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Dokumentenidentifikation DE102004022598A1 16.12.2004
Titel Positioniermaschine der Arbeitseinheiten in einer Werkzeugmaschine zur Holzbearbeitung
Anmelder SCM Group S.p.A., Rimini, IT
Erfinder Grassi, Giancarlo, Tavullia, IT
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 07.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004022598
Offenlegungstag 16.12.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.12.2004
IPC-Hauptklasse B27C 9/04
Zusammenfassung Ein numerisch gesteuertes Bearbeitungszentrum umfasst:
einen Arbeitstisch, der in einer horizontalen Ebene von zwei rechtwinkligen Achsen X, Y liegt und fähig ist, Holzteile zu befestigen;
ein Maschinenbett und einen Holm, der sich gemäß der Y-Achse erstreckt, an dem ein erster Schlitte gleitet, dessen Translation eine erste Bewegung längs der Y-Achse den für die Bearbeitung der Holzteile vorgesehenen Arbeitseinheiten erteilt;
wobei ein weiterer Schlitten vorgesehen ist, der vom ersten Schlitten getragen wird und seinerseits längs der Y-Achse gegenüber dem ersten Schlitten beweglich ist, wobei der weitere Schlitten die Arbeitseinheiten fördert und ihnen eine zweite Bewegung längs der Y-Achse erteilt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Holzteilen oder ähnlichen in der Art eines numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrums. Diese Maschine bezieht sich auf eine im wesentlichen im Bereich der zweiten Bearbeitung des Holzes bekannten Typologie und ist insbesondere für die vertikalen, oberen Fräsarbeiten sowohl aus dem Vollen als auch als Rahmenfräsen, wie auch Bohrarbeiten oder die Ausführung von Formen bestimmt, die durch Fräsarbeiten an Teilen erhalten werden, die für die Verwendung in der Industrie der Einrichtungsmöbel oder von Artikeln bestimmt sind.

Solche Arbeitsgänge sind insgesamt unter der Bezeichnung numerisch gesteuertes Fräsen bekannt.

In den oben bezeichneten Arbeitszentren werden die Teile an einem Arbeitstisch über geeignete Haltevorrichtungen, beispielsweise durch Vakuumwirkung befestigt und durch Fräs- oder Bohrwerkzeuge bearbeitet, die von Arbeitseinheiten – im allgemeinen elektrisch angetriebene Spannfutter – getragen werden, die über geeignete Halter einem Holm zugeordnet sind, der oberhalb des Arbeitstisches und parallel dazu liegt, wobei die Halter die Werkzeuge zum Arbeitstisch selbst nach unten gerichtet tragen.

Die Schnittvorschubbewegung wird immer aus der Zusammensetzung von Bewegungen mindestens zwischen zwei senkrechten Achsen X und Y abgeleitet, die zum Arbeitstisch parallel sind, bei denen ein Bestandteil – beispielsweise die Y-Achse – auf die Verstellung der Halter der Arbeitseinheiten am Holm und der andere Bestandteil, die X-Achse, auf die Bewegung des Holms selbst oberhalb des festliegenden Arbeitstisches oder – in anderen Ausführungen – auf die Bewegung des Arbeitstisches unterhalb des festliegenden Holmes selbst zurückzuführen ist.

An diesen Maschinen stellen sich verschiedene Erfordernisse, die sowohl die Abdeckung einer angemessenen Arbeitsfläche am Arbeitstisch seitens der Arbeitseinheiten als auch das Ergreifen von Architekturen betreffen, die eine gute Starrheit der Gesamtheit gewährleisten, als auch die Möglichkeit, auf eine angemessene Weise die Maschine in ihrer Gesamtheit bis zum Kunden zu transportieren, gegeben durch den erheblichen Platzbedarf, die eine Maschine dieser Art immer beansprucht.

Die Erfindung betrifft daher insbesondere ein Arbeitszentrum an dem eine neue Positioniermaschine der Arbeitseinheiten an dem Holm implementiert ist, das imstande ist, auf vorteilhafte Weise die genannten Bedürfnisse zufriedenzustellen, so wie dies im übrigen nachfolgend erläutert wird.

