WO2021058745A1 - Vakuumspanneinrichtung - Google Patents

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WO2021058745A1
WO2021058745A1 PCT/EP2020/076905 EP2020076905W WO2021058745A1 WO 2021058745 A1 WO2021058745 A1 WO 2021058745A1 EP 2020076905 W EP2020076905 W EP 2020076905W WO 2021058745 A1 WO2021058745 A1 WO 2021058745A1
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WO
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shut
vacuum
workpiece
consoles
console
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Application number
PCT/EP2020/076905
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Gringel
Markus TENTRUP
Jörg Martinetz
Jens Kübler
Original Assignee
Homag Gmbh
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Publication date
Application filed by Homag Gmbh filed Critical Homag Gmbh
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    • 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 vacuum clamping device for Aufneh men and clamping a workpiece to be machined.
  • vacuum clamping devices through which plat ten-like workpieces can be clamped in such a way that they are held in a fixed position for a machining operation.
  • Such vacuum clamping devices are used, for example, in woodworking devices for clamping wood or chipboard.
  • the vacuum clamping devices usually have several clamping bars or consoles on which slidable suction elements are provided. These suction elements form support surfaces for a workpiece, with a vacuum being provided on the suction elements via the clamping bars in order to suck in and hold the workpiece.
  • a guide to each other positioning bar In order to position the clamping bars and / or suction elements according to the dimensions of a workpiece to be clamped, they are provided with a guide to each other positioning bar.
  • the negative pressure is provided to the clamping bars via a common negative pressure distribution system with a central vacuum valve, so that the negative pressure is applied to all clamping bars.
  • a common negative pressure distribution system with a central vacuum valve, so that the negative pressure is applied to all clamping bars.
  • several working fields can be formed by the clamping bars, such vacuum clamping devices usually having two or four working fields.
  • the clamping bar of a work area is provided with the negative pressure via its own vacuum distribution system, so that the clamping bars of a work area can only be positioned within this work area and cannot be positioned in an adjacent work area.
  • Such vacuum clamping directions had limited flexibility for arranging and positioning the clamping bars and / or suction elements.
  • the object of the present invention is to propose a vacuum clamping device through which a high degree of flexibility allows for picking up and clamping at least one workpiece to be machined.
  • the vacuum clamping device for picking up and clamping at least one workpiece to be processed, in particular special for a woodworking device, has several brackets that can be moved relative to one another, with suction elements for placing and clamping of the at least one workpiece can be arranged on the console, as well as with at least one vacuum device , through which a negative pressure can be provided for clamping the at least one workpiece on the consoles, the negative pressure device having several shut-off valves and at least one shut-off valve assigned to each console, so that the negative pressure can be provided independently of one another by the shut-off valves on each console.
  • This forms a vacuum clamping device with several consoles for holding and clamping workpieces, which can be individually adapted to the workpiece to be clamped.
  • the consoles of the vacuum clamping device can be individually adapted to the dimensions of a workpiece to be clamped, so that, in addition to high flexibility, low energy requirements can also be achieved for generating the negative pressure.
  • a preferred embodiment of the vacuum clamping device can provide that the negative pressure can be provided by the at least one shut-off valve on the console assigned to the shut-off valve.
  • the at least one shut-off valve on each console enables individual regulation of the negative pressure.
  • the shut-off valve assigned to the console can also have a significantly smaller size, since the negative pressure provided by an individual console has a lower volume flow than the central total volume flow generated by the negative pressure source.
  • At least one shut-off valve and the console assigned to the shut-off valve form an independently controllable subsystem of the vacuum device.
  • each console and the at least one shut-off valve assigned to the console can form an independently controllable subsystem of the negative pressure device in which the negative pressure can be provided individually by the shut-off valve.
  • the at least one shut-off valve can be integrated in the console or arranged on the console, preferably on or in a head area of the console. In this way, the at least one shut-off valve can be provided directly on the console, so that it is moved along with the console when the console is positioned. Because the at least one shut-off valve is integrated in the console, a compact design of the console can be provided. In addition, by integrating the at least one shut-off valve in the console, protection against damage and contamination can be achieved.
  • An embodiment of the vacuum clamping device can provide that the at least one shut-off valve is designed as a pneumatic valve.
  • pneumatic valves can have a small overall size so that they can be arranged directly on the console or integrated in the console.
  • the pneumatic valve can enable direct regulation of the negative pressure in the respective console.
  • Pneumatic valves also have short switching times so that the negative pressure can be regulated quickly and precisely.
  • a guide device can be provided, wherein the consoles can be moved independently of one another along an adjustment range of the guide device and the negative pressure can be provided to each console over the entire adjustment range of the guide device.
  • Such a guide device can achieve a high degree of flexibility when adapting the consoles to a workpiece to be clamped.
  • each console can be provided over the entire adjustment range, it can be provided, in particular with more than two consoles, that these can not only be positioned in a defined work area, but rather positioned very flexibly in the entire adjustment range of the guide device and at the same time every position can be supplied with the oppression.
  • This high flexibility is also achieved in that the consoles can be positioned independently of one another by the guide device, so that the consoles can be precisely adapted to a workpiece to be clamped.
  • the guide device can be part of a holding device or can also be arranged on a base frame of the processing device or can be designed to be integrated by this.
  • a further preferred embodiment of the vacuum clamping device can provide that the vacuum device has at least one central vacuum source and comprises at least one flow channel through which the vacuum can be provided at each console over the entire adjustment range of the guide device.
