EP3833520A1

EP3833520A1 - Werkstückhandhabungsvorrichtung und verfahren zur stapelverarbeitung von plattenförmigen werkstücken

Info

Publication number: EP3833520A1
Application number: EP19752459.8A
Authority: EP
Inventors: Daniel Schramm
Original assignee: Homag Bohrsysteme GmbH
Current assignee: Homag Bohrsysteme GmbH
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2021-06-16
Also published as: CN112512765A; US20210309465A1; WO2020030575A1; DE102018119280A1

Abstract

Werkstückhandhabungsvorrichtung zur Handhabung von mindestens einem plattenförmigen Werkstück, das vorzugsweise zumindest abschnittsweise aus Holz, holzhaltigem Werkstoff, Verbundwerkstoff oder Kunststoff besteht, umfassend eine Hubeinheit und eine Greifeinheit, wobei die Greifeinheit eingerichtet ist, eine Verfahrbewegung parallel zu mindestens einer ersten Richtung auszuführen, und die Greifeinheit eine Werkstückaufnahmeeinrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie eine reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück eingehen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit so ausgebildet ist, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung eine Verfahrbewegung parallel zu einer gegenüber der ersten Richtung verschiedenen, zweiten Richtung ausführen kann, und die Hubeinheit mindestens ein Führungselement aufweist, das ausgebildet ist, eine Verfahrbewegung parallel zur zweiten Richtung auszuführen, und das außerdem ausgebildet ist, mindestens einen Bewegungsfreiheitsgrad des mindestens einen plattenförmigen Werkstücks einzuschränken.

Description

Werkstückhandhabungsvorrichtung und Verfahren zur

Stapelverarbeitung von plattenförmigen Werkstücken

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Bearbeitungsmaschinen, insbesondere CNC-Maschinen, die bevorzugt plattenförmige Werkstücke aus Holz, holzhaltigem Werkstoff, Verbundwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bearbeiten. Genauer gesagt betrifft die Erfindung die Handhabung, noch genauer die Zuführung der betreffenden Werkstücke in den Bearbeitungsbereich einer Bearbeitungsmaschine und/oder die Abführung der betreffenden Werkstücke aus dem Bearbeitungsbereich einer

Bearbeitungsmaschine .

Stand der Technik

Bearbeitungsmaschinen können so ausgebildet sein, dass sie in der Lage sind, plattenförmige Werkstücke aus einer

Lagervorrichtung aufzunehmen, in einen Bearbeitungsbereich zu überführen und in diesem Bereich eine oder mehrere

Bearbeitungsoperationen durchzuführen. Derart ausgebildete Bearbeitungsmaschinen kommen bevorzugt dann zum Einsatz, wenn mehrere plattenförmige Werkstücke sequenziell den gleichen oder ähnlichen Bearbeitungsschritten unterzogen werden sollen .

Die EP1645379A1 offenbart beispielsweise eine

Bearbeitungsmaschine mit einer Greifeinrichtung, die

ausgebildet ist, plattenförmige Werkstücke von einem

Plattenstapelbereich aufzunehmen und in den

Bearbeitungsbereich der Bearbeitungsmaschine zu überführen. Ein Plattenstapelbereich bzw. eine Lagervorrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Höhe des obersten plattenförmigen Werkstücks verändert werden kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Plattenstapel auf einem Scherenhubtisch (vgl. DE102010001724A1) angeordnet ist.

Ein Verfahren zur Handhabung plattenförmiger Werkstücke kann mitunter folgende Schritte umfassen:

- Verfahren einer Greifeinrichtung hin zum

Plattenstapelbereich;

- Aufnehmen eines plattenförmigen Werkstücks;

- Überführen des aufgenommenen plattenförmigen Werkstücks in einen Bearbeitungsbereich;

- Bearbeiten des plattenförmigen Werkstücks;

- Nicht näher spezifizierte Entnahme des plattenförmigen Werkstücks aus dem Bearbeitungsbereich;

- Anheben des Plattenstapels durch senkrechtes Verfahren des Scherenhubtisches;

Insbesondere bedingt durch das Anheben des Plattenstapels liegt nach der Durchführung des Verfahrens eine Situation vor, die mit der Ausgangssituation vergleichbar ist.

