JP6968193B2 - 棒状の被加工物、例えば窓用形材または扉用形材を加工するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、水平な平面内で搬送装置によりＺ方向に運動可能である棒状の被加工物、例えば窓用形材または扉用形材を加工するための装置であって、被加工物の運動方向に対してＹ方向に実質的に垂直に配置された平面内に、工具を備えた加工装置が設けられており、この加工装置が、被加工物に対して垂直な平面内に空間的に位置決めされている、装置に関する。

背景技術
扉または窓を製作するために使用される形材の加工時には、数多くの種々異なる作業工程が実施されなければならない。このような形材は、プラスチック、金属または木材から成っていてよい。また、種々異なる材料の組合せも可能である。例えば窓用のプラスチック中空形材が加工される場合には、排水スリットが溝に斜めにかつ／または下側に向かってかつ／または前側に向かってフライス削りされなければならない。さらに、固定枠用形材および／または無目用形材に閉鎖部分位置孔が設けられなければならない。

さらに、場合によりロックケースがフライスを用いて削り出されなければならない。ローリングシャッタガイド条片およびレインガードのための中心ねじも同じく組み付けられなければならない。さらに、ケースメント支承カバーにコーナブラケット孔が設けられなければならない。ここでは、排水・通気スリットに対する直径が相対的に大きいのに対して、閉鎖部分孔およびコーナブラケット孔は、たいてい、相対的に小さな直径を有している。これらの種々異なる穿孔およびフライスを用いた削出しを実施することができるようにするためには、それぞれ異なるサイズの種々異なる加工工具、例えばドリルまたはフライスが必要となる。

自動化された加工では、例えば単一のドリルの場合にドリルインサートを交換のために取り外す可能性が排除される。なぜならば、それにかかる手間が過度に大きくなってしまうからである。それぞれ種々異なるインサートを備えたドリルまたは種々異なる穿孔・フライス削り工具を最初から設ける方が簡単である。この加工手間に即応して、ここで、自動化された加工を可能な限り提供するために、独国特許出願公開第１９７２５０４３号明細書（DE 197 25 043 A1）に基づき、構成要素を加工するための装置が公知である。この公知の装置は、構成要素の運動方向に対して実質的に垂直に配置された平面内に延在する加工装置を有している。この加工装置は、被加工物に対して空間的に位置決めされた加工機器を備えている。加工工具が支持要素に位置しており、これによって、この支持要素に設けられた加工工具が、搬送方向に設けられた被加工物へのヨーク状の支持要素の移動によって相応に加工する。

また、加工要素として、円形の外周部に工具が相応に配置されたフルリングも知られている。このリングを通して、加工すべき被加工物を移動させることによって、リングに設けられた工具が相応に回動させられ、相応の工具がここで形材を加工する。

この公知の実施の形態では、フレキシブルな加工に相俟って支持要素に設けられた加工工具が、被加工物に対する加工速度に関して一層十分に改善に値していることが欠点であると考えられる。さらに、スライド鋸であれ、ドリル／フライスまたはこれに類するものであれ、装置に相応の加工ユニットを設けるために、特に個々の加工ステーションによって相応の装置長さが予め保たれなければならないことが欠点と考えられる。このことは、相応の加工工具を直列接続するために、加工ラインが長い構造で設計されなければならないという欠点を有している。

発明の開示
したがって、本発明の問題は、棒状の被加工物を加工するための装置を改良して、被加工物の加工に関して、１つには、穏やかな表面処理を提供しつつ、より高いプロセス確実性が保証され、特に被加工物の加工時間も著しく短縮されることが望ましい。さらに、搬送装置上の被加工物への加工工具の加工アクセスが著しくフレキシブルに保たれ、棒状の被加工物を加工するための装置が著しく短い構造になることが考慮されることも望ましい。

本発明によれば、この問題は、独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利な構成および改良形態は従属請求項から明らかになる。