  • the negative pressure can be generated by one or more centrally arranged negative pressure sources and provided on the consoles via the at least one flow channel.
  • a low energy requirement of the vacuum device can be achieved.
  • a control device can be provided through which the shut-off valves assigned to the consoles are provided of the negative pressure can be controlled independently of one another. In this way, flexible provision of the negative pressure at the respective consoles can be provided.
  • the control device can control the shut-off valves assigned to the consoles depending on the workpiece to be clamped, in particular depending on the dimensions of the workpiece to be clamped.
  • a particularly high flexibility of the vacuum clamping device can be achieved in that only a number of shut-off valves corresponding to the dimensions of the workpiece is controlled for clamping the workpiece.
  • the negative pressure for clamping the workpiece is only provided on the consoles that are required to securely clamp the workpiece. In this way, an energy-efficient vacuum clamping device can be formed.
  • a detection device can be provided through which dimensions of the workpiece to be clamped can be detected, the control device activating the shut-off valves as a function of the detected dimensions.
  • a detection device can be designed as an optical detection device and detect the dimensions of the workpiece, for example, by a camera-based system or by a laser-technical device.
  • a display device which can be controlled by the control device, with the display device being able to display a positioning of the consoles and / or suction elements for picking up and clamping the at least one workpiece.
  • information can be projected into a work area or receiving area of the vacuum clamping device, the information indicating to the user which consoles and / or suction elements must be positioned at which point in order to optimally clamp the workpiece.
  • the display device can also communicate this information to the user by means of acoustic or haptic signals.
  • the control device can control a positioning device, the consoles and / or suction elements being able to be automatically positioned by the positioning device for picking up and clamping the at least one workpiece.
  • a vacuum clamping device can be formed in which manual operation by the user is not absolutely necessary.
  • Such a vacuum clamping device can be used in particular in a partially automated or fully automated processing device.
  • An embodiment of the vacuum clamping device can provide that the woodworking device is CNC-controlled or is designed as a CNC-controlled machining center or is an assembly of a CNC-controlled machining center.
  • automated control of the wood processing device can be made possible.
  • a partially or fully automated machining of the workpiece can be provided through the CNC control or the integration of the machining device into a CNC-controlled machining center.
  • the CNC control also enables complex workpiece geometries to be machined automatically and can also control the vacuum clamping device.
  • Fig. 1 is a perspective view of a Vakuumspannein direction.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a vacuum clamping device 10 for receiving and clamping plate-shaped workpieces.
  • a vacuum clamping device 10 can be used in a processing device, for example a wood processing device, in order to hold one or more workpieces in a fixed position for a processing operation.
  • a wood processing device can be a CNC-controlled processing device or an assembly of a CNC-controlled processing center or form a CNC-controlled processing center.
  • the workpieces are in particular those that are at least partially made of wood, wood-based materials, plastic, composite materials or the like. Such workpieces are used, for example, in the field of furniture and component manufacturing. This can be a wide variety of workpieces, such as solid wood or chipboard, lightweight panels, sandwich panels and the like. However, the present invention is not limited to the clamping of such workpieces.
  • the vacuum clamping device 10 has a holding device 11 on which two consoles 12 are arranged. These consoles 12 are designed as clamping beams. A console table for the workpieces can be formed by the consoles 12.
  • the holding device 11 has two guides 13, through which the consoles 12 are provided to be movable relative to the holding device 11. These guides 13 are designed as linear guides and enable the brackets 12 to be positioned in an X direction. Guide elements 14, which are provided on the consoles 12, engage in the guides 13.
  • the consoles 12 are positioned by the engaging in the guides 13 guide elements 14 independently of one another along a range X of the guides 13 Verstellbe.
  • the consoles 12 and the guides 13 are designed as profile elements, for example as extruded profile elements.
  • suction elements At a Upper side 16 of the consoles 12 suction elements, not shown in detail, can be arranged, which can be positioned independently of one another along a longitudinal extension of the consoles 12 in a Y direction.
  • the suction elements form support areas on which the workpiece to be clamped can be placed.
  • the holding device 11 is not limited to such a configuration.
  • the holding device 11 is not limited to such a configuration.
  • the holding device 11 is not limited to such a configuration.
  • the holding device 11 can also be designed as part of a base frame of the processing device.
  • more than two consoles 12 can be arranged on the holding device 11. It can also be provided that several such holding devices 11 with brackets 12 arranged thereon are arranged to one another, for example two or four, whereby a large coherent working field or also one or more individually controllable working fields can be formed.
  • the vacuum clamping device 10 also comprises a negative pressure device 17.
  • This negative pressure device 17 has a negative pressure source 18 and a negative pressure distribution system 19.
  • the vacuum source 18 generates a vacuum that is made available to the consoles 12 via the vacuum distribution system 19.
  • This vacuum distribution system 19 is formed by a plurality of flow channels 20 which are at least partially provided in the guides 13 and / or consoles 12 or are formed by the guides 13 and / or the consoles 12.
  • the flow channels 20 of the negative pressure distribution system 19 are formed by an inner contour of the guides 13 and / or consoles designed as extruded profiles
  • the guides 13 In order to provide the negative pressure at the consoles 12, the guides 13 have a multiplicity of outlet openings 21 along the adjustment area X. These outlet openings 21 are provided in a closable manner and are converted into an open position to provide the negative pressure when a console 12 is positioned with the guide element 14 to a corresponding outlet opening 21.
  • the guide element 14 thus forms a vacuum connection between the guide 13 and the console 12.
