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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungszentrum mit zwei Arbeitseinheiten
mit Teile-Handhabungseinheiten.
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Genauer
bezieht sich diese Erfindung auf ein Bearbeitungszentrum, welches
speziell angepasst ist zum Ausführen
von Arbeiten an Teilen oder halbfertigen Produkten von Stühlen und
Möbeln,
welches mit einer oder mehreren Arbeitseinheiten, gegebenenfalls
zwei, versehen ist, einschließlich
Mitteln, welche zum Aufnehmen, Platzieren unter der Bewegung der bearbeiteten
Teile geeignet sind.
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Wie
bereits bekannt ist, erfolgt die industrielle Herstellung von Möbelstücken, wie
Stühlen,
Tischen, Sesseln und dergleichen, unter Verwendung spezieller Maschinen,
welche mit geeigneter Ausstattung zum Fräsen, Bohren, Formen, Schwalbenschwanzausbildung
und mehr versehen sind, welche zur Endbearbeitung von Teilen oder
Anpassung der Teile aneinander gedacht sind. Solche Arbeiten enthalten
z. B. Fräsen,
Verzahnen, Bohren und Schlitzen, die auf Profilen oder Blöcken aus
Holz oder anderem geeigneten Material erzeugt sind, und derzeit mittels
Maschinen herkömmlicher
Technologie oder durch Bearbeitungszentren ausgeführt werden;
diese Arbeitszentren enthalten typischerweise verschiedenartige
Werkzeuge, welche durch elektronisch betätigte elektrische Spannfutter
angetrieben werden, um entlang verschiedener Achsen bewegt zu werden,
um auf dem bearbeiteten Teil zu arbeiten.
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Die
bekannten Arbeitszentren, welche in diesem Bereich verwendet werden,
enthalten traditionell nur eine Arbeitseinheit, in welcher das Werk zeug
veranlasst wird, entlang dreier gegenseitig orthogonaler Achsen
bewegt zu werden, sowie rotierend entlang zumindest einer Ebene.
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Diese
Bewegungen, welche typischerweise mittels numerischer Steuerung
entlang fünf
Achsen verwaltet und ausgeführt
werden, ermöglichen Raumorientierung
und Verschiebungen, welche durch die Werkzeuge erfordert werden,
um die vorstehend detailliert beschriebene Bearbeitung auszuführen. Diese
bekannte Lösung
bedingt zwangsläufig das
Problem einer begrenzten Produktion, was bedeutet, dass nur eine
Arbeit zu einer Zeit auf dem bearbeiteten Teil ausgeführt werden
kann.
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Um
diese Unannehmlichkeit zu beseitigen, wurde ein Bearbeitungszentrum
ersonnen, welches bereits aus
EP 1 250 976 A1 bekannt ist, welches zwei
Arbeitseinheiten enthält,
die auf der gleichen Ebene oder dem gleichen Niveau über eine
einzige Führung
plaziert und zur Bewegung veranlasst werden. Eine solche Lösung ist
nicht frei von Unannehmlichkeiten, da sie keine gleichzeitige Intervention
auf dem gleichen Teil und in aneinander angrenzenden Positionen
mit zwei unterschiedlichen Werkzeugen erlaubt. In Fällen, in
welchen zwei Einheiten in der gleichen Position oder in Positionen,
welche sehr nahe beieinander sind, arbeiten müssen, wird eines vorzugsweise
und zeitweilig außerhalb
des Arbeitsbereichs des anderen angeordnet. Darüber hinaus benötigen, falls
man auf allen Flächen
der Teile, welche parallelepipedisch oder prismatisch in ihrer Form sind,
intervenieren muss, die bekannten Bearbeitungszentren zumindest
eine Handhabungstätigkeit, und
eine Versetzung oder Umlegung der Teile zwischendurch, da die Arbeitseinheiten
sich nicht in dem Raum dahingehend bewegen können, alle sechs Flächen abzudecken.
