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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, d. h. eine
Drehbank-Bestückungseinrichtung
zum automatischen Zuführen
von Holzrohware zu einer Furnierdrehbank in einer derartigen Weise,
daß das
Schneidzentrum der Holzrohware derart festgelegt wird, daß das Schneidzentrum
der Holzrohware und der Achse einer Spindel der Furnierdrehbank
miteinander übereinstimmen.
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Einschlägiger Stand der Technik
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Zentrieren von Holzrohware sind
bereits in der
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 4-60001 (
JP 61-217207A )
offenbart. Das Verfahren zum Zentrieren von Holzrohware weist folgende
Schritte auf:
rotationsmäßiges Bewegen
von Holzrohware um ein temporäres
Zentrum durch eine Halteklaue, die an einer Grenze einer nach hinten
gehenden Bewegung der Holzrohware angeordnet ist, um auf Holzrohware zu
warten;
Detektieren der Profile von Querschnitten einer Vielzahl
von Bereichen in Längsrichtung
der Holzrohware, so daß man
die Koordinaten der Achse des Gesamtkörpers der Holzrohware erhält;
Vorwärtsbewegen
der Halteklaue in Abhängigkeit von
den Koordinaten, so daß die
Position der Holzrohware in der Richtung der X-Achse korrigiert
wird;
nach unten Bewegen einer Förderklaue, so daß die Position
der Holzrohware in der Richtung der Y-Achse korrigiert wird; und
Wechseln
der Klaue zum Halten der Holzrohware von der Halteklaue auf die
Förderklaue.
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Die
Vorrichtung zum Zentrieren von Holzrohware weist folgendes auf:
eine
X-Achsen-Korrektureinheit, die einem Paar von Lagerkästen eine
Bewegung in horizontaler Richtung zwischen Rahmen ermöglicht,
die aufrecht angeordnet sind;
Spindeln, die jeweils eine Halteklaue
an einem Ende aufweisen sowie einen Rotationswinkelsensor aufweisen
und in verschiebbarer Weise in das Paar der Lagerkästen eingeführt sind;
eine
mobile Einheit, die derart beweglich ausgebildet ist, daß die mobile
Einheit durch einen horizontalen Träger geführt wird;
Förderklauen,
die durch eine Y-Achsen-Korrektureinheit nach oben/unten bewegt
werden können
und von zwei Seiten der mobilen Einheit aufgehängt sind;
sowie einen
Verlagerungsbetragsensor, der für
das Basisende von jedem einer Vielzahl von schwenkbaren Armen vorgesehen
ist, die in beliebigen Intervallen in Längsrichtung der Holzrohware
angeordnet sind und durch einen Stift verbunden sind, wobei eine Ausgabe
eines Korrekturbetrages der Vorwärtsbewegung
des Lagerkastens an der X-Achsen-Korrektureinheit sowie eine Ausgabe
eines Korrekturbetrages der nach unten gehenden Bewegung der Förderklaue
an der Y-Achsen-Korrektureinheit in Abhängigkeit von den Koordinaten
der Gesamtachse erzeugt werden, die man jeweils aus Daten des Rotationswinkelsensors
und des Verlagerungsbetragsensors erhält.
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Die
vorstehend beschriebene herkömmliche Technologie
ist jedoch mit folgendem Problem behaftet: Die X-Achsenkorrektureinheit
muß eine
derartige Konstruktion aufweisen, daß beide von dem Paar der Lagerkästen in
der horizontalen Richtung individuell beweglich ausgeführt sind.
Aus diesem Grund lassen sich die Herstellungskosten für die Vorrichtung
nicht vermindern, und die Konstruktion wird übermäßig kompliziert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer
Drehbank-Bestückungseinrichtung,
die in der Lage ist, Positionen in den Richtungen der X- und der
Y-Achse mit einer einfachen Konstruktion zu korrigieren und die
einen automatisierten Zentriervorgang, bei dem eine Zentrierspindel
verwendet wird, sowie Halte- und
Fördervorgänge, bei
denen ein Haltearm verwendet wird, aufweist.
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Zum
Erreichen der vorstehend geschilderten Zielsetzung wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Drehbank-Bestückungseinrichtung
angegeben, die folgendes aufweist:
ein Paar Zentrierspindeln
zum Halten von Stirnflächen
von Holzrohware;
eine Zentriereinrichtung zum automatischen
Berechnen von Schneidzentren der beiden Stirnflächen der Holzrohware, die von
dem Paar der Zentrierspindeln gehalten sind;
ein Paar Haltearme
zum Halten der Holzrohware an Ort und Stelle in dem Paar der Spindeln;
und
Einrichtungen zum Bewegen der Haltearme in einer derartigen
Weise, daß sich
das Paar der Haltearme zwischen den Zentrierspindeln sowie Spindeln
einer Furnierdrehbank über
eine beliebige Distanz bewegt, wobei das Paar der Haltearme ausgefahren/eingezogen
werden kann und eine von dem Paar der Zentrierspindeln derart ausgebildet
ist, daß sie
sich in einer Richtung bewegen läßt, die
eine Richtung schneidet, in der das Paar der Haltearme ausgefahren/eingezogen
wird, und wobei ein Steuermechanismus vorgesehen ist, mit dem dann,
wenn man die eine der Stirnflächen
parallel zu der Achse der Zentrierspindeln in einem Zustand betrachtet,
in dem die Holzrohware nach Berechnung der Schneidzentren ihrer
beiden Stirnflächen
gehalten ist, die eine der beweglich ausgebildeten Zentrierspindeln
bewegt wird, bis eine imaginäre
gerade Linie, die durch die beiden übereinstimmenden Schneidzentren
hindurchgeht, parallel zu der Richtung ist, in der die Haltearme
in die Position ausgefahren/eingezogen sind, in der die Haltearme
die Holzrohware halten, Elemente zum Halten der Holzrohware von
den Zentrierspindeln auf die Haltearme in der Position gewechselt
werden, in die die Zentrierspindel bewegt worden ist, und die Haltearme
ausgefahren/eingezogen werden und die Haltearme von den Einrichtungen
zum Bewegen der Haltearme zu den Spindeln der Furnierdrehbank bewegt werden,
so daß die
beiden Schneidzentren und die Achsen der Spindeln der Furnierdrehbank
miteinander in Übereinstimmung
gebracht werden.
