EP0510230A1 - Einrichtung zum Handhaben und Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen - Google Patents

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EP0510230A1
EP0510230A1 EP19910106721 EP91106721A EP0510230A1 EP 0510230 A1 EP0510230 A1 EP 0510230A1 EP 19910106721 EP19910106721 EP 19910106721 EP 91106721 A EP91106721 A EP 91106721A EP 0510230 A1 EP0510230 A1 EP 0510230A1
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EP
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arrangement
workpieces
workpiece storage
processing
handling
Prior art date
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EP19910106721
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English (en)
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Bodo Tönnigs
Gert Höppner
Peter Eckert
Dietmar Kaden
Kurt Kalmbach
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Original Assignee
Ligmatech Maschinenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • B21D43/105—Manipulators, i.e. mechanical arms carrying a gripper element having several degrees of freedom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/20—Storage arrangements; Piling or unpiling

Definitions

  • machining centers are increasingly being used to machine plate-shaped workpieces made of wood, plastic, composite materials or the like.
  • continuous machines in which the workpieces are moved along a rectilinear machining path and are moved past the machining units in the course of these movements in order to carry out machining operations connected in series, the workpieces are fixed on a fixed work table in machining centers, while the machining units are fixed around the fixed workpieces are guided around or moved relative to these for carrying out the machining operations.
  • This procedure allows economical production of small batch sizes and in particular the processing of difficult shapes with high processing accuracy and exact reproducibility.
  • the object of the present invention is to use machining centers of this type to create a completely new type of manufacturing system in the form of a so-called flexible manufacturing cell, with which the previously manual handling of the workpieces in connection with the machining operations can be automated as far as possible.
  • Handling devices for transferring plate-shaped workpieces from a stack of workpieces to a processing arrangement and vice versa are already known (see, for example, DE-OS 26 00 122 and DE-OS 23 08 419). Such handling devices have so far only been used in isolation for the supply, removal and stacking of plate-shaped workpieces, while according to the invention these devices are used in a modified form and in connection with one or more processing units, a workpiece storage arrangement, coordinated control means as well as control and safety devices leads to a completely new type of manufacturing system, which enables an unprecedented level of automation.
  • the device according to the invention is particularly suitable for use with one or more processing units in the form of processing centers.
  • the processing units can also be designed only to carry out individual processing operations or less complex processing operations.
  • the coordinated control means for the workpiece storage arrangement, the processing arrangement and the handling device can be designed in any manner. It is advantageous to provide a central programmable control unit.
  • This control unit can contain a CNC control.
  • the control can also be designed in such a way that the entire system can be operated in DNC mode.
  • the flexible manufacturing cell can be equipped with controls in such a way that fully automated unmanned manufacturing is possible.
  • a program for managing the workpiece memory can also be included in the control.
  • control, monitoring and safety devices are expediently designed in accordance with the respective purpose. You can use collision detection programs as well as electronic ones Include safety devices. Programs for quality control of the workpieces and the workflow can also be integrated. For example, the delivered and / or the machined workpieces can be checked for errors or defects by optical detection.
  • workpiece identification can take place via bar coding devices or optical measurement systems or the like. It can be provided when processing individual plate-shaped workpieces in the area of the inlet of the workpiece dispenser arrangement. In the case of batch operation, in turn, it can be advantageous to provide the workpiece identification when the suction lifter detects it. Also included are mechanical security devices such as fences, partitions, barriers or the like.
  • any type of handling device is suitable as a handling device if modified accordingly. It is only essential that these handling devices are suitable for transferring the workpieces from the workpiece storage arrangement into the machining arrangement and vice versa, and for moving between the machining arrangement and the workpiece storage arrangement.
  • handling devices which consist of at least one handling device which can be moved horizontally in a straight line in the X direction and which has a suction lifter which on one side transversely to the travel path Straight guidance from a position above the workpiece storage arrangement into a position above a work table of the processing unit or units and back, and in a central position between the workpiece storage arrangement and the work table can be moved in the X direction.
  • the movability in the middle position is particularly important since the workpiece storage arrangement can be optimally occupied and managed in this way.
  • multiple processing units can be assigned at any time.
  • suction traverses can be kept on standby in a special magazine and, if necessary, can be exchanged and replaced by hand or in particular automatically, depending on the respective application.