Grundsätzlich ist die größtmögliche Anzahl der im

Plattenstapelbereich bevorratbaren plattenförmigen Werkstücke durch die Arbeitshöhe des Bearbeitungsbereichs, die

Plattendicke und die minimale Höhe des Scherenhubtisches begrenzt .

Um die Anzahl der bevorratbaren plattenförmigen Werkstücke zu erhöhen, kann die Bearbeitungsmaschine einschließlich des Bearbeitungsbereichs beispielsweise durch ein Podest

angehoben werden. Genauso ist es denkbar, den

Plattenstapelbereich beispielsweise unter Verwendung einer Grube gegenüber der Bearbeitungsmaschine abzusenken. Zudem sind in Bezug auf den Scherenhubtisch Sonderlösungen bekannt, bei denen die Scherenkinematik nicht unterhalb der

höhenverstellbaren Plattform, sondern beidseitig seitlich angeordnet ist (Doppelscherenhubtisch) . Bei geeigneter

Ausgestaltung kann die höhenverstellbare Plattform dann tiefere Positionen einnehmen.

Nachteilig am Stand der Technik ist die Tatsache, dass die Effizienz einer Bearbeitungsmaschine durch die Handhabung plattenförmiger Werkstücke begrenzt sein kann.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, im Bereich der genannten

Bearbeitungsmaschinen eine einfache, effiziente und

kostengünstige Möglichkeit zur Handhabung plattenförmiger Werkstücke bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine

Werkstückhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, ein System nach Anspruch 7, eine Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 9 und ein Verfahren nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte

Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Werkstückhandhabungsvorrichtung eignet sich zur Handhabung von mindestens einem plattenförmigen Werkstück, das vorzugsweise zumindest abschnittsweise aus Holz, holzhaltigem Werkstoff, Verbundwerkstoff oder

Kunststoff besteht. Die Werkstückhandhabungsvorrichtung umfasst dabei erfindungsgemäß eine Hubeinheit und eine

Greifeinheit .

Die Greifeinheit ist eingerichtet, eine Verfahrbewegung parallel zu mindestens einer ersten Richtung RI auszuführen und umfasst zudem eine Werkstückaufnahmeeinrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie eine reversible kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück eingehen kann. Die

Werkstückaufnahmeeinrichtung kann beispielsweise als

Sauggreifer oder Klemmgreifer ausgebildet sein.

Weiterhin ist die Greifeinheit so ausgebildet, dass die

Werkstückaufnahmeeinrichtung eine Verfahrbewegung parallel zu einer gegenüber der ersten Richtung RI verschiedenen, zweiten Richtung R2 ausführen kann.

Die Hubeinheit der Werkstückhandhabungsvorrichtung weist mindestens ein Führungselement auf. Dieses ist so

ausgebildet, dass es ebenfalls eine Verfahrbewegung parallel zur zweiten Richtung R2 auszuführen kann. Zudem ist das Führungselement ausgebildet, mindestens einen

Bewegungsfreiheitsgrad eines oder mehrerer plattenförmiger Werkstücke einzuschränken.

Eine erfindungsgemäße Werkstückhandhabungsvorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik mindestens den Vorteil auf, dass plattenförmige Werkstücke zur Handhabung nicht

zwangsweise eine bezüglich der Richtung R2 vorgegebene

Position einnehmen müssen. Dadurch ist eine erfindungsgemäße Werkstückhandhabungsvorrichtung deutlich flexibler und effizienter als bekannte Werkstückhandhabungsvorrichtungen.

Erfindungsgemäß kann das mindestens eine Führungselement eine Führungsrolle, eine Anordnung mehrerer Führungsrollen, eine oder mehrere Führungsschienen oder ein oder mehrere

Förderbänder umfassen. Darüber hinaus ist auch eine

Kombination der benannten Elemente denkbar. Die genannten Ausführungsformen sind insofern vorteilhaft, als dass die dazu benötigten Komponenten kostengünstig und in

standardisierter Form erhältlich sind.