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In
Arbeitszentren mit einer sowie mit zwei Arbeitseinheiten wird eine
weitere Unannehmlichkeit angetroffen im Zusammenhang mit dem Beladen/Entladen
von zu bearbeitenden Teilen. In der Tat müssen letztere von einem Lademagazin
aufgenommen werden, wo diese in bekannter Weise angeordnet sind
und müssen
wiederholt dahingehend gehandhabt werden, den ver schiedenen Bearbeitungsstadien
unterzogen zu werden. Die Teile können sogar verkippt werden
müssen,
da dann, wenn sie in dem Magazin gestapelt sind, es gelegentlich
nötig ist, diese
in einer speziellen Position oder einer gegebenen Orientierung zu
platzieren, wohingegen bei dem Bearbeitungsstadium eine unterschiedliche
Orientierung erforderlich sein kann. Die gesamte Teile-Handhabung einschließlich des
Entladens, wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist, wird herkömmlicherweise mittels
automatischer Systeme und Mittel ausgeführt, welche auf dem Bearbeitungszentrum
angebracht sind. Diese herkömmliche
Lösung
bringt das Problem von hohen Systemkosten mit sich, welche aus der
Notwendigkeit des Vorausplanens und Anbringens solcher Belade-/Entlade-Systeme
folgt, welche sich auch als sehr kompliziert erweisen; ferner macht das
Vorhandensein der letzteren Systeme gelegentlich die Handhabung
der Arbeitseinheiten infolge von deren Dimensionen komplizierter.
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Die
in der vorstehend genannten Patentanmeldung genannte Ausstattung
sieht vor, dass beide Arbeitseinheiten hinter der Bank, welche das
Teil hält, angeordnet
sind, und eine solche Bauweise macht Zugriff der zwei der Seitenflächen, welche
zu bearbeiten sind, ziemlich schwierig, wenn nicht unmöglich. Tatsächlich haben
die Arbeitseinheiten nur direkten Zugriff auf die hintere Fläche, die
obere Fläche und
die zwei Seitenflächen.
Die Fläche
der Teile, welche der die Arbeitseinheiten aufnehmenden gegenüber liegt,
und die Fläche
des unteren Teils können nicht
erreicht werden, wenn nicht geeignete Kippvorrichtungen oder -getriebe
angebracht werden, welche nicht immer genau und einfach einstellbar
sind. Eine andere Unannehmlichkeit, welche durch diese Art von Ausstattung
aufgezeigt wird, ist, dass, zur Vermeidung von Hindernissen, welche
die Werkzeuge am Zugang zu dem zu bearbeitenden Teil hindern, die
Bänke,
welche das Teil tragen, auf einem Aufbau angebracht sind, der von
dem Rumpf, welcher die Arbeitseinheiten trägt, getrennt ist. Dies reduziert
die Festigkeit des Aufbaus erheblich und erzeugt Probleme hinsichtlich
der Arbeitsgenauigkeit.
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Andere
Probleme betreffen die Einstellungsabstimmung bzw. die Regelung
des Belade-/Entlade-Systems, sowie die Lagerungs- und Befestigungsbänke für die Teile,
welche zu bearbeiten sind, welche bei dieser Ausstattung durch ordnungsgemäß trainierte
Bediener manuell ausgeführt
werden sollen.
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Diese
Einstellungen erfordern lange Arbeitszeiten und die Positionierungsgenauigkeit
ist extrem subjektiv, da sie von den Fähigkeiten des Bedieners abhängt. Die
Bearbeitungsgenauigkeit, welche an dem Teil erhalten werden kann,
beruht erheblich auf den vorstehend genannten Einstellungen.
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Ein
anderes Problem, welches durch die genannte Ausstattung gezeigt
wird, steht in Verbindung mit der Schwierigkeit beim Konfigurieren
der Teile-Lagerungswerkbänke,
damit diese den unterschiedlichen Morphologien und Größen der
Teile ziemen.
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In
solchen Fällen
muss das System mit unterschiedlichen Arten von Trägern und
Verriegelungseinrichtungen versehen werden, was eine lange Werkzeugbestückungs-
und Ausstattungszeit sowie hohe Kosten für die Anbringung und Entfernung
der Werkzeuge mit sich bringt.
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Ein
weiteres Problem, welches durch diese Ausstattung gezeigt wird,
ist dass sie schwierigen Zugriff zu den Teilen beim Laden/Entladen
in manueller Betriebsart vorsieht, welche nützlich ist während dem Ausstattungseinstellungs-
und Vorbereitungsstadium oder wenn viele kleine Teile bearbeitet
werden, da die zum Vorbereiten der automatisierten Lade-/Entlade-Systeme
erforderliche lange Zeit sich als übermäßig beschwerlich herausstellt.
