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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage zum Bearbeiten von Werkstücken, die
bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff
oder dergleichen bestehen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Bei
der Veredelung von Werkstücken,
die zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder
dergleichen bestehen, wie Sie im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie
häufig
benötigt werden,
sind unterschiedlichste Bearbeitungen erforderlich. Dabei werden
die Werkstücke
häufig
in Stapeln oder als sonstiger Teilestrom zu einer Bearbeitungsanlage
angeliefert, um dort bearbeitet und anschließend als Stapel oder sonstiger
Teilestrom wieder abgegeben zu werden. Zu diesem Zweck kommen Bearbeitungsanlagen
zum Einsatz, bei denen die Werkstücke von angelieferten Bearbeitungsstapeln
mittels einer Beschickungseinrichtung entnommen und auf einer Fördereinrichtung
abgelegt werden. Eine Fördereinrichtung
fördert
die Werkstücke zu
einer Bearbeitungsstation bzw. durch die Bearbeitungsstation hindurch
weiter zu einer Entnahmeeinrichtung. Mittels einer Entnahmeeinrichtung
werden die Werkstücke
von der Fördereinrichtung
entnommen und wiederum zu stapeln zusammengefasst, um abtransportiert
zu werden.
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Mittels
derartiger Bearbeitungsanlagen können
unterschiedlichste Werkstücke
auf verschiedene Art und Weise bearbeitet werden. Allerdings hat
sich gezeigt, dass derartige Bearbeitungsanlagen vergleichsweise
störungsanfällig sind
und einen begrenzten Durchsatz besitzen.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsanlage
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen zügigen und zuverlässigen Betrieb
der Bearbeitungsanlage ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Betrieb der ersten bzw.
mindestens einen Bearbeitungsstation von dem Betrieb der Beschickungsstation
zu entkoppeln. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bearbeitungsanlage
ferner eine erste Speichereinrichtung aufweist, die zwischen der
Beschickungseinrichtung und der ersten Bearbeitungsstation derart
vorgesehen ist, dass sie von der Beschickungsstation kommende Werkstücke zwischenspeichern
und an die Fördereinrichtung
abgeben kann. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit von Betriebsstörungen der
erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage
drastisch vermindert.
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Im
Unterschied zu bekannten Bearbeitungsanlagen führt eine Betriebsstörung beispielsweise
in der Beschickungsstation nicht zu einem Stillstand der Bearbeitungsanlage,
denn die erste Bearbeitungsstation kann weiterhin mit Werkstücken aus
der ersten Speichervorrichtung versorgt werden. Ebenso führt eine
Störung
in der ersten Bearbeitungsstation nicht zu einem Stillstand der
Bearbeitungsanlage, da die von der Beschickungsstation kommenden
Werkstücke
von der ersten Speichervorrichtung aufgenommen werden können. Auf
diese Weise wird die gesamte Bearbeitungsanlage weniger störungsanfällig, sodass
ein höherer
Durchsatz erzielt werden kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass
die Bearbeitungsanlage ferner eine zweite Speichervorrichtung aufweist,
die zwischen der ersten Bearbeitungsstation und einer weiteren Station
derart vorgesehen ist, dass sie von der ersten Bearbeitungsstation
kommende Werkstücke
zwischenspeichern und an die weitere Station abgeben kann. Dabei
ist zu beachten, dass es sich bei der weiteren Station beispielsweise um
eine zweite Bearbeitungsstation oder um eine Entnahmeeinrichtung
für die
Werkstücke
handeln kann. Durch diese Ausgestaltung wird auch auf der Ausgabeseite
der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage
die Störungsanfälligkeit
deutlich vermindert, was zu einer entsprechenden Erhöhung der
Kapazität
bzw. des Durchsatzes führt.
