EP3755501A1 - Spannelement sowie bearbeitungsmaschine mit diesem - Google Patents

Spannelement sowie bearbeitungsmaschine mit diesem

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Publication number
EP3755501A1
EP3755501A1 EP19706590.7A EP19706590A EP3755501A1 EP 3755501 A1 EP3755501 A1 EP 3755501A1 EP 19706590 A EP19706590 A EP 19706590A EP 3755501 A1 EP3755501 A1 EP 3755501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping element
unit
console
drive unit
processing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19706590.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Schramm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag Bohrsysteme GmbH
Original Assignee
Homag Bohrsysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Homag Bohrsysteme GmbH filed Critical Homag Bohrsysteme GmbH
Publication of EP3755501A1 publication Critical patent/EP3755501A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/005—Vacuum work holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/03—Stationary work or tool supports
    • B23Q1/037—Stationary work or tool supports comprising series of support elements whose relative distance is adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B23Q3/088—Work-clamping means other than mechanically-actuated using vacuum means

Definitions

  • the invention relates to a clamping element (in particular a vacuum suction device), which is used, for example, for holding a plate-shaped workpiece. Furthermore, the invention relates to a processing machine with a clamping element. Such a processing machine is used, for example in the field of furniture and component industry, for machining workpieces made of preferably wood, wood-based materials, composite materials or the like.
  • console tables In the field of woodworking machines machines with so-called console tables are known.
  • Such console tables comprise bar-shaped consoles, on which clamping elements (vacuum cups, vacuum blocks) can be positioned.
  • clamping elements vacuum cups, vacuum blocks
  • the choice of the position of the clamping elements on a console and possibly the placement of the console itself takes place depending on the application, in particular depending on the size of the workpiece to be machined and the processing steps to be performed.
  • Systems are known in which the clamping elements are prepared manually (positioned on the console). The clamping elements are placed at a certain position of the console, for example, using a ruler or similar positioning aid. After the clamping elements designed as vacuum suction cups have been placed on the respective console, the underlying magnetic valves open, allowing holding / clamping of a workpiece.
  • processing machines are known in which the clamping elements are driven by means of a drive to the respective position on the console.
  • drive systems increase costs and, in general, maintenance.
  • Document EP 2 992 993 A1 relates to an apparatus and a method for positioning a tensioning element.
  • the device has at least one positioning element which is set up to display the desired position for a movable tensioning element.
  • the tensioning element has a position detection device which is set up to provide the processing station with a signal which comprises the actual position of the tensioning element.
  • each clamping element is provided to equip with a separate drive, which enables positioning at least within a specified tolerance range. It eliminates according to this embodiment, a generally complex delivery system that covers the entire processing table and consequently makes a higher space requirement required in the processing station. In addition, the maintenance of the clamping element is simplified with its own drive, since a maintenance of individual clamping elements by simply replacing the same is possible, without downtime of the processing station cause.
  • drives are, for example, actuators, pneumatic drives, or vacuum-powered drives in question.
  • the present invention aims to provide a clamping element and a processing machine, wherein the positioning of the clamping element, or preferably of a plurality of clamping elements, to be implemented on a console constructively simpler.
  • the present invention relates to a processing machine with a clamping element and a method for moving a clamping element along a console.
  • Detailed features of the dependent claims may be combined with each of the independent claims.
  • the tensioning element which is preferably designed as a vacuum tensioner, comprises a support region, on which a section of a workpiece can be received, and at least one drive unit for moving the tensioning element along a console of a processing machine. Furthermore, the clamping element has a unit which is set up to detect individualized control signals and to control the drive unit.
  • the control signals are transmitted via the power supply, in particular a conductor track / busbar.
  • the control signal can be modulated onto the conductor track / busbar.
  • controlling the drive unit may mean, for example, that the drive unit is activated or is turned on. Also, further information, such as speed, end position, etc. of the drive unit can be specified.
  • the control signal acquisition unit may comprise a decoder or may be a decoder.
  • the present invention has the advantage that the number of clamping elements per console can be increased without significantly changing the complexity of the system. In addition, moderate manufacturing costs can be realized. Even if, instead of the preferred in the context of the invention preferred motor adjustment of the clamping element for its positioning such a reaction in a specific application, the motor-driven clamping element can be manually positioned.
  • the unit of the clamping element responds to individualized control signals, it is possible to control the specific clamping element and possibly to move. Accordingly, if a plurality of clamping elements are arranged on a processing machine or a console of a processing machine, then these can each be controlled individually.
  • a workpiece held / positioned with the tensioning element can be moved from an optimum position for dogging to a position which is more advantageous for machining the workpiece.
  • a better and easier operation of the machine can be achieved.
  • clamping element it is possible to move the clamping element into a specific position before a workpiece is placed. If several clamping elements are provided on a processing machine, then these can be individually positioned depending on the workpiece or depending on the processing to be performed. If the clamping element is designed as a vacuum clamp, an opening is provided on the support area, which is connected to a vacuum source. Furthermore, a seal may be attached to the support area.
  • the drive unit comprises an engagement element, in particular a toothed wheel, in order to be able to move the tensioning element relative to the bracket.
  • the drive unit may be designed as a linear motor, so that there is a non-contact drive.
