DE19620391A1 - Bearbeitungsvorrichtung für flache Gegenstände - Google Patents
Bearbeitungsvorrichtung für flache GegenständeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
flachen Gegenständen, die aus einem nichtmetallenen Träger
material, wie z. B. Papier, Karton, Kunststoff oder dgl.,
bestehen, mit einer Bearbeitungsebene, in der ein zu bear
beitender Gegenstand angeordnet ist, mit einem Arm, der die
Bearbeitungsebene übergreift und der über die gesamte Bear
beitungsebene in einer Richtung verschiebbar geführt ist,
und mit einem Bearbeitungskopf zum Bearbeiten des Gegenstan
des, wobei der Bearbeitungskopf an dem Arm rechtwinklig zu
dessen Bewegungsrichtung verschiebbar geführt ist.
Eine derartige Bearbeitungsvorrichtung ist beispielsweise
durch den "Marbaplot" der Marbach Werkzeugbau GmbH, Heil
bronn bekanntgeworden.
Bei der bekannten Bearbeitungsvorrichtung "Marbaplot" han
delt es sich um einen rechnergesteuerten Plotter, der zum
Zeichnen, Schneiden, Rillen oder Fräsen von flachen Gegen
ständen wie Filme, Holz, Karton, Wellpappe, Vollpappe geeig
net ist. Der zu bearbeitende Gegenstand ist auf einer Vaku
um-Arbeitsplatte angeordnet und wird mit einem Bearbeitungs
kopf bearbeitet, welcher an einem die Arbeitsplatte über
greifenden verschiebbaren Arm verschiebbar gelagert ist. Da
durch ist jeder Punkt auf der Arbeitsplatte von dem Bearbei
tungskopf anfahrbar, wobei die Steuerung des Arms und des
Bearbeitungskopfes mit entsprechender Computer-Software er
folgt.
Weiterhin ist aus dem Sonderdruck "NEWS, Sonderausgabe DRUPA
′86, Informationen für die Verpackungsindustrie" der Firma
ELCEDE GmbH, Kirchheim/Teck ein Laser-Bearbeitungsystem für
das automatische Schneiden von Wellpappenmustern bekanntge
worden. Der Bearbeitungskopf dieses Systems verfügt neben
den Werkzeugen zum Schneiden, Rillen, Fräsen und Zeichnen
zusätzlich über einen Laser, der speziell für das Schneiden
von Wellpappenmustern entwickelt wurde. Entsprechend der ge
wünschten Bearbeitungsart wird der Bearbeitungskopf mit ent
sprechenden Bearbeitungswerkzeugen wie Messer, Fräsköpfe
oder Laser zur Bearbeitung eines Gegenstandes aus Wellpappe
bestückt.
Bei beiden bekannten Bearbeitungsvorrichtungen ist zwar je
der Punkt auf der Arbeitsplatte von dem Bearbeitungskopf an
fahrbar, jedoch sind lange Bearbeitungszeiten erforderlich,
bis der Bearbeitungskopf die gesamte Arbeitsplatte zur Bear
beitung eines aufliegenden Gegenstandes abgefahren hat. Bei
vielen unterschiedlichen Bearbeitungsvorgängen wie Schneiden
und Rillen ist gegebenenfalls ein Wechseln der Bearbeitungs
werkzeuge am Bearbeitungskopf und damit ein Unterbrechen des
Bearbeitungsvorganges erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Bearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art da
hingehend weiterzubilden, daß die für die Bearbeitung eines
Gegenstandes erforderliche Bearbeitungszeit verkürzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß überraschend einfach da
durch gelöst, daß mehrere Bearbeitungsköpfe an dem Arm vor
gesehen sind.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung hat damit den
wesentlichen Vorteil, daß mehrere Bearbeitungsköpfe, d. h.
mindestens zwei, den in der Bearbeitungsebene angeordneten
Gegenstand gleichzeitig bearbeiten können. Beispielsweise
kann einer der Bearbeitungsköpfe zeichnen, ein zweiter
schneiden, ein dritter Rillen etc. Eine geeignete
Steuer-Software übernimmt die Steuerung der einzelnen Bearbeitungs
köpfe und stellt insbesondere sicher, daß die einzelnen Be
arbeitungsköpfe sich nicht gegenseitig im Wege stehen. Ent
sprechend der Anzahl der vorgesehenen Bearbeitungsköpfe ver
ringert sich die zur Bearbeitung eines Gegenstands erforder
liche Bearbeitungszeit.
Mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung ist es
möglich zu zeichnen, zu rillen, zu ritzen, zu perforieren,
zu schneiden, zu beschichten etc. Ein Muster für eine Falt
schachtel kann so in einem einzigen Bearbeitungsvorgang aus
einer Pappe geschnitten, gefalzt und ggf. beschriftet oder
beschichtet werden.
Durch die mehreren Bearbeitungsköpfe ist auch eine größere
Anzahl an Bearbeitungswerkzeugen gleichzeitig einsetzbar, so
daß ein sonst erforderlicher Wechsel von Bearbeitungswerk
zeugen während eines Bearbeitungsvorgangs nicht nötig ist.
Mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung kann jede
Art von Flachmaterial, insbesondere nicht aus metallenem
Trägermaterial bestehendes Flachmaterial, Kunststoff- oder
Papierflachmaterial etc. bearbeitet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
daß Bearbeitungsköpfe zu beiden Seiten des Arms vorgesehen
sind. Somit sind mindestens zwei Befestigungsköpfe, jeweils
mindestens einer auf einer Seite des Arms, vorgesehen, die
gleichzeitig und im wesentlichen unabhängig voneinander den
in der Bearbeitungsebene angeordneten Gegenstand bearbeiten
können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Bearbei
tungsköpfe auf einer Seite des Arms jeweils aneinander vor
beiführbar, so daß zwischen den einzelnen Bearbeitungsköpfen
keine Kollision stattfindet und sie unabhängig voneinander
über die gesamte Breite des Arms verschiebbar und einsatzbe
reit sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich
dadurch, daß mehrere parallele Arme vorgesehen sind, so daß
sich der Bearbeitungsvorgang noch weiter beschleunigt.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Aus
führungsform sind die mehreren Arme aneinander vorbeiführ
bar, wodurch auch zwischen den einzelnen Armen keine Kolli
sionen auftreten können. Gegebenenfalls müssen dabei die Be
arbeitungsköpfe der vorbeigeführten Arme weggeklappt oder
sonstwie aus der Bewegungsebene des anderen Armes entfernt
werden, um das Vorbeiführen zu ermöglichen.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind
ein oder mehrere weitere Arme vorgesehen, die die Bearbei
tungsebene rechtwinklig zu dem oder den Armen übergreifen
und rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des oder der Arme
verschiebbar geführt sind. Eine geeignete Steuer-Software
optimiert die Bewegung der einzelnen Arme und ihrer Bearbei
tungsköpfe und stimmt sie aufeinander ab.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausfüh
rungsform kennzeichnet sich dadurch, daß auch der oder die
mehreren Arme aneinander vorbeiführbar sind. Auch hier sind
ggf. geeignete Maßnahmen zu treffen, um das Vorbeiführen der
Arme zu ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der oder die Arme
oberhalb und unterhalb der Bearbeitungsebene angeordnet, so
daß beispielsweise neben einer beschleunigten beidseitigen
Bearbeitung eines Gegenstandes wie z. B. Schneiden auch eine
separate Bearbeitung der Unter- und Oberseite des Gegen
stands, z. B. einseitiges Falzen oder Beschichten, möglich
ist. So kann der Gegenstand gleichzeitig jeweils von oben
und unten beschriftet werden und können entsprechende Falze
auf beiden Seiten des Gegenstandes ausgebildet werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet
sich dadurch, daß die Bearbeitungsebene durch eine laser
durchlässige Auflagefläche gebildet ist. Mit einem Laser un
terhalb der Auflagefläche lassen sich so Schnitte an einem
auf der Auflagefläche aufliegenden Gegenstand ausführen.