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EP 0 608 746 offenbart eine
numerisch gesteuerte Holzbearbeitungsmaschine für lange Werkstücke, wie
Streben, umfassend ein Portalgehäuse, durch
welches eine Führungseinrichtung
aufrecht in der Horizontalrich tung hindurch verläuft, mit einer Verbundauflage,
die in den horizontalen und vertikalen Richtungen beweglich ist,
und auf dem Portalgehäuse
angeordnet ist.
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Die
Auflage trägt
ferner ein Zwischenstück, welches
um eine vertikale Winkelachse drehbar ist, und einen Spindelmotor,
der um eine horizontale Winkelachse drehbar ist, ist auf dem Zwischenstück angebracht.
Die Führungseinrichtung
umfasst Schlitten, welche entlang einer Führung beweglich sind, zum Klemmen
der Strebe geeignet, und zum Schwenken um eine Achse, welche in
der Horizontalrichtung verläuft,
geeignet ist. Die Maschine zielt auf die Verbesserung der Stabilität der lagernden
Elemente und auf Erhöhung
der Bearbeitungsgenauigkeit ab.
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DE 296 03 804 U offenbart
eine Holzfräs- und
Schneidmaschine, welche eine Werkstücktragauflage und ein Portal
umfasst, welches entlang der Auflage beweglich ist und eine seitlich
und vertikal bewegliche Anordnung mit einem Werkzeugkopf trägt.
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Das
Ziel dieser Erfindung ist es, die vorstehend genannten Probleme
zu beseitigen.
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Die
vorstehenden Aufgaben werden durch ein Bearbeitungszentrum, wie
es in Anspruch 1 beansprucht wird, gelöst.
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Ihre
spezielle Ausführungsform
ermöglicht es
den Arbeitseinheiten, sich frei zu bewegen, um alle Arten von Bearbeitung,
sowohl an den Enden als auch entlang des Teils frei auszuführen, indem
deren Wirkungsbereich überlappt,
dies ungeachtet der Längspositionen
von jeder Einheit im Vergleich zu deren der anderen.
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Wenn
zwei Einheiten gleichzeitig in den gleichen Positionen oder in Positionen,
welche sehr nahe beieinander sind, arbeiten müssen, besteht keine Notwendigkeit,
diese aus dem Wirkungsbereich der anderen heraus zu nehmen.
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Eine
weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Bearbeitungszentrum,
wie es vorstehend beschrieben ist, bereitzustellen, in welchem die
gesamte Handhabung, das Aufnehmen und Platzieren von Teilen, insbesondere
hinsichtlich deren Ort auf der Arbeitsoberfläche, die gesamte Bewegung oder
Verkippung sowie jedes anschließende
Entladen, wenn die Arbeitsvorgänge
abgeschlossen sind, in einer einfachen und bequemen Weise ausgeführt werden, wobei
keine Notwendigkeit von sperriger Ausstattung besteht, welche nur
die Bewegungen der Arbeitseinheiten behindern würde oder zu einer allgemeinen Erhöhung der
Größen und
Kosten führen
würde.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bearbeitungszentrum bereitzustellen,
in welchem die Positionierung der Bänke durch die Ausstattung selbst
durch ein zweckbestimmtes Positionierungsprogramm ausgeführt wird,
welches in dem Teile-Bearbeitungs- und -Positionierungsprogramm
zu speichern ist, um so die Intervention des Bedieners in dem Maschinenvorbereitungsstadium
zu reduzieren, die Genauigkeit des Teile-Positionierungsprozesses auf
den Bänken
zu optimieren, und somit die maximale Genauigkeit des Bearbeitungsprozesses
zu ermöglichen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bearbeitungszentrum bereitzustellen,
welches eine große
Anzahl von automatisiertem oder manuellem Beladen/Entladen, Anordnungs-
und Verriegelungslösungen
der Teile unter Berücksichtigung
von deren Morphologie, Art und Größe einrichten kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Benutzer mit einem Bearbeitungszentrum
zu versorgen, welches derart ist, dass es ein hohes Niveau von Widerstandsfähigkeit
und Zuverlässigkeit über die
Zeit sicherstellen kann, und welches auch einfach und kostengünstig hergestellt
werden kann.
