AT515953A2 - Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten flacher Objekte - Google Patents

Abstract

Ein numerisch gesteuertes Bearbeitungszentrum (1) ist zum Durchführen von Schachtelungsverfahren an Platten (P) beschrieben, in dem eine Betriebseinheit (3), die an mehreren Achsen gesteuert ist, an einer Bearbeitungsebene (4) angeordnet ist, und ein Werkzeugmagazin (6) vertikal beweglich zwischen einer oberen Position ist, in der die Platte (P), die bearbeitet werden soll, unter dem Magazin (6) passiert, während sie von einer Plattenladezone zu der Bearbeitungsebene (4) verbracht wird, und eine untere Position, in der die Betriebseinheit (3) auf das Magazin (6) zugreift, um die Werkzeugwechselaufgaben durchzuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungszentrum, insbesondere ein numerischgesteuertes Bearbeitungszentrum zum Durchfuhren von Schachtelungsverfahren, d.h.Bearbeitungsverfahren (Schneiden, Bohren, Fräsen usw.), die geeignet sind, verschiedeneArtikel aus einer oder mehr Platten oder Blättern von relativ großen Abmessungen zuerhalten, wobei Abfallmaterial minimiert wird.

[0002] Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Bearbeitungszentrum zumSchachteln, das erlaubt, verschiedene Komponenten eines bestimmten Produkts, zum Beispielein Ausstattungselement, aus einem oder mehr Blättern oder Platten von Material zuproduzieren.

[0003] Insbesondere, aber nicht ausschließlich, kann das Bearbeitungszentrum zumBearbeiten von Platten oder Blättern aus Holz oder einem Material ähnlich zu Holz oderDerivaten, so wie zum Beispiel MDF, Spanplatte, Sperrholz usw. oder anderen Materialien,zum Beispiel Materialien aus Kunststoffen, Harzen, Verbundmaterialien usw. verwendetwerden.

[0004] In Bearbeitungszentren zum Schachteln bekannter Art gibt es das Problem, die Plattenoder Blätter auf die Bearbeitungsebene zu laden, wo die Werkzeuge arbeiten, die durchwenigstens eine Betriebseinheit getragen werden (zum Beispiel eine Betriebseinheit, die aufeiner, zwei oder mehr Achsen gesteuert wird), und die Platten aus der Bearbeitungsebenenach dem Bearbeiten zu entladen.

[0005] Insbesondere ist es für solche Aufgaben wünschenswert, in einer Weise durchgeführtzu werden, die schnell, einfach und sicher für den Betreiber ist, mit einemAutomatisierungsgrad.

[0006] Solche Lade- und Entladeaufgaben können durch das Vorhandensein von bestimmtenTeilen des Bearbeitungszentrums erschwert werden, die zuweilen ein Hindernis für dieBewegung der Platten oder der Lade-/Entladevorrichtungen bilden können.

[0007] Ein Beispiel eines möglichen Hindernisses ist durch das Werkzeugmagazin dargestellt,mit dem ein Bearbeitungszentrum bekannter Art allgemein ausgestattet ist, das nahe derBearbeitungsebene angeordnet ist, wobei es die austauschbaren Werkzeuge enthält, die beiverschiedenen Bearbeitungsaufgaben verwendet werden sollen, die dasSchachtelungsverfahren einbezieht: Das Vorhandensein so eines Magazins kann dievorgenannten Lade-/Entladeaufgaben beschränken oder verhindern, aufgrund derGesamtabmessungen und der Anordnung des Magazins in der Umgebung desBearbeitungszentrum.

[0008] Es ist für die Bearbeitungsebene auch wünschenswert, wenigstens zweientgegengesetzte Seiten zu haben, die durch einen Betreiber frei zugänglich sind und dahernicht durch Elemente besetzt sind, die Teil des Bearbeitungszentrums sind, so wie zumBeispiel eine Objektlade-/entladeebene, ein Werkzeugmagazin usw.