Eine Auflagefläche kann auch ganz entfallen, wenn in weite
rer bevorzugter Ausführungsform ein oder mehrere Bearbei
tungsköpfe den zu bearbeitenden Gegenstand zumindest zeit
weise in der Bearbeitungsfläche halten. Dazu kann jeder Be
arbeitungskopf z. B. ein Haltewerkzeug in Form eines
Vakuum-Saugkopfes aufweisen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend
genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin
dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be
liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und
beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende
Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaf
ten Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht von oben auf eine Aus
führungsform einer Bearbeitungsvorrichtung mit
einem Arm und mit je einem Bearbeitungskopf auf
beiden Seiten des Arms;
Fig. 2 in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine
Ausführungsform mit einem Arm und mit jeweils
mehreren Bearbeitungsköpfen auf beiden Seiten des
Arms;
Fig. 3 in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine
Ausführungsform mit mehreren parallelen Armen und
jeweils mehreren Bearbeitungsköpfen auf ihren
beiden Seiten;
Fig. 4 in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht eine
Ausführungsform mit zwei, rechtwinklig zueinander
angeordneten und verschiebbaren Armen mit jeweils
einem Befestigungskopf auf ihren beiden Sei
ten; und
Fig. 5 in einer perspektivischen, teilgebrochenen An
sicht eine Ausführungsform mit Armen und mit Be
festigungsköpfen auf ihren beiden Seiten oberhalb
und unterhalb einer Bearbeitungsebene.
Die in Fig. 1 gezeigte Bearbeitungsvorrichtung 1 weist eine
Bearbeitungsfläche 2 auf, auf der Gegenstände 3 aus Flachma
terial bearbeitet werden. Seitlich der Bearbeitungsfläche 2
verlaufen zwei Führungsschienen 4, in denen ein die Bearbei
tungsfläche 2 übergreifender Arm 5 in Bewegungsrichtung 6
auf nicht näher gezeigte Art verschiebbar geführt ist. An
beiden, die Bearbeitungsfläche 2 übergreifenden Seiten des
Armes 5 ist jeweils ein Bearbeitungskopf 7 bzw. 8 angeord
net, der jeweils in Bewegungsrichtung 9 rechtwinklig zur Be
wegungsrichtung 6 des Armes 5 verschiebbar am Arm 5 geführt
ist. Über einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) und eine
geeignete Steuer-Software können der Arm 5 in Bewegungsrich
tung 6 und die Bearbeitungsköpfe 7, 8 in Bewegungsrichtung 9
bewegt werden, so daß jeder Punkt der Bearbeitungsfläche 2
von einem Bearbeitungskopf 7, 8 angefahren werden kann.
Jeder Bearbeitungskopf trägt ein oder mehrere Werkzeuge zum
Schneiden, Falzen, Beschriften, Fräsen, Rillen etc. eines
auf der Bearbeitungsfläche 2 aufliegenden Gegenstandes 3
oder zum Halten eines Gegenstandes 3 in der Bearbeitungsebe
ne 2.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind mehrere Be
arbeitungsköpfe 7a, 7b, 7c bzw. 8a, 8b, 8c zu beiden Seiten
des Armes 5 in Bewegungsrichtung 9 verschiebbar geführt. Da
die Bewegung z. B. des mittleren Bewegungskopfes 7b sonst
durch die benachbarten Bewegungsköpfe 7a, 7c begrenzt wäre,
sind die Bewegungsköpfe 7a, 7b, 7c bzw. 8a, 8b, 8c aneinan
der vorbeiführbar, beispielsweise indem die einzelnen Bear
beitungsköpfe 7a, 7b, 7c bzw. 8a, 8b, 8c in verschiedenen
Führungen (nicht gezeigt) am Arm 5 geführt sind.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung 10 sind
mehrere, in Bewegungsrichtung 6 verschiebbar geführte Arme
5, 5′, 5′′ mit mehreren Bearbeitungsköpfen 7a, 7b, 7c und
8a, 8b, 8c gezeigt. Um die Bewegung der einzelnen Arme 5,
5′, 5′′, 8a, 8b, 8c nicht gegenseitig zu begrenzen, sind
auch hier die Arme 5, 5′, 5′′ aneinander vorbeiführbar. Dazu
sind die Arme 5, 5′, 5′′ in getrennten Führungen 4, 4′, 4′′
geführt und nimmt die Breite und Höhe der Arme von innen
nach außen zu. Gegebenenfalls sind die Bearbeitungsköpfe ei
nes Armes beim Vorbeiführen aus der Bewegungsebene herauszu
klappen, um das Vorbeiführen zu ermöglichen.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung 20 nach Fig. 4 wird der Arm
5 rechtwinklig von einem weiteren Arm 11 übergriffen, der in
Führungen 12 seitlich der Bearbeitungsfläche 2 rechtwinklig
zur Bewegungsrichtung 6 des Arms 5 verschiebbar (13) geführt
ist. Zu beiden Seiten des Armes 11 sind Bearbeitungsköpfe
14, 15 in Bewegungsrichtung 16 rechtwinklig zur Bewegungs
richtung 9 der Befestigungsköpfe 7, 8 verschiebbar geführt.
