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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR THE MOUNTING OF PLANAR WORKPIECES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/053899
Kind Code:
A1
Abstract:
The device for mounting planar workpieces, mounts the workpieces for machining lying flat. The machining of the workpiece is carried out by means of machining units which may be driven in an X- and a Y-axis. The device comprises support beams in the Y-axis, upon which workpiece tensioners are arranged. The support beams may be positioned on a guide track in the direction of the X-axis along the machining units. The guide track for the support beams is endless and has a positioning section to which turning sections are connected which run into a return section, in order to be able to move the workpieces along the machining units on the support beams.

Inventors:
KEMPKENSTEFFEN HEINZ (DE)
HUCKE HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013847
Publication Date:
June 16, 2005
Filing Date:
December 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
KLESSMANN IMA GMBH HOLZBEARBEI (DE)
KEMPKENSTEFFEN HEINZ (DE)
HUCKE HELMUT (DE)
International Classes:
B23Q3/06; B23Q7/00; B23Q7/03; B27C5/06; B27M1/08; B65G17/00; B65G47/00; (IPC1-7): B23Q7/00; B27C5/06; B65G17/00; B65G47/00
Foreign References:
DE2228726A11974-01-03
US3682469A1972-08-08
US5730195A1998-03-24
DE19847249A12000-04-20
US5758869A1998-06-02
Attorney, Agent or Firm:
Elbertzhagen, Otto (Bielefeld, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Aufnahme von plattenförmigen, flachlie gend zu bearbeitenden Werkstücken aus Holz oder Holzer satzstoffen, insbesondere von solchen für den Möbel oder Innenausbau, mittels programmgesteuerter Bearbei tungsaggregate, deren Bearbeitungswerkzeuge zumindest in Richtung zweier Achsen, einer XAchse und einer YAchse, verfahrbar sind, wobei in Richtung der YAchse sich erstreckende Tragbalken vorhanden sind, auf denen in de ren Längsrichtung positionierbare Werkstückspanner nach oben vorstehend angeordnet sind, und wobei ferner eine Führungsbahn vorhanden ist, an der die Tragbalken in Richtung der XAchse entlang den Bearbeitungsaggregaten positionierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (2) für die Tragbalken (6) endlos ist und einen entlang der Bearbeitungsaggregate sich erstreckenden Positionierabschnitt (3) aufweist, an des sen beiden Enden von den Tragbalken (6) nacheinander durchfahrbare Umlenkabschnitte (4) anschließen, die in einen unterhalb des Positionierabschnittes (3) sich erstreckenden Rückführungsabschnitt (5) übergehen, ent lang dem die Tragbalken (6) mit den Werkstückspannern (8) nach unten hin kopfstehend gehalten sowie verfahrbar sind, wozu die Tragbalken (6) infolge Durchfahrens der Umlenkabschnitte (4) um 180° gewendet werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die XAchse und die YAchse eine horizontale XY Ebene definieren, wobei die Abschnitte (3,4, 5) der Führungsbahn (2) in einer dazu senkrechten Ebene liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbalken (6) und die Werkstückspanner (8) mit einer elektrischen Energiequelle mittels einer entlang der Führungsbahn (2) verlaufenden Stromschiene und damit zusammenwirkenden berührungslosen oder schleifenden Kon takten verbindbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbalken (6) jeweils eigene Verfahrund Posi tionierabtriebe haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierantriebe der Tragbalken (6) mittels eines Zahnrades oderritzels in Eingriff mit einer ge zahnten Schiene stehen, die sich entlang der Führungs bahn (2) erstreckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (2) als elektromagnetische Linearführung ausgebildet ist und die Tragbalken (6) mit damit zusammenwirkenden Linearmotoren ausgestattet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspanner (8) mit einem Antriebssystem zum Verfahren und Positionieren entlang dem jeweiligen Tragbalken (6) ausgestattet sind, welches dem der Trag balken (6) entspricht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale zum Verfahren und Positionieren der Tragbalken (6) und der Werkstückspanner (8) über die entlang der Führungsbahn (2) verlaufende Strom schiene und die damit zusammenwirkenden Kontakte über tragen werden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale zum Verfahren und Positionieren der Tragbalken (6) und der Werkstückspanner (8) per Funk übertragen werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l9, dadurch gekennzeichnet,' daß die Werkstückspanner (8) Saugspanner sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspanner (8) je eine integrierte Vaku umpumpe aufweisen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspanner (8) je mit einem Vakuumspei cher ausgestattet sind, der an einer oder mehreren Sta tionen entlang der Führungsbahn (2) mit einer Vakuum quelle verbindbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 112, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (2) aus zwei miteinander paralle len, voneinander beabstandeten Führungsschienen' (2.1, 2.2) besteht, die in der YRichtung deckungsgleich sind und deren Abstand an eine Zweipunktauflagerung der Tragbalken (6) angepaßt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 113, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsaggregate an voneinander separaten Maschinen angeordnet sind, an denen entlang sich der Positionierabschnitt (3) der Führungsbahn (2) er streckt, wobei die jeweils einem der Werkstücke (9) zu geordneten Transportbalken (6) von Maschine zu Maschine getaktet werden.
Description:
VORRICHTUNG ZUR AUFNAHME VON PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN TECHNISCHES GEBIET Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnah- me von plattenförmigen Werkstücken, die die zu bearbeiten- den Werkstücke flachliegend aufnimmt. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt mittels Bearbeitungsaggregaten, die in einer X-und in einer Y-Achse verfahrbar sind. In Richtung der Y-Achse weist die Vorrichtung Tragbalken auf, auf denen Werkstückspanner angeordnet sind. Die Tragbalken sind an einer Führungsbahn in Richtung der X-Achse entlang den Be- arbeitungsaggregaten positionierbar.

