EP0462940A2

EP0462940A2 - Machine tool for manufacturing joints in constructional elements for furniture or the like

Info

Publication number: EP0462940A2
Application number: EP91830211A
Authority: EP
Inventors: Alberto Ruggieri
Original assignee: DITTA BACCI PAOLINO DI GIUSEPPE BACCI DI AGOSTINO BACCI
Current assignee: DITTA BACCI PAOLINO DI GIUSEPPE BACCI DI AGOSTINO BACCI
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1991-12-27
Anticipated expiration: 2011-05-21
Also published as: EP0462940B1; IT9009402A1; ES2060341T3; ATE111010T1; DE59102812D1; DE9016128U1; IT9009402A0; IT1238935B; EP0462940A3

Abstract

Numerically controlled working unit (3; 5) for machines for working the end regions of constructional elements for furniture and the like, having a head (25; 27) which carries at least two tools (31, 33; 37, 39) with parallel axes, of which the first (31; 37) is movable along two translation and working axes (X, Y), whereas the second (33; 39) is movable along three translation and working axes (X, Y, Z), the axis of rotation of the two tools (31, 33; 37, 39) running parallel to one (Z) of the three translation axes (X, Y, Z) and at least the other two axes (X, Y) being jointly assigned to the two tools and being numerically controlled; the head (25; 27) and the workpiece perform a relative movement about two mutually orthogonal pivot axes (A, B). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung von Verbindungen an Konstruktionselementen von Möbeln u. dgl., beispielsweise an Armlehnen oder anderen Elementen von Stühlen und Polstermöbeln, Rahmenleisten und anderen Gegenständen. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine numerisch gesteuerte Maschine mit einer oder mehreren derartigen Bearbeitungseinheiten, insbesondere auf eine Maschine mit zwei einander gegenüberliegenden Bearbeitungseinheiten zur gleichzeitigen Bearbeitung zweier Endbereiche desselben Werkstücks.The invention relates to a numerically controlled processing unit for processing connections on structural elements of furniture and. Like., For example on armrests or other elements of chairs and upholstered furniture, frame strips and other objects. The invention also relates to a numerically controlled machine with one or more such machining units, in particular to a machine with two mutually opposite machining units for simultaneous machining of two end regions of the same workpiece.

Derzeitig existieren Werkzeugmaschinen zur Herstellung des sogenannten Zapfens, d.h. des männlichen Verbindungsteils. Zur Herstellung des weiblichen Verbindungsteils benötigt man eine andere Maschine, und zwar eine sogenannte Zapfenlochmaschine, mit der die Zapfenlöcher ausgebildet werden, in die anschließend der Zapfen des zu verbindenden Werkstücks oder ein Dübel eingesetzt werden.There are currently machine tools for producing the so-called tenon, ie the male connecting part. Another machine is required to produce the female connecting part, namely a so-called mortise machine, with which the mortise and tenon holes are formed, into which the pin of the workpiece to be connected or a dowel are then inserted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit anzugeben, die nicht nur die Zapfen, sondern auch die Zapfenlöcher ausbilden und darüberhinaus Stoßverbindungen und das Fräsen von Konstruktionselementen von Möbeln oder dgl. ausführen kann.The invention has for its object to provide a numerically controlled processing unit that can form not only the pin, but also the pin holes and can also carry out butt joints and the milling of structural elements of furniture or the like ..

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die eine oder mehrere, vorzugsweise zwei solche Bearbeitungseinheiten besitzt.It is a further object of the invention to provide a machine tool which has one or more, preferably two such processing units.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.The solution to the problem on which the invention is based results from patent claim 1.

Demgemäß besitzt eine numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit für Maschinen zur Bearbeitung der Endbereiche von Konstruktionselementen von Möbeln u. dgl. erfindungsgemäß einen Kopf, der wenigstens zwei Werkzeuge mit parallelen Achsen trägt, von denen eines eine kontinuierliche Arbeitsbewegung längs zweier Translationsachsen ausführt, während das andere in Richtung dreier Translationsachsen bewegbar ist, wobei die Werkzeuge eine Rotationsachse besitzen, die parallel zu einer der drei genannten Translationsachsen verläuft, und wobei zumindest die beiden anderen Achsen, die eine Interpolationsebene bestimmen, beiden Werkzeugen gemeinsam sind und numerisch gesteuert werden. Damit erreicht man nicht nur, daß die Richtungen der Arbeitsachsen zusammenfallen, sondern auch daß die beiden Werkzeuge in ihrer Bewegung in zwei Richtungen zusammen von gemeinsamen mechanischen Organen und Steuersystemen gesteuert werden. Die Werkzeuge und das Werkstück führen eine relative Schwenkbewegung um zwei orthogonale oder annähernd orthogonale Achsen aus.Accordingly, a numerically controlled processing unit for machines for processing the end portions of structural elements of furniture and. According to the invention, a head which carries at least two tools with parallel axes, one of which executes a continuous working movement along two translation axes, while the other is movable in the direction of three translation axes, the tools having an axis of rotation which is parallel to one of the three mentioned Translational axes, and at least the other two axes, which determine an interpolation level, are common to both tools and are numerically controlled. This not only ensures that the directions of the working axes coincide, but also that the two tools are controlled in their movement in two directions together by common mechanical organs and control systems. The tools and the workpiece perform a relative pivoting movement about two orthogonal or approximately orthogonal axes.

Das erste Werkzeug, das numerisch gesteuert längs zweier zur eigenen Drehachse senkrechter Achsen bewegbar ist, kann den Anstoß und/oder Zapfen, d.h. das männliche Verbindungsteil ausbilden. Das zweite Werkzeug, das numerisch gesteuert längs wenigstens zweier Achsen und längs einer zur eigenen Drehachse parallelen dritten Achse bewegbar ist, kann entweder Löcher mit kreisförmigem querschnitt oder Zapfenlöcher, d.h. Ausnehmungen mit länglichem Querschnitt, ausbilden, die den weiblichen Verbindungsteil bilden, in die ein Zapfen oder ein Dübel eingesetzt werden. Die Löcher können Mehrfachlöcher sein und beliebigen Achsenabstand haben. Außerdem ermöglicht die Schwenkbewegung der Werkzeuge die Ausbildung sowohl von Löchern als auch von Zapfenlöchern mit variablen Neigungen. Die so ausgebildete Maschine eignet sich zur Herstellung aller Arten von Verbindungen, insbesondere von Zapfen/Zapfenlochverbindungen beliebiger Form. Beide Werkzeuge sind sodann in der Lage, Konturen zu bearbeiten, d.h. Abschrägungen längs der stirnseitigen Ränder von Teilen mit beliebigem Querschnitt auszubilden. Die große Flexibilität der Bearbeitungseinheit läßt sich mit zwei oder höchsten drei Achsen mit numerischer Steuerung erreichen, da die Translations- und Bearbeitungsachse des ersten Werkzeugs mit zwei der Translations- und Bearbeitungsachse des zweiten Werkzeugs zusammenfallen. Dies ermöglicht die Herstellung einer vergleichsweise preiswerten und leicht zu handhabenden Einheit.The first tool, which can be moved numerically controlled along two axes perpendicular to its own axis of rotation, can form the abutment and / or pin, ie the male connecting part. The second tool, which is numerically controlled along at least two axes and along a third axis parallel to its own axis of rotation, can either form holes with a circular cross-section or pin holes, i.e. recesses with an elongated cross-section, which form the female connecting part into which a pin or a dowel can be used. The holes can be multiple holes and have any axis spacing. In addition, the swiveling movement of the tools enables the formation of both holes and mortises with variable inclinations. The machine designed in this way is suitable for producing all types of connections, in particular pins / mortise and tenon joints of any shape. Both tools are then able to Machining contours, ie forming bevels along the front edges of parts with any cross-section. The great flexibility of the machining unit can be achieved with two or at most three axes with numerical control, since the translation and machining axis of the first tool coincide with two of the translation and machining axis of the second tool. This enables the manufacture of a comparatively inexpensive and easy-to-use unit.

Die relative Schwenkbewegung zwischen dem Kopf und dem Werkstück wird vorteilhafterweise von dem Werkstück ausgeführt, wenn nur eine Bearbeitungseinheit vorgesehen wird. Wenn hingegen zwei Bearbeitungseinheiten vorgesehen sind, die gleichzeitig dasselbe Werkstück bearbeiten, besitzt jede von ihnen einen Kopf, der um zwei orthogonale Achsen verschwenkbar ist.The relative pivoting movement between the head and the workpiece is advantageously carried out by the workpiece if only one processing unit is provided. If, on the other hand, two processing units are provided which process the same workpiece at the same time, each of them has a head which can be pivoted about two orthogonal axes.