  • the tensioning element may have a base with protruding portions which are adapted to cover side walls of the console in sections.
  • the clamping element can be secured to a console.
  • the unit for detecting control signals is connected to a sliding contact.
  • the drive unit is an electric drive unit.
  • the tensioning element comprises two or more drive units, wherein the two or more drive units are arranged to attack respectively on opposite sides of the console.
  • the drive units may each comprise a gear, which are driven by a motor.
  • the unit for detecting control signals is set up Basis of an activation key to connect the drive unit of the clamping element with a conductor track of the console or to activate the drive unit to move the clamping element.
  • the activation key may be in the form of NRZ, RZ or Manchester coding. Since the unit for detecting control signals of the tensioning element reacts to control signals individualized by an activation key, it is possible to control the specific tensioning element.
  • a processing machine for processing a, preferably plate-shaped, workpiece.
  • the processing machine comprises a processing table with at least one console extending in a first direction, and at least one clamping element, wherein the clamping element has a drive unit for moving the clamping element along the console.
  • the clamping element has a unit for detecting control signals, which is set up to detect individualized control signals and to control the drive unit.
  • the control signals are transmitted via the power supply, in particular a conductor track / busbar.
  • the control signal can be modulated onto the conductor track / busbar.
  • the processing machine comprises a plurality of clamping elements on the console, wherein it is further preferred that the clamping elements are provided detachably on the console.
  • the processing machine comprises a plurality of consoles, to each of which a plurality of clamping elements, preferably removable, can be attached or, preferably removable, are attached.
  • the console extends a conductor track, wherein a sliding contact of the clamping element is in communication with the conductor track.
  • the drive unit of the clamping element can be supplied with energy.
  • a non-contact energy transfer can be provided, in which the energy transfer takes place, for example, inductively.
  • the sum of the transmitted energy may not have to be high because the clamping element usually rests and is moved only to change the position.
  • a modular unit extends along the console, which module unit comprises a grid in which an engagement element of the drive unit can engage.
  • an attack point for the drive unit of the clamping element is provided in a cost effective manner.
  • the tensioning element comprises two or more drive units, wherein the two or more drive units are arranged to attack respectively on opposite sides of the console. In this way, tilting of the clamping element on the console is avoided.
  • the processing machine has a control unit which comprises an encoder in order to modulate control signals for controlling the drive unit.
  • the control signals modulated by the encoder for example at the power supply (printed circuit) for the drive unit, can be received by the unit for detecting control signals of the clamping element and interpreted accordingly.
  • the control signals are individualized, so that a specific clamping element is addressed by a specific control signal. In this way it is possible to control the clamping elements individually or independently and to move. It is preferable that the console along the
  • Processing table is movable in a second direction, wherein it is preferred that a movement of the clamping element and the console takes place at the same time temporarily.
  • the movement can be initiated by the control unit of the processing machine, so that the movement of the clamping element on the console and the movement of the console are carried out appropriately coordinated.
  • the invention relates to a method for moving a tensioning element along a console, wherein the tensioning element comprises a drive unit for moving the tensioning element and a unit for detecting, supplied by the power supply, individualized control signals, comprising: detecting a control signal by the unit, and controlling the drive unit based on the control signal detected by the unit.
  • Fig. 1 shows a clamping element according to an embodiment of the invention on a console of a processing machine.
  • Fig. 2 shows a processing machine with several
  • the console 1 shown in FIG. 1 is part of a processing table of a processing machine 100.
  • the processing machine 100 shown in FIG. 2 comprises a machine bed 101, which is provided with guides 102 for a plurality of consoles 1.
  • the brackets 1 can be moved along the guides 102 in a translational direction.
  • a processing unit 106 can be moved. With the processing unit 106, for example, a milling or drilling can be performed on a workpiece.
  • a tension member 10 is positioned, which can be moved along the Y direction (longitudinal direction of the console 1) as described in more detail below.
  • the clamping element 10 can be removed in another application from the console 1 and manually positioned on the support side lb of the console 1.
  • clamping elements On the console 1 also several clamping elements can be provided (for example, 2, 3 or more clamping elements).
  • An exemplary number of three clamping elements 10 is shown on the brackets 1 shown in FIG. 2, it being possible for the number of clamping elements to be different.
  • only one clamping element 10 is shown in FIG. 1.
  • one module element 20 is provided on two opposite side sections of the console 1 (only one side section 1a with a corresponding module element 20 is shown in FIG.
  • the module element 20 is in the present embodiment, connected to the console 1 (for example, screwed), but may also be partially formed integrally with the console 1.
  • the module element 20 comprises a conductor track 21 and a screening 22.
  • the conductor track 21 is provided for energy and data transmission, whereas the screening 22 provides engagement sections for a clamping unit 10 provided on the drive unit.
  • the conductor 21 and the screening 22 are arranged parallel to each other in the present embodiment, however, the conductor 21 and the screening 22 may be formed as a common portion, said common portion serves both as a grid and as a conductor.
  • the clamping element 10 comprises a support area 11, on which a portion of a, for example, plate-shaped workpiece can be placed.
  • a plate-shaped workpiece may be, for example, a wood panel, a chipboard, an MDF board, an HDF board, a composite board, or the like.