  • grippers or corresponding devices for gripping the workpieces can also be provided if necessary for gripping the workpieces.
  • the workpiece storage arrangement it is expedient to design the workpiece storage arrangement as an elongated conveyor which is arranged next to the handling device and runs parallel to its X direction.
  • the conveyor can be equipped as a belt or roller conveyor. If necessary, it is also possible to design the conveyor as a pallet store.
  • the handling device or devices can also be used as a feed device, for example for changing tools on the processing units.
  • the individual components of the device according to the invention can be linked together in any desired manner.
  • processing units for workpiece processing in the facility. It is advantageous if the processing units are arranged side by side and parallel to the X direction of the handling device.
  • the handling device can consist of two or more handling devices. It is advantageous if these handling devices, viewed in the X direction, are arranged next to one another and can be moved and controlled separately from one another.
  • the workpiece storage arrangement can be configured in any manner for receiving the workpieces to be machined and machined. This makes it possible to divide the workpiece storage arrangement into sections that have their own drives for flexible operation.
  • the workpiece storage arrangement can also contain longitudinal and cross conveyors and, if necessary, be designed in multiple lanes. It can contain means for the defined positioning of the plate-shaped workpieces in isolated form or in a stack. These means can be mechanical and optical. It is only essential that defined positions and the most flexible possible handling of the workpieces or the tool stack in the area of the workpiece storage arrangement are possible.
  • the workpiece storage arrangement is equipped with an additional external device for feeding and removing the workpieces.
  • the workpiece storage arrangement can also be equipped with one or more special stores.
  • Such special memories are particularly advantageous in the case of complete machining. If the plate-shaped workpieces have been equipped, for example, with fittings or the like in the course of complete machining, stacking one on top of the other in the workpiece storage arrangement is no longer possible.
  • special memories such as computing devices or the like, such completely machined workpieces can be safely and space-savingly taken up by the workpiece memory device without the risk of damage to adjacent workpieces and can be passed on for further processing.
  • the handling devices can be equipped with corresponding devices for pivoting and / or tilting the suction lifter.
  • the perspective drawing shows schematically an inventive device for handling and processing plate-shaped workpieces made of wood, plastic, composite materials or the like, which forms a so-called flexible manufacturing cell.
  • the core of the flexible manufacturing cell is a handling device 1, which in the exemplary embodiment shown consists of a handling device 2, which can be moved in a straight line horizontally in the X direction via floor guides 3, 4.
  • a processing arrangement 5 is set up, which in the present exemplary embodiment consists of a processing unit 6 with two work tables 7, 8.
  • a workpiece storage arrangement 9 is in turn arranged on the side of the floor guide 4, which in the present exemplary embodiment is configured as a conveyor 10 in the form of a roller conveyor.
  • the handling device 1 in the form of the handling device 2 is thus between the processing unit 6 and the conveyor 10.
  • the conveyor 10 receives both the workpieces to be machined and the workpieces already machined. In the illustration are those still to be processed Workpiece combined into stacks and designated by the reference numerals 11 and 12. The workpieces that have already been machined are also in the form of stacks and are identified by reference numerals 13 and 14.
  • the handling device 2 has a foot 15 which can be moved back and forth in the X direction on the floor guides 3, 4, as is indicated in the drawing by arrows on both sides of the foot 15.
  • a support column 16 is placed, which extends in the vertical direction and on which a support slide 17 is guided up and down in the vertical direction (Z direction).
  • the support carriage 17 has a cantilever 18 which extends in a horizontal plane in the X direction and carries at its free end a support arm 20 which extends in the Y direction.
  • the elements described form a straight guide for the suction lifter 22, the function of which will be briefly described later.
  • the processing unit 6, the handling device 2 and the workpiece storage arrangement 9 are coupled to one another via electronic control means, which are not shown in detail. Only one control panel 19 is shown, with which the flexible manufacturing cell can be controlled by an operator.
  • the flexible manufacturing cell also contains control and safety devices, which are not shown in detail. Of the safety devices, only one safety fence 23 is shown, which surrounds the flexible manufacturing cell.
  • the workpieces of the stacks 11 and 12 to be machined are fed to the workpiece storage arrangement 9 either by hand or via an additional device, not shown.
