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Dokumentenidentifikation DE202004017649U1 17.03.2005
Titel Bearbeitungsmaschine für insbesondere flächige Werkstücke
Anmelder Weinmann Holzbausystemtechnik GmbH, 72813 St. Johann, DE
Vertreter Kohler Schmid Möbus, 72764 Reutlingen
DE-Aktenzeichen 202004017649
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 17.03.2005
Registration date 10.02.2005
Application date from patent application 13.11.2004
IPC-Hauptklasse B27C 9/00
IPC-Nebenklasse B23Q 7/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine für insbesondere flächige Werkstücke mit einem Auflagetisch für die zu bearbeitenden Werkstücke und einem zumindest in Auflagetischlängsrichtung und senkrecht dazu bewegbaren, von zumindest einem durch eine Steuereinrichtung gesteuerten Antrieb angetriebenen Werkzeughalter, an dem unterschiedliche Werkzeuge zur Bearbeitung der Werkstücke anordenbar sind.

Bearbeitungsmaschinen, insbesondere solche zur Bearbeitung von Holzplatten, weisen häufig einen Werkzeughalter auf, der entlang eines Koordinatensystems bewegbar ist. An diesem Werkzeughalter können unterschiedliche Werkzeuge zur Bearbeitung der Holzplatten befestigt werden.

Um eine zu bearbeitende Holzplatte auf den Auflagetisch zu bekommen bzw. eine bearbeitete Holzplatte vom Auflagetisch zu entnehmen, wird häufig eine zusätzliche Vorrichtung verwendet. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE 43 16 338 A1 beschrieben. Die dort beschriebene Halte- und Transportvorrichtung erlaubt ein anschlaggenaues Ablegen der Werkstücke auf einem Werktisch, indem das abgelegte Werkstück mittels eines auslenkbar an einem Rahmen gelagerten Haltewerkzeugs in Richtung auf die Anschläge bewegt wird. Die nach Erreichen der Anschläge erfolgende Auslenkung des Haltewerkzeugs bewirkt eine Richtungsumsteuerung oder ein Anhalten der Bewegung des Rahmens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bearbeitungsmaschine für insbesondere flächige Werkstücke zu schaffen, bei der auf eine separate Halte- und Transportvorrichtung verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art gelöst, bei der eine an dem Werkzeughalter anordenbare Halteeinrichtung mit mehreren maschinell betätigbaren Haltewerkzeugen für die Werkstücke vorgesehen ist. Wenn eine derartige Halteeinrichtung vorgesehen ist, kann die Bearbeitungsmaschine selbst dazu verwendet werden, zu bearbeitende Werkstücke auf den Auflagetisch zu bewegen bzw. bearbeitete Werkstücke von diesem zu entfernen. Eine zusätzliche Vorrichtung zum Verbringen der Werkstücke auf die Bearbeitungsmaschine und zum Entfernen der Werkstücke von der Bearbeitungsmaschine kann somit entfallen. Eine Bearbeitungsstation zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken kann daher kostengünstiger hergestellt werden. Bei der Bearbeitungsmaschine kann es sich um eine CNC-gesteuerte Bearbeitungsmaschine handeln.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Halteeinrichtung und/oder die Haltewerkzeuge höhenverstellbar sind. Somit ist es möglich, Werkstücke von einem Stapel zu entnehmen, der eine andere Höhe als der Auflagetisch aufweist. Außerdem ist es möglich, bearbeitete Werkstücke auf einem Stapel nahezu beliebiger Höhe abzulegen. Wären die Halteeinrichtung und/oder die Haltewerkzeuge nicht höhenverstellbar, so müssten die Werkstücke durch andere Maßnahmen auf die Höhe des Auflagetisches verbracht werden. Dies wäre beispielsweise durch eine federnd gelagerte Palette möglich, auf der sich die Werkstücke befinden. Die Höhenverstellbarkeit der Halteeinrichtung kann sich auch dadurch ergeben, dass der Werkzeughalter höhenverstellbar ist, beispielsweise, wenn dieser an einem Portal angeordnet ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eines der Haltewerkzeuge an der Halteeinrichtung mindestens in einer Ebene auslenkbar gelagert und steht die Steuereinrichtung für den Antrieb des Werkzeughalters mit mindestens einem auf die Auslenkung des Haltewerkzeugs ansprechenden Sensor in Verbindung. Dabei kann das auslenkbare Haltewerkzeug oder ein Werkzeugaufnahmekörper für das auslenkbare Haltewerkzeug mindestens in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Auslenkrichtungen gegen Federkraft verstellbar gelagert sein und kann für jede Auslenkeinrichtung für die Erfassung ein mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehender Sensor vorgesehen sein. Normalerweise genügt es, wenn nur eines von mehreren Haltewerkzeugen, das in der Nähe eines eine Anschlagkante bildenden Randes eines anzulegenden Werkstücks am Werkstück angreift, in zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen beweglich gelagert ist, um ein Werkstück in eine exakte Anlagestellung gegen Anschläge auf dem Auflagetisch der Bearbeitungsmaschine zu bringen. Erleichtert wird der Anlagevorgang dabei, wenn zusätzlich das Haltewerkzeug und/oder die Halteeinrichtung mindestens während des Anlagevorgangs auch noch um eine senkrecht zu der Auflagefläche gerichtete Achse drehbar oder verschwenkbar ist. Letzteres gilt insbesondere bei Werkstücken, deren Anschlagkante nicht geradlinig, sondern gekrümmt verläuft und/oder bei denen zwei Anschlagkanten nicht senkrecht zueinander verlaufen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn drei Haltewerkzeuge vorgesehen sind, die ein gleichschenkliges Dreieck bilden und das Haltewerkzeug, das die auf einer Symmetrielinie bildende Spitze bildet, auslenkbar ist und in der Nähe eines eine Anschlagkante bildenden Randes des Werkstücks an dem Werkstück angreift. Insbesondere sollte das auslenkbare Haltewerkzeug im Randbereich des Werkstücks angreifen.