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Im
folgenden wird die imaginäre
gerade Linie beschrieben, die durch die beiden übereinstimmenden Schneidzentren
hindurchgeht, wenn man die eine der Stirnflächen parallel zu der Achse
der Zentrierspindeln betrachtet. Wenn man die eine der Stirnflächen in
einen Winkel parallel zu der Achse der Zentrierspindeln betrachtet,
handelt es sich bei der imaginären
geraden Linie um eine gerade Linie, die man durch Verbinden eines
sichtbaren Schneidzentrums und eines verdeckten und gegenüberliegenden Schneidzentrums
miteinander erhält,
wobei die Verbindung in einer zu der Achse der Zentrierspindeln rechtwinkligen
Ebene erfolgt. Die Schneidzentren erhält man durch Berechnungen,
die durch den Mechanismus zum Zentrieren der Schneidzentren ausgeführt werden.
Die vorstehende Definition der imaginären geraden Linie gilt auch
für die
nachfolgende Beschreibung.
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Es
kann entweder zuerst der Vorgang zum Ausfahren/Einziehen der Haltearme
oder der durch die Bewegungseinrichtungen ausgeführte Bewegungsvorgang ausgeführt werden,
oder aber die beiden Vorgänge
können
gleichzeitig ausgeführt
werden. Letztendlich ist eine Übereinstimmung
der beiden Schneidzentren und der Achse der Spindeln der Furnierdrehbank
miteinander erforderlich.
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Die
Drehbank-Bestückungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine derartige Konstruktion aufweisen, daß die Einrichtungen
zum Bewegen der Haltearme in Form eines Rotationsmechanismus vorliegen,
der dazu ausgebildet ist, daß er sich
um eine Drehachse davon rotationsmäßig bewegen läßt, und
wobei die imaginäre
gerade Linie durch die Achse der Drehachse hindurchgeht.
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Die
Drehbank-Bestückungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine derartige Konstruktion aufweisen, daß die Einrichtungen
zum Bewegen der Haltearme in Form eines Bewegungsmechanismus vorliegen,
der Schienen für
die Bewegung aufweist, und daß die
imaginäre
gerade Linie durch die Achse der Haltearme hindurchgeht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Korrektur der Verlagerungen der Schneidzentren
der beiden Stirnflächen
der Holzrohware vorgenommen werden, wobei dies automatisch durch
die Zentriereinrichtung in zwei Richtungen in einer zu der Achse
der Spindeln der Furnierdrehbank rechtwinkligen Ebene berechnet
wird. Die Korrektur kann durch Bewegen der einen der Zentrierspindeln,
die die Holzrohware halten, sowie durch Ausführen des Ausfahr-/Einziehvorgangs
der Haltearme zum Halten der Holzrohware anstelle der Zentrierspindeln
vorgenommen werden. Auf diese Weise läßt sich die Konstruktion der
Vorrichtung vereinfachen, die Herstellungskosten lassen sich reduzieren,
und es lassen sich zufriedenstellende Bearbeitungseigenschaften erzielen.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich
aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht zur Erläuterung
der Gesamtkonstruktion eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
fragmentarische Ansicht der Anordnung gemäß 1 bei Betrachtung
aus der Richtung eines Pfeils E;
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3 eine
fragmentarische Ansicht der Anordnung gemäß 1 bei Betrachtung
aus der Richtung eines Pfeils F;
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4 eine
fragmentarische Ansicht der Anordnung gemäß 1 bei Betrachtung
aus der Richtung eines Pfeils G;
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5 bis 12 schematische
Darstellungen zur Erläuterung
der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels;
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13 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
der Arbeitsweise eines weiteren Ausführungsbeispiels;
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14 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
der Arbeitsweise eines weiteren Ausführungsbeispiels;
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15 eine
schematische Darstellung einer Konstruktion zum Steuern der Arbeitsweise
des ersten Ausführungsbeispiels;
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16 bis 21 Flußdiagramme
zur Erläuterung
des ersten Ausführungsbeispiels;
und
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22 bis 25 schematische
Darstellungen zur Erläuterung
der Arbeitsweise eines weiteren Ausführungsbeispiels.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 und 15 beschrieben.
Die Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 12 und 16 bis 21 beschrieben.
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1 zeigt
eine Seitenansicht zur Erläuterung
der Gesamtkonstruktion einer Furnierdrehbank, in die eine Drehbank-Bestückungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung integriert ist. 2 zeigt eine
fragmentarische Ansicht der Anordnung gemäß 1 bei Betrachtung
aus der Richtung eines Pfeils E. 3 zeigt
eine fragmentarische Darstellung der Anordnung gemäß 1 bei
Betrachtung aus der Richtung eines Pfeils F. 4 zeigt
eine fragmentarische Darstellung der Anordnung gemäß 1 bei Betrachtung
aus der Richtung eines Pfeils G. 15 zeigt
eine schematische Darstellung einer Konstruktion zum Steuern des
Betriebs dieses Ausführungsbeispiels.