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Die
erste bzw. zweite Speichereinrichtung kann im Rahmen der vorliegenden
Erfindung räumlich
und betrieblich zwischen der Beschickungsstation bzw. Entnahmeeinrichtung
und der Fördereinrichtung
vorgesehen sein. Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die erste und/oder
zweite Speichervorrichtung in die Fördereinrichtung eingebunden
ist, um auf der Fördereinrichtung
geförderte
Werkstücke
zumindest vorübergehend
zu speichern. Hierdurch ergibt sich nicht nur ein zügiger und
störungsfreier
Teilefluss, sondern es ergibt sich auch die Möglichkeit, die Werkstücke auf der
Fördereinrichtung
durch die erste Speichervorrichtung hindurch direkt zu der ersten
Bearbeitungsstation zu fördern.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und/oder
zweite Speichervorrichtung eingerichtet ist, zumindest einige der die
jeweilige Speichervorrichtung durchlaufenden Werkstücke in ihrer
Reihenfolge zu sortieren. Auf diese Weise kann die jeweilige Speichervorrichtung
vorteilhaft eine Doppelfunktion erfüllen, da die Werkstücke nicht
nur zwischengespeichert, sondern auch in optimaler Reihenfolge an
die nachgelagerte Station abgegeben werden können. Hierdurch ergibt sich eine
weitere Erhöhung
der Kapazität
bzw. Verminderung der Störungsanfälligkeit,
da die Werkstückreihenfolge
optimal beispielsweise auf die Bearbeitungsvorgänge in der jeweiligen Bearbeitungsstation abgestimmt
werden kann. Hierdurch lassen sich beispielsweise die Umrüstzeiten
in der jeweiligen Bearbeitungsstation vermindern. Ebenso ist es
denkbar, die Werkstückreihenfolge
beispielsweise auf eine spätere
gewünschte
Stapelreihenfolge der Werkstücke
oder dergleichen abzustimmen.
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Die
Speichervorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf
unterschiedliche Art und Weise ausgestaltet sein. Als besonders
vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung mindestens eine Speichervorrichtung als Vertikalsortierspeicher
ausgebildet ist, der eine Speichereinrichtung mit einer Mehrzahl
von auf unterschiedlichen Ebenen angeordneten Speicherabschnitten
aufweist. Ein derartiger Vertikalsortierspeicher verbindet eine
sehr hohe Speicherkapazität
mit einem geringen Platzbedarf. Ferner lässt sich bei einem Vertikalsortierspeicher
mit einem geringen Aufwand eine Sortierfunktion erzielen.
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Obgleich
das Beschicken der Speichervorrichtung und gegebenenfalls auch das
Entnehmen der Werkstücke
aus der Speichervorrichtung prinzipiell mit separaten Einrichtungen erfolgen
kann, beispielsweise auch mittels der Beschickungseinrichtung, ist
gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Vertikalsortierspeicher
zu diesem Zweck eigene Bauteile aufweist. So ist gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Vertikalsortierspeicher
eine Einfördereinrichtung zum
Einfördern
und Bereithalten von Werkstücken, eine
Ausfördereinrichtung
zum Ausfördern
von Werkstücken
und mindestens eine Hubeinrichtung zum Bewegen von Werkstücken zwischen
der Einfördereinrichtung
und der Speichereinrichtung sowie zwischen der Speichereinrichtung
und der Ausfördereinrichtung
aufweist. Hierdurch entfaltet der Vertikalsortierspeicher eine besonders
ausgeprägte
Wirkung zum Entkoppeln des Betriebes der verschiedenen Teile der
Bearbeitungsanlage und kann in hohem Maße autark arbeiten. Dennoch
bleibt die Konstruktion des Vertikalsortierspeichers weiterhin relativ
einfach.
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Ferner
ist die Speichervorrichtung gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung derart ausgestaltet, dass das Ein- bzw.
Ausfördern
der Werkstücke
von gegenüberliegenden
Seiten der Speichervorrichtung erfolgen kann. Hierdurch lässt sich
der Durchsatz der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage
noch weiter steigern, da das Ein- und Ausfördern der Werkstücke entkoppelt
und unabhängig
voneinander erfolgen kann. Dies vermindert auch die Störungsanfälligkeit.
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Die
jeweiligen Bearbeitungsstationen der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage
können
im Rahmen der Erfindung für
unterschiedlichste Bearbeitungen ausgelegt sein. Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass mindestens
eine Bearbeitungsstation ausgewählt
ist aus Stationen zum spanenden Bearbeiten, wie insbesondere Sägen, Bohren,
Fräsen
und dergleichen, Stationen zur Oberflächenveredelung, wie insbesondere Beschichten,
beispielsweise Kaschieren, Kantenanleimen, Lackieren, Bedrucken
und der dergleichen, Stationen zur Montage und Stationen zum Verpacken.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage;
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2 zeigt
schematisch eine Seitenansicht der in 1 gezeigten
Speichervorrichtung;
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3 zeigt
schematisch eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Eine
Bearbeitungsanlage 100 als erste bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist in 1 schematisch in einer Draufsicht
dargestellt. Die Bearbeitungsanlage 100 dient zum Bearbeiten
bevorzugt plattenförmiger
Werkstücke 2,
bei denen es sich beispielsweise um Werkstücke für die Möbel- oder Bauelementeindustrie handeln kann,
und die beispielsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen
bestehen können.