Die beiden Werkzeuge sind vorteilhafterweise koaxial angeordnet. Das erste Werkzeug kann eine Fräse sein, während das zweite Werkzeug ein Bohrer, eine Formfräse, eine Fingerfräse od. dgl. sein kann, die auf derselben Spindel montiert und relativ zu dem ersten Werkzeug axial bewegbar sind. Das erste Werkzeug dient auch zur Herstellung des Stoßes oder Anstoßes des Werkstücks, wobei Späne entstehen, die leicht entfernt werden können.The two tools are advantageously arranged coaxially. The first tool can be a milling machine, while the second tool can be a drill, a milling machine, a milling machine or the like, which are mounted on the same spindle and can be moved axially relative to the first tool. The first tool is also used to create the butt or butt of the workpiece, creating chips that can be easily removed.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Arbeitskopf längs einer im wesentlichen horizontalen Achse beweglich, so daß die beiden von diesem Kopf getragenen Werkzeuge längs zweier im wesentlichen horizontaler windschiefer Achsen verschiebbar sind und relativ zueinander um eine vertikale Achse rotieren können. Dies ermöglicht der Maschine die Ausführung von Arbeiten auch in Ebenen, die relativ zu der Längsausdehnung des Werkstücks stark geneigt sind. Die Bearbeitungseinheit kann in Richtungen arbeiten, die innerhalb eines Bogens von mehr als 90° geneigt sind. Es ermöglicht die Bearbeitung auch von Elementen mit halbkreisförmiger Gestalt.In a preferred embodiment of the invention, the working head is movable along a substantially horizontal axis, so that the two tools carried by this head are displaceable along two essentially horizontal skewed axes and can rotate relative to one another about a vertical axis. This enables the machine to perform work on planes that are strongly inclined relative to the length of the workpiece. The processing unit can work in directions that are inclined within an arc of more than 90 °. It also enables the processing of elements with a semicircular shape.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinheit ist eine weitere Spindel vorgesehen, deren Achse in einer Ebene liegt, die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des ersten Werkzeugs verläuft. Diese weitere Spindel ist längs dreier Translations- und Arbeitsachsen bewegbar. Sie trägt eine im folgenden als Unterfräse bezeichnete Fräse, die an dem Werkstück Fräsarbeiten mit unterschiedlichen Neigungen ausführen kann. Die Neigung der Spindel der Unterfräse ist vorteilhafterweise in der zur Rotationsachse des ersten Werkzeugs senkrechten Ebene einstellbar. Neben der Unterfräse kann die Spindel auch ein zweites zu der Unterfräse koaxiales Werkzeug, beispielsweise einen Bohrer oder eine Fräse tragen, die relativ zu der Unterfräse entweder fest oder axial verschiebbar geordnet sein kann.In a preferred exemplary embodiment of the machining unit according to the invention, a further spindle is provided, the axis of which lies in a plane which is essentially perpendicular to the axis of rotation of the first tool. This further spindle can be moved along three translation and working axes. It carries a milling cutter, referred to below as a sub-milling cutter, which can carry out milling work on the workpiece with different inclinations. The inclination of the spindle of the sub-mill can advantageously be adjusted in the plane perpendicular to the axis of rotation of the first tool. In addition to the sub-router, the spindle can also carry a second tool that is coaxial with the sub-router, for example a drill or a cutter, which is either fixed or axially displaceable relative to the sub-router can be ordered.

Die Translations- und Arbeitsachsen der Spindel der Unterfräse sind vorteilhafterweise dieselben wie die der anderen beiden Werkzeuge und zwar in dem Sinne, daß die Antriebsund Steuersysteme der beiden ersten Werkzeuge auch für die Translationsbewegung der weiteren Spindel verwendet werden können. Die Bearbeitungseinheit ist in diesem Fall mit drei Werkzeugen ausgestattet, die längs zweier gemeinsamer Translations- und Arbeitsachsen steuerbar sind, während zwei dieser Werkzeuge in Richtung einer dritten Translationsachse steuerbar sind, wobei auch letztere den genannten beiden Werkzeugen gemeinsam und numerisch gesteuert ist.The translation and working axes of the spindle of the sub-router are advantageously the same as those of the other two tools, in the sense that the drive and control systems of the first two tools can also be used for the translation movement of the further spindle. In this case, the processing unit is equipped with three tools which can be controlled along two common translation and working axes, while two of these tools can be controlled in the direction of a third translation axis, the latter also being jointly and numerically controlled for the two tools mentioned.

Das erste Werkzeug und die Unterfräse könnten vorteilhafterweise quasi überlagert sein, so daß die Endbereiche von kleinen Werkstücken mit halbkreisförmiger oder ähnlicher Abwicklung gleichzeitig mit zwei Bearbeitungseinheiten bearbeitet werden können. Außerdem ist es mit dieser Anordnung möglich, nacheinander Bearbeitungen mit der Unterfräse und mit dem ersten Werkzeug und gegebenenfalls mit dem zweiten Werkzeug auszuführen, ohne daß große Verschiebungen des Kopfes der Bearbeitungseinheit erforderlich sind, so daß der Raumbedarf der Maschine insgesamt klein ist.The first tool and the sub-router could advantageously be quasi superimposed so that the end areas of small workpieces with a semicircular or similar development can be machined simultaneously with two processing units. In addition, this arrangement makes it possible to carry out machining operations in succession with the sub-mill and with the first tool and, if appropriate, with the second tool, without large displacements of the head of the machining unit being required, so that the overall space requirement of the machine is small overall.

Die die Unterfräse tragende Spindel ist vorteilhafterweise an einem Schlitten gelagert, der parallel zur Drehachse des ersten Werkzeugs beweglich ist. An dem Schlitten können Mittel zur Verankerung des zweiten Werkzeugs angeordnet sein, um dieses in axialer Richtung zu verschieben, so daß mit einer einzigen numerisch gesteuerten Achse die Bewegungen sowohl der Unterfräse als auch des zweiten Werkzeugs ausgeführt werden können.The spindle carrying the sub-mill is advantageously mounted on a slide which is movable parallel to the axis of rotation of the first tool. Means for anchoring the second tool can be arranged on the carriage in order to displace it in the axial direction, so that the movements of both the sub-router and the second tool can be carried out with a single numerically controlled axis.

Die weitere Spindel kann ferner ein Mehrfachwerkzeug tragen, das gegebenenfalls Zonen mit Schneiden besitzt, die in entgegengesetzten Drehrichtungen arbeiten können. Dies dient, wie in der weiteren Beschreibung verdeutlicht wird, zur Ausführung von Arbeiten, bei denen ein Ausbrechen eines Holzes verhindert werden soll. Die Bewegung der Spindel in Richtung der Translations- und Arbeitsachsen ermöglicht es, die eine oder andere Zone des zusammengesetzten Werkzeugs in Arbeitsstellung zu bringen. Die Drehrichtungsumkehr des zusammengesetzten Werkzeugs kann mit demselben Antrieb bewerkstelligt werden, der zur Durchführung anderer Bewegungen der Bearbeitungseinheit oder der diese enthaltenden Maschinen dient. So kann beispielsweise derselbe Antrieb dazu dienen, sowohl die Drehrichtungsumkehr der Unterfräse zu steuern als auch anschließend die Bewegungen entsprechend der Schwenkachse und/oder die Bewegungen der die Werkstücke tragenden Ladevorrichtung und/oder die Bewegungen der gegenseitigen Annäherung und Entfernung zweier Bearbeitungseinheiten, die an derselben Maschine montiert sind. Dies ist möglich, weil die genannten Bewegungen aufeinanderfolgen und nicht gleichzeitig auftreten.The further spindle can also carry a multiple tool, which may have zones with cutting edges that can work in opposite directions of rotation. As is made clear in the further description, this serves to carry out work in which a breakout of a wood is to be prevented. The movement of the spindle in the direction of the translation and working axes enables one or the other zone of the assembled tool to be brought into the working position. The direction of rotation of the assembled tool can be reversed using the same drive that is used to carry out other movements of the processing unit or of the machines containing it. For example, the same drive can be used both to control the reversal of the direction of rotation of the sub-router and subsequently to control the movements according to the pivot axis and / or the movements of the loading device carrying the workpieces and / or the movements of the mutual approach and distance between two Machining units that are mounted on the same machine. This is possible because the movements mentioned follow one another and do not occur simultaneously.