[0009] Dieser spätere Zustand ist nicht leicht zu erhalten, auch weil sie nicht immer mit denanderen erwünschten Bedingungen kombiniert ist, die weiter oben offenbart sind, wobei esschwierig ist, die vorgenannten Ziele zusammen zu erreichen, die miteinander in Konfliktstehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0010] Ein Ziel der Erfindung ist ein Bearbeitungszentrum zu herzustellen, das in der Lageist, einer oder mehreren der vorgenannten Beschränkungen und Nachteilen des Standes derTechnik abzuhelfen.

[0011] Ein Vorteil ist, ein numerisch gesteuertes Bearbeitungszentrum zum Durchführen vonSchachtelungsverfahren bei einem hohen Automatisierungsgrad bereitzustellen.

[0012] Ein Vorteil ist, den Objekten zu gestatten, automatisch in die Bearbeitungsebeneeingefügt zu werden.

[0013] Ein Vorteil ist, einem Betreiber zu gestatten, auf die Bearbeitungsebene an zweientgegengesetzten Seiten der Ebene, die freigelassen sind, zuzugreifen, insbesondere Seiten,die nicht durch ein Werkzeugmagazin oder durch Objektlade-/entladezonen besetzt sind.

[0014] Ein Vorteil ist, ein baulich billiges und einfaches Bearbeitungszentrum verfügbar zumachen.

[0015] Solche Ziele und Vorteile und noch weitere werden durch das Bearbeitungszentrumgemäß einem oder mehreren der Ansprüche erreicht, die unten dargelegt sind.

[0016] In einem Ausfuhrungsbeispiel umfasst ein numerisch gesteuertes Bearbeitungszentrumzum Durchführen von Schachtelungsverfahren wenigstens eine Betriebseinheit, (die anmehreren Achsen gesteuert ist und) die an einer Bearbeitungsebene angeordnet ist, und einWerkzeugmagazin, das beweglich ist, mit der Möglichkeit selektiv eine obere Positioneinzunehmen, in der ein Objekt, das bearbeitet werden soll oder bereits bearbeitet worden ist,unter dem Magazin passieren kann, und eine untere Position einzunehmen, in der es möglichist, auf das Magazin zuzugreifen, um Werkzeugwechselaufgaben durchzufuhren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0017] Die Erfindung kann mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden undimplementiert werden, die ein Ausführungsbeispiel davon durch ein nicht beschränkendesBeispiel darstellen.

[0018] Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Bearbeitungszentrums, dasgemäß der Erfindung hergestellt ist.

[0019] Fig. 2 ist eine erhöhte vertikale Seitenansicht des Bearbeitungszentrums von Fig. 1.

[0020] Fig. 3 ist eine Ansicht von oben von Fig. 2.

[0021] Fig. 4 ist eine Detailansicht des Bearbeitungszentrums von Fig. 1, wobei dasWerkzeugmagazin in einer gehobenen Position ist.

[0022] Fig. 5 ist die Ansicht von Fig. 4, wobei das Werkzeugmagazin in einer gesenktenPosition ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

[0023] Mit Bezug auf die vorgenannten Figuren wird allgemein mit 1 einBearbeitungszentrum angezeigt, das insbesondere zum Bearbeiten von flachen Objekten inPlatten- oder Blattform geeignet ist. Das Bearbeitungszentrum 1 kann wie in diesem Fall einnumerisch gesteuertes Bearbeitungszentrum zum Durchführen von Schachtelungsverfahrensein. Das Bearbeitungszentrum 1 kann zum Bearbeiten von Platten oder Blättern oder Holzoder von einem Material verwendet werden, das ähnlich zu Holz oder Derivaten ist, so wiezum Beispiel MDF, Spanplatte, Sperrholz usw. oder von anderen Materialien, zum Beispiel inMaterialien, die aus Kunststoffen, Harzen, Verbundmaterialien usw. hergestellt sind.

