JP3609088B2 - プレート状のワークを切削加工するための加工センタ - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、木材または木材状の材料から成るプレート状のワークを切削加工するための加工センタであって、１つまたは複数の加工スペースを備えた加工領域が設けられており、該加工領域が、少なくとも１つのワーク支持部を有しており、該ワーク支持部が、加工領域の長手方向座標（Ｘ軸）および横座標（Ｙ軸）の方向で位置調整可能な吸込緊定器を備えており、さらに加工ユニットが設けられていて、該加工ユニットが工具スピンドルを備えており、該工具スピンドルが、加工領域の上方でＸ軸およびＹ軸を含む複数の軸線の方向で移動可能である形式のものに関する。
背景技術
プログラム制御される加工ユニットを有する、このような形式の加工センタを用いて、プレート状のワーク、つまり特に家具部分または室内装飾用の装飾部材を、上面および周面の側から切削加工することができる。たとえばワークに特定の輪郭を付与する目的でワークをその周面に沿ってフライス加工したり、またはワークに貫通孔または切欠きを設けることができる。このことは、ワーク支持部におけるワークの緊定の点で問題となる。なぜならば、このような加工過程において、ワーク載設部が損傷されてはならないからである。このためには、ワーク載設部に位置するワークおよび場合によってはワーク載設部自体も、加工領域においてＸ軸およびＹ軸の方向で自由に位置決め可能でなければならない。さらに、加工領域を所定のタイミングで通過しかつ個々の加工過程時に当該ワークと共に加工スペースに停止される搬送手段、たとえば搬送チェーンにワークを緊定することも不可能である。なぜならば、個々のワークを、搬送手段によって支持される個所で支障なく加工することができないからである。とりわけワークの周方向縁部の加工時では、加工工具と搬送手段との間の衝突が排除されない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第4101904号明細書に基づき、数値制御される正面フライスが公知である。この公知の正面フライスはワークのための吸込緊定器を備えた加工領域を有している。この加工領域にワークを供給しかつ排出するためには、互いにチェーン結合された多数の搬送装置が設けられており、これらの搬送装置はロボット、搬入コンベヤ、搬出コンベヤ、方向切換コンベヤおよび同期化コンベヤを有している。このような搬送システムのためには、ワークをそれぞれ位置正確に搬送し、かつ加工領域に配置できるようにするために手間のかかる制御が必要となる。
発明の開示
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の加工センタを改良して、加工領域におけるワーク支持部への、ワーク輪郭に対応するプログラムに関連したワーク供給と、加工後のワークの搬送とを機械により行うことのできるような加工センタを提供することである。
この課題を解決するために本発明の構成では、加工領域に、ワーク支持部の高さで、端部側の整直ステーションを備えた搬入コンベヤと、搬出コンベヤとが続いて設けられており、両コンベヤの間で加工領域の片側に沿って搬送装置が配置されているようにした。この搬送装置は、ワークの片側の縁部を把持する、移動可能な緊定器を備えており、前記搬送装置が、前記搬入コンベヤの端部に設けられた整直ステーションでワークを引き取って、このワークをほぼ同じレベルで、加工領域に設けられた所定の１つの加工スペースまたは複数の加工スペースにまで搬送し、この場所でワークをワーク支持部に設けられた吸込緊定器に引き渡し、さらにこの場所からワークを加工後に前記搬出コンベヤにまで搬送するようにした。
本発明にとって重要となるのは、加工センタにおいてワークを所定のタイミングで加工領域に通すことである。この場合、ワーク支持部の機械操作により、加工ユニットに対するワークの正確な位置決めが可能となり、緊定器を有する搬送装置の片側配置により、加工領域において衝突なしの加工が可能となる。特に、搬送装置に設けられた緊定器はワーク支持部に設けられた吸込緊定器によるワークの引取り後に、加工領域から完全に進出させることができるので、この搬送装置の緊定器はワークの縁部に沿った全周加工を損なわない。
前記搬入コンベヤおよび前記搬出コンベヤの、少なくとも加工領域に直接に続いている範囲と、前記搬送装置とが、同一の搬送方向を有していると有利である。これによって、加工センタの範囲において、アングル引渡しなしの直線的な搬送が得られる。