  • the suction lifter 22 of the handling device 2 grasped by the suction lifter 22 of the handling device 2 and fed to the machining unit 6. In the present illustration, this is indicated by an arrow 24.
  • the suction lifter 22 thus removes the uppermost workpiece W from the stack 11 and places it on the work table 8 of the processing unit 6 (W1).
  • the handling device 2 already places the following workpiece on one of the work tables of the processing unit via the suction lifter 22, while at the same time the processing operation is carried out on the previous workpiece.
  • the tools of the machining unit move to carry out the machining process on the next workpiece, while in this phase the handling device detects the previously machined previous workpiece with the suction lifter and the workpiece storage arrangement 9 feeds and stores there in the area intended for the machined workpieces.
  • the finished workpieces are placed on the stacks 13 or 14 by the handling device 2.
  • the finished workpieces of the stacks 13 and 14 are subsequently removed from the workpiece storage arrangement 9 for further processing or packaging or completion by hand or via the device (not shown) already mentioned at the beginning.
  • the handling device 2 can also be set up to carry out certain machining operations.
  • tools for finishing processing or glue application can be used, for example.
  • the tools for the processing unit 6 can also be provided via the handling device 2 or can even be changed automatically with the appropriate apparatus and control technology.
  • the handling device 2 can also be moved by the operator into a parking position, which in the present exemplary embodiment is located at the right end of the floor guides 3, 4. This creates space for an operator who can remove the workpieces to be machined from the workpiece storage arrangement 9 and place them by hand on the respective work table of the processing unit, set them up there and remove them again after the machining has been carried out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)

Abstract

Um die bisher von Hand erfolgte Handhabung von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunstoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen im Zusammenhang mit Bearbeitungsvorgängen möglichst weitgehend zu automatisieren, wird eine Einrichtung zum Handhaben und Bearbeiten vorgeschlagen, welche
  • mit einer ein oder mehrere Bearbeitungsaggregate (6) aufweisenden Bearbeitungsanordnung (5) für die Werkstücke,
  • einer Werkstückspeicheranordnung (9) für die zu bearbeitenden und die bearbeiteten Werkstücke,
  • einer zwischen der Bearbeitungsanordnung (5) und der Werkstückspeicheranordnung (9) angeordneten Handhabungseinrichtung (1) zur Überführung der Werkstücke aus der Werkstückspeicheranordnung in die Bearbeitungsanordnung und umgekehrt,
  • aufeinander abgestimmten Steuermitteln für die Werkstückspeicher- und die Bearbeitungsanordnung sowie die Handhabungseinrichtung,
  • sowie Kontroll und Sicherheitseinrichtungen
ausgestattet ist.

Description

  • Zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen werden in zunehmendem Maße sogenannte Bearbeitungszentren eingesetzt. Im Gegensatz zu sogenannten Durchlaufmaschinen, bei denen die Werkstücke entlang einer geradlinigen Bearbeitungsstrecke bewegt und im Verlaufe dieser Bewegungen zur Durchführung von hintereinandergeschalteten Bearbeitungsvorgängen an den Bearbeitungsaggregaten vorbei bewegt werden, liegen die Werkstücke bei Bearbeitungzentren auf einem feststehenden Arbeitstisch fest, während die Bearbeitungsaggregate um die festliegenden Werkstücke herumgeführt bzw. relativ zu diesen zur Durchführung der Bearbeitungsvorgänge bewegt werden.
  • Diese Vorgehensweise erlaubt eine wirtschaftliche Fertigung kleiner Losgrößen und insbesondere die Bearbeitung schwieriger Formen bei hoher Bearbeitungsgenauigkeit und exakter Reproduzierbarkeit.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Einsatz derartiger Bearbeitungszentren ein vollkommen neuartiges Fertigungssystem in Form einer sogenannten flexiblen Fertigungszelle zu schaffen, mit der die bisher von Hand erfolgte Handhabung der Werkstücke im Zusammenhang mit den Bearbeitungsvorgängen möglichst weitgehend automatisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung zum Handhaben und Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Verbundwerkstoffen und dergleichen gelöst, welche folgende Merkmale aufweist:
    • eine ein oder mehrere Bearbeitungsaggregate aufweisende Bearbeitungsanordnung für die Werkstücke,
    • eine Werkstückspeicheranordnung für die zu bearbeitenden und die bearbeiteten Werkstücke,
    • eine zwischen der Bearbeitungsanordnung und der Werkstückspeicheranordnung angeordnete Handhabungseinrichtung zur automatischen Überführung der Werkstücke aus der Werkstückspeicheranordnung in die Bearbeitungsanordnung und umgekehrt,
    • aufeinander abgestimmte Steuermittel für die Werkstückspeicher- und die Bearbeitungsanordnung sowie die Handhabungseinrichtung,
    • sowie Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen.
