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Title:
MACHINING CENTRE FOR THE MATERIAL-REMOVING MACHINING OF PLATE-LIKE WORKPIECES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/012479
Kind Code:
A1
Abstract:
In a machining centre for the material-removing machining of plate-like workpieces of timber or timber-like materials with a machining area (4) having at least one workpiece support (5) with suction holders (7), and with a machining unit (1) with a tool spindle which can be moved above the machining area (4), the worpiece support (5) is to be mechanically fitted with workpieces at the machining point. To this end, the machining area (4) is adjoined at the workpiece support by a feed conveyor (8) with an orientation station (9) at its end and a discharge conveyor (13), and between these two conveyors (8, 13) along one side of the machining area (4) there is a conveyor (14) with movable holders (15, 16) securing the workpieces at one edge. The holders (15) of this conveyor (14) take the workpieces at the orientation station (9) at the end of the feed conveyor (8), takes them substantially at the same level to the machining area (4) and transfers them there to the suction holders (7) of the worpiece support (5), wherefrom they are taken by the conveyor device (14), after machining, to the discharge conveyor (13).

Inventors:
RIESMEIER WILHELM (DE)
KEMPKENSTEFFEN HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/003518
Publication Date:
May 11, 1995
Filing Date:
October 26, 1994
Export Citation:
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Assignee:
IMA MASCHINENFABRIKEN KLESSMANN GMBH (DE)
RIESMEIER WILHELM (DE)
KEMPKENSTEFFEN HEINZ (DE)
International Classes:
B23Q3/00; B27C5/06; B27C9/02; B27M1/08; (IPC1-7): B27M1/08; B27C5/06; B27C9/02
Foreign References:
DE4101904A11991-08-08
EP0540505A21993-05-05
EP0561227A11993-09-22
DE3019692A11981-12-03
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Bearbeitungszentrum zum spangebenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder holzartigen Werkstoffen mit einem Bearbeitungs¬ feld mit einem oder mehreren Bearbeitungsplätzen, das zumindest eine Werkstückauflage mit in Rich¬ tung einer Längskoordinate (XAchse) sowie einer Querkoordinate (YAchse) des Arbeitsfeldes ju stierbaren Saugspannern aufweist, und mit einer Bearbeitungseinheit mit einer Werkzeugspindel, die oberhalb des Bearbeitungsfeldes in Richtung mehrerer Achsen einschließlich der XAchse sowie der YAchse verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an das Bearbeitungsfeld (4) in Höhe der Werk¬ stückauflage (5) ein Einlaufförderer (8) mit ei¬ ner endseitigen Ausrichtstation (9) sowie ein Auslaufförderer (13) anschließen und zwischen diesen beiden Förderern (8, 13) entlang einer Seite des Bearbeitungsfeldes (4) eine Transport¬ vorrichtung (14) mit die Werkstücke an ihrem ei¬ nen Rand erfassenden, verfahrbaren Spannern (15, 16) angeordnet ist, welche die Werkstücke an der Ausrichtstation (9) am Ende des Einlaufförderers (8) übernehmen, im wesentlichen niveaugleich zum Bearbeitungsfeld (4) befördern sowie dort an die Saugspanner (7) der Werkstückauflage (5) überge¬ ben und von dort nach der Bearbeitung zum Aus laufförderer (13) transportieren.
2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufförderer (8) sowie der Auslauf¬ förderer (13) zumindest in ihren unmittelbar an das Bearbeitungsfeld (4) anschließenden Bereichen und die Transportvorrichtung (14) dieselbe För derrichtung, nämlich in Richtung der XAchse, ha¬ ben.
3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (14) zwei Gruppen (15, 16) von Spannern hat, von denen die eine Gruppe (15) zwischen der Ausrichtstation (9) am Ende des Einlaufförderers (8) sowie dem Bearbei¬ tungsfeld (4) und die zweite Gruppe (16) zwischen dem Bearbeitungsfeld (4) und dem Auslaufförderer (13) verfahrbar ist.
4. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückauflage (5) aus zwei oder mehre¬ ren, die Saugspanner (7) aufweisenden Trägern (6) besteht, die in Richtung der XAchse parallel zur Transportvorrichtung (14) verfahrbar sind und von denen mindestens ein Träger (6) derart gesteuert ist, daß er bei Übernahme eines Werkstücks an der Ausrichtstation (9) zum Einlaufförderer (8) hin verfährt und im Rücklauf zum Bearbeitungsfeld (4) hin das Werkstück unterstützt.
5. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der verfahrbaren Träger (6) der Werkstückauflage (5) beim Überführen eines Werkstücks vom Bearbeitungsfeld (4) zum Auslauf¬ förderer (13) hin zur Unterstützung des betref¬ fenden Werkstücks in Richtung zum Auslaufförderer (13) hin mitfährt.
6. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtstation (9) ein Längslineal (11) parallel zur Transportvorrichtung (14) sowie senkrecht dazu eine Querschiene (12) hat, gegen die die Werkstücke vom Einlaufförderer (8) an¬ gelegt werden, wobei nach dem Erfassen des jewei ligen Werkstücks durch die Spanner (15) die Quer¬ schiene (12) für den niveaugleichen Weitertrans¬ port des Werkstücks zum Bearbeitungsfeld (4) weg¬ bewegbar ist.
7. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslineal (11) der Ausrichtstation (9) an der Seite der Transportvorrichtung ( 14 ) ange¬ ordnet und vor dem Erfassen des jeweiligen Werk Stücks durch die Spanner (15) aus deren Arbeits¬ bereich heraus wegbewegbar ist.
8. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufförderer (8) eine Rollenbahn ist, die zumindest im Bereich der Ausrichtstation (9) Rollen (10) hat, die derart geneigt sind, daß die Werkstükke eine Querförderkomponente zum Längsli¬ neal (11) hin erhalten.
Description:
BEARBEITUNGSZENTRUM ZUM SPANGEBENDEN BEARBEITEN VON PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungszen¬ trum zum spangebenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder holzartigen Werkstoffen mit einem Bearbeitungsfeld mit einem oder mehreren Bearbeitungsplätzen, das zumindest eine Werkstück¬ auflage mit in Richtung einer Längskoordinate (X-Achse) sowie einer Querkoordinate (Y-Achse) des Arbeitsfeldes justierbaren Saugspannern aufweist, und mit einer Bearbeitungseinheit mit einer Werk- zeugspindel, die oberhalb des Bearbeitungsfeldes in Richtung mehrerer Achsen einschließlich der X-Achse sowie der Y-Achse verfahrbar ist.

