Die Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungszentrum für
die Holzbearbeitung der im Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.
Bei solchen Bearbeitungszentren handelt es sich um CNC-
gesteuerte Werkzeugmaschinen mit Werkzeugwechselsystemen
oder um Kantenanleimmaschinen mit Kantenzuführungssystemen.
Beide Maschinenarten können in ein und demselben
Bearbeitungszentrum vereint sein, sofern an der
Bearbeitungseinheit ein Kantenanleimaggregat aufgenommen werden kann und
die Versorgungseinheit nicht nur ein Werkzeugmagazin
sondern auch einen Speicher für das zu verarbeitende
Kantenmaterial umfaßt. Bearbeitet werden in der Regel
plattenförmige Werkstücke, die für den Möbel- und den Innenausbau
bestimmt sind, und die ausgehend von einem Plattenrohling
formatiert und entlang der Kanten bearbeitet werden.
Bearbeitungszentren der in Rede stehenden Art haben
feststehende oder verfahrbare Ausleger oder Portale, die
oberhalb eines Werkstücktisches eine Führungsbahn einer
Maschinen-Grundachse, in der Regel der Y-Achse, haben. Entlang
dieser Achse ist die Bearbeitungseinheit verfahrbar, die
eine Arbeitsspindel mit einer Werkzeugaufnahme oder eine
Aufnahme für ein Kantenanleimaggregat hat. Die mitfahrende
Versorgungseinheit dient entsprechend entweder dem
Werkzeugwechsel oder der Übergabe des Kantenmaterials an die
Bearbeitungseinheit. Dafür sind unterschiedliche Wechsel-
und Übergabesysteme bekannt.
Um lange Wege zwischen der Bearbeitungseinheit und der
Versorgungseinheit zu vermeiden, welche die Wechsel- bzw.
Übergabezeiten verlängern, hat man bereits die
Versorgungseinheit mit der Bearbeitungseinheit mitfahrend angeordnet.
Dafür hat man für beide Einheiten unterschiedliche
Führungsbahnen vorgesehen, wobei auf der zugehörigen
Führungsbahn die Versorgungseinheit mit einem eigenen Antrieb
verfahrbar ist. Hierdurch kann für den Wechsel- bzw.
Übergabevorgang die Versorgungseinheit nahe an die
Bearbeitungseinheit herangefahren werden, um danach beide Einheiten
gegebenenfalls für andere Zwecke wieder auseinanderzufahren,
damit bei den von der Bearbeitungseinheit auszuführenden
Bearbeitungsvorgängen die Versorgungseinheit nicht stört.
Die Positionierung der Bearbeitungseinheit und der
Versorgungseinheit relativ zu einander erfordert durch die
notwendigen Antriebe oder Aktoren einen hohen Aufwand, der
auch durch die Kompensation von Beschleunigungs- und
Verzögerungskräften mittels entsprechender konstruktiver
Maßnahmen bedingt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Bearbeitungszentrum der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches
hinsichtlich der mit der Bearbeitungseinheit mitfahrenden
Versorgungseinheit einfacher aufgebaut ist, zur Verkürzung der
Wechsel- bzw. Übergabezeiten einen jeweils minimalen
Abstand zwischen der Bearbeitungseinheit und der
Wechseleinheit ermöglicht und ohne einen Vorschubantrieb für die
Wechseleinheit auskommt.
Diese Aufgabe wird bei einem Bearbeitungszentrum der
gattungsbildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß die
Bearbeitungseinheit und die Versorgungseinheit miteinander mechanisch
verbunden sind und die dafür vorgesehene Koppelvorrichtung die
notwendige Abstandsänderung zwischen der
Bearbeitungseinheit und der Versorgungseinheit zuläßt. So können für den
Wechsel- oder Übergabevorgang die beiden Einheiten nahe
zusammengefahren werden, während bei den
Bearbeitungsvorgängen die beiden Einheiten auseinandergerückt sind, ohne daß
die mechanische Verbindung zwischen den beiden Einheiten
verlorengeht. So schleppt die angetriebene
Bearbeitungseinheit die Versorgungseinheit bei den Bearbeitungsvorgängen
mit, womit sich die Versorgungseinheit immer in optimaler
Nähe zur Bearbeitungseinheit befindet. Dies wird noch
dadurch begünstigt, daß die Bearbeitungseinheit und die
Versorgungseinheit auf derselben Führungsbahn, die sich in
Richtung einer der Hauptachsen des Bearbeitungszentrums
erstreckt, gelagert sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine Bearbeitungseinheit
sowie eine dieser benachbarten Versorgungseinheit
eines Bearbeitungszentrums für die
Holzbearbeitung in einer ersten Position mit maximalem
Abstand voneinander und
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf
die Bearbeitungseinheit und die
Versorgungseinheit jedoch bei minimalem Abstand zueinander.