  • Zwar sind Handhabungseinrichtungen zur Überführung von plattenförmigen Werkstücken aus einem Werkstückstapel zu einer Bearbeitungsanordnung und umgekehrt bereits bekannt (vgl. beispielsweise DE-OS 26 00 122 bzw. DE-OS 23 08 419). Derartige Handhabungseinrichtungen wurden jedoch bisher ausschließlich isoliert für die Zufuhr, zur Entnahme und zum Abstapeln von plattenförmigen Werkstücken eingesetzt, während erfindungsgemäß ein Einsatz dieser Einrichtungen in modifizierter Form und in Verbindung mit einem oder mehreren Bearbeitungsaggregaten, einer Werkstückspeicheranordnung, aufeinander abgestimmten Steuermitteln sowie Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen zu einem vollkommen neuartigen Fertigungssystem führt, das einen bisher nicht erreichten Automatisierungsgrad ermöglicht.
  • So werden durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination bei hoher Produktqualität und einfacher Logistik kurze Durchlaufzeiten erzielt, unabhängig davon, ob es sich bei den zu bearbeitenden Werkstücken um solche gleicher oder unterschiedlicher Art bzw. einfacher oder komplizierter Konfiguration handelt.
  • Wie bereits erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere für den Einsatz mit einem oder mehreren Bearbeitungsaggregaten in Form von Bearbeitungszentren. Grundsätzlich können die Bearbeitungsaggregate jedoch auch lediglich zur Durchführung von Einzelbearbeitungsvorgängen oder weniger komplexen Bearbeitungsvorgängen ausgestaltet sein.
  • Die aufeinander abgestimmten Steuermittel für die Werkstückspeicheranordnung, die Bearbeitungsanordnung sowie die Handhabungseinrichtung können in jeder beliebigen Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, eine zentrale programmierbare Steuereinheit vorzusehen. Diese Steuereinheit kann eine CNC-Steuerung enthalten. Die Steuerung kann auch in der Weise gestaltet sein, daß das gesamte System im DNC-Betrieb gefahren werden kann. In jedem Fall kann die flexible Fertigungszelle steuerungsmäßig in der Weise ausgerüstet sein, daß eine vollautomatische mannlose Fertigung möglich ist. Im Bedarfsfalle kann in der Steuerung auch ein Programm für die Verwaltung des Werkstückspeichers enthalten kann.
  • Die Steuerungs-, Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen werden zweckmäßigerweise entsprechend dem jeweiligen Einsatzzweck gestaltet. Sie können Programme zur Kollisionsbetrachtung sowie elektronische Sicherheitseinrichtungen beinhalten. Auch können Programme zur Qualitätskontrolle der Werkstücke und des Arbeitsablaufes integriert sein. So können beispielsweise die angelieferten und/oder die bearbeiteten Werkstücke durch eine optische Erfassung auf Fehler oder Mängel überprüft werden.
  • Für bestimmte Fertigungsabläufe kann es zweckmäßig sein, eine Werkstückidentifizierung zu integrieren. Diese Werkstückidentifizierung kann über Strichkodiereinrichtungen oder optische Vermessungssysteme oder dergleichen erfolgen. Sie kann bei der Verarbeitung von einzelnen plattenförmigen Werkstücken im Bereich des Einlaufes der Werkstückspeideranordnung vorgesehen sein. Bei Stapelbetrieb wiederum kann es vorteilhaft sein, die Werkstückidentifizierung beim Erfassen durch den Saugheber vorzusehen. Eingeschlossen sind ferner mechanische Sicherheitseinrichtungen, wie Zäune, Trennwände, Absperrgitter oder dergleichen.