Zur Vergrößerung der Flexibilität der Bearbeitungseinheit kann der Kopf längs einer weiteren Translationsachse vertikal verschiebbar sein.To increase the flexibility of the processing unit, the head can be vertically displaceable along a further translation axis.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Bearbeitungseinheit gemäß der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantageous features of the processing unit according to the invention result from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ferner eine Werkzeugmaschine mit einer oder mehreren Bearbeitungseinheiten der vorangehend beschriebenen Art. Die erfindungsgemäße Maschine kann insbesondere zwei derartige Bearbeitungseinheiten umfassen, von denen die eine längs des Maschinengestells bewegbar ist, wobei sie sich der anderen annnähert oder von dieser entfernt, um die beiden Endbereiche eines Elementes gleichzeitig bearbeiten zu können, wobei die zu bearbeitenden Elemente sehr unterschiedliche Abmessungen haben können. Die besondere Anordnung der Werkzeuge an dem Kopf jeder Bearbeitungseinheit ermöglicht die Bearbeitung auch von Werkstücken sehr kleiner Länge.The invention further relates to a machine tool with one or more machining units of the type described above. The machine according to the invention can in particular comprise two such machining units, one of which can be moved along the machine frame, moving towards or away from the other around the two To be able to process end areas of an element at the same time, whereby the elements to be processed can have very different dimensions. The special arrangement of the tools on the head of each processing unit enables the processing of workpieces of very short length.

Die beiden Bearbeitungseinheiten der Maschine werden vorteilhafterweise unabhängig voneinander gesteuert, so daß gleichzeitig verschiedene Arbeiten an den Endbereichen des Werkstückes durchgeführt werden können. Zwischen den beiden Einheiten kann ein Beschickungsautomat angeordnet sein.The two processing units of the machine are advantageously controlled independently of one another, so that different work on the end regions of the Workpiece can be performed. An automatic loading device can be arranged between the two units.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine schematische Rückansicht einer Maschine mit zwei Bearbeitungseinheiten;
Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht entsprechend der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Maschine mit zwei Bearbeitungseinheiten entsprechend der Linie III-III von Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine Frontalansicht einer Bearbeitungseinheit entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie V-V von Fig. 4;
Fig. 6 zeigt einen lokalen Schnitt in dem das System zum Anheben und Absenken des Kopfes der Bearbeitungseinheit sichtbar ist;
Fig. 6A zeigt eine Einzelheit des Systems zum Verschwenken des Kopfes um die horizontale Achse;
Fig. 7 zeigt einen lokalen Schnitt, in dem das System zur Übertragung der Annäherungs- und Entfernungsbewegung einer Bearbeitungseinheit relativ zu der anderen erkennbar ist;
Fig. 8 zeigt einen Axialschnitt, der die Unterfräse tragenden Spindel;
Fig. 9 zeigt einen Axialschnitt, der die beiden koaxialen Werkzeuge tragenden Spindel.

The invention is explained in more detail below with reference to the drawings:

1 shows a schematic rear view of a machine with two processing units;
Fig. 2 shows a schematic plan view along the line II-II of Fig. 1;
Fig. 3 shows a perspective view of a machine with two processing units along the line III-III of Fig. 1;
Fig. 4 shows a front view of a processing unit along the line IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5 shows a section along the line VV of Fig. 4;
Fig. 6 shows a local section in which the system for lifting and lowering the head of the processing unit is visible;
Figure 6A shows a detail of the system for pivoting the head about the horizontal axis;
7 shows a local section in which the system for transmitting the approach and distance movement of one processing unit relative to the other can be seen;
Fig. 8 shows an axial section of the spindle carrying the router;
Fig. 9 shows an axial section of the spindle carrying the two coaxial tools.

Fig. 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung einer Maschine 1 mit zwei Bearbeitungseinheiten 3 bzw. 5. Die schematische Darstellung von Fig. 1 und 2 dient zur Erläuterung der Bewegungsmöglichkeiten und der Freiheitsgrade der Maschine, deren konstruktive Einzelheiten unter Bezugnahme auf Fig. 3 und die folgenden näher erläutert werden.1 and 2 show a schematic representation of a machine 1 with two processing units 3 and 5, respectively. The schematic representation of FIGS. 1 and 2 serves to explain the movement possibilities and the degrees of freedom of the machine, the structural details of which with reference to FIGS. 3 and the following are explained in more detail.

Die Bearbeitungseinheiten 3 und 4 sind an einem Maschinengehäuse 5 angeordnet, an dem Führungen 7 ausgebildet sind, auf denen eine der beiden Arbeitseinheiten (im dargestellten Beispiel die Einheit 5) relativ zu der anderen verschoben werden kann. Die Bewegung der Annäherung und Entfernung erfolgt in Richtung des Pfeiles D (Fig. 1).The processing units 3 and 4 are arranged on a machine housing 5, on which guides 7 are formed, on which one of the two working units (in the example shown, the unit 5) can be moved relative to the other. The movement of the approach and distance takes place in the direction of arrow D (Fig. 1).

Die Bewegung der beweglichen Bearbeitungseinheit 5 in Richtung des Pfeiles D wird durch einen Getriebemotor 8 bewirkt, der einen Gewindestab 10 trägt.The movement of the movable processing unit 5 in the direction of arrow D is brought about by a geared motor 8 which carries a threaded rod 10.

An dem Gehäuse 4 sind auch zwei Halblader 9 und 11 angeordnet, die relativ zueinander längs der Führungen 7 des Pfeiles C bewegt werden können. Die Bewegung der Halblader 9 und 11 ermöglicht ihre Positionierung relativ zu den Bearbeitungseinheiten 3 und 5 und die Einstellung des Zwischenraums zwischen ihnen, um Werkstücke unterschiedlicher bemessungen zu bearbeiten. Die Halblader werden durch Getriebemotoren 12 bzw. 14 relativ zu den Bearbeitungseinheiten 3 und 5 bewegt.Two semi-loaders 9 and 11 are also arranged on the housing 4 and can be moved relative to one another along the guides 7 of the arrow C. The movement of the semi-loaders 9 and 11 enables their positioning relative to the processing units 3 and 5 and the adjustment of the space between them in order to machine workpieces of different dimensions. The semi-trailers are moved by geared motors 12 and 14 relative to the processing units 3 and 5.

Jede der beiden Bearbeitungseinheiten 3 und 5 besitzt ein Rahmengestell 13 bzw. 15, das relativ zu dem Gehäuse 4 horizontal und transversal in Richtung des Pfeiles P sowie vertikal in Richtung des Pfeiles Q verschiebbar ist. Das Rahmengestell 13 bzw. 15 kann außerdem eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles B um eine vertikale Achse ausführen. Die Einheit 3 wird in der horizontalen Richtung P durch einen Getriebemotor 17 bewegt, die Einheit 5 durch einen Getriebemotor 19. Die Schwenkbewegung der Bearbeitungseinheit 3 in Richtung des Pfeiles B um die vertikale Achse wird von einem Getriebemotor 21 angetrieben, die der Bearbeitungseinheit 5 von einem Getriebemotor 23.Each of the two processing units 3 and 5 has a frame 13 and 15, respectively, which is horizontally and transversely displaceable relative to the housing 4 in the direction of arrow P and vertically in the direction of arrow Q. The frame 13 or 15 can also perform a pivoting movement in the direction of arrow B about a vertical axis. The unit 3 is moved in the horizontal direction P by a geared motor 17, the unit 5 by a geared motor 19. The pivoting movement of the machining unit 3 in the direction of arrow B around the vertical axis is driven by a geared motor 21, that of the machining unit 5 by a Gear motor 23.