Unter dem besonderen Bezug auf die Architekturen von Bearbeitungszentren, die einen Holm aufweisen, der einem offenen Portalaufbau angehört, der schlittenartig an Führungen des Maschinenbettes verstellbar ist, sind beim Stand der Technik auf diesem Gebiet Bearbeitungszentren bekannt, bei denen die längste Achse (sei dies Y) des Holms, ein erster Schlitten, Schlitten Y genannt, gleitbar ist. Dieser erste Schlitten weist seinerseits zweckmäßige Linearführungen – ausgerichtet gemäß einer zum Arbeitstisch normalen Achse Z – für einen zweiten Schlitten, genannt Schlitten Z, auf, an dem alle Arbeitseinheiten im allgemeinen unmittelbar gelagert sind, unter der Möglichkeit jede Arbeitseinheit längs der Z-Achse einzeln einzustellen. Der Schlitten Z erfüllt die Aufgabe, die gesamten Arbeitseinheiten längs der Z-Achse zusammen zu bewegen.

In den allgemeinen Ausführungen erstreckt sich der Schlitten Z vor allem längs der Y-Richtung des Holms, da er eine ansehnliche Anzahl von Arbeitseinheiten aufnehmen muss, die mit längs der Z-Achse angeordneten Drehachsen aneinanderliegend angeordnet sind, wie beispielsweise eine Batterie von elektrisch angetriebenen Spannfuttern, die im allgemeinen mit mindestens einer Anzahl von drei am Schlitten Z anwesend sind.

Der darunter liegende Schlitten Y besitzt hingegen keine erhebliche Erstreckung in Y-Richtung außer für die notewendige Höhe, die notwendig ist, um die zur durch ihn getragenen Z-Achse genügend zu beabstanden, längs welcher Führungen der Schlitten Z beweglich ist. Es folgt daraus, dass der Schlitten Z das Aussehen einer großen Platte annimmt, die längs der Y-Achse des Ständers abgewickelt ist, während der Schlitten Y als kleine unter dem Schlitten Z liegende Platte hervorgeht, wobei die beiden Platten in Y-Richtung zueinander festliegen, mit der unteren Platte längs der Y-Achse gegenüber der oberen Platte zentriert angeordnet.

Die daraus sich ergebende Situation ist, dass die an den beiden Enden des Schlittens Z angebrachten Arbeitseinheiten in der Praxis in Y-Richtung auskragen, wobei die Länge der Auskragung durch die Differenz der Halblängen der beiden Platten längs der Y-Achse dargestellt wird.

Diese beträgt eine Reihe von Problemen, die sowohl mit der Starrheit des Aufbaues als auch mit der Abdeckung der Arbeitsfläche als auch auf den Platzbedarf der Maschine verbunden sind.

Ordnungsgemäß vorgegangen ist klar, dass für jede Position des Schlittens Y sobald sich eine der an einem Ende des Schlittens Z gelegenen Arbeitseinheiten in Bearbeitung befindet, die Anwesenheit der Auskragung in Y-Richtung negativ die Starrheit der gesamten Anordnung bezüglich einer Beanspruchung beeinträchtigt, die auf die Spitze des Werkzeuges in einer der beiden Richtungen der X- oder Z-Achse einwirkt.

Überdies, sobald die weiter hinten gelegene (d.h. weiter in Richtung des Ständers) Arbeitseinheit in den vorderen Position des Arbeitstisches (d.h. mehr in Richtung des Endes des Holms) arbeiten muss, erlaubt die Tatsache, dass diese Arbeitseinheit zurückgezogen angeordnet ist, nicht die Bearbeitungsmöglichkeit derselben an den vorderen Bereichen, außer man führt einen Holm mit einer Länge aus, die oberhalb des üblichen Standards liegt. Die Verlängerung des Holms würde jedoch den Transport an Lastkraftwagen mit Standardabmessungen schwierig gestalten, verursacht eine übermäßige Breite der Ladefläche derselben und wird daher als beträchtliches Problem angesehen. Aus diesem Grund wird oftmals einer weit verbreiteten Maschinengröße eine Höchstlänge des Holms von 2400 [mm] vorgeschrieben.