前記搬送装置が、第１の緊定器と第２の緊定器とから成る２つのグループを有しており、第１の緊定器のグループが、前記搬入コンベヤの端部に設けられた整直ステーションと加工領域との間で移動可能であり、第２の緊定器のグループが、加工領域と前記搬出コンベヤとの間で移動可能であると特に有利である。すなわち、第１の緊定器のグループは加工領域でワーク支持部にワークを引き渡した後に、再び整直ステーションに戻り、これにより整直ステーションで次のワークを収容することができる。他方では、先行したワークの加工が行われる。同様に、搬送装置の第２の緊定器のグルーブはワーク加工時に加工領域において、その都度加工されたワークが引き続き搬送の目的で搬出コンベヤに引き取られる位置に移動することができる。なぜならば、加工領域のワーク支持部における位置決め後のワークの十分な位置固定が、ワーク支持部の吸込緊定器によって確保されているからである。
ワーク支持部は付加機能を備えていてよい。この付加機能は特に、長尺でかつ重く、しかも搬送装置の緊定器の縁部作用個所からＹ軸の方向に大きく突出するようなワークのために有利である。このためには、ワーク支持部が、吸込緊定器を有する２つ以上の支持体から成っていてよい。これらの支持体は搬送方向に対して平行にＸ方向に移動可能である。これらの支持体のうちの少なくとも１つの支持体は、整直ステーションにおけるワークの引取り時に搬入コンベヤに向かって移動し、かつ加工領域への戻り走行時にワークを支持するように制御されている。原則的にワーク支持部全体を、加工領域へ向かう搬送時にワークをこのように支持するために利用することができる。この場合、ワーク支持部の吸込緊定器が当該ワークを位置固定していない限りは、搬送装置に対するワークの相対的な移動を行うこともできる。同じく、ワーク支持部の前記移動可能な支持体のうちの少なくとも１つの支持体は加工領域から搬出コンベヤへのワークの移動時に、当該ワークを支持する目的で搬出コンベヤに向かう方向で一緒に移動することもできる。
本発明のさらに別の有利な構成では、整直ステーションが搬送装置に対して平行に、つまりＸ軸方向に対して平行に長手方向スケールを有していて、かつ搬送方向に対して直角に横方向レールを有している。この横方向レールには、搬入コンベヤによってワークが当て付けられる。各ワークを衝突なしに加工領域に向かって搬送できるようにするためには、横方向レールが、引き続きワークを同じレベルで搬送する目的で離反運動可能である。このことは、整直されたワークが搬送装置の緊定器によって整直ステーションで把持されるやいなや行われる。
各ワークの整直された長手方向縁部が整直ステーションで搬送装置の緊定器によって収容されるようにするためには、前記長手方向スケールが整直ステーションの、搬送装置が設けられている側と同じ側に配置されていると有利である。この場合にも、長手方向スケールと搬送装置の緊定器との間の衝突を排除するために、長手方向スケールは当該ワークが把持される前に緊定器の作業範囲から進出させられる。
プレート状のワークのの搬送のためには、特に搬入コンベヤのためにもローラ軌道が適当である。このようなローラ軌道は整直ステーションの範囲において、ローラ軌道の搬送平面が搬送方向に対して相対的に傾けられているローラを有しており、この場合、ワークは長手方向スケールに向かう横方向搬送成分を受ける。円筒状のローラの傾斜は長手方向スケールに関係しており、この長手方向スケールのストッパ平面に対してローラの軸線は直角に位置するのではなく、搬送方向で90゜よりも小さい角度で位置している。
【図面の簡単な説明】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。図面はプレート状のワークを切削加工するための加工センタの平面図を示している。
本発明を実施するための最良の形態
図面には、加工ユニット１が示されている。この加工ユニット１は工具スピンドル２を備えており、この工具スピンドル２は切削加工工具、たとえばフライス、ドリル、中心外作動式の工具、たとえばソーまたはこれに類するものに用いられる工具取付部（図示しない）を有している。工具スピンドル２は加工室３内で複数の軸線の方向に移動可能であり、この場合、加工室３は下方に向かって、ワーク支持部５を備えた加工領域４によって仕切られている。長手方向、つまりＸ方向でも、たとえば長方形の加工領域４に対して直角な横方向、つまりＹ方向でも、工具スピンドル２を移動させることができる。さらに工具スピンドル２は、たとえば鉛直方向の位置または水平方向の位置をとるために、積み替え可能なスピンドルヘッドに装着されていてよい。