本発明により得られる利点は、加工するための本発明に係る装置によって、搬送される被加工物に対して垂直な平面内での加工工具のアクセスが著しくフレキシブルに保たれる点にある。なぜならば、加工工具が、開放されたリングとして形成された開いた円弧状体に配置されているからである。この構成に基づき、いまや、いわゆる開いた円弧状体によって、いわば環状の加工ステーションを提供することが可能となる。この加工ステーションは、開いた円弧状体の移動可能性に基づき、この円弧状体に存在する工具が、棒状の形材を中心とした全ての領域に到達するように移動することができる。開いた円弧状体が所定の位置に移動させられると、本発明では、形材加工のために重要となる別の工具を円弧状体の開いた領域に走入させることが可能となる。形材を定尺切断する、例えばスライド鋸、マイタ鋸または多軸鋸を走入させることができる。また、鋸断後、本発明では、特に形材の端面側の領域を加工することができるフライス、ドリルまたは別の工具を走入させることも可能となる。したがって、形材を中心とした、いわゆる全周加工のほかに、分断ならびに端面の加工も１つの局所的なステーションで相応に行うことを達成することができる。いまや、装置または、本発明では、棒状の形材を加工するためのラインを著しく短く保つことができ、これによって、設備自体が著しくコンパクトな構造になるという利点が得られる。このコンパクトな構造形態によって、ひいては、このような設備におけるコストを節約することも達成することができる。

本発明による解決手段によって、開放された平形リングを被加工物に側方から、つまり、Ｘ方向で走入させることのほかに、被加工物に対する環状の加工の利点を付与することも可能となる。これによって、１つの平面内であらゆる側からの加工工具のアクセスも提供されている。それというのも、開放された区分に基づき、平形リングの平面内で被加工物へのアクセスを達成する別の加工工具に対する自由空間が提供されるからである。

高いフレキシビリティと加工時間の減少とは、主として、加工装置が、被加工物に対して垂直な平面内に配置された開いた円弧状体から成っており、この円弧状体が、開放されたリングとして、被加工物を中心として回動させられるように支承されていることによって達成される。リングの開放された区分は、加工装置の垂直な平面内で向かい合って位置する工具が、被加工物の加工のために、リングの開放された区分の領域に走入可能であるように寸法設定されている。したがって、いまや、被加工物に対して垂直な平面において、いわば全ての加工工程を１つの平面内で行うことができる。

本発明の特に有利な構成によれば、開放されたリングが平形リングとして、機枠に対してＸ方向に移動可能であるガントリピラーに配置されている。開放されたリングは、ガントリピラーに対して鉛直Ｙ方向に移動可能である。改良形態では、ガントリピラーに、開放された平形リングのための保持部材が配置されており、開放されたリングがその裏面でもって保持部材に回動可能に支承されている。したがって、開いたリングは、１つに、垂直Ｙ方向に移動可能であると共にＸ平面内で移動可能であるようにガントリピラーに予め保持され、こうして、加工すべき被加工物に対する開放されたリングのフレキシビリティが提供される。いまや、開いたリングによって、このリングを、加工すべき被加工物を中心として、いわば回動させることができ、リングに存在する工具が、被加工物へのアクセス性を相応に維持することが可能となる。

特に有利な構成によれば、１つには、ガイドを用いて移動可能にガントリピラーに保持され、もう１つには、このガントリピラーを越えて突出した脚片領域を有する保持部材において、開放された平形リングが、回動支承のためのガイドに設けられている。開放された平形リングは保持部材においてガイドされ、これによって、開放された平形リングをガントリピラーに対して回動させることができる。改良形態では、開放されたリングが、回動支承のために、保持部材に配置された駆動装置と協働する。この駆動装置は、移動可能な保持部材に取り付けられている。駆動装置の１つの可能な実施の形態によれば、開放されたリングがその外周部に、テンションが与えられたベルトを有している。このベルトは、駆動装置の、モータ軸に配置された駆動プーリと協働する。しかしながら、リングを回動させるために、別の駆動装置、例えば歯車伝動装置、ウォーム伝動装置、リニアモータまたはこれに類するものも可能である。特に保持部材、ここではガイドへの開放されたリングの確実でフレキシブルな回動支承を保証するために、それぞれ駆動プーリの前後で保持部材に変向ローラが配置されている。これらの変向ローラは、リングの外周部に設けられたベルトをガイドし、リングの周面に押し付ける。

