DE19819332A1 - Plattenbearbeitungsmaschine und Verfahren zur Bearbeitung von Platten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Plattenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Bearbeitung von Platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Es ist eine Plattenbearbeitungsmaschine zur Durchführung kon­ tinuierlicher Bearbeitungen wie Fräsen, Bohren und Konturenbearbeitung von Holzplatten bekannt, welche einen mehrspindeligen Werkzeugträgerkopf umfaßt, der gegebenenfalls mit einem Magazin mit allen für die Durchfüh­ rung der Bearbeitungen erforderlichen Werkzeuge versehen ist.

Eine solche Plattenbearbeitungsmaschine kann u. a. Probleme aufweisen, die mit einer falschen Ausgestaltung des Arbeitszyklus ver­ bunden sind, welcher unter Bestimmung eines Programms mittels einer elektronischen Steuerung automatisch durchgeführt wird. Wenn dieser Ar­ beitszyklus schlecht angelegt ist, kann es passieren, daß ein in Bewe­ gung befindliches Teil der Plattenbearbeitungsmaschine, beispielsweise die zur Bearbeitung der Platten verwendeten Werkzeuge, in Kontakt mit anderen, während der jeweiligen Bearbeitung feststehenden Teilen ge­ langt, wodurch Schäden an der Ausrüstung und an den in Bearbeitung be­ findlichen Platten hervorgerufen werden.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, eine Plattenbearbei­ tungsmaschine bzw. ein Verfahren zur Bearbeitung von Platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5 zu schaffen, wodurch es ermöglicht wird, einen ungewollten Kontakt von Werkzeugen mit zu bearbeitenden Platten und/oder Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die dargestellte Plattenbearbeitungsmaschine 1 ist vorzugswei­ se zum Bohren und fräsen von Platten 2, insbesondere Holzplatten, zur Zuführung zu einer (nicht dargestellten) Montagestraße für bewegliche Bauteile anwendbar.

Die Plattenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt ein sich in einer vorbestimmten Richtung 4 erstreckendes Bett 3 und ist mit einer Vielzahl von Anschlagflächen 5 (nur eine dargestellt) zum Aufnehmen und Abstützen von zu bearbeitenden Platten 2 versehen. Sie umfaßt ferner einen Werk­ zeugträgerkopf 6, der mit einer Vielzahl von Spindeln 7a, 7b versehen ist, von denen jede ein Werkzeug 8a, 8b tragen kann, welches üblicher­ weise auf einem Montageschaft vormontiert ist. Jeder Montageschaft weist in einem axial begrenzten Abschnitt ein axiales Greifelement auf, wel­ ches durch eine Gabel in einer zur Rotationsachse des zugehörigen Monta­ geschafts transversalen Richtung automatisch ergreifbar ist. Die Plat­ tenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt weiter einen Ständer 9, welcher bezüg­ lich des Bettes 3 in der Richtung 4 über nicht gezeigte Bewegungsein­ richtungen beweglich und nach oben durch eine Konsole 10 begrenzt ist, welche über dem Bett 3 angeordnet ist. Die Konsole 10 weist eine prisma­ tische Längsführung 11 auf, von der nur ein oberer Abschnitt sichtbar ist. Der Werkzeugträgerkopf 6 umfaßt beweglich abgestützt einen Schlit­ ten 12, welcher von einer Haube 13 überdeckt ist, um ein Austreten der Späne aus der Arbeitszone zu verhindern. Der Schlitten 12 trägt prisma­ tisch geführt eine Platte 14, die vertikal betätigbar ist und die Spin­ deln 7a, 7b aufweist, mit denen ein entsprechendes Werkzeug 8a, 8b ver­ bunden ist.

Die Plattenbearbeitungsmaschine 1 umfaßt eine Betätigungsvor­ richtung 15, die von dem Schlitten 12 zur Betätigung des Werkzeugträger­ kopfs 6 auf der Konsole 10 transversal zur Richtung 4 getragen wird, wo­ bei der Werkzeugträgerkopf 6 in der Längsführung 11 verschiebbar ist. Die Betätigungsvorrichtung 15 umfaßt eine zur Richtung 4 transversale und von der Konsole 10 getragene Zahnstange 16 und ein mit einer zur Richtung 4 senkrechten Antriebswelle versehenes drehendes Stellglied 17 mit einem zur Antriebswelle koaxialen Zahnrad 18, welches mit der Zahn­ stange 16 in Eingriff steht. Der Werkzeugträgerkopf 6 ist in drei zuein­ ander orthogonalen Achsen betätigbar und daher in kartesischen Koordina­ ten innerhalb des Arbeitsraums beweglich, welcher im wesentlichen paral­ lelepipedisch über dem Bett 3 angeordnet ist.

Mit der Platte 14 ist auch ein berührungsloser Abstandssensor 25 zur Aussendung eines elektromagnetischen Strahls verbunden. Als Strahl kann vorzugsweise ein von einer Lasereinrichtung emittierter La­ serstrahl verwendet werden.

Zunächst kann gegebenenfalls der Abstandssensor 25 über eine elektronische Steuerung 26 anstelle einer der beiden Spindeln 7a, 7b ge­ setzt werden, während der emittierte Strahl anstelle des jeweiligen Werkzeugs 8a, 8b gesetzt werden kann.

