FI88194C - Foerfarande och anlaeggning foer kontinuerlig tillverkning av laod- och ramkonstruktioner - Google Patents

Description

88194

Menetelmä ja laitteisto kotelo- ja kehärakenteiden jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää useista toisiinsa liitettävistä kappaleista koostuvien kotelo- ja kehärakenteiden jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 8 johdannon mukaista laitteistoa näiden rakenteiden kokoamiseksi.

Valmistettaessa kotelo- ja kehärakenteita, kuten ikkunan ja oven kehikolta, on tunnetun tekniikan mukaan ensin tuotettu tarvittavan kokoisia eriä haluttuja kappaleita työstämällä ne eri koneilla, minkä jälkeen kappaleet on siirretty välivarastoihin. Varastoista osat on noudettu tilausten perusteella ja koottu kokoomapaikassa valmiiden kehien muodostamiseksi. Näissä menetelmissä on usein jouduttu suorittamaan pituustasauksia ja aihioiden katkaisuja useissa vaiheissa ja nykyisten menetelmien automatisointi on siten ollut hankalaa.

Myöskään tunnetut automatisoidut prosessit eivät ole osoittautunut kaikin puolin onnistuneiksi. Esimerkkinä automati-. soidusta tuotantoprosessista mainittakoon Maschinenfabrik

Gubisch GmbH:n toimittama DSH 16-linja, jossa työstettävät kappaleet kulkevat sellaisia ratoja pitkin, joilla ne joutuvat palaamaan taaksepäin toisen pään työstöä varten. Nämä edestakaiset siirrot hidastavat valmistusta ja vähentävät prosessin kapasiteettia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen menetelmä kotelo- ja kehärakenteiden valmistamiseksi, joka menetelmä tekee mahdolliseksi valmistusprosessin automatisoinnin.

Keksinnössä on lähdetty siitä, että kukin kehän osa tuotetaan peräkkäin jatkuvassa, kokoonpanoa noudattavassa järjes- 2 88194 tyksessä. Keksinnön mukaisen ratkaisun keksinnöllinen idea perustuu tällöin muutamien peräkkäisten toimintojen yhdistämiseen: Pituusjatkojyrsimen ja liimapuristusyksikön käytöllä saadaan aikaan jatkuva materiaaliaihio, joka katkaistaan määrämittaisiin kappaleisiin. Vähintään kaksiteräisellä kääntötyöstimellä saadaan aikaan jatkuva naaras-koiras-naaras-koiras-liitosyhdistelmä, oikeassa järjestyksessä. Haluttaessa suoritetaan tässä järjestyksessä vielä profiili-höyläys, jossa voidaan profiilia vaihtaa jatkuvasti, mahdollisuutena höylätä jokaisen toisiaan seuraavan kehän osat eri muotoon. Lopuksi kootaan halutut tuotteet kappaleista, jotka syötetään oikeassa kokoamisjärjestyksessä.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa.

Tuotantolinja muodostetaan keksinnön mukaan yhdistämällä ensin peräkkäin kaksi kääntötyöstimiksi kutsuttavaa työstö-asemaa, joista ensimmäinen mahdollistaa sahatavaran jatkuvan pituusliimauksen ja toinen jatkuvan liitostapituksen muodostamisen. Toisiinsa liitettäväksi tarkoitetut liitososat jyrsitään tai työstetään peräkkäisinä työvaiheina ja ne liikkuvat kuljettimessakin kokoonpanoa varten toisiaan seuraten siten, että niiden järjestys on jo automaattisesti kehän kokoomaj ärj estys.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kappaleita käsitellään työstöyksiköissä niiden pituusorientaatiota muuttamatta. Etenkin ne johdetaan ensimmäisen ja toisen työstöyksikön läpi toisiaan seuraavien pituus- ja sivuttaissuuntaisten liikkeiden avulla, jolloin kappaleiden työstö tapahtuu oleellisesti vain sivuttaissuuntaisten liikkeiden aikana.

Mainittuna ensimmäisenä työstöasemana käytetään esim. sellaista, jossa on yksi kiinteästi asennettu työstöpää ja 3 3819, tämän suhteen korkeussuunnassa aseteltava työstöpöytä, jonka päällä työstettävät kappaleet liikkuvat, jolloin työstöpöy-dän asemaa muutetaan noin puolen sormiliitoksen sormen verran kappaleen etupään työstön jälkeen erilaisten sormi-liitosten muodostamiseksi kappaleiden etu- ja vastaavasti jättöpäähän.

