Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Haltesegment für eine Werkstückhaiteeinrichtung sowie eine Werkstückhaiteeinrichtung, die zur Aufnahme eines Werkstücks eingerichtet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Bearbeitungsmaschine umfassend eine Werkstückhaiteeinrichtung, die insbesondere zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken eingerichtet ist.

Stand der Technik

Zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstücks kommen beispielsweise sogenannte Nestingmaschinen zum Einsatz, mit denen ein Ausgangswerkstück in mehrere Teilwerkstücke aufgeteilt werden kann. Zum Aufteilen des Ausgangswerkstücks wird ein Fräsaggregat verwendet, das in das auf einem Aufspanntisch gehaltene Werkstück eingreift. Das Fräsaggregat fährt beim Trennvorgang die entsprechenden Schnittkonturen verschnittoptimiert ab.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, eine Schonplatte zwischen dem Aufspanntisch und dem Ausgangswerkstück anzuordnen, die als Verschleißplatte dient. Somit wird das vollständige Heraustrennen der Teile aus dem Ausgangswerkstück durch geringfügiges Eintauchen des Fräswerkzeugs in die Schonplatte ermöglicht. Die Schonplatte hat ferner die Aufgabe, als Vakuumverteilsystem zwischen der Oberfläche des Aufspanntisches und der Unterseite des Werkstücks zu fungieren.

Üblicherweise ist ein Kalibriervorgang der Schonplatte nach einer bestimmten Anzahl von Bearbeitungsvorgängen erforderlich. Dies reduziert die Produktivität und die Schonplatte sorgt für zusätzliche Kosten zu deren Beschaffung und zu deren Handhabung. Allerdings hat sich dieses Verfahren industriell bewährt.

Bei bekannten Nestingmaschinen wird am Aufspanntisch ein integriertes Vakuumverteilsystem eingesetzt, das in Zonen unterteilt ist, um einzelne Bereiche des Tisches mit Vakuum zu versorgen. Damit kann entsprechend der Belegung des Tisches die Werkstückaufspannung an unterschiedliche Dimensionen der Werkstücke angepasst werden. Der Konstruktionsaufwand steigt hierbei mit der Anzahl der für einen Tisch zur Verfügung stehenden Zonen, da die entsprechende Installationstechnik vergleichsweise aufwändig ist. Der Aufspanntisch ist insbesondere so ausgebildet, dass jede Zone separat mit einem Zuleitungssystem versehen ist. Die Auslegung der Vakuumleistung des Aufspanntisches einer Nestingmaschine erfolgt derart, dass zu jeder Zeit der Aufspannung des Werkstücks eine bestimmte Vakuumleistung gewährleistet sein muss, beispielsweise 60% des Nennvakuums. Der Vakuumbedarf steigt proportional mit der Tischgröße an. Dieser Aspekt ist bei der Auslegung der Vakuumleistung zu berücksichtigen .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks bereitzustellen, die eine vereinfachte Konstruktion aufweist.

Derartiges wird durch das Haltesegment für eine Werkstückhaiteeinrichtung gemäß Anspruch 1 ermöglicht. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Ferner wird eine Werkstückhaiteeinrichtung sowie eine Bearbeitungsmaschine mit einer Werkstückhaiteeinrichtung vorgeschlagen.

Das Haltesegment, das für eine Werkstückhaiteeinrichtung geeignet ist, umfasst: eine Auflageplatte mit Öffnungen, ein Verteilerelement, das zumindest einen Fluidkanal aufweist, wobei das Verteilerelement für eine fluidmäßige Verbindung zu zumindest einer Zuführleitungen vorgesehen ist, und eine Vielzahl von Ventilen zur fluidmäßigen Verbindung des Fluidkanals des Verteilerelements mit den Öffnungen der Auflageplatte, wobei jedes der Ventile separat zu- /abschaltbar ist.