  • a sealing element 11 a is mounted, which encloses an outer edge of the support area 11. Furthermore, at least one vacuum opening is provided in the support area 11, so that a negative pressure is formed in the region of the clamping element 10 bounded by the sealing element 11a when the workpiece is applied.
  • the support region 11 of the clamping element 10 is supported by a support 12, which in turn is attached to a base 13 is.
  • the support area 11, the carrier 12 and the base 13 may be formed in several parts or in one piece as in the present embodiment.
  • the base 13 is, by protruding portions 13a, 13b, formed wider than the width of the support side lb of the console 1.
  • the protruding portions 13a, 13b of the base 13 beyond the side portions 1a of the console 1 stand out when the clamping element 10 on a Pad side lb of the console 1 is applied.
  • the projecting portions 13a, 13b of the base 13 in the state when the tension member 10 is mounted on the bracket 1 extend along the respective side portion 1a of the bracket 1 beyond the module member 20.
  • the base 13 of the clamping element 10 surrounds the console 1 in sections.
  • a drive unit is provided in the sections 13a, 13b of the base 13, which is in contact with the conductor track 21 via a sliding contact and engages in the detent 22 of the module element 20 via a respective engagement element (for example gear, not shown). Since the drive units in the sections 13a, 13b and thus provided on both sides and their drive movements are synchronized, a tilting of the clamping element 10 is prevented during its movement along the console 1.
  • the respective drive unit comprises one or two electric motors per side, an electronic control unit, in which a unit for detecting control signals (decoder), which may for example comprise a decoder, and optionally one or more auxiliary devices for the position determination of the clamping element 10 at Console 1.
  • the unit for detecting control signals interprets signals transmitted via the track 21 and from the sliding contacts be recorded. If an individualized signal is detected, then the unit for detecting control signals can activate or activate, for example, the drive units of the tensioning element, so that the tensioning element is moved and repositioned.
  • a drive unit in the base 13, for example in the center, wherein an engagement element (for example a toothed wheel) is provided on both sides in the region of the sections 13a, 13b of the base 13.
  • the engagement elements are connected to each other via a gear and can be operated synchronously in this way.
  • the unit for detecting control signals disconnects the voltage from the drive unit of the clamping element 10 (the electric motors) at rest. If necessary, information is transmitted in the form of bits on the conductor 21 from an external control unit, for example a control unit of the processing machine 100. This is done by NRZ, RZ or Manchester coding. This ensures that a particular clamping element can be addressed.
  • the records must initially contain a corresponding key that is uniquely assigned. If an activation key is detected by a unit for detecting control signals of a tensioning element 10, then the drive unit of the corresponding tensioning element (electric motors) is connected to the conductor track 21 and the tensioning element 10 is moved.
  • any number of clamping elements 10 can be moved independently of each other along the console 1 by a or a control unit of the processing machine a plurality of signals, each corresponding to a clamping element 10, are transmitted via the conductor track 21 and the respective sliding contact to the unit for detecting control signals, which in turn assumes control of the respective drive unit.
  • the position of a tension member 10 on a support side 1b of the console 1 is changed as follows.
  • a desired positioning of one or more clamping elements is input manually or by means of setup data.
  • the respective console can be moved along the machine bed 101, if necessary.
  • the clamping element 10 (or a plurality of clamping elements) provided on the console 1 is moved by modulating control signals on the electrical conductor tracks 21 which can be read out by the unit for detecting control signals of a drive unit of the clamping element. Based on the output of the control signal detection unit, activation or deactivation of each drive unit of the tension member 10 is performed.
  • a ratchet 22 has been described for providing an engagement portion for an engagement member to ensure movability of the tension member 10, it is also possible to provide the movement of the tension member along the bracket by means of a linear motor.
  • the tension member according to the present embodiment is formed as a vacuum suction / suction block
  • the clamping element according to further embodiments may be a gripper in which a workpiece is clamped between clamping jaws.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannelement, insbesondere einen Vakuumsauger, das beispielsweise zum Halten eines plattenförmigen Werkstücks eingesetzt wird. Das Spannelement weist eine Einheit auf, die eingerichtet ist, mittels der Energieversorgung übertragene, individualisierte Steuersignale zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern.

Description

Spannelement sowie Bearbeitungsmaschine mit diesem
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Spannelement (insbesondere einen Vakuumsauger) , das beispielsweise zum Halten eines plattenförmigen Werkstücks eingesetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Bearbeitungsmaschine mit einem Spannelement. Eine solche Bearbeitungsmaschine wird, beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie, zum Bearbeiten von Werkstücken aus bevorzugt Holz, Holzwerkstoffen, Verbundwerkstoffen oder ähnlichem verwendet.
Stand der Technik
Im Bereich der Holzbearbeitungsmaschinen sind Maschinen mit sogenannten Konsolentischen bekannt. Derartige Konsolentische umfassen balkenförmige Konsolen, an denen Spannelemente (Vakuumsauger; Blocksauger) positioniert werden können. Die Wahl der Position der Spannelemente an einer Konsole sowie ggf. die Platzierung der Konsole selbst erfolgt je nach Anwendungsfall, insbesondere je nach der Größe des zu bearbeitenden Werkstücks und den durchzuführenden Bearbeitungsschritten . Dabei sind Systeme bekannt, bei denen die Spannelemente manuell gerüstet (auf der Konsole positioniert) werden. Die Spannelemente werden beispielsweise unter Einsatz eines Lineals oder einer ähnlichen Positionierungshilfe an einer bestimmten Position der Konsole platziert. Nachdem die als Vakuumsauger ausgeführten Spannelemente auf der jeweiligen Konsole aufgesetzt wurden, öffnen die darunterliegenden magnetischen Ventile, sodass das Halten/Spannen eines Werkstücks ermöglicht wird.