STAND DER TECHNIK

Mit solchen Bearbeitungszentren, die eine programm¬ gesteuerte Bearbeitungseinheit haben, können die plattenförmigen Werkstücke, bei denen es sich insbe¬ sondere um Möbelteile oder Elemente für den Innen- ausbau handelt, von der Oberseite und von den Um- fangsseiten her spangebend bearbeitet werden. Die Werkstücke können beispielsweise entlang ihres Um- fanges befräst werden, um ihnen eine bestimmte Um¬ rißkontur zu geben, oder man kann sie mit Durch- gangsbohrungen oder Ausschnitten versehen, was mit Bezug auf die Aufspannung der Werkstücke auf der Werkstückauflage ebenso problematisch ist. Denn bei

diesen Bearbeitungsvorgängen darf die Werkstückauf¬ lage nicht beschädigt werden, was erfordert, daß die Werkstücke auf der Werkstückauflage und gegebenen¬ falls auch die Werkstückauflage selbst im Bearbei- tungsfeld frei in Richtung der X-Achse und der Y-Achse positionierbar sein müssen. Bislang werden bei bekannten Bearbeitungszentren die Werkstücke von Hand auf die Werkstückauflage am Bearbeitungsplatz aufgelegt und dort positioniert, ebenso müssen sie von dort nach der Bearbeitung von Hand wieder ent¬ nommen werden.

