Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitstisch für CNC- und BAZ-Maschinen zur
Holzbearbeitung und zum Transport von Werkstücken.
Um bei derartigen Bearbeitungsmaschinen die Werkstücke schnell und genau
ausgerichtet auf dem Arbeitstisch festzulegen, ist es bekannt, die Werkstücke unter
Anwendung eines Vakuums, beispielsweise unter Benutzung von Vakuumtellern,
festzulegen. Die das Vakuum an das Werkstück anlegenden Saugelemente werden
der Form des zu bearbeitenden Werkstücks angepaßt und entsprechend
positioniert.
Es sind Vakuum-Durchsaugsysteme bekannt, bei denen eine durchlässige
Arbeitstischfläche über ein Vakuumsystem teilflächig oder ganzflächig mit
Unterdruck beaufschlagt wird, so daß flächige Werkstücke ohne zusätzliche
Dichtelemente lagestabil gegen die Tischoberfläche gesaugt werden. Bei all diesen
bekannten Tischausführungen werden die Werkstücke entweder per Hand vom
Maschinenbediener aufgelegt oder mittels spezieller Transport-
Beschickungseinrichtungen in Bearbeitungsposition gebracht und nach
durchgeführter Bearbeitung in der gleichen Weise entnommen.
Es werden auch kraftschlüssige Spannelemente eingesetzt, meist sind dies
pneumatische Spannzylinder, Hebelspanner, Spannpratzen oder ähnliches.
Eine Sonderversion stellt noch das Spannen von Plattenwerkstücken mit Druckrollen
dar. Dabei walzen im engen Verbund mit dem Bearbeitungsaggregat Rollen (i. d. R.
4 Stück) über das plattenförmige Werkstück und pressen es auf die plane
Tischoberfläche. Die durch den Anpreßdruck erzielte Reibungskraft ist größer als
die Zerspanungskraft des Fräsers und reicht für die Fixierung des Werkstückes.
Besonders eignen sich Druckrollen für das Ausschneiden beliebiger
Werkstückkonturen aus Formatplatten ohne Anpassung von Spannvorrichtungen.
Dabei werden unter die Werkstückplatte meist Verschleißplatten untergelegt, um ein
Zerfräsen der Tischfläche zu vermeiden. Zur Erhöhung der Spannkraft wird das
Druckrollensystem oft in Verbindung mit anderen Spannsystemen eingesetzt, z. B.
mit Spannpratzen, und auch Vakuum ist möglich bei Verzicht auf eine
Verschleißplatte.
Es ist ferner eine derartige Bearbeitungsmaschine bekannt, bei der der Arbeitstisch
ein flexibles Band aufweist, das endlos ausgebildet über Transportrollen verläuft und
mit einer Wabenstruktur oder Perforation versehen ist. Das Elastomerband wird
mittels des angetriebenen Rollensystems über einen Vakuum-Maschinentisch
gezogen und transportiert flächige Werkstücke in die Maschine bis zur
Bearbeitungsposition. Durch die durchlässige Elastomerbandfläche und den
darunterliegenden durchlässigen Tisch, der das Band abstützt, wird das Werkstück
festgesaugt und kann bearbeitet werden, worauf das Werkstück über das Band
weitertransportiert wird.
Derartige Endlos "Teppich"-Systeme sind vorteilhaft, weil sie das einmal
festgesaugte Werkstück unmittelbar zur Bearbeitungsstelle, ggf. auch zur nächsten
Bearbeitungsstufe, transportieren können, ohne daß ein weiteres Ausrichten und
Festspannen erforderlich wäre. Nachteile ergeben sich dann, wenn das
Bearbeitungswerkzeug bei der Bearbeitung die Auflagefläche durchstoßen muß. So
wird bespielsweise bei Formatierungsarbeiten, bei denen durch das Werkstück
hindurchgefräst werden muß, die Oberfläche des "Teppichs" zwangsläufig
beschädigt, so daß dieser häufig ausgewechselt werden muß, was erhebliche
Kosten verursacht.
Durch die DE 199 11 256 A1 ist eine mit einem endlosen Förderband ausgerüstete
Fördereinrichtung zum Fördern von stab- oder plattenartigem Fördergut, z. B. von
Schnitthölzern, bekannt geworden, bei der die Reibungskraft zwischen Förderband
und Fördergut dadurch erhöht wird, daß die Aufnahmestation mit einer
Absaugstation versehen ist. Das Förderband ist mit einem Öffnungsmuster
versehen, durch das der Unterdruck das Fördergut auf das Förderband suagt.