Ferner sind Bearbeitungsmaschinen bekannt, bei denen die Spannelemente mittels eines Antriebs auf die jeweilige Position an der Konsole gefahren werden. Allerdings werden durch solche Antriebssysteme die Kosten und im Allgemeinen auch der Wartungsaufwand erhöht.
Das Dokument EP 2 992 993 Al betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren eines Spannelements. Die Vorrichtung weist dabei mindestens ein Positionierungselement auf, das eingerichtet ist, die Soll-Position für ein bewegliches Spannelement anzuzeigen. Das Spannelement weist dabei eine Positionserfassungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, der Bearbeitungsstation ein Signal bereitzustellen, das die Ist-Position des Spannelements umfasst .
Bei einer Ausführungsform gemäß EP 2 992 993 Al ist es vorgesehen, jedes Spannelement mit einem gesonderten Antrieb auszurüsten, der eine Positionierung zumindest innerhalb eines festgelegten Toleranzbereichs ermöglicht. Es entfällt gemäß dieser Ausführungsform ein allgemein aufwändiges Zustellsystem, das den gesamten Bearbeitungstisch abdeckt und folglich einen höheren Platzbedarf in der Bearbeitungsstation erforderlich macht. Zudem wird die Wartung bei dem Spannelement mit eigenem Antrieb vereinfacht, da eine Wartung einzelner Spannelemente durch einfaches Austauschen desselben möglich ist, ohne dabei Standzeiten der Bearbeitungsstation hervorzurufen. Als Antriebe kommen bspw. Stellantriebe, druckluftbetriebene Antriebe, oder auch vakuumbetriebene Antriebe in Frage.
Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Spannelement und eine Bearbeitungsmaschine bereitzustellen, wobei die Positionierung des Spannelements, oder bevorzugt von mehreren Spannelementen, an einer Konsole konstruktiv einfacher umgesetzt werden soll.
Der Gegenstand des Anspruchs 1 stellt ein entsprechendes Spannelement bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Bearbeitungsmaschine mit einem Spannelement sowie ein Verfahren zum Bewegen eines Spannelements entlang einer Konsole. Einzelmerkmale der abhängigen Ansprüche können mit jedem der unabhängigen Ansprüche kombiniert werden.
Das Spannelement, das bevorzugt als Vakuumspanner ausgebildet ist, umfasst einen Auflagebereich, an dem ein Abschnitt eines Werkstücks aufgenommen werden kann, und zumindest eine Antriebseinheit zur Bewegung des Spannelements entlang einer Konsole einer Bearbeitungsmaschine. Ferner weist das Spannelement eine Einheit auf, der eingerichtet ist, individualisierte Steuersignale zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern. Die Steuersignale werden dabei über die Energieversorgung, insbesondere eine Leiterbahn/Stromschiene übertragen. Das Steuersignal kann dabei auf die Leiterbahn/Stromschiene aufmoduliert sein.
Das Steuern der Antriebseinheit kann in diesem Zusammenhang beispielsweise bedeuten, dass die Antriebseinheit aktiviert oder angeschaltet wird. Auch können weitere Informationen, wie Geschwindigkeit, Endposition, usw. der Antriebseinheit vorgegeben werden.
Die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen kann einen Decoder umfassen oder kann als Decoder ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die Anzahl der Spannelemente pro Konsole erhöht werden kann, ohne dabei die Komplexität des Systems wesentlich zu verändern. Darüber hinaus können moderate Herstellungskosten realisiert werden. Selbst wenn anstelle der im Rahmen der Erfindung bevorzugten motorischen Verstellung des Spannelements zu dessen Positionierung eine solche Umsetzung im konkreten Anwendungsfall nicht gewünscht wird, kann das motorisch antreibbare Spannelement manuell positioniert werden.
Da die Einheit des Spannelements auf individualisierte Steuersignale reagiert, ist es möglich, das spezifische Spannelement anzusteuern und ggf. zu verfahren. Sind demnach an einer Bearbeitungsmaschine oder einer Konsole einer Bearbeitungsmaschine mehrere Spannelemente angeordnet, so können diese jeweils einzeln angesteuert werden.
Mittels des Spannelements kann ein mit dem Spannelement gehaltenes/ positioniertes Werkstücks von einer für die hündische Bestückung optimalen Position hin zu einer Position bewegt werden, die für die Bearbeitung des Werkstücks vorteilhafter ist. Somit kann eine bessere und leichtere Bedienung der Maschine erreicht werden.