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Die
Bearbeitungsanlage 100 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform
eine Bearbeitungsstation 50 zum Ausführen einer Bearbeitung an den Werkstücken 2.
Dabei kann die Bearbeitungsstation 50 beispielsweise ausgewählt sein
aus einer Station zur spanenden Bearbeitung, wie insbesondere Sägen, Bohren,
Fräsen
und dergleichen, einer Station zur Oberflächenveredelung, wie insbesondere
Beschichten, beispielsweise Kaschieren, Kantenanleimen, Lackieren,
Bedrucken und dergleichen, und nach Bedarf auch vielfältigen anderen
Stationen.
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Ferner
umfasst die Bearbeitungsanlage 100 eine Fördereinrichtung 4 zum
Fördern
der Werkstücke 2 von
und zu der Bearbeitungsstation 50, die beispielsweise durch
einen Rollenförderer,
einen Riemenförderer,
ein Förderband
oder dergleichen gebildet sein kann.
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Am
stromaufwärts
gelegenen Ende der Fördereinrichtung 4 ist
eine Beschickungsstation 60 angeordnet, die eingerichtet
ist, Werkstücke 2 von
angelieferten Werkstückstapeln
aufzunehmen und einzeln oder gegebenenfalls auch gruppenweise auf
der Fördereinrichtung 4 abzulegen.
Ferner befindet sich am stromabwärts
gelegenen Ende der Fördereinrichtung 4 eine
Entnahmeeinrichtung 70 angeordnet. Diese ist eingerichtet,
die auf der Fördereinrichtung 4 zugeförderten
Werkstücke
bzw. Werkstückgruppen zu
entnehmen und in der Form von Stapeln oder sonstigen Teileströmen abzulegen.
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Ferner
umfasst die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage 100,
wie in 1 zu erkennen ist, zwei Speichervorrichtungen 1 bzw. 1' von denen eine zwischen
der Beschickungsstation 60 und der Bearbeitungsstation 50 und
die andere zwischen der Bearbeitungsstation 50 und der
Entnahmestation 70 angeordnet ist. Dabei sind die Speichervorrichtungen 1 bzw. 1' derart in die
Fördereinrichtung 4 eingebunden,
um auf der Fördereinrichtung 4 geförderte Werkstücke 2 zumindest
vorübergehend
zu speichern und je nach Bedarf auch in eine gewünschte Reihenfolge zu sortieren
bzw. vorzusortieren.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
einer Speichervorrichtung 1 für die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage 100 ist
schematisch in 2 dargestellt.
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Die
Speichervorrichtung 1 besitzt zunächst eine Einfördereinrichtung 10 zum
Einfördern
und Bereithalten der Werkstücke 2,
die in der vorliegenden Ausführungsform
zwei Einförderflächentransporte 12, 14 aufweist.
Die Einförderflächentransporte 12, 14 sind
dabei als angetriebene Rollenbahnen ausgeführt, obgleich auch andersartige
Konstruktionen wie beispielsweise Riemenförderer oder dergleichen zum
Einsatz kommen können.
Dabei sind die Einförderflächentransporte 12, 14 unabhängig voneinander betreibbar.
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Stromaufwärts der
Einförderflächentransporte 12, 14 ist
eine Weicheneinheit 18 angeordnet, die eingerichtet ist,
von der vorgelagerten Fördereinrichtung 4 kommende
Werkstücke 2 einem
der Einförderflächentransporte 12, 14 zuzufördern. Dabei
kann die Weiche 18 im einfachsten Falle durch eine vertikal verfahrbare
Förderrolle
ausgestaltet sein.
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Darüber hinaus
besitzt die Speichervorrichtung 1 eine Ausfördereinrichtung 20 zum
Ausfördern von
Werkstücken,
die in der vorliegenden Ausführungsform
ebenfalls als Rollenbahn 22 ausgebildet ist.
