DE3412441C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Fertigbauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von individuellen, aus Einzelelementen zusammenge­ setzten plattenförmigen Fertigbauteilen in einer Fer­ tigungslinie unter Verwendung von in ihrer Lage rela­ tiv zu den Fertigbauteilen bewegbaren Werkzeugen, wobei die Steuerung der Lage der Werkzeuge gemäß ei­ nem vorgegebenen Programm erfolgt.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 22 12 385 bekannt. Bei den im Fertighausbau verwendeten Fertig­ bauteilen weichen entsprechend den Kundenwünschen individuelle Ausführungen von einer Grundform ab, beispielsweise hinsichtlich der Anordnung von Steck­ dosen, Durchgangsöffnungen für Leitungen, Fensterab­ messungen und dergleichen. Zur Vorgabe bestimmter Durchgänge bei der Herstellung großflächiger gegosse­ ner Bauplatten ist es bekannt, Holzeinsätze oder Rohrstücke einzugießen, die anschließend entfernt werden. Hierbei sind regelmäßig die Stellen für die Durchgänge festgelegt und können nicht ohne weiteres verändert werden.

Bei bekannten Anlagen zur Herstellung von Fertigbau­ teilen, insbesondere Wandelementen für Fertighäuser, werden über den liegenden Bauteilen und parallel zu diesen Brücken verschoben, an denen die für die Be­ arbeitung der Bauteile erforderlichen Werkzeuge befe­ stigt sind. Die Werkzeuge dienen beispielsweise zur Befestigung von Platten durch Nageln oder Klammern sowie zum Sägen, Fräsen oder Bohren zur Herstellung von Aussparungen od. dgl. Die Werkzeuge sind vorteil­ haft in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtun­ gen über jedem Punkt des plattenförmigen Bauteiles positionierbar. Wegen der sich von Bauteil zu Bauteil ändernden Bearbeitungspunkte erfolgt ihre Positionie­ rung jedoch nicht selbsttätig, sondern wird durch eine Bedienungsperson für jeden Bearbeitungspunkt einzeln vorgenommen. Diese Vorgehensweise ist perso­ nalaufwendig, verzögert den Bearbeitungsablauf und bringt die Gefahr einer ungenauen Einstellung.

Das eingangs bezeichnete Herstellungsverfahren von Fertigteilwänden gemäß der DE-OS 22 12 385 bringt hier bereits eine Verbesserung. Individuelle, aus Einzelelementen zusammengesetzte Fertigbauteile wer­ den hier in einer Fertigungslinie unter Verwendung von in ihrer Lage relativ zu den Fertigbauteilen be­ wegten Werkzeugen bearbeitet bzw. hergestellt, wobei die Lage der Werkzeuge gemäß einem vorgegebenen Pro­ gramm gesteuert wird. Wände werden aus einem leicht fräs- und sägbaren Material am Fließband hergestellt, und zwar in einem ersten Schritt ohne Fenster- und Türöffnungen, ohne Aussparungen. Die äußeren Abmes­ sungen dieser Rohwände können ohne Bezug auf die Ab­ messungen eines bestimmten Bauobjektes bestimmt wer­ den. Zweckmäßigerweise werden Leerleitungen für die elektrische Installation eingebaut.

In einem zweiten Schritt werden aus diesen Rohwänden einzelne Wände nach Plan hergestellt.