Ferner ist es möglich, das Spannelement in eine bestimmte Position zu bewegen, bevor ein Werkstück aufgelegt wird. Sind mehrere Spannelemente an einer Bearbeitungsmaschine vorgesehen, so können diese je nach Werkstück oder je nach durchzuführender Bearbeitung einzeln positioniert werden. Wenn das Spannelement als Vakuumspanner ausgebildet ist, ist am Auflagebereich eine Öffnung vorgesehen, die mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Ferner kann am Auflagebereich eine Dichtung angebracht sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit ein Eingriffselement, insbesondere ein Zahnrad, um das Spannelement relativ zur Konsole bewegen zu können. Alternativ kann die Antriebseinheit als Linearmotor ausgebildet sein, so dass ein berührungsloser Antrieb vorliegt .
Das Spannelement kann eine Basis mit vorstehenden Abschnitten aufweisen, die eingerichtet sind, Seitenwände der Konsole abschnittsweise zu überdecken. Somit kann das Spannelement an einer Konsole gesichert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen mit einem Schleifkontakt verbunden ist. Somit kann der die Einheit (oder der Decoder) Steuersignale aufnehmen, die über die Stromversorgung für die Antriebseinheit bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Antriebseinheit eine elektrische Antriebseinheit.
Es ist bevorzugt, dass das Spannelement zwei oder mehr Antriebseinheiten aufweist, wobei die zwei oder mehr Antriebseinheiten eingerichtet sind, jeweils an entgegengesetzten Seiten der Konsole anzugreifen. Auf diese Weise wird ein Verkanten des Spannelements an der Konsole vermieden. Beispielsweise können die Antriebseinheiten jeweils ein Zahnrad umfassen, die von einem Motor angetrieben werden .
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen eingerichtet ist, auf Grundlage eines Aktivierungsschlüssels die Antriebseinheit des Spannelements mit einer Leiterbahn der Konsole zu verbinden oder die Antriebseinheit zu aktivieren, um das Spannelement zu bewegen. Der Aktivierungsschlüssel kann in Form einer NRZ-, RZ- oder Manchester-Codierung vorliegen. Da die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen des Spannelements auf durch einen Aktivierungsschlüssel individualisierte Steuersignale reagiert, ist es möglich, das spezifische Spannelement anzusteuern.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird eine Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines, bevorzugt plattenförmigen, Werkstücks, bereitgestellt. Die Bearbeitungsmaschine umfasst einen Bearbeitungstisch mit mindestens einer sich in einer ersten Richtung erstreckenden Konsole, und zumindest ein Spannelement, wobei das Spannelement eine Antriebseinheit zur Bewegung des Spannelements entlang der Konsole aufweist. Ferner ist es vorgesehen, dass das Spannelement eine Einheit zum Erfassen von Steuersignalen aufweist, der eingerichtet ist, individualisierte Steuersignale zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern. Die Steuersignale werden dabei über die Energieversorgung, insbesondere eine Leiterbahn/Stromschiene übertragen. Das Steuersignal kann dabei auf die Leiterbahn/Stromschiene aufmoduliert sein.
Bevorzugt umfasst die Bearbeitungsmaschine mehrere Spannelemente an der Konsole, wobei weiter bevorzugt ist, dass die Spannelemente abnehmbar an der Konsole vorgesehen sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsmaschine mehrere Konsolen, an denen jeweils mehrere Spannelemente, bevorzugt abnehmbar, angebracht werden können oder, bevorzugt abnehmbar, angebracht sind.
Es ist bevorzugt, dass sich entlang der Konsole eine Leiterbahn erstreckt, wobei ein Schleifkontakt des Spannelements mit der Leiterbahn in Verbindung steht. Somit kann die Antriebseinheit des Spannelements mit Energie versorgt werden.
Alternativ kann eine berührungslose Energieübertragung vorgesehen sein, bei der die Energieübertragung beispielsweise induktiv erfolgt. Die Summe der übertragenen Energie muss dabei gegebenenfalls nicht hoch sein, da das Spannelement meist ruht und lediglich zur Änderung der Position bewegt wird.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass sich entlang der Konsole eine Moduleinheit erstreckt, welche Moduleinheit eine Rasterung umfasst, in die ein Eingriffselement der Antriebseinheit eingreifen kann. Somit wird in kostengünstiger Weise ein Angriffspunkt für die Antriebseinheit des Spannelements bereitgestellt.
Es ist bevorzugt, dass das Spannelement zwei oder mehr Antriebseinheiten aufweist, wobei die zwei oder mehr Antriebseinheiten eingerichtet sind, jeweils an entgegengesetzten Seiten der Konsole anzugreifen. Auf diese Weise wird ein Verkanten des Spannelements an der Konsole vermieden .
