DE3207873C2 - Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff

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DE3207873C2 DE19823207873 DE3207873A DE3207873C2 DE 3207873 C2 DE3207873 C2 DE 3207873C2 DE 19823207873 DE19823207873 DE 19823207873 DE 3207873 A DE3207873 A DE 3207873A DE 3207873 C2 DE3207873 C2 DE 3207873C2
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Abstract

Die Vorrichtung ist zum automatischen Bohren oder Fräsen von vorzugsweise plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff bestimmt. Sie 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 (18) verschiebbar angeordneten Schlitten (20) und einem auf dem Schlitten (20) senkrecht zur Aufnahmefläche (12) in seiner Wirkrichtung verschiebbar angeordneten Bohraggregat (22). 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) in der Gestellverstrebung (68) hindurch von vorne her zugänglich ist. Der Auflagetisch ist zur Aufnahme von Werkstücken bestimmt, die im Bereich ihrer Kanten stirnseitig gebohrt werden sollen. Die Verschiebung der einzelnen Vorrichtungsteile relativ zueinander erfolgt mit Hilfe geeigneter Antriebsmechanismen, die über eine zentrale Steuereinheit angesteuert werden. Die Steuereinheit enthält einen frei programmierbaren Mikroprozessor, in den die gewünschten Bohrpositionen, die Bohrtiefe und die Auswahl einer Bohrspindel im Falle eines Mehrspindel-Bohrkopfes in Form von Programmen und/oder Daten eingegeben werden können. Der Ablauf der Bohrvorgänge ..

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von vo.'-^ugsweise plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Holzwerkstücken oder Kunststoff der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Es ist eine Dübellochbohrmaschine dieser Art bekannt (DE-OS 14 53 221), bei der der Träger und das Bohraggregat von Hand in die gewünschte Bohrposition verschoben werden müssen. Zur Kantenbearbeitung kann der Träger außerdem um eine in seiner Längsrichtung angeordnete Achse um mindestens 90° geschwenkt werden. Die Handpositionierung uiid -betätigung der Bohraggregate erfordert einen hohen Arbeitsaufwand und ist nicht immer mit ausreichender Präzision möglich. Dies gilt insbesondere auch für die Bearbeitung der Stirnseiten des Werkstücks.
Weiter ist es bei einem Bohrautcrnaten an sich bekannt (Bau- und Möbelschreiner 1/82, Seite 104), mit einer programmierbaren Mikroprozessorsteuerung den Bohrkopf in frei programmierbare Bohrpositionen zu verfahren und auch den Werkstückeinsatz zu steuern. Es handelt sich dabei um eine Anlage mit horizontaler Aufnahmefläche, die einen sehr hohen Platzbedarf aufweist. Außerdem ist es damit nicht ohne weiteres möglich, die Stirnkanten· eines Werkstücks programmgesteuert zu bearbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Dübellochbohrmaschine dahingehend zu verbessern, daß die Bohrlöcher sowie Ausfräsungen auch an den Stirnseiten des Werkstücks mit hoher Präzision und Arbeitsgeschwindigkeit eingebracht werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildüngen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriichen.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das plattenförmige Werkstück entweder auf die vertikale Aufnahmefläche oder auf den horizontalen Arbeitstisch aufgelegt werden, so daß sowohl die Breitseitenflächen als auch die Stirnseitenflächen des Werkstücks durch das zentral gesteuerte Bohr- und Fräsaggregat automatisch bearbeitet werden können.
Das erfindungsgemäße Bohr- oder Fräsaggregat ist an einem die Aufnahmefläche für das Werkstück überspannenden Träger mit Hilfe eines auf dem Träger angeordneten, motorgetriebenen Kugelgewindetriebs längs der Träger mit Hilfe eines am Gestell angeordneten, motorgetriebenen Kugelgewindetriebs quer zu seiner Längserstreckung hin- und herverschiebbar am Gestell angeordnet ist Durch einen in der zentralen Steuereinheit enthaltenen, frei programmierbaren Mikroprozessor können gleiche Werkstücke bei geeigneter Ausrichtung am Gestellrahmen durch Verwendung eines bestimmten Programms vollautomatisch und reproduzierbar mit den gleichen Bohrungen versehen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine mikroprozessor-gesteuerte Vertikal-Bohr- oder Fräsmaschine in perspektivischer Darstellung;
Fig.2 einen senkrechten Schnitt durch das Gestell nach F i g. 1;
F i g. 3 eine Seitenansicht des Bohr- oder Fräsaggregats nach F i g. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung.