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Diese
und andere Aufgaben werden durch das Bearbeitungszentrum dieser
Erfindung erfüllt, welches,
während
es speziell geeignet ist, Arbeitsvorgänge auf Teilen oder halbfertigen
Teilen von Stühlen
und Möbelstücken auszuführen, die über eine
Bank beginnend von einem Magazin angeordnet sind, zwei Arbeitseinheiten
enthält,
welche zu Schlitten gehören,
welche entlang von Querstreben, die auf Schienen arbeiten und auf
unterschiedlichen Niveaus oder aufeinander nicht ausgerichtet sind,
arbeiten, gehören,
wobei die Arbeitseinheiten neben einem Ende mit einer elektrischen
Spannvorrichtung versehen sind, mit Wellen, welche mit Bearbeitungswerkzeugen
verbunden sind, wobei diese Spannvorrichtung in einer beweglichen
Weise mit einem umlaufenden Kopf verbunden ist.
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Die
konstruktiven und funktionalen Merkmale dieses Bearbeitungszentrums
mit zwei Arbeitseinheiten und Handhabungseinheiten dieser Erfindung können aus
der nachfolgenden Beschreibung besser verstanden werden, in welcher
auf die anliegenden Zeichnungstafeln Bezug genommen wird, welche eine
bevorzugte Ausführungsform
darstellen, wobei keine Einschränkung
des Bereichs der Erfindung beabsichtigt ist, und wobei:
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1 und 1A schematische
Darstellungen in Perspektivdarstellung des Bearbeitungszentrums
dieser Erfindung sind;
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2 eine
schematische Darstellung der oberen vertikalen Arbeitseinheit zur
Darstellung der Bewegungen des Werkzeugs entlang seiner fünf Achsen
ist;
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3 eine
schematische Darstellung der unteren horizontalen Arbeitseinheit
zur Darstellung der Bewegung des Werkzeugs entlang seiner fünf Achsen
ist;
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4 eine
schematische Darstellung des Arbeitsbereichs ist, welcher durch
die obere vertikale Arbeitseinheit durchlaufen werden kann;
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5 eine
schematische Darstellung des Arbeitsbereichs ist, welcher durch
die untere horizontale Arbeitseinheit durchlaufen werden kann;
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6 eine
schematische Darstellung der elektrischen Spannvorrichtung ist,
welche auf der oberen vertikalen Einheit angebracht ist, an welcher die
Bearbeitungswerkzeuge angeschlossen werden, zur Darstellung des
Greif- und Handhabungsmittels für
die Teile;
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7 eine
schematische Darstellung der elektrischen Spannvorrichtung ist,
welche auf der unteren horizontalen Einheit angebracht ist, an welcher die
Bearbeitungswerkzeuge angeschlossen sind, zur Darstellung des Greif-
und -Handhabungsmittels für die
Teile;
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8 eine
schematische Darstellung einer Säule
mit der Ablage- und -Verriegelungs-Bank für die Teile ist, zur Darstellung
der in Beziehung stehenden Klemmsysteme.
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Unter
Bezugnahme auf die vorstehend genannten Figuren enthält das Bearbeitungszentrum mit
den zwei Arbeitseinheiten und mit Teile-Handhabungseinheiten dieser Erfindung,
deren Bezugsziffer in dem Aufbau in den 1 und 1A 10 ist,
einen Tragrahmen 12, beispielsweise mit regulärer parallelepipedischer
oder prismatischer Ausdehnung, der aus einer Mehrzahl von Streben
oder Seitenelementen ausgebildet ist, die in bekannter Weise miteinander
verbunden sind. Der Tragrahmen 12 wirkt als eine Stütze für zwei Paare
von linearen Führungen 28, 28', die mit zwei
Arbeitseinheiten 18, 20 jeweils verbunden sind,
welche zusammen mit Schlitten oder Kufen 26, 26' zum Gleiten
auf Querelementen 14, 16, welche ihrerseits in
den genannten Schienen 28, 28' bewegt werden, die auf unterschiedlichen
Niveaus oder nicht-fluchtend
zueinander angeordnet sind.