In einer Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bearbeitungsmaschine eine Steuereinheit aufweist, die einen Encoder umfasst, um Steuersignale zur Steuerung der Antriebseinheit zu modulieren. Die vom Encoder beispielsweise an der Stromversorgung (Leiterbahn) für die Antriebseinheit aufmodulierten Steuersignale können von der Einheit zum Erfassen von Steuersignalen des Spannelements empfangen und entsprechend interpretiert werden. Dabei sind die Steuersignale individualisiert, so dass durch ein bestimmtes Steuersignal ein bestimmtes Spannelement angesprochen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Spannelemente einzeln oder unabhängig voneinander anzusteuern und zu verfahren. Es ist bevorzugt, dass die Konsole entlang des
Bearbeitungstisches in einer zweiten Richtung bewegbar ist, wobei bevorzugt ist, dass eine Bewegung des Spannelements und der Konsole zeitweise gleichzeitig erfolgt. Die Bewegung kann von der Steuereinheit der Bearbeitungsmaschine initiiert werden, so dass die Bewegung des Spannelements an der Konsole und die Bewegung der Konsole entsprechend abgestimmt durchgeführt werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bewegen eines Spannelements entlang einer Konsole, wobei das Spannelement eine Antriebseinheit zur Bewegung des Spannelements und eine Einheit zum Erfassen mittels der Energieversorgung übertragener, individualisierter Steuersignale aufweist, umfassend: Erfassen eines Steuersignals durch die Einheit, und Steuern der Antriebseinheit auf Grundlage des von der Einheit erfassten Steuersignals.
Bereits genannte oder in den Ansprüchen aufgeführte Merkmale des Spannelements oder der Bearbeitungsmaschine können im Rahmen des Verfahrens zum Einsatz kommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Spannelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an einer Konsole einer Bearbeitungsmaschine .
Fig. 2 zeigt eine Bearbeitungsmaschine mit mehreren
Spannelementen
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Figuren eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen bestimmter Einzelmerkmale können jeweils einzeln miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.
Die in Fig. 1 dargestellte Konsole 1 ist Teil eines Bearbeitungstisches einer Bearbeitungsmaschine 100. Die in Fig. 2 dargestellte Bearbeitungsmaschine 100 umfasst ein Maschinenbett 101, das mit Führungen 102 für mehrere Konsolen 1 versehen ist. Die Konsolen 1 können entlang der Führungen 102 in einer translatorischen Richtung bewegt werden.
Ferner sind am Maschinenbett 101 weitere Führungen 103 für ein Portal 105 angebracht. Entlang des Portals 105 kann ein Bearbeitungsaggregat 106 bewegt werden. Mit dem Bearbeitungsaggregat 106 kann beispielsweise eine Fräs- oder Bohrbearbeitung an einem Werkstück durchgeführt werden.
Nachfolgend wird eine Konsole 1 anhand der in Figur 1 dargestellten Ansicht weiter erläutert.
An einer Auflageseite lb der Konsole 1 ist ein Spannelement 10 positioniert, das, wie nachfolgend detaillierter beschrieben, entlang der Y-Richtung (Längsrichtung der Konsole 1) bewegt werden kann. Das Spannelement 10 kann in einem anderen Anwendungsfall von der Konsole 1 abgenommen und manuell an der Auflageseite lb der Konsole 1 positioniert werden .
An der Konsole 1 können auch mehrere Spannelemente vorgesehen sein (beispielsweise 2, 3 oder mehr Spannelemente) . An den in Figur 2 dargestellten Konsolen 1 ist eine beispielhafte Anzahl von drei Spannelementen 10 dargestellt, wobei die Anzahl der Spannelemente unterschiedlich sein kann. Zur besseren Übersicht ist in Fig. 1 allerdings lediglich ein Spannelement 10 dargestellt. An zwei entgegengesetzten Seitenabschnitten der Konsole 1 ist jeweils ein Modulelement 20 vorgesehen (in Fig.l ist lediglich ein Seitenabschnitt la mit einem entsprechenden Modulelement 20 dargestellt) . Das Modulelement 20 wird in der vorliegenden Ausführungsform mit der Konsole 1 verbunden (beispielsweise verschraubt), kann jedoch auch teilweise integral mit der Konsole 1 ausgebildet sein.
Das Modulelement 20 umfasst eine Leiterbahn 21 sowie eine Rasterung 22. Die Leiterbahn 21 ist zur Energie- und Datenübertragung vorgesehen, wohingegen die Rasterung 22 Eingriffsabschnitte für eine am Spannelement 10 vorgesehene Antriebseinheit bereitstellt .
Die Leiterbahn 21 und die Rasterung 22 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel zueinander angeordnet, allerdings können die Leiterbahn 21 und die Rasterung 22 auch als gemeinsamer Abschnitt ausgebildet sein, wobei dieser gemeinsame Abschnitt sowohl als Rasterung als auch als Leiterbahn dient.
Das Spannelement 10 umfasst einen Auflagebereich 11, auf dem ein Abschnitt eines beispielsweise plattenförmigen Werkstücks aufgelegt werden kann. Ein solches plattenförmiges Werkstück kann beispielsweise ein Holzpanel, eine Spanplatte, eine MDF- Platte, eine HDF-Platte, eine Platte aus Verbundmaterial, oder Ähnliches sein.
Am Auflagebereich 11 ist ein Dichtelement 11a angebracht, das einen Außenrand des Auflagebereichs 11 umschließt. Ferner ist im Auflagebereich 11 zumindest eine Vakuumöffnung vorgesehen, sodass bei aufgelegtem Werkstück ein Unterdrück in dem durch das Dichtelement 11a begrenzten Bereich des Spannelements 10 ausgebildet wird.
Der Auflagebereich 11 des Spannelements 10 wird durch einen Träger 12 getragen, der wiederum an einer Basis 13 befestigt ist. Der Auflagebereich 11, der Träger 12 und die Basis 13 können wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrteilig oder einstückig ausgebildet sein.