本発明の特に有利な改良形態によれば、開放されたリングの手前側に、少なくとも１つの移動可能なキャリッジが配置されており、このキャリッジにモータと加工工具とが配置されている。開放されたリングの外周部には、モータに形状接続するための手段が設けられている。したがって、開放された平形リングの手前側の領域において、加工工具がリングの外周部もしくは弧の範囲にわたって移動することができることが確保されると共に提供される。改良形態では、開放されたリングにおいて、このリングの両自由端のうちの一方の自由端に固く組み付けられた、被加工物に対して半径方向に向けられた少なくとも１つの工具が配置されていることも提案されている。開放されたリングの回動支承に基づき、工具を被加工物のあらゆる点に移動させることができる。なぜならば、本発明では、特に３６０°にわたるアクセスが保証されているからである。

すでに上述したように、開放された平形リングの平面内では、フレームに対してＸ方向に移動可能なガントリピラーに別の加工工具が対向配置されている。この別の加工工具は、第２のガントリピラーに対して同じくＹ方向に移動可能である。したがって、開放された区分が、向かい合って位置する第２のガントリピラーに向けられるように、開放されたリングが相応に回動させられると、この開放されたリングによってアクセス可能にされた領域へと加工工具を走入させることができる。この加工工具自体は、被加工物の定尺切断または端面側の端部の加工を相応に行うことができる鋸、フライスまたはドリルを含む。

本発明の実施例を図面に純粋に概略的に示し、以下に詳細に説明する。

棒状の被加工物を加工するための本発明に係る装置の斜視図である。 図１に示した装置の正面図である。 図１に示した装置に設けられた工具の別の位置における別の正面図である。 図１に示した装置に設けられた工具のさらに別の位置における別の正面図である。 ガントリピラーに設けられた開放されたリングの斜視図である。 開放されたリングならびに加工工具に対するキャリッジ駆動のための１つの可能な駆動装置の詳細な斜視図である。

実施例
図１〜図４には、水平な平面内で搬送装置（図示せず）によりＺ方向に運動可能である棒状の被加工物２、例えば窓用形材または扉用形材を加工するための本発明に係る装置１が、それぞれ個別に示してある。被加工物２の運動方向に対して実質的に垂直に配置された平面内、本実施例ではＹ平面内には、工具４を備えた加工装置３．１，３．２が設けられている。この加工装置３．１，３．２は、被加工物２に対して垂直な平面内に空間的に位置決めされている。特に図１〜図４から認めることができるように、加工装置３．１は、被加工物２に対して垂直な平面内に配置された開いた円弧状体から成っている。この円弧状体は、開放された平形リング５として、Ｚ軸における被加工物２を中心として回動可能に支承されている。この回動可能な支承は、略示した矢印によって明らかである。

開放された平形リング５は、加工装置３．１の垂直な平面内で向かい合って位置する加工装置３．２の工具７が、被加工物２の加工のために、平形リング５の開放された区分６の領域に走入可能となるように、開放された区分６でもって寸法設定されている。このことは、特に図２および図４に詳細に明示してある。特に図１および図５から明確に認めることができるように、開放された平形リング５は、機枠９に対してＸ方向に移動可能であるガントリピラー８に配置されている。開放された平形リング５は、ガントリピラー８において鉛直Ｙ方向に移動可能であり、これによって、まず、開放された平形リング５を上方に移動させることができ、そして、加工すべき被加工物２に向かって移動させることができる。図１〜図４の概観図ならびに図４および図６の詳細図から認めることができるように、ガントリピラー８には、開放された平形リング５のための保持部材１０が配置されている。開放された平形リング５はその外周部１１を介して保持部材１０に回動可能に支承されている。この保持部材１０自体は領域１２において、ガイドによって移動可能にガントリピラー８に支承されている。保持部材１０の領域１２には、脚片状の領域１３が付設されている。この領域１３には、開放された平形リング５を回動支承するためのガイドが設けられている。このガイドは、特に図５に略示してある。したがって、特に保持部材１０はガントリピラー８においてＸ軸およびＹ軸で移動可能となる。保持部材１０には、特に開放された平形リング５の背面が支承されており、これによって、平形リング５を保持部材１０に対して相応に回動させることができる。