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Oberhalb
der Rollenbahnen 12, 14, 22 weist die
Speichervorrichtung 1 eine Speichereinrichtung 30 auf,
die durch eine Mehrzahl übereinander
angeordneter Speicherabschnitte 32 gebildet ist. Die Speicherabschnitte 32 sind
durch eine Mehrzahl „fliegend” aufgehängter bzw.
auskragender Stäbe 34 definiert,
auf denen die jeweiligen Werkstücke
abgelegt werden können.
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Weiterhin
besitzt die Speichereinrichtung 1 eine Hubeinrichtung 40 zum
Bewegen der Werkstücke 2 zwischen
den Einförderflächentransporten 12, 14 und
den Speicherfächern 32 sowie
zwischen den Speicherfächern 32 und
dem Ausförderflächentransport 22.
Die Hubeinrichtung 40 weist in der vorliegenden Ausführungsform
eine Mehrzahl vertikal verfahrbarer Schlitten 44 auf, die
jeweils mehrere stabförmige
Hubelemente 42 aufweisen, sodass sich eine rechenartige
Einheit ergibt. Durch die rechenartige Ausgestaltung können die
Hubelemente 42 zwischen den Ablagestäbe 34 hindurch greifen,
um beispielsweise Werkstücke
aufzunehmen oder abzulegen.
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Darüber hinaus
sind die Hubelemente 42, wie in 2 angedeutet,
in ihrer Erstreckungsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene in 2)
gegenüber
dem Schlitten 44 verfahrbar, was ebenfalls dazu dient,
Werkstücke
aufzunehmen und abzulegen.
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Die
Speichereinrichtung 30 ist in der vorliegenden Ausführungsform
durch mehrere nebeneinander angeordnete Module 30' gebildet, wobei
jedem Modul mindestens ein Hubelement 42 zuordnet ist (vgl. 2).
Ferner ist die Speichervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform,
als Doppelzugriffsspeicher ausgeführt, der von zwei gegenüberliegenden
Seiten mit Werkstücke
beschickt werden kann.
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Der
Betrieb der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage 100 vollzieht
sich beispielsweise wie folgt. Plattenförmige Werkstücke 2 werden
beispielsweise stapelweise auf Paletten angeliefert und mittels
der Beschickungsstation 60 einzeln oder gruppenweise auf
der Fördereinrichtung 4 abgelegt.
Die Fördereinrichtung 4 fördert die
Werkstücke 2 zu
der Speichervorrichtung 1, wo diese je nach Bedarf zwischengespeichert,
sortiert oder gegebenenfalls auch direkt auf der Fördereinrichtung 4 weitergefördert werden.
Anschließend
erreichen die Werkstücke 2 die
Bearbeitungsstation 50 und werden dort entsprechend den
jeweiligen Anforderungen bearbeitet.
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Die
in der Bearbeitungsstation 50 bearbeiteten Werkstücke werden
wiederum mittels der Fördereinrichtung 4 weitergefördert und
in der Speichervorrichtung 1' ebenfalls
je nach Bedarf zwischengespeichert, sortiert oder gegebenenfalls
einfach weitergefördert.
Abschließend
werden die Werkstücke 2 mittels
der Entnahmestation 70 von der Fördereinrichtung 4 entnommen
und beispielsweise wiederum auf Paletten stapelweise abgelegt.
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Dabei
können
die einzelnen Stationen 50, 60, 70, die
Fördereinrichtung 4 und
die Speichereinrichtungen 1, 1' jeweils kontinuierlich arbeiten.
Falls jedoch eine Störung
in einer der Anlagenkomponenten auftritt, können die übrigen Anlagenkomponenten zumindest
für einen
größeren Zeitraum
weiter arbeiten. Auf diese Weise multiplizieren sich mögliche Fehlerquellen
in einzelnen Anlagenbauteilen nicht gegenseitig.
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Eine
alternative Ausführungsform
der in 1 gezeigten Bearbeitungsanlage 100 ist
in 3 schematisch dargestellt. Diese zeichnet sich
dadurch aus, dass anstelle der Entnahmestation 70 eine
weitere Bearbeitungsstation 80 vorgesehen ist. Auf diese
Weise lassen sich in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage 100 mehrere
Bearbeitungsschritte kombinieren, wobei diese ebenfalls dank der
Speichervorrichtungen 1, 1' voneinander entkoppelt und somit
störungsfrei
und zügig
ablaufen. Stromabwärts der
weiteren Bearbeitungsstation 80 können zusätzliche Bearbeitungsstationen
oder gegebenenfalls auch eine Entnahmestation 70 folgen.