Eine besonders einfache Aufnahme und Ablage des Werkstücks ergibt sich, wenn die Haltewerkzeuge als Saugköpfe ausgebildet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei der Montage der Halteeinrichtung in dem Werkzeughalter zugleich entsprechende Verbindungen zu einer Vakuumpumpe der Bearbeitungsmaschine hergestellt werden, sodass ein Werkstück durch die Saugköpfe angesaugt werden kann. Die Vakuumpumpe kann durch die Steuereinrichtung angesteuert sein, um im richtigen Moment ein Ansaugen und Loslassen des Werkstücks bewirken zu können.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugaufnahme seitlich über den Rand des Auflagetisches hinaus bewegbar ist. Dadurch ist es möglich, zwei Stapel von Werkstücken neben dem Auflagetisch vorzuhalten. Der eine Stapel kann unbearbeitete Werkstücke umfassen, und der zweite Stapel kann die bearbeiteten Werkstücke umfassen. Wenn die Werkzeugaufnahme seitlich über den Rand des Auflagetisches hinaus bewegbar ist, können Werkstücke, die neben dem Auflagetisch angeordnet sind, aufgenommen und dort abgelegt werden. Dies kann besonders einfach realisiert werden, wenn die Werkzeugaufnahme entlang eines Auslegers beweglich ist, der wiederum entlang einer Längsführung beweglich ist, wobei der Ausleger länger ist als die Breite des Auflagetisches. Äquivalent zu einem Anleger und einer Längsführung sind Fahrbahnen eines Portals, entlang dessen die Werkzeugaufnahme bewegbar ist.

Weiterhin ist es denkbar, die Werkstücke in Längsrichtung des Auflagetisches gesehen vor oder hinter dem Auflagetisch bzw. der Bearbeitungsmaschine abzulegen. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Werkzeugaufnahme in Längsrichtung des Auflagetisches zumindest an einer Seite über den Rand des Auflagetisches hinaus bewegbar ist. Diese Maßnahme ist besonders einfach realisierbar, wenn die Längsführung bzw. das Portal länger ist als der Auflagetisch. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Längsführung bzw. das Portal den Auflagetisch an beiden Enden überragt. Somit kann ein unbearbeitetes Werkstück an einem Ende des Auflagetisches durch die Haltewerkzeuge aufgenommen werden und auf dem Auflagetisch abgelegt werden. Nach einem Werkzeugwechsel kann das Werkstück auf dem Auflagetisch bearbeitet werden. Nach erneutem Werkzeugwechsel, das heißt erneuter Aufnahme der Halteeinrichtung, kann das bearbeitete Werkstück am gegenüberliegenden Ende des Auflagetisches abgelegt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn der Ausleger bezüglich der Längsführung schwenkbar angeordnet ist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, Werkstücke seitlich neben dem Auflagetisch abzulegen bzw. aufzunehmen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsmaschine;

2 eine Halteeinrichtung mit Haltewerkzeugen für eine plattenförmiges Werkstück;

3 eine schematische Draufsicht auf eine gehaltenes Werkstück aus der Ebene III–III in 2, abgesetzt auf den Auflagetisch der Bearbeitungsmaschine;

4 eine Draufsicht auf Lagerteile eines auslenkbaren Haltewerkzeugs in Richtung des Pfeils IV in 2.