Ganz ähnliche Betrachtungen zeigen, dass die mehr vorne gelegene Arbeitseinheit nicht die Bearbeitungsmöglichkeit derselben an den mehr hinteren Bereichen des Arbeitstisches erlaubt, wobei überdies dieselben Starrheitsprobleme bemerkbar sind, die für die mehr hintere Einheit vorliegen.

Es besteht dann auch ein anderes Problem, das durch den Werkzeugwechsel gegeben ist und mit den Platzansprüchen verbunden ist, die eine Architektur wie jene beschriebene mit sich bringt. Insbesondere, wenn die vordere Arbeitseinheit – wie dies oft vorkommt – ein Arbeitskopf nach der Art ist, die an einem Getriebezug von mehreren Räderpaaren mit verschiedenen Achsen (Köpfe nach der antropomorphen Art) angelenkt ist, ist der radiale Platzbedarf eines solchen Arbeitskopfes sehr erheblich und auch in Y-Richtung werden bedeutsame Höhen erreicht. Wird auch der Platzbedarf der scheibenartigen Werkzeugwechsel hinzugefügt – festliegend in Y am Schlitten Y, oder am Schlitten Z – der mit einem Hub on/off in der Y-Richtung versehen ist, wobei alle Maße summiert werden, werden Gesamtabmessungen des Platzbedarfes in Y-Richtung des Umrisses der Maschine erreicht, die schließlich oberhalb der normalen Standardabmessungen liegen, wie etwa die handelsübliche Abmessung der Sicherheitspodeste (mit Mikroschaltern ausgerüstet), wo mithin ein Anschaffungsproblem für solche Vorrichtungen besteht.

Die bekannten Anordnungslösungen des Systems von Halterschlitten der Arbeitseinheiten am Holm des Bearbeitungszentrums weisen die gesamte Reihe der betrachteten Mängel auf, und es ergibt sich, dass ein Bearbeitungszentrum gemäß dem Stand der Technik durch Probleme in der Verwendung belastet ist, die mit den gerade aufgezählten Aspekten zusammenhängen.

Eine Maschine, die über eine Lösung verfügt, die imstande ist die Probleme dürftiger Starrheit und des Platzbedarfes auf Äußerste zu vermindern, die aufgrund der vom Stand der Technik betreffenden Architekturen entstehen, stellt eine gültige, erfinderische Lösung dar.

Die Aufgabe, die sich die vorliegende Erfindung über die Ergreifung eines besonderen Systems von Schlitten zur Bewegung der Arbeitseinheiten stellt, ist gerade jene, die oben angegebenen Mängel zu beseitigen; insbesondere indem am Arbeitszentrum ein System eingeführt wird, das imstande ist, die Platzbeanspruchungen unterhalb den normalen Standards zu halten, und die Starrheit des Aufbaus optimal zu gestalten, wobei eine Anordnung der Arbeitseinheiten und ein sehr vorteilhafter Fluss der Spannungen unter einem Gesichtspunkt der Verformungen und Schwingungserregung gesucht wird, was mit den Lösungen des Standes der Technik gerade nicht möglich war.

Die Erfindung, so wie sie durch die Patentansprüche gekennzeichnet ist, löst das Problem, ein Fräsbearbeitungszentrum zu schaffen, das mit Halterschlitten der Arbeitseinheiten versehen ist, die gemäß einer solchen Architektur angeordnet sind, dass im wesentlichen die gesamten Probleme beseitigt werden, die mit den Maschinen des Standes der Technik zusammenhängen. Alles indem noch eine weite konstruktive Einfachheit beibehalten wird, wobei die Arbeitsvielseitigkeit erhöht wird, und gleichzeitig die funktionellen Merkmale der vorangehenden Ausführungen von Bearbeitungszentren beibehalten und geradezu verbessert werden.