  • a plurality of suction elements are provided at the top 16 of the console 12.
  • the suction elements can be positioned in relation to these suction openings 22, so that the negative pressure provided to the consoles 12 can be used via the suction elements in order to suck in the workpiece placed on the suction elements.
  • the suckling openings are the suckling openings
  • suction opening 22 is provided closable and are transferred to an opening position when a suction element is positioned at the respective suction opening 22.
  • the vacuum device 17 also includes a plurality of shut-off valves 23, a shut-off valve 23 being assigned to a console 12 in each case.
  • the shut-off valves 23 By means of the shut-off valves 23, the negative pressure in the console 12 assigned to the respective shut-off valve 23 can be regulated. As shown in Figure 1, the shut-off valves are
  • shut-off valves 23 arranged on a head region 24 of the consoles 12. It can also be provided that the shut-off valves 23 are arranged at a different position of the consoles 12 or that the shut-off valves 23 are installed or integrated in the consoles 12.
  • the shut-off valves 23 provide that the negative pressure in each console 12 can be regulated independently of one another.
  • the shut-off valves 23 are designed in particular as pneumatic valves that can be switched between an open position and a closed position and optionally one or more intermediate positions. In this way, an independently controllable part system 25 of the vacuum device 17 are formed by each console 12 and the shut-off valve 23 assigned to the respective console 12. As a result, the negative pressure at each console 12 can be provided independently of the other console 12 or the other consoles 12.
  • the vacuum device 17 has a control device 26. At least the shut-off valves 23 assigned to the consoles 12 can be controlled individually by the control device 26. In particular, it is provided that the shut-off valves 23 are controlled by the control device 26 as a function of the workpiece to be clamped, ie as a function of the dimensions or dimensions of the workpiece.
  • shut-off valves 23 of the consoles 12 that are required to clamp a workpiece with the vacuum clamping device 10 are controlled by the control device 26. In this way, the negative pressure is only provided on the consoles 12 that are required for clamping the workpiece.
  • the shut-off valves 23 are arranged in the closed position on consoles 12, which are not required for clamping the workpiece concerned, so that no negative pressure is provided on consoles 12.
  • the consoles 12, which are used to clamp the workpiece can be positioned as desired by a user along the adjustment range X of the guides 13. In this way, the consoles 12 for clamping the workpiece or several workpieces can be positioned as required and any work fields can be formed or the consoles 12 can be grouped into any work fields.
  • the vacuum clamping device 10 can have a detection device not shown in detail.
  • This detection device can be designed as an optical detection device, for example as a camera system or a laser device.
  • the dimensions of the workpiece can be detected by the detection device before it is clamped.
  • the detection device is coupled to the control device 26. In this way, the control device 26 can automatically control the shut-off valves 23 as a function of the recorded dimensions of the workpiece.
  • the vacuum clamping device 10 can additionally have a display device, likewise not shown in detail, which can be controlled by the control device 26.
  • This display device can visually, acoustically and / or haptically indicate to the user, depending on the workpiece to be clamped, in particular depending on the dimensions of the workpiece, those consoles 12 and / or Sau giata that must be positioned by the user to clamp the work piece through the vacuum clamping device 10.
  • the display device can display both the consoles 12 and / or suction elements to be positioned and the exact position in which the consoles 12 and / or suction elements must be positioned for clamping the workpiece.
  • Such a display device can be designed, for example, as a projector which is arranged above the consoles 12 and displays corresponding information. Acoustic and / or haptic information can also be output by the display device, so that the user can be provided with information on the consoles 12 and / or suction parts to be positioned via signals, tones or, for example, by vibrating at least parts of the processing device.
  • control device 26 can control a positioning device, also not shown, by means of which the consoles 12 and / or suction elements are automatically positioned depending on the workpiece to be clamped, in particular depending on the dimensions of the workpiece. In this way, manual positioning by the user is no longer necessary. LIST OF REFERENCE SYMBOLS FOR SOLUTIONS

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumspanneinrichtung (10) zum Aufnehmen und Spannen wenigstens eines zu bearbeitenden Werkstücks, insbesondere für eine Holzbearbeitungseinrichtung, aufweisend mehrere relativ zueinander bewegbare Konsolen (12), wobei an den Konsolen (12) Saugelemente zum Auflegen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks anordenbar sind, sowie mit zumindest einer Unterdruckeinrichtung (17), durch welche ein Unterdruck zum Spannen des wenigstens einen Werkstücks an den Konsolen (12) bereitstellbar ist, wobei die Unterdruckeinrichtung (17) mehrere Absperrventile (23) aufweist, wobei jeder Konsole (12) wenigstens ein Absperrventil (23) zugeordnet ist, sodass der Unterdruck durch die Absperrventile (23) an jeder Konsole (12) unabhängig voneinander bereitstellbar ist.

Description

Vakuumspanneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vakuumspanneinrichtung zum Aufneh men und Spannen eines zu bearbeitenden Werkstücks.