[0024] Das Bearbeitungszentrum 1 umfasst ein Stützmittel 2 zum Stützen wenigstens einerBetriebseinheit 3, die in der Lage ist, eine oder mehr Bearbeitungsaufgaben an einemWerkstück (ein flaches Objekt in Platten- oder Blattform) durchzuführen. Das Stützmittel 2kann, wie in diesem Fall, beweglich in wenigstens einer ersten Richtung X sein, wenn esdurch ein Ansteuermittel (von bekanntem Typ) kontrolliert wird. Das Stützmittel 2 kann eineoder mehr Betriebseinheiten 3 stützen, die zum Durchführen der gefordertenSchachtelungsaufgaben geeignet sind. Die erste Richtung X kann horizontal sein, wie indiesem Fall. Jede Betriebseinheit 3 kann insbesondere an mehreren Achsen gesteuert werden,zum Beispiel an drei Achsen, die zueinander orthogonal sind.

[0025] Das Bearbeitungszentrum 1 kann insbesondere wenigstens eine (horizontale)Bearbeitungsebene 4 zum Aufhehmen wenigstens eines flachen Objekts P umfassen, dasbearbeitet werden soll. Die Bearbeitungsebene 4 kann wie in diesem Fall ein Vakuummittel(von bekanntem Typ) umfassen, um das System, das bearbeitet wird, fest in Position zuhalten. Die Bearbeitungsebene 4 kann mit Löchern zum Verbinden des Objekts P, dasbearbeitet wird, mit dem Vakuummittel bereitgestellt sein. Das Stützmittel 2 kann wie indiesem Ausführungsbeispiel wenigstens ein Querstück 12 umfassen, das sich in der Länge inder zweiten Richtung über der Bearbeitungsebene 4 erstreckt.

[0026] Das Bearbeitungszentrum 1 kann zum Beispiel wenigstens eine erste Lade-/Entladezone 5 für die flachen Objekte P umfassen. Diese erste Zone 5 kann wie in diesemFall bei einer ersten Seite der Bearbeitungsebene 4 angeordnet sein. Diese erste Seite kann sich insbesondere in der Länge in einer Richtung erstrecken, die quer (senkrecht) zu dervorgenannten ersten Richtung X ist.

[0027] Die erste Lade-/Entladezone 5 kann insbesondere eine Ladeebene mit einemLademittel umfassen, das zum Verbringen eines flachen Objekts von der Ladeebene zu derBearbeitungsebene 4 angeordnet ist. Diese Ladeebene kann wie in diesem Fall einSaugnapfmittel 11, das an wenigstens einem beweglichen Arm befestigt ist, zum Entfernendurch Sog und Verbringen des flachen Objekts P umfassen. Es ist allerdings möglich, andereArten von Lademittel zum Fördern des Objekts P bereitzustellen, zum Beispiel mit einemSchiebeelement, mit einem Förderband usw. Diese erste Zone 5 kann zum Beispiel einMagazin von Objekten P (Platten oder Blättern) umfassen, die aufeinander gestapelt sind.

[0028] Das Bearbeitungszentrum 1 umfasst wenigstens ein Werkzeugmagazin 6, das mehrereaustauschbare Werkzeuge für die Betriebseinheit/en 3 trägt.

[0029] Das Magazin 6 kann sich insbesondere in der Länge in einer zweiten Richtung Yerstrecken, die quer zur ersten Richtung X ist. Die austauschbaren Werkzeuge desWerkzeugmagazins 6 können, wie in diesem Ausführungsbeispiel, in einer Reihe angeordnetsein, insbesondere in einer Reihe parallel zu ersten Richtung Y. Die zweite Richtung Y kannhorizontal sein, wie in diesem Fall. Die vorgenannte erste Seite der Bearbeitungsebene 4 kanninsbesondere parallel zu der vorgenannten zweiten Richtung Y sein.

