DE3707230C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Universal-Holzbearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsaggregaten, wie Säge-, Bohr- oder Fräsaggregaten, bei der das zu bearbeitende Werkstück mittels einer als länglicher Werkstückschlitten, der in Längsrichtung auf einem länglichen Maschinenständer verschieb- und verstellbar und mit Spannvorrichtungen zum Festlegen des zu bearbeitenden Werkstückes versehen ist, ausgebildeten Transporteinrichtung zu den Bearbeitungsaggregaten bringbar ist, wobei auf einer Längsseite des Maschinenständers ein Maschinenportal angeordnet ist, das mit einem Ausleger quer über den Maschinenständer geführt ist.

Bei herkömmlichen Maschinen der eingangs genannten Art, wie sie z. B. in der DE 29 39 434 A1 beschrieben sind, ist ein Maschinengrundrahmen vorgesehen, auf dem ein Tafel- oder Tischschlitten hin- und herbewegbar ist. Ferner ist ein zweiter Tafel- oder Tischschlitten vorgesehen und einstückig mit der oberen Fläche des ersten Tafelschlittens gebildet, um den Werkstückhaltertisch in Querrichtung senkrecht zu den Bewegungsrichtungen des ersten Tafelschlittens mittels Antriebsmitteln zu verfahren. Eine Säule von im wesentlichen umgekehrtem, U-förmigen Querschnitt ist auf dem Maschinengrundrahmen befestigt und ragt von diesem aus nach oben, und ein paar ähnlicher Revolverköpfe sind an der Säule nebeneinander im Abstand mittels Elementen gehalten. Die Revolverköpfe können mit Bezug auf die Säulen Vertikalbewegungen ausüben. Hierfür sind Revolverkopfführungen sowie ein Trägerrahmen vorgesehen, so daß der Revolverkopf verdreht werden kann. Wenn ein gewünschter Bearbeitungsablauf an einem Werkstück aus Holz durchgeführt werden soll, dann wird der Revolverkopf intermittierend verdreht, um die Werkzeuge in die Arbeitsstellung oberhalb des Werkstückes hintereinander zu bringen. Handelt es sich um Werkstücke, deren Länge und Breite vergleichbar sind mit der Länge und Breite des Tafelschlittens bzw. des Werkstückhaltertisches, dann ist der für die Bearbeitung des Werkstückes notwendige Raum deutlich größer als z. B. die Breite des Werkstückes, da, soll dieses an seinen beiden Längsseiten bearbeitet werden, es unter Umständen auch um seine Breite versetzt werden muß, und zwar quer zur Längsrichtung des Tafelschlittens.

Ein weiterer Nachteil, mit dem diese Holzbearbeitungsmaschine behaftet ist, besteht darin, daß die Längsseiten des Werkstückes allgemein nur dann bearbeitet werden können, wenn es, handelt es sich z. B. um einen gestreckten Flachquader, hochkant gestellt wird. Dies ist ein zusätzlicher Arbeitsvorgang, der die Bearbeitungszeit des Werkstückes verlängert.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Universal-Holzbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit wesentlich weniger Platzbedarf in übersichtlicher, leicht zugänglicher Weise die Bearbeitungsaggregate vorsieht, so daß nicht nur die Flexibilität erhöht ist, sondern auch der Werkzeugwechsel und der Zugang des Werkzeuges zu den vorgesehenen Bearbeitungsstellen des Werkzeuges einfach und erleichtert sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bearbeitungsaggregate der Unterseite des Auslegers des Maschinenportals zugeordnet sind und daß seitlich neben dem Maschinenportal weitere Bearbeitungsaggregate parallel zur Längsseite des Maschinenständers vorgesehen sind, deren Bearbeitungswerkzeuge sowohl eine vertikale als auch horizontale, dabei aber quer zum Maschinenständer verlaufende Verstellbewegung durchführen können.