Fig. 1 zeigt im einzelnen eine Führungsbahn 1, die sich an
einem nicht näher dargestellten Ausleger, Support oder an
einem Portal an einer Werkzeug- und/oder
Kantenanleimmaschine für die Holzbearbeitung befindet. Die Führungsbahn 1
erstreckt sich in Richtung einer der Grundachsen der
Maschine, bei der es sich in der Regel um die sogenannte Y-
Achse handelt. Entlang der Führungsbahn 1 ist eine
Bearbeitungseinheit 2 verfahrbar, die für die spangebende
Bearbeitung eine Arbeitsspindel 3 mit einer entsprechenden
Werkzeugaufnahme hat und die in einer Richtung senkrecht zu der
Y-Achse der Maschine zugestellt werden kann. Ebenso kann an
der Bearbeitungseinheit 2 ein Kantenanleimaggregat
angeordnet sein. Für die verschiedenen Bearbeitungsgänge werden
unterschiedliche Werkzeuge und gegebenenfalls
unterschiedliche Kantenmaterialien benötigt, wozu an der
Bearbeitungseinheit 2 ein Werkzeugwechsel und/oder eine Übergabe von
Kantenmaterial vorgenommen werden muß.
Dazu dient eine Versorgungseinheit 4, die ein
Werkzeugmagazin 5 und/oder einen nicht dargestellten Speicher für ein
Kantenmaterial aufweist. Das Werkzeugmagazin 5 hat an
seiner Peripherie eine Übergabestelle 6, an die der
ausgewählte Speicherplatz verfahren werden kann, um an die
Arbeitsspindel 3 der Bearbeitungseinheit 2 ein Werkzeug zu
übergeben oder von dort zu übernehmen. Dazu wird die
Versorgungseinheit 4 aus der in Fig. 1 dargestellten Position, in der
sie einen großen Abstand von der Bearbeitungseinheit 2 hat,
der in Fig. 1 wiedergegeben ist, in eine Position nahe der
Bearbeitungseinheit 2 verfahren, was sich aus Fig. 2
ergibt.
Die Versorgungseinheit 4 ist gemeinsam mit der
Bearbeitungseinheit 2 auf derselben Führungsbahn 1 verfahrbar
angeordnet, allerdings hat die Versorgungseinheit 4 keinen
Eigenantrieb. Sie wird vielmehr von der angetriebenen
Bearbeitungseinheit 2 ständig mitgenommen und ist mit dieser
mittels einer Koppelvorrichtung 7 mechanisch so verbunden,
daß zwischen der Bearbeitungseinheit 2 und der
Versorgungseinheit 4 nicht nur die beiden extremen Abstände
eingestellt werden können, die sich aus den Fig. 1 und 2
ergeben, sondern auch Zwischenabstände, falls dies
erforderlich sein sollte.
Die Kuppelvorrichtung 7 weist als wesentliches Element eine
Schleppstange 8 auf, die auch als Indexstange bezeichnet
werden kann. Die Schleppstange 8 ist mit der
Bearbeitungseinheit 2 fest verbunden und erstreckt sich parallel zur
Führungsbahn 1. Als Aufnahme 9 zum Eintauchen oder
Durchtauchen der Schleppstange 8 ist an der Versorgungseinheit 4
eine Öffnung oder Führung angeordnet, die es ermöglicht,
daß sich die fest an der Bearbeitungseinheit 2 sitzende
Schleppstange 8 relativ zu der Versorgungseinheit 4
verschieben kann. Damit bei vorgegebenem Abstand die
Versorgungseinheit 4 relativ zur Bearbeitungseinheit 2 fixiert
werden kann, ist an der Aufnahme 9 eine Arretiervorrichtung
10 angeordnet, die entsperrbar ist. Nur bei entsperrter
Arretiervorrichtung 10 ist die Relativbewegung zwischen der
Schleppstange 8 und der Versorgungseinheit 4 möglich, bei
sperrender Arretiervorrichtung nimmt die Versorgungseinheit
4 realtiv zur Bearbeitungseinheit 2 eine feste
Abstandsposition ein.