[0030] Das Werkzeugmagazin 6 kann in wenigstens einer dritten Richtung Z quer zu derersten Richtung X und der zweiten Richtung Y beweglich sein. Das Magazin 6 kann dieMöglichkeit haben, wenigstens eine gehobene obere Position anzunehmen (Fig. 4), in der einflaches Objekt P unter dem Magazin 6 während eines Verbringens in die eine oder die andereRichtung zwischen der Bearbeitungsebene 4 und der ersten Lade-/Entladezone 5 passierenkann. Das Magazin 6 kann die Möglichkeit haben, wenigstens eine untere Position (Fig. 5)anzunehmen, in der wenigstens eine Betriebseinheit 3 und/oder eine

Werkzeugwechselvorrichtung (durch das Stützmittel 2 getragen) auf das Magazin 6 zugreifenkann, insbesondere um Werkzeugwechselaufgaben durchzuführen. Die dritte Richtung Zkann vertikal sein, wie in diesem Fall.

[0031] Das Bearbeitungszentrum 1 kann mit einem Antriebsmittel 7 zum Antreiben der(vertikalen) Bewegung des Magazins 6 ausgestattet sein. Dieses Antriebsmittel 7 kann einAntriebsmittel pneumatischer Art, wie in diesem Fall, oder einer anderen Art umfassen(elektrisch, hydraulisch usw.). Das Magazin 6 kann insbesondere beweglich mit einerTranslationsbewegung gemäß einer (vertikalen) linearen Bewegung sein. Das Magazin 6 kannzum Beispiel an zwei linearen Gleitfuhrungen beweglich sein, die an entgegengesetztenEnden der Länge des Magazins 6 angeordnet sind.

[0032] Das Bearbeitungszentrum 1 kann insbesondere wenigstens eine zweite Lade-/Entladezone 8 für die flachen Objekte P umfassen. Diese zweite Zone 8 kann zum Beispielbei einer zweiten Seite der Bearbeitungsebene 4 entgegengesetzt (und parallel) zur erstenSeite angeordnet sein. Diese zweite Zone 8 kann zum Beispiel ein Mittel (zum Beispiel derArt eines geschlossenen flexiblen Schlaufenelements) für die gleitfähige Stütze desbearbeiteten Objekts P umfassen, das von der Bearbeitungsebene 4 kommt. Die zweite Lade-/Entladezone 8 kann wie in dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel eine Entladeebene zumEntladen des Objekts P umfassen (Platten oder Blätter). Das Bearbeitungszentrum 1 kann einEntlademittel (von bekannter Art) zum Verbringen eines Objekts P von derBearbeitungsebene 4 zur Entladeebene haben.

[0033] Das Werkzeugmagazin 6 kann wie in diesem Fall, näher an der ersten Seite derBearbeitungsebene 4 angeordnet sein, als an der zweiten Seite.

[0034] Insbesondere kann das Werkzeugmagazin 6 zwischen der Bearbeitungsebene 4 undder ersten Lade-/Entladezone 5 angeordnet sein.

[0035] Das Bearbeitungszentrum 1 kann, wie in diesem Ausführungsbeispiel, einWerkzeugmagazin 6 und zwei Lade-/Entladezonen 5 und 8 haben, die auf so eine Weiseangeordnet sind, dass sie einem Betreiber gestatten, auf die Bearbeitungsebene 4 an zweientgegengesetzten Seiten (parallel zu der ersten Richtung X) der Ebene zuzugreifen, wobeidiese entgegengesetzten Seiten freigelassen werden, wobei sie insbesondere nicht durch dasMagazin 6 oder durch die Lade-/Entladezonen 5 und 8 besetzt sind.