Die 5 bis 12 sind schematische Darstellungen
zur Erläuterung
der Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels.
Die 16 bis 21 zeigen
Flußdiagramme.
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Die
Drehbank-Bestückungseinrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beinhaltet einen Einbringmechanismus 103 zum Einbringen von
Holzrohware, einen temporären
Zentriermechanismus 111 zum Detektieren eines temporären Zentrums
von zwei Kanten der Holzrohware, einen Schneidzentrum-Zentriermechanismus 121 zum
Detektieren des Schneidzentrums an den beiden Stirnflächen der
Holzrohware sowie einen Fördermechanismus 151 zum
Befördern
der Holzrohware, deren Schneidzentrum detektiert worden ist, von
dem Schneidzentrum-Zentriermechanismus 121 zu einem Furnierdrehbankkörper 171.
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Wie
in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Einbringmechanismus 103 einen
Einbringförderer 3,
der zum Einbringen der Holzrohware 1 der Reihe nach in der
Lage ist und derart ausgebildet ist, daß der Einbringförderer 3 ferner
auch drehbar ist und die Rotationsbewegung von diesem gebremst werden
kann. Weiterhin beinhaltet der Einbringmechanismus 103 einen
Sensor 3a zum Detektieren der Holzrohware 1, einen
Fraktionierförderer 5,
der in der Lage ist, die nach und nach eingebrachte Holzrohware 1 nach
und nach zu fraktionieren, und der derart ausgebildet ist, daß der Fraktionierförderer 5 drehbar
ist und die Rotationsbewegung von diesem gebremst werden kann. Weiterhin
beinhaltet der Einbringmechanismus 103 einen Sensor 7 zum
Detektieren der Holzrohware 1.
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Wie
in 2 gezeigt ist, beinhaltet der temporäre Zentriermechanismus 111 ein
Paar aus einem rechten und einem linken temporären Zentrierblock 11 und 11a,
die derart miteinander verbunden sind, daß sie entlang innerer Gleitflächen 91 und 91a eines Paares
aus einem rechten und einem linken Rahmenteil 9 und 9a nach
oben/unten beweglich ausgebildet sind, wobei jeder der temporären Zentrierblöcke 11 und 11a V-förmig ausgebildet
ist.
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Darüber hinaus
beinhaltet der temporäre Zentriermechanismus 111 Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a, wobei
es sich bei den Vorschubspindeln 13 und 13a um
Kugelumlaufspindeln oder dergleichen handelt. Weiterhin weist der
temporäre
Zentriermechanismus 111 Motoren 15 und 15a für die Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a auf,
wobei es sich bei den Motoren 15 und 15a für die Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a um
Servomotoren oder dergleichen handelt.
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Weiterhin
besitzt der temporäre
Zentriermechanismus 111 Verlagerungssensoren 17 und 17a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a,
wobei die Verlagerungssensoren 17 und 17a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11 Drehcodierer
oder dergleichen sind. Darüber
hinaus beinhaltet der temporäre
Zentriermechanismus 111 Sensoren 19 und 19a zum
Detektieren der Holzrohware 1, die durch die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a nach
oben bewegt wird.
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Die
unteren Enden der Vorschubspindeln 13 und 13a sind
mit Achsen der Motoren 15 und 15a für die Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a verbunden.
Die Gewindebereiche der Vorschubspindeln 13 und 13a sind
von den temporären
Zentrierblöcken 11 und 11a aufgenommen.
Die Motoren 15 und 15a für die Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a sind
mit den Rahmenteilen 9 und 9a verbunden.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Schneidzentrum-Zentriermechanismus 121 in
erster Linie gebildet aus einer beweglichen Zentrierspindel 21 und
einer stationären
Zentrierspindel 21a, die nicht bewegt wird. Jede der Spindeln 21 und 21a weist
eine Klaue auf, die mit dem Rand der Holzrohware 1 in Eingriff tritt.
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Die
bewegliche Zentrierspindel 21 ist mittels eines Lagers 23,
das mit einem beweglichen Halterungsrahmen 39 verbunden
ist, drehbar sowie in ihrer Axialrichtung beweglich. Ferner ist
die bewegliche Zentrierspindel 21 mittels eines Zylinders 25,
der mit dem beweglichen Halterungsrahmen 39 verbunden ist,
in ihrer Axialrichtung beweglich. Der bewegliche Halterungsrahmen 39 ist
auf Schienen 41 angebracht, die in einer durch Pfeile T–U dargestellten Richtung
angeordnet sind, wobei es sich zum Beispiel um eine Richtung handelt,
die eine Ausfahr-/Einziehrichtung eines Haltearms 161 schneidet, wie
dies später
noch beschrieben wird.
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Der
bewegliche Halterungsrahmen 39 wird mit einem Betätigungsmechanismus
in einer Richtung hin und her bewegt, die zu der Richtung der Achse
der beweglichen Zentrierspindel 21 rechtwinklig ist. Der
Betätigungsmechanismus
beinhaltet eine Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39,
wobei es sich bei der Vorschubspindel 43 um eine Kugelumlaufspindel
oder dergleichen handelt. Weiterhin weist der Betätigungsmechanismus einen
Motor 45 für
die Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39 auf,
wobei es sich bei dem Motor 45 um einen Servomotor oder
dergleichen handelt.
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Darüber hinaus
beinhaltet der Betätigungsmechanismus
einen Sensor 47 für
den beweglichen Halterungsrahmen 49, wobei es sich bei
dem Sensor 47 um einen Drehcodierer oder dergleichen handelt. Ein
Bereich der Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39 ist
mit einer Welle des Motors 45 für die Vorschubspindel 43 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 verbunden, während ein weiterer Bereich
in den beweglichen Halterungsrahmen 39 geschraubt ist.
