DE19526616A1

DE19526616A1 - Verfahren zum Bearbeiten von Längsprofilen endlicher Länge

Info

Publication number: DE19526616A1
Application number: DE19526616A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dorner; Hans-Karl Dieckmann-Keden
Original assignee: DIECKMANN KEDEN HANS KARL
Current assignee: DIECKMANN KEDEN HANS KARL
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1996-07-18
Also published as: EP0771248B1; WO1996003254A1; DE59504342D1; EP0771248A1; ATE173659T1; DE29521754U1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs, sowie Vorrichtungen zum Herstellen von Längsprofilen endlicher Länge, wie sie beispielsweise für Fenster, Türen und Rahmen bekannt sind.

Beim Herstellungsverfahren für derartige Teile sind verschiedene, insbesondere spanabhebende Arbeitsgänge erforderlich, wie beispielsweise Bohren, Fräsen, Hobeln, Schleifen, Stoßen usw., für die entsprechende Werkzeuge und Werkzeugmaschinen während des Verfahrens im Einsatz sind. Die zu bearbeitenden Teile werden nach der Längung den jeweiligen Maschinen zugeführt und dort bearbeitet, wobei üblicherweise ein erheblicher Aufwand für die Zuführung der Teile und deren Positionierung gegenüber den Werkzeugen betrieben wird. Die Werkstücke müssen vor der jeweiligen Bearbeitung nach dem Positionieren eingespannt und danach wieder gelöst werden, um zur nächsten Bearbeitungsstation transportiert zu werden. Diese Vorgänge sind nicht nur technisch besonders aufwendig in bezug auf Transportieren, Positionieren, Spannen, Lösen und erneutes Transportieren, sondern sie brauchen auch verhältnismäßig viel Zeit, was das Produkt erheblich verteuert. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß es sich besonders beim Fenster- bzw. Türenbau selten um größere Serien handelt, sondern im allgemeinen um Sondergrößen, so daß auch hierdurch besondere Anforderungen an das Transportieren, Positionieren, Spannen und Lösen des Werkstücks gestellt werden.

Es gibt zwar Fertigungseinrichtungen und Bearbeitungsverfahren, bei denen die Frage des großen Aufwandes für diese Vorgänge insgesamt gesehen keine so große Rolle spielen, wenn es sich nämlich um die Produktion von Großserien handelt, wie beispielsweise im Motorenbau. Bei einer bekannten Bearbeitungsanordnung und einem entsprechend bekannten Bearbeitungsverfahren (DE-OS 23 44 575) handelt es sich um die Produktion von Großserienteilen, wobei über elektrische Steuer- und Regeleinrichtungen Positionieranordnungen und Transfereinrichtungen, sowie Werkzeugmaschinen einschließlich der Werkzeugauswechslung gesteuert und geregelt werden, beispielsweise bei der Herstellung eines Motorblocks. Da es sich um ein Großserienprodukt handelt, wird das Programm festgelegt und erfährt lediglich bei der Aufnahme der Herstellung eines neuen Produktes eine Änderung. Bezeichnend ist, daß der Schutz hier einerseits auf den schnellen Transfer und das Positionieren des Werkstücks und andererseits auf den schnellen Werkzeugwechsel und die schnelle Werkstückbearbeitung durch das Werkzeug gerichtet ist.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Werkstück mittels eines Profiltransportsystems z. B. von einer Pufferstation in einen Bearbeitungsbereich eingefahren und dort bearbeitet wird. Die besonderen Vorteile dieses Herstellungs verfahrens von Profilstäben besteht in einer hohen Produktions geschwindigkeit, insbesondere bei laufend wechselnden Programmen und trotzdem hoher Prozeßsicherheit und Qualität. Als weiteres wird nur ein geringer Raum für den Bearbeitungsbereich und wenig Personaleinsatz benötigt. Aufgrund der Einsparung von Werkstücktransporten, also wenig Transportierwegen, wird auch die Gefahr der Beschädigung der Werkstücke während des Transports minimiert. Nicht zuletzt können Profillängen mit großen Längenunterschieden, nämlich zwischen 500 mm und 4.000 mm problemlos auf einer Anlage bearbeitet werden. Überdies ist der Transport und die Bearbeitung beliebig geformter Profilstangen möglich, wobei die Bearbeitung von verschiedenen Seiten und in unterschiedlichen Ebenen erfolgen kann. Die Flexibilität bei der Bearbeitung unter schiedlichster Werkstücke spiegelt sich auch in der Flexibilität der Kombinierbarkeit der insbesondere zum Bearbeitungsbereich gehörenden Bearbeitungsstationen mit ihren Werkzeugmaschinen. Da jede dieser Bearbeitungsstationen bzw. jedes Werkzeug einem bestimmten veränderbaren Programm gehorchen, kann der Produktionsprozeß durch die Programmabfolge in den hinter einander angeordneten Bearbeitungsstationen optimiert werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist eine Programmumsetzeinrichtung vorgesehen, über die der Bearbei tungsbereich steuerbar ist und die entsprechende elektrisch arbeitende Steuergeräte aufweist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erhalten die Programmumsetzeinrichtung bzw. die Steuergeräte Programmdaten von einem Barcode, welcher vorzugsweise an jedem zu bearbeitenden Werkstück angeordnet ist und durch ein entsprechendes Lesegerät vor Eintritt des Werkstücks in den Bearbeitungsbereich gelesen wird.