Über eine geeignete Steuer-Software wird eine optimale Zu
sammenarbeit zwischen den einzelnen Bearbeitungsköpfen 7, 8
und 14, 15 sichergestellt.
Wie die Bearbeitungsvorrichtung 30 der Fig. 5 zeigt, kann
die in Fig. 4 gezeigte Bearbeitungsvorrichtung 30 oberhalb
und unterhalb der Bearbeitungsfläche 2 angeordnet sein. Wenn
es sich bei der Bearbeitungsfläche um eine Vakuum-Halteplat
te handelt, so kann diese z. B. für Laserlicht durchlässig
sein, so daß ein auf der Bearbeitungsfläche 2 aufliegender
Gegenstand von unten mit einem an einem Bearbeitungskopf
vorgesehenen Laser geschnitten oder sonstwie bearbeitet wer
den kann. Es ist aber auch eine zentrale Haltevorrichtung in
der Mitte der Bearbeitungsfläche 2 denkbar, ohne daß die Be
wegung der Arme 5, 11 und der Bearbeitungsköpfe 7, 8, 14, 15
eingeschränkt wird, beispielsweise indem der Gegenstand 3
in der Bearbeitungsebene 2 nicht aufliegt, sondern, von ei
nem oder mehreren Bearbeitungsköpfen frei hängend zumindest
zeitweise gehalten wird.
Claims (10)
1. Vorrichtung (1; 10; 20; 30) zum Bearbeiten von fla
chen Gegenständen (3), die aus einem nichtmetallenen
Trägermaterial, wie z. B. Papier, Karton, Kunststoff
oder dgl., bestehen, mit einer Bearbeitungsebene (2),
in der ein zu bearbeitender Gegenstand (3) angeordnet
ist, mit einem Arm (5), der die Bearbeitungsebene (2)
übergreift und der über die gesamte Bearbeitungsebene
(2) in einer Richtung (6) verschiebbar geführt ist,
und mit einem Bearbeitungskopf (7) zum Bearbeiten des
Gegenstandes (3), wobei der Bearbeitungskopf (7) an
dem Arm (5) rechtwinklig (9) zu dessen Bewegungsrich
tung (6) verschiebbar geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Bearbeitungsköpfe (7a, 7b, 7c; 8a, 8b,
8c; 14, 15) an dem Arm (5, 5′, 5′′; 11) vorgesehen
sind.
2. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß Bearbeitungsköpfe (7a, 7b, 7c; 8a,
8b, 8c; 14, 15) zu beiden Seiten des Arms (5, 5′,
5′′; 11) vorgesehen sind.
3. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Bearbeitungsköpfe
(7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) auf einer Seite des Arms
(5, 5′, 5′′; 11) jeweils aneinander vorbeiführbar
sind.
4. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere paral
lele Arme (5, 5′, 5′′) vorgesehen sind.
5. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mehreren Arme (5, 5′, 5′′) an
einander vorbeiführbar sind.
6. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder meh
rere weitere Arme (11) vorgesehen sind, die die Bear
beitungsebene (2) rechtwinklig zu dem oder den Armen
(5, 5′, 5′′) übergreifen und rechtwinklig zu der Be
wegungsrichtung (6) des oder der Arme (5, 5′, 5′′)
verschiebbar (13) geführt sind.
7. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der oder die mehreren weiteren Arme
(11) aneinander vorbeiführbar sind.
8. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Arme (5, 5′, 5′′; 11) oberhalb und unterhalb der Be
arbeitungsebene (2) angeordnet sind.
9. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbei
tungsebene (2) durch eine laserdurchlässige Auflage
fläche gebildet ist.
10. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder meh
rere Bearbeitungsköpfe (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c; 14,
15) den zu bearbeitenden Gegenstand (3) zumindest
zeitweise in der Bearbeitungsebene (2) halten.
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