Anhand der Architektenangaben werden mit einer ent­ sprechenden Fräsmaschine alle vorgesehenen Öffnungen und Aussparungen ausgefräst. Die Werkzeugtechnik ver­ wendet Maschinen, die mit vorgegebenen Arbeitspro­ grammen automatisch arbeiten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren zur Herstellung von individuellen plattenför­ migen Fertigbauteilen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, womit eine noch eindeutigere und personenunabhängige selbsttäti­ ge Positionierung der die Fertigbauteile in der Fer­ tigungslinie bearbeitenden Werkzeuge durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem anfangs genannten Verfah­ ren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eines der zur Herstellung eines Fertigbauteiles ver­ wendeten Einzelelemente auf einem Oberflächenab­ schnitt mit das individuelle Fertigbauteil kenn­ zeichnenden Markierungen versehen wird, daß die Markierungen in der Fertigungslinie durch eine Ab­ tastvorrichtung abgetastet werden, und daß die durch die Abtastung der Markierungen von der Abtastvorrich­ tung erzeugten Signale eine Programmsteuervorrichtung betätigen, die die Lage der Werkzeuge gemäß dem vor­ gegebenen Programm steuert.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah­ rens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß da­ durch gelöst, daß eine Abtastvorrichtung zum Abtasten einer kennzeichnenden Markierung auf einem Oberflä­ chenabschnitt eines der zur Herstellung des Fertig­ bauteiles verwendeten Einzelelemente und eine Pro­ grammsteuervorrichtung, durch deren Ausgangssignale die Antriebseinrichtungen für die Positionierung der Werkzeuge steuerbar sind, vorgesehen sind, und daß die Programmsteuervorrichtung durch die Ausgangssi­ gnale der Abtastvorrichtung betätigbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung von als Wandelemente die­ nenden Fertigbauteilen und

Fig. 2 einen Abschnitt eines Fertigbauteiles, der mit einer Markierung versehen ist.

In der dargestellten Anlage werden Schwellen 1 zu einer Schwellenbearbeitungs- und Anreiß­ station 2 geführt. Durch eine Schwellen-Transport- und Puffer-Einrichtung 3 werden jeweils Schwellenpaare zu einer Riegelwerkstation 4 befördert. Unterhalb der Schwellen-Transport- und Puffer-Einrichtung 3 befinden sich Streben 5, die ebenfalls der Riegelwerkstation 4 zu­ geführt werden und die im fertiggestellten Bauteil die oberen und unteren Schwellen 1 verbinden. Die zusammengesetzten Schwellen 1 und Streben 5 bilden den inneren Rahmen des Bauteils. Mit 6 ist ein verschiebbarer Span­ platten- bzw. Gipskarton-Aufleger bezeichnet, der über den aus Schwellen und Streben bestehenden Rahmen fährt und Platten auf diesem ablegt. Am anderen Ende dieses Teils der Fertigungslinie befindet sich eine parallel zu den Schwellen 1 verschiebbare Bearbeitungs­ brücke 7, die Werkzeuge zur Befestigung der aufgelegten Span- bzw. Gipskartonplatten an den Schwellen 1 und Streben 5 beispielsweise durch Nageln oder Klammern und eine Bohr­ einrichtung zur Ausbildung von Steckdosen- und Montageöffnungen enthält. Zumindest die Bohreinrichtung ist entlang der Bearbeitungs­ brücke 7, das heißt senkrecht zur Längs­ richtung der Schwellen 1 verschiebbar ange­ ordnet, so daß sie durch zusätzliche entsprechen­ de Verschiebung der Bearbeitungsbrücke 7 über jedem Punkt der durch die aufgelegten Platten gebildeten Fläche positioniert werden kann. Die Steuerung der Verschiebung der Bearbeitungsbrücke 7 und der an dieser ver­ schiebbar angeordneten Werkzeuge, das heißt zumindest der Bohreinrichtung, erfolgt in nachfolgend beschriebener Weise.

Der auf einer Seite mit Span- bzw. Gipskarton­ platten versehene Rahmen aus Schwellen und Streben wird nach dem Befestigen der Platten und Ausbilden der verschiedenen Öffnungen in den Platten durch einen sogenannten Schmetterlingswender umgelegt und gelangt auf diese Weise in eine weitere Plattenauflege- Station 8, die ebenfalls mit einem verschiebbaren Spanplatten- bzw. Gipskarton-Aufleger 9 ver­ sehen ist. Diese Station ist weiterhin mit einer Transporteinrichtung zur Beförderung des fertigen Bauteils in dessen Längsrichtung in eine Verteil- und Aufstellvorrichtung 10 ausgestattet, aus der die einzelnen Bauteile vorzugsweise in aufrechter Stellung verschiedenen nicht gezeigten Bearbeitungsbändern für den Einbau von Fenstern und dergleichen zugeführt werden.