Das mindestens eine Führungselement kann aus Metall,

Kunststoff oder Gummi ausgeführt sein oder mit Kunststoff oder Gummi beschichtet sein. Bevorzugt wird dabei aufgrund der vorteilhaften Gleit-, Reib-, und/oder

Abrasionseigenschaften eine der Kunststoffsorten

Polypropylen, Polyethylen, Polyoxymethylen oder Polyurethan eingesetzt .

Weitergehend kann das mindestens eine Führungselement passiv ausgestaltet sein, wobei es beispielsweise eine

Führungskontur zur Verfügung stellt oder mit dem zu führenden mindestens einen plattenförmigen Werkstück eine geeignete Reibpaarung bildet. Das mindestens eine Führungselement kann jedoch auch aktiv ausgestaltet sein und in diesem Sinne einen eigenständigen Antrieb aufweisen. Die passive Variante kann aufgrund der geringen Komplexität vorteilhaft sein,

wohingegen aktiv ausgestaltete Führungselemente insbesondere bei großen und/oder schweren Werkstücken höhere

Handhabungsgeschwindigkeiten ermöglichen .

Die Verfahrbewegungen der Greifeinheit, der

Werkstückaufnahmeeinrichtung und/oder des mindestens einen Führungselements können beispielsweise unter Verwendung hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch betätigter

Aktoren erfolgen. Die benannten Aktoren zeichnen sich im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen

Werkstückhandhabungsvorrichtung insbesondere durch einen verhältnismäßig geringen Einbauraum aus.

Durch die oben beschriebenen Merkmale ist die

Werkstückhandhabungsvorrichtung eingerichtet, plattenförmige Werkstücke in eine erste Richtung RI und eine zweite Richtung R2 zu bewegen wobei die Richtung R2 bevorzugt parallel zur Gravitationsrichtung orientiert ist oder eine Komponente aufweist, die parallel zur Gravitationsrichtung orientiert ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu handhabenden plattenförmigen Werkstücke waagrecht gelagert sind, da in diesem Fall während des Bewegens nicht zwangsweise eine seitliche Führung erforderlich ist. Jedoch kann die Richtung R2 auch beliebig orientiert sein. In diesem Sinne wird angemerkt, dass die Richtung R2 zwar vorzugsweise gradlinig verläuft, jedoch auch durch eine

Bahnkurve beschrieben werden kann, die beispielsweise durch ein dreidimensionales Vektorfeld definiert ist. Eine Bewegung parallel zu einer Richtung R2 kann damit auch als Bewegung parallel zu einer Bahnkurve R2 bezeichnet werden und kann dementsprechend nicht nur translatorische, sondern auch rotatorische Komponenten aufweisen.

Übereinstimmend gilt dies auch für die Richtung RI. In anderen Worten gilt für die Richtungen RI und R2, dass sie durch zwei nicht identische dreidimensionale Vektorfelder beschrieben werden können.

Verfahrbewegungen entlang nicht geradliniger Bahnkurven können beispielsweise notwendig sein, wenn waagrecht

gelagerte Werkstücke zur Bearbeitung in eine nicht waagrechte Position gebracht werden sollen.

Erfindungsgemäß können die Greifeinheit und die Hubeinheit der Werkstückhandhabungsvorrichtung eine gemeinsame

Steuereinheit aufweisen. Diese ist bevorzugt eingerichtet, die erste Verfahrgeschwindigkeit der

Werkstückaufnahmeeinrichtung vl und die zweite

Verfahrgeschwindigkeit des mindestens einen Führungselements v2 zu steuern. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit

besonders bevorzugt eingerichtet, einen Betriebszustand zu ermöglichen, in dem die parallel zur zweiten Richtung R2 orientierte Komponente der ersten Verfahrgeschwindigkeit vl und die parallel zur zweiten Richtung R2 orientierte

Komponente der zweiten Fahrgeschwindigkeit v2 identisch sind. Als Vorteil eines derartigen Betriebszustands kann die