Die Basis 13 ist, durch hervorstehende Abschnitte 13a, 13b, breiter ausgebildet als die Breite der Auflageseite lb der Konsole 1. Somit stehen die hervorstehenden Abschnitte 13a, 13b der Basis 13 jenseits der Seitenabschnitte la der Konsole 1 hervor, wenn das Spannelement 10 auf eine Auflageseite lb der Konsole 1 aufgebracht ist.
Darüber erstrecken sich die hervorstehenden Abschnitte 13a, 13b der Basis 13 in dem Zustand, wenn das Spannelement 10 auf der Konsole 1 aufgebracht ist, entlang des jeweiligen Seitenabschnitts la der Konsole 1 über das Modulelement 20 hinweg. Somit umgreift die Basis 13 des Spannelements 10 die Konsole 1 abschnittsweise.
In den Abschnitten 13a, 13b der Basis 13 ist jeweils eine Antriebseinheit vorgesehen, die über einen Schleifkontakt mit der Leiterbahn 21 in Kontakt steht und über ein jeweiliges Eingriffselement (beispielsweise Zahnrad; nicht gezeigt) in die Rasterung 22 des Modulelements 20 eingreift. Da die Antriebseinheiten in den Abschnitten 13a, 13b und somit beidseitig vorgesehen und deren Antriebsbewegungen synchronisiert sind, wird ein Verkanten des Spannelements 10 bei dessen Bewegung entlang der Konsole 1 verhindert.
Die jeweilige Antriebseinheit umfasst einen oder zwei Elektromotoren pro Seite, eine elektronische Steuereinheit, in der sich eine Einheit zum Erfassen von Steuersignalen (Decoder) , die beispielsweise einen Decoder umfassen kann, befindet und gegebenenfalls eine oder mehrere Zusatzeinrichtungen für die Positionsbestimmung des Spannelements 10 an der Konsole 1. Die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen interpretiert Signale, die über die Leiterbahn 21 übermittelt und von den Schleifkontakten aufgenommen werden. Wird ein individualisiertes Signal erkannt, so kann die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen beispielsweise die Antriebseinheiten des Spannelements ansteuern oder aktivieren, so dass das Spannelement bewegt und neu positioniert wird.
Ferner ist es gemäß einer weiteren Modifikation möglich, in der Basis 13, beispielsweise mittig, eine Antriebseinheit vorzusehen, wobei beidseitig im Bereich der Abschnitte 13a, 13b der Basis 13 ein Eingriffselement (beispielsweise Zahnrad) vorgesehen ist. Die Eingriffselemente sind über ein Getriebe miteinander verbunden und können auf diese Weise synchron betrieben werden.
An der Leiterbahn 21 liegt eine dauerhafte Spannung an (beispielsweise 12V) . Die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen (Decoder) trennt im Ruhezustand die Spannung von der Antriebseinheit des Spannelements 10 (den Elektromotoren) . Bei Bedarf werden von einer externen Steuereinheit, beispielsweise einer Steuereinheit der Bearbeitungsmaschine 100, Informationen in Form von Bits auf der Leiterbahn 21 übertragen. Dies geschieht durch eine NRZ-, RZ- oder Manchester-Codierung. Somit wird gewährleistet, dass ein bestimmtes Spannelement angesprochen werden kann.
Damit ein gewünschtes Spannelement 10 reagiert, müssen die Datensätze zu Beginn einen entsprechenden Schlüssel enthalten, der eindeutig zugewiesen ist. Wird von einer Einheit zum Erfassen von Steuersignalen eines Spannelements 10 ein Aktivierungsschlüssel erkannt, so wird die Antriebseinheit des entsprechenden Spannelements (Elektromotoren) mit der Leiterbahn 21 verbunden und das Spannelement 10 bewegt.
Somit lässt sich eine beliebe Anzahl von Spannelementen 10 unabhängig voneinander entlang der Konsole 1 bewegen, indem von einer Steuereinheit der Bearbeitungsmaschine ein oder mehrere Signale, jeweils entsprechend einem Spannelement 10, über die Leiterbahn 21 und den jeweiligen Schleifkontakt zur Einheit zum Erfassen von Steuersignalen übermittelt werden, der wiederum eine Ansteuerung der jeweiligen Antriebseinheit übernimmt .
Gemäß einem Verfahren der Erfindung wird die Position eines Spannelements 10 an einer Auflageseite lb der Konsole 1 wie folgt verändert.
In einem Steuerprogramm der Bearbeitungsmaschine wird manuell oder anhand von Rüst-Daten eine gewünschte Positionierung eines oder mehrerer Spannelemente eingegeben. Um die Positionierung des einen oder der mehreren Spannelemente zu erreichen, kann zunächst die jeweilige Konsole entlang des Maschinenbetts 101 verfahren werden, falls dies erforderlich sein sollte.
Gleichzeitig oder nachfolgend zur Bewegung der Konsole 1 wird das an der Konsole 1 vorgesehene Spannelement 10 (oder mehrere Spannelemente) bewegt, indem an den elektrischen Leiterbahnen 21 Steuersignale aufmoduliert werden, die von der Einheit zum Erfassen von Steuersignalen einer Antriebseinheit des Spannelements ausgelesen werden kann. Basierend auf der Ausgabe der Einheit zum Erfassen von Steuersignalen wird eine Aktivierung oder Deaktivierung einer jeweiligen Antriebseinheit des Spannelements 10 vorgenommen.