Bei Bearbeitungszentren der beschriebenen Art be¬ steht die Möglichkeit nicht, die Werkstücke auf ei- nem durch das Bearbeitungsfeld taktweise hindurch¬ laufenden Fördermittel, wie einer Förderkette, zu spannen, welches während der einzelnen Bearbeitungs¬ vorgänge mit dem betreffenden Werkstück am Bearbei¬ tungsplatz angehalten wird. Denn die einzelnen Werk- stücke können nicht störungsfrei an denjenigen Stel¬ len bearbeitet werden, die von dem Fördermittel un¬ terstützt werden. Vor allem bei einer Bearbeitung der Umfangskanten der Werkstücke wäre eine Kollision zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Fördermit- tel nicht ausgeschlossen.

DIE ERFINDUNG

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Bearbeitungszentrum der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Beschickung der Werkstückauf¬ lage programmbezogen entsprechend der Werkstückkon-

tur am Bearbeitungsfeld mit den Werkstücken sowie die Weiterbeförderung der Werkstücke nach der Bear¬ beitung maschinell vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Bearbeitungszentrum der gattungsbildenden Art nach der Erfindung dadurch ge¬ löst, daß an das Bearbeitungsfeld in Höhe der Werk¬ stückauflage ein Einlaufförderer mit einer endseiti- gen Ausrichtstation sowie ein Auslaufförderer an- schließen und zwischen diesen beiden Förderern ent¬ lang einer Seite des Bearbeitungsfeldes eine Trans¬ portvorrichtung mit die Werkstücke an ihrem einen Rand erfassenden, verfahrbaren Spannern angeordnet ist. Diese Transportvorrichtung übernimmt die Werk- stücke an der Ausrichtstation am Ende des Einlauf¬ förderers, befördert sie im wesentlichen niveau¬ gleich zu dem einen Bearbeitungsplatz oder den meh¬ reren Bearbeitungsplätzen des Bearbeitungsfeldes, übergibt sie dort an die Saugspanner der Werkstück- aufläge und transportiert sie von dort nach der Be¬ arbeitung zum Auslaufförderer.

Für die Erfindung ist wesentlich bei dem Bearbei- tungεzentrum die Werkstücke taktweise durch das Be- arbeitungsfeld hindurchzuschleusen, wobei die ma¬ schinelle Bedienung der Werkstückauflage ein exaktes Positionieren der Werkstücke gegenüber der Bearbei¬ tungseinheit ermöglicht und die einseitige Anordnung der die Spanner aufweisenden Transportvorrichtung am Bearbeitungsfeld eine kollisionsfreie Bearbeitung möglich macht. Insbesondere können die Spanner der Transportvorrichtung nach der Übernahme der Werk-

stücke durch die Saugspanner der Werkstückauflage aus dem Bearbeitungsbereich bzw. dem -feld ganz her¬ ausgefahren werden, so daß sie eine Rundumbearbei¬ tung der Werkstücke entlang deren Kanten nicht be- einträchtigen.

Zweckmäßig haben der Einlaufförderer sowie der Aus¬ laufförderer zumindest in ihren unmittelbar an das Bearbeitungsfeld anschließenden Bereichen und die Transportvorrichtung dieselbe Förderrichtung, womit im Bereich des Bearbeitungszentrums ein geradliniger Transport der Werkstücke ohne Winkelübergaben er¬ reicht ist.