Die nachfolgend entwickelte Idee löst die obigen Aufgaben mit einer Ausgestaltung des Bearbeitungszentrums, an dem mindestens ein Zusatzschlitten, auch dieser mit den Aufgaben eines Y-Schlittens, vorgesehen ist, und dass im Getriebezug zur Bewegung der Arbeitseinheiten dieser Zusatzschlitten nach dem ersten, schon genannten Schlitten Y angeordnet ist, wobei der Zusatzschlitten imstande ist, den Arbeitseinheiten einen zweiten Freiheitsgrad in Y-Richtung zu erteilen.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Bearbeitungszentrum der im wesentlichen bekannten Art in der Bearbeitung von Holzteilen oder ähnlichen, wie auch Tafeln begrenzter Stärke, eben oder leicht gewölbt.

Die Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Holzteilen umfasst:

  • – mindestens einen Arbeitstisch, der an einem Maschinenbett längs der Ebene von zwei Achsen X und Y einer rechtwinkligen Dreizahl X, Y, Z angeordnet ist, und einen Holm, der dem Arbeitstisch gegenüberliegt und sich längs der Y-Achse abwickelt, an dem mindestens ein erster Schlitten (genannt Basisschlitten oder Y-Schlitten) verstellbar ist, dessen Verstellung am Holm eine erste Bewegung längs der Y-Achse einer Vielzahl von Arbeitseinheiten auferlegt, die die Bearbeitungen an Holzteilen ausführen, die ihrerseits am Arbeitstisch befestigt sind,

    wo die Besonderheit der Erfindung darin liegt, dass

    ein weiterer Schlitten vorgesehen ist, der vom ersten Basisschlitten getragen wird, und seinerseits längs der Y-Achse gegenüber dem ersten Schlitten beweglich ist, wobei der weitere Schlitten in seiner Bewegung längs der Y-Achse die Vielzahl von Arbeitseinheiten derart fördert, dass diesen eine zweite Verstellung längs der Y-Achse erteilt wird.

Die übliche Architektur, auf die normalerweise Bezug genommen wird, sieht vor, dass der Holm Teil eines offenen als Portal ausgebildeter Aufbaus nach der Art eines längs der X-Achse gleitenden Schlittens an Führungen des Bettes selbst ist.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung ist, dass die Reihenfolge der Schlitten derart gestaltet ist, dass der erste Basisschlitten entsprechende erste Linearführungen aufweist, die gemäß der Z-Achse ausgerichtet sind; es ist daher ein zweiter Schlitten vorgesehen, der unmittelbar vom ersten Schlitten auf den ersten Führungen desselben verstellbar längs der Z-Achse getragen wird, wobei der zweite Schlitten zweite Linearführungen aufweist, die gemäß der zweiten Y-Achse ausgerichtet sind und auf denen verstellbar längs der Y-Achse ein dritter Schlitten unmittelbar getragen wird, der in seiner Bewegung längs der Y-Achse die Vielzahl von Arbeitseinheiten fördert, wo der dritte Schlitten jenen weiteren Schlitten ausbildet, von dem oben gesprochen wurde.

Die an der Maschine, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, erhaltenen Vorteile sind, wie teilweise schon oben angeführt, hauptsächlich von der Zunahme der Starrheit abgeleitet. Insbesondere erfolgt die Höchstwirkung an Starrheit im Betrieb der Maschine dann, wenn der weitere Schlitten, im allgemeinen in der Position als dritter Schlitten längs der Y-Achse derart verstellt wird, dass die jedes mal in Arbeitsstellung eingreifende Arbeitseinheit sich genau auf der Mittellinie des Schlittens Z befindet, der im allgemeinen der zweite, am Holm bewegliche Schlitten ist.

Ein weiterer Vorteil der von der "shift" Möglichkeit des weiteren Schlittens herrührt, ist jener, dass mit der vordersten Arbeitseinheit im Bereich der negativsten Y-Achse gearbeitet werden kann, d.h. in der Nähe des Ständers und gleichfalls mit der hintersten Arbeitseinheit in der Nähe des vorderen Endes des Holms.