Jede der Bearbeitungseinheiten 3 bzw. 5 trägt einen Kopf 25 bzw. 27, an dem die Spindeln und die Bearbeitungswerkzeuge montiert sind. Die beiden Köpfe 25 und 27 können jeweils eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles A um eine horizontale Achse ausführen. Der Kopf 25 trägt eine erste Spindel für zwei untere koaxiale Werkzeuge 31 und 33, die um eine Achse rotieren, die horizontal verläuft, wenn der Kopf um die eigene horizontale Schwenkachse die Neigung Null hat. Über den koaxialen Werkzeugen 31 und 33 ist eine Spindel angeordnet, die ein weiteres Werkzeug 35 trägt, das um eine Achse rotiert, die dann, wenn der Kopf 25 nicht um seine eigene horizontale Schwenkachse geneigt ist, in einer vertikalen Ebene liegt, d.h. in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des ersten Werkzeugs. In dieser Ebene kann sie Neigungen zwischen der Horizontalen und der Vertikalen annehmen. Das untere Werkzeug 31 wird mit einer Bewegung längs zweier zueinander senkrechter Richtungen X und Y beaufschlagt, während das zweite untere Werkzeug 33 und das obere Werkzeug 35 mit einer Bewegung längs dreier zueinander senkrechter Richtungen X,Y und Z beaufschlagt wird. Der Kopf 15 ist mit drei Werkzeugen ausgestattet, die den Werkzeugen 31,33,35 entsprechen und mit 37,39 bzw. 41 bezeichnet sind.Each of the machining units 3 and 5 carries a head 25 and 27, on which the spindles and the machining tools are mounted. The two heads 25 and 27 can each perform a pivoting movement in the direction of arrow A about a horizontal axis. The head 25 carries a first spindle for two lower coaxial tools 31 and 33 which rotate about an axis which runs horizontally when the head has a zero inclination about its own horizontal pivot axis. Above the coaxial tools 31 and 33 there is a spindle which carries a further tool 35 which rotates about an axis which, if the head 25 is not inclined about its own horizontal pivot axis, lies in a vertical plane, i.e. in a plane perpendicular to the axis of rotation of the first tool. In this plane it can assume inclinations between the horizontal and the vertical. The lower tool 31 is subjected to a movement along two mutually perpendicular directions X and Y, while the second lower tool 33 and the upper tool 35 are subjected to a movement along three mutually perpendicular directions X, Y and Z. The head 15 is equipped with three tools, which correspond to the tools 31, 33, 35 and are labeled 37, 39 and 41, respectively.

Im folgenden sind die numerisch gesteuerten Achsen, die den oben beschriebenen Bewegungen entsprechen, mit A,B,C,D,P,Q,X,Y und Z bezeichnet. Die entsprechenden Bewegungen der Bearbeitungseinheiten, der betreffenden Köpfe, der Werkzeuge und der Halblader werden mit denselben Buchstaben bezeichnet. Jede Bearbeitungseinheit wird also mit einer Translationsbewegung längs einer horizontalen Achse P und einer vertikalen Achse Q und mit einer Schwenkbewegung entsprechend der Achse B beaufschlagt. Der Kopf der Bearbeitungseinheit wird mit einer Schwenkbewegung entsprechend der Achse A beaufschlagt, während die Werkzeuge 33,35 und 39,41 mit Translationsbewegungen längs der Achsen X,Y und Z und die Werkzeuge 31 und 27 mit einer Translationsbewegung nur längs der Achsen X und Y beaufschlagt werden. Alle Achsen A,B,C,D,P,Q,X,Y,Z jeder Bearbeitungseinheit werden vorteilhafterweise numerisch gesteuert.In the following, the numerically controlled axes which correspond to the movements described above are designated A, B, C, D, P, Q, X, Y and Z. The corresponding movements of the processing units, the heads concerned, the tools and the semi-loader are identified by the same letters. Each processing unit is thus subjected to a translational movement along a horizontal axis P and a vertical axis Q and with a pivoting movement corresponding to the axis B. The head of the processing unit is subjected to a swiveling movement along the axis A, while the tools 33, 35 and 39, 41 with translation movements along the axes X, Y and Z and the tools 31 and 27 with a translation movement only along the axes X and Y be charged. All axes A, B, C, D, P, Q, X, Y, Z of each processing unit are advantageously numerically controlled.

Bereits aus dieser summarischen Beschreibung läßt sich die große Flexibilität der Maschine erkennen. So kann das Werkzeug 31 der Bearbeitungseinheit 3, das numerisch längs der Interpolationsachsen X,Y gesteuert wird, ein Werkstück auf einer ebenen Fläche anstoßen, die gegenüber einer zum Gehäuse 4 der Maschine vertikalen Ebene bis zu 90° geneigt ist.The great flexibility of the machine can already be seen from this summary description. The tool 31 of the machining unit 3, which is numerically controlled along the interpolation axes X, Y, can strike a workpiece on a flat surface that is inclined up to 90 ° with respect to a plane that is vertical to the housing 4 of the machine.

Im Gegensatz zu bekannte Maschinen, die in normalerweise Neigungen von von mehr als 45° nicht überwinden können, ist es mit der Bearbeitungseinheit gemäß der Erfindung möglich, auch Werkstücke mit halbkreisförmiger Gestalt anzustoßen, bei denen die anzustoßende Fläche deshalb in einer zur Achse D parallelen und vertikalen Ebene liegt. Das Werkzeug 31 kann an die Seite des Werkstücks verbracht werden, in dem die Bearbeitungseinheit längs der Achse P von der Mittellinie des Gehäuses 4 entfernt und dann der Kopf entsprechend der Steuerachse B (d.h. um eine vertikale geometrische Achse) gedreht wird. Auf diese Weise kann das Werkzeug 31 auf das Werkstück in Richtung des Pfeiles f1 (Fig.2) zugreifen. Außerdem ermöglicht der Freiheitsgrad des Kopfes 25 längs der Steuerachse A dem Werkzeug 31 die Bearbeitung von nicht vertikalen Oberflächen.In contrast to known machines, which usually cannot overcome inclinations of more than 45 °, it is possible with the processing unit according to the invention to also push workpieces with a semicircular shape, in which the surface to be pushed is therefore parallel to the axis D and vertical plane. The tool 31 can be brought to the side of the workpiece by moving the machining unit along the axis P from the center line of the housing 4 and then rotating the head according to the control axis B (i.e. around a vertical geometric axis). In this way, the tool 31 can access the workpiece in the direction of the arrow f1 (FIG. 2). In addition, the degree of freedom of the head 25 along the control axis A enables the tool 31 to machine non-vertical surfaces.

Das Werkzeug 31, das längs der Interpolationsachsen X, Y numerisch gesteuert wird, ist nicht nur in der Lage, das Werkstück anzustoßen, sondern auch Zapfen, d.h. die männlichen Verbindungsteile herzustellen. Außerdem ermöglicht die numerische Steuerung die Verwendung einer Stoßfräse (mit parallel zur Achse Z verlaufende Drehachse) und einer kreisförmigen Klinge wie bei herkömmlichen Maschinen. Zusammen mit der Möglichkeit der numerischen Steuerung des Werkzeugs längs der Achsen X und Y ergeben sich hieraus zwei wichtige Vorteile: im Gegensatz zu Maschinen mit kreisförmigen Klingen, die große Späne erzeugen, die nicht absaugbar sind, werden spanförmige Abfälle erzeugt, die abgesaugt werden können. Dies ermöglicht eine leichtere Entfernung der Abfälle und damit eine zuverlässigere Funktion der Maschine. Außerdem ist die Wirkung der Fräsenschneiden an dem Werkstück von außen nach innen gerichtet, wodurch das Ausbrechen des Holzes verhindert wird, das bei herkömmlichen kreisförmigen Schneiden auftreten kann, wenn sie aus dem Holz austreten. Die Verwendung einer Fräse statt einer kreisförmigen Klinge verringert außerdem die Abmessung des Werkzeugs beträchtlich, so daß der Einsatz eines automatischen Laders auch dann möglich ist, wenn die Bearbeitungseinheit stark geneigt ist.The tool 31, which is numerically controlled along the interpolation axes X, Y, is not only able to abut the workpiece, but also to produce pins, ie the male connecting parts. In addition, the numerical control enables the use of a burr (with an axis of rotation parallel to the Z axis) and a circular blade as in conventional machines. Together with the possibility of numerical control of the tool along the X and Y axes, this results in two important advantages: in contrast to machines with circular blades that produce large chips that cannot be extracted, chip-shaped waste is generated that can be extracted. This enables easier removal of the waste and thus a more reliable functioning of the machine. In addition, the action of the milling cutters on the workpiece is directed from the outside in, thereby preventing the wood from breaking out which can occur with conventional circular cutters when they emerge from the wood. The use of a milling cutter instead of a circular blade also considerably reduces the size of the tool, so that an automatic loader can be used even when the machining unit is very inclined.