Von besonderem Vorteil ist, wenn die Transportvor¬ richtung nach der Erfindung zwei Gruppen von Span¬ nern hat, von denen die eine Gruppe zwischen der Ausrichtstation am Ende des Einlaufförderers sowie dem Bearbeitungsfeld und die zweite Gruppe zwischen dem Bearbeitungsfeld und dem Auslaufförderer ver¬ fahrbar ist. So kann die erste Gruppe der Spanner nach dem Ablegen der Werkstücke auf der Werkstück¬ auflage am Bearbeitungsfeld wieder zu der Ausricht¬ station zurückkehren, um dort das nächste Werkstück aufzunehmen, während die Bearbeitung des vorange¬ henden Werkstücks erfolgt. Gleichermaßen kann sich die zweite Gruppe der Spanner der Transportvorrich¬ tung während der Werkstückbearbeitung in diejenige Position am Bearbeitungsfeld bringen, in der das jeweils bearbeitete Werkstück zum Weitertransport zum Auslaufförderer hin übernommen wird. Denn eine ausreichende Fixierung der Werkstücke nach der Po-

sitionierung auf der Werkstückauflage des Bearbei¬ tungsfeldes ist durch die Saugspanner der Werkstück¬ auflage sichergestellt.

Die Werkstückauflage kann mit einer Zusatzfunktion ausgestattet sein, die insbesondere für Werkstücke vorteilhaft ist, die lang und schwer sind und die von der randlichen Angriffstelle der Spanner der Transportvorrichtung aus weit in Richtung der Y-Achse vorkragen. Die Werkstückauflage kann dazu aus zwei oder mehreren, die Saugspanner aufweisenden Trägern bestehen, die parallel zur Transportvorrich¬ tung in X-Richtung verfahrbar sind. Mindestens einer dieser Träger ist dann derart gesteuert, daß er bei Übernahme eines Werkstücks an der Ausrichtstation zum Einlaufförderer hin verfährt und im Rücklauf zum Bearbeitungsfeld hin das Werkstück unterstützt. Grundsätzlich kann die gesamte Werkstückauflage für eine solche Unterstützung der Werkstücke während des Transportes zum Bearbeitungsfeld hin genutzt werden, wobei auch eine Relativverschiebung der Werkstücke zur Transportvorrichtung vorgesehen werden kann, so¬ lange nicht die Saugspanner der Werkstückauflage das betreffende Werkstück fixiert haben. Ebenso kann auch zumindest einer der verfahrbaren Träger der Werkstückauflage beim Überführen eines Werkstücks vom Bearbeitungsfeld zum Auslaufförderer hin zur Un¬ terstützung des betreffenden Werkstücks in Richtung zum Auslaufförderer hin mitfahren.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung hat die Aus¬ richtstation ein Längslineal parallel zur Transport

Vorrichtung, also in X-Richtung, sowie senkrecht da¬ zu eine Querschiene, gegen die die Werkstücke vom Einlaufförderer angelegt werden. Damit das jeweilige Werkstück kollisionsfrei zum Bearbeitungsfeld hin weitertransportiert werden kann ist die Querschiene für den niveaugleichen Weitertransport des Werk¬ stücks wegbewegbar, was erfolgt, sobald das ausge¬ richtete Werkstück von den Spannern der Transport¬ vorrichtung an der Ausrichtstation erfaßt worden ist.

Damit das jeweilige Werkstück an seiner ausgerichte¬ ten Längskante an der Ausrichtstation von den Span¬ nern der Transportvorrichtung aufgenommen wird, ord- net man zweckmäßig das Längslineal an der Seite der Ausrichtstation an, an der sich die Transportvor¬ richtung befindet. Damit auch hier eine Kollision zwischen dem Längslineal und den Spannern der Trans¬ portvorrichtung ausgeschlossen ist, wird das Längs- lineal vor dem Erfassen des betreffenden Werkstücks aus dem Arbeitsbereich der Spanner herausbewegt.

Für den Transport der plattenförmigen Werkstücke eignen sich vor allem Rollenbahnen, so auch für den Einlaufförderer. Eine solche Rollenbahn hat dann im Bereich der Ausrichtstation Rollen, die in ihrer Förderebene relativ zur Förderrichtung derart ge¬ neigt sind, daß die Werkstücke eine Querförderkom¬ ponente zum Längslineal hin erhalten. Hierbei be- zieht sich die Neigung der zylindrischen Rollen auf das Längslineal, auf dessen Anschlagebene die Achsen der Rollen nicht senkrecht sondern unter einem Win-

kel von weniger als 90° in Förderrichtung stehen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNG

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Bearbeitungszentrum zum spangebenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken.

BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung eine Be¬ arbeitungseinheit 1 mit einer Werkzeugspindel 2, die eine nicht näher dargestellte Werkzeugaufnahme für spangebende Werkzeuge, wie Fräser, Bohrer, außer Mitte arbeitenden Werkzeugen, wie Sägen, oder der¬ gleichen hat. Die Werkzeugspindel 2 ist in einem Bearbeitungsraum 3 in Richtung mehrerer Achsen ver- fahrbar, wobei der Arbeitsraum 3 nach unten hin durch ein Bearbeitungsfeld 4 mit Werkstückauflagen 5 begrenzt ist. Sowohl in Längsrichtung, der X-Rich¬ tung, als auch in Querrichtung, der YRichtung, wie senkrecht zu dem länglich rechteckigen Bearbeitungs- feld 4 kann die Werkzeugspindel 2 bewegt werden, zu¬ dem kann sie an einem umschlagbaren Spindelkopf sit¬ zen, um beispielsweise eine vertikale oder eine ho¬ rizontale Lage einzunehmen.

Die Werkstückauflage 5 wird durch mehrere Träger 6 gebildet, die an ihren Oberseiten miteinander ni-

veaugleich ausgerichtete Vakuumspanner 7 zur Auf¬ nahme plattenförmiger Werkstücke haben. Die Träger 6 sind senkrecht zu ihrer Längsrichtung, nämlich in der X-Richtung, jeweils für sich verfahrbar und kön- nen so justiert werden, daß bei den auftretenden Be¬ arbeitungsvorgängen eine Kollision zwischen den Va¬ kuumspannern 7 und dem Werkzeug in der Werkzeugspin¬ del 2 ausgeschlossen ist. Dazu sind die Vakuumspan¬ ner 7 auf den Trägern 6 in Y-Richtung positionier- bar. Auf der Werkstückauflage 5 können ein einziges oder mehrere Werkstücke angeordnet werden, entspre¬ chend bietet das Bearbeitungsfeld 4 einen oder meh¬ rere Bearbeitungsplätze.

Die Werkstückauflage 5 am Bearbeitungsfeld 4 wird maschinell beschickt, dazu hat das Bearbeitungsfeld 4 eine Einlauf- und eine Auslaufseite. An der Ein¬ laufseite schließt höhengleich mit der Werkstück¬ auflage 5 bzw. den Saugspannern 7 der Träger 6 ein Einlaufförderer 8 in Gestalt einer Rollenbahn an, der an seinem Ende als Ausrichtstation 9 für die Werkstücke ausgestaltet ist. Entlang der einen Seite der Ausrichtstation 9 erstreckt sich ein Längslineal 11 oberhalb der Rollen 10 des Einlaufförderers 8, gegen das die plattenförmigen Werkstücke mit ihren einen Seiten angelegt werden. Dazu sind die Rollen 10 im Bereich der Ausrichtstation 9 des Einlaufför¬ derers 8 mit ihren in einer Horizontalebene liegen¬ den Achsen relativ zum Längslineal 11 jeweils ge- neigt, der Neigungswinkel beträgt etwas weniger als 90° und öffnet in Förderrichtung. Des weiteren ist am Ende der Ausrichtstation 9 zum Bearbeitungsfeld 4

hin eine Querschiene 12 in Höhe des Förderweges des Einlaufförderers 8 angeordnet, an der sich die Werk¬ stücke mit einer zweiten Kante, die rechtwinklig zu der ersten an dem Längslineal 11 anschlagenden Kante verläuft, ausrichten. Die Querschiene 12 ist aus dem Förderweg der Werkstücke herausbewegbar, damit diese von der Ausrichtstation 9 des Einlaufförderers 8 aus auf das Bearbeitungsfeld 4 einlaufen können.