Gleichförmige und sichere Bewegung eines handzuhabenden plattenförmigen Werkstücks während der Verfahrbewegung parallel zur Richtung R2 benannt werden. Die Werkstückhandhabungsvorrichtung kann erfindungsgemäß mit einer Lagervorrichtung kombiniert werden und bildet mit dieser zusammen ein System. Eine zu diesem System gehörende Lagervorrichtung weist eine Eignung zur Bevorratung von mindestens einem plattenförmigen Werkstück auf. Bei einer Bevorratung mehrerer plattenförmige Werkstücke in oder auf der Lagervorrichtung sind diese bevorzugt gestapelt

angeordnet. Ein wesentliches Kennzeichen des Systems besteht darin, dass die Greifeinheit der

Werkstückhandhabungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung eine reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem

plattenförmigen Werkstück eingehen kann, das in oder auf der Lagervorrichtung bevorratet ist.

Ein betreffendes System verbindet somit die Vorteile einer erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung mit den Vorteilen einer Lagervorrichtung. Als Vorteile einer

Lagervorrichtung können beispielsweise die Bevorratung von Plattenförmigen Werkstücken nahe an einer

Bearbeitungsmaschine und die damit verbundenen kurzen

Transportwege und Rüstzeiten benannt werden.

Weitergehend ist die Lagervorrichtung bevorzugt eingerichtet, das in oder auf ihr bevorratete mindestens eine

plattenförmige Werkstück parallel zur zweiten Richtung R2 zu bewegen. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass dadurch die Anzahl der von der Werkstückhandhabungsvorrichtung abrufbaren plattenförmigen Werkstücke verglichen mit einem System, das nicht eingerichtet ist, die benannte Bewegung durchzuführen, weiter erhöht wird. Besonders einfach und vergleichsweise kostengünstig kann die Lagervorrichtung die benannt Bewegung ermöglichen, wenn sie als Scherenhubtisch ausgeführt wird.

Eine erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine umfasst eine

Werkstückhandhabungsvorrichtung oder ein System wie oben beschrieben, sowie einen Bearbeitungstisch und eine Bearbeitungseinheit. Der Bearbeitungstisch weist eine

Werkstückauflageebene auf und die Bearbeitungseinheit ist eingerichtet, eine Verfahrbewegung parallel zur ersten

Richtung RI auszuführen. Zudem ist die Bearbeitungseinheit ortsfest mit der Greifeinheit der

Werkstückhandhabungsvorrichtung verbunden, woraus sich der Vorteil ergibt, dass für die Greifeinheit keine zusätzlichen Antriebs- und/oder Führungsmittel zur Verfügung gestellt werden müssen.

Die Bearbeitungsmaschine kann als Flachtischmaschine

ausgebildet sein, wobei der Ausdruck „Flachtischmaschine" im vorliegenden Kontext den Umstand beschreibt, dass die

Werkstückauflageebene des Bearbeitungstischs senkrecht zur Gravitationsrichtung orientiert ist. Flachtischmaschinen sind beispielsweise insofern Vorteilhaft, als dass plattenförmige Werkstücke, die sich im Bearbeitungsbereich einer

Flachtischmaschine befinden, ohne den Einsatz von

Spannmitteln in Ruhe verbleiben.

Weitergehend ist die Hubeinheit der

Werkstückhandhabungsvorrichtung bevorzugt so ausgebildet, dass sie vollständig im Bearbeitungstisch der

Bearbeitungsmaschine versenkt werden kann. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass ein zu bearbeitendes plattenförmiges Werkstück stabil auf dem Bearbeitungstisch der

Bearbeitungsmaschine befestigt werden kann. Zudem werden durch das Versenken der Hubeinheit mögliche Kollisionen zwischen Spannmitteln und Teilen der Hubeinheit vermieden.

Damit die AufStellfläche der erfindungsgemäßen

Bearbeitungsmaschine gegenüber einer vergleichbaren

Bearbeitungsmaschine ohne Werkstückhandhabungsvorrichtung nicht größer ausfällt, kann die Hubeinheit oder zumindest das mindestens eine Führungselement der Hubeinheit in den

Bearbeitungstisch der Bearbeitungsmaschine integriert werden. Konkret bedeutet das, dass eine Berandungskontur Kl, die als senkrechte Projektion des mindestens einen Führungselements in die Werkstückauflageebene definiert ist, in Teilen oder vollständig von einer Berandungskontur K2 eingeschlossen wird, wobei die Berandungskontur K2 als senkrechte Projektion des Bearbeitungstischs in die Werkstückauflageebene definiert ist .