Das koaxial zu dem Werkzeug 31 angeordnete Werkzeug 33 wird in Richtung der Interpolationsachsen X, Y und der Achse Z numerisch gesteuert. Vorteilhafterweise ist auch die Achse X eine numerisch gesteuerte Achse. Dies ist jedoch, zumindest was die Funktion des Werkzeugs 33 betrifft, nicht unbedingt erforderlich. Dank der Steuerachsen P, X und B kann auch das Werkzeug 33 wie das Werkzeug 31 in irgendeiner beliebigen Richtung innerhalb eines Bogens von mehr als 90° auf das Werkstück zugreifen und deshalb auch in der Richtung f1 (Fig.2) arbeiten. Die numerische Steuerung des Werkzeugs 33 ermöglicht die Ausführung sowohl von einfachen Bohrungen als auch von Zapfenbohrungen. Die Steuerung längs der Achsen X und Y ermöglicht es dem Werkzeug 33 in den Zapfenlöchern mit beliebiger Form, Achsenabstand, Neigung und bemessungen auszuführen. Zu diesem Zweck kann das Werkzeug 33 ein Bohrer oder auch eine Fingerfräse oder eine Formfräse sein. Die numerische Steuerung längs der Achse Z ermöglicht die Herstellung von Löchern oder Zapfenlöchern mit veränderbarer und gesteuerter Tiefe.The tool 33 arranged coaxially to the tool 31 is numerically controlled in the direction of the interpolation axes X, Y and the axis Z. Advantageously, the X axis is also a numerically controlled axis. However, this is not absolutely necessary, at least as far as the function of the tool 33 is concerned. Thanks to the control axes P, X and B, the tool 33 as well as the tool 31 can access the workpiece in any direction within an arc of more than 90 ° and therefore also work in the direction f1 (FIG. 2). The numerical control of the tool 33 enables the execution of both simple holes and pin holes. The control along The axes X and Y enable the tool 33 to be executed in the journal holes with any shape, axis distance, inclination and dimensions. For this purpose, the tool 33 can be a drill or a milling machine or a milling machine. The numerical control along the Z axis enables the production of holes or mortises with variable and controlled depth.

Die Werkzeuge 31 und 33 können auch Konturbearbeitungen an dem Werkstück ausführen.The tools 31 and 33 can also carry out contour machining on the workpiece.

Bereits mit den koaxialen Werkzeugen 31 und 33 und einer numerischen Steuerung auf den Achsen X, Y und Z und den weiteren Freiheitsgraden auf den Achsen A, B, P und Q ist die erfindungsgemäße Bearbeitungseinheit (und damit die mit dieser ausgestattete Maschine) in der Lage, mit größerer Flexibilität eine größere Reihe von Bearbeitungen auszuführen als normale Zapfenschneidmaschinen und normale Stumpfstoß-Lochmaschinen. Mit einer Maschine, die mit einer oder vorzugsweise mit zwei Bearbeitungseinheiten nach Art der Bearbeitungseinheiten 3 und 5 ausgestattet ist, lassen sich an einem oder zwei Endbereichen von Werkstücken beliebiger Form Stumpfstoß-Zapfenschneid-Zapfenloch- und Fräsarbeiten ausführen. Neben der Vergrößerung der Bewegungsmöglichkeiten der Maschine erhält man damit auch die Möglichkeit, mit ein und derselben Maschine Arbeiten auszuführen, für die bisher notwendigerweise verschiedene Maschinen erforderlich waren.Even with the coaxial tools 31 and 33 and a numerical control on the axes X, Y and Z and the further degrees of freedom on the axes A, B, P and Q, the processing unit according to the invention (and thus the machine equipped with it) is capable to carry out a larger range of operations with greater flexibility than normal tenoning machines and normal butt joint punching machines. With a machine that is equipped with one or preferably two machining units of the type of machining units 3 and 5, butt butt-tenoning-mortise and milling work can be carried out on one or two end regions of workpieces of any shape. In addition to increasing the range of motion of the machine, this also gives you the option of using perform one and the same machine for which previously different machines were necessary.

Das im folgenden als Unterfräse bezeichnete weitere Werkzeug 35 erweitert die Möglichkeiten der Bearbeitungseinheit. Wie im folgenden anhand von Fig.3-9 erläutert wird, kann die Drehachse der Unterfräse 35 in der von den Interpolationsachsen X, Y definierten Ebene geneigt werden. Sie kann deshalb in dieser Ebene beliebige Neigung annehmen und Fräsarbeiten ausführen, die gegenüber den Achsen X und Y geneigt sind. Außerdem ist die die Unterfräse tragende Spindel längs der dreinumerisch gesteuerten Achsen X, Y und Z bewegbar. An der die Unterfräse tragenden Spindel kann gegebenenfalls ein Bohrer vorgesehen sein, der koaxial zu der Unterfräse 35 angeordnet und gegenüber dieser fest oder axial beweglich ist. Die Unterfräse ermöglicht die Ausführung von Fräsarbeiten, die in den Ebenen X, Y geneigt sind und beliebige Neigung um die Steuerachsen A und B haben. Der gegebenenfalls vorgesehene Bohrer ermöglicht auch die Herstellung von Bohrungen oder Zapfenlöchern in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse der Unterfräse verläuft.The further tool 35, which is referred to below as a milling cutter, expands the possibilities of the machining unit. As will be explained below with reference to FIGS. 3-9, the axis of rotation of the sub-router 35 can be inclined in the plane defined by the interpolation axes X, Y. It can therefore assume any inclination in this plane and carry out milling work that is inclined with respect to the axes X and Y. In addition, the spindle carrying the router can be moved along the three-numerically controlled axes X, Y and Z. A drill can optionally be provided on the spindle carrying the sub-router, which is arranged coaxially with the sub-router 35 and is fixedly or axially movable relative to the latter. The sub-router enables milling work to be carried out which are inclined in the planes X, Y and have any inclination around the control axes A and B. The optionally provided drill also enables the production of bores or mortises in a plane that is perpendicular to the axis of rotation of the sub-router.

Die numerische Steuerung der Unterfräse bringt einen weiteren Vorteil mit sich. Um beim Fräsen mit der Unterfräse 35 beim Austreten der Unterfräse aus dem Holz ein Ausbrechen des Holzes zu vermeiden, kann der Fräsvorgang unterbrochen werden, bevor das Werkzeug aus dem Holz heraustritt. Die Unterfräse wird dann in Richtung der Achse Z aus dem Holz entfernt, ihre Drehrichtung wird umgekehrt, sie wird längs ihrer eigenen Drehachse verschoben, um das Werkzeug auszuwechseln, und dann längs der Achsen X und/oder Y und/oder Z verschoben, um die Bearbeitung an der Seite wieder aufzunehmen, die der Seite entgegengesetzt ist, an der sie begonnen hat. Auf diese Weise beendet das Werkzeug niemals die Bearbeitung im Bereich der Außenfläche des Werkstücks, und ein Ausbrechen des Holzes wird vermieden.The numerical control of the router also has another advantage. In order to be able to use the router 35 When the router cuts out of the wood to prevent the wood from breaking out, the milling process can be interrupted before the tool emerges from the wood. The router is then removed from the wood in the Z axis direction, its direction of rotation is reversed, it is moved along its own axis of rotation to change the tool, and then it is moved along the X and / or Y and / or Z axes to that Resume editing from the side opposite the page from which it started. In this way, the tool never ends the machining in the area of the outer surface of the workpiece, and chipping of the wood is avoided.

Im folgenden sei die Bearbeitungseinheit 3 unter Bezugnahme auf Fig.3-9 näher erläutert. Die Bearbeitungseinheit 5 ist äquivalent und wird deshalb nicht näher beschrieben. Die Bearbeitungseinheit 3 besitzt eine Basis 51, die über eine Mutter 53 (Fig.7) an einer Gewindestange 55 befestigt ist. Die Gewindestange 55 ist an dem Gehäuse 4 gelagert und wird von einem Getriebemotor 17 gedreht, der die Bewegung der Bearbeitungseinheit 3 in Richtung der horizontalen Achse P steuert. An der Basis 51 ist eine vertikale Säule 57 angeordnet, die von dem Getriebemotor 21 um die Steuerachse B schwenkbar ist. Die Drehbewegung wird durch ein Ritzel 59 gesteuert, das mit einem Zahnsektor 61 kämmt. An der Säule 57 ist ein rohrförmiges Organ 63 (Fig.6) angebracht, das das Gestell 13 trägt und in der weiter unten beschriebenen Weise in Richtung der Steuerachse Q vertikal bewegbar ist. Die Bewegung längs der Achse Q erfolgt durch einen Getriebemotor 65, der die Bewegung über eine Stange 67 zu einer gezahnten Riemenscheibe 69 überträgt. Von dieser wird die Bewegung über einen Zahnriemen 71 auf eine zweite gezahnte Riemenscheibe 73 übertragen, die auf einer koaxial zu der Säule 57 und dem rohrförmigen Organ 63 angeordneten Gewindestange 75 aufgekeilt ist. Die Riemenscheibe 73 und die Stange 75 sind an dem rohrförmigen Organ 63 gelagert. Die Gewindestange 75 arbeitet außerdem mit einer Spindelmutter 77 zusammen, die fest mit der Säule 57 verbunden ist. Die Drehbewegung des Getriebemotors 65 steuert somit das Anheben und Absenken des rohrförmigen Organs, und damit des ganzen mit diesem verbundenen Gestells 13, relativ zu der Säule 57 längs der Achse Q.The processing unit 3 is explained in more detail below with reference to FIGS. 3-9. The processing unit 5 is equivalent and is therefore not described in detail. The processing unit 3 has a base 51 which is fastened to a threaded rod 55 via a nut 53 (FIG. 7). The threaded rod 55 is mounted on the housing 4 and is rotated by a gear motor 17 which controls the movement of the processing unit 3 in the direction of the horizontal axis P. A vertical column 57 is arranged on the base 51 and can be pivoted about the control axis B by the geared motor 21. The rotational movement is controlled by a pinion 59, which meshes with a tooth sector 61. On the column 57, a tubular member 63 (FIG. 6) is attached, which supports the frame 13 and which is described below Way in the direction of the control axis Q is vertically movable. The movement along the axis Q is carried out by a geared motor 65, which transmits the movement via a rod 67 to a toothed pulley 69. From this the movement is transmitted via a toothed belt 71 to a second toothed pulley 73 which is wedged on a threaded rod 75 arranged coaxially to the column 57 and the tubular member 63. The pulley 73 and the rod 75 are mounted on the tubular member 63. The threaded rod 75 also works with a spindle nut 77 which is fixed to the column 57. The rotational movement of the geared motor 65 thus controls the raising and lowering of the tubular member, and thus of the entire frame 13 connected to it, relative to the column 57 along the axis Q.