An der Auslaufseite des Bearbeitungsfeldes 4 ist ein Auslaufförderer 13 angeordnet, zu dem die bearbeite¬ ten Werkstücke transportiert werden. Die Beförderung der Werkstücke von der Ausrichtstation des Einlauf¬ förderers 8 zum den Bearbeitungsfeld 4 der Maschine und von dort zu dem Auslaufförderer 13 hin besorgt eine Transportvorrichtung 14, die an der Rückseite des Bearbeitungsfeldes 4, an der auch die Bearbei¬ tungseinheit 1 geführt ist, angeordnet ist. Die Transportvorrichtung 14 führt geradlinig von der Ausrichtstation 9 des Einlaufförderers 8, am Bear¬ beitungsfeld 4 vorbei bis zum Auslaufförderer 13 hin und kann ein- oder zweistrangig ausgebildet sein.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Transportvorrichtung 14 zweistrangig und weist eine erste Gruppe von Spannern 15 sowie eine zweite Grup¬ pe von Spannern 16 auf, bei denen es sich um Spann¬ pratzen oder dergleichen handelt, welche die plat¬ tenförmigen Werkstücke an den ihnen zugewandten Rän- dern erfassen, um sie in ihre Förderrichtung mitneh¬ men zu können. So sind die Spanner 15 von der Aus¬ richtstation 9 des Einlaufförderers 8 bis hin zum

Bearbeitungsfeld 4 verfahrbar, während die zweiten Spanner 16 zwischen dem Bearbeitungsfeld 4 und dem Auslaufförderer 13 bewegt werden können. Die erste Gruppe 15 dieser Spanner ergreift an der Ausricht- Station 9 des Einlaufförderers 8 das jeweils ausge¬ richtete Werkstück und befördert es in dieser ausge¬ richteten Lage zum Bearbeitungsfeld 4 hin wo es von den Vakuumspannern 7 der Werkstückauflage 5 an dem betreffenden Bearbeitungsplatz im Bereich des länge- ren Bearbeitungsfeldes 4 übernommen wird. Bei langen und weit von den Spannern 15 wegkragenden Werkstük- ken kann eine Unterstützung des Transportes von der Ausrichtstation 9 bis zum Bearbeitungsplatz hin durch die Träger 6 der Werkstückauflage 5 erfolgen, indem die in Durchlaufrichtung der Maschine verfahr¬ baren Träger 6 zu der Ausrichtstation 9 hinbewegt und zusammen mit dem Werkstück bis zu der Position am Bearbeitungsplatz des Bearbeitungsfeldes 4 ver¬ fahren werden, die für die jeweilige Bearbeitung er- forderlich ist. Bei der Bearbeitung sind die Werk¬ stücke auf der Werkstückauflage 5 durch die Vakuum¬ spanner 7 fixiert, so daß es der Lageausrichtung durch die Spanner 15 der Transportvorrichtung 14 nicht mehr bedarf. Diese Spanner 15 fahren deshalb nach der Übernahme des Werkstücks durch die Vakuum¬ spanner 7 zurück zur Ausrichtstation 9 um dort das nächstfolgende Werkstück aufzunehmen.

In umgekehrter Bewegungsfolge erfolgt der Abtrans- port der bearbeiteten Werkstücke vom jeweiligen Be¬ arbeitungsplatz des Bearbeitungsfeldes 4 zum Aus¬ laufförderer 13 hin durch die zweiten Spanner 16 der

Transportvorrichtung 14. Diese Spanner ergreifen das betreffende Werkstück am Bearbeitungsplatz und neh¬ men es gegebenenfalls mit Unterstützung von mitlau¬ fenden Trägern 6 der Werkstückauflage 5 zum Auslauf- förderer 13 hin mit.