ワーク支持部５は複数の支持体６によって形成される。これらの支持体６の上面は、プレート状のワークを収容するために、互いに同じレベルに位置調整された、真空式の吸込緊定器７を有している。支持体６はその長手方向に対して直角に、つまりＸ方向に、それぞれ個別に移動可能であり、しかも加工過程が行われる際に吸込緊定器７と、工具スピンドル２に設けられた工具との間での衝突が排除されるように位置調整され得る。このためには、吸込緊定器７が支持体６に沿ってＹ方向で位置決め可能である。ワーク載置部５には、唯一つのワークまたは複数のワークを配置することができる。これに応じて、加工領域４は１つまたは複数の加工スペースを提供する。
加工領域４に設けられたワーク支持部５にはワークが機械により供給される。このためには加工領域４が搬入側と搬出側とを有している。搬入側には、ワーク支持部５もしくは支持体６に設けられた、吸込緊定器７と同じ高さで、搬入コンベヤ８が続いている。この搬入コンベヤ８はローラ軌道として形成されている。搬入コンベヤ８の端部はワークのための整直ステーション９として形成されている。整直ステーション９の一方の側に沿って、搬入コンベヤ８のローラ10の上方には長手方向スケール11が延びている。この長手方向スケール11には、プレート状のワークの片側が当て付けられる。このためには、搬入コンベヤ８の整直ステーション９の範囲で、ローラ10の、水平方向平面に位置する軸線が、長手方向スケール11に対して相対的にそれぞれ傾けられている。傾斜角度は90゜よりも少しだけ小さい角度であり、搬送方向に開いている。さらに、整直ステーション９の端部には、加工領域４に向かって搬入コンベヤ８の搬送路の高さに横方向レール12が配置されている。この横方向レール12では、ワークの、長手方向スケール11に当接する第１の縁部に対して直角に延びる第２の縁部が整直される。この横方向レール12はワークの搬送路から搬出運動可能であり、これによってワークは搬入コンベヤ８の整直ステーション９から加工領域４に進入することができる。
加工領域４の搬出側には、搬出コンベヤ13が配置されている。この搬出コンベヤ13には、加工されたワークが搬送される。ワークを搬入コンベヤ８の整直ステーション９から加工機械の加工領域４に搬送し、この場所からさらに搬出コンベヤ13に搬送することは、搬送装置14によって行われる。この搬送装置14は加工領域４の後側に配置されている。加工領域４の後側には、加工ユニット１も案内されている。搬送装置４は直線的に搬入コンベヤ８の整直ステーション９から加工領域４の傍らを通って搬出コンベヤ13にまで通じている。搬送装置４は単軌道または２軌道に形成されていてよい。
図示の実施例では、搬送装置14が２軌道に形成されていて、第１の緊定器15から成る第１のグループと、第２の緊定器16から成る第２のグループとを有している。緊定器15,16は緊定つめまたはこれに類するものである。このような緊定つめはプレート状のワークの対応する縁部を把持し、これによってワークを搬送方向に連行することができる。すなわち、第１の緊定器15は搬入コンベヤ８の整直ステーション９から加工領域４にまで移動可能であり、それに対して、第２の緊定器16は加工領域４と搬出コンベヤ13との間で移動させることができる。第１の緊定器15から成る第１のグループは搬入コンベヤ８の整直ステーション９で、その都度整直されたワークを把持して、このワークを整直された状態で加工領域４にまで搬送し、この場所でワークは比較的長尺の加工領域４の範囲に設けられた当該加工スペースで、ワーク支持部５の吸込緊定器７によって引き取られる。第１の緊定器15から大きく突出する長尺のワークの場合には、整直ステーション９から加工スペースまでへの搬送をワーク支持部５の支持体６によって補助することができる。この場合、加工機械の通過方向に移動可能な支持体６は整直ステーション９に向かって移動させられて、ワークと一緒に加工領域４の加工スペースにおける、各加工のために必要となる所定の位置にまで移動させられる。加工時にワークは吸込緊定器７によってワーク支持部５に位置固定されるので、ワークは搬送装置14の第１の緊定器15による位置調整をもはや必要としない。したがって、この第１の緊定器15は吸込緊定器７によるワークの引取り後に再び整直ステーション９にまで戻り、これによってこの場所で後続のワークを引き取る。
加工されたワークを加工領域４の各加工スペースから搬出コンベヤ13に搬出することは、逆の運動順序で搬送装置14の第２の緊定器16によって行われる。この第２の緊定器16は加工スペースにおいて当該ワークを把持して、この当該ワークを場合によっては、ワーク支持部５に設けられた、一緒に走行する支持体６の補助を受けて搬出コンベヤ13に向かって連行する。

