löcher liegen alle auf einer Geraden, was häufig nicht erwünscht ist. Außerdem erfordert die horizontale Anordnung der zu bearbeitenden Werkstücke viel Platz, wenn man berücksichtigt, daß die im Möbelbau zu bearbeitenden Platten Kantenlängen von bis zu 3m aufweisen. Für die Positionierung der Werkstücke sind an dem Gestell Anschläge vorgesehen, die gegebenenfalls absenkbar oder seitlich verschiebbar angeordnet sind. Die von Hand vorzunehmende Positionierung des Werkstücks auf dem Auflagetisch ist meist sehr zeitaufwendig und erfordert bei entsprechender Größe der Werkstücke einen nicht unerheblichen Kraftaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ein rationelles Einbringen von Bohrlöchern oder Ausfräsungen an beliebigen Stellen eines Werkstücks mit hoher Präzision und Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bohr- oder Fräsaggregat an einem die Aufnahmefläche für das Werkstück überspannenden Träger mit Hilfe eines auf dem Träger angeordneten, motorgetriebenen Kugelgewindetriebs längs des Trägers hin- und herschiebbar angeordnet, während der Träger mit Hilfe eines am Gestell angeordneten, motorgetriebenen Kugelgewindetriebs quer zu seiner Längserstreckung hin- und herverschiebbar am Gestell angeordnet ist. Die Ansteuerung der Motore und die Betätigung des Bohr- oder Fräsaggregats erfolgt dabei über eine zentrale Steuereinheit, die zweckmäßig einen mit den Weg- und Positionierungsdaten des Bohr-oder Fräsaggregats frei programmierbaren Mikroprozessor enthält. Damit können gleiche Werkstücke bei geeigneter Ausrichtung am Gestellrahmen durch Verwendung eines bestimmten Programms vollautomatisch und reproduzierbar mit den gleichen Bohrungen versehen werden.
Der zur Aufstellung der Vorrichtung erforderliche Platzbedarf kann dadurch verkleinert werden, daß die Aufnahmefläche und der Träger im wesentlichen vertikal mit leichter Neigung nach hinten am Gestell ausgerichtet sind.
Um nicht nur in die Breitseitenflächen sondern auch in die Kanten der Werkstücke stirnseitige Bohrungen einbringen zu können, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung am Gestell ein zusätzlicher Auflagetisch angeordnet, der von der im wesentlichen vertikalen Aufnahmefläche aus senkrecht nach der Rückseite des Gestells im wesentlichen horizontal mit leichter Neigung nach unten ausgerichtet ist. In der Verstrebung des Gestells ist dabei im Bereich der Aufnahmefläche eine Zutrittsöffnung zum Auflagetisch ausgespart.
Um die Bohrlöcher mit frei wählbarem Durchmesser bohren zu können, wird vorteilhafterweise ein durch die zentrale Steuereinheit ansteuerbarer drehbarer Mehrspindel-Bohrkopf verwendet, der mehrere Bohrspindeln aufweist, die durch Verdrehen des Bohrkopfs in Bohrposition gebracht werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine mikroprozessor-gesteuerte Vertikal-Dübelbohrmaschine in perspektivischer Darstellung; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das Maschinengestell nach Fig. 1: Fig. 3 eine Seitenansicht des Bohraggregats der Bohrmaschine nach Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung.
Die Dübelbohrmaschine besteht aus einem rahmenartigen Maschinengestell 10 mit im wesentlichen vertikaler, leicht nach hinten geneigter Aufnahmefläche 12 für die zu bearbeitenden Werkstücke, einem im Bereich des oberen und des unteren Rahmenschenkels 14, 16 horizontal verschiebbar gelagerten Träger 18, einem entlang dem Träger L8 verschiebbar angeordneten Schlitten 20 und einem auf dem Schlitten 20 senkrecht zur Aufnahmefläche 12 in seiner Wirkrichtung verschiebbar angeordneten Bohraggregat 22.