Eine vorteilhafte auch für sich geltend gemachten Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist ein Profiltransportsystem vorgesehen mit von oben und von den Seiten hintereinander in Längsrichtung des Profils angeordneten Transportrollen und mit einem in Längsrichtung des Profils verlaufenden Transportband, das nahezu alle Längsprofile transportieren kann, weil das Profil von den Seiten und von oben und unten geführt und bewegt werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Drehachsen der seitlichen Transportrollen vertikal angeordnet sind und die Rollen einer Seite quer zur Längsachse des Längsprofils in horizontaler Richtung verschiebbar sind, um die Anpassung an verschiedene Profilquerschnitte zu ermöglichen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Drehachsen der über dem Längsprofil angeordneten Transportrollen waagrecht und quer zur Längsrichtung des Längsprofils angeordnet und in vertikaler Richtung verschiebbar sind, um die Anpassung an verschiedene Profilquerschnitte zu ermöglichen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Anlage über eine Einrichtung zum genauen Erfassen der Position des Längsprofils in Längsrichtung. Dadurch kann zusammen mit den Transportsystemen jede Stelle des Längsprofiles in die Aussparung des Werkzeugträgers transportiert werden, um dort bearbeitet zu werden. Weiterhin ist es dadurch möglich, die Bearbeitung nicht nur in den zwei Achsen, die senkrecht zur Längsachse des Längsprofils liegen, vorzunehmen, sondern auch eine Bearbeitung in Richtung der Längsachse des Längsprofils vorzunehmen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Bearbeitungsstation;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Bearbeitungsstation und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Bearbeitungsstation mit in Längsrichtung verschiebbarem Hauptrahmen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 dient vor allem dazu, die prinzipielle Anordnung des Grundrahmens 1, der unvollständig dargestellten Profiltransport systeme 2 und des Längsprofils 3 deutlich zu machen. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Bearbeitung des Längsprofils in der Ebene A-A erfolgt.

In Fig. 2 ist der Querschnitt einer Bearbeitungsstation in der Ebene A-A dargestellt. In dieser Darstellung ist erkennbar, daß der Werkzeugträger 4 verschiebbar in dem Grundrahmen 1 befestigt ist und, daß durch die Bewegung des Werkzeugträgers 4 in der Ebene A-A mittels Hubeinrichtungen 8 alle Seiten des Längsprofils 3 bearbeitet werden können. Durch eine nicht dargestellte Vorrichtung zum kontrollierten Verschieben des Längsprofils 3 können Bearbeitungen in drei Achsen erfolgen. Weiterhin können die Werkzeuge 5 eigene Bearbeitungsachsen haben, um komplizierte Bearbeitungen durchführen zu können.

Weiterhin kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Fig. 3 ausgeführt sein. Bei Fig. 3 handelt es sich ebenfalls um einen Querschnitt einer Bearbeitungsstation in der Ebene A-A. An einem Grundrahmen 1 ist ein Profiltransportsystem 2 befestigt, welches das Werkstück 3 trägt. Über nicht dargestellte Mittel wird dieses Werkstück 3 nach Einfahren in den Grundrahmen positioniert und festgespannt, was beispielsweise über Spannsegmente erfolgen kann.

Um das Profiltransportsystem 2 bzw. das eingefahrene Längsprofil 3 herum ist auf dem Hauptrahmen 7 ein Werkzeugträger 4 angeordnet, an dem in Richtung zum Längsprofil 3 hin wirkende Werkzeuge 5 angeordnet sind, beispielsweise Bohr- oder Fräswerkzeuge. Für die jeweilige Bearbeitung des in Ruhe fixierten Längsprofils 3 wird zuerst der Werkzeugträger 4 positioniert, wonach das jeweils an gesprochene Werkzeug den ihm zugeordneten Bearbeitungsvorgang durchführt. Wenn mehrere Bearbeitungsvorgänge von einer solchen Bearbeitungsstation durchgeführt werden sollen, so wird erforderlichenfalls der Werkzeugträger 4 nach Ablauf einer Bearbeitung für ein anderes seiner Geräte 5 in eine neue Position verfahren, damit das andere seiner Geräte 5 das Längsprofil 3 bearbeiten kann.

