DE19526616A1 - Verfahren zum Bearbeiten von Längsprofilen endlicher Länge - Google Patents
Verfahren zum Bearbeiten von Längsprofilen endlicher LängeInfo
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Description
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.
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.
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.
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 (15)
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.
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