Eine ähnliche Unterdruck-Saugvorrichtung zeigt die DE 39 37 668. Hier sollen auf
einem endlosen Plattenbandförderer leichtgewichtige Behälter aus Kunststoff durch
Festsaugen gesichert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gleichzeitig als
Transporteinrichtung ausgebildeten Arbeitstisch für CNC- und BAZ-Maschinen zu
schaffen, bei dem durch die Bearbeitung beschädigte Teile des bewegten
Arbeitstisches schnell und mit geringem Kostenaufwand ausgetauscht werden
können.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1
angegebenen Merkmale.
Die den Arbeitstisch bildenden Lamellen können bei Beschädigung durch
Bearbeitungswerkzeuge einzeln entnommen und durch neue ersetzt werden. Der
so gebildete Lamellentisch kann durch einen geeigneten Antrieb in beliebigen
Bewegungsrichtungen auf dem Maschinenbett verschiebbar sein, wobei diese
Verschiebebewegung wiederum numerisch steuerbar ist, um das Werkstück in die
nächste Arbeitsposition zu überführen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Arbeitstischplatte jedoch von einem aus Lamellen bestehenden endlosen
Band gebildet, das über zwei Umlenkrollen geführt ist, von denen die eine derart
antreibbar ist, daß das so gebildete Lamellenband das Werkstück über
vorbestimmte Entfernungsschritte transportiert.
Die Lamellen bestehen vorzugsweise aus Leisten, die auf ein zwei- oder
mehrbahniges Transportkettensystem aufgeschraubt oder aufgeklemmt sind.
Die Lamellen sind aus einem luftdurchlässigen Material gefertigt oder mit
Perforationen versehen, und unter dem die Tischoberfläche bildenden Lamellenband
bzw. unter dem das Band abstützenden Träger befindet sich eine Vakuum-
Absaugvorrichtung, über die das auf dem Lamellenband liegende Werkstück
festgesaugt werden kann, wodurch das Werkstück während der Bearbeitung und
während des Transportes fixiert bleibt.
Die Spalten zwischen den Lamellen sind sehr gering und können durch
Dichtschnüre oder dergleichen abgedichtet werden, damit das Unterdrucksystem
flächendeckend wirkt.
Der das Lamellenband abstützende Träger bzw. die darunter befindliche
Vakuumkammer kann in getrennt schaltbare Abschnitte unterteilt sein, damit das
Vakuum gezielt an Form und Größe des Werkstücks angepaßt werden kann.
Außerdem kann der Unterdruck des Vakuums regelbar ausgelegt sein für
verschiedene Materialien der Werkstücke oder Betriebszustände, z. B. Transport,
Bearbeitung.
Bis zum Austausch kann das gesamte Lamellenband mehrfach überplant werden,
und bei Beschädigungen können auch einzelne Leisten ausgetauscht werden.
Zur Lagebestimmung von Werkstücken ist es möglich, auf der Seite und/oder in
Längsrichtung wirkende Anschläge auf dem Lamellenband aufzusetzen. Ebenso
können feste oder gesteuerte Seiten- und Längsanschläge zur
Werkstückpositionierung eingesetzt werden.
Die Transportgeschwindigkeit ist über einen geregelten Antriebsmotor stufenlos
einstellbar, und durch entsprechende Steuerung kann eine exakte Positionierung
des Werkstücks in der nächsten Arbeitsstellung eingestellt werden. Zur Vermeidung
von Verschiebungen erfolgt die Bewegung des Lamellentisches formschlüssig.
Besonders geeignet ist das System zum kombinierten Einsatz mit einem
Druckrollensystem, da der Vorteil des automatischen Werkstücktransports mit einer
preisgünstigen Verschleiß-Tischoberfläche gegeben ist. Auch die Zuschaltung der
Vakuumunterstützung ist einfach herbeizuführen und beeinträchtigt nicht die
anderen Funktionen.
Die Lamellen können aus luftdurchlässigem Material bestehen, so daß Saugnäpfe
zur Werkstückhalterung aufgesetzt werden können. Für diese sind dann
zweckmäßigerweise Rastausnehmungen vorzusehen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer CNC-
Bearbeitungsmaschine mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Arbeitstisch;
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des den Arbeitstisch bildenden endlosen
Lamellenbandes;
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht des Lamellenbandes gemäß Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Einzelansicht der Lamellenbefestigung durch Kopfschrauben von der
Seite gesehen;
Fig. 5 ist eine Teilansicht der Befestigung gemäß Fig. 4 in Richtung des
Förderbandes betrachtet;
Fig. 6 ist eine abgewandelte Ausführung der Lamellenbefestigung von der Seite
betrachtet;
Fig. 7 ist eine Einzelheit der Lamellenbefestigung gemäß Fig. 6 in
Förderbandrichtung betrachtet.