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Für die Zwecke
der Unterstützung
eines klaren Verständnisses
der Erfindung stellt 1A das Bearbeitungszentrum 10 ohne
den Tragrahmen 12 dar und ist mit einem angrenzenden Magazin 22,
welches an sich bekannt ist, versehen, in welchem die zu bearbeitenden
Teile aufbewahrt und gruppiert werden. Die linearen Führungen 28, 28' sind orthogonal zueinander
angeordnet. Jedes Querelement 14, 16 ist mit einem
Schlitten 26, 26' versehen,
entlang welchem die Einheiten 18 und 20 sich orthogonal
bezüglich
der linearen Entwicklung der Führungen
selbst bewegen. Darüber
hinaus sind diese Querelemente 14 und 16 mit herkömmlichen
Führungsschienen 28, 28' gekoppelt,
und zwar entlang der Kartesischen Achsen, wie nachfolgend beschrieben
wird. Die Führung
von Querelementen 14 und 16 auf Führungen 28 und 28' wird mittels
bekannter Einrichtungen, wie Präzisionsmotoren
und Reduzierern 29 und 29' gesteuert, welche durch spezielle
Ritzel auf Zahnstangen 31 und 31' oder mittels Kugelrollspindeln
wirken.
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Die
Bewegung der Führungen 26 und 26' wird mittels
Motoren (nicht gezeigt) anstelle dessen gesteuert, die an Kugelrollspindeln 37 und 37' über Riemen 39 und 39' angeschlossen
sind.
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Die
Bewegung von Arbeitseinheiten 18 und 20 wird ähnlich so
mittels Motoren (ebenfalls nicht gezeigt) gesteuert, welche an weitere ähnliche Schrauben 33 und 33' über Riemen 35 und 35' angeschlossen
sind. Das Bearbeitungszentrum 10 enthält auch eine oder mehrere Bänke 32,
welche durch Rahmen 32' gehalten
werden, die die Teile 24 tragen, welche von Zeit zu Zeit
aus dem Magazin 22, wie nachfolgend beschrieben wird, aufgelesen
werden.
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Jede
der Arbeitseinheiten 18, 20 ist an einem Ende
mit einem umlaufenden Kopf 34 versehen, welcher eine herkömmliche
elektrische Spannvorrichtung 36 trägt, welche ihrerseits in bekannter
Weise auf der Vorderseite des Kopfes 34 rotiert, an welchem
sie angeschlossen ist. Elektrische Spannvorrichtungen 36 enthalten
gegenüber
liegende Wellen, welche in bekannter Weise mit den Werkzeugen 38 kombiniert
sind, die zum Ausführen
der verschiedenen Bearbeitungsvorgänge für die Teile 24 erforderlich
sind. Unter der Bank/den Bänken 32 oder
angrenzend zu diesen befindet sich eine Aufbewahrungs- und Bereinigungseinrichtung
für bearbeitete Teile,
von welchen eines mit 24' in 1A gekennzeichnet
ist, wie z. B. ein Förderriemen 40,
welcher zur Übertragung
der Teile 24 geeignet ist, welche bereits bearbeitet wurden.
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Elektrische
Spannvorrichtungen 36, und deshalb die Werkzeuge, welche
an diese angeschlossen sind, können
sich entlang fünf
Achsen bewegen, wie in den 2 und 3 in
einer detaillierten Ansicht schematisiert ist. Die "X"-Achse entspricht der Bewegung von Einheiten 18, 20 entlang der
Schienen 28, 28',
die "Y"-Achse entlang Querelementen 14, 16 – und die "Z"-Achse entlang ähnlicher Führungen. Achsen "A" und "C" entsprechen
der Drehung von elektrischen Spannvorrichtungen 36 bezüglich der
Köpfe 34 bzw.
die Rotation der letzteren Köpfe
bezüglich
der Einheiten 18, 20.
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Gemäß dieser
Ausführungsform,
welche die Versetzung der Einheiten 18, 20 über unterschiedliche
Niveaus und gegebenenfalls orthogonal zueinander vorsieht, können die
Teile 24 gleichzeitig in jeglicher Position bearbeitet
werden; einmal auf den Bänken 32 angeordnet,
wo diese mit bekannten Mitteln stabilisiert werden, erfordern sie
typischerweise keine weitere Behandlung, d. h. sie können in
jeglicher Position oder Fläche
infolge der Anordnung der Arbeitseinheiten 18 und 20 mit
den zugehörigen
elektrischen Spannvorrichtungen 36 und Werkzeugen 38 behandelt
werden.