Vornehmlich in den beiden Endbereichen der Schleppstange 8,
in denen die Fixierung der Versorgungseinheit 4 relativ zur
Schleppstange 8 erfolgt, sind Indexkonturen 11 an der
Schleppstange 8 vorgesehen. Diese Indexkonturen 11 sind als
Kerben ausgeführt, die sich im wesentlichen in Richtung
einer Durchmessersehne der Schleppstange 8 erstrecken. Die
somit quer zur Längserstreckung der Schleppstange 8
angebrachten Indexkerben 11 wirken mit einem Indexglied 12 der
Arretiervorrichtung 10 an der Versorungseinheit 4 zusammen.
Dieses Indexglied 12 ist in Gestalt eines axial
verschieblichen Indexbolzens ausgeführt, der quer zur Schleppstange
8 verschieblich und formschlüssig in Eingriff mit einer der
Indexkerben 11 an der Schleppstange 8 bringbar ist.
Entsprechend der beim Ausführungsbeispiel 6 vorhandenen
Indexkerben 11 an der Schleppstange 8 kann somit die
Versorgungseinheit 4 in sechs verschiedenen Abstandspositionen
relativ zur Bearbeitungseinheit 2 fixiert werden. Hierbei
ist die Versorgungseinheit 4 zumindest dann entlang der
Führungsbahn 1 verfahrbar, wenn sie sich nicht in einer der
drei Wechselpositionen nahe der Bearbeitungseinheit 2,
sondern in einer der drei Mitfahrpositionen befindet, in denen
die Versorgungseinheit 4 soweit von der Bearbeitungseinheit
2 abgerückt ist, daß die von der Bearbeitungseinheit 2
auszuführenden Bearbeitungsvorgänge nicht behindert werden.
Dazu ist die Versorgungseinheit 4 ferner mit einer
Feststellvorrichtung 13 versehen, um sie an der Führungsbahn 1
festlegen zu können. Die Feststellvorrichtung 13 ist als
Klemmvorrichtung ausgebildet, damit an jeder Stelle der
Führungsbahn 1 die Festlegung der Versorgungseinheit 4
vorgenommen werden kann. Daher ist man an diskrete
Feststellpositionen der Versorgungseinheit 4 nicht gebunden. Die
Feststellvorrichtung 13 und die Arretiervorrichtung 10 an
der Versorgungseinheit 4 sind so aufeinander abgestimmt,
daß die Arretiervorrichtung 10 dann entsperrt ist, wenn die
Feststellvorrichtung 13 die Versorgungseinheit 4 an der
Führungsbahn 1 fixiert.
Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Abstandsposition
erfolgt die Abstandsänderung zwischen der
Bearbeitungseinheit 2 und der Versorgungseinheit 4 dadurch, daß die
Versorgungseinheit 4 über die Feststellvorrichtung 13 an der
Führungsbahn 1 fixiert und die Arretiervorrichtung 10
entsperrt wird. Danach fährt die Bearbeitungseinheit 2 über
ihren Eigenantrieb in eine der Wechselpositionen an die
Versorgungseinheit 4 heran, es kann sich um diejenige
Wechselposition handeln, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Hiernach wird die Arretiervorrichtung 10 wieder in ihre
Sperrlage gebracht, womit die neue Abstandsposition zwischen der
Bearbeitungseinheit 2 und der Versorgungseinheit 4 fixiert
ist. Beide Einheiten 2, 4 können während des Wechsel- oder
Übergabevorgangs entweder an der betreffenden Stelle der
Führungsbahn verbleiben oder grundsätzlich auch entlang der
Führungsbahn 1 gemeinsam verfahren werden. Im letzteren
Fall ist die Feststellvorrichtung 13 gelöst. Für das
Auseinanderfahren der Bearbeitungseinheit 2 und der
Versorgungseinheit 4 beispielsweise in diejenige Abstandsposition, die
in Fig. 1 wiedergegeben ist, wird die Versorgungseinheit 4
über die Feststellvorrichtung 13 an der Führungsbahn 1
wieder fixiert, sofern sie nicht bereits wegen des Wechsel-
oder Übergabevorgangs fixiert war. Anschließend wird die
Arretiervorrichtung 10 an der Versorgungseinheit 4 gelöst,
wonach die Bearbeitungseinheit 2 von der Versorgungseinheit
4 unter Mitnahme der Schleppstange 8 weggefahren wird, um
eine der Mitfahrpositionen herzustellen, bei denen die
Versorgungseinheit 4 den größeren Abstand von der
Bearbeitungseinheit 2 hat. Ab dann kann die Bearbeitungseinheit 2
wiederum unter Mitnahme der nicht festgelegten
Versorgungseinheit 4 die vorgesehenen Bearbeitungsvorgänge ausführen.