Toisena työstöyksikkönä käytetään esim. sellaista laitetta, jossa on kaksi kiinteästi asennettua, keskenään erilaista työstöpäätä ja näiden suhteen kiinteästi asennettu työstö-pöytä, jonka päällä työstettävät kappaleet liikkuvat vuorotellen toisen työstöpään kautta, erilaisten liitososien muodostamiseksi joka toiseen kappaleeseen. Vaihtoehtoisesti toinen työstöyksikkö voidaan varustaa neljällä eri terällä, jotka ovat pareittain erilaisia.

Toisesta työstöyksiköstä saatavien kappaleiden pituusprofii-lia voidaan haluttaessa muokata kolmannessa työstöyksikössä. Kappaleet siirretään tällöin pitkittäissuunnassa jatkuvaa i kulku-uraa pitkin tämän kolmannen työstöyksikön läpi, jossa laitteessa kappaleita työstetään sellaisten sarjaan järjestettyjen profilointiyksiköiden avulla, jotka on sovitettu siirrettäviksi vapaaporttiasennon ja työstöporttiasennon välillä, jolloin kullakin työstöporttiasennossa olevalla profilointiyksiköllä työstetään vain yhtä profiilia työstö-aseman läpi kulkeviin kappaleisiin.

Edellä selostettuja työstöasemia ja niiden toimintaa kuvataan lähemmin rinnakkaisissa patenttihakemuksissamme.

Keksinnön avulla aikaansaadaan huomattavia etuja. Niinpä edellä kuvatun ratkaisun kohdalla kukin kehä kaikkine osineen tuotetaan automaattisesti ilman varastoon tuottamista, jolloin linjaa käyttämällä voidaan monista eri profiileista ja eri kehistä koostuva kaupallinen tilaus valmistaa samalla nopeudella ja samalla kustannuksella kuin yhtäsuuri yhtenäinen samasta tuotteesta koostuva tilaus.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti käytetään tuotantolinjan yhteistoiminnassa aivan uudentyyppisiä koneita, jotka teke- 4 8 8 1 9 γ vät mahdolliseksi kuvatunlaisen jatkuvatoimisen ja jatkuvan tuotteen vaihdon mahdollistavan, ilman välivarastoja tapahtuvan tuotannon.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla, jossa sivukuvantona on esitetty keksinnön mukaisen laitteiston periaatteellinen rakenne.

Kuvion numerointi noudattaen keksinnön mukainen tuotantolinja käsittää seuraavat laitteet, jotka on sovitettu peräkkäin toimiviksi: Puutavara-aihioiden annostuslaite 1, pituus-jatkojyrsin 2, joka koostuu yhdellä tai kahdella terällä varustetusta nk. kääntöjyrsimestä, pituusjatkoksen liimaus-ja puristinyksikkö 3, määrämitallistava katkaisusaha 4, mitallistava oikaisuhöylä 5, liitostapituskone 6, joka koostuu kahdella tai neljällä terällä varustetusta nk. kääntöjyrsimestä, sekä profiilihöylästö 7. Laitteet on kytketty toisiinsa kuljettimien 8 avulla.

Tuotantolinjan toimintaa valvotaan ohjausyksiköllä (ei-esitetty), jolla mm. lasketaan valmistettavan rakenteen dimensioiden, esim. kehikon koon (korkeus x leveys), perusteella työstettävien kappaleiden tarvittavat pituudet. Tämän tiedon perusteella ohjataan määrämitallistavan katkaisusahan 4 sekä liitostapituskoneen 6 toimintaa.

Laitteiston eräs keskeinen laite on liitostapituskone 6, jonka toiminnan yleisperiaatteita selostettiin yllä ja jota on kuvattu tarkemmin rinnakkaisessa patenttihakemuksessa. Oleellista on, ettei työstettävien kappaleiden orientaatio muutu työstön aikana, vaan että kappaleet kuljetetaan laitteen läpi pituus- ja sivuttaisuuntaisilla liikkeillä, jolloin työstöt tapahtuvat sivuttaisuuntaisten liikeiden aikana. Laitteessa voi olla yksi ainoa työstöpää, kaksi rinnakkaista työstöpäätä tai neljä työstöpäätä, jotka on asennettu neli-kulmion kulmiin. Kuviossa on esitetetty se vaihtoehto, jossa työstöpäitä 9 on kaksi kappaletta rinnakkain. Liitostapitus-koneeseen 6 tuleva kappale siirretään työstöterästön 9 suh- s S 8 1 9 4 teen ensin sivulle, sitten vielä enemmän sivulle ensimmäisen työstön suorittamiseksi. Tämän jälkeen sitä kuljetetaan eteenpäin ainakin omaa pituuttaan vastaavan matkan verran, kunnes se on saatu siirretyksi laitteen poistopuolelle. Kappale saatetaan liikkumaan takaisin vastakkaiseen suuntaan sivulle, jolloin se saadaan työstetyksi toisesta päästään (jättöpäästään).