Die Bearbeitungsaggregate sind somit in übersichtlicher und leicht zugänglicher Art um das Maschinenportal gruppiert, so daß das Werkstück in weit flexiblerer Weise bearbeitet werden kann.

Die Bearbeitungsaggregate lassen sich in mehreren Richtungen verstellen und sind der Oberseite, der Unterseite und den Kanten des Werkstückes zugeordnet, wobei die Drehachsen der Werkzeugaufnahmen auf die durchzuführenden Arbeitsvorgänge angepaßt und eingestellt werden können. Der Zugang zu den Werkzeugaufnahmen ist für einen automatischen Werkzeugwechsler gegeben und auch die Anbringung der für die Absaugung erforderlichen Absaugkanäle und dgl. bereitet bei dieser Anordnung der Bearbeitungsaggregate an dem Maschinenportal keinerlei Schwierigkeiten.

Um eine ausreichende Flexibilität zu bekommen, ist vorgesehen, daß die den senkrecht zu dem Maschinenständer verlaufenden Seiten des Maschinenportals zugeordneten Bearbeitungsaggregaten eine Werkzeugaufnahme für Bearbeitungswerkzeuge aufweisen, die sowohl vertikal als auch horizontal, dabei aber quer zum Maschinenständer verstellbar ist. Dabei kann eine weitere Verstellmöglichkeit dadurch erreicht werden, daß die Antriebsachsen der Werkzeugaufnahmen für diese Bearbeitungswerkzeuge zusätzlich aus der vertikalen Stellung und über diese Stellung hinaus bis in eine horizontale, parallel zur Oberseite des Werkstückschlittens verlaufende Stellung verschwenkbar sind. Als Bearbeitungswerkzeuge für diese Bearbeitungsaggregate kommen insbesondere Fräser und Sägen in Frage, aber auch andere Bearbeitungsaggregate, wie z. B. Ritzsägen, Polier- und Schwabbelaggregate, ja sogar Kantenanleimaggregate sind einsetzbar.

Für einen schnellen Werkzeugwechsel ist bei der Universal- Holzbearbeitungsmaschine vorgesehen, daß zumindest den Bearbeitungsaggregaten, die seitlich des Maschinenportals angeordnet sind, ein automatischer Werkzeugwechsler mit Manipulator zugeordnet ist.

Die Verstellung der Bearbeitungsaggregate in zwei zueinander senkrechten Richtungen ist im einen Fall dadurch gelöst, daß die Bearbeitungsaggregate, die seitlich des Maschinenportals angeordnet sind, mittels eines Kreuzsupports vertikal und horizontal verstellbar sind, die die Bearbeitungsaggregate mit dem Maschinenportal verbinden.

Für die Durchführung von Bohrvorgängen ist die Ausgestaltung so ausgeführt, daß die Werkzeugaufnahmen für als Bohrer ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge mittels Spindelantriebe quer zur Drehachse und mittels einer pneumatischen Stelleinrichtung in Richtung ihrer Drehachse verstellbar sind. Mit dem Spindelantrieb wird die Bohrposition eingestellt, während die Bohrtiefe mit der pneumatischen Stelleinrichtung vorgegeben wird.

Damit das zu bearbeitende Werkstück beim Einlauf des Werkstückschlittens zu dem ersten Bearbeitungsaggregat auch die richtige Zuordnung zum Bearbeitungsaggregat hat, ist die Ausgestaltung so, daß am Maschinenständer auf der Längsseite mit Maschinenportal ein Parallelanschlag fest angebracht ist, der mit der zugekehrten Längskante des Werkstückschlittens beim Einlauf zum ersten Bearbeitungsaggregat fluchtet.