Der Grundrahmen 1 kann erfindungsgemäß aufgeteilt sein in ein Grundgestell 6 und ein auf diesem angeordneten Hauptrahmen 7, der wiederum gegenüber dem Grundgestell 6 in Längsrichtung verfahrbar ist, wobei von diesem Hauptrahmen 7 der Werkzeugträger getragen wird, während das Profiltransport system vom Grundgestell 6 getragen wird. Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann für das radiale Heranfahren der einzelnen Werkzeugmaschinen 5 an das Werkstück 3 der Werkzeugträger 4 dienen, indem er über entsprechende Hubeinrichtungen 8 relativ zum Hauptrahmen 7 mindestens in einer, vorzugsweise aber in zwei Richtungen verfahrbar ist. Erforderlichenfalls kann erfindungsgemäß und je nach Bearbeitungserfordernis das Werkstück zusätzlich, jedoch nur in Fertigungspausen in Längsrichtung verfahren werden.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Verfahren zum Bearbeiten von Längsprofilen endlicher Länge dadurch gekennzeichnet, daß folgende Fertigungsschritte zur Herstellung eines eine entsprechende endliche Längsausdehnung aufweisenden Werkstückprofils vorgesehen sind:

- Entnahme der Profilstange aus einem Lager und
- Zuführung in Längsrichtung zu einer Säge, insbesondere Gehrungssäge zur Längung des Profilstabs;
- Versehen mit einem Barcode;
- Quertransport zu einem Zwischenpuffer, in dem möglicher weise auch Verstärkungsteile in die bereits in der Länge geschnittene Profilstange eingeschoben werden;
- Überfahren der Profilstange von einem Barcodeleser; insbesondere des Barcodes,
- Längszuführung zu dem Bearbeitungsbereich für die entsprechende mechanische oder thermische Bearbeitung des Profilstabs;
- Bearbeitung des Längsprofils vorwiegend quer zur Längsachse des Längsprofils,
- Abtransport aus dem Bearbeitungsbereich und Quer zuführung zu einem weiteren Zwischenpuffer;
- Zuführung zu einer Sortieranlage in Flügel betreffende Profilstäbe und Rahmen betreffende Profilstäbe und
- Zuführung zu einer Flügelstraße bzw. Rahmenstraße für die Eckverbindung usw.

2. Verfahren nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß eine Programmumsetzeinrichtung vorgesehen ist, über die der Bearbeitungsbereich gesteuert wird und die entsprechende elektrisch arbeitende Steuergeräte aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Programmumsetzeinrichtung bzw. die Steuergeräte Daten von einem Barcode erhalten, welches vorzugsweise an jedem zu bearbeitenden Werkstück angeordnet ist und durch ein entsprechendes Lesegerät vor Eintritt des Werkstücks in den Bearbeitungsbereich gelesen wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsbereich mindestens eine portalförmig aufgebaute Bearbeitungsstation umfaßt, in deren Mitte sich ein Werk zeugträger (4) befindet, auf dem mindestens ein Werkzeug (5) oder eine Werkzeugmaschine (5) montiert ist mit denen das Längsprofil (3) bearbeitbar ist und der in einer quer zur Längsachse der Profile verlaufenden Ebene verschiebbar ist und der in der Mitte eine Aussparung hat, die größer als der Querschnitt des Längsprofils (3) ist, so daß das Längsprofil (3) mit einem erfindungsgemäßen Transportsystem, mit dem Profilstangen nahezu beliebiger Geometrie über Bänder und Rollen oder ohne Konterprofile transportiert werden können, hindurchschiebbar ist und in der sich Spannsegmente (9) zur Fixierung des Längsprofils (3) befinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bearbeitungsstation in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind ein Transportsystem (2), ein Spannsegment (9), ein Werkzeugträger (4), ein weiteres Spannsegment (9) und ein weiteres Transportsystem (2).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstation symmetrisch bezüglich des Werkzeug trägers (4) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (4) quer zur Längsachse des Längsprofils (3) angeordnet ist und in der Mitte eine Aussparung hat, die größer als der Querschnitt des Längsprofils (3) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (4) quer zur Längsachse des Längsprofils (3) verschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeugträger (4) mehrere Werkzeuge montierbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein Profiltransportsystem (2) vorgesehen ist mit von oben und von den Seiten hintereinander in Längsrichtung des Profils an geordneten Transportrollen und mit einem in Längsrichtung des Profils verlaufenden Transportband.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der seitlichen Transportrollen vertikal angeordnet sind und die Rollen einer Seite quer zur Längsachse der Längsprofils (3) in horizontaler Richtung verschiebbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11 dadurch gekenn zeichnet, daß die Drehachsen der über dem Längsprofil (3) angeordneten Transportrollen waagrecht und quer zur Längsrichtung des Längsprofils (3) angeordnet und in vertikaler Richtung verschiebbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Transportrollen 150 bis 250 mm lang sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum genauen Erfassen der Position des Längsprofils (3) in Längsrichtung vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12 und Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen 7 (Fig. 3) während der Bearbeitung in Längsrichtung verschiebbar ist.