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In
Fällen,
in welchen diejenigen Oberflächen, welche
sich als unzugänglich
erweisen, als sie auf den Bänken
ruhen oder zwischen Teile-Greif-Zangen im
Eingriff sind, erreicht werden müssen,
ist es möglich,
das Teil während
des Bearbeitungsstadiums durch die Systeme zu verschieben oder zu
kippen, welche nachfolgend genauer beschrieben werden.
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Unter
Berücksichtigung
des Maschinenaufbaus und der Anordnung der Arbeitseinheiten, kann die
Einheit 14, welche oben angeordnet ist, einfach die auf
den oberen, hinteren und seitlichen Oberflächen des Teils 24 auszuführende Bearbeitung
erzielen; die untere horizontale Einheit 20 kann dahingegen
einfach die oberen, unteren, hinteren und seitlichen Flächen erreichen.
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Somit
können
alle Flächen
eines einzelnen Teils 24 bearbeitet werden, dies ungeachtet
der Positionen, in welchen letzteres steht und arretiert ist. In Fällen, wenn
einige der Positionen oder Flächen
des Teils 24 nicht einfach zu erreichen sind, ist es durch Roboter
getriebene Behandlung möglich,
ein Teil selbst während
des Arbeitszykluses zu kippen oder erneut zu positionieren, wie
nachfolgend erläutert wird.
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4 und 5 zeigen
schematisch den möglichen
Arbeitsbereich der Einheiten 18, 20; zeigt den
Bereich der Einheit 18 oder der oberen vertikalen Einheit,
wohingegen 5 den der Einheit 20 oder unteren
horizontalen Einheit zeigt. Diese Figuren zeigen einfach, dass die
Arbeitseinheiten 18, 20 in Zusammenarbeit miteinander
alle Oberflächen
oder Flächen
der Teile 24 abdecken, selbst wenn sie zu dem Punkt des
möglichen
einander Überlappens
gelangen, sich frei und ungeachtet der Längspositionen von einer der
Einheiten zu der anderen bewegen, und jede Art von Bearbeitung,
sowohl an den Enden als auch entlang des Teils selbst, ausführen.
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Falls
es für
beide Einheiten erforderlich ist, gleichzeitig in den gleichen Positionen
oder in Positionen, welche sehr nahe zueinander sind, zu arbeiten, ist
es nicht nötig,
eine aus dem Arbeitsbereich der anderen herauszunehmen.
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Neben
dieser vorteilhaften Möglichkeit
enthält
das Bearbeitungszentrum 10 dieser Erfindung Handhabungs-
oder Aufnahme- und Platzierungs-Mittel 24 für die zu
bearbeitenden Teile, wobei solche Mittel im Grunde integriert oder
mit zumindest einem der elektrischen Dorne 36, vorzugsweise
mit beiden elektrischen Spannvorrichtungen, gekoppelt sind, welche
jeweils von jeder Arbeitseinheit 18 und 20 gebracht
werden. Diese Handhabungs- oder Aufnahme- und Handhabungsmittel 24 und 24' enthalten in Übereinstimmung
mit der in den 6 und 7 gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
einen Pneumatikzylinder 42 oder ein äquivalentes Teil, deren Stange 44 zu
den Anordnern 46 bewegt wird.
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Sowohl
der Zylinder 42 als auch die Anordner 46 sind
derart angebracht, dass diese zu bewegen sind; daher ist vorgesehen,
dass die Anordner 46 während
der Bearbeitung in spezielle Gehäuse 46' zurückgezogen
werden, und der Zylinder 42 gesenkt wird, bis er die Oberfläche des
elektrischen Dorns 36 berührt. Diese Bewegungen werden
vorzugsweise mittels pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 45 und 47 gesteuert
und ermöglichen,
dass die Dimensionen, welche die Arbeitsfähigkeit des elektrischen Dorns
reduzieren könnten,
beseitigt oder in erheblicher Weise reduziert werden.
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Die
Anordner 46 und der Zylinder 42 werden nur freigelegt,
wenn ein Teil 24 aus dem Magazin 22 aufgenommen
werden muss, um auf Bänke 32 platziert
zu werden, oder um ein bearbeitetes Teil 24' aus den Bänken 32 zu bewegen,
zu kippen oder zu entfernen, und es auf das Stapelungs- und Bereinigungsmittel 40 zu
platzieren.