Die Bohr- oder Fräsmaschine besteht aus einem rahmenartigen Gestell 10 mit im wesentlichen vertikaler, leicht nach hinten geneigter Aufnahmefläche 12 für die zu bearbeitenden Werkstücke, einem im Bereich des oberen und des unteren Gestellschenkels 14,16 horizontal verschiebbar gelagerten Träger 18, einem entlang dem Träger 18 verschiebbar angeordneten Schlitten 20 und einem auf dem Schlitten 20 senkrecht zur Aufnahmefläche 12 in seiner Wirkrichtung verschiebbar angeordneten Bohr- oder Fräsaggregat 22.
Zur Parallelführung des Trägers 18 sind in der Nähe des oberen und des unteren Gestellschenkels 14,16 gehärtete Stahlwellen 24, 26 jeweils paarweise angeordnet, auf denen der Träger 18 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 °chlitten 20 mit zur Seite der Befestigungsstützen 30 hin randoffenen Kugelbüchsen 32 gelagert ist. Ein weiteres Paar gehärteter Stahlwellen 34 befindet sich auf dem Schlitten 20 in einer zur Aufnahmefläche 12 senkrechten Ausrichtung, auf denen das Bohr- oder Fräsaggregat 22 wiederum mittels Kugelbüchsen gelagert ist.
Für den Antrieb des Trägers 18 längs seines Verschiebewegs ist im Bereich des oberen Gestellschenkels 14 ein mit Hilfe eines Elektromotors 38 angetriebener Kugelgewindetrieb 40 vorgesehen, dessen Spindel ummantelt ist und dessen Mutter einen durch einen Längsschlitz det 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 Bohr- oder Fräsaggregat 22 tragenden Schlitten 20 verbunden ist. Als Elektromotore 38,42 werden zweckmäßig Gleichstrommotor oder Mehrphasen-Schnttmotore verwendet.
Für die Verschiebung des Bohr- oder Fräsaggregats *22 in der zur Aufnahmefläche 12 senkrechten Richtung kann entweder ein Pneumatikzylinder oder — bei höheren Genauigkeitsanforderungen — ein Getriebemotor verwendet werden. Das Bohr- oder Fräsaggregat 22 enthält einen drehbaren Sechsspindel-Bohrkopf zur freien Auswahl einer vo&sechs Bohrspindeln 48 in jeder Bohrposition.
Die elektrischen und pneumatischen Energiezuführleitungen zum Bohr- oder Fräsaggregat 22 sind durch einen an seinem einen Ende mit dem Schlitten 20 vcrbundenen gliederkettenartigen Kanal 50 hindurchgeführt Ein weiterer gliederkettenartiger Energiezuleitungskanal 52 ist im Bereich des oberen Gestellschenkels 14 mit seinem einen Ende gestellfest und seinem anderen Ende trägerfest angeordnet.
Der linke vertikale Gestellschenkel 54 und der untere horizontale GesteUschenkel 16 dienen als Anschlaglineale für die zu bearbeitenden Werkstücke. Sie definieren ein Koordinatensystem innerhalb der Aufnahmefläche 12, so daß die Bohr- oder Fräspositionen eines vorgegebenen Lochbildes eindeutig numerisch festgelegt werden können. Die eigentliche Aufnahmefläche 12 wird durch nach vorne hin offene U-Schienen 56 gebildet die am Gesteil 10 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 Gestellschenkels 14 vorgesehen werden. Zur weiteren Festlegung der Werkstücke am Gestell 10 sind im Bereich der beiden GesteUschenkel 16.54 eine Reihe zusätzlicher Anpreßorgane vorgesehen, die zweckmäßig als hinter der Aufnahmefläche angeordnete Pneumatikzylinder ausgebildet sind, deren Kolbenstange mn ihrem freien, eine Anpreßscheibe 60 tragenden Ende nach vorne über die Aufnahmefläche 12 übersteht. Die Betätigung der Anpreßscheiben 60 erfolgt zweckmäßig gemeinsam entweder über einen nicht gezeigten Fußschalter oder über einen Taster an der zentralen Steuereinheit 62.