開放された平形リング５は、回動支承のために、保持部材１０に配置された駆動装置１４と協働する。この駆動装置１４は、特に図５および図６に詳細に認めることができる。このためには、開放された平形リング５がその外周部１１に、テンションが与えられたベルト１５を有している。このベルト１５は、モータ軸１６に配置された駆動プーリ１７と協働する。このことは、図６に明確に認めることができる。駆動プーリ１７は、伝動装置１８を介してモータ１９に連結されている。図６からさらに認めることができるように、それぞれ駆動プーリ１７の前後で保持部材１０に変向ローラ２０，２１が配置されている。この変向ローラ２０，２１は、平形リング５の外周部１１に設けられたベルト１５をガイドする。したがって、駆動プーリ１７が回転させられると、相応してベルト１５が、本実施例では片側で外周部１１から受け取られ、その後、駆動プーリ１７を乗り越えた後、相応して、後方に位置する変向ローラ２０，２１によって再び外周部１１に載せられ、ここで、外周部１１に接するようにもしくは外周部１１に向かって押圧されることが明確になる。この駆動装置１４に基づき、保持部材１０に設けられたガイドでの開放された平形リング５の回動可能性が得られる。前述した駆動装置は、本実施例において、単に１つの可能な実施の形態を記載しているにすぎない。平形リング５を回動支承するための駆動装置として、歯車駆動装置、リニアモータまたはこれに類するものを使用することも可能である。

特に図５および図６からさらに認めることができるように、開放された平形リング５の手前側には、モータ２４を備えた少なくとも１つの移動可能なキャリッジ２２が配置されている。このキャリッジ２２には、被加工物２に対して半径方向に向けられた加工工具４が配置されている。開放された平形リング５の外周部１１には、モータ２４に形状接続するための手段２３、例えばベルトが設けられている。当然ながら、開放された平形リング５を回動させるための前述した実施の形態に相応して、キャリッジ２２の移動可能性もこのキャリッジ２２に相応に設けることができる。本実施例では、相応して、変向ローラ２５，２６と、駆動プーリ２７と、モータ２８とを設けるもこともでき、これによって、本実施例では、キャリッジ２２を、開放された平形リング５において前方の領域で外周部１１にわたって移動させることができる。したがって、開放された平形リング５の弧の寸法にわたって移動することができる、特に移動可能な工具４が得られる。

特別な構成によれば、開放された平形リング５において、この平形リング５の両自由端２９，３０のうちの一方の自由端に、平形リング５に固く組み付けられていて、被加工物２に対して半径方向に向けられた少なくとも１つの工具４が配置されている。このことは、図１〜図５に相応に認めることができる。工具４を固くつまり不動に配置することによって、開いた円弧形状に基づき、本実施例では、固く配置された工具４を、キャリッジに設けられた移動可能な工具４と組み合わせて、加工すべき被加工物２のあらゆる位置へ到達させることが可能となる。

図１〜図４の概観図に明確に認めることができるように、開放された平形リング５の平面内では、機枠９に対してＸ方向に移動可能なガントリピラー３１に加工工具７が対向配置されている。ガントリピラー３１に設けられた加工工具７は、同じくＹ方向に移動可能であり、これによって、加工工具７を、加工すべき被加工物２に対して、上側からでも下側からでも係合させることができるように移動させることができる。特に本実施例に認めることができるように、本実施例では、加工工具７が、特に棒状の被加工物２の分離を行うことができる鋸である。このことは、例えば図４に明確に認めることができる。例えば、本実施例では、分離された形材の端面を向かい合った位置から相応に加工することができるフライスまたはドリルは図示していない。