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Der
Motor 45 für
die Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39 ist
an dem Rahmen 9 durch einen Motorbefestigungsrahmen 45a befestigt.
Die Schienen 41 erstrecken sich derart durch den beweglichen
Halterungsrahmen 39 hindurch, daß der bewegliche Halterungsrahmen 39 die Schienen 41 entlang
bewegt werden kann.
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Die
rotationsbewegliche, stationäre
Zentrierspindel 21a ist in ihrer Axialrichtung durch ein
Lager 23a beweglich, das mit einem stationären Halterungsrahmen 37 verbunden
ist. Ferner ist die stationäre
Zentrierspindel 21a in ihrer Axialrichtung mittels eines
Zylinders 25a beweglich, der mit dem stationären Halterungsrahmen 37 verbunden
ist. Weiterhin ist die stationäre
Zentrierspindel 21a auch mit einem Motor 33 verbunden,
der dazu ausgebildet ist, die Zentrierspindel 21 rotationsmäßig zu bewegen,
und bei dem es sich um einen Servomotor oder dergleichen handelt,
wobei die stationäre
Zentrierspindel 21a mit diesem über ein Kettenrad 31,
eine Kette 29 und ein Kettenrad 27 verbunden ist.
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Bei
rotationsmäßiger Bewegung
des Motors 33 wird somit die stationäre Zentrierspindel 21a rotationsmäßig bewegt.
Das Bezugszeichen 35 stellt einen Rotationswinkelsensor 35 für die Zentrierspindel 21 dar,
wobei es sich bei dem Rotationswinkelsensor 35 um einen
Drehcodierer oder dergleichen handelt. Der stationäre Halterungsrahmen 37 ist
mit dem Rahmen 9 verbunden, während der Motor 33 zum
rotationsmäßigen Bewegen
der Zentrierspindel 21 durch einen Motorhalterungsrahmen 33a mit
dem Rahmen 9 verbunden ist.
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Die
stationäre
Zentrierspindel 21a ist in der Axialrichtung in bezug auf
das Kettenrad 31 beweglich und kann sich zusammen mit dem
Kettenrad 31 rotationsmäßig bewegen.
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Das
Bezugszeichen 49 stellt einen Holzrohwaren-Profilsensor
dar, der dazu ausgebildet ist, ein sich ausbreitendes Medium, wie
zum Beispiel Laserstrahlen, elektro magnetische Wellen oder Ultraschallwellen,
auf die Außenfläche der
Holzrohware 1 zu richten und die Reflexion des sich fortpflanzenden Mediums
dafür zu
nutzen, die Distanz zu der äußeren Oberfläche der
Holzrohware 1 festzustellen. Der Holzrohwaren-Profilsensor 49 ist
mit dem Rahmen 9 verbunden.
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Wie
ein 4 gezeigt, beinhaltet der Fördermechanismus 151 ein
rotationsbewegliches Trägerelement 51,
Halter 59 und 59a, die entlang von an der unteren
Oberfläche
des Trägerelements 51 ausgebildeten
Gleitflächen 51a beweglich
sind, sowie Haltearme 161 und 161a, die entlang
von an dem inneren Bereich der Halter 59 und 59a ausgebildeten
Gleitflächen 591 und 591a ausfahrbar/einziehbar
sind. Das vorstehend genannte Trägerelement 51 ist
durch Lager 53 und 53a rotationsbeweglich gehaltert.
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Ein
Motor 55 für
das Trägerelement 51 in Form
eines Servomotors oder dergleichen steuert die hin und her gehende
Bewegung, während
ein Rotationswinkelsensor 57 für das Trägerelement 51 in Form
eines Drehcodierers oder dergleichen die rotationsmäßige Position
steuert. Die Halter 59 und 59a werden mittels
Zylindern 61 und 61a, die mit dem Trägerelement 51 verbunden
sind, in einer Richtung hin und her bewegt, in der die Holzrohware 1 durch die
mit den Gleitflächen 591 und 591a verbundenen Haltearme 161 und 161a zwischen
den Haltern 59 und 59a gehalten ist.
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Die
Haltearme 161 und 161a werden mit den Vorschubspindeln 63 und 63a für die Haltearme 161 und 161a sowie
mittels der Motoren 65 und 65a für die Vorschubspindeln 63 und 63a für die Haltearme 161 und 161a in
einer durch Pfeile R–S
angedeuteten Richtung ausgefahren/eingezogen. Bei den Vorschubspindeln 63 und 63a handelt
es sich um Kugelumlaufspindeln oder dergleichen, die dazu ausgebildet
sind, mit den Haltearmen 161 und 161a in Eingriff
zu treten.
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Bei
den Motoren 65 und 65a handelt es sich um Servomotoren
oder dergleichen, die mit den Haltern 59 und 59a verbunden
sind. Die vorderen Enden der Haltearme 161 und 161a sind
klauenförmig
ausgebildet, so daß sie
in die Stirnfläche
der Holzrohware 1 eintreten können. Die Bezugszeichen 67 und 67a stellen
Sensoren 67 und 67a zum Detektieren von Verlagerungen
der Haltearme 161 und 161a dar, wobei es sich
bei den Sensoren 67 und 67a um Drehcodierer oder
dergleichen handelt.
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15 zeigt
eine Konstruktion zum Steuern der Arbeitsabläufe des Einbringmechanismus 100, des
temporären
Zentriermechanismus 111, des Schneidzentrum-Zentriermechanismus 121 und
des Fördermechanismus 151.