Die Bearbeitungsmöglichkeiten mit der Universal-Holzbearbeitungsmaschine lassen sich dadurch noch erhöhen, daß am Werkstückschlitten auf der der Einlaufseite abgekehrten Schmalseite ein Endanschlag und/oder ein auf Gehrungsschnitte einstellbarer Anschlag angebracht sind.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Vorderansicht schematisch die Universal- Holzbearbeitungsmaschine,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach Fig. 1 und

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht der Universal-Holzbearbeitungsmaschine.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist bei der Universal- Holzbearbeitungsmaschine nach dem Ausführungsbeispiel ein länglicher Werkstückschlitten 11 vorgesehen, der auf einem länglichen, tischhohen Maschinenständer 10 aus einer rechten Anfangsstellung nach Fig. 1 in eine linke Endstellung 11′ verschiebbar ist. Diese Verschiebung kann dadruch erfolgen, daß der Werkstückschlitten 11 z. B. über Kugelbüchsen auf Führungsstangen des Maschinenständers 10) geführt ist. Eine eindeutige Führung und Verschiebung des Werkstückschlittens 11 kann dabei nach Maßgabe der am Werkstück auszuführenden Arbeitsvorgänge über eine CNC-Steuerung vorgenommen werden. Das zu bearbeitende Werkstück 15 ist auf dem Werkstückschlitten 11 mittels der Spannvorrichtung 13 und 14 festgelegt. Die Oberseite des Werkstückschlittens 11 trägt eine Vielzahl längsgerichteter, parallel verlaufender Nuten 12, die zur Festlegung der Spannvorrichtungen 13 und 14 dienen. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Werkstück 15 so auf dem Werkstückschlitten 11 festgelegt, daß es mit einer Kante an dem maschinengestellfesten Parallelanschlag 18 entlang geführt wird. Die horizontale Verschiebebewegung 17 des Werkstückschlittens 11 wird über an sich bekannte Antriebe in Längsrichtung des Maschinenständers 10 ausgeführt, die von der CNC-Steuerung angesteuert werden. Dabei kann die Rückstellung des Werkstückschlittens 11 von der Endstellung 11′ in die Anfangsstellung mittels Schnellgang erfolgen, um die Verlustzeiten möglichst klein zu halten. Mit der CNC-Steuerung ist jede Zwischenpositionierung des Werkstückschlittens 11, z. B. zum Bohren oder Quernutfräsen, ansteuer- oder einstellbar.

Im Bereich einer Längsseite des Maschinenständers 10 ist etwa mittig das Maschinenportal 20 angeordnet, das mit dem Ausleger 21 den Maschinenständer 10 quer überragt, wie der Seitenansicht nach Fig. 3 zu entnehmen ist. An den senkrecht zu den Längsseiten des Maschinenständers 10 gerichteten Seiten des Maschinenportals 20 sind die Bearbeitungsaggregate 32 und 40 vorgesehen, die eine in Drehbewegungen versetzbare Werkzeugaufnahme für Bearbeitungswerkzeuge 33 und 41 aufweisen. Diese Bearbeitungswerkzeuge 33 und 41 können z. B. Fräser oder Sägen sein. Es sind jedoch auch andere Bearbeitungswerkzeuge in diesen Bearbeitungsaggregaten 32 und 40 oder andere Bearbeitungsaggregate einsetzbar. Wie die Seitenansicht nach Fig. 3 zeigt, lassen sich die Bearbeitungswerkzeuge 33 und 41 vertikal und horizontal, dabei aber quer zu den Längsseiten des Maschinenständers 10 verstellen. Diese Verstellbewegungen 35 und 36 kann ein Kreuzsupport 34 bzw. 42 übernehmen, der das Bearbeitungsaggregat 32 bzw. 40 mit dem Maschinenportal 20 und den darin untergebrachten Stelleinrichtungen koppelt. Wie die Schwenkbewegung 37 zeigt, läßt sich die Drehachse der Werkzeugaufnahme von der vertikalen bis zur horizontalen Stellung verschwenken. Die Schwenkeinrichtungen sind in den Bearbeitungsaggregaten 32 und 40 untergebracht. Selbstverständlich lassen sich diese Verstell- und Schwenkbewegungen 35, 36 und 37 für die Bearbeitungsaggregate 32 und 40 auch mittels anderer Stell- und Schwenkeinrichtungen erreichen. Entscheidend ist, daß die Bearbeitungswerkzeuge 33 und 41 in diesen drei Richtungen verstellt werden können, um eine universelle Kantenbearbeitung des Werkstückes 15 von drei Seiten her vornehmen zu können.