Aus diesem Grund wird vor dem Beginn der Bearbeitung der Plat­ ten 2 mit dem Werkzeug 8a oder 8b mindestens ein Testlauf (d. h. ohne Werkzeug 8a oder 8b) gefahren, bei dem die Spindel 7a oder 7b durch den Abstandssensor 25 ersetzt ist. Auf diese Weise ist das elektronische Steuersystem der Plattenbearbeitungsmaschine 1, gesteuert durch die elektronische Steuerung 26, in der Lage, das betreffende Werkzeug 8a oder 8b vor einer ungewollten Kollision mit Teilen der in Bearbeitung befindlichen Platten 2 oder der Plattenbearbeitungsmaschine 1 zu bewah­ ren.

An dieser Stelle, wenn der Kontrollzyklus ein positives Ergeb­ nis geliefert hat, d. h. kein Kontakt mit den oben genannten Teilen auf­ getreten ist, gibt das Steuersystem die Anweisung, den realen Arbeitszy­ klus durchzuführen, selbstverständlich nach vorherigem Einsetzen des Werkzeugs 8a oder 8b in die entsprechende Spindel 7a, 7b.

Im gegenteiligen Fall, d. h. wenn der Kontrollzyklus ein nega­ tives Ergebnis geliefert hat, wird der Zyklus mit veränderten Parametern wiederholt, bis sich ein Zyklus ohne die oben erwähnten Nachteile ein­ stellt.

Sobald die Arbeitsphase für ein Werkzeug 8a, 8b abgeschlossen ist, kann die Bearbeitung durch die übrigen Werkzeuge über einen analo­ gen Prozeß vorbereitet werden. Auf diese Weise kommt kein Werkzeug 8a, 8b in ungewollten Kontakt mit den darunter liegenden Platten 2 oder mit Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine 1.

Der Abstandssensor 25 kann auch zur nachträglichen Kontrolle des Vorhandenseins, des Durchmessers, der Tiefe und der Qualität der Bohrungen, der Konturen der Öffnungen und der an den Platten 2 mit den Werkzeugen 8a, 8b durchgeführten Konturenbearbeitungen verwendet werden. In diesem Fall steuert die elektronische Steuerung 26 den vom Abstands­ sensor 25 ausgesandten Strahl so, daß dieser die Konturen unter Vermes­ sung durchläuft und dem Benutzer eventuelle Abweichungen von den Abmes­ sungstoleranzen oder Abweichungen der oben beschriebenen Art anzeigt.

Claims (9)

1. Plattenbearbeitungsmaschine (1) mit einem sich in einer vorbestimmten Richtung (4) erstreckenden Bett (3) zur Aufnahme von zu bearbeitenden Platten (2), einem mit einer Vielzahl von Spindeln (7a, 7b) versehenen Werkzeugträgerkopf (6), wobei über jede Spindel (7a, 7b) ein entsprechendes Werkzeug (8a, 8b) in Rotation versetzbar ist, ersten Betätigungseinrichtungen (15) zum Bewegen des Werkzeugträgerkopfs (6) über dem Bett (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (6) mindestens einen berührungslosen Abstandssensor (25) trägt.

2. Plattenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstandssensor (25) eine Lasereinrichtung ist.

3. Plattenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ständer (9) vorgesehen ist, welcher von dem Bett (3) längs der Richtung (4) frei beweglich abgestützt wird, wobei der Ständer (9) einen zur Richtung (4) transversalen Arm (10) trägt und der Werkzeugträgerkopf (6) gegenüber dem Ständer (9) transver­ sal zur Richtung (4) beweglich ist.

4. Plattenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträgerkopf (6) mindestens ei­ nen Schlitten (12) umfaßt, an dem die Vielzahl von Spindeln (7a, 7b) und mindestens ein Abstandssensor (25) angebracht sind.

5. Verfahren zum Bearbeiten von Platten, bei dem mindestens ein Arbeitszyklus von mindestens einem Werkzeug durchgeführt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Arbeitszyklus mindestens ein simulierter Arbeitszyklus vorausgeht, bei dem mindestens ein Werkzeug der Bearbei­ tung durch einen von einem berührungslosen Abstandssensor (25) als vir­ tuellem Werkzeug ausgesandten elektromagnetischen Strahl ersetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandssensor (25) eine Lasereinrichtung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsparameter der virtuellen Werkzeuge und die Verschie­ bungen der in Bewegung befindlichen Teile der Plattenbearbeitungsmaschi­ ne (1) pro simuliertem Arbeitszyklus (n) in Abhängigkeit von den bei dem vorherigen simulierten Arbeitszyklus (n-1) erhaltenen Ergebnissen vari­ iert werden, und daß die simulierten Arbeitszyklen nach dem ersten Ar­ beitszyklus gestoppt werden, bei dem der Mangel eines ungewollten Kon­ takts der virtuellen Werkzeuge mit den Platten (2) oder anderen Teilen der Plattenbearbeitungsmaschine (1) festgestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für jedes Werkzeug (8a, 8b), das nachfolgend Bearbeitungen durchführen soll, mindestens ein simulierter Arbeitszyklus durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Arbeitszyklus zur Kontrolle der Anwesenheit, des Durchmessers, der Tiefe der Bohrungen und/oder der Profile von in den Platten erzeugten Hohlräumen und der Konturenbearbeitungen durchgeführt wird, wobei die Kontrolle mittels eines elektromagnetischen Strahls durchgeführt wird und mittels eines zur Bearbeitung passenden Prozesses die Qualität der Bohrungen und die Qualität der Konturen überprüft wird.