Claims (8)

1. 木材または木材状の材料から成るプレート状のワークを切削加工するための加工センタであって、１つまたは複数の加工スペースを備えた加工領域（４）が設けられており、該加工領域（４）が、少なくとも１つのワーク支持部（５）を有しており、該ワーク支持部（５）が、加工領域（４）の長手方向座標（Ｘ軸）および横座標（Ｙ軸）の方向で位置調整可能な吸込緊定器（７）を備えており、さらに加工ユニット（１）が設けられていて、該加工ユニット（１）が工具スピンドル（２）を備えており、該工具スピンドル（２）が、加工領域（４）の上方でＸ軸およびＹ軸を含む複数の軸線の方向で移動可能である形式のものにおいて、加工領域（４）に、ワーク支持部（５）の高さで、端部側の整直ステーション（９）を備えた搬入コンベヤ（８）と、搬出コンベヤ（13）とが続いて設けられており、両コンベヤ（8,13）の間で加工領域（４）の片側に沿って搬送装置（14）が配置されており、該搬送装置（14）が、ワークの片側の縁部を把持する、移動可能な緊定器（15,16）を備えており、前記搬送装置（14）が、前記搬入コンベヤ（８）の端部に設けられた整直ステーション（９）でワークを引き取って、ほぼ同じレベルで加工領域（４）にまで搬送し、この場所でワーク支持部（５）の吸込緊定器（７）に引き渡し、さらにこの場所から加工後に前記搬出コンベヤ（13）にまで搬送することを特徴とする、プレート状のワークを切削加工するための加工センタ。
2. 前記搬入コンベヤ（８）および前記搬出コンベヤ（13）の、少なくとも加工領域（４）に直接に続いている範囲と、前記搬送装置（14）とが、同一の搬送方向、つまりＸ軸方向の搬送方向を有している、請求項１記載の加工センタ。
3. 前記搬送装置（14）が、第１の緊定器（15）と第２の緊定器（16）とから成る２つのグループを有しており、第１の緊定器（15）のグループが、前記搬入コンベヤ（８）の端部に設けられた整直ステーション（９）と加工領域（４）との間で移動可能であり、第２の緊定器（16）のグループが、加工領域と前記搬出コンベヤ（13）との間で移動可能である、請求項１または２記載の加工センタ。
4. ワーク支持部（５）が、吸込緊定器（７）を有する２つ以上の支持体（６）から成っており、該支持体（６）が、Ｘ軸の方向で前記搬送装置（14）に対して平行に移動可能であり、前記支持体（６）のうちの少なくとも１つの支持体（６）が、前記整直ステーション（９）におけるワークの引取り時に前記搬入コンベヤ（８）に向かって移動し、かつ加工領域（４）に向かう戻り走行時にワークを支持するように制御されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の加工センタ。
5. ワーク支持部（５）に設けられた前記移動可能な支持体（６）のうちの少なくとも１つの支持体（６）が、加工領域（４）から前記搬出コンベヤ（13）へのワークの移動時に、当該ワークを支持する目的で前記搬出コンベヤ（13）に向かう方向で一緒に移動する、請求項４記載の加工センタ。
6. 前記整直ステーション（９）が、前記搬送装置（14）に対して平行な長手方向スケール（１１）と、前記搬送装置（14）に対して直角な横方向レール（12）とを有しており、該横方向レール（12）に前記搬入コンベヤ（８）によってワークが当て付けられ、しかも前記第１の緊定器（15）による各ワークの把持後に、ワークを引き続き同じレベルで加工領域（４）に搬送する目的で前記横方向レール（12）が離反運動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の加工センタ。
7. 整直ステーション（９）に設けられた前記長手方向スケール（11）が、前記搬送装置（14）の側に配置されていて、前記第１の緊定器（15）による各ワークの把持前に、該第１の緊定器（15）の作業範囲から進出するように離反運動可能である、請求項６記載の加工センタ。
8. 前記搬入コンベヤ（８）がローラ軌道として形成されていて、該ローラ軌道が、少なくとも前記整直ステーション（９）の範囲で、ワークに前記長手方向スケール（11）に向かう横方向搬送成分が付与されるように傾けられて配置されたローラ（10)を有している、請求項６または７記載の加工センタ。

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