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Jedes
Teil 24 wird aus dem Magazin 22 durch Einsetzen
der Anordner 46, welche zuvor durch die Wirkung der Zylinder 45 freigelegt
wurden, unter das Teil selbst aufgenommen, welches an dem Boden
bzw. dem unteren Ende des Stapels ist, aufgenommen, und daher wird
der Zylinder 42, welcher zuvor von der Oberfläche der
elektrischen Spannvorrichtung 36 durch die Wirkung des
Zylinders 47 angehoben wurde, betätigt. Die Stange 44 ordnet
das Teil 24 in diesem Moment durch Pressen desselben gegen
die Anordner 46 und zeitweiliges Stabilisieren desselben
an.
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Die
Einheit 18 oder 20, welche die elektrische Spannvorrichtung 36 trägt, welche
das Teil ergriffen hat, wird dann entlang einer oder mehrerer Achsen
ordnungsgemäß bewegt,
um das Teil 24 auf eine der Bänke 32 zu bringen
und es dort abzulegen, vorausgesetzt, dass der Schaft 44 des
Zylinders 42 sich zuvor rückwärts bewegt.
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Sobald
das Teil 24 auf der Bank 32 angeordnet wurde,
werden sowohl die Anordner 46 als auch der Zylinder 42 zurückgezogen
und nehmen deren verdeckte Position ein.
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Der
Zylinder 42 und die zugehörigen Anordner 46 werden
vorzugsweise oberhalb oder an einer Seite von beiden elektrischen
Spannvorrichtungen 36 befestigt, welche durch die Arbeitseinheiten 18 und 20 aufgenommen
sind.
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Das
Teil wird auf Bänken 32 blockiert,
welche Lager 52 bereitstellen, die auf der horizontalen
Achse B gedreht und geneigt werden können. Diese Bänke sind
vorzugsweise durch Facettierung (faceting) des Rumpfes der klein
bemessenen Zylinder hergestellt, welche somit in spezielle Anordnungen
rotiert werden können.
Diese Zylinder berücksichtigen
das auf der vorderen oder hinteren Seite zu greifende Teil, so dass
die meisten der zu bearbeitenden Oberflächen frei bleiben. Deren Hub
ist für
das Greifen von Teilen mit verschiedenen Breiten geeignet.
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Diese
Erfindung kann neben den beschriebenen Lade-/Entlade-Systemen und -Bänken auch andere
Ersetzungs- oder Zusatzsysteme bekannter Art enthalten, welche von
der Art sind, dass sie Teile mit ausgedehnten oder mehr oder weniger
sperrigen Formen ermöglichen,
deponiert oder blockiert werden.
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Ferner
ist es auch nötig,
die Möglichkeit
in Betracht zu ziehen, dass das Bearbeitungszentrum mit automatischen
und schnellen Lade-/Entlade-Mitteln für Teile mit ausgedehnten Formen
versehen ist.
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In
diesem Fall werden die Bänke
mit herkömmlichen
pneumatischen Klemmeinrichtungen mit Presselementen versehen, welche
in einer Unten-/Oben- oder einer Oben-/Unten-Richtung arbeiten.
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Für sperrige
Teile werden beispielsweise Lageroberflächen in Betracht gezogen, welche
passend mit vakuumbetätigten
Klemmsystemen versehen sind, und in einem solchen Fall wird das
Laden/Entladen in Handbetrieb erfolgen.
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Die
unterschiedlichen Arten von Bänken 32, die
bisher beschrieben wurden, ziehen schließlich die Möglichkeit in Betracht, dass
diese Bänke
auf automatisch positionierenden Säulen 50 angebracht werden,
welche durch die Tätigkeit
von Arbeitseinheiten 18 und 20 bewegt werden,
welche in diesem Fall den Arbeiter beim Einstellen bzw. Aufbauen
der Ausstattung ersetzen.
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Wie
in 8 gezeigt ist, enthält jede Bank 32 tatsächlich eine
Blockiereinrichtung in der Position 54, welche durch die
Tätigkeit
von einer der zwei Arbeitseinheiten 18 und 20 freigegeben
wird. Während dieser
Tätigkeit
wird ein spezieller Stift 56 in einen speziellen Sitz eingesetzt,
der auf der Arbeitseinheit vorgesehen ist, und die Bewegung der
Arbeitseinheiten entlang der Längsführungen 28, 28' ermöglicht es,
dass die Bank-haltenden Säulen 50 entlang
spezieller Führungen 58 in
vor-angeordneten Positionen des auszuführenden Teile-Bearbeitungsprogramms posizioniert
werden. Auf die Freigabe des Antriebsstifts 56 hin verriegelt
die Säule 50 in
der Stelle.