Da das Haltesegment für die Werkstückhaiteeinrichtung für einen modularen Aufbau geeignet ist oder die Werkstückhaiteeinrichtung modular aufgebaut ist, insbesondere eine Vielzahl von Haltesegmenten umfasst, kann die Werkstückhaiteeinrichtung entsprechend den geforderten Dimensionen angepasst werden. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion und Fertigung einer solchen Werkstückhaiteeinrichtung . Durch den Einsatz ähnlicher oder gleicher Haltesegmente kann eine auf definierte Anzahl an Arbeitsschritten fokussierte Vorfertigung umgesetzt werden.

Die Werkstückhaiteeinrichtung eignet sich insbesondere zum Halten eines oder mehrerer Werkstücke, die aufgeteilt werden sollen (Nesting-Verfahren).

Es ist bevorzugt, dass die Auflageplatte mit einer Dichteinrichtung versehen ist, die das Haltesegment in Haltebereiche untergliedert. Somit kann das Haltesegment in mehrere Abschnitte aufgeteilt werden.

Es ist bevorzugt, dass das Verteilerelement eine Nut aufweist, die den zumindest einen Fluidkanal ausbildet. Ein solches Verteilerelement lässt sich platzsparend in die Konstruktion integrieren.

Es ist bevorzugt, dass das Haltesegment ein Trägerelement aufweist, das zwischen der Auflageplatte und dem Verteilerelement angeordnet ist, wobei das Trägerelement eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, um eine fluidmäßige Verbindung zwischen dem Verteilerelement und den Öffnungen der Auflageplatte bereitzustellen. Mit dem Trägerelement kann eine Abdichtung zur Auflageplatte bereitgestellt werden.

Es ist bevorzugt, dass die Auflageplatte eine mit Nuten versehene Oberfläche umfasst. Mittels der Nuten kann ein Unterdrück gleichmäßig verteilt werden, sodass ein besonders sicheres Halten und dabei eine Auflage für ein, insbesondere plattenförmigen, Werkstück gewährleistet wird.

Dabei ist es ferner bevorzugt, dass die Auflageplatte eine gummierte Oberfläche aufweist. Die gummierte Oberfläche gewährleistet eine besonders vorteilhafte Abdichtung zu einem Werkstück. Darüber hinaus wird eine zusätzliche Rutschhemmung gewährleistet, die sich insbesondere bei der Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken, beispielsweise im Nesting- Verfahren, als vorteilhaft erwiesen hat. Dabei kann die gummierte Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Nesting-Bearbeitung ohne zusätzliche Schonplatte durchgeführt werden kann.

Gemäß einer weiteren Aus führungsform weist das Verteilerelement einen ersten Fluidkanal und einen zweiten Fluidkanal auf. Die Fluidkanäle können zum Bereitstellen unterschiedlicher Druckniveaus verwendet werden. Somit kann das Einsatzspektrum des Haltesegments deutlich erweitert werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Haltesegment eine Fluiddruck-Erfassungseinrichtung. Auf diese Weise kann eine Belegung des Haltesegments oder Abschnitten hiervon überwacht werden.

Ferner wird eine Werkstückhaiteeinrichtung bereitgestellt, die zur Aufnahme eines Werkstücks eingerichtet ist und mehrere Haltesegmente umfasst. Die Haltesegmente können gemäß einem der zuvor aufgeführten Aspekte ausgebildet sein. Die Haltesegmente der Werkstückhaiteeinrichtung umfassen die folgenden Merkmale: eine Auflageplatte mit Öffnungen, ein Verteilerelement, das zumindest einen Fluidkanal aufweist, wobei das Verteilerelement mit zumindest einer Zuführleitung fluidmäßig in Verbindung steht, sowie eine Vielzahl von Ventilen zur fluidmäßigen Verbindung des Verteilerelements mit den Öffnungen der Auflageplatte, wobei jedes der Ventile separat zu-/abschaltbar ist.

Es ist bevorzugt, dass benachbarte Haltesegmente mittels einer Steckverbindung miteinander verbunden sind. Dies erleichtert die Konstruktion verschiedener Werkstückhaiteeinrichtungen mit solchen Haltesegmenten, sodass auch deutliche Kostenvorteile bei flexibler Ausgestaltung ermöglicht werden.