Zur Parallelführung des Trägers 18 sind in der Nähe des oberen und des unteren Rahmenschenkels 14, 16 gehärtete Stahlwellen 24, 26 jeweils paarweise angeordnet, auf denen der Träger mit an seinen Enden angeordneten randoffenen Kugelbüchsen gelagert ist. Zur Führung des Schlittens 20 ist ein Paar weiterer gehärteter Stahlwellen 28 an dem Träger 18 angeordnet, auf denen der Schlitten 20 mit zur Seite der Befestigungsstützen 30 hin randoffenen Kugelbüchsen 32 gelagert ist. Ein weiteres Paar gehärteter Stahlwellen 34 befindet sich auf dem Schlitten 36 in einer zur Aufnahmefläche 12 senkrechten Ausrichtung, auf denen das Bohraggregat 22 wiederum mittels Kugelbüchsen gelagert ist.
Für den Antrieb des Trägers 18 längs seines Verschiebewegs ist im Bereich des oberen Rahmenschenkels 14 ein mit Hilfe eines Elektromotors 38 angetriebener Gewindetrieb 40 vorgesehen, dessen Spindel ummantelt ist und dessen Mutter einen durch einen Längsschlitz der Ummantelung hindurchgreifenden, mit dem Träger 18 verbundenen Mitnehmerzapfen aufweist. Ein weiterer von einem Elektromotor 42 angetriebener Kugelgewindetrieb 44 mit ummantelter Gewindespindel ist am Träger 18 angeordnet, dessen Mutter mit ihrem Mitnehmerzapfen mit dem das Bohraggregat 22 tragenden Schlitten 20 verbunden ist. Als Antriebsmotore 38, 42 werden zweckmäßig Gleichstrommotore oder Mehrphasen-Schrittmotore verwendet.
Für die Verschiebung des Bohraggregats 22 in der zur Aufnahmefläche 12 senkrechten Richtung kann entweder ein Pneumatikzylinder oder - bei höheren Genauigkeitsanforderungen- ein Getriebemotor verwendet werden. Das Bohraggregat 22 enthält einen drehbaren Sechsspindel-Bohrkopf zur freien Auswahl einer von sechs Bohrapindeln 48 in jeder Bohrposition Die elektrischen und pneumatischen Energiezuführleitungen zum Bohraggregat 22 sind durch einen an seinem einen Ende mit dem oberen Teil des Trägers 18 und an seinem anderen Ende mit dem Schlitten 20 verbundenen Gliederkettenkanal 50 hindurchgeführt. Ein weiterer gliederkettenartiger Energiezuleitungskanal 52 ist im Bereich des oberen Rahmenschenkels 14 mit seinem einen Ende gestellfest und seinem anderen Ende trägerfest angeordnet.
Der linke vertikale Rahmenschenkel 54 und der untere horizontale Rahmenschenkel 16 dienen als Anschlaglineale für die zu bearbeitenden Werkstücke. Sie definieren ein Koordinatensystem innerhalb der Aufnahmefläche, so daß die Bohrpo~iLionen eines vorgegebenen Lochbildes eindeutig numerisch festgelegt werden können. Die eigentliche Auflagefläche 12 wird durch nach vorne hin offene U-Schienen 56 gebildet, die am Gestell seitlich versetzbar oder verschiebbar angeordnet sind, und in denen ein gegen die Oberkante des zu bearbeitenden Werkstücks anlegbares Anpreßorgan 58 längs-verschiebbar angeordnet ist. Sofern die Anpreßorgane 58 als Pneumatikzylinder ausgebildet sind, können die hierfür erforderlichen Luftanschlüsse in Form von Steckkupplungen im Bereich des oberen Rahmenschenkels 14 vorgesehen werden. Zur weiteren Festlegung der Werkstücke am Maschinengestell 10 sind im Bereich der beiden Anschlaglineale 16, 54 eine Reihe zusätzlicher Anpreßorgane vorgesehen, die zweckmäßig als hinter der Aufnahmefläche angeordnete Pneumatikzylinder ausgebildet sind, deren Kolbenstange mit ihrem freien, eine Anpreßscheibe 60 tragenden Ende nach vorne über die Aufnahmefläche 12 übersteht. Die #i#rsteht rrna der Anpreßorgane 36, 60 erfolgt zweckmäßig gemeinsam entweder über einem nicht gezeigten Fußschalter oder über einen Taster an der zentralen Steuereinheit 62.