Es ist eine Steuereinheit vorhanden, die den Einbringförderer 3,
den Fraktionierförderer 5 sowie
die Motoren 15 und 15a für die Vorschubspindeln 13 und 13a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a ansprechend
auf Signale, die von dem Sensor 3a und den Verlagerungssensoren 17 und 17a für die temporären Zentrierblöcke 11 und 11a geliefert
werden, automatisch in Betrieb setzt.
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Ansprechend
auf Signale von den Sensoren 7, 19 und 19a,
dem Rotationswinkelsensor 35 für die Zentrierspindel 21,
dem Sensor 47 für
den beweglichen Halterungsrahmen 39 sowie dem Holzrohwaren-Profilsensor 49,
werden der Motor 33 zum rotationsmäßigen Bewegen der Zentrierspindel 21,
der Motor 45 für
die Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39 und
die Zylinder 25 und 25a automatisch betätigt.
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Ansprechend
auf Signale von dem Rotationswinkelsensor 57 für das Trägerelement 51 sowie von
den Sensoren 67 und 67a zum Detektieren von Verlagerungen
der Haltearme 161 und 161a, werden die Zylinder 61 und 61a,
der Motor 55 für
das Trägerelement 51 sowie
die Motoren 65 und 65a für die Vorschubspindeln 63 und 63a für die Haltearme 161 und 161a automatisch
betätigt.
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Die
Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels
mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird nun unter Bezugnahme
auf die 5 bis 12, die
die Arbeitsabläufe
darstellen, sowie die in den 16 bis 21 dargestellten
Flußdiagramme beschrieben.
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Wenn
unter Bezugnahme auf 1 die Holzrohware 1 auf
dem Fraktionierförderer 5 von dem
Sensor 3a detektiert wird, wird ein Detektionssignal an
die Steuereinheit geliefert. Ansprechend auf ein Ausgangssignal
von der Steuereinheit wird der Einbringförderer 3 abgebremst
(vgl. 16).
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Wenn
die durch die Klaue 5a des Fraktionierförderers 5 nach und
nach eingebrachte Holzrohware 1 von dem Sensor 7 detektiert
wird, wird ein Detektionssignal an die Steuereinheit geliefert.
Ansprechend auf ein Ausgangssignal von der Steuereinheit wird der
Fraktionierförderer 5 abgebremst
(vgl. 17).
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Gleichzeitig
mit dem Vorgang zum Abbremsen des Fraktionierförderers 5 werden die
temporären
Zentriermechanismen 11 in Betrieb gesetzt. Obwohl der rechte
und der linke temporäre
Zentriermechanismus 111, wie sie in 2 gezeigt
sind, einzeln betätigt
werden, sind die Arbeitsvorgänge
die gleichen. Aus diesem Grund wird im folgenden nur die Arbeitsweise
des rechten temporären
Zentriermechanismus 111 gemäß 2 beschrieben,
während auf
eine Beschreibung des linken temporären Zentriermechanismus verzichtet
wird.
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Gleichzeitig
mit dem Vorgang zum Abbremsen des Fraktionierförderers 5 wird der
Motor 15 für die
Vorschubspindel 13 für
den temporären
Zentrierblock 11 ansprechend auf ein Ausgangssignal von der
Steuereinheit in Betrieb gesetzt. Auf diese Weise wird der temporäre Zentrierblock 11 nach
oben bewegt, so daß die
Holzrohware 1 in Richtung nach oben bewegt wird. Gleichzeitig
wird ein Signal von dem Verlagerungssensor 17 des temporären Zentrierblocks 11 zu
der Steuereinheit übertragen.
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In 5 werden
eine Distanz L1 von einer Position, an der der Sensor 19 den
oberen Bereich der Holzrohware 1 detektiert, bis zu der
Achse der beweglichen Zentrierspindel 21, eine Distanz
L2 von der Position, an der der Sensor 19 den oberen Bereich
der Holzrohware 1 detektiert, bis zu der Untergrenze des
temporären
Zentrierblocks 11 sowie die Formgebung und die Abmessungen
der Holzrohware 1 vorab an die Steuereinheit übermittelt.
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Wenn
der Sensor 19 die Holzrohware 1 detektiert, die
nach oben bewegt wird, so wird ein Detektionssignal an die Steuereinheit
geliefert. Da eine Distanz L3, über
die die Holzrohware 1 zuvor nach oben bewegt worden ist,
mit dem von dem Verlagerungssensor 17 übertragenen Signal an die Steuereinheit übermittelt
worden ist, ermittelt die Steuereinheit den Durchmesser der Holzrohware 1 ansprechend
auf das von dem Sensor 19 gelieferte Signal, die Distanzen
L2 und L3 sowie die Formgebung und die Abmessungen des temporären Zentrierblocks 11. Auf
diese Weise ermittelt die Steuer einheit die temporäre Achse
der Holzrohware 1 sowie den Radius L4 der Holzrohware 1 (vgl. 18).
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Anschließend wird
der temporäre
Zentrierblock 11 in dem in 5 dargestellten
Zustand weiter nach oben bewegt, und zwar über eine Distanz die sich ausdrücken läßt durch
L4 + L1, und danach wird der Motor 15 für die Vorschubspindel 13 für den temporären Zentrierblock 11 abgebremst.
Auf diese Weise wird die temporäre
Achse der Holzrohware 1 mit der Achse der beweglichen Zentrierspindel 21 in Übereinstimmung
gebracht (vgl. 6).
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, wird auch der in 2 dargestellte
linke temporäre
Zentriermechanismus 11 in ähnlicher Weise betätigt, so daß der Motor 15a abgebremst
wird. Folglich wird die temporäre
Achse der Holzrohware 1 mit der Achse der stationären Zentrierspindel 21a in Übereinstimmung
gebracht.