Die CNC-Bearbeitungsmaschine 10 gemäß Fig. 1 weist ein Maschinengrundgestell
12, ein Maschinenportal 14 und einen das Bearbeitungsaggregat 18 tragenden
Ausleger 16 auf. Über dem Maschinengrundgestell 12 ist als Arbeitstisch ein
endloses Lamellentransportband 20 angeordnet, welches über eine Antriebsscheibe
22 und eine Umlenkscheibe 24 läuft.
Im Bearbeitungsbereich wird das Lamellenband 20 durch einen luftdurchlässigen
Trägertisch abgestützt, unter dem sich eine Vakuumkammer 26 befindet. In der
schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 und 3 ist dieser Trägertisch mit der
Vakuumkammer vereinigt dargestellt. Die zweckmäßigerweise aus Holz
bestehenden Lamellen 30, die gelenkig miteinander verbunden sind, weisen
Perforationen auf, über die das Werkstückrohteil 28 festgelegt werden kann. Der
Vakuum-Unterdruck kann regelbar ausgeführt sein.
Die Vakuumkammer kann in verschiedene Sektionen aufgeteilt sein, die wahlweise
an den Unterdruckerzeuger anschließbar sind, um das Vakuum gezielt aufzubringen
und Verlustzonen 32 zu vermeiden, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind.
Der Arbeitstisch kann durch die Transportbewegung einer Selbstreinigung
unterworfen werden, wobei die Reinigungswirkung noch durch entsprechend
angeordnete Bürsten verbessert werden kann.
In den Fig. 4 bis 7 sind Möglichkeiten der auswechselbaren Befestigung der
Lamellen 30 dargestellt, die von zwei seitlichen Förderbändern getragen werden.
In den Fig. 4 bis 7 ist jeweils nur die Befestigung auf einer Seite ersichtlich. Auf der
gegenüberliegenden Seite erfolgt die Befestigung in entsprechender Weise. Die
Förderketten weisen Gelenkrollen 34 auf, die durch Verbindungsglieder 36 gelenkig
miteinander verbunden sind. Auf seitlich aus den Gelenkrollen vorstehende
Gelenkzapfen 38 sind die vertikalen Schenkel 40 an Winkelstücken 42 aufgesteckt,
die zu diesem Zweck mit Löchern versehen sind. Auf dem horizontalen Schenkel
der Winkelstücke 42 sind die Lamellen 30 mittels Kopfschrauben 44 festgelegt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Möglichkeit der Befestigung. Hier sind die
Winkelstücke 42.1 als Kunststoff-Formteile ausgebildet, die mit ihrem horizontalen
Schenkel an jeweils einer Lamelle mittels Schrauben 44.1 verbunden sind. Die
vertikalen Schenkel 40 weisen Löcher auf, die nach unten über Schlitze 46 offen
sind. Die Trennfuge 48 zwischen benachbarten Lamellen 30 ist dichtend ausgeführt,
indem entweder die Lamellen dicht aneinanderliegen oder mit zusätzlichen
Dichtungsmitteln versehen sind.
Die letztgenannte Ausführung der Befestigung hat den Vorteil, daß mit den
Kunststoff-Formteilen versehene Lamellen bereitgehalten werden können und zum
Austausch beschädigte Lamellen einfach von den Gelenkzapfen abgehoben werden
können, worauf eine neue Lamelle radial auf die Gelenkzapfen 38 durch
Aufspreizen des Schlitzes 46 aufklemmbar sind.
Bezugszeichenliste
10 CNC-Bearbeitungsmaschine
12 Maschinengrundgestell
14 Maschinenportal
16 Ausleger
18 Bearbeitungsaggregat
20 Lamellentransportband
22 Antriebsscheibe
24 Umlenkscheibe
26 Vakuumkammer
28 Werkstückrohteil
30 Lamellen
32 Verlustzone
34 Gelenkrollen
36 Verbindungsglied
38 Gelenkzapfen
40 vertikale Schenkel
42 Winkelstücke
44 Kopfschrauben
46 Schlitze
48 Trennfuge