Es sind Vakuumspanneinrichtungen bekannt, durch welche plat tenförmige Werkstücke derart gespannt werden können, dass die se für einen Bearbeitungsvorgang in einer ortsfesten Position gehalten sind. Solche Vakuumspanneinrichtungen werden bei spielsweise bei Holzbearbeitungseinrichtungen zum Spannen von Holz- oder Spanplatten eingesetzt. Die Vakuumspanneinrichtun gen weisen zumeist mehrere Spannbalken bzw. Konsolen auf, an denen verschiebbare Saugelemente vorgesehen sind. Diese Sau gelemente bilden Auflageflächen für ein Werkstück, wobei an den Saugelementen über die Spannbalken ein Unterdrück bereit gestellt wird, um das aufgelegte Werkstück anzusaugen und zu halten. Um die Spannbalken und/oder Saugelemente entsprechend der Dimensionen eines zu verspannenden Werkstücks zu positio nieren, sind diese durch eine Führung zueinander positionier bar vorgesehen. Der Unterdrück wird den Spannbalken dabei über ein gemeinsames Unterdruckverteilsystem mit einem zentralen Vakuumventil bereitgestellt, sodass der Unterdrück an allen Spannbalken anliegt. Bei größeren Vakuumspanneinrichtungen können durch die Spannbalken mehrere Arbeitsfelder gebildet sein, wobei solche Vakuumspanneinrichtungen zumeist zwei oder vier Arbeitsfelder aufweisen. Dabei wird den Spannbalken eines Arbeitsfeldes der Unterdrück über ein eigenes Vakuumverteil system bereitgestellt, sodass die Spannbalken eines Arbeits feldes ausschließlich innerhalb dieses Arbeitsfeldes positio nierbar sind und nicht in einem benachbarten Arbeitsfeld posi tionierbar sind. Solche Vakuumspannenrichtungen wiesen eine begrenzte Flexibilität zum Anordnen und Positionieren der Spannbalken und/oder Saugelemente auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vakuumspannein richtung vorzuschlagen, durch welche eine hohe Flexibilität zum Aufnehmen und Spannen wenigstens eines zu bearbeitenden Werkstücks ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vakuumspannein richtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhän gigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vakuumspanneinrichtung zum Aufnehmen und Spannen wenigstens eines zu bearbeitenden Werkstücks, insbe sondere für eine Holzbearbeitungseinrichtung, weist mehrere relativ zueinander bewegbare Konsolen auf, wobei an den Konso len Saugelemente zum Auflegen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks anordenbar sind, sowie mit zumindest einer Unter druckeinrichtung, durch welche ein Unterdrück zum Spannen des wenigstens einen Werkstücks an den Konsolen bereitstellbar ist, wobei die Unterdruckeinrichtung mehrere Absperrventile aufweist und jeder Konsole wenigstens ein Absperrventil zuge ordnet ist, sodass der Unterdrück durch die Absperrventile an jeder Konsole unabhängig voneinander bereitstellbar ist. Dadurch ist eine Vakuumspanneinrichtung mit mehreren Konsolen zum Aufnehmen und Spannen von Werkstücken gebildet, welche in dividuell an das zu spannende Werkstück anpassbar ist. Indem jeder Konsole wenigstens ein Absperrventil zugeordnet ist, kann an jeder Konsole eine individuelle Regelung des Unter drucks erfolgen, sodass der Unterdrück bedarfsgerecht an den Konsolen bereitgestellt wird, die erforderlich sind, um das betreffende Werkstück sicher zu spannen. Auf diese Weise kön nen die Konsolen der Vakuumspanneinrichtung individuell an Ab messungen eines zu spannenden Werkstücks angepasst werden, so dass neben einer hohen Flexibilität auch ein geringer Energie bedarf für die Erzeugung des Unterdrucks erreicht sein kann.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vakuumspanneinrichtung kann vorsehen, dass der Unterdrück durch das wenigstens eine Ab sperrventil jeweils an der dem Absperrventil zugeordneten Kon sole bereitstellbar ist. Auf diese Weise ist durch das wenigs tens eine Absperrventil an jeder Konsole eine individuelle Re gelung des Unterdrucks ermöglicht. Gegenüber eines zentralen Absperrventils kann das der Konsol zugeordnete Absperrventil zudem eine wesentlich geringere Baugröße aufweisen, da der ei ner einzelnen Konsole bereitgestellte Unterdrück einen gerin geren Volumenstrom aufweist, als der durch die Unterdruckquel le erzeugte zentrale Gesamtvolumenstrom.
In einer Weiterbildung der Vakuumspanneinrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass zumindest durch das wenigstens eine Ab sperrventil und die dem Absperrventil zugeordnete Konsole ein unabhängig regelbares Teilsystem der Unterdruckeinrichtung ge bildet ist. Dadurch kann jede Konsole und das wenigstens eine der Konsole zugeordnete Absperrventil ein eigenständig regel bares Teilsystem der Unterdruckeinrichtung bilden, in welchem durch das Absperrventil der Unterdrück individuell bereit stellbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vakuumspanneinrichtung kann das zumindest eine Absperrventil in der Konsole inte griert sein oder an der Konsole, vorzugsweise an oder in einem Kopfbereich der Konsole, angeordnet sein. Auf diese Weise kann das zumindest eine Absperrventil unmittelbar an der Konsole vorgesehen sein, sodass dieses beim Positionieren der Konsole mit der Konsole mitbewegt wird. Indem das zumindest eine Ab sperrventil in der Konsole integriert ist, kann eine kompakte Bauweise der Konsole vorgesehen sein. Zudem kann durch die In tegration des zumindest einen Absperrventils in der Konsole ein Schutz vor Beschädigungen sowie Verschmutzungen erreicht sein.