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Nachdem
die Motoren 15 und 15a gebremst worden sind, werden
die Zylinder 25 und 25a betätigt, um die Zentrierspindeln 21 und 21a nach
vorne zu bewegen. Auf diese Weise wird die Holzrohware 1 von
den Zentrierspindeln 21 und 21a gehalten.
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Anschließend werden
die Motoren 15 und 15a rotationsmäßig bewegt,
so daß die
Zentrierblöcke 11 und 11a in
ihre untere Grenzposition nach unten bewegt werden.
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Nachdem
die nach unten gehende Bewegung abgeschlossen ist, wird der Fraktionierförderer 5 ansprechend
auf ein Ausgangssignal von der Steuereinheit wieder in Umlaufbewegung
versetzt (vgl. 17).
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Gleichzeitig
wird der Motor 33 zum rotationsmäßigen Bewegen der Zentrierspindel 21 in
Rotation versetzt, so daß die
gehaltene Holzrohware 1 um eine Umdrehung rotationsmäßig bewegt
wird (vgl. 7). Zu diesem Zeitpunkt wird
ein Signal von dem Rotationswinkelsensor 35 für die Zentrierspindel 21 an
die Steuereinheit geliefert, und zwar jedesmal, wenn die stationäre Zentrierspindel 21 um
eine beliebige Anzahl von Umdrehungen rotationsmäßig bewegt wird. Ansprechend
auf jedes Signal, überträgt der Holzrohwaren-Profilsensor 49 gleichzeitig
ein Signal an die Steuereinheit, das der Distanz zu der äußeren Oberfläche der
Holzrohware 1 entspricht.
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Ansprechend
auf die von dem Rotationswinkelsensor 35 für die Zentrierspindel 21 sowie
von dem Holzrohwaren-Profilsensor 49 zugeführten Signale,
ermittelt die Steuereinheit die Schneidzentren der beiden Stirnflächen der
Holzrohware 1 (d. h. zwischen der Stirnfläche, die
der beweglichen Zentrierspindel 21 benachbart ist, und
der Stirnfläche,
die der stationären
Zentrierspindel 21a benachbart ist).
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Wenn
die Holzrohware beispielsweise eine Formgebung aufweist, wie sie
in 8 gezeigt ist, wird das Schneidzentrum der in
einer durchgezogenen Linie dargestellten Stirnfläche, die der beweglichen Zentrierspindel 21 benachbart
ist, an einer Position 1d ermittelt, die durch das Symbol
+ in einer durchgezogenen Linie dargestellt ist. Dagegen wird das
Schneidzentrum der in unterbrochener Linie dargestellten Stirnfläche, die
der stationären
Zentrierspindel 21a benachbart ist, an einer Position 1e ermittelt,
die durch das Symbol + in einer gestrichelten Linie dargestellt
ist.
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8 zeigt
eine Darstellung der Stirnflächen der
Holzrohware 1 bei Betrachtung von der beweglichen Zentrierspindel 21 parallel
zu den Zentren der Spindeln 21 und 21a. Eine gerade
Linie, die durch die beiden in 8 gezeigten
Schneidzentren 1d und 1e hindurch geht, ist gemäß der vorliegenden
Erfindung als "imaginäre gerade
Linie" definiert.
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Nachdem
die Schneidzentren 1d und 1e ermittelt worden
sind, wird der Motor 55 für das Trägerelement 51 rotationsmäßig betätigt, um
das Trägerelement 51 rotationsmäßig zu bewegen.
Auf diese Weise wird das Paar der Haltearme 161 und 161a in einer
in 9 durch einen Pfeil P dargestellten Richtung zu
den Spindeln 21 und 21a hin bewegt (vgl. 19).
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Gleichzeitig
wird ein Signal von dem Rotationswinkelsensor 57 für das Trägerelement 51 zu
der Steuereinheit übertragen.
Wenn die Steuereinheit die Bestätigung
hat, daß die
Achse 52 des Haltearms 161 (161a) mit
dem Schneidzentrum 1e der der stationären Zentrierspindel 21a benachbarten
Stirnfläche der
Holzrohware 1 in Übereinstimmung gebracht
ist, nimmt die Steuereinheit eine rotationsmäßige Betätigung des Motors 55 für das Trägerelement 51 vor. Bei
der Position (vgl. 9 und 20) handelt
es sich um eine Position, in der die Holzrohware 1 gehalten
ist.
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Nachdem
der Motor 55 für
das Trägerelement 51 gebremst
worden ist, wird der Motor 45 für die Vorschubspindel 43 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 rotationsmäßig bewegt, so daß ein Zustand
erzielt wird, in dem die Holzrohware 1 zwischen den Spindeln 21 und 21a gehalten
ist. In dem vorstehend genannten Zustand wird die bewegliche Zentrierspindel 21 in
einer in 3 durch einen Pfeil T dargestellten
Richtung bewegt. Gleichzeitig überträgt der Sensor 47 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 ein Signal zu der Steuereinheit.
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Der
Motor 45 für
die Vorschubspindel 43 für den beweglichen Halterungsrahmen 39 wird
rotationsmäßig bewegt,
bis die durch die Schneidzentren 1d und 1e hindurchgehende
imaginäre
gerade Linie mit der Achse 52 des Haltearms 161 (161a) übereinstimmt,
wie dies in 10 gezeigt ist. Dadurch wird die
bewegliche Zentrierspindel 21 bewegt.
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Wenn
die Übereinstimmung
der imaginären geraden
Linie mit der Achse 52 des Haltearms ansprechend auf das
von dem Sensor 47 für
den beweglichen Halterungsrahmen 39 gelieferte Signal bestätigt worden
ist, wird der Motor 45 für die Vorschubspindel 43 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 abgebremst.