Die Haltesegmente können im Wesentlichen die gleiche Länge und/oder Breite aufweisen. Somit können die einzelnen Haltesegmente in großen Stückzahlen gefertigt und für eine jeweilige Werkstückhaiteeinrichtung individuell zusammengefügt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zumindest eines der Haltesegmente in einer vertikalen Richtung bewegbar ist, sodass das Haltesegment eine Aushubfunktion bereitstellt . Ein durch das Haltesegment gehaltenes Werkstück kann beispielsweise an einer Seitenfläche (bei einem plattenförmigen Werkstück beispielsweise an der Schmalfläche) leichter bearbeitet werden. Gemäß einer weiteren Zielrichtung stellt die Erfindung eine Bearbeitungsmaschine bereit, die insbesondere zum Bearbeiten plattenförmiger Werkstücke geeignet ist. Die Bearbeitungsmaschine umfasst: ein Haltesegment gemäß einem der zuvor genannten Aspekte oder eine Werkstückhaiteeinrichtung gemäß einem der zuvor genannten Aspekte. Ferner umfasst die Bearbeitungsmaschine zumindest eine UnterdrückerZeugungseinrichtung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsmaschine eine erste Unterdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Unterdruck-Niveaus sowie eine zweite Unterdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines zweiten Unterdruck-Niveaus. Somit kann das Einsatzspektrum der Bearbeitungsmaschine deutlich erweitert werden, da eine jeweiliges Unterdruck-Niveau bedarfsgerecht eingesetzt werden kann.

Ferner kann die Bearbeitungsmaschine eine Steuereinrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, ein fluidmäßiges Verbinden einer der Unterdruckerzeugungseinrichtungen mit der Auflageplatte eines Haltesegments zu steuern, insbesondere durch Zu- oder Abschalten eines oder mehrerer der Ventile. Entsprechend dieser Ausgestaltung kann ein jeweiliges Unterdruck-Niveau individuell bereitgestellt werden.

Ferner wird eine Verwendung eines Haltesegments für eine Werkstückhaiteeinrichtung, einer Werkstückhaiteeinrichtung sowie einer Bearbeitungsmaschine gemäß einem der zuvor genannten Aspekte zum Halten eines insbesondere plattenförmigen Werkstücks bereitgestellt. Bei einem solchen Werkstück kann es sich beispielsweise um ein Werkstück aus Holz, einem Holzwerkstoff, Kunststoff, Gips, Verbundwerkstoff, Zementfaser oder dergleichen handeln. Bevorzugt weist die Bearbeitungsmaschine ein Fräsaggregat auf. Das Fräsaggregat kann an einer verfahrbaren Einheit vorgesehen sein, wobei das Fräsaggregat bevorzugt an eine relativ zur verfahrbaren Einheit in horizontaler und/oder vertikaler Richtung bewegbaren Schlitten angebracht ist. Somit ist die Bearbeitungsmaschine bevorzugt zum Aufteilen eines Werkstücks eingerichtet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile einer Werkstückhaiteeinrichtung sowie einer Bearbeitungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer

Bearbeitungsmaschine, die eine

Werkstückhaiteeinrichtung aufweist.

Fig. 2a zeigt ein Haltesegment einer

Werkstückhaiteeinrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 2b zeigt ein Auflageelement eines Haltesegments gemäß Fig. 2a.

Fig. 3 zeigt ein Haltesegment einer

Werkstückhaiteeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform

Beschreibung von Ausführungsformen

Gleiche Bezugszeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische, einander entsprechende, oder funktionell ähnliche Elemente. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Bearbeitungsmaschine 100, die zum Bearbeiten von insbesondere plattenförmigen Werkstücken eingerichtet ist. Insbesondere ist die Bearbeitungsmaschine 100 zum Aufteilen von Werkstücken im sogenannten Nesting- Verfahren vorgesehen.

Bei einem solchen Werkstück kann es sich beispielsweise um ein Werkstück aus Holz, einem Holzwerkstoff, Kunststoff, Gips, Verbundwerkstoff, Zementfaser oder dergleichen handeln, wie dieses im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie zum Einsatz kommt.

