DE10232122B3

DE10232122B3 - Automatische Bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE10232122B3
Application number: DE10232122A
Authority: DE
Inventors: Horst RÖSCH
Original assignee: MAKA - MAX MAYER MASCHINENBAU GmbH; MAKA MAX MAYER MASCHB GmbH
Current assignee: MAKA - MAX MAYER MASCHINENBAU GmbH; MAKA MAX MAYER MASCHB GmbH
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: US20040266595A1; WO2004007143A1; EP1539421A1

Abstract

Es wird eine Einrichtung einer CNC-Bearbeitungsmaschine für eine automatische Bearbeitungsfolge von spanabhebenden Bearbeitungen mit nachfolgendem Thermoglätten beschrieben, um durch die spanabhebende Bearbeitung gebildete Kanten oder Ziernuten durch Thermoglätten zu verdichten. Um diesen Thermoglättvorgang in einen Programmablauf zu integrieren, ist am Werkzeugmagazin eine Heizvorrichtung vorgesehen, die durch den Programmablauf gesteuert ein im Magazin befindliches Werkzeug auf die erforderliche Temperatur aufheizt, um es dann mit dem üblichen Greifarm in die Werkzeugspindel einzuwechseln. Zu diesem Zweck wird eine Thermospule in die Aufheizposition überführt, in der das Werkzeug ausgeklappt aus der Kassette von der Spule umschlossen beheizt werden kann. Über einen thermostatischen, vorzugsweise als Infrarotsensor ausgebildeten Thermostaten wird die Aufheizung auf einen bestimmten Wert gesteuert und gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine CNC-Bearbeitungsmaschine mit einem Werkzeugmagazin und programmgesteuertem Werkzeugwechselzyklus zur Thermoglättung spanend bearbeiteter Holzwerkstücke.

Moderne Möbelfronten werden häufig aus mitteldichten Faserplatten (MDF-Platten) hergestellt. Diese Platten haben eine hohe Oberflächenverdichtung, wodurch sich glatte Oberflächen ergeben, die für eine Oberflächenbehandlung, z.B. Lackieren, keine weitere Vorbereitung wie Schleifen oder Grundieren mit Füller benötigen. Spanend durch Sägen oder Fräsen erzeugte Kanten oder Ziernuten müssen dagegen vor der Endbehandlung vorbereitet werden, um eine Glanzoberfläche erzielen zu können. Zu diesem Zweck werden rotierende Thermoglättwerkzeuge benutzt, wie sie z.B. in der DE 195 18 365 A1 beschrieben sind. Die DE 198 47 178 A1 beschreibt ein ultraschallerregtes Glättwerkzeug, dessen Schwingungsrichtung an der Kontaktstelle mit der Flächennormalen jedes Profilabschnitts einen Winkel von 45° bis 90° bildet.

Bisher mußte das Werkzeug für das Reib-/Thermoglätten jeweils speziell von einem Sonderablageplatz geholt werden, oder es mußte ein eigens dafür vorgesehenes Sonderaggregat zur Verfügung stehen. Im Sonderablegeplatz wird das Werkzeug ständig vorgeheizt. Für verschiedene Werkzeuge müssen deshalb auch mehrere Sonderablegeplätze zur Verfügung stehen. Der Einsatz der Thermoglättwerkzeuge konnte daher nicht in den automatischen Programmablauf einbezogen werden, so daß die automatische Bearbeitung jeweils unterbrochen werden mußte, was zu einer erheblichen Verlängerung der Bearbeitungszeit führte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Thermoglättvorgang in die automatische Bearbeitungsfolge einzubeziehen und so den Bearbeitungsvorgang erheblich zu beschleunigen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Durch die DE 691 10 788 T2 ist eine numerisch gesteuerte Bohrvorrichtung für Leiterplatten bekannt, bei der das Bohrwerkzeug innerhalb der Bohrspindel auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, um temperaturbedingte Fehler der Arbeitstiefe zu vermeiden. Eine Aufheizung im Werkzeugmagazin ist nicht: vorgesehen.

Die Heizvorrichtung ist an einer beliebigen Stelle des Bewegungsverlaufs der Werkzeugkassetten derart angeordnet, daß bei Ankunft eines solchen im Magazin befindlichen Thermoglättwerkzeuges an der Aufheizstelle Werkzeug und Heizvorrichtung so positioniert werden, daß während des Stillstandes die Aufheizung erfolgen kann. Vorzugsweise wird zur Aufheizung eine Induktionsspule benutzt, die an der Aufheizstelle das Thermoglättwerkzeug umschließt und binnen weniger Sekunden auf die erforderliche Temperatur bringt, so daß unmittelbar danach das aufgeheizte Werkzeug durch die vorhandene Greiferanordnung in die Spindel eingesetzt werden kann. Die Aufheizvorrichtung kann an einer beliebigen Stelle des Bewegungsverlaufes angeordnet werden. Bei einem Kettenmagazin mit vertikalem Werkzeugtransport wird die Heizvorrichtung zweckmäßigerweise an der tiefsten Stelle angeordnet, und es wird dafür gesorgt, daß an dieser Stelle die Werkzeugkassette mit dem Thermoglättwerkzeug im Kettenmagazin nach unten geklappt wird. Dann wird die Induktionsspule aus einer Parkposition auf pneumatischem oder hydraulischem Wege nach oben gefördert und umschließt das Werkzeug für den Aufheizvorgang. An dieser Aufheizstelle erfolgt eine Temperaturmessung mit einem Infrarotsensor, der bei Erreichen der erforderlichen Temperatur abschaltet und keinen Aufheizvorgang einleitet, falls das Werkzeug noch die erforderliche Temperatur hat.