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur

Stapelverarbeitung von plattenförmigen Werkstücken mit einer Bearbeitungsmaschine angegeben. Die Bearbeitungsmaschine umfasst dabei ein System aus Werkstückhandhabungsvorrichtung und Lagervorrichtung, einen Bearbeitungstisch mit einer

Werkstückauflageebene und eine Bearbeitungseinheit, die eingerichtet ist, eine Verfahrbewegung parallel zur ersten Richtung RI auszuführen.

Im Zuge dieses Verfahrens werden die folgenden Schritte ausgeführt, jedoch nicht zwangsweise in der angegebenen

Reihenfolge :

1. Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung bis diese

sich in einer Position befindet, in der sie eine

reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück eingehen kann, das in oder auf der Lagervorrichtung bevorratet ist ;

2. Herstellen einer kraft- und/oder formschlüssigen

Verbindung zwischen der Werkstückaufnahmeeinrichtung und mindestens einem plattenförmigen Werkstück;

3. Verfahren des mindestens einen Führungselements, bis

dieses sich in einer Position befindet, in der es tangential zu derjenigen Fläche des plattenförmigen Werkstücks ist, die dem Bearbeitungstisch zugewandt ist;

4. Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung und dem mit dieser kraft- und/oder formschlüssig verbundenen

mindestens einen plattenförmigen Werkstück, wobei die Verfahrbewegung parallel zur ersten Richtung RI

orientiert ist;

5. Simultanes Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung und des mindestens einen Führungselements in Richtung R2, bis das mindestens eine plattenförmige Werkstück die Werkstückauflageebene des Bearbeitungstisches berührt;

6. Lösen der Kraft- und/oder Formschlüssigen Verbindung

zwischen der Werkstückaufnahmeeinrichtung und dem mindestens einen plattenförmigen Werkstück;

7. Befestigen des mindestens einen plattenförmigen

Werkstücks am Bearbeitungstisch, bevorzugt unter

Verwendung von Vakuumspannelementen;

8. Bearbeiten des mindestens einen plattenförmigen

Werkstücks ;

Bevorzugt liegt der spitze Winkel, den das mindestens eine plattenförmige Werkstück während sämtlicher

Verfahrensschritte mit der Werkstückauflageebene einschließt zwischen 0 und 45°, besonders bevorzugt zwischen 0 und 15°. Eine derartige Orientierung wird insofern als Vorteilhaft angesehen, als dass dadurch eine gleichförmige, homogene Bewegung ermöglicht wird.

Weitergehend kann ein erfindungsgemäßes Verfahren den

folgenden Schritt umfassen: Verfahren des nächsten zu

bearbeitenden plattenförmigen Werkstücks parallel zur

Richtung R2, wobei das plattenförmigen Werkstück während der Verfahrbewegung in oder auf der Lagervorrichtung bevorratet ist. Dies kann beispielsweise ermöglicht werden, wenn die Lagervorrichtung als Scherenhubtisch ausgeführt ist und die Richtung R2 parallel zur Gravitationsrichtung orientiert ist. Auf diese Weise wird die Anzahl der von der

Werkstückhandhabungsvorrichtung abrufbaren plattenförmigen Werkstücke gegenüber einem Verfahren ohne den zusätzlichen Schritt erhöht. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur zur Überführung eines oder mehrerer plattenförmiger Werkstücke von einer Lagervorrichtung zu einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungsmaschine eingesetzt werden. Ferner kann ein erfindungsgemäßes Verfahren angegeben werden, das darauf abzielt, eines oder mehrere bearbeitete Werkstücke vom

Bearbeitungstisch einer Bearbeitungsmaschine hin zu einer Lagervorrichtung zu überführen.