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Anschließend werden
die Stangen der Zylinder 61 und 61a eingezogen,
so daß die
Haltearme 161 und 161a zueinander hin bewegt werden.
Auf diese Weise ist die Holzrohware 1 zwischen den Haltearmen 161 und 161a gehalten.
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Anschließend werden
die Stangen der Zylinder 25 und 25a eingezogen,
so daß die
Spindeln 21 und 21a zurück bewegt werden. Dadurch wird
die gehaltene Holzrohware 1 freigegeben. Die zwischen den
Spindeln 21 und 21a gehaltene Holzrohware 1 ist dann
zwischen den Haltearmen 161 und 161a gehalten.
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Anschließend wird
der Motor 55 für
das Trägerelement 51 wiederum
rotationsmäßig bewegt,
so daß das
Trägerelement 51 in
einer zu dem vorstehend beschriebenen Vorgang entgegengesetzten Richtung
rotationsmäßig bewegt
wird. Auf diese Weise wird das Paar der Haltearme 161 und 161a in Richtung
auf die Spindeln 71 der Furnierdrehbank bewegt, d. h. in
einer in 11 durch einen Pfeil Q dargestellten
Richtung. Gleichzeitig überträgt der Rotationswinkelsensor 57 für das Trägerelement 51 ein Signal
an die Steuereinheit.
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Anschließend werden
die Motoren 65 und 65a für die Vorschubspindeln 63 und 63a für die Haltearme 161 und 161a rotationsmäßig bewegt,
so daß die
Haltearme 161 und 161a in einer durch einen Pfeil
R dargestellten Richtung ausgefahren werden. Gleichzeitig übertragen
die Sensoren 67 und 67a zum Detektieren einer
Verlagerung der Haltearme 161 und 161a Signale
zu der Steuereinheit (vgl. 20).
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Wenn
die Steuereinheit ansprechend auf die Signale, die von den entsprechenden
Sensoren 67 und 67a zum Detektieren einer Verlagerung
der Haltearme 161 und 161a geliefert werden, bestätigt hat, daß die Schneidzentren 1d und 1e der
Holzrohware 1 mit den Achsen der Spindeln 71 in Übereinstimmung
gebracht worden sind, werden der Motor 55 für das Trägerelement 51 und
die Motoren 65 und 65a für die Vorschubspindeln 63 und 63a für die Haltearme 161 und 161a abgebremst.
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Anschließend werden
die Spindeln 71 der Furnierdrehbank vorwärts bewegt,
um die Holzrohware 1 dazwischen zu halten. Die Stangen
der Zylinder 61 und 61a werden dann ausgefahren,
so daß die Holzrohware 1 aus
ihrer Halterung zwischen den Haltearmen 161 und 161a freigegeben
wird.
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Die
Haltearme 161 und 161a werden dann in einer in 12 durch
einen Pfeil S dargestellten Richtung eingezogen.
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Die
vorstehend beschriebenen Vorgänge werden
wiederholt ausgeführt,
so daß man
die Schneidzentren der Holzrohware erhält. Anschließend wird
die Holzrohware in einer derartigen Weise zugeführt, daß die ermittelten Schneidzentren
mit den Achsen der Spindeln übereinstimmen.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
hat eine derartige Konstruktion, daß die Bewegung der Haltearme 161 und 161a in
der durch den Pfeil Q dargestellten Richtung mit Hilfe der Rotationsbewegung
des Trägerelements 51 sowie
die Bewegung in der durch den Pfeil R dargestellten Richtung (gelegentlich
auch in der durch den Pfeil S dargestellten Richtung aufgrund einer
Einziehbewegung) mit Hilfe der Ausfahrbewegung der Haltearme 161 und 161a gleichzeitig
ausgeführt
werden. Es ist jedoch auch möglich,
daß diese
Bewegungen nacheinander ausgeführt
werden.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
weist eine Konstruktion auf, bei der die Achse 52 der Haltearme 161 und 161a durch
die Drehachse 51b des Trägerelements 51 hindurchgeht,
wie dies in 9 gezeigt ist. Die Achse 52 geht
nicht durch die Drehachse 51b hindurch, indem die Achse 52 der
Haltearme 161 und 161a parallel bewegt oder geneigt
wird, wie dies in 13 gezeigt ist.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
weist eine Konstruktion auf, bei der die imaginäre gerade Linie und die Achse 52 der
Haltearme 161 und 161a eine derartige Beziehung
zueinander aufweisen, daß die
imaginäre
gerade Linie und die Achse 52 der Haltearme 161 und 161a miteinander übereinstimmen,
wie dies in 10 gezeigt ist.
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Es
kann auch eine Konstruktion mit einer imaginären geraden Linie 52a verwendet
werden, die parallel dazu versetzt ist, wie dies in 14 gezeigt ist.
In dem vorgenannten Fall wird der Motor 55 für das Trägerelement 51 derart
abgebremst, daß das Schneidzentrum 1e in
eine Position gebracht wird, die über eine beliebige Distanz
von der Achse des Haltearms abgelegen ist.
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Die
vorstehend genannte Position wird zu der Position gemacht, in der
die Holzrohware gehalten wird. Anschließend wird der Motor 45 für die Vorschubspindel 43 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 rotationsmäßig bewegt, bis die imaginäre gerade
Linie 52a in die Position verbracht ist, in der die imaginäre gerade
Linie 52a parallel zu der Achse des Haltearms ist, so daß die bewegliche
Zentrierspindel 21 bewegt wird.