In Fig.4 und 5 ist das Gestell 13 und der zugehörige Kopf 25 mit den Spindeln und den an ihm montierten Werkzeugen im einzelnen dargestellt. Das Gestell 13 trägt einen Getriebemotor 79, der über ein Ritzel 81, das mit dem Kopf 25 fest verbundenen Zahnsektor 83 in Eingriff steht, die Schwenkbewegung des Kopfes 25 um die Steuerachse A bewirkt. An dem Kopf 25 sind zwei Führungen 91 angeordnet, auf denen ein Schlitten 93 gleitet, der in Richtung der Achse X bewegbar ist. Im folgenden wird dieser Schlitten als horizontaler Schlitten bezeichnet. Die Bewegung des horizontalen Schlittens wird über eine Gewindestange 97 von einem Motor 95 gesteuert. Der Schlitten 93 trägt eine Platte 99, auf der zwei Führungen 101 für die Gleitbewegung eines weiteren Schlittens 103 montiert sind, der im folgenden als vertikaler Schlitten bezeichnet wird. Der vertikale Schlitten 103 bewegt sich mit Hilfe einer Gewindestange 105, die von einem Motor 107 über einen Riemen 109 gedreht wird, längs der Achse Y.4 and 5, the frame 13 and the associated head 25 with the spindles and the tools mounted thereon are shown in detail. The frame 13 carries a geared motor 79 which, via a pinion 81 which engages with the toothed sector 83 which is fixedly connected to the head 25, causes the head 25 to pivot about the control axis A. On the head 25, two guides 91 are arranged on which a slide 93 slides, which can be moved in the direction of the X axis. In the following, this slide is referred to as a horizontal slide. The movement of the horizontal slide is controlled by a motor 95 via a threaded rod 97 controlled. The carriage 93 carries a plate 99 on which two guides 101 are mounted for the sliding movement of a further carriage 103, which is referred to below as a vertical carriage. The vertical slide 103 moves along the Y axis with the aid of a threaded rod 105, which is rotated by a motor 107 via a belt 109.

Der vertikale Schlitten 103 trägt unten eine eine Fräse tragende Spindel 111, auf der die Werkzeuge 31 und 33 gelagert sind. Die Spindel 111 wird im folgenden mit bezug auf Fig.9 näher beschrieben. Die Werkzeuge 31 und 33 werden von einem Motor 113 durch einen Riemen 115 angetrieben.The vertical slide 103 carries at the bottom a spindle 111 carrying a milling cutter, on which the tools 31 and 33 are mounted. The spindle 111 is described in more detail below with reference to FIG. 9. The tools 31 and 33 are driven by a motor 113 through a belt 115.

Der vertikale Schlitten trägt ferner ein Paar Führungen 117, auf den ein weiterer,im folgenden als Unter-Fräse tragender Schlitten bezeichneter Schlitten 119 gleiten kann, der längs der Achse Z bewegbar ist. Auf dem die Unter-Fräse tragenden Schlitten sind zwei Halter 121 geordnet, die ein Element 123 tragen, auf dem die Spindel 125 der Unter-Fräse 35 gelagert ist, die in einem axialen Schnitt in Fig.8 veranschaulicht ist. Die Halter 121 des Elements 123 können gelöst werden, um die Neigung der Achse der Spindel 125 in der von den Achsen X und Y definierten Ebene zu ändern. Die Bewegung des die Unter-Fräse tragenden Schlittens 119 längs der Achse Z erfolgt durch einen Motor 127 und einen Riemen 129, die die Drehbewegung einer Gewindestange 131 steuern. Die Drehbewegung der Unter-Fräse erfolgt durch einen hinteren Motor 133 mittels eines Riemens 135.The vertical slide also carries a pair of guides 117 on which another slide 119, hereinafter referred to as a sub-milling cutter, can slide, which can be moved along the Z axis. On the carriage carrying the sub-mill, two holders 121 are arranged which carry an element 123 on which the spindle 125 of the sub-mill 35 is mounted, which is illustrated in an axial section in FIG. The brackets 121 of the element 123 can be released to change the inclination of the axis of the spindle 125 in the plane defined by the axes X and Y. The movement of the carriage 119 carrying the sub-mill along the axis Z is carried out by a motor 127 and a belt 129, which control the rotary movement of a threaded rod 131. The Rotation of the sub-mill is done by a rear motor 133 by means of a belt 135.

Wie aus Fig.4 und 5 ersichtlich, die Spindeln 111 und 125 sind vertikal quasi überlagert, um den Raumbedarf des Kopfes in Richtung der Achse X wesentlich zu verringern. Ferner, die Anordnung der Werkzeuge ist asymmetrisch gegenüber dem Kopf 25, d.h. die zwei Spindeln und die zugehörigen Werkzeuge sind auf derselben Seite (rechts in Fig.4) der Mittelebenen des Kopfes angeordnet und sind in Richtung X verschiebbar, bis sie praktisch an der Seite des Kopfes und damit der Bearbeitungseinheit anliegen. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn mit zwei Bearbeitungseinheiten 3, 5 ein und dasselbe Werkstück mit kleinen bemessungen bearbeitet werden soll, das in zur Längsausdehnung des Maschinengehäuses im wesentlichen senkrechten Richtungen angefahren wird. Da die Werkzeuge asymmetrisch an den betreffenden Köpfen angeordnet sind und sich den Flanken der betreffenden Bearbeitungseinheiten annähern können, können die Werkzeuge der beiden Einheiten während der Bearbeitung sehr nahe beieinander angeordnet sein.As can be seen from FIGS. 4 and 5, the spindles 111 and 125 are virtually superimposed vertically in order to substantially reduce the space requirement of the head in the direction of the X axis. Furthermore, the arrangement of the tools is asymmetrical with respect to the head 25, i.e. the two spindles and the associated tools are arranged on the same side (on the right in FIG. 4) of the central planes of the head and can be displaced in the direction X until they practically abut the side of the head and thus the processing unit. This is very advantageous if one and the same workpiece with small dimensions is to be machined with two machining units 3, 5, which is approached in directions that are essentially perpendicular to the longitudinal expansion of the machine housing. Since the tools are arranged asymmetrically on the heads concerned and can approach the flanks of the processing units in question, the tools of the two units can be arranged very close to one another during processing.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht ferner hervor, daß die Spindeln 111 und 125 starr übereinander liegen und keine Relativbewegungen in Richtung X und/oder Y ausführen können, während die Spindel der Unterfräse weite Bewegungsmöglichkeit längs der Achse Z besitzt. Dadurch ist es möglich, die Unterfräse relativ zu den darunterliegenden Werkzeugen 31 und 33 in Deckung zu bringen und mit letzteren zu arbeiten, ohne daß die Unterfräse sich mit dem Werkstück überschneidet.From the above description it is also apparent that the spindles 111 and 125 are rigidly one above the other and do not perform any relative movements in the X and / or Y direction can, while the spindle of the router has wide movement along the Z axis. This makes it possible for the sub-router to coincide with the underlying tools 31 and 33 and to work with the latter without the sub-router overlapping with the workpiece.