[0036] Das Stützmittel 2 der Betriebseinheit/en 3 kann wie in diesem Ausführungsbeispiel einGehäusemittel 9 zum Umschließen der Betriebseinheit/en 3 zum Schutz und zur Sicherheit des Betreibers umfassen. Dieses Gehäusemittel 9 kann insbesondere wenigstens eine Öffnung10 haben, die insbesondere der ersten Lade-/Entladezone 5 zugewandt ist, um den Durchlasseines flachen Objekts P und dessen Eintritt in die bzw. dessen Verlassen aus derBearbeitungsebene 4 zu gestatten. Diese Öffnung 10 kann sich in der Länge insbesondere inder zweiten Richtung Y erstrecken. Diese Öffnung 10 kann durch ein Schließmittel (vonbekannter Art) geschlossen werden, das durch den Einfluss des flachen Objekts zu öffnen ist.Dieses Schließmittel kann zum Beispiel Metallstreifen umfassen, die mit dem unteren Endeherabhängen, das sich heben kann, wenn das Objekt P passiert. Das Werkzeugmagazin 6kann, wenn es in der unteren Position angeordnet ist, wenigstens teilweise in die vorgenannteÖffnung 10 eintreten.

[0037] Im Betrieb wird, wenn ein Objekt P in die Bearbeitungsebene 4 eingefugt werden soll,um das Bearbeiten durchzuführen (Schachtelungsaufgaben), die programmierbareelektronische Steuereinheit des numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrums, wennnotwendig, das Werkzeugmagazin 6 in der oberen Position oder in einer nicht störendenPosition anordnen, in der das Magazin den Durchlass des Objekts P nicht stört, das in dieBearbeitungsebene eintreten soll (durch das Saugnapfmittel 11 gefördert).

[0038] Es wird beobachtet, dass die Öffnung 10 relativ klein sein kann, was die Sicherheit desBetreibers gewährleistet, da die (wenigstens teilweise vertikale) Bewegung des Magazins 6den Vorrichtungen, die in dem Gehäusemittel 9 beweglich sind, gestattet, auf das Magazin 6zuzugreifen (in einer gesenkten Position oder Werkzeugwechselposition). Dieser Zugriff aufdas Magazin 6 ist insbesondere trotz der reduzierten Abmessungen der Öffnung 10 möglichum die Werkzeugwechselaufgaben durchzuführen.

[0039] Es wird beobachtet, dass das Verbringen der Objekte P zwischen der ersten Lade-/Entladezone 5 und der Bearbeitungsebene 4 automatisch stattfindet (in dem bestimmten Fall,der dem Saugnapfmittel 11 verdankt wird), trotz des Vorhandenseins des Werkzeugmagazins,aufgrund der Tatsache, dass das Magazin 6 in einer nicht störenden Position positioniertwerden kann (gehobene Position).

[0040] Es wird beobachtet, dass das Verarbeiten der Objekte P - angefangen wenn dieObjekte, die bearbeitet werden sollen, in der ersten Zone 5 sind (Objekte P-Ladezone) bis diebearbeiteten Objekte in der zweiten Zone 8 (Objekte P-Entladezone) angeordnet sind, wobei sie durch die Bearbeitungsebene 4 passieren, wo die Schachtelungsaufgaben stattfinden -automatisiert ist.

[0041] Es ist möglich, ein Mittel (von bekannter Art) bereitzustellen, um automatisch auchdie Aufgaben durchzuführen, die Objekte P in die erste Zone 5 einzuführen und die Objekte Paus der zweiten Zone 8 zu entfernen.

[0042] Es wird beobachtet, dass die Bearbeitungsebene 4, wie in diesem Ausführungsbeispiel,zwei freie entgegengesetzte Seiten zum Zugriff durch den Betreiber haben kann (dritte Seiteund vierte Seite der Bearbeitungsebene 4 parallel zur ersten Richtung X und orthogonal zurersten und zweiten Seite, die oben offenbart sind), insbesondere zwei Seiten, die weder durchLade-/Entladezonen noch durch Werkzeugmagazine besetzt sind, in welchen ein Betreibernahe der Bearbeitungsebene 4 sein kann und auf die Ebene selbst zugreifen kann, um dessennahe Prüfung durchzuführen.