Die Vorderseite des Auslegers 21 des Maschinenportals 20 ist als Bedienungstableau 38 ausgebildet, dem ein Bildschirmgerät 39 zugeordnet ist. Die CNC-Steuerung ist in dem Maschinenportal 20 untergebracht und wird über das Bedienungstableau 38 vorprogrammiert, so daß der Bewegungsablauf des Werkstückschlittens 11 und die Arbeitsvorgänge an den Bearbeitungsaggregaten 32 und 40 sowie den Bearbeitungsaggregaten 22, 27 und 47, die an der Vorderseite des Maschinenportals 20 und der Unterseite des Auslegers 21 vorgesehen sind, nach einem vorgegebenen Programm ablaufen.

An der Unterseite des Auslegers 21 sind im Ausführungsbeispiel zwei horizontal verstellbare Werkzeugaufnahmen 23 und 28 für als Bohrer und/oder Oberfräser ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge 24 und 28 vorgesehen. Die Verstellbewegungen 25 und 30 verlaufen quer zu den Längsseiten des Maschinenständers 10. Die Werkzeugaufnahmen 23 und 28 lassen sich z. B. über pneumatische Stelleinrichtungen vertikal verstellen. Dabei können über die CNC-Steuerung die Bohrposition und die Bohrtiefe vorgegeben werden. Die Verstellbewegungen 25, 26, 30 und 31 können auch über andere Stelleinrichtungen ausgeführt werden. Für die Flexibilität der Universal-Holzbearbeitungsmaschine ist nur wesentlich, daß die Bearbeitungsaggregate 23 und 27 in diesen Richtungen verstellt werden können.

Wie die Draufsicht nach Fig. 2 und die Seitenansicht nach Fig. 3 erkennen lassen, ist auch in die Vorderseite des Maschinenportals 20, die dem Maschinenständer 10 zugekehrt ist und zu dessen Längsseite parallel verläuft, ein Bearbeitungsaggregat 47 integriert. Dieses Bearbeitungsaggregat 47 ist mit der Werkzeugaufnahme 48 versehen, in die im Ausführungsbeispiel ein als Bohrer ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug 49 eingesetzt ist. Das Bearbeitungsaggregat 47 ist horizontal, dabei aber quer zu den Längsseiten des Maschinenständers 10 verstellbar, wie die Verstellbewegung 50 zeigt. Dabei kann, wie aus der Vorderansicht nach Fig. 1 zu entnehmen ist, die Werkzeugaufnahme 48 zusätzlich um die Achse 44 verschwenkt werden, so daß die Drehachse der Werkzeugaufnahme 48 in spitzem Winkel zur Oberseite des auf dem Werkstückschlitten 11 vorbeigeführten Werkstückes 15 eingestellt werden kann. Die Werkzeugaufnahme 48 ist aber auch vertikal verstellbar, wie die Verstellbewegung 51 andeutet. Dabei können in die Verstellbewegungen jeweils die Antriebe der Werkzeugaufnahmen mit verstellt bzw. mit verschwenkt werden. Das Eintauchen auf Bohrtiefe erfolgt ebenfalls pneumatisch.