１ 装置
２ 被加工物
３ 加工装置３．１，３．２
４ ３．１に設けられた工具
５ 平形リング
６ 開放された区分
７ ３．２に設けられた工具
８ ガントリピラー 平形リング
９ 機枠
１０ 保持部材
１１ 外周部
１２ プレート ガイドされる領域
１３ プレート 脚片領域
１４ 駆動装置
１５ ベルト
１６ モータ軸
１７ 駆動プーリ
１８ 伝動装置
１９ モータ
２０ 変向ローラ
２１ 変向ローラ
２２ キャリッジ
２３ 手段
２４ モータ キャリッジ
２５ 変向ローラ
２６ 変向ローラ
２７ 駆動プーリ
２８ モータ
２９ 自由端
３０ 自由端
３１ ガントリピラー

Claims (12)

1. 搬送装置により水平な平面内のＺ方向に運動可能である棒状の被加工物（２）を加工するための装置（１）であって、前記被加工物（２）の運動方向に対して垂直に配置された平面内に、工具（４）を備えた加工装置（３）が設けられており、該加工装置（３）が、前記被加工物（２）に対して前記垂直な平面内に空間的に位置決めされている、装置（１）において、
   前記加工装置（３．１）が、前記被加工物（２）に対して前記垂直な平面内に配置された開いた円弧状体から成っており、該円弧状体が、開放された区分（６）を有する開放された平形リング（５）として、前記被加工物（２）を中心として回動可能に支承され、
   前記開放された平形リング（５）に、少なくとも１つの移動可能なキャリッジ（２２）が配置されており、該キャリッジ（２２）にモータ（２４）と工具（４）とが配置されていることを特徴とする、装置（１）。
2. 前記開放された平形リング（５）が、機枠（９）に対し、水平な平面内において前記Ｚ方向に垂直なＸ方向に移動可能であるガントリピラー（８）に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記開放された平形リング（５）が、前記ガントリピラー（８）に対して鉛直Ｙ方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１および２記載の装置。
4. 前記ガントリピラー（８）に、前記開放された平形リング（５）のための保持部材（１０）が配置されており、前記開放された平形リング（５）がその外周部（１１）を介してもしくはその外周部（１１）において前記保持部材（１０）に回動可能に支承されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記保持部材（１０）に、前記開放された平形リング（５）を回動支承するためのガイドが設けられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記開放された平形リング（５）が、前記回動支承のために、前記保持部材（１０）に配置された駆動装置（１４）と協働することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記駆動装置（１４）が、前記開放された平形リング（５）の前記外周部（１１）と協働することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記開放された平形リング（５）において、該リングの両自由端（２９，３０）のうちの一方の自由端に、前記平形リング（５）に固定されていて、前記被加工物（２）に対して半径方向に向けられた少なくとも１つの工具（４）が配置されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記リング（５）の前記開放された区分（６）は、前記加工装置（３．１）の前記垂直な平面内で向かい合って位置する第２の加工装置（３．２）の加工工具（７）が、前記被加工物（２）の加工のために、前記リング（５）の前記開放された区分（６）の領域に走入可能となるように寸法設定されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 対向配置された前記加工工具（７）が、前記機枠（９）に対し、水平な平面内において前記Ｚ方向に垂直なＸ方向に移動可能なガントリピラー（３１）に配置されていることを特徴とする、請求項９記載の装置。
11. 前記加工工具（７）が、前記ガントリピラー（３１）に対して鉛直Ｙ方向に移動可能であることを特徴とする、請求項９又は１０記載の装置。
12. 前記加工工具（７）が、鋸、フライスまたはドリルを含むことを特徴とする、請求項９から１１までのいずれか１項記載の装置。

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