Zu diesem Zweck kann die Bearbeitungsmaschine so ausgebildet sein, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung parallel zu einer dritten Richtung R3 verfahrbar ist, wobei die dritte Richtung R3 gegenüber der ersten Richtung RI und der zweiten Richtung R2 verschieden ist. Weitergehend kann die

Bearbeitungsmaschine so ausgebildet sein, dass sie eine zweite Lagervorrichtung umfasst. In diesem Sinne kann das oben beschriebene Verfahren zur Stapelverarbeitung von plattenförmigen Werkstücken um die folgenden Schritte ergänzt werden :

1. Herstellen einer kraft- und/oder formschlüssigen

Verbindung zwischen der Werkstückaufnahmeeinrichtung und mindestens einem bearbeiteten plattenförmigen Werkstück;

2. Simultanes Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung und des mindestens einen Führungselements parallel zur zweiten Richtung R2 ;

3. Simultanes Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung und des damit kraft- und/oder Formschlüssig verbundenen mindestens einen bearbeiteten plattenförmigen Werkstücks parallel zur dritten Richtung R3, wobei das mindestens eine bearbeitete plattenförmige Werkstück nach

Abschließen der Verfahrbewegung auf oder in der zweiten Lagervorrichtung bevorratet ist.

Vorteilhaft an einem Verfahren dieser Art ist, dass über die effiziente Beschickung hinaus auch eine effiziente Entnahme plattenförmiger Werkstücke ermöglicht wird. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Abbildungen:

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung mit einem plattenförmigen Werkstück in einem ersten Zustand;

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung mit einem plattenförmigen Werkstück in einem zweiten

Zustand;

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer

Zustand;

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer

Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Systems bestehend aus

Werkstückhandhabungsvorrichtung und Lagervorrichtung in einem ersten Zustand;

Fig. 7 zeigt eine erste Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Systems bestehend aus

Werkstückhandhabungsvorrichtung und Lagervorrichtung in einem zweiten Zustand; Fig. 8 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems bestehend aus

Werkstückhandhabungsvorrichtung und Lagervorrichtung in einem dritten Zustand;

Fig. 9 zeigt eine erste Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in Seitenansicht in einem ersten Zustand;

Fig. 10 zeigt eine erste Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in Seitenansicht in einem zweiten Zustand;

Fig. 11 zeigt eine erste Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in Seitenansicht und in Abwesenheit plattenförmiger Werkstücke;

Fig. 12 zeigt eine zweite Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in isometrischer Ansicht in einem ersten Zustand;

Fig. 13 zeigt eine zweite Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in isometrischer Ansicht in einem zweiten Zustand;

Fig. 14 zeigt eine zweite Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine in einer Ansicht senkrecht zur Werkstückauflageebene. Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung 1 in einem ersten Zustand dargestellt. Die

Werkstückhandhabungsvorrichtung kann zur Handhabung von plattenförmigen Werkstücken 8, beispielsweise Massivholz oder Spanplatten, eingesetzt werden und umfasst im

Allgemeinen eine Hubeinheit 3 und eine Greifeinheit 2. Die Greifeinheit 2 ist eingerichtet, eine Verfahrbewegung

parallel zu einer ersten Richtung RI auszuführen, wobei die Richtung RI im vorliegenden Fall geradlinig und horizontal verläuft .

Die Greifeinheit 2 umfasst eine Werkstückaufnahmeeinrichtung 7, die als Sauggreifer ausgebildet ist. Im dargestellten Zustand wurde der Sauggreifer in eine kraftschlüssige

Verbindung mit einem plattenförmigen Werkstück 8 gebracht.

Der Sauggreifer ist jedoch so ausgebildet, dass die

Verbindung auch gelöst werden kann. Weiterhin ist die

Greifeinheit 2 so ausgebildet, dass der Sauggreifer unter Verwendung eines pneumatisch oder ggf. hydraulisch betätigten Arbeitszylinders parallel zu einer zweiten Richtung R2 bewegt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Richtung R2 geradlinig und parallel zur

Gravitationsrichtung. Die Hubeinheit 3 der

Werkstückhandhabungsvorrichtung 1 weist zwei Führungselemente 9 auf, die als Rollen ausgebildet sind. Die Rollen sind jeweils an hydraulisch betätigten Arbeitszylindern

angebracht, sodass sie parallel zur Richtung R2 bewegt werden können. Weitergehend sind die Rollen so angeordnet, dass sie das plattenförmige Werkstück 8 stützen, sodass dieses nicht infolge der Gravitation absinkt.