STAND DER TECHNIK Solche Vorrichtungen finden sich bei derartigen Holzbear- beitungsmaschinen im Einsatz, die als stationär bearbeiten- de Maschinen bezeichnet werden. Bei diesen Maschinen ist bei den Bearbeitungsvorgängen das Werkstück jeweils fest- stehend auf den Werkstückspannern angeordnet, die in geeig- neter Weise positioniert werden, um nicht selbst mit den Bearbeitungswerkzeugen zu kollidieren. Dazu werden auch die die Werkzeugspanner aufnehmenden Tragbalken in Richtung der X-Achse der Maschine auf die passende Position gebracht.

Um die stationären Holzbearbeitungsmaschinen besser ausnut- zen zu können, sieht man auf dem Maschinenbett nebeneinan- der in Richtung der X-Achse zwei oder mehrere Bearbeitungs- plätze vor, an denen sich jeweils eine entsprechende Anzahl

von Tragbalken mit darauf angeordneten Werkstückspannern befinden. Voraussetzung dafür ist, die Bearbeitungsaggrega- te an einem in X-Richtung der Maschine verfahrbaren Ständer anzuordnen, um die Bearbeitungs-vorgänge an den nebeneinan- derliegenden Bearbeitungsplätzen vornehmen zu können.

Damit auch Werkstücke mit unterschiedlichen Formaten bear- beitet werden können, müssen bei jedem Formatwechsel die Saugspanner und ggf. die Tragbalken umgesetzt werden, wofür es bei mechanischer Verstellung sogenannte Rüsthilfen gibt, während bei der aufwendigeren, mechanischen Positionierung der Tragbalken und der Werkstückspanner deren jeweilige Po- sition aus dem Bearbeitungsprogramm der Maschine abgerufen wird.