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Bearbeitungszentrum (1) zum Bearbeiten von flachen, plattenförmigen oderblattförmigen Objekten (P), wobei das Bearbeitungszentrum beinhaltet: ein Stützmittel (2), das in wenigstens einer ersten Richtung (X) beweglich ist;wenigstens eine Betriebseinheit (3), die durch das Stützmittel (2) getragen wird;wenigstens eine Bearbeitungsebene (4) zum Aufhehmen wenigstens eines flachenObjekts (P), das durch die wenigstens eine Betriebseinheit (3) zu bearbeiten ist; wenigstens eine erste Lade-/Entladezone (5) für flache Objekte, wobei die erste Zone (5) bei einer ersten Seite der Bearbeitungsebene (4) angeordnet ist, wobei die erste Seite querzur ersten Richtung (X) ist; wenigstens ein Werkzeugmagazin (6), das mehrere austauschbare Werkzeuge für diewenigstens eine Betriebseinheit (3) trägt, wobei sich das wenigstens eine Magazin (6) in derLänge in einer zweiten Richtung (Y) erstreckt, die quer zur ersten Richtung (X) ist, wobei daswenigstens eine Magazin (6) in wenigstens einer dritten Richtung (Z) beweglich ist, die querzur ersten Richtung (X) und zweiten Richtung (Y) ist, mit der Möglichkeit, wenigstens eineobere Position anzunehmen, wobei ein flaches Objekt (P) unter dem Magazin (6) währendeiner Verbringung des Objekts (P) in der einen oder der anderen Richtung zwischen derBearbeitungsebene (4) und der ersten Zone (5) passieren kann, und wenigstens eine unterePosition anzunehmen, wobei das Magazin (6) zum Werkzeugwechseln zugänglich ist; ein Antriebsmittel (7) zum Antreiben der Bewegung des wenigstens einen Magazins (6) .
2. 2. Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 1, umfassend wenigstens eine zweite Lade-/Entladezone (8) für flache Objekte (P), wobei die zweite Zone (8) an einer zweiten Seite derBearbeitungsebene (4) angeordnet ist, wobei die zweite Seite entgegengesetzt zur ersten Seiteist.
3. 3. Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 2, bei welchem das wenigstens eine Magazin(6) näher an der ersten Seite als an der zweiten Seite angeordnet ist.
4. 4. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei welchem die zweiteZone (8) eine Entladeebene mit einem Entlademittel umfasst, um ein Objekt von derBearbeitungsebene (4) zu der Entladeebene zu verbringen.
5. 5. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dasStützmittel (2) ein Gehäusemittel (9) zum Umschließen der wenigstens einen Betriebseinheit(3) zum Schutz und zur Sicherheit eines Betreibers aufweist, wobei das Gehäusemittel (9)wenigstens eine Öffnung (10) hat, die der ersten Zone (5) zugewandt ist, um das Passiereneines flachen Objekts (P) und dessen Eintritt in die Bearbeitungsebene (4) zu gestatten, wobeidas wenigstens eine Werkzeugmagazin (6) in der unteren Position angeordnet ist, um sowenigstens teilweise in die Öffnung (10) einzutreten.
6. 6. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dieerste Zone (5) eine Ladeebene mit einem Lademittel (11) aufweist, um ein Objekt von derLadeebene zu der Bearbeitungsebene (4) zu verbringen.
7. 7. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dieerste Seite parallel zu der zweiten Richtung (Y) ist.
8. 8. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dasStützmittel (2) wenigstens ein Querteil (12) aufweist, das sich in der Länge in der zweitenRichtung (Y) über der Bearbeitungsebene (4) erstreckt.
9. 9. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dieerste Richtung (X) und die zweite Richtung (Y) horizontal sind, und bei welchem die dritteRichtung (Z) vertikal ist.
10. 10. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem dieWerkzeuge des Werkzeugmagazins (6) fluchtend in einer Reihe parallel zu der zweitenRichtung (Y) angeordnet sind.