Die Spindeln sind in besonderer Weise so angeordnet, daß alle Werkzeuge 31, 33, 35 längs gemeinsamer Achsen X und Y gesteuert werden. Dies ermöglicht große Flexibilität bei der Bearbeitung, verbunden mit einer beträchtlichen Vereinfachung der Steuerung, da drei Werkzeuge auf zwei Spindeln mit einer Steuereinheit in zwei senkrechten Richtungen verschoben werden können, wobei die Steuereinheit (für diese beiden Bewegungen) nur zwei Achsen steuert.The spindles are arranged in a special way so that all tools 31, 33, 35 are controlled along common axes X and Y. This allows great flexibility in machining, combined with a considerable simplification of the control, since three tools can be moved on two spindles with a control unit in two vertical directions, the control unit controlling only two axes (for these two movements).

Wie aus Fig.8 hervorgeht, kann die Unterfräse 35 aus einem Mehrfachwerkzeug zusammengesetzt sein, d.h. aus einer Reihe von übereinanderliegenden Werkzeugen 35 A, 35 B, 35 C, 35 D mit Schneiden, die in entgegengesetzter Richtung rotieren. Die Werkzeuge 35 A und 35 D können beispielsweise zur Ausführung von Kammfräsungen dienen und im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn rotieren. Diese beiden Werkzeuge werden kombiniert eingesetzt, um jeweils einen Teil der Fräsarbeit auszuführen, wodurch, wie oben erläutert, das Ausbrechen des Holzes vermieden wird.As can be seen from FIG. 8, the sub-router 35 can be composed of a multiple tool, ie of a series of tools 35 A, 35 B, 35 C, 35 D lying one above the other with cutting edges that rotate in the opposite direction. The tools 35 A and 35 D can be used, for example, to carry out comb milling and rotate clockwise or counterclockwise. These two tools are used in combination to carry out part of the milling work, which, as explained above, prevents the wood from breaking out.

Fig. 9 zeigt einen Axialschnitt der die Fräse tragenden Spindel 111. Wie aus dieser Figur hervorgeht, trägt die Spindel 111 eine erste Rohrwelle 141, auf der eine Riemenscheibe 43 aufgekeilt ist, die über den Riemen 115 die Bewegung des Motors 113 übernimmt. Die Rohrwelle 141 trägt die Fräse 31. In der Rohrwelle 141 ist eine zweite Welle 145 koaxial angeordnet, an der mittels eines Schafts 147 das Werkzeug 33 montiert ist. Die Welle 145 besitzt in ihrer mittleren Position eine Reihe von Langnuten 149, in denen entsprechende Zungen 151 gleiten, die mit der Rohrwelle 151 fest verbunden sind. Die Nuten 149 und die Zungen 151 bilden eine Kupplung zwischen den beiden Wellen 141 und 145, so daß die Welle 145 drehfest mit der Welle 141 verbunden ist, relativ zu dieser jedoch axial gleiten kann. An der Spindel 111 sind zwei pneumatische Zylinder-Kolbensysteme 143 angebracht, von denen in Fig.9 nur eines sichtbar ist. Die Kolben der Zylinder-Kolbensysteme 153 sind über Säulen 155 mit der inneren Welle 145 verbunden und bilden elastische Organe, die die Welle 145 in die zurückgezogene Position vorspannen, d.h. in die Position, in der das Werkzeug 33 relativ zu der aktiven Fläche des Werkzeugs 31 zurückgesetzt ist, wie dies in Fig.9 dargestellt ist.FIG. 9 shows an axial section of the spindle 111 carrying the mill. As can be seen from this figure, the spindle 111 carries a first tubular shaft 141 on which a pulley 43 is wedged, which takes over the movement of the motor 113 via the belt 115. The tubular shaft 141 carries the milling cutter 31. A second shaft 145 is arranged coaxially in the tubular shaft 141, on which the tool 33 is mounted by means of a shaft 147. In its central position, the shaft 145 has a series of long grooves 149 in which corresponding tongues 151 slide, which are firmly connected to the tubular shaft 151. The grooves 149 and the tongues 151 form a coupling between the two shafts 141 and 145, so that the shaft 145 is rotatably connected to the shaft 141, but can slide axially relative to the latter. Two pneumatic cylinder-piston systems 143 are attached to the spindle 111, only one of which is visible in FIG. The pistons of the cylinder-piston systems 153 are connected to the inner shaft 145 via columns 155 and form elastic members which bias the shaft 145 into the retracted position, i.e. to the position in which the tool 33 is set back relative to the active surface of the tool 31, as shown in FIG.

Die Vorbewegung der Welle 145 und des Werkzeugs 33 wird dadurch erreicht, daß sie vorübergehend mit dem die Unterfräse tragenden Schlitten 119 verbunden wird. Wenn dieser Schlitten 119 vollständig zurückgefahren ist, zieht ein pneumatisches Zylinder-Kolbensystem 160 (Fig.5) das über einen Bügel 162 mit der Welle 145 verbunden ist, ein Hakenorgan heraus, das die Welle 145 mit einer Platte 164 verbindet, die ihrerseits fest mit dem Schlitten 119 verbunden ist. Die anschließende Vor- und Rückbewegung des Schlittens 119 wird so auf das Werkzeug 33 übertragen, das sich deshalb längs der Achse X und außerdem längs der Achsen X und Y bewegen kann. Durch diese besondere Anordnung steht eine numerisch gesteuerte Achse Z gemeinsam für die Bewegung der Spindel 125 (und damit der Unterfräse) und des Werkzeugs 33 zur Verfügung. Deshalb können die Translationsbewegungen aller Werkzeuge der Bearbeitungseinheit in drei orthogonalen Achsen mit einer numerischen Steuereinheit gesteuert werden, die die drei Translationsachsen X, Y und Z beherrscht.The advancement of the shaft 145 and the tool 33 is achieved in that it is temporarily connected to the carriage 119 carrying the sub-mill. If this Carriage 119 is completely retracted, a pneumatic cylinder-piston system 160 (FIG. 5), which is connected to shaft 145 via a bracket 162, pulls out a hook element which connects shaft 145 to a plate 164, which in turn is fixed to the carriage 119 is connected. The subsequent forward and backward movement of the slide 119 is thus transmitted to the tool 33, which can therefore move along the X axis and also along the X and Y axes. As a result of this special arrangement, a numerically controlled axis Z is jointly available for the movement of the spindle 125 (and thus of the lower milling cutter) and the tool 33. Therefore, the translation movements of all tools of the machining unit can be controlled in three orthogonal axes with a numerical control unit that masters the three translation axes X, Y and Z.

Claims

Numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit (3; 5) zur Bearbeitung von Endbereichen von konstruktiven Möbelelementen und dgl., mit einem Kopf (25; 27), der wenigstens zwei Werkzeuge (31, 33; 37, 39) mit parallelen Achsen trägt, von denen das erste (31; 37) längs zweier Translations- und Arbeitsachsen (X, Y) bewegbar ist, während das zweite (33; 39) längs dreier Translations- und Arbeitsachsen (X, Y, Z) bewegbar ist, wobei die Drehachse der Werkzeuge (31, 33; 37, 39) parallel zu einer (Z) der drei Translationsachsen (X, Y, Z) verläuft und die beiden anderen Achsen (X, Y) beiden Werkzeugen gemeinsam sind und numerisch gesteuert werden, und wobei der Kopf (25; 27) und das Werkstück eine Relativbewegung um zwei zueinander senkrechte Schwenkachsen (A, B) ausführen.Numerically controlled processing unit (3; 5) for processing end areas of structural furniture elements and the like, with a head (25; 27) which carries at least two tools (31, 33; 37, 39) with parallel axes, the first of which (31; 37) can be moved along two translation and working axes (X, Y), while the second (33; 39) can be moved along three translation and working axes (X, Y, Z), the axis of rotation of the tools (31 , 33; 37, 39) runs parallel to one (Z) of the three translation axes (X, Y, Z) and the other two axes (X, Y) are common to both tools and are numerically controlled, and wherein the head (25; 27) and the workpiece executes a relative movement about two mutually perpendicular swivel axes (A, B).

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, bei der der Kopf (25; 27) mit einer Schwenkbewegung um die beiden zueinander senkrechten Schwenkachsen (A, B) beaufschlagt wird.Machining unit according to Claim 1, in which the head (25; 27) is subjected to a pivoting movement about the two mutually perpendicular pivot axes (A, B).