Ein Ausgestaltung der Vakuumspanneinrichtung kann vorsehen, dass das zumindest eine Absperrventil als ein pneumatisches Ventil ausgebildet ist. Solche pneumatischen Ventile können eine geringe Baugröße aufweisen, sodass diese unmittelbar an der Konsole angeordnet oder in der Konsole integriert werden können. Zudem kann durch das pneumatische Ventil eine direkte Regelung des Unterdrucks in der jeweiligen Konsole ermöglicht sein. Pneumatische Ventile weisen außerdem kurze Schaltzeiten auf, sodass die Regelung des Unterdrucks schnelle und präzise erfolgen kann. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Vakuumspan neinrichtung kann eine Führungseinrichtung vorgesehen sein, wobei die Konsolen unabhängig voneinander entlang eines Ver stellbereichs der Führungseinrichtung bewegbar sind und jeder Konsole der Unterdrück über den gesamten Verstellbereich der Führungseinrichtung bereitstellbar ist. Durch eine solche Füh rungseinrichtung kann eine hohe Flexibilität beim Anpassen der Konsolen auf ein zu spannendes Werkstück erreicht sein. Dadurch, dass der Unterdrück jeder Konsole über den gesamten Verstellbereich bereitstellbar ist, kann insbesondere bei mehr als zwei Konsolen vorgesehen sein, dass diese nicht nur in ei nem definierten Arbeitsfeld positionierbar sind, sondern sehr flexibel in dem gesamten Verstellbereich der Führungseinrich tung positioniert und gleichzeitig an jeder Position mit dem Unterdrück versorgt werden können. Diese hohe Flexibilität wird auch dadurch erreicht, dass die Konsolen durch die Füh rungseinrichtung jeweils unabhängig voneinander positioniert werden können, sodass ein exaktes Anpassen der Konsolen auf ein zu spannendes Werkstück ermöglicht sein kann. Dabei kann die Führungseinrichtung sowohl Teil einer Haltevorrichtung sein oder auch an einem Grundgestell der Bearbeitungseinrich tung angeordnet oder durch dieses integriert ausgebildet sein.
Eine weiter bevorzugte Ausgestaltung der Vakuumspanneinrich tung kann vorsehen, dass die Unterdruckeinrichtung wenigstens eine zentrale Unterdruckquelle aufweist und zumindest einen Strömungskanal umfasst, durch welchen der Unterdrück an jeder Konsole über den gesamten Verstellbereich der Führungseinrich tung bereitstellbar ist. Auf diese Weise kann der Unterdrück durch eine oder mehrere zentral angeordnete Unterdruckquellen erzeugt und über den zumindest einen Strömungskanal an den Konsolen bereitgestellt werden. Insbesondere durch das Vorse hen von nur einer zentralen Unterdruckquelle, kann ein gerin ger Energiebedarf der Unterdruckeinrichtung erreicht sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Vakuumspanneinrichtung kann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, durch welche die den Konsolen zugeordneten Absperrventile zum Bereitstellen des Unterdrucks unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Auf diese Weise kann ein flexibles Bereitstellen des Unterdrucks an den jeweiligen Konsolen vorgesehen sein.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Vakuumspan neinrichtung kann die Steuerungseinrichtung die den Konsolen zugeordneten Absperrventile in Abhängigkeit von dem zu span nenden Werkstück, insbesondere in Abhängigkeit von den Abmes sungen des zu spannenden Werkstücks, ansteuern. Auf diese Wei se kann eine besonders hohe Flexibilität der Vakuumspannein richtung erreicht sein, indem zum Spannen des Werkstücks nur eine den Abmessungen des Werkstücks entsprechende Anzahl von Absperrventilen angesteuert wird. Dadurch wird der Unterdrück zum Spannen des Werkstücks nur an den Konsolen bereitgestellt, die erforderlich sind um das Werkstück sicher zu spannen. Auf diese Weise kann eine energieeffiziente Vakuumspanneinrichtung ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Vakuumspanneinrichtung kann eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, durch welche Abmessun gen des zu spannenden Werkstücks erfassbar sind, wobei die Steuerungseinrichtung die Absperrventile in Abhängigkeit von den erfassten Abmessungen ansteuert. Eine solche Erfassungs einrichtung kann als eine optische Erfassungseinrichtung aus gebildet sein und die Abmessungen des Werkstücks beispielswei se durch ein kamerabasiertes System oder durch eine lasertech nische Einrichtung erfassen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vakuumspanneinrichtung kann vorsehen, dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche durch die Steuerungseinrichtung ansteuerbar ist, wobei durch die Anzeigeeinrichtung eine Positionierung der Konsolen und/oder Saugelemente zum Aufnehmen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks anzeigbar ist. Insbesondere können dabei In formationen in einen Arbeitsbereich bzw. Aufnahmebereich der Vakuumspanneinrichtung projiziert werden, wobei die Informati onen dem Benutzer anzeigen, welche Konsolen und/oder Saugele mente an welcher Stelle positioniert werden müssen, um das Werkstück optimal zu spannen. Auf diese Weise kann ein beson- ders einfaches und intuitives Positionieren der Konsolen und/oder Saugelemente ermöglicht sein. Die Anzeigeeinrichtung kann dem Benutzer diese Informationen auch durch akustische oder haptische Signale mitteilen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vakuumspan neinrichtung kann die Steuerungseinrichtung eine Positionier einrichtung ansteuern, wobei die Konsolen und/oder Saugelemen te zum Aufnehmen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks durch die Positioniereinrichtung automatisiert positionierbar sind. Durch diese automatisierte Positionierung der Konsolen und/oder Saugelemente kann eine Vakuumspanneinrichtung ausge bildet sein, bei welcher eine manuelle Bedienung durch den Be nutzer nicht zwingend erforderlich ist. Eine solche Vakuum spanneinrichtung kann insbesondere bei einer teilautomatisier ten oder vollautomatisierten Bearbeitungseinrichtung einge setzt werden.