Im unteren Drittel des Gestells 10 befindet sich ferner ein von der Aufnahmefläche 12 aus senkrecht nach hinten weisender Auflagetisch 64. der durch eine Zutrittsöffnung 66 der Verstrebung 68 des Gestells 10 hindurch von vorne her zugänglich ist Der Auflagetisch 64. der zu se.:ier Rückseite hin leicht nach unten geneigt ist, ist zur Aufnahme von Werkstücken bestimmt, die im Bereich ihrer Stirnseiten gebohrt werden sollen. Es können auch körper.iche Gegenstände, wie Tor- und Haustürfriese aufgelegt und gebohrt werden.
Die Ansteuerung der Elektromotore 38, 42 und des Bohr- oder Fräsaggregats 22 erfolgt über eine zentrale Steuereinheit 62 mit Hilfe eines frei programmierbaren Mikroprozessors. In den Mikroprozessor können die Bohr- oder Fräspositionen 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 Bohr- oder Fräsaggregats 22 zur nächsten Bohrposition durch Drehen des Bohrkopf=:
in die richtige Laoe gedreht und mit dem Bohrermotor 70 gekuppelt wird.
Anstelle des Bohrkopfs 46 kann auch ein nicht gezeigter Fräskopf verwendet werden, so daß rftit dergleichen Maschine auch Langlöcher, Nuten und dgl. gefräst werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Bohren oder Fräsen von vorzugsweise plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff mit einem eine im wesentlichen vertikale Aufnahmefläche für das Werkstück aufweisenden, auf dem Boden aufstellbaren Gestell, einem die Aufnahmefläche in vertikaler Richtung überspannenden, quer zu seiner Längserstreckung am Gestell hin- und herverschiebbaren Träger, einem längs des Trägers verschiebbaren Schlitten und einem am Schlitten angeordneten, senkrecht zur Aufnahmefläche wirkenden Bohroder Fräsaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell (10) ein Auflagetisch (64) angeordnet ist, der von der im wesentlichen vertikalen Aufnahmefläche (12) aus senkrecht nach der Rückseite des Gestells (10) im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, und daß das Bohr- oder Fräsaggregat (22), der .Schlitten (20) sowie der Träger (18) von einer zentralen Steuereinheit (62) aus verschiebbar und relativ zur Aufnahmefläche (12) positionierbar sowie betätigbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (10) im Bereich der Aufnahmefläche (12) eine eine Zutittsöffnunq (66) zum Auflagetisch (64) freilassende Verstrebung (68) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführungsleitungen zu dem Lj'nr- oder Fräsaggregat (22) durch einen an seinem einen Erde mit J.em oberen Teil des Trägers (18) und an seinem anderen Ende mit dem Bohr- oder Fräsaggregat (22) verbundenen, gliederkettenartig ausgebideten Kanal (50) hindurchgeführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, 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.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, 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.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen und des unteren horizontalen Gestellschenkels (14, 16) je mindestens eine parallel zum betreffenden Gestellschenkel (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.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinander angeordnete Stahlwellen (28; 24,.26) am Träger (18)
"und im Bereich der horizontalen Gestellschenkei (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 Kugelbüchsen auf jeder der Stahlwellen (28; 24,26) gelagert sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (20) zwei zur Aufnahmefläche (12) ausgerichtete gehärtete Stahlwellen (34) angeordnet sind, auf denen das Bohr- oder Fräsaggregat (22) mit jeweils mindestens einer Kugelbüchse gelagert ist
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20) mit Hilfe eines auf dem Träger (18) angeordne'en, motorgetriebenen Schraubtriebs längs des Trägers (18) verschiebbar ist und daß der Träger (18) mit Hilfe eines am Gestell (10) angeordneten, motorgetriebenen Schraubtriebs quer zu seiner Längserstreckung verschiebbar ist und daß die Schraubtriebe als Kugelgewindetriebe (40, 44) mit ummantelter Spindel ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit (62) einen mit den Weg- und Positionierungsdaten des Bohr- oder Fräsaggregats (22) frei programmierbaren Mikroprozessor enthält
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