Die Draufsicht auf eine Bearbeitungsmaschine 1 in der 1 zeigt einen Auflagetisch 2, wobei sämtliche Positionen auf dem Auflagetisch 2 durch eine Werkzeugaufnahme 3 anfahrbar sind. Die Werkzeugaufnahme 3 ist an einem Ausleger 4 angeordnet, der entlang einer Längsführung 5 in Längsrichtung des Auflagetisches 2 bewegbar ist. Dies ist durch den Doppelpfeil 6 angedeutet. Die Werkzeugaufnahme 3 ist in Doppelpfeilrichtung 7 entlang des Auslegers 4 bewegbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausleger 4 außerdem um eine Schwenkachse 8 bezüglich der Längsführung 5 schwenkbar. Die Längsführung 5 überragt den Auflagetisch 2 an beiden Enden. Dies bedeutet, dass die Werkzeugaufnahme 3 auch Positionen außerhalb des Auflagetisches 2 anfahren kann. So könnten beispielsweise Werkstücke von einem Werkstückstapel 9 aufgenommen werden und nach der Bearbeitung auf einem Werkstückstapel 10 am anderen Ende des Auflagetisches 2 abgelegt werden. Weiterhin überragt der Ausleger 4 seitlich den Auflagetisch 2. Dies bedeutet, dass die Werkzeugaufnahme 3, an der eine noch näher zu beschreibende Halteeinrichtung befestigt werden kann, seitlich über den Auflagetisch 2 hinausgefahren werden kann, sodass beispielsweise Werkstücke auf einen Werkstückstapel 11 aufgelegt oder von diesem entnommen werden können. Da der Ausleger 4 schwenkbar ist, ist es auch denkbar, Werkstückstapel 12, 13 vorzusehen, die durch die Werkzeugaufnahme 3 erreichbar sind. Wenn an der Werkzeugaufnahme 3 eine entsprechende Halteeinrichtung mit Haltewerkzeugen angeordnet ist, können Werkstücke von den Stapeln 12 oder 13 entnommen oder auf diesen abgelegt werden.

In der 2 ist eine Seitenansicht einer Halteeinrichtung 15 dargestellt, die an der Werkzeugaufnahme 3 befestigbar ist und die einen Rahmen 18 aufweist. An dem Rahmen 18 sind drei als Saugköpfe ausgebildete Haltewerkzeuge 19 so angeordnet, dass sie die Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks bilden ( 3). Der die Spitze des gleichschenkligen Dreiecks bildende Saugkopf 19a, der in der Nähe eines ersten Anschlagrandes 17.1 der Werkstückplatte 17 angreift, ist auslenkbar ausgebildet. Insbesondere ist er in zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen verstellbar im Rahmen 18 gelagert. Der Rahmen 18 seinerseits kann um eine zentrale Achse 20, die in 2 angedeutet ist, zusätzlich drehbar angeordnet sein.

Aus der 4 ist ein Werkzeugaufnahmekörper 21 des auslenkbaren Haltewerkzeugs 19a ersichtlich, das mit Winkelträgern 22.1, 22.2 gekoppelt ist, die in nicht genau dargestellter Weise in der Ebene des starren Rahmens 18 in zwei senkrecht zueinander verlaufende und durch Pfeile 23 und 24 gekennzeichnete Richtungen im Rahmen 18 verstellbar gelagert sind. An den Winkelträgern 22.1, 22.2 sind jeweils in die beiden Verschieberichtungen 23 und 24 ausgerichtete Tragstäbe 26 und 27 für Schraubendruckfedern 28 und 29 befestigt. Wie aus der 4 nur teilweise ersichtlich ist, sind beide Schraubendruckfedern 28 und 29 an einem ihrer Enden an einem starr mit dem Rahmen 18 verbundenen Träger 25 abgestützt. An den Winkelträgern 22.1, 22.2 sind Nasen 30 und 31 für zwei induktive Sensoren 32 und 33 ausgebildet, die mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung des Antriebs für den Werkzeughalter 3 in Verbindung stehen. Die signalbildenden Teile der beiden Sensoren 32 und 33 sind auf dem starren Träger 25 angeordnet, wobei der Sensor 32 bei einer Verstellung des Haltewerkzeugs 19a in Richtung des Pfeils 23 und der andere Sensor bei einer Verstellung des Haltewerkzeugs 19a in Richtung des Pfeils 24 anspricht und den Antrieb des Werkzeughaltes 3 und damit die Bewegung des starren Rahmens 18 unterbricht oder in eine andere Richtung umsteuert.