Eine Ausgestaltung der Vakuumspanneinrichtung kann vorsehen, dass die Holzbearbeitungseinrichtung CNC-gesteuert ist oder als CNC-gesteuertes Bearbeitungszentrum ausgebildet ist oder ein Aggregat eines CNC-gesteuerten Bearbeitungszentrums ist. Dadurch kann eine automatisierte Steuerung der Holzbearbei tungseinrichtung ermöglicht sein. Durch die CNC-Steuerung oder die Integration der Bearbeitungseinrichtung in ein CNC- gesteuertes Bearbeitungszentrum kann eine teil- oder vollauto matisierte Bearbeitung des Werkstücks vorgesehen sein. Die CNC-Steuerung ermöglicht zudem auch komplexe Werkstückgeomet rien automatisiert zu bearbeiten und kann auch die Vakuumspan neinrichtung ansteuern.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Beispiels näher beschrieben und erläu tert. Die der Beschreibung und der Figur zu entnehmenden Merk male können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vakuumspannein richtung.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Vakuum spanneinrichtung 10 zum Aufnehmen und Spannen von plattenför migen Werkstücken. Insbesondere kann eine solche Vakuumspan neinrichtung 10 bei einer Bearbeitungseinrichtung eingesetzt werden, beispielsweise einer Holzbearbeitungseinrichtung, um ein oder mehrere Werkstücke für einen Bearbeitungsvorgang in einer ortsfesten Position zu halten. Eine solche Holzbearbei tungseinrichtung kann eine CNC-gesteuerte Bearbeitungseinrich tung oder ein Aggregat eines CNC-gesteuerten Bearbeitungszent rums sein oder ein CNC-gesteuertes Bearbeitungszentrum bilden.
Bei den Werkstücken handelt es sich insbesondere um solche, die zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen ausgebildet sind. Solche Werkstücke kommen beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementefertigung zum Einsatz. Dabei kann es sich um unter schiedlichste Werkstücke handeln, beispielsweise Massivholz oder Spanplatten, Leichtbauplatten, Sandwichplatten und ähnli che. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Ver spannen derartiger Werkstücke beschränkt.
Die Vakuumspanneinrichtung 10 weist eine Haltevorrichtung 11 auf, an der zwei Konsolen 12 angeordnet sind. Diese Konsolen 12 sind als Spannbalken ausgebildet. Durch die Konsolen 12 kann ein Konsolentisch für die Werkstücke gebildet sein. Die Haltevorrichtung 11 weist zwei Führungen 13 auf, durch welche die Konsolen 12 beweglich zur Haltevorrichtung 11 vorgesehen sind. Diese Führungen 13 sind als Linearführung ausgebildet und ermöglichen eine Positionierung der Konsolen 12 in einer X-Richtung. In die Führungen 13 greifen Führungselemente 14 ein, welche an den Konsolen 12 vorgesehen sind. Die Konsolen 12 sind durch die in die Führungen 13 eingreifenden Führungs elemente 14 unabhängig voneinander entlang eines Verstellbe reiches X der Führungen 13 positionierbar. Die Konsolen 12 so wie die Führungen 13 sind als Profilelemente, beispielsweise als stranggepresste Profilelemente, ausgebildet. An einer Oberseite 16 der Konsolen 12 sind nicht näher dargestellte Saugelemente anordenbar, die unabhängig voneinander entlang einer Längserstreckung der Konsolen 12 in eine Y-Richtung po sitionierbar sind. Durch die Saugelemente sind Auflagebereiche gebildet, auf welche das zu spannende Werkstück auflegbar ist.
Die Haltevorrichtung 11 ist jedoch nicht auf eine solche Aus gestaltung beschränkt. Insbesondere kann die Haltevorrichtung
11 mehr als zwei Führungen 13 aufweisen oder die Führung 13 auch andersartig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Haltevorrichtung 11 auch als Teil eines Grundgestells der Be arbeitungseinrichtung ausgebildet sein. Insbesondere können an der Haltevorrichtung 11 auch mehr als zwei Konsolen 12 ange ordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere sol cher Haltevorrichtungen 11 mit daran angeordneten Konsolen 12 zueinander angeordnet sind, beispielsweise zwei oder vier, wodurch ein großes zusammenhängendes Arbeitsfeld oder auch ei ne oder mehrere individuell regelbare Arbeitsfelder gebildet sein können.
Die Vakuumspanneinrichtung 10 umfasst zudem eine Unterdruck einrichtung 17. Diese Unterdruckeinrichtung 17 weist eine Un terdruckquelle 18 sowie einen Unterdruckverteilsystem 19 auf. Durch die Unterdruckquelle 18 wird ein Unterdrück erzeugt, der über das Unterdruckverteilsystem 19 an den Konsolen 12 bereit gestellt wird. Dieses Unterdruckverteilsystem 19 ist durch mehrere Strömungskanäle 20 gebildet, die zumindest teilweise in den Führungen 13 und/oder Konsolen 12 vorgesehen sind oder durch die Führungen 13 und/oder die Konsolen 12 ausgebildet sind. Insbesondere sind die Strömungskanäle 20 des Unterdruck verteilsystems 19 durch eine Innenkontur der als strangge presste Profile ausgebildeten Führungen 13 und/oder Konsolen
12 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist es beispiels weise auch möglich, mindestens einen Strömungskanal 20 nach Art eines Kabelschlepps auszubilden.