Im unteren Drittel des Maschinengestells 10 befindet sich ferner ein von der Aufnahmefläche 12 aus senkrecht nach hinten weisender Auflagetisch 64, der durch eine Zutrittsöffnung 66 der Gestellverstrebung 68 hindurch von vorne her zugänglich ist. Der Auflagetisch, der zu seiner Rückseite hin leicht nach unten geneigt ist, ist zur Aufnahme von Werkstücken bestimmt, die im Bereich ihrer Kanten stirnseitig gebohrt werden sollen. Es können dort auch körperliche Gegenstände. wie Tor- und Haustürfriese aufgelegt und gebohrt werden.
Die Ansteuerung der Antriebsmotore und des Bohraggregats erfolgt über eine zentrale Steuereinheit 62 mit Hilfe eines frei programmierbaren Mikroprozessors. In den Mikroprozessor können die Bohrpositionen eines vorgegebenen Lochbilds, die Bohrtiefe und die Auswahl der Bohrspindeln in Form von Programmen oder Daten über eine Tastatur von Hand oder aus einem geeigneten Massenspeicher eingegeben werden. Der Ablauf der Bohrvorgänge erfolgt dann vollautomatisch, wobei die für den nächsten Bohrvorgang bestimmte Bohrspindel jeweils schon auf dem Verschiebeweg des Bohraggregats zur nächsten Bohrposition durch Drehen des Bohrkopfs in die richtige Lage gedreht und mit dem Bohrermotor 70 gekuppelt wird.
Anstelle des Bohrkopfs 46 kann auch ein nicht gezeigter Fräskopf verwendet werden, so daß mit der gleichen Maschine auch Langlöcher, Nuten und dgl. gefräst werden können.

Claims

Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen und dergleichen Ansprüche Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von vorzugsweise plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff mit einem eine Aufnahmefläche für das Werkstück auf-weisenden, auf dem Boden aufstellbaren Gestell und einem senkrecht zur Aufnahmefläche wirkenden Bohr- oder Fräsaggregat. d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bohr- oder Fräsaggregat (22) von einer zentralen Steuereinheit (62) aus in zwei zueinander senkrechten Richtungen parallel zur Aufnahmefläche (12) verschiebbar und relativ zu dieser positionierbar sowie betätigbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Bohr- oder Fräsaggregat (22) an einem die Aufnahmefläche (12) des rahmenartig ausgebildeten Gestells (10) in einer Richtung überspannenden Träger (18) mit Hilfe eines auf dem Träger (18) angeordneten, motorgetriebenen Schraubtriebs(44) längs des Trägers (18) hin- und herverschiebbar angeordnet ist, daß der Träger (18) mit Hilfe eines am Gestell (10) angeordneten, motorgetriebenen Schraubtriebs (40) quer zu seiner Längserstreckung hin- und herverschiebbar am Gestell (10) angeordnet ist, und daß die beiden Antriebamotore (38,42) sowie das Bohr- oder Fräsaggregat (22) von der zentralen Steuereinheit (62) aus ansteuerbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schraubtriebe als Kugelgewindetriebe (40,44) mit ummantelter Spindel ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zentrale Steuereinheit (22) einen mit den Weg- und Positionierungsdaten des Bohr- oder Fräsaggregats (22) frei programmierbaren Mikroprozessor enthält.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bohraggregat (22) einen durch die zentrale Steuereinheit (62) ansteuerbaren drehbaren Mehrspindel-Bohrkopf (46) mit mehreren in Bohrposition bringbaren und mit einem Bohrermotor kuppelbaren Bohrspindeln (48) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufnahmefläche (12) und der Träger (18) im wesentlichen vertikal mit leichter Neigung nach hinten am Gestell (10) ausgerichtet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, g r k e n n z e i c h -n e t d u r c h einen am Gestell angeordneten zusätzlichen Auflagetisch (64), der von der im wesentlichen vertikalen Aufnahmefläche (12) aus senkrecht nach der Rückseite des Gestells (10) im wesentlichen horizontal mit leichter Neigung nach unten ausgerichtet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gestell (lo) im Bereich der Aufnahmefläche (12) eine eine Zutrittsöffnung (66) zum Auflagetisch (64) freilassende Verstrebung (68) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufnahmefläche (12) durch an dem Gestell (lo) seitlich versetzbar oder verschiebbar angeordnete Auflageträger (56) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z z i c h n e t , daß die Auflageträger als zur Vorderseite des Gestells hin offene U-Schienen (56) ausgebildet sind, in denen ein gegen die Oberkante des zu bearbeitenden Werkstücks anlegbares Anpressorgan (.58) längs verstellbar angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Anpressorgane (58) als Pneumatikzylinder ausgebildet sind, und daß im oberen Bereich des Gestells (10) Steckkupplungen für den Luftanschluß der Pneumatikzylinder in horizontalem Abstand voneinander angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der untere horizontale Rahmenschenkel (16) und einer der hierzu senkrechten seitlichen Rahmenschenkel (56) des Gestells (10) als Anschlaglineale für die Ausrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks innerhalb der Aufnahmefläche (12) ausgebildet sind, und daß im Bereich der Anschlaglineale Anpressorgane (60) zum Festlegen des Werkstücks am Gestell (10) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Anpressorgane als hinter der Aufnahmefläche angeordnete Pneumatikzylinder ausgebildet sind, deren Kolbenstange mit ihrem freien, eine Anpreßscheibe (60) tragenden Ende nach vorne über die Aufnahmefläche (12) übersteht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Energiezuführleitungen zu dem Bohr- oder Fräsaggregat (22) durch einen an seinem einen Ende mit dem oberen Teil des Trägers (18) und an seinem anderen Ende mit dem Bohr- oder Fräsaggregat (22) verbundenen, gliederkettenartig ausgebildeten Kanal (50) hindurchgeführt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Bereich des oberen horizontalen Gestellschenkels (14) ein weiterer gliederkettenartig ausgebildeter Energiezuleitungskanal (52) mit seinem einen Ende gestellfest und mit seinem anderen Ende trägerfest angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t r daß an dem Träger (18) mindestens eine parallel zu seiner Längserstreckung verlaufende gehärtete Stahlwelle (28) angeordnet ist, auf der das Bohr- oder Fräsaggregat (22) mit Hilfe mindestens einer Kugelbüchse (32) verschiebbar gelagert ist.
1 vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Bereich des oberen und des unteren horizontalen Rahmenschenkels (14, 16) des Gestells (10) je mindestens eine parallel zum betreffenden Rahmenschenkel (14, 16) verlaufende gehärtete Stahlwelle (24, 26) angeordnet ist, auf der der Träger (18) mit Hilfe mindestens einer im Bereich seiner beiden Enden angeordneten Kugelbüchse verschiebbar gelagert ist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils zwei nebeneinander angeordnete Stahlwellen (28: 24, 26) am Träger (18) und im Bereich der horizontalen Rahmenschenkel (14, 16) angeordnet sind, und daß das Bohr- oder Fräsaggregat (22) bzw. die beiden Enden des Trägers (18) mit jeweils zwei im Abstand voneinander angeordneten xugelbüchsen auf jeder der Stahlwellen gelagert sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h einen entlang dem Träger (18) verschiebbaren Schlitten (20), auf dem das Bohr- oder Fräsaggregat (22) senkrecht zur Aufnahmefläche (12) verschiebbar angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß an dem Schlitten (20) zwei senkrecht zur Aufnahmefläche (12) ausgerichtete gehärtete Stahlrohre (34) angeordnet sind, auf denen das Bohr- oder Fräsaggregat (22) mit jeweils mindestens einer Kugelbüchse gelagert ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bohr- oder Fräsaggregat (22) mit Hilfe eines von der zentralen Steuereinheit (62) aus angesteuerten Getriebemotors auf dem Schlitten (20) verschiebbar ist.