Fig. 2 zeigt dieselbe Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung wie Fig. 1, jedoch in einem vom ersten Zustand abweichenden zweiten Zustand. Dieser zweite Zustand wird ausgehend von dem in Fig. 1 dargestellten ersten Zustand erreicht, indem die

Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 und die Führungselemente 9 zusammen mit einem plattenförmigen Werkstück 8 parallel zur zweiten Richtung R2 verfahren werden.

Auch die Figuren 3 und 4 zeigen eine bevorzugte

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Werkstückhandhabungsvorrichtung 1 in zwei verschiedenen

Zuständen. Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte zweite

Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform einzig darin, dass anstatt zweier Rollen eine Führungsschiene als

Führungselement 9 vorgesehen ist. Die Führungsschiene ist in der dargestellten Ausführungsform aus Metall ausgeführt und zur Optimierung der Gleiteigenschaften mit Kunststoff des Typs Polyoxymethylen beschichtet. Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Zustände entsprechen den Zuständen aus Fig. 1 bzw . Fig . 2.

In Fig. 5 ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkstückhandhabungsvorrichtung 1

dargestellt. Der Unterschied zu der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsform besteht darin, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 nicht als Sauggreifer, sondern als Klemmgreifer ausgebildet ist. Der Zustand der

dargestellten Werkstückhandhabungsvorrichtung entspricht dem in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellten Zustand.

Eine Werkstückhandhabungsvorrichtung 1 nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst auch eine

Steuereinheit 10, auch wenn diese in den Figuren 1 bis 5 nicht abgebildet ist. Diese Steuereinheit 10 ist

eingerichtet, die erste Verfahrgeschwindigkeit der

Werkstückaufnahmeeinrichtung vl und die zweite

Verfahrgeschwindigkeit der Führungselemente v2 zu steuern und einen Betriebszustand zu ermöglichen, in dem die parallel zur zweiten Richtung R2 orientierte Komponente der ersten

Verfahrgeschwindigkeit vl und die parallel zur zweiten

Richtung R2 orientierte Komponente der zweiten

Verfahrgeschwindigkeit v2 identisch sind.

In den Figuren 6, 7 und 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt, wobei ein erfindungsgemäßes System eine Werkstückhandhabungsvorrichtung

I und eine Lagervorrichtung 11 umfasst. Die Lagervorrichtung

II ist dabei als Scherenhubtisch ausgeführt und bevorratet mehrere plattenförmige Werkstücke 8a, 8b, 8c, ... in Form eines Plattenstapels. Die Werkstückhandhabungsvorrichtung 1 umfasst eine Hubeinheit 3 und eine Greifeinheit 2. Die Greifeinheit ist parallel zur Richtung RI verfahrbar und weist eine parallel zur Richtung R2 verfahrbare

Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 auf. Diese ist vergleichbar mit der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform als Sauggreifer ausgeführt. Die Hubeinheit umfasst ein als Rolle ausgebildetes Führungselement 9, das parallel zur

Richtung R2 verfahrbar ist.

In Fig. 6 ist ein Zustand dargestellt, bei dem die

Greifeinheit 2 in eine Position gebracht wurde, in der die Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 eine kraftschlüssige

Verbindung mit dem obersten auf der Lagervorrichtung 11 bevorrateten plattenförmigen Werkstück 8a eingehen kann.

Weiterhin befindet sich das Führungselement 9 der Hubeinheit in einer Position tangential zu derjenigen Ebene, die die Auflagefläche des obersten plattenförmigen Werkstücks 8a enthält .