  • Als Handhabungseinrichtung eignet sich bei entsprechender Modifizierung grundsätzlich jede Art von Handhabungsgerät. Wesentlich ist lediglich, daß diese Handhabungsgeräte zur Überführung der Werkstücke aus der Werkstückspeicheranordnung in die Bearbeitungsanordnung und umgekehrt sowie zum Verfahren zwischen der Bearbeitungsanordnung und der Werkstückspeicheranordnung geeignet sind.
  • Besonders vorteilhaft lassen sich jedoch Handhabungseinrichtungen einsetzen, die aus mindestens einem in X-Richtung geradlinig horizontal verfahrbaren Handhabungsgerät bestehen, das einen Saugheber aufweist, der quer zum Verfahrweg in Y-Richtung an einer Geradführung aus einer Stellung über der Werkstückspeicheranordnung in eine Stellung über einem Arbeitstisch des bzw. der Bearbeitungsaggregate und zurück, sowie in einer Mittelstellung zwischen der Werkstückspeicheranordnung und dem Arbeitstisch in X-Richtung verfahrbar ist. Die Verfahrbarkeit in der Mittelstellung ist dabei besonders wesentlich, da auf diese Weise die Werkstückspeicheranordnung optimal belegt und verwaltet werden kann.
  • Mit einer Einrichtung der erfindungsgemäßen Art kann jederzeit auch eine Mehrfachbelegung der Bearbeitungsaggregate erfolgen. Hierzu ist es erforderlich, die Bearbeitungsaggregate mit einer Mehrfachaufspannung auszustatten und die Handhabungseinrichtung bzw. deren Handhabungsgeräte entsprechend auszugestalten. Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, bei Handhabungsgeräten mit Saugheber sogenannte Saugtraversen einzusetzen und diese mittels einer Schnellspannvorrichtung mit dem Handhabungsgerät zu koppeln.
  • Die Saugtraversen können in einem speziellen Magazin in Bereitschaft gehalten und im Bedarfsfalle entsprechend dem jeweiligen Anwendungszweck von Hand oder insbesondere automatisch ein- und ausgewechselt werden. Anstelle von Saugtraversen können im Bedarfsfalle zum Erfassen der Werkstücke auch Greifer oder entsprechende Einrichtungen zum Erfassen der Werkstücke vorgesehen werden.
  • Für bestimmte Sonderfälle kann es zweckmäßig sein, die Bearbeitungsaggregate der Bearbeitungsanordnung von Hand zu beschicken. In einem solchen Falle ist es vorteilhaft, die Steuermittel derart zu gestalten, daß die Handhabungsgeräte in eine sogenannte Parkposition gefahren werden können, die außerhalb des Handhabungsbereiches für die manuelle Beschickung liegt.
  • Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispieles ist es zweckmäßig, die Werkstückspeicheranordnung als neben der Handhabungseinrichtung angeordneten und parallel zu deren X-Richtung verlaufenden langgestreckten Förderer auszubilden. Der Förderer kann dabei als Band- oder Rollenbahn ausgestattet sein. Im Bedarfsfall ist es auch möglich, den Förderer als Palettenspeicher auszubilden.
  • Grundsätzlich ist es möglich, die Handhabungseinrichtung zur Durchführung von bestimmten einfachen Bearbeitungsvorgängen einzurichten. So können anstelle des Saughebers im Bedarfsfalle einfache Werkzeuge, beispielsweise zur Finish-Bearbeitung oder Leimaufgabe für Dübel in das jeweilige Handhabungsgerät integriert werden. Für derartige einfache Bearbeitungsvorgänge kann im Bedarfsfalle ein gesonderter Bearbeitungsplatz vorgesehen werden.
  • Das oder die Handhabungsgeräte können ferner als Zuführeinrichtung beispielsweise für den Werkzeugwechsel an den Bearbeitungsaggregaten eingesetzt werden.
  • Grundsätzlich können die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Einrichtung in jeder beliebigen Weise miteinander verkettet werden.
  • So ist es möglich, zwei oder mehrere Bearbeitungsaggregate zur Werkstückbearbeitung in der Einrichtung vorzusehen. Vorteilhaft ist es, wenn die Bearbeitungsaggregate dabei nebeneinander und parallel zur X-Richtung der Handhabungseinrichtung angeordnet sind.