Auch der Werkzeugwechsel erfolgt einfach ohne Eingriff von Arbeitszylindern, die den Werkzeughalterteller durch eine Endarbeitseinheit annähern oder entfernen, beispielsweise jene vordere. Insbesondere ist zu diesem Zwecke genügend, am Schlitten Z den Werkzeugwechselhalter (beispielsweise den Halter der vorderen Arbeitseinheit) fest anliegend zu bringen, wodurch eine Verstellung nach vorne des dritten Schlittens gegenüber dem Schlitten Z eine Annäherung zwischen der Arbeitsgruppe und dem Werkzeughalterteller beträgt, die genügt, um die die Vorgänge des Werkzeugwechsels zu vollziehen; eine entsprechende Verstellung nach hinten des dritten Schlittens schließt dann die Arbeitseinheit von dem Bereich des Werkzeugwechsels aus.

Es ist daher klar, wie eine mit einem Schlittensystem gemäß den schon ausgeführten Konzepten ausgerüstete Maschine Vorteile und Flexibilität aufweist, die gegenüber den Maschinen erheblich höher sind, die den Stand der Technik betreffen; überdies ist hervorzuheben, wie auch die Kosten der die Maschine bildenden Bestandteile sehr begrenzt sind, da es sich um ganz gewöhnliche Bestandteile handelt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeichnungen erläutert, die eine jedenfalls nur beispielsweise und nicht begrenzende Ausführungsmodalität darstellen, die sich auf ein Bearbeitungszentrum bezieht, die das Halterschlittensystem der Arbeitseinheiten gemäß dem bis jetzt erklärtem ergänzt.

Der Rest der Maschine ist genau identisch mit einem der möglichen Ausrüstungen eines allgemeinen und bekannten numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrums und daher wird eine eingehende Beschreibung vermieden, wobei man sich im wesentlichen nur auf die Bestandteile begrenzt, die mit der Mechanik an Bord des Holms beziehen, die den Neuerungsfaktor gegenüber dem Stand der Technik bildet. Es zeigen,

1 eine axionometrische und schematische Ansicht des Bearbeitungszentrums in seiner Gesamtheit; aus ihr ist der Ständer und der Holm 4 ersichtlich, die zusammen ein offenes Portal in der Art eines am Maschinenbett 2 längs der X-Richtung beweglichen Schlittens ausbilden;

2 eine Draufsicht des Holms 4 und des demselben zugeordneten Schlittensystems, aus der insbesondere der Schlitten S1, der die Funktion eines ersten, unmittelbar am Holm 4 verstellbaren Schlittens Y besitzt, der unmittelbar am Schlitten S1 verstellbaren Schlitten S2, mit der Funktion des Schlittens Z, und der Schlitten S3 – weiterer längs der Y-Achse verstellbarer Schlitten – ersichtlich sind, der hier unmittelbar am Schlitten S2 verstellbar ist und die Funktion eines zweiten Schlittens Y besitzt. Die Figur zeigt die Situation, in der die hintere Arbeitseinheit G1 durch Verstellung in Y-Richtung des Schlittens S3 im Bereich der Mittellinie des Schlittens S2 gebracht wurde; diese Position für diese Arbeitseinheit stellt die vorteilhafteste Arbeitsposition bezüglich der Zunahme an Starrheit und des Kräftegleichgewichtes dar. In der vorliegenden Figur befindet sich die vordere Arbeitseinheit G2 gleichfalls in einer geeigneten Position, um einen Werkzeugwechsel mit dem anliegenden, vorderen Magazin M2 durchzuführen, Wechsel, der daher innerhalb einer maskierten Zeit im Verlaufe der Bearbeitung der Arbeitseinheit G1 erfolgen kann.

Das die Maschine, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, kennzeichnende Verstellsystem der Arbeitseinheiten ist erfinderisch wegen der von ihm vorgeschlagenen Lösung und ist gleichzeitig von einer großen Einfachheit. Die Maschine widerspiegelt in ihrer nachfolgend beschriebenen und in den Figuren gezeigten, bevorzugten Ausführung eine klassische Architektur der Arbeitszentren, bei denen ein Maschinenbett 2 einen Arbeitstisch 1 für die Befestigung der Werkstücke aufweist und ein am Maschinenbett 2 beweglicher Ständer einen Holm 4 trägt, der mit demselben einen offenen Portalaufbau bildet, der am Maschinenbett 2 längs der Richtung X mit einer Längserstreckung des Maschinenbettes 2 verstellbar ist.