Bei dem Anlegen eines Werkstücks auf dem Auflagetisch 2 der Bearbeitungsmaschine 1 wird gemäß 3 das von allen drei Haltewerkzeugen 19, 19a gehaltene Werkstück 17 zunächst mit Abstand von am Auflagetisch 2 angeordneten Anschlagzapfen 34 und 35 abgelegt. Anschließend werden die beiden starren Haltewerkzeuge 19 gelöst, das ausschwenkbare Haltewerkzeug 19a jedoch in Anlage gehalten. Nun wird mit diesem Anlagewerkzeug 19a das Werkstück 17 zunächst in Richtung des eingezeichneten Pfeils 36 auf die Anschläge 34 zu bewegt. Wenn das Werkstück 17 mit seinem Anschlagrand 17.1 gegen die beiden Anschläge 34 stößt, wird das Haltewerkzeug 19a durch die langsame Weiterbewegung des Rahmens 18 in Richtung des Pfeils 23 (4) verstellt, wodurch der Sensor 32 ein erstes Steuersignal erzeugt. Mit diesem ersten Steuersignal wird die Bewegung des Rahmens 18 und damit des Werkstücks 17 in Richtung des Pfeils 36 unterbrochen und die Antriebsvorrichtung des Werkstückhalters 3 auf eine Bewegung des Werkstückhalters 3 und damit des Rahmens 18 in eine durch einen Pfeil 37 in 3 angezeigte Richtung senkrecht dazu umgeschaltet. Das Werkstück 17 wird mit seiner Anschlagkante 17.1 entlang der Anschläge 34 bewegt, bis der angrenzende Werkstückrand 17.2 auf den Anschlagzapfen 35 trifft und das Werkstück 17 an einer Weiterbewegung hindert. Der weiterbewegte Rahmen 18 löst eine Verstellung des Winkelträgers 22.2 in Richtung des in 4 eingetragenen Pfeils 24 aus, was den Sensor 33 zur Erzeugung eines Steuersignals veranlasst, das ein sofortiges Abschalten der Antriebsvorrichtung des Werkzeughalters 3 bewirkt. Das Werkstück 17 befindet sich dann in seiner exakten Anschlagstellung auf dem Auflagetisch 2 in der Bearbeitungsvorrichtung 1. Das Haltewerkzeug 19a wird nun ebenfalls gelöst, sodass das Werkstück 17 vollständig von der Halteeinrichtung freigegeben ist.


Anspruch[de]
  1. Bearbeitungsmaschine (1) für insbesondere flächige Werkstücke (17), mit einem Auflagetisch (2) für die zu bearbeitenden Werkstücke (17) und einem zumindest in Auflagetischlängsrichtung und senkrecht dazu bewegbaren, von zumindest einem durch eine Steuereinrichtung gesteuerten Antrieb angetriebenen Werkzeughalter (3), an dem unterschiedliche Werkzeuge zur Bearbeitung der Werkstücke anordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine an dem Werkzeughalter anordenbare Halteeinrichtung (15) mit mehreren maschinell betätigbaren Haltewerkzeugen (19, 19a) für die Werkstücke (17) vorgesehen ist.
  2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15) und/oder die Haltewerkzeuge (19, 19a) höhenverstellbar sind.
  3. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Haltewerkzeuge (19a) an der Halteeinrichtung (15) mindestens in einer Ebene auslenkbar gelagert ist und dass die Steuereinrichtung für den Antrieb des Werkzeughalters (3) mit mindestens einem auf die Auslenkung des Haltewerkzeugs (19a) ansprechenden Sensor (32, 33) in Verbindung steht.
  4. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auslenkbare Haltewerkzeug (19a) oder ein Werkzeugaufnahmekörper (21) für das auslenkbare Haltewerkzeug (19a) mindestens in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Auslenkrichtungen (23, 24) gegen Federkraft verstellbar gelagert ist und dass für jede Auslenkrichtung (23, 24) für die Erfassung ein mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehender Sensor (32, 33) vorgesehen ist.
  5. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Haltewerkzeuge (19, 19a) vorgesehen sind, die ein gleichschenkliges Dreieck bilden, und dass das Haltewerkzeug (19a), das die auf einer Symmetrielinie liegende Spitze bildet, auslenkbar ist und in der Nähe eines eine Anschlagkante (17.1) bildenden Randes des Werkstücks (17) an dem Werkstück (17) angreift.
  6. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltewerkzeuge (19,19a) Saugköpfe vorgesehen sind.
  7. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (3) seitlich über den Rand des Auflagetisches (2) hinaus bewegbar ist.
  8. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (3) entlang eines Auslegers (4) beweglich ist, der wiederum entlang einer Längsführung (5) beweglich ist, wobei der Ausleger (4) länger ist als die Breite des Auflagetisches (2).
  9. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (3) in Längsrichtung des Auflagetisches (2) zumindest an einer Seite über den Rand des Auflagetisches (2) hinaus bewegbar ist.
  10. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsführung (5) länger ist als der Auflagetisch (2).
  11. Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (4) bezüglich der Längsführung (5) schwenkbar angeordnet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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