Obwohl im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform eine Rasterung 22 zum Bereitstellen eines Eingriffsbereichs für ein Eingriffselement beschrieben wurde, um eine Verfahrbarkeit des Spannelements 10 zu gewährleisten, ist es auch möglich, die Bewegung des Spannelements entlang der Konsole mittels eines Linearmotors vorzusehen.
Obwohl das Spannelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform als Vakuumsauger/Blocksauger ausgebildet ist, kann es sich bei dem Spannelement gemäß weiteren Ausführungsformen um einen Greifer handeln, bei dem ein Werkstück zwischen Klemmbacken eingespannt wird.

Claims

Ansprüche
1. Spannelement (10), insbesondere ein Vakuumspanner,
aufweisend : einen Auflagebereich (11), an dem ein Abschnitt eines Werkstücks aufgenommen werden kann, zumindest eine Antriebseinheit zur Bewegung des Spannelements (10) entlang einer Konsole (1) einer
Bearbeitungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (10) eine Einheit aufweist, die eingerichtet ist, mittels der Energieversorgung
übertragene, individualisierte Steuersignale zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern.
2. Spannelement (10) gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit ein
Eingriffselement, insbesondere ein Zahnrad, umfasst, um das Spannelement (10) relativ zur Konsole (1) bewegen zu können .
3. Spannelement (10) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (10) eine Basis (13) mit vorstehenden Abschnitten (13a, 13b) aufweist, die eingerichtet sind, Seitenwände (la) der Konsole (1) abschnittsweise zu überdecken.
4. Spannelement (10) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen mit einem Schleifkontakt verbunden ist.
5. Spannelement (10) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Antriebseinheit eine elektrische Antriebseinheit ist.
6. Spannelement (10) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (10) zwei oder mehr Antriebseinheiten aufweist, wobei die zwei oder mehr Antriebseinheiten eingerichtet sind, jeweils an entgegengesetzten Seiten der Konsole (1) anzugreifen .
7. Spannelement (10) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zum Erfassen von Steuersignalen eingerichtet ist, auf
Grundlage eines Aktivierungsschlüssels die
Antriebseinheit des Spannelements mit einer Leiterbahn (21) der Konsole (1) zu verbinden, um das Spannelement (10) zu bewegen.
8. Bearbeitungsmaschine (100) zur Bearbeitung eines,
bevorzugt plattenförmigen, Werkstücks, aufweisend: einen Maschinenbett (101) mit mindestens einer sich in einer ersten Richtung (Y) erstreckenden Konsole (1), zumindest ein Spannelement (10), wobei das Spannelement (10) eine Antriebseinheit zum Bewegen des Spannelements (10) entlang der Konsole (1) aufweist, wobei
das Spannelement (10) eine Einheit aufweist, die eingerichtet ist, mittels der Energieversorgung
übertragene, individualisierte Steuersignale zu erfassen und die Antriebseinheit zu steuern.
9. Bearbeitungsmaschine (100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der Konsole (1) eine Leiterbahn (21) erstreckt, wobei ein Schleifkontakt des Spannelements (10) mit der Leiterbahn (21) in Verbindung steht .
10. Bearbeitungsmaschine (100) gemäß einem der Ansprüche 8-
9, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der Konsole (1) eine Moduleinheit (20) erstreckt, welche
Moduleinheit (20) eine Rasterung umfasst, in die ein Eingriffselement der Antriebseinheit eingreifen kann.
11. Bearbeitungsmaschine (100) gemäß einem der Ansprüche 8-
10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (10) zwei oder mehr Antriebseinheiten aufweist, wobei die zwei oder mehr Antriebseinheiten eingerichtet sind, jeweils an entgegengesetzten Seiten der Konsole (1) anzugreifen .
12. Bearbeitungsmaschine (100) gemäß einem der Ansprüche 8-
11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bearbeitungsmaschine eine Steuereinheit aufweist, die einen Encoder umfasst, um Steuersignale zur Steuerung der Antriebseinheit zu modulieren.
13. Bearbeitungsmaschine (100) gemäß einem der Ansprüche 8-
12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (1) entlang des Bearbeitungstisches (101) in einer zweiten Richtung bewegbar ist, wobei bevorzugt ist, dass eine Bewegung des Spannelements (10) und der Konsole (1) zeitweise gleichzeitig erfolgt.
14. Verfahren zum Bewegen eines Spannelements (10) entlang einer Konsole (1), wobei das Spannelement (10) eine Antriebseinheit zur Bewegung des Spannelements und eine Einheit zum Erfassen von Steuersignalen aufweist, umfassend :
Erfassen eines mittels der Energieversorgung
übertragenen, individualisierten Steuersignals durch die Einheit,
Steuern der Antriebseinheit auf Grundlage des von der Einheit erfassten Steuersignals.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit auf Grundlage eines
Aktivierungsschlüssels die Antriebseinheit des
Spannelements mit einer Leiterbahn (21) der Konsole (1) verbindet, um das Spannelement (10) zu bewegen.
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