Für die Verstellung der Arbeitseinheiten G1, G2, G3, die für die Betätigung des Werkzeuges bestimmt sind und an Bord des Holms 4 untergebracht sind, ist eine Lösung mit Mehrfachschlitten vorgesehen, die den erfinderischen Faktor bildet. Hier ist ein erster Schlitten S1 längs der Y-Längsachse des Holms 4 an geeigneten Führungen desselben, wie dies üblicherweise erfolgt, verstellbar.

Der erste Schlitten S1 ist daher ein Schlitten Y, der im vorliegenden Zusammenhang richtigerweise als erster Schlitten Y definiert werden kann.

Der erste Schlitten S1 weist Linearführungen L1 nach der Art von prismatischen Führungen auf, die gemäß einer Z-Achse ausgerichtet sind, die zur Arbeitsebene senkrecht und gemäß den Achsen X und Y liegt.

Die Führungen L1 sind geeignet, längs der Z-Achse einen zweiten Schlitten S2 zu führen, der die Funktion eines Schlittens Z erfüllt.

Der zweite Schlitten S2 weist seinerseits Linearführungen L2 nach der Art von prismatischen Führungen auf, die auch wie die Y-Achse ausgerichtet sind, und an denen gleitbar ein dritter Schlitten S3 eingreift, der somit die Funktion eines Schlittens Y übernimmt, der in diesem Zusammenhang richtigerweise als zweiter Schlitten Y bezeichnet werden kann.

Am dritten Schlitten S3 sind unmittelbar drei Arbeitseinheiten angeordnet: eine hinten, d.h. seitens des Ständers angeordnete Arbeitseinheit G1, die vordere, d.h. seitens des Endes des Holms 4 angeordnete Arbeitseinheit G2 und die gegenüber G1 und G2 mittig angeordnete Arbeitseinheit G3. Die Arbeitseinheiten sind am Schlitten S3 jeweils an Linearführungen angeordnet, die gemäß der Z-Achse ausgerichtet sind, d.h. jede von ihnen einstellbar beweglich längs der Z-Achse gegenüber dem Schlitten S3, unabhängig von den anderen Arbeitseinheiten.

Es ist klar, wie in solchen Anmeldungen üblich, dass die gesamten linearen zwischen jenen Schlitten vor und den jeweiligen Schlitten danach wirkenden Antrieben, vorgesehen sind, hier bestehend insbesondere in der Gesamtheit Elektromotor – endlose Spindel – Spindelmotor.

Der Schlitten S3 stellt daher einen weiteren Schlitten dar, der die Möglichkeit besitzt, längs der Y-Achse gegenüber dem ersten Schlitten S1 bewegt zu werden, indem er in seiner Bewegung längs der Y-Achse die Vielzahl von Arbeitseinheiten G1, G2, G3 fördert, sodass ihnen eine zweite Verstellung längs der Y-Achse, gegenüber dem Holm 4 eine weitere gegenüber der ersten Verstellung, die den Arbeitseinheiten G1, G2, G3 durch die Verstellung des ersten Schlittens S1 erteilt wurde und die sich vektoriell zur ersten addiert.

Was die Anordnungen der Werkzeugwechselsysteme betrifft, ist zu bemerken, dass am dritten Schlitten S3 ein eher kurzer horizontaler Arm festliegt, der in Richtung des Hinterteils der Maschine (seitens des Ständers) ausgerichtet ist, das nach einem kurzen Abschnitt ein Anschlussplatte aufweist, die mit zur Y-Achse parallelen Linearführungen 5 versehen ist, an denen ein erstes Werkzeugmagazin M1, d.h. eine Untereinheit verstellbar ist, die einen horizontalen Teller zum Haltern der mit vertikaler Achse angeordneten Werkzeuge, einen Antrieb für die Verschwenkung des Tellers und einen pneumatischen Antrieb (nicht dargestellt) zu haltern, der die Verstellung längs der Y-Richtung der Mitte des Tellers des ersten Magazins M1 erlaubt.