Wie die Zeichnungen erkennen lassen, sind die Bearbeitungsaggregate 22, 27, 32, 40 und 47 am Maschinenportal 20 auf engem Raum angeordnet, bleiben aber dennoch alle leicht zugänglich. Dies ist für den Werkzeugwechsel und für die Absaugung von wesentlicher Bedeutung. Der Werkzeugwechsel kann daher mittels des automatischen Werkzeugwechslers 45 ausgeführt werden, dessen Manipulator 46 freien Zugang zu den Werkzeugaufnahmen der Bearbeitungsaggregate 22, 27, 32, 40, 47 hat. Die Anbringung von Absaugkanälen oder dgl. im Bereich der Bearbeitungsaggregate bereitet bei der übersichtlichen Anordnung am Maschinenportal 20 keinerlei Schwierigkeiten.

Die verschiedenen Bearbeitungsaggregate können in ihren Werkzeugaufnahmen die verschiedensten Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen und mit den Verstellmöglichkeiten der Bearbeitungswerkzeuge wird eine Flexibilität erreicht, die allen anfallenden Arbeitsvorgängen eines zu bearbeitenden Werkstückes gerecht wird. Die Universal-Bearbeitungsmaschine beansprucht trotzdem wenig Platz und ist mit den Bearbeitungsaggregaten übersichtlich aufgebaut, so daß der Ablauf der Arbeitsvorgänge leicht überschaubar bleibt.

Claims (7)

1. Universal-Holzbearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsaggregaten, wie Säge-, Bohr- oder Fräsaggregaten, bei der das zu bearbeitende Werkstück mittels einer als länglicher Werkstückschlitten, der in Längsrichtung auf einem länglichen Maschinenständer verschieb- und verstellbar und mit Spannvorrichtungen zum Festlegen des zu bearbeitenden Werkstückes versehen ist, ausgebildeten Transporteinrichtung zu den Bearbeitungsaggregaten bringbar ist, wobei auf einer Längsseite des Maschinenständers ein Maschinenportal angeordnet ist, das mit einem Ausleger quer über den Maschinenständer geführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsaggregate (22, 27, 47) der Unterseite des Auslegers (21) des Maschinenportals (20) zugeordnet sind und
daß seitlich neben dem Maschinenportal (20) weitere Bearbeitungsaggregate (32, 40) parallel zur Längsseite des Maschinenständers (10) vorgesehen sind, deren Bearbeitungswerkzeuge (33, 41) sowohl eine vertikale (35) als auch horizontale (36), dabei aber quer zum Maschinenständer (10) verlaufende Verstellbewegung durchführen können.

2. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (33, 41) eine Schwenkbewegung (37) aus der vertikalen Stellung in eine horizontale, parallel zur Oberseite des Werkstückschlittens (11) verlaufende Stellung durchführen können.

3. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest den Bearbeitungsaggregaten (32, 41), die seitlich des Maschinenportals (20) angeordnet sind, ein automatischer Werkzeugwechsler (45) mit Manipulator (46) zugeordnet ist.

4. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsaggregate (32, 40), die seitlich des Maschinenportals (20) angeordnet sind, mittels eines Kreuzsupports (34, 42) eine vertikale (35) und horizontale (36) Verstellbewegung durchführen können, welcher die Bearbeitungsaggregate (32, 40) mit dem Maschinenportal (20) verbindet.

5. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmen (23, 28, 48) für als Bohrer ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge (24, 29, 49) mittels Spindelantriebe quer zur Drehachse und mittels einer pneumatischen Stelleinrichtung in Richtung ihrer Drehachse verstellbar (26, 31, 50) sind.

6. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Maschinenständer (10) auf der Längsseite mit dem Maschinenportal (20) ein Parallelanschlag (18) fest angebracht ist, der mit der zugekehrten Längskante des Werkstückschlittens (11) beim Einlauf zum ersten Bearbeitungsaggregat (32) fluchtet.

7. Universal-Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstückschlitten (11) auf der der Einlaufseite abgekehrten Schmalseite ein Endanschlag (16) und/oder ein auf Gehrungsschnitte einstellbarer Anschlag (19) angebracht sind.