Keksinnön mukainen tuotantolinja toimii seuraavasti: Äärellisen mittaisesta kappaletavarasta 10, joka tuodaan varastosta sopivan siirtolaitteen 11 avulla, muodostetaan ensin jatkuvaa aihiota 12. Tämän tapahtuu siten, että kappaleisiin muodostetaan ensin esim. sormiliitoksen tarvitsemat liitososat. Työstö suoritetaan pituusjatkojyrsimessä 2 siten, että kuhunkin annostuslaitteesta 1 syötettävään kappaleeseen muodostetaan sen toiseen päähän naarasliitos ja sen toiseen päähän uros-liitos, jolloin työstämisen jälkeen kappaleet liimataan yhteen liimapuristimessa "head-to-tail". Jatkoliitoksen molemmat liitososat voidaan valmistaa yllä selostetulla, kahdella tai neljällä työstöpäällä varustetulla työstöyksiköllä. On kuitenkin myös mahdollista tuottaa jatkoliitos yhdellä työstöpäällä varustetussa kääntötyös-timessä 2 siten, että työstimeen asetetaan vaihesiirto, jolla saadaan aikaan naaras- tai vastaavasti urososa vaiheistamalla, edullisesti muuttamalla tukipöydän korkeutta, ^liitoksen sormen tms. vaiheen paksuuden verran.

Liimapuristinyksikön 3 jälkeen katkaistaan ohjausyksikön antamien asetusarvojen mukaan aihio määrämitallisiin kappaleisiin, jolloin kappaleiden katkaisujärjestys noudattaa lopullisen tuotteen kokoamisjärjestystä. Niinpä ikkunan . . karmia valmistettaessa katkaistaan ensin esim. alapuitetta vastaava kappale, sitten sivupuitetta, yläpuitetta ja lopuksi toista sivupuitetta vastaavat kappaleet. Tässä tapauksessa katkaisussa noudatetaan siten kehän "kiertojärjestystä". Mikäli kehä kootaan jossain toisessa järjestyksessä noudatetaan katkaisussa tietenkin sitä.

6 88194

Katkaisun jälkeen seuraa mitallistava oikaiseva höyläys 5, jolla liimapuristinyksikössä syntyneet aihion poikkeamat (tai äärellisessä aihiossa jo alunperin esiintyneet poikkeamat) poistetaan.

Näin valmistettujen määrämittaisten kappaleiden päihin työstetään rakenteen kokoamisen edellyttämät liitososat, esim. naaras-uros-liitososat tappiliitoskoneessa 6. Laitteen yllä selostetun rakenteen ja toimintaperiaatteen ansiosta voidaan työstön aikana ylläpitää kappaleiden järjestys.

Liitososien muodostuksen jälkeen suoritetaan kappaleille tarvittaessa profiilihöyläys toivottujen pituusprofiilien aikaansaamiseksi. Profiilihöylänä käytettävässä laitteessa 7 on useita peräkkäisiä profilointiyksiköitä, jotka voidaan asentaa kahteen asentoon: vapaaportti- tai työstöportti-asentoon. Vapaaporttiasennossa muodostuu vapaa sola, jonka kautta kappale pääsee vapaasti kulkemaan, kun taas työstö-porttiasennossa kappaletta työstetään kyseisen profilointi-yksikön terästöllä. Jokaisella profilointiyksiköllä voidaan työstää vain yhdenlaista profiilia. Kuvatussa laitteessa on siten aina useita profilointiyksiköitä, jotka eivät ole käytössä juuri työstettävän kappaleen kohdalla. Tämä johtaa yksittäisten kappaleiden kohdalla näennäiseen ylimitoitukseen ja -kapasiteettiin. Nämä epäkohdat kuitenkin ovat pieniä verrattuna siihen etuun, jota edustaa mahdollisuus vaihtaa työstettävä profiili erittäin nopeasti.

Profiilihöylän läpi kappaleet liikkuvat peräkkäisten vapaa-ja työstösolien muodostamaa lineaarista kulku-uraa pitkin, jolloin niiden järjestys pysyy muuttumattomana.

Profiilihöylän jälkeen kappaleista kootaan halutut rakenteet kokoomayksikössä.