Je größer die Anzahl der Bearbeitungsvorgänge an den ein- zelnen Werkstücken wird und je mehr Bearbeitungsplätze vor- gesehen werden, umso komplizierter wird eine Holzbearbei- tungsmaschine der beschriebenen Art. Dies gilt vor allem dann, wenn die Bearbeitungsaggregate aufgrund ihrer sehr verschiedenen Funktionen, wie dem Fräsen, Bohren oder sons- tigen spannehmenden Bearbeitungen einerseits und dem Kan- tenanleimen andererseits, an voneinander getrennten, ver- fahrbaren Führungen oder Ständern angeordnet sind, um ne- beneinanderliegende Bearbeitungsplätze anfahren zu können.

Außerdem ist bei den beschriebenen Holzbearbeitungsmaschi- nen der Werkstückfluß nicht optimal, denn die Werkstücke müssen in derjenigen Richtung auf die Bearbeitungsplätze

aufgegeben werden, entgegen der sie von dort wieder entnom- men werden.

DIE ERFINDUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vor- richtung der eingangs genannten Art, die eine stationäre Bearbeitung der auf den positionierten Werkstückspannern fixierten Werkstücke ermöglicht, auch einen Transport der Werkstücke in ihrer fixierten Lage vorzusehen, um mit ein und derselben Werkstück-Aufspannung nacheinander, nebenein- ander oder hintereinander angeordnete Bearbeitungsplätze anfahren zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge- nannten Art dadurch gelöst, daß die Führungsbahn für die Tragbalken endlos ist und einen Positionierabschnitt hat, an den Umlenkabschnitte anschließen, die in einen Rückfüh- rungsschnitt übergehen.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wesentlich, daß die auf den Werkstückspannern fixierten Werkstücke entlang dem Positionierabschnitt der Führungsbahn verfahren und an- gehalten, also an unterschiedlichen Bearbeitungsplätzen po- sitioniert werden können, ohne die einmal für das betref- fende Werkstück vorgegebene Spannposition relativ zu den Werkstückspannern und den sie aufnehmenden Tragbalken än- dern zu müssen. So können die Werkstücke von Bearbeitungs-

platz zu Bearbeitungsplatz weitergetaktet werden, wobei die Bearbeitungsplätze an einer einzigen Maschine oder aber auch an in der Transportrichtung der Vorrichtung hinterein- ander angeordneten Maschinen vorgesehen werden können. Die- ser Vorgang spielt sich nur in einer Förderrichtung der Vorrichtung ab, weil die Transportbalken mit den Werkstück- spannern über den Rückführungsabschnitt der Führungsbahn zu ihrer Anfangsposition zurückgefahren werden. Hierbei werden an der Aufgabestelle der Vorrichtung, an der die Werkstücke aufgenommen werden, die Tragbalken und die Werkstückspanner in eine solche Position gebracht, um das Werkstück in der jeweils passenden Lage zu spannen, damit an den einzelnen Bearbeitungsplätzen eine Kollision der Bearbeitungswerkzeu- ge mit den Werkstückspannern vermieden ist und eine sichere Fixierung der Werkstücke mit der entsprechenden Anzahl von Werkstückspannern erreicht wird. Für das Verfahren der Werkstückspanner relativ zu den Tragbalken und das Verfah- ren der Tragbalken an der Führungsbahn werden Hilfs- einrichtungen vorgesehen, für deren Steuerung ein entspre- chendes Programm erstellt wird, welches mit dem Bearbei- tungsprogramm für die Bearbeitungsaggregate harmoniert.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNG Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei-

nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 in schematischer Darstellung die Seitansicht einer Aufnahme-und Transport-Vorrichtung für plattenförmige Werkstücke, Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 3 die Stirnansicht der Vorrichtung nach den Figuren 1 und 2.

BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Gestell l, auf dem eine Füh- rungsbahn 2 angeordnet ist. Die Führungsbahn 2 gliedert sich in einen oberen Positionierabschnitt 3, der sich in in horizontaler Richtung erstreckt, und zwar in Richtung der üblichen X-Achse einer Holzbearbeitungsmaschine. Im vorlie- genden Fall sind entlang dem Positionierabschnitt 3 der Führungsbahn 2 beispielhaft zwei solche Holzbearbeitungsma- schinen vorgesehen, die als Bearbeitungszentrum ausgeführt sind und dementsprechend mit der Abkürzung BAZ bezeichnet sind. Solche Bearbeitungszentren sind hinreichend bekannt und deshalb im einzelnen nicht dargestellt, lediglich ist hiervon das Achsensystem mit einer X-Achse sowie einer Y- Achse, welche eine horizontalliegende X-Y-Ebene aufspannen, und mit einer zu dieser Ebene senkrecht stehenden Z-Achse

in Fig. 1 wiedergegeben. Die X-Richtung des Positionierab- schnitts 3 der Führungsbahn 2 deckt sich mit der Richtung der X-Achsen der beiden Bearbeitungszentren BAZ.

An beiden Enden des Positionierabschnittes 3 der Führungs- bahn 2 schließen Umlenkabschnitte 4 an, die in einem steti- gen, halbkreisförmigen Bogen verlaufen. Beide Umlenkab- schnitte 4 der Führungsbahn 2 gehen in einen Rückführungs- abschnitt 5 über, der unterhalb des Positionierabschnittes 3 sich erstreckt. Insgesamt verläuft die Führungsbahn 2 in einer Vertikalebene, die dementsprechend zur X-Z-Ebene der Bearbeitungszentren BAZ parallel ist.

An der Führungsbahn 2 sind Tragbalken 6 verfahrbar gela- gert, die entlang dem Positionierabschnitt 3 an dafür vor- gegebenen Stellen angehalten werden. Die Tragbalken 6 sind mit Schlitten 7 versehen, die an der Führungsbahn 2 geführt werden. Dazu besteht die Führungsbahn 2 einem Schienensys- tem, welches entsprechend der ovalen Konfiguration der Füh- rungsbahn 2 endlos ist. Wie aus den Figuren 2 und 3 er- sichtlich ist, kann ein solches Schienensystem aus zwei beabstandeten, miteinander parallelen Führungsschienen 2. 1 und 2.2 bestehen, die in der Y-Richtung miteinander de- ckungsgleich sind.

Die Tragbalken 6 erstrecken sich in einer-zur X-Richtung senkrechten Richtung, der Y-Richtung, und in dieser Rich- tung sind auf den Tragbalken 6 Werkstückspanner 8 in Ge-

stalt von Saugspannern positionierbar angeordnet. Untersei- tig weisen die Werkstückspanner 8 Schlitten 9 auf, über die sie auf Schienen 10 gelagert sind, die sich oberseitig auf den Tragbalken 6 in deren Längsrichtung erstrecken. Sowohl die Tragbalken 6 als auch die Werkstückspanner 8 sind mit einer geeigneten Energieversorgung versehen, um daran vor- handene Antriebe zu speisen, die zu meinen für das Verfah- ren und Positionieren der Tragbalken 6 entlang der Füh- rungsbahn 2 und zum anderen für das Verfahren und Positio- nieren der Werkstückspanner 8 entlang der Schienen 10 auf den Tragbalken 6 erforderlich sind. Für die Verfahr-und Positionierantriebe der Tragbalken 6 und der Werkstückspan- ner 8 kommen formschlüssige Systeme in Betracht, die bei- spielsweise mittels Zahnstange und Ritzel arbeiten, oder auch elektromagnetische Linearführungen, wozu die Tragbal- ken 6 oder die Werkstückspanner 8 mit Linearmotoren ausge- stattet sind.