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 2, bei der der Kopf (25; 27) längs einer Translationsachse (P) bewegbar ist, die im wesentlichen horizontal und schiefwinklig zu einer (X) der beiden Translationsachsen (X, Y) des ersten Werkzeugs (31; 37) verläuft, wobei die beiden zueinander schiefwinkligen Achsen (P, X) relativ zueinander bewegbar sind und eine Schwenkbewegung um eine (B) der beiden Schwenkachsen (A, B) des Kopfes (25; 27) ausführen.Machining unit according to Claim 2, in which the head (25; 27) is movable along a translation axis (P) which is substantially horizontal and at an oblique angle one (X) of the two translation axes (X, Y) of the first tool (31; 37) extends, the two mutually oblique axes (P, X) being movable relative to one another and a pivoting movement about one (B) of the two pivot axes (A , B) of the head (25; 27).

Bearbeitungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die beiden Werkzeuge (31, 33; 37, 39) koaxial angeordnet sind und von derselben Spindel (111) getragen werden.Machining unit according to one of the preceding claims, in which the two tools (31, 33; 37, 39) are arranged coaxially and are carried by the same spindle (111).

Bearbeitungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer weiteren Spindel (125), deren Achse in einer zur Drehachse (Z) des ersten Werkzeugs (31; 37) im wesentlichen senkrechten Ebene liegt, wobei diese weitere Spindel (125) längs dreier Translations- und Arbeitsachsen (X, Y, Z) bewegbar ist, von denen zwei (X, Y) der weiteren Spindel (125) und dem ersten Werkzeug (31; 37) gemeinsam sind.Machining unit according to one of the preceding claims, with a further spindle (125), the axis of which lies in a plane substantially perpendicular to the axis of rotation (Z) of the first tool (31; 37), said further spindle (125) along three translation and Working axes (X, Y, Z) can be moved, of which two (X, Y) of the further spindle (125) and the first tool (31; 37) are common.

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 5, bei der die weitere Spindel (125) von einem Schlitten getragen ist, der in Führungen bewegbar ist, die mit einem Schlitten (103) fest verbunden sind, an dem die Spindel (111) des ersten Werkzeugs (31; 37) gelagert ist.Machining unit according to Claim 5, in which the further spindle (125) is carried by a slide which is movable in guides which are fixedly connected to a slide (103) on which the spindle (111) of the first tool (31; 37 ) is stored.

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 5 oder 6, bei der die weitere Spindel (125) zumindest teilweise dem ersten Werkzeug (31; 37) überlagert ist.Processing unit according to Claim 5 or 6, in which the further spindle (125) is at least partially superimposed on the first tool (31; 37).

Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Werkzeuge asymmetrisch zu dem Kopf (25; 27) angeordnet sind.Machining unit according to one of claims 5 to 7, in which the tools are arranged asymmetrically to the head (25; 27).

Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der die Achse der weiteren Spindel (125) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des ersten Werkzeugs (31; 37) eine einstellbare Neigung hat.Machining unit according to one of Claims 5 to 8, in which the axis of the further spindle (125) has an adjustable inclination in a plane perpendicular to the axis of rotation of the first tool (31; 37).

Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei der die weitere Spindel (125) eine Fräse (Unterfräse) (35; 41) und einen Bohrer trägt.Machining unit according to one of Claims 5 to 9, in which the further spindle (125) carries a milling cutter (sub-milling cutter) (35; 41) and a drill.

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 10, bei der der Bohrer relativ zu der Fräse (35; 41) in Richtung der Drehachse axial bewegbar ist.Machining unit according to Claim 10, in which the drill can be moved axially relative to the milling cutter (35; 41) in the direction of the axis of rotation.

Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei der die weitere Spindel (125) von einem Schlitten (119) getragen wird, der parallel zur Drehachse (Z) des ersten Werkzeugs (31; 35) bewegbar ist, und bei der Mittel (160, 162, 164) zur Befestigung des zweiten Werkzeugs (33; 39) an die weitere Spindel (125) tragenden Schlitten (119) vorgesehen sind, um diesen axial zu verschieben.Machining unit according to one of Claims 5 to 11, in which the further spindle (125) is carried by a carriage (119) which can be moved parallel to the axis of rotation (Z) of the first tool (31; 35), and in which the means (160 , 162, 164) for fastening the second tool (33; 39) on the further spindle (125) carrying carriage (119) are provided in order to move it axially.

Bearbeitungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kopf (25, 27) in Richtung einer Achse (Q) vertikal bewegbar ist.Processing unit according to one of the preceding claims, in which the head (25, 27) can be moved vertically in the direction of an axis (Q).

Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 13, bei der die weitere Spindel (125) ein Mehrfachwerkzeug (35A, 35B, 35C, 35D) trägt, wobei die Bewegung längs einer (Y) der Translationsachsen (X, Y, Z) dieser Spindel die Auswahl einer der Schneiden dieses Mehrfachwerkzeugs ermöglicht und wobei die Drehrichtung der betreffenden Spindel (125) umkehrbar ist.Machining unit according to one of Claims 5 to 13, in which the further spindle (125) carries a multiple tool (35A, 35B, 35C, 35D), the movement along one (Y) of the translation axes (X, Y, Z) of this spindle Selection of one of the cutting edges of this multiple tool enables and the direction of rotation of the relevant spindle (125) is reversible.

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 14, bei der das Mehrfachwerkzeug (35A, 35B, 35C, 35D) wenigstens zwei Abschnitte mit Schneiden besitzt, die in entgegengesetzten Drehrichtungen arbeiten können.Machining unit according to Claim 14, in which the multiple tool (35A, 35B, 35C, 35D) has at least two sections with cutting edges which can work in opposite directions of rotation.

Bearbeitungseinheit nach Anspruch 15, bei der ein einziger Antrieb zur Steuerung der Drehrichtungsumkehr des Mehrfachwerkzeugs und zur Bewegung des Kopfes (25; 27) und/oder der Bearbeitungseinheit relativ zu dem Werkstück und/oder relativ zu dem Maschinengehäuse dient.Machining unit according to Claim 15, in which a single drive serves to control the reversal of the direction of rotation of the multiple tool and to move the head (25; 27) and / or the machining unit relative to the workpiece and / or relative to the machine housing.

Bearbeitungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kopf (25; 27) einen ersten Schlitten (93) trägt, der längs einer ersten Translationsachse (X) bewegbar ist und der einen weiteren Schlitten (103) trägt, der längs einer zu der ersten Translationsachse (X) orthogonalen zweiten Translationsachse (Y) bewegbar ist, wobei an dem zweiten Schlitten (103) eine erste Spindel (111) für zwei koaxiale Werkzeuge (31, 33) gelagert ist, sowie ein dritter Schlitten (119), der eine zweite Spindel (125) trägt, der längs einer zu der ersten und der zweiten Translationsachse (X, Y) orthogonalen dritten Translationsachse (Z) verschiebbar ist.Machining unit according to one of the preceding claims, in which the head (25; 27) carries a first carriage (93) which can be moved along a first translation axis (X) and which carries a further carriage (103) which runs along one of the first Translation axis (X) orthogonal second translation axis (Y) can be moved, a second spindle (111) for two coaxial tools (31, 33) being mounted on the second slide (103), and a third slide (119) which has a second Spindle (125) carries, which is displaceable along a third translation axis (Z) orthogonal to the first and the second translation axis (X, Y).

Numerisch gesteuerte Maschine für die Bearbeitung der Endbereiche von konstruktiven Möbelelementen und dgl., dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Bearbeitungseinheit (3; 5) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.Numerically controlled machine for processing the end areas of structural furniture elements and the like, characterized in that it has a processing unit (3; 5) according to one or more of Claims 1 to 17.

Maschine nach Anspruch 18, bei der die Schwenkbewegung um die beiden ortogonalen Schwenkachsen (A, B) von dem Werkstück ausgeführt wird.Machine according to Claim 18, in which the pivoting movement about the two orthogonal pivot axes (A, B) is carried out by the workpiece.

Numerisch gesteuerte Maschine zur Bearbeitung der Endbereiche von konstruktiven Möbelelementen und dgl., dadurch gekennzeichnet , daß sie zwei Bearbeitungseinheiten (3; 5) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 aufweist, die einander angenähert und voneinander entfernt werden können.Numerically controlled machine for processing the end areas of structural furniture elements and the like, characterized in that they have two processing units (3; 5) according to one or more of the Claims 1 to 17, which can be approximated and removed from each other.

Maschine nach Anspruch 20, bei der die beiden Bearbeitungseinheiten (3; 5) von unabhängigen Prozessen gesteuert werden.Machine according to Claim 20, in which the two processing units (3; 5) are controlled by independent processes.

Maschine nach einem der Ansprüche 18 bis 21 mit einem automatischen Belader (9, 11).Machine according to one of claims 18 to 21 with an automatic loader (9, 11).