Zum Bereitstellen des Unterdrucks an den Konsolen 12 weisen die Führungen 13 entlang des Verstellbereichs X eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 21 auf. Diese Austrittsöffnungen 21 sind verschließbar vorgesehen und werden zum Bereitstellen des Unterdrucks in eine Öffnungsstellung überführt, wenn eine Kon sole 12 mit dem Führungselement 14 zu einer entsprechenden Austrittsöffnungen 21 positioniert wird. Durch das Führungs element 14 ist somit eine Unterdruckverbindungen zwischen der Führung 13 und der Konsole 12 gebildet.
An der Oberseite 16 der Konsole 12 sind eine Vielzahl von Säu göffnungen 22 vorgesehen. Zu diesen Säugöffnungen 22 sind die nicht näher dargestellten Saugelemente positionierbar, sodass der den Konsolen 12 bereitgestellte Unterdrück über die Sau gelemente eingesetzt werden kann, um das auf die Saugelemente aufgelegte Werkstück anzusaugen. Dabei sind die Säugöffnungen
22 verschließbar vorgesehen und werden in eine Öffnungsstel lung überführt, wenn ein Saugelement zu der jeweiligen Säu göffnung 22 positioniert wird.
Die Unterdruckeinrichtung 17 umfasst zudem mehrere Absperrven tile 23, wobei jeweils ein Absperrventil 23 einer Konsole 12 zugeordnet ist. Durch die Absperrventile 23 ist der Unterdrück in der dem jeweiligen Absperrventil 23 zugeordneten Konsole 12 regelbar. Wie in Figur 1 dargestellt, sind die Absperrventile
23 an einem Kopfbereich 24 der Konsolen 12 angeordnet. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Absperrventile 23 an einer an deren Position der Konsolen 12 angeordnet sind oder dass die Absperrventile 23 in den Konsolen 12 eingebaut bzw. integriert sind.
Durch die Absperrventile 23 ist vorgesehen, dass der Unter drück in jeder Konsole 12 unabhängig voneinander regelbar ist. Die Absperrventile 23 sind insbesondere als pneumatische Ven tile ausgebildet, die zwischen einer Öffnungsstellung und ei ner Schließstellung und gegebenenfalls einer oder mehreren Zwischenstellungen geschaltet werden können. Auf diese Weise sind durch jede Konsole 12 sowie das der jeweiligen Konsole 12 zugeordnete Absperrventil 23 ein unabhängig regelbares Teil system 25 der Unterdruckeinrichtung 17 gebildet. Dadurch ist der Unterdrück an jeder Konsole 12 unabhängig von der anderen Konsole 12 oder den anderen Konsolen 12 bereitstellbar. Zudem weist die Unterdruckeinrichtung 17 eine Steuerungsein richtung 26 auf. Durch die Steuerungseinrichtung 26 sind zu mindest die den Konsolen 12 zugeordneten Absperrventile 23 einzeln ansteuerbar. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Absperrventile 23 von der Steuerungseinrichtung 26 in Ab hängigkeit von dem zu spannenden Werkstück, d.h. in Abhängig keit von den Abmessungen bzw. Dimensionen des Werkstücks, an gesteuert werden.
Durch die Steuerungseinrichtung 26 werden demnach nur diejeni gen Absperrventile 23 der Konsolen 12 angesteuert, die erfor derlich sind, um ein Werkstück mit der Vakuumspanneinrichtung 10 zu spannen. Auf diese Weise wird der Unterdrück nur an den Konsolen 12 bereitgestellt, die zum Spannen des Werkstücks er forderlich sind. An Konsolen 12, die zum Spannen des betref fenden Werkstücks nicht erforderlich sind, sind die Absperr ventile 23 in der Schließstellung angeordnet, sodass an den Konsolen 12 kein Unterdrück bereitgestellt wird. Die Konsolen 12, die zum Spannen des Werkstücks eingesetzt werden, können von einem Benutzer entlang des Verstellbereichs X der Führun gen 13 beliebig positioniert werden. Auf diese Weise können die Konsolen 12 zum Spannen des Werkstücks oder von mehreren Werkstücken bedarfsgerecht positioniert werden und beliebig Arbeitsfelder gebildet werden oder die Konsolen 12 beliebig zu Arbeitsfeldern gruppiert werden.
Die Vakuumspanneinrichtung 10 kann eine nicht näher darge stellte Erfassungseinrichtung aufweisen. Diese Erfassungsein richtung kann als eine optische Erfassungseinrichtung, bei spielsweise als ein Kamerasystem oder eine Lasereinrichtung, ausgebildet sein. Durch die Erfassungseinrichtung können die Abmessungen des Werkstücks erfasst werden, bevor dieses ge spannt wird. Die Erfassungseinrichtung ist mit der Steuerungs einrichtung 26 gekoppelt. Auf diese Weise kann die Steuerungs einrichtung 26 die Absperrventile 23 in Abhängigkeit von den erfassten Abmessungen des Werkstücks automatisiert ansteuern. Die Vakuumspanneinrichtung 10 kann ergänzend eine ebenfalls nicht näher dargestellte Anzeigeeinrichtung aufweisen, welche von der Steuerungseinrichtung 26 ansteuerbar ist. Diese Anzei geeinrichtung kann dem Benutzer in Abhängigkeit von dem zu spannenden Werkstück, insbesondere in Abhängigkeit von den Ab messungen des Werkstücks, diejenigen Konsolen 12 und/oder Sau gelemente visuell, akustisch und/oder haptisch anzeigen, die durch den Benutzer positioniert werden müssen, um das Werk stück durch die Vakuumspanneinrichtung 10 zu spannen. Dabei können durch die Anzeigeeinrichtung sowohl die zu positionie renden Konsolen 12 und/oder Saugelemente angezeigt werden als auch die exakte Position in der die Konsolen 12 und/oder Sau gelemente zum Spannen des Werkstücks positioniert werden müs sen.