  • Die Handhabungseinrichtung kann aus zwei oder mehreren Handhabungsgeräten bestehen. Vorteilhaft ist es, wenn diese Handhabungsgeräte in der X-Richtung gesehen nebeneinander angeordnet und getrennt voneinander verfahrbar und steuerbar sind.
  • Grundsätzlich kann die Werkstückspeicheranordnung zur Aufnahme der zu bearbeitenden und bearbeiteten Werkstücke in jeder beliebigen Weise ausgestaltet sein. So ist es möglich, die Werkstückspeicheranordnung für einen flexiblen Betrieb in Sektionen zu unterteilen, die über eigene Antriebe verfügen. Die Werkstückspeicheranordnung kann auch Längs- und Querförderer enthalten und im Bedarfsfalle mehrspurig ausgebildet sein. Sie kann Mittel für die definierte Positionierung der plattenförmigen Werkstücke in vereinzelter Form oder auch im Stapel enthalten. Diese Mittel können mechanischer und optischer Art sein. Wesentlich ist lediglich, daß definierte Positionen und eine möglichst flexible Handhabung der Werkstücke bzw. der Werkzeugstapel im Bereich der Werkstückspeicheranordnung möglich sind.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Werkstückspeicheranordnung mit einer zusätzlichen externen Vorrichtung zum Zuführen und Entnehmen der Werkstücke ausgestattet ist.
  • Die Werkstückspeicheranordnung kann darüber hinaus mit einem oder mehreren Spezialspeichern ausgestattet sein. Derartige Spezialspeicher sind insbesondere im Falle einer Komplettbearbeitung vorteilhaft. Sind die plattenförmigen Werkstücke im Rahmen der Komplettbearbeitung beispielsweise mit Beschlägen oder dergleichen ausgestattet worden, so ist ein Übereinanderstapeln in der Werkstückspeicheranordnung nicht mehr möglich. Durch den Einsatz von Spezialspeichern, wie beispielsweise Rechenanordnungen oder dergleichen, können derartige komplett bearbeitete Werkstücke ohne Gefahr einer Beschädigung benachbarter Werkstücke durch die Werkstückspeicheranordnung raumsparend und sicher aufgenommen und der Weiterverarbeitung zugeführt werden.
  • Im Falle der Abspeicherung der Werkstücke in einem oder mehreren Spezialspeichern ist es erforderlich, den Saugheber zu schwenken oder zu kippen. In einem solchen Fall können die Handhabungsgeräte mit entprechenden Vorrichtungen zum Schwenken und/oder Kippen des Saughebers ausgestattet sein.
  • Unterschiedliche Werkstückformen erfordern häufig verschiedenartige Saugheber. Vorteilhaft ist es daher, innerhalb der flexiblen Fertigungszelle ein Magazin für unterschiedliche Saugheber vorzusehen. Durch eine entsprechende Steuerung können die Handhabungsgerate im Bedarfsfalle über eine entsprechende Identifizierungseinrichtung die Saugheber selbsttätig aus dem Magazin entnehmen, ankuppeln und zum Wechsel in dem Magazin wieder ablegen.
  • Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügte perspektivische Zeichnung näher erläutert und beschrieben.
  • Die perspektivische Zeichnung zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Handhaben und Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen, die eine sogenannte flexible Fertigungszelle bildet. Kern der flexiblen Fertigungszelle ist eine Handhabungseinrichtung 1, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Handhabungsgerät 2 besteht, das über Bodenführungen 3, 4 geradlinig horizontal in X-Richtung verfahrbar ist.
  • Auf der Seite der Bodenführung 3 ist eine Bearbeitungsanordnung 5 aufgestellt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Bearbeitungsaggregat 6 mit zwei Arbeitstischen 7, 8 besteht.
  • Auf der Seite der Bodenführung 4 wiederum ist eine Werkstückspeicheranordnung 9 angeordnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Förderer 10 in Form einer Rollenbahn ausgestaltet ist.
  • Die Handhabungseinrichtung 1 in Form des Handhabungsgerätes 2 steht somit zwischen dem Bearbeitungsaggregat 6 und dem Förderer 10.