Die Bearbeitungsmaschine 100 umfasst eine bewegbare Einheit 10, die entlang eines Maschinenbetts 20 verfahrbar ist. Das Maschinenbett 20 umfasst eine Stützeinheit 40 sowie eine auf der Stützeinheit 40 vorgesehene Werkstückhaiteeinrichtung 30. Die Werkstückhaiteeinrichtung 30 bildet eine horizontale Ebene aus, auf der ein Werkstück aufgelegt werden kann.

Die Werkstückhaiteeinrichtung 30 umfasst eine Vielzahl von Haltesegmenten 30a, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind, um die Ebene zum Auflegen eines Werkstücks auszubilden. Die Haltesegmente 30a weisen eine Auflageplatte 31 mit einer mit Nuten versehenen Oberfläche auf, um einen Unterdruck/Vakuum zum Halten eines Werkstücks zu verschiedenen Bereichen des Haltesegments 30a zu führen. Hierzu sind in einer Auflageplatte 31 eines jeweiligen Haltesegments 30a Öffnungen 31a vorgesehen, die mit einer Unterdruckquelle fluidmäßig in Verbindung gebracht werden können.

Ein Haltesegment 30a ist ferner durch eine an der Auflageplatte 31 vorgesehene Dichteinrichtung 32 in Haltebereiche 31b untergliedert. Die Dichteinrichtung 32 wird auch als Skelettdichtung bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel weist jeder der Haltebereiche 31b acht Öffnungen 31a auf. Ein Trägerelement 33 ist unterhalb der Auflageplatte 31 des Haltesegments 30a angeordnet, durch welches Trägerelement 33 die Auflageplatte 31 abgedichtet wird. Das Trägerelement 33 umfasst mehrere Öffnungen 33a.

In vertikaler Richtung unterhalb des Trägerelements 33 ist ein Verteilerelement 35 angeordnet, das einen Fluidkanal 35a bereitstellt, der mit in den Bereich der Öffnungen 33a führt. Eine fluidmäßige Verbindung zwischen dem Verteilerelement 35 und den Öffnungen 33a sowie den Öffnungen 31a wird durch eine Vielzahl von Ventilen 36 bereitgestellt, wobei jedes der Ventile 36 separat zu-/abschaltbar ist.

Eine Versorgung des Verteilerelements 35 mit Unterdrück (Vakuum) wird mittels einer Zuführleitung 37 erreicht (die Zufuhrleitung 37 ist in Fig. 2a lediglich schematisch angedeutet) .

Da die Werkstückhaiteeinrichtung 30 modular aufgebaut ist, und insbesondere eine Vielzahl von Haltesegmenten 30a mit entsprechend zugeordneten Verteilerelementen 35 umfasst, kann die Werkstückhaiteeinrichtung 30 entsprechend den geforderten Dimensionen angepasst werden. Die jeweiligen Haltesegmente 30a können entsprechend kombiniert werden, um die Werkstückhaiteeinrichtung 30 auszubilden.

Durch den modularen Aufbau sowie die in bestimmten Dimensionen ausgebildeten Haltesegmente 30a kann eine hohe Flexibilität bei vergleichsweise geringen Herstellungskosten realisiert werden. Die jeweiligen Haltesegmente 30a können bereits mit integrierten Ventilen 36 sowie entsprechender Sensorik ausgestattet sein, die im Zuge einer Vormontage vorkonfektioniert werden. Ein Verbinden der Haltesegmente 30a kann bei Komplettierung der Werkstückhaiteeinrichtung 30 erfolgen. Anhand Fig. 3 wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst ein Verteilerelement 35' eines jeweiligen Haltesegments 30a' zwei Fluidkanäle, wobei einer der Fluidkanäle für ein Hochvakuum und ein anderer Fluidkanäle für ein Niedervakuum vorgesehen ist. Eine mit einem solchen Haltesegment 30a' ausgestattete Bearbeitungsmaschine kann zwei Unterdruckerzeugungseinrichtungen aufweisen, wobei eine der Unterdruckerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung eines Hochvakuums und eine andere Unterdruckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Niedervakuums eingerichtet ist. Alternativ kann die Bearbeitungsmaschine auch mit verschiedenen Unterdruckniveaus versorgt werden.