Am zweiten Schlitten S2 ist ein eher langer horizontaler Arm festliegend angebracht, der längs des Rückens des Schlittens S3 verläuft, der in der Nähe des Vorderteils des Holms 4 rechtwinklig ausgebildet ist und ein zweites Werkzeugmagazin M2 nach der Art eines Tellers, jedes erste Magazin M1 haltert. Im zweiten Werkzeugmagazin M2 ist jedoch – im Gegensatz zum ersten Werkzeugmagazin M1 – kein Antrieb vorgesehen, um eine Verstellung längs seiner Y-Achse durchzuführen, da die Annäherungsbewegung der ihm nahen Arbeitseinheit G2 zuerteilt ist; mit anderen Worten ist die Position des zweiten Werkzeugmagazins M2 im Wesentlichen – nach vorheriger Annäherung der Vorderarbeitseinheit G2 an das Vordermagazin M2 – schon geeignet, um einen Werkzeugwechsel zwischen ihnen durchzuführen.

Betriebsmäßig löst das mit dem so strukturierten Schlittensystem versehene Bearbeitungszentrum die vorgegebene Aufgabe dank der gegenseitigen, erläuterten Anordnungen und Zwischenverbindungen für die verschiedenen Bestandteile ohne auf irgend eine Art und Weise die des schon bestehenden, restlichen Aufbaus des Bearbeitungszentrums abändern zu müssen.

In der Arbeitsweise und unter Bezug auf die erläuterten, gegenseitigen Anordnungen ist von Wichtigkeit hervorzuheben, dass das Hauptkonzept in der Betriebsweise für die beschriebene Architektur darin liegt, dass über die Verstellung des dritten Schlittens S3 gegenüber dem zweiten Schlitten S2 jede der Arbeitseinheiten G1, G2, G3 – sobald in Betrieb – im Bereich der Mittellinie des Schlittens S2, der Schlitten Z ausbildend positioniert wird. Auf diese Art und Weise ist die Starrheit der Gesamtheit der Schlitten an ein Höchstmaß gebracht und daher sind die Verstellungen unter Spannbeanspruchung die geringsten, wobei vorteilhafter Weise auch die Schwingungseigenfrequenzen der Struktur angehoben sind.

Bezüglich der Werkzeugwechselhandhabungen bestehen zwei leicht verschieden Modalitäten, nach welchen mit dem ersten Magazin M1 oder dem zweiten Magazin M2 für Werkzeuge vorgegangen wird.

Unter Bezugnahme auf das erste Magazin M1, wie schon erwähnt, hat dieses die Verstellfreiheit an den zu der Y-Achse parallelen Führungen 5 und wird über einen Antrieb, hier nach der Art on/off betätigt, wird er durch einen pneumatischen Zylinder ausgeführt.

In der Praxis ist das Werkzeugmagazin M1 in der Lage, der entsprechenden Arbeitsgruppe G1 angenähert/entfernt zu werden, um den Austausch des Werkzeuges dank der Verstellung an den Linearführungen 5 zu vollziehen und der Werkzeugwechsel kann an einem beliebigen Augenblick erfolgen.

Unter Bezugnahme nun auf das zweite Werkzeugmagazin M2 erfolgt die Annäherung/Entfernung von der entsprechenden Arbeitseinheit G2 durch Verstellung des dritten Schlittens S3, der zusammen alle drei Arbeitseinheiten derart verstellt, dass auch die vordere Arbeitseinheit G2 in den Arbeitsbereich des Werkzeugmagazins M2 einlaufen können, und der Werkzeugwechselvorgang erfolgen kann.

Die vorstehend beschriebene und erläuterte Erfindung kann weitere Abänderungen und Varianten erfahren, die alle in den Bereich des ausgeführten Konzepts oder den nachfolgenden Ansprüchen treten. Überdies können die gesamten Einzelheiten durch technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.