Claims (8)

1. Menetelmä useista toisiinsa liitettävistä kappaleista koostuvien kotelo- ja kehärakenteiden jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi, tunnettu seuraavien vaiheiden yhdistelmästä: - materiaaliaihioiden päihin muodostetaan ensimmäisessä työstöyksikössä (2) sormiliitoksen liitososat ja työstetyt aihiot liitetään yhteen liimapuristusyksikössä (3) jatkuvan materiaaliaihion (12) muodostamiseksi, - jatkuva materiaaliaihio (12) katkaistaan määrämittaisiin kappaleisiin rakenteiden kokoamisen edellyttämässä järjestyksessä, - kappaleita työstetään sanotussa järjestyksessä toisessa työstöyksikössä (6) rakenteiden kokoamiseen tarvittavien liitososien muodostamiseksi, - haluttaessa kappaleet profiloidaan kolmannessa työstö-yksikössä (7), ja - kappaleet syötetään sanotussa järjestyksessä kokooma-yksikköön, jossa niistä muodostetaan halutut rakenteet.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työstöyksiköissä (2, 6) kappaleita käsitellään niiden pituusorientaatiota muuttamatta.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kappaleet johdetaan ensimmäisen (2) ja toisen työstöyksikön (6) läpi toisiaan seuraavien pituus-ja sivuttaissuuntaisten liikkeiden avulla, jolloin kappaleiden työstö tapahtuu oleellisesti vain sivuttaissuuntaisten liikkeiden aikana.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista ensimmäistä työstöyksikköä (2), jossa on yksi kiinteästi asennettu työstöpää ja tämän suhteen korkeussuunnassa aseteltava työstöpöytä, jonka päällä työstettävät kappaleet liikkuvat, jolloin työstöpöydän asemaa muutetaan noin puolen sormilii- 8 88194 toksen sormen verran kappaleen etupään työstön jälkeen erilaisten sormiliitosten muodostamiseksi kappaleiden etu- ja vastaavasti jättöpäähän.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista toista työstöyksikköä (6), jossa on kaksi kiinteästi asennettua, keskenään erilaista työstöpäätä (9) ja näiden suhteen kiinteästi asennettu työstöpöytä, jonka päällä työstettävät kappaleet liikkuvat vuorotellen toisen työstöpään kautta, erilaisten liitososien muodostamiseksi joka toiseen kappaleeseen.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista toista työstöyksikköä, jossa on neljä kiinteästi asennettua, pareittain erilaista työstöpäätä, erilaisten liitososien muodostamiseksi jokaisen kappaleen eri päihin.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisesta työstöyksiköstä (6) tulevat kappaleet siirretään pitkittäissuunnassa jatkuvaa kulku-uraa pitkin kolmannen työstöyksikön (7) läpi ja kappaleita työstetään sellaisten sarjaan järjestettyjen profi-lointiyksiköiden avulla, jotka on sovitettu siirrettäviksi vapaaporttiasennon ja työstöporttiasennon välillä, jolloin kullakin työstöporttiasennossa olevalla profilointiyksiköllä työstetään vain yhtä profiilia työstöaseman läpi kulkeviin kappaleisiin.

7 88194

8. Laitteisto useista toisiinsa liitettävistä kappaleista koostuvien kotelo- ja kehärakenteiden jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää peräkkäin järjestettyinä ja siirtolaitteilla toisiinsa yhdistettyinä - yhdestä kiinteästi asennetusta työstöpäästä ja tämän suhteen korkeussuunnassa aseteltavasta työstöpöydästä koostuvan työstöyksikön (2) sormiliitosten liitososien 9 88194 muodostamiseksi materiaaliaihioiden päihin, - liimapuristusyksikön (3) materiaaliaihioiden liittämiseksi toisiinsa jatkuvaksi materiaaliaihioksi (12) sormiliitosten avulla, - jatkuvan materiaaliaihion katkaisuyksikön (4) - ainakin kahdesta kiinteästi sovitetusta, keskenään erilaisesta työstöpäästä (9) sekä näiden suhteen kiinteästi asennetusta työstöpöydästä koostuvan työstöyksikön (6), jossa joka toiseen kappaleeseen on työstettävissä naaras- ja joka toiseen urosliitososat, - mahdollisesti kappaleiden profilointiyksikön (7) sekä - kappaleiden kokoomayksikön, jolloin laitteisto vielä käsittää katkaisuyksikköön (4) yhdistetyn ohjausyksikön, jolla katkaisuyksikkö on ohjattavissa siten, että se katkaisee aihion määrämittaisiin kappaleisiin rakenteiden kokoamisen edellyttämässä järjestyksessä. 10 881 94