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Jede
Arbeitseinheit kann somit in einen Teile-Handhabungsroboter, sowie
in ein automatisches Maschineneinstellsystem verwandelt werden.
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Wie
man aus der vorstehenden Beschreibung erkennen kann, sind die aus
dieser Erfindung folgenden Vorteile unmittelbar klar.
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Das
Bearbeitungszentrum 10 dieser Erfindung ermöglicht Arbeiten
in jeglicher Position über die
gesamte freigegebene Oberfläche
oder auf allen Flächen
der Teile 24, ungeachtet von deren Abschnitt und erfordert
normalerweise keine Handhabung der Teile zwischendurch, wenn diese
auf der Bank 32 platziert und befestigt wurden. In Fällen, wenn
jemand Oberflächen
zu erreichen wünscht,
welche sich als unzugänglich
erweisen infolge der Tatsache, dass diese auf den Bänken ruhen
oder zwischen den Teile-Greif-Zangen gegriffen werden, ermöglicht es das
Bearbeitungszentrum dieser Erfindung, das Teil während seiner Bearbeitung zu
verschieben oder zu verkippen. Dieses Bearbeitungszentrum zeigt
auch einen monolithischen Aufbau, welcher die Arbeitseinheiten,
die Belade-/Entlade-Systeme und die Teile-Lege- und -Klemm-Bänke ordnungsgemäß trägt, wobei
die Festigkeits- und Genauigkeitswerte erreicht werden, welche für numerisch
gesteuerte Systeme typisch sind. Darüber hinaus leitet sich ein
spezieller Vorteil von der Möglichkeit
der einfachen Handhabung der Teile 24 ohne Rückgriff
auf beschwerliche und kostenintensive Handhabungsroboter ab, da
die Mittel 42, 46 direkt auf den Arbeitseinheiten 18, 20 vorgesehen
sind, und vorzugsweise auch auf den elektrischen Dornen 36.
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Wann
immer nötig,
werden diese Handhabungsmittel, welche sich entlang der fünf Achsen
bewegen können,
die zum Bewegen der Arbeitseinheiten vorgesehen sind, einem Teil 24 ermöglichen,
auf den Bänken
verkippt oder verschoben zu werden, dies selbst während des
Arbeitszyklus, um so die volle Bearbeitung aller Flächen des
Teils zu unterstützen.
Es kann in der Tat nötig
sein, an den Bereichen des Teils zu arbeiten, mit welchen es auf
den Bänken ruht
oder geklemmt ist, und in einem solchen Fall ist es unverzichtbar,
es zu bewegen oder zu verkippen.
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Die
spezielle Ausgestaltung des Bearbeitungszentrums gemäß der Erfindung
ermöglicht
es, dass die Arbeitseinheiten 18 und 20 sich frei
bewegen, um alle Arten von Bearbeitung sowohl an den Enden als auch
längs des
Teils 24 auszuführen,
indem deren Wirkungsbereich überlappt,
dies ungeachtet der Längsposition
von Querelementen 14 und 16, welche das Stützen und
Leitenlassen bzw. Führen
jeder Einheit gegenüber
einander unterstützen, und
es ist nicht nötig,
eines von diesen aus dem Wirkungsbereich eines anderen herauszunehmen,
in Fällen,
wenn diese Einheiten gleichzeitig in einer Position oder in Positionen,
welche sehr nahe bei einander sind, herauszunehmen.
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Obwohl
die vorstehende Offenbarung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung präsentiert
wurde, ist es nicht beabsichtigt, dass diese abschließend ist
oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form zu beschränken, und
es werden vielfältige
Variationen und Modifikationen der Ausführungsform, welche hier beschrieben
ist, für
jemanden mit gewöhnlicher
Fachkenntnis der Technik der vorstehenden Offenbarung offensichtlich
sein. Daher wird diese Erfindung dahingehend verstanden, dass alle
Modifikationen und Variationen, welche in den Bereich dieser Erfindung
fallen, die durch die hier beigefügten Ansprüche definiert sind, enthält.