Die Plattenauflege-Station 8 weist ferner eine Bearbeitungsbrücke 11 mit Werkzeugen zur Bearbeitung des in der Station befindlichen Fertigbauteils auf, die vorzugsweise in gleicher Weise ausgebildet ist wie die Be­ arbeitungsbrücke 7 und somit zur Befestigung der durch den Aufleger 9 auf den aus Schwellen und Streben bestehenden Rahmen aufgelegten Platten und zur Herstellung von Steckdosen- und dergleichen Öffnungen in dieser Platten­ schicht dient. Auch hier wird die Positionierung der Werkzeuge an der Bearbeitungsbrücke 11, das heißt zumindest der Bohreinrichtung, für den jeweiligen Bearbeitungsvorgang in noch zu beschreibender Weise selbsttätig gesteuert.

Die Steuerung der Verschiebung der Bearbeitungs­ brücken 7 bzw. 11 und der an diesen verschiebbar angeordneten Bearbeitungswerkzeuge erfolgt mittels in der Weise an einer der Schwellen 1 angebrachter Markierungen 12, daß diese auch nach dem Auflegen der Platten auf beiden Seiten des Rahmens noch sichtbar bzw. von einer Abtastvorrichtung 13 bzw. 14 erfaßbar sind. Die Markierungen 12 kennzeichnen in kodierter Form das zugeordnete Fertigbauelement. Die Markierungen 12 sind aus Fig. 2 näher ersichtlich. Sie bestehen im dargestellten Fall aus Strichen unterschiedlicher Dicke, deren spezielle An­ ordnung eine Kennzeichnung des entsprechenden Fertigbauelements darstellt. Die Markierungen 12 sind vorzugsweise optisch abtastbar. Sie können direkt auf die Schwelle 1 beispiels­ weise durch entsprechenden Farbauftrag aufge­ bracht sein oder es wird ein Markierungsträger, der vorzugsweise aus Papier besteht und eine selbstklebende Rückseite aufweist, an der Schwelle 1 befestigt. Fig. 2 zeigt einen Teil der Schwelle 1 mit den auf beiden Seiten aufgelegten Platten und läßt erkennen, daß die Zugänglichkeit der Markierungen 12 für die Abtastvorrichtungen 13 und 14 durch die Platten nicht beeinträchtigt wird.

Die Abtastvorrichtung 13 ist an der Bearbeitungs­ brücke 7 und die Abtastvorrichtung 14 an der Bearbeitungsbrücke 11 angeordnet. Die Mar­ kierungen 12 befinden sich vorzugsweise direkt an dem den Bearbeitungsbrücken 7 bzw. 11 in deren Ausgangsstellung zugewandten Ende der Schwelle 1, so daß bereits eine geringfügige Verschiebung der jeweiligen Bearbeitungsbrücke 7 bzw. 11 aus ihrer Ausgangsstellung heraus ausreicht, um die Markierung vollständig abzutasten.

Die Vorrichtung kann auch in der Weise ausgestaltet sein, daß die Abtastvorrichtung stationär angeordnet und das Fertigbauteil zumindest für die Durchführung der Abtastung verschiebbar gelagert ist. Es können weiterhin sowohl die Abtastvorrichtungen als auch das Fertigbauteil stationär gelagert sein, so daß bei der Abtastung keine Relativbewegung zwischen diesen statt­ findet. Dies erfordert eine entsprechende Ausbildung der Abtastvorrichtungen. Ein weiteres Ausführungsbei­ spiel der Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, daß die Bearbeitungsbrücken 7, 11 fest stehen und daß die Werkstücke bzw. Schwellen 1 unter den Brücken durchge­ führt und positioniert werden. Dabei sind dann die Ab­ tastvorrichtungen 13, 14 vor der Brücke angeordnet.