Das Haltesegment 30a' gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst eine Auflageplatte 31' mit einer mit Nuten versehenen Oberfläche. Ferner umfasst die Auflageplatte 31' Öffnung 31a' zur Zuführung von Unterdrück in die mit Nuten versehene Oberfläche der Auflageplatte 31'.

Das Haltesegment 30a' ist durch eine an der Auflageplatte 31 vorgesehene Dichteinrichtung (nicht dargestellt, jedoch ähnlich wie die Dichteinrichtung 32 in der ersten Ausführungsform ausgebildet) in Haltebereiche untergliedert (siehe auch Haltebereiche 31b der ersten Ausführungsform). Die Dichteinrichtung wird auch als Skelettdichtung bezeichnet .

Ein Trägerelement 33' ist unterhalb der Auflageplatte 31' des Haltesegments 30a' vorgesehen, wobei das Trägerelement 33' eine Vielzahl von Öffnungen 33a', 33b' aufweist, wobei eine erste Gruppe von Öffnungen 33a' zur Bereitstellung von Hochvakuum und eine zweite Gruppe von Öffnungen 33b' zur Bereitstellung von Niedervakuum vorgesehen ist.

Ferner umfasst das Haltesegment 30a' das bereits genannte Verteilerelement 35', das an der der Auflageplatte 31' abgewandten Seite des Trägerelements 33' angeordnet ist. Das Verteilerelement 35' umfasst zwei Fluidkanäle, wobei eine erste Zuführleitung 37' einen ersten Fluidkanal 35a' und eine zweite Zuführleitung 38' einem zweiten Fluidkanal 35b' zugeordnet ist.

Ferner umfasst das Halteelement 30a' eine Vielzahl von Ventilen 36a', 36b', wobei eine erste Gruppe der Ventile 36a' eine Verbindung zwischen dem ersten Fluidkanal 35a' des Verteilerelements 35' und den ersten Öffnungen 33a' sowie eine zweite Gruppe von Ventilen 36b' eine Verbindung zwischen dem zweiten Fluidkanal 35b' des Verteilerelements 35' und den zweiten Öffnungen 33b' bereitstellt. Jedes dieser Ventile ist separat zu-/abschaltbar.

Ähnlich wie die Werkstückhaiteeinrichtung 30 der ersten Ausführungsform ist auch die Werkstückhaiteeinrichtung 30' der zweiten Ausführungsform modular aufgebaut. Durch Verbinden mehrerer Haltesegmente 30a' kann die Werkstückhaiteeinrichtung 30' entsprechend den geforderten Dimensionen aufgebaut werden. Durch die entsprechend ausgebildeten Haltesegmente 30a' wird eine hohe Flexibilität bei vergleichsweise geringen Herstellungskosten ermöglicht. Insbesondere können die Haltesegmente 30a' bereits in der Vormontage mit integrierten Ventilen sowie entsprechender Sensorik ausgestattet werden. Bei Verbinden der Haltesegmente kann bei der Komplettierung der Werkstückhaiteeinrichtung 30' mittels eines Stecksystems erfolgen.

Bezüglich weiterer Aspekte der Werkstückhaiteeinrichtung 30' der zweiten Ausführungsform wird ergänzend auf die Erläuterungen zur ersten Ausführungsform verwiesen. Insbesondere ist die Auflageplatte 31' ähnlich wie in der ersten Ausführungsform mit einer Dichteinrichtung (siehe hierzu Dichteinrichtung 32 gemäß der ersten Ausführungsform) versehen, um die Auflageplatte 31' in Haltebereiche zu untergliedern . Zusätzlich ist es gemäß einer Modifikation der Ausführungsform möglich, einzelne oder alle Haltesegmente mit einer Aushubfunktion zu versehen, um eine horizontale Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks zu ermöglichen.

In ein Haltesegment gemäß einem der vorangegangenen

Ausführungsformen kann eine Fluiddruck-Erfassungseinrichtung (ein Fluiddruck-Sensor) integriert sein, um eine Belegung des Haltesegments, oder Abschnitten hiervon, zu überwachen.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren

Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.