  • Der Förderer 10 nimmt sowohl die zu bearbeitenden Werkstücke als auch die bereits bearbeiteten Werkstücke auf. In der Darstellung sind die noch zu bearbeitenden Werkstück zu Stapeln zusammengefaßt und mit den Bezugszeichen 11 und 12 bezeichnet. Die bereits bearbeiteten Werkstücke liegen ebenfalls in Form von Stapeln vor und sind mit den Bezugszeichen 13 und 14 bezeichnet.
  • Das Handhabungsgerät 2 besitzt einen Fuß 15, der an den Bodenführungen 3, 4 in der X-Richtung hin- und herverfahrbar ist, wie dies in der Zeichnung durch Pfeile zu beiden Seiten des Fußes 15 angedeutet ist.
  • Auf den Fuß 15 ist eine Tragsäule 16 aufgesetzt, die sich in vertikaler Richtung erstreckt und an der ein Tragschlitten 17 in vertikaler Richtung (Z-Richtung) auf- und abverfahrbar geführt ist.
  • Der Tragschlitten 17 weist einen Ausleger 18 auf, der sich in einer horizontalen Ebene in der X-Richtung erstreckt und an seinem freien Ende einen Tragarm 20 trägt, der sich in der Y-Richtung erstreckt.
  • An dem Tragarm 20 ist ein Transportkopf 21 angeordnet, der einen Saugheber 22 trägt. Die beschriebenen Elemente bilden eine Geradführung für den Saugheber 22, deren Funktion noch später kurz beschrieben werden wird.
  • Das Bearbeitungsaggregat 6, das Handhabungsgerät 2 und die Werkstückspeicheranordnung 9 sind über elektronische Steuermittel miteinander gekoppelt, die im einzelnen nicht dargestellt sind. Dargestellt ist lediglich ein Bedienungspult 19, mit dem die flexible Fertigungszelle von einer Bedienungsperson gesteuert werden kann.
  • Die flexible Fertigungszelle enthält darüber hinaus noch Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen, die im einzelnen nicht dargestellt sind. Von den Sicherheitseinrichtungen ist lediglich ein Sicherheitszaun 23 dargestellt, der die flexible Fertigungszelle umgibt.
  • Die zu bearbeitenden Werkstücke der Stapel 11 und 12 werden entweder von Hand oder über eine nicht dargestellte zusätzliche Vorrichtung der Werkstückspeicheranordnung 9 zugeführt.
  • Von dieser Werkstückspeicheranordnung werden die zu bearbeitenden Werkstücke W durch den Saugheber 22 des Handhabungsgerätes 2 erfaßt und dem Bearbeitungsaggregat 6 zugeführt. In der vorliegenden Darstellung ist dies durch einen Pfeil 24 angedeutet. Der Saugheber 22 entnimmt somit vom Stapel 11 das oberste Werkstück W und legt es auf dem Arbeitstisch 8 des Bearbeitungsaggregates 6 ab (W1).
  • Während dieses Vorganges wird bereits das auf dem Arbeitstisch 7 liegende Werkstück (W2), welches in einem vorangegangenen Arbeitsgang vom Saugheber 22 dem Stapel 11 oder 12 entnommen worden ist, bearbeitet. Die Anordnung ist somit derart getroffen, daß das Handhabungsgerät 2 über den Saugheber 22 jeweils bereits das folgende Werkstück auf einem der Arbeitstische des Bearbeitungsaggregates ablegt, während gleichzeitig der Bearbeitungsvorgang am vorangegangen Werkstück durchgeführt wird. Sobald der Arbeitsvorgang am vorangegangenen Werkstück durchgeführt worden ist, verfahren die Werkzeuge des Bearbeitungsaggregates zur Durchführung des Bearbeitungsvorganges zum folgenden Werkstück, während das Handhabungsgerät in dieser Phase das bereits bearbeitete vorangegangene Werkstück mit dem Saugheber erfaßt und der Werkstückspeicheranordnung 9 zuführt und dort in dem für die bearbeiteten Werkstücke vorgesehenen Bereich ablegt. In der vorliegenden Figur werden die fertigbearbeiteten Werkstücke vom Handhabungsgerät 2 auf den Stapeln 13 oder 14 abgelegt.