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Auf
diese Weise wird das Schneidzentrum 1d in einer durch einen
Pfeil T dargestellten Richtung bewegt wird. Die Holzrohware 1 wird
der Furnierdrehbank derart zugeführt,
daß die
Schneidzentren 1d und 1e mit der Achse der Spindeln 71 der
Furnierdrehbank übereinstimmen.
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Der
Mechanismus zum Betätigen
der beweglichen Zentrierspindel 21 gemäß dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
weist eine Konstruktion auf, bei der die bewegliche Zentrierspindel 21 an
dem beweglichen Halterungsrahmen 39 angebracht ist. Ferner
können
sich die Schienen 41 durch den beweglichen Halterungsrahmen 39 hindurch
erstrecken.
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Weiterhin
ist der bewegliche Halterungsrahmen 39 zur Ausführung einer
hin und her gehenden Bewegung in einer zu der Axialrichtung der
beweglichen Zentrierspindel 21 rechtwinkligen Richtung
in der Lage, und zwar mittels der Vorschubspindel 43, die
an den beweglichen Halterungsrahmen 39 angepaßt ist und
bei der es sich um eine Kugelumlaufspindel oder dergleichen handelt,
des Motors 45, der an die Vorschubspindel 43 für den beweglichen
Halterungsrahmen 39 angepaßt ist und bei dem es sich um
einen Servomotor oder dergleichen handelt, sowie des Sensors 47,
der an den beweglichen Halterungsrahmen 39 angepaßt ist und
bei dem es sich um einen Drehcodierer oder dergleichen handelt.
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Der
Mechanismus zum Betätigen
der beweglichen Zentrierspindel 21 ist nicht auf den vorstehend
beschriebenen Mechanismus beschränkt.
Es kann jeder beliebige Mechanismus verwendet werden, der zum Steuern
der Position in der Lage ist.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
weist eine Konstruktion auf, bei der es sich bei der Einrichtung
des Fördermechanismus 151 zum
Bewegen des Haltearms 61 um den Mechanismus handelt, der
zum Ausführen
einer Rotationsbewegung um die Drehachse 51b in der Lage
ist. Bei dem Mechanismus kann es sich um einen Bewegungsmechanismus
handeln, der Schienen für
eine Bewegung aufweist.
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Die 22 bis 25 zeigen
schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise eines
Ausführungsbeispiels,
das Schienen für
die Bewegung verwendet. Wie unter Bezugnahme auf die 22 ersichtlich,
bezeichnen die Bezugszeichen 9 einen Rahmen, 161 einen
Haltearm, 59 einen Halter, 51 ein Trägerelement, 49 einen
Holzrohwaren-Profilsensor und 71 Spindeln für eine Furnierdrehbank. Die
vorstehend beschriebene Konstruktion ist die gleiche wie bei dem
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Das
Bezugszeichen 72 stellt zwischen den Rahmenteilen 9 angeordnete
Schienen zum Ausführen
einer Bewegung dar. Das Trägerelement 51 ist zum
Ausführen
einer Bewegung in der Lage, wobei das Trägerelement 51 durch
die Schienen für
die Bewegung geführt
wird. Das Bezugszeichen 73 bezeichnet eine Vorschubspindel,
und das Bezugszeichen 74 bezeichnet einen Motor für das Trägerelement 51.
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Die
Vorschubspindel 73 ist durch den Motor 74 für das Trägerelement 51 nach
rechts und nach links drehbar, so daß das mit der Vorschubspindel 73 in
Eingriff stehende Trägerelement 51 bewegt
wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Steuermechanismus zum
Betätigen
der vorstehend beschriebenen Elemente die gleiche Konstruktion wie
bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
aufweist. Aus diesem Grund wird auf eine Beschreibung des Steuermechanismus
verzichtet.
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Wenn,
unter Bezugnahme auf 23, eine Übereinstimmung der Achse 52 des
Haltearms 161 mit dem Schneidzentrum 1e der der
stationären
Zentrierspindel benachbarten Stirnfläche bestätigt worden ist, wird der Motor 74 für das Trägerelement 51 abgebremst.
Ferner wird die bewegliche Zentrierspindel bewegt, und zwar solange,
bis die imaginäre gerade
Linie, die durch die Schneidzentren 1d und 1e hindurch
geht, mit der Achse 52 des Haltearms 161 übereinstimmt.
Anschließend
wird die Einheit zum Halten der Holzrohware von der Zentrierspindel
auf den Haltearm 161 gewechselt (vgl. 24).
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Danach
wird der Motor 74 für
das Trägerelement 51 wiederum
rotationsmäßig bewegt,
so daß das
Trägerelement 51 in
der zu dem vorstehend beschriebenen Vorgang entgegengesetzten Richtung bewegt
wird. Somit wird der Haltearm 161 zu den Spindeln 71 der
Furnierdrehbank bewegt. Gleichzeitig wird die Länge des Haltearms 161 einge stellt,
so daß der
Vorgang fortgesetzt wird, bis die beiden Schneidzentren 1d und 1e der
Holzrohware mit den Achsen der Spindeln 71 übereinstimmen
(vgl. 25).
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Da
die vorliegende Erfindung die vorstehend beschriebene Konstruktion
aufweist, läßt sich
die Konstruktion einer Vorrichtung zum Korrigieren der Position
der Schneidzentren der Holzrohware vereinfachen. Darüber hinaus
lassen sich auch die Herstellungskosten reduzieren.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in ihrer bevorzugten Form mit einem gewissen
Maß an
Eigenheiten beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die vorliegende
Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform
hinsichtlich der Konstruktionsdetails sowie der Kombination und
Anordnung von Teilen verändert
werden kann, ohne daß man
den Umfang der Erfindung verläßt, wie
dieser durch die Ansprüche
definiert ist.