Mit den Abtastvorrichtungen 13 bzw. 14 sind Programm­ steuervorrichtungen verbunden, die sich vorzugsweise in einem gleichen Gehäuse wie die Abtastvorrichtungen be­ finden. Die Programmsteuervorrichtungen besitzen Datenspeicher, die Informationen beispielsweise über die Position der Öffnungen für Steckdosen oder dergleichen für alle herzustellenden Fertigbauteile enthalten. Hier­ bei kann ein Datenspeicher die Informationen für alle Fertigbauteile enthalten oder es werden auswechselbare Datenspeicher verwendet, die jeweils nur die Informati­ onen für einen Teil der insgesamt herstellbaren Fertig­ bauteile enthalten. Die Ausgangssignale der Programm­ steuervorrichtungen steuern dann die Antriebe für die Positionierung der Bearbeitungsbrücken 7 bzw. 11 und der an diesen verschiebbar angeordneten Werkzeuge.

Das vorliegende Verfahren ist nicht auf gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel hergestellte Fertigbauteile beschränkt. Es ist grundsätzlich dort anwendbar, wo aus einzelnen Standard­ elementen zusammengesetzte Fertigbauteile einer nachfolgenden individuellen Bearbeitung bedürfen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Bearbeitung von individuellen, aus Einzelelementen zusammengesetzten plattenförmi­ gen Fertigbauteilen in einer Fertigungslinie unter Verwendung von in ihrer Lage relativ zu den Fertigbauteilen bewegbaren Werkzeugen, wobei die Steuerung der Lage der Werkzeuge gemäß einem vorgegebenen Programm erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zur Herstellung eines Fertigbauteiles verwendeten Einzelelemente (1) auf einem Oberflächenabschnitt mit das individu­ elle Fertigbauteil kennzeichnenden Markierungen (12) versehen wird, daß die Markierungen (12) in der Fertigungslinie durch eine Abtastvorrichtung (13; 14) abgetastet werden und daß die durch die Antastung der Markierungen (12) von der Abtastvorrichtung (13, 14) erzeugten Signale eine Programmsteuer­ vorrichtung betätigen, die die Lage der Werkzeu­ ge gemäß dem vorgegebenen Programm steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abtastung der Markierungen (12) eine Relativbewegung zwi­ schen diesen und der Abtastvorrichtung (13; 14) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (12) durch Veränderung der Oberfläche des Ein­ zelelementes (1) aufgebracht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Markierungen (12) tragender Datenträger am Einzelelement (1) befestigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (12) an einem Oberflächenabschnitt angebracht werden, der während des Abtastvorganges in kon­ stantem Abstand an der Abtastvorrichtung (13; 14) vorbeigeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Markierungen (12) auf optischem Wege erfolgt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastvorrichtung zum Abtasten einer kennzeichnenden Markierung auf einem Oberflä­ chenabschnitt eines der zur Herstellung des Fer­ tigbauteiles verwendeten Einzelelemente und eine Programmsteuervorrichtung, durch deren Ausgangs­ signale die Antriebseinrichtungen für die Posi­ tionierung der Werkzeuge steuerbar sind, vorge­ sehen sind, und daß die Programmsteuervorrich­ tung durch die Ausgangssignale der Abtastvor­ richtung betätigbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge an einer über dem liegenden Fertigbauteil und parallel zu diesem verfahrbaren Brücke (7; 11) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge zum Nageln, Klammern, Bohren, Fräsen und/oder Sägen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrich­ tung (13; 14) an der verfahrbaren Brücke (7; 11) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrich­ tung (13; 14) seitlich der Fertigungslinie in Höhe der vorbeigeführten Stirnfläche des Fertig­ bauteiles stationär angeordnet ist.