Eine solche Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise als ein Projektor ausgebildet sein, der oberhalb der Konsolen 12 ange ordnet ist und entsprechende Informationen darstellt. Auch akustische und/oder haptische Informationen können durch die Anzeigeeinrichtung ausgegeben werden, sodass dem Benutzer über Signale, Töne oder beispielsweise durch ein Vibrieren zumin dest von Teilen der Bearbeitungseinrichtung Informationen zu den zu positionierenden Konsolen 12 und/oder Saugteilen ver mittelt werden.
Zudem kann die Steuerungseinrichtung 26 eine ebenfalls nicht näher dargestellte Positioniereinrichtung ansteuern, durch welche die Konsolen 12 und/oder Saugelemente in Abhängigkeit von dem zu spannenden Werkstück, insbesondere in Abhängigkeit von den Abmessungen des Werkstücks, automatisiert positioniert werden. Auf diese Weise ist ein manuelles positionieren durch den Benutzer nicht mehr erforderlich. Bezugszeichenliste tung sole ung ystems ung

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumspanneinrichtung (10) zum Aufnehmen und Spannen we nigstens eines zu bearbeitenden Werkstücks, insbesondere für eine Holzbearbeitungseinrichtung, aufweisend mehrere relativ zueinander bewegbare Konsolen (12), wobei an den Konsolen (12) Saugelemente zum Auflegen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks anordenbar sind, sowie mit zumindest einer Unterdruckeinrichtung (17), durch welche ein Unterdrück zum Spannen des wenigstens einen Werk stücks an den Konsolen (12) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckeinrichtung (17) mehrere Absperrventile (23) aufweist, wobei jeder Konsole (12) wenigstens ein Absperrventil (23) zugeordnet ist, sodass der Unterdrück durch die Absperrventile (23) an jeder Konsole (12) unab hängig voneinander bereitstellbar ist.
2. Vakuumspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdrück durch das wenigstens eine Absperrventil (23) jeweils an der dem Absperrventil (23) zugeordneten Konsole (12) bereitstellbar ist.
3. Vakuumspanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest durch das wenigstens eine Absperrventil (23) und die dem Absperrventil (23) zugeordnete Konsole (12) ein unabhängig regelbares Teilsystem (25) der Unterdruck einrichtung (17) gebildet ist.
4. Vakuumspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Absperrventil (23) in der Konsole in tegriert ist oder an der Konsole (12), vorzugsweise an oder in einem Kopfbereich (24) der Konsole (12), angeord net ist.
5. Vakuumspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Absperrventil (23) als ein pneumati sches Ventil ausgebildet ist.
6. Vakuumspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungseinrichtung (11) vorgesehen ist, wobei die Konsolen (12) unabhängig voneinander entlang eines Ver stellbereichs (X) der Führungseinrichtung (11) bewegbar sind und jeder Konsole (12) der Unterdrück über den ge samten Verstellbereich (X) der Führungseinrichtung (11) bereitstellbar ist.
7. Vakuumspanneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckeinrichtung (17) wenigstens eine Unter druckquelle (18) aufweist und zumindest einen Strömungs kanal (20) umfasst, durch welchen der Unterdrück an jeder Konsole (12) über den gesamten Verstellbereich (X) der Führungseinrichtung (11) bereitstellbar ist.
8. Vakuumspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (26) vorgesehen ist, durch welche die den Konsolen (12) zugeordneten Absperrventile (23) zum Bereitstellen des Unterdrucks unabhängig vonei nander ansteuerbar sind.
9. Vakuumspanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerungseinrichtung (26) die den Konsolen (12) zugeordneten Absperrventile (23) in Abhängigkeit von dem zu spannenden Werkstück, insbesondere in Abhängigkeit von den Abmessungen des zu spannenden Werkstücks, ansteu erbar sind.
10.Vakuumspanneinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche Abmessungen des zu spannenden Werkstücks erfassbar sind, wobei die Steuerungseinrichtung (26) die Absperrventile (23) in Abhängigkeit von den erfassten Abmessungen an steuert.
11.Vakuumspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche durch die Steuerungseinrichtung (26) ansteuerbar ist, wobei durch die Anzeigeeinrichtung eine Positionierung der Konsolen (12) und/oder Saugelemente zum Aufnehmen und Spannen des wenigstens einen Werkstücks anzeigbar ist.
12.Vakuumspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerungseinrichtung (26) eine Positionierein richtung ansteuerbar ist, wobei die Konsolen (12) und/oder Saugelemente zum Aufnehmen und Spannen des we nigstens einen Werkstücks durch die Positioniereinrich tung automatisiert positionierbar sind.
13.Vakuumspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzbearbeitungseinrichtung CNC-gesteuert ist oder als CNC-gesteuertes Bearbeitungszentrum ausgebildet ist oder ein Aggregat eines CNC-gesteuerten Bearbeitungszent rums ist.
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