Anspruch[de]
  1. Werkzeugmaschine in der Art eines numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrums zur Bearbeitung von Holzteilen, mit mindestens einem Arbeitstisch (1), der an einem Maschinenbett (2) gemäß der durch zwei X- und Y-Achse einer rechtwinkligen Dreierzahl X, Y, Z festgelegt ist, und einem Holm (4) der dem Arbeitstisch (1) gegenüberliegt, gemäß der Y-Achse in Längsrichtung angeordnet ist, und auf dem auf dessen Führungen mindestens ein erster Basisschlitten (S1) in Längsrichtung verstellbar ist, dessen Verstellung am Holm (4) eine erste Bewegung längs der Y-Achse einer Vielzahl von Arbeitseinheiten (G1, G2, ...) erteilt, die die Bearbeitungen an den am Arbeitstisch (1) befestigten Holzteilen ausführen, Maschine, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein weiterer Schlitten (S3) vorgesehen ist, der durch den ersten Basisschlitten (S1) getragen wird, und seinerseits längs der Y-Achse gegenüber dem ersten Schlitten (S1) beweglich ist, wobei der weitere Schlitten (S3) bei der Verstellung längs der Y-Achse die Vielzahl von Arbeitseinheiten (G1, G2, ...) derart fördert, dass ihnen eine zweite Verstellung längs der Y-Achse erteilt wird.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm (4) Teil einer als offenes Portal ausgebildeten Struktur nach der Art eine längs der X-Achse an Maschinenbettführungen (2) verstellbaren Schlittens ist.
  3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass:

    – der erste Basisschlitten (S1) erste lineare Bewegungsführungen (L1) aufweist, die gemäß der Z-Achse ausgerichtet sind;

    – ein zweiter Schlitten (S2) vorgesehen ist, der unmittelbar vom ersten Schlitten (S1) an den ersten Führungen (L1) desselben längs der Z-Achse verstellbar getragen wird,

    – der zweite Schlitten (S2) zweite Linearbewegungsführungen (L2) aufweist, die gemäß der Y-Achse ausgerichtet sind,

    – der mindestens eine weitere Schlitten (S3) ein dritter Schlitten ist, der unmittelbar vom zweiten Schlitten (S2) an den zweiten Führungen (L2) desselben längs der Y-Achse verstellbar getragen wird.
  4. Werkzeugmaschine nach einen oder mehreren vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Arbeitseinheit der Vielzahl von Arbeitseinheiten (G1, G2, ...) gegenüber dem weiteren Schlitten (S3) gemäß der Z-Achse einstellbar beweglich ist.
  5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes Werkzeugmagazin (M1) vorgesehen ist, das durch den dritten Schlitten (S3) an Linearbewegungsführungen (5) desselben verstellbar getragen wird und fähig ist, den Eintausch der Werkzeuge an mindestens einer ersten Arbeitseinheit (G1) der Vielzahl von Arbeitseinheiten (G1, G2, ...) durchzuführen;

    wobei der Eintausch der Werkzeuge über die Bewegung längs der Y-Achse mindestens des ersten Magazins (M1) an den Führungen (5) gegenüber dem dritten Schlitten (S3) ausgeführt wird, um den gegenseitigen Abstand zwischen der ersten vom dritten Schlitten (S3) getragenen Arbeitseinheit (G1) und dem ersten Werkzeugmagazin (M1) während des Werkzeugwechselschrittes anzupassen.
  6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Werkzeugmagazin (M2) vorgesehen ist, das im wesentlichen am zweiten Schlitten (S2) festliegt und fähig ist, den Eintausch der Werkzeuge an mindestens einer zweiten Arbeitseinheit (G2) der Vielzahl von Arbeitseinheiten (G1, G2, ...) durchzuführen;

    wobei der Werkzeugeintausch durch die Bewegung der Y-Achse mindestens eines dritten Schlittens (S3) gegenüber dem zweiten Schlitten (S2) durchgeführt wird, um den gegenseitigen Abstand zwischen der zweiten vom dritten Schlitten (S3) getragenen Arbeitseinheit (G2) und dem zweiten Werkzeugmagazin (M2) während des Werkzeugwechselschrittes anzupassen.
  7. Werkzeugmaschine nach den voranstehenden Ansprüchen und nachdem was unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen und für die angegebenen Aufgaben beschrieben und erläutert wurde.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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