  • Die fertigbearbeiteten Werkstücke der Stapel 13 und 14 werden im Anschluß daran von Hand oder über die bereits eingangs erwähnte, nicht dargestellte Vorrichtung der Werkstückspeicheranordnung 9 zur Weiterverarbeitung oder Verpackung bzw. Komplettierung entnommen.
  • Im Bedarfsfall kann das Handhabungsgerät 2 auch zur Durchführung bestimmter Bearbeitungsvorgänge eingerichtet sein. Anstelle des Saughebers 22 können beispielsweise Werkzeuge zur Finish-Bearbeitung oder Leimaufgabe eingesetzt werden. Auch können über das Handhabungsgerät 2 im Bedarfsfalle die Werkzeuge für das Bearbeitungsaggregat 6 bereitgestellt bzw. bei entsprechender apparativer und steuerungstechnischer Ausstattung sogar automatisch gewechselt werden.
  • Das Handhabungsgerät 2 kann von der Bedienungsperson darüber hinaus in eine Parkposition gefahren werden, die sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel am rechten Ende der Bodenführungen 3, 4 befindet. Damit wird Platz für eine Bedienungsperson geschaffen, die die zu bearbeitenden Werkstücke von der Werkstückspeicheranordnung 9 entnehmen und von Hand auf den jeweiligen Arbeitstisch des Bearbeitungsaggregates legen, dort einrichten und nach erfolgter Bearbeitung wieder entnehmen kann.

Claims (11)

  1. Einrichtung zum Handhaben und Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen,
    - mit einer ein oder mehrere Bearbeitungsaggregate (6) aufweisenden Bearbeitungsanordnung (5) für die Werkstücke,
    - einer Werkstückspeicheranordnung (9) für die zu bearbeitenden und die bearbeiteten Werkstücke,
    - einer zwischen der Bearbeitungsanordnung (5) und der Werkstückspeicheranordnung (9) angeordneten Handhabungseinrichtung (1) zur Überführung der Werkstücke aus der Werkstückspeicheranordnung in die Bearbeitungsanordnung und umgekehrt,
    - aufeinander abgestimmten Steuermitteln für die Werkstückspeicher- und die Bearbeitungsanordnung sowie die Handhabungseinrichtung,
    - sowie Kontroll und Sicherheitseinrichtungen.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Handhabungseinrichtung (1) aus mindestens einem in X-Richtung geradlinig horizontal verfahrbaren Handhabungsgerät (2) besteht, das einen Saugheber (22) aufweist, der quer zum Verfahrweg in Y-Richtung an einer Geradführung aus einer Stellung über der Werkstückspeicheranordnung (9) in eine Stellung über einem Arbeitstisch (7, 8) des bzw. der Bearbeitungsaggregate (6) und zurück, sowie in einer Mittelstellung zwischen der Werkstückspeicheranordnung (9) und dem Arbeitstisch (7, 8) in X-Richtung verfahrbar ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Werkstückspeicheranordnung (9) als neben der Handhabungseinrichtung angeordneter und parallel zu deren X-Richtung verlaufender langgestreckter Förderer (10) ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Förderer (10) als Band- oder Rollenbahn ausgebildet ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Förderer (10) als Palettenspeicher ausgebildet ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Handhabungseinrichtung (1) zur Durchführung von Bearbeitungsvorgängen eingerichtet ist.
  7. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Bearbeitungsaggregate (6) der Bearbeitungsanordnung (5) nebeneinander und parallel zur X-Richtung der Handhabungseinrichtung (1) angeordnet sind.
  8. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Handhabungseinrichtung (1) aus zwei oder mehreren Handhabungsgeräten (2) besteht, die in X-Richtung gesehen nebeneinander angeordnet und getrennt voneinander verfahrbar sind.
  9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Vorrichtung zum Zuführen und Entnehmen der Werkstücke zur bzw. von der Werkstückspeicheranordnung (9) vorgesehen ist.
  10. Einrichtung nach Anspruch 1, 3 bis 5 sowie 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Werkstückspeicheranordnung (9) mit einem oder mehreren Spezialspeichern ausgestattet ist.
  11. Einrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Spezialspeicher als Rechenanordnung ausgebildet sind.
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