Die Steuerung der Tragbalken 6 in der X-Richtung und der Werkstückspanner 8 in der Y-Richtung erfolgt über ein Pro- gramm, welches mit dem Bearbeitungsprogramm der Bearbei- tungszentren BAZ harmonisiert ist. Die Signalübertragung zu den entsprechenden Verfahr-und Positionierantrieben der Tragbalken 6 und der Werkstückspanner 8 kann über die elek- trische Energieversorgung erfolgen, für die entlang der Führungsbahn 2 sich erstreckende Stromschienen vorgesehen werden können, von denen die elektrische Energie mittels Schleifkontakten oder berührungsfreien Kontakten abgenommen

wird. In anderer Ausführung können die Steuersignale mit- tels Funk übertragen werden.

Vornehmlich kommen als Werkstückspanner 8 Saugspanner zum Einsatz, die mit einem entsprechenden Vakuum versorgt wer- den müssen. Dazu können. die Werkstückspanner 8 entweder je- weils eine eigene Vakuumpumpe aufweisen, deren Antriebsmo- tor aus der elek-trischen Energieversorgung gespeist wird.

Statt dessen können die einzelnen Werkstückspanner 8 je auch mit einem Vakuumspeicher ausgestattet sein, der an ei- ner oder mehreren Stationen entlang der Führungsbahn 2 mit einer Vakuumquelle jeweils verbunden werden kann.

Die Werkstückspanner 8 nehmen an ihrer freiliegenden Stirn- seite Werkstücke 11 auf, wobei je nach dem Umriß des betreffenden Werkstücks 11 zum einen die Werkstückspanner 8 auf den Tragbalken 6 und zum anderen die Tragbalken 6 so positioniert werden, daß das aufgenommene Werkstück so be- arbeitet werden kann, daß Kollisionen zwischen den Bearbei- tungswerkzeugen und der Aufnahme-und Spannvorrichtung aus- geschlossen sind. Ist jeweils eines der Werkstücke 11 in dieser Weise gespannt, bleibt die Zuordnung der Werkstück- spanner und der Tragbalken 6 relativ zu diesem Werkstück während der gesamten Bearbeitungsvorgänge erhalten, unab- hängig davon ob das Werkstück 11 über die Tragbalken 6 ent- lang der X-Richtung verfahren wird oder bei den jeweiligen Bearbeitungsvorgängen an einem der Bearbeitungszentren BAZ stillsteht.

In Figur 1 ist angedeutet, daß das jeweilige Werkstück 11 am Anfang des Transportweges des Positionierabschnitts 3 der Führungsbahn 2 von einem Vorratsstapel 12 übernommen und am Ende dieses Transportweges zu einem Stapel 13 der bearbeiteten Werk-stücke überführt wird. So ist die Trans- portrichtung der Werkstückspanner 8 entlang dem Positio- nierabschnitt 3 der Führungsbahn 2 in den Figuren 1 und 2 von rechts nach links vorgegeben. Die Rückführung der Trag- balken 6 mit den Werkstückspannern 8 erfolgt über den er- sten Umlenkabschnitt 4, den Rückführungsabschnitt 5 und den zweiten Umlenkabschnitt 4 der Führungsbahn 2, wobei die Transportbalken 6 beim Durchlaufen der Umlenkabschnitte 4 um 180 Grad gewendet werden. So sind die Transportbalken 6 und die Werkstückspanner 8 an den Transportbalken 6 auf dem Rückführungsweg entlang dem Rückführungsabschnitt 5 kopf- stehend gehalten, um beim Durchlaufen des zweiten Umlenkab- schnittes 4 an der Werkstückaufgabeseite wieder in ihre aufrechte Position zu gelangen. Sowohl in Figur 1 als auch in Figur 3 ist die kopfstehende Lage der Tragbalken 6 und der Werkstückspanner 8 dargestellt, wobei anzumerken ist, daß der Deutlichkeit halber lediglich nur einige der Trag- balken 6 und der Saugspanner 8 wiedergegeben sind, die sich in praktischer Ausführung in einer Mehr-oder Vielzahl im Umlauf entlang der Führungsbahn 2 befinden.