Beim Einwechseln des Werkzeugs in die Werkzeugspindel erfolgt über einen Stecker eine elektrische Kopplung mit einer Heizpatrone, die während des Arbeitsvoganges des Glättens durch Widerstandsheizung das Werkstück auf der erforderlichen Temperatur hält.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß in Verbindung mit beliebigen spanenden Werkzeugen auch Thermoglättwerkzeuge für eine automatische Bearbeitungsfolge eingesetzt werden können, wobei kalte Thermoglättwerkzeuge in beliebiger Anzahl in einem Standard-Werkzeugmagazin abgelegt und verwaltet werden. Nur zur Bearbeitung werden diese Werkzeuge aufgeheizt, wobei der Aufheizvorgang noch während des laufenden vorausgehenden Arbeitsvorganges, beispielsweise des Fräsvorganges, erfolgen kann. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung der Flexibilität und Senkung der Kosten für die Bearbeitung.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematisch dargestellte CNC-Bearbeitungsmaschine mit einem Standard-Werkzeugwechselmagazin und der erfindungsgemäß vorgesehenen Heizvorrichtung für Thermoglättwerkzeuge.
An der nur schematisch dargestellten CNC-Bearbeitungsmaschine 10 ist in üblicher Weise eine Magazinstütze 12 angeordnet, von der das Kettenmagazin 14 getragen wird. Ein Glättwerkzeug 16, welches sich an der tiefsten Stelle des Magazins befindet, ist mit der Werkzeugkassette nach unten geklappt, so daß der zu erhitzende Bestandteil des Thermoglättwerkzeugs nach unten vorsteht. An einem Gerätehalter 18 der Magazinstütze ist ein pneumatischer oder hydraulischer Kolbenantrieb 20 mit einem Träger für eine Induktionsspule 22 höhenverschiebbar derart angeordnet, daß in dem in der Zeichnung dargestellten hochgefahrenen Zustand die Induktionsspule 22 das Glättwerkzeug 16 umschließt. Der übliche in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellte Drehgreifer 24 umfaßt das aufgeheizte Werkzeug und fördert dieses in üblicher Weise nach der Werkzeugspindel. Von der CNC-Bearbeitungsmaschine 10 sind lediglich Maschinensockel 26 und Grundgestell 28 schematisch dargestellt, da diese in der üblichen Weise ausgebildet sein können.
Die Erfindung ist jedoch auch nicht auf die dargestellte Anordnung der Magazin-Wechselvorrichtung beschränkt. Wichtig ist, daß an einer oder mehreren Stellen eine Heizeinrichtung wirksam gemacht werden kann, die eines der Werkzeuge aufheizt. Die Erfindung ist auch nicht auf die Aufheizung von Thermoglättwerkzeugen beschränkt, sondern kann überall dort Verwendung finden, wo der Einsatz erwärmter oder erhitzter Werkzeuge erwünscht oder erforderlich ist.
In analoger Weise kann eine derartige Vorrichtung auch angeordnet werden, wenn es erforderlich ist, ein Werkzeug vor seinem Einsatz auf eine vorbestimmte Temperatur zu kühlen.

Claims

Automatische Bearbeitungsmaschine mit einem Werkzeugmagazin (12) und programmgesteuertem Werkzeugwechselzyklus, bei der zur Thermoglättung spanend bearbeiteter Holzwerkstücke am Werkzeugmagazin eine Heizvorrichtung (22) zum Aufheizen eines in einer Werkzeugkassette des Magazins befindlichen Thermoglättwerkzeuges (16) vorgesehen ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung eines CNC-Bearbeitungszentrums für die automatische Bearbeitungsfolge eines Fräsvorgangs mit nachfolgendem Thermoglätten.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung eine Induktionsspule (22) ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugkassette mit dem Thermoglättwerkzeug (16) an der Heizposition nach unten klappbar ist.
Bearbeitungsmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (22) über einen Kolbenantrieb anhebbar ist und in angehobener Stellung das Thermoglättwerkzeug umschließt.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Thermofühler zur Steuerung der Induktions-Heizvorrichtung.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Widerstandsheizung für das Glättwerkzeug vorgesehen ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einwechseln eines Thermoglättwerkzeuges in die Spindel eine elektrische Steckverbindung aktiviert wird, die eine thermostatisch gesteuerte Heizpatrone der Widerstandsheizung erregt.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme für das Thermoglättwerkzeug eine Drehmomentenstütze aufweist.