Der in Fig. 7 dargestellte Zustand wird ausgehend vom Zustand in Fig. 6 erreicht, indem die Greifeinheit 2 zusammen mit dem obersten plattenförmigen Werkstück 8a parallel zur ersten Richtung RI bewegt wird. Die erste Richtung RI verläuft im vorliegenden Fall waagrecht. Der in Fig. 8 dargestellte Zustand wird ausgehend vom Zustand in Fig. 7 erreicht, indem das kraftschlüssig mit der

Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 verbundene plattenförmige Werkstück 8a weiter parallel zur ersten Richtung RI und darüber hinaus parallel zur zweiten Richtung R2 bewegt wird. Während für eine Bewegung des plattenförmigen Werkstücks 8a parallel zur ersten Richtung RI ausschließlich eine Bewegung der Greifeinheit 2 notwendig ist, ist bei einer Bewegung des plattenförmigen Werkstücks 8a parallel zur zweiten Richtung R2 zusätzlich eine Bewegung des Führungselements 9 der

Hubeinheit 3 und eine Bewegung der

Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 notwendig.

Die Figuren 9 bis 11 zeigen eine erste bevorzugte

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine 12 in Seitenansicht. Die Bearbeitungsmaschine 12 ist als CNC- Bohrmaschine ausgebildet und kann beispielsweise zur

Herstellung von Küchenfronten eingesetzt werden. Die

Bearbeitungsmaschine 12 umfasst eine

Werkstückhandhabungsvorrichtung 1, bestehend aus einer

Greifeinheit 2 und einer Hubeinheit 3 mit als Rollen

ausgeführten Führungselementen 9, sowie einen

Bearbeitungstisch 5 mit einer Werkstückauflageebene 13, eine Bearbeitungseinheit 6 und eine Lagervorrichtung 11. Die

Lagervorrichtung 11 ist als Scherenhubtisch ausgeführt und die Greifeinheit 2 der Werkstückaufnahmeeinrichtung 1 ist erfindungsgemäß ortsfest mit der Bearbeitungseinheit 6 der Bearbeitungsmaschine 12 verbunden.

Fig. 9 zeigt einen ersten Zustand, bei dem ein oberstes plattenförmiges Werkstück 8a eines auf der Lagervorrichtung 11 bevorrateten Plattenstapels bereits in kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der

Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 der Greifeinheit 2 gebracht und zusammen mit der Greifeinheit 2 parallel zur ersten

Richtung RI bewegt wurde. In diesem ersten Zustand befinden sich die Führungselemente 9 der Hubeinheit 3 zudem in einer Position tangential zu derjenigen Fläche des plattenförmigen Werkstücks 8a, mit der das plattenförmige Werkstück 8a zumindest teilweise auf dem Plattenstapel aufliegt.

Fig. 10 zeigt einen zweiten Zustand, bei dem das

plattenförmige Werkstück 8a zusammen mit der Greifeinheit 2 gegenüber dem in Fig. 9 dargestellten Zustand weiter parallel zur ersten Richtung RI und darüber hinaus parallel zur zweiten Richtung R2 bewegt wurde. Das Plattenförmige

Werkstück 8a liegt als Folge der Bewegungen auf der

Werkstückauflageebene 13 des Bearbeitungstisches 5 auf und die Führungselemente 9 der Hubeinheit 3 sind im

Bearbeitungstisch 5 versenkt. An der Bewegung parallel zur ersten Richtung RI sind neben dem plattenförmigen Werkstück 8a auch die Bearbeitungseinheit 6 der Bearbeitungsmaschine 12 und die ortsfest mit der Bearbeitungseinheit 6 verbundene Greifeinheit 2 beteiligt. Hingegen sind an der Bewegung parallel zur zweiten Richtung R2 neben dem plattenförmigen Werkstück 8a auch die Werkstückaufnahmeeinrichtung 7 und die Führungselemente 9 der Hubeinheit 3 beteiligt.

In Fig. 11 ist eine Bearbeitungsmaschine 12 in Abwesenheit von plattenförmigen Werkstücken dargestellt. Der Zustand der Bearbeitungsmaschine entspricht Fig. 9.

Die Figuren 12 und 13 zeigen eine zweite bevorzugte

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine 12 in isometrischer Ansicht. Der Unterschied zu der in den Figuren 9 bis 11 dargestellten ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Führungselemente 9 nicht als Rollen, sondern als Schienen ausgeführt sind. Der in Fig. 12 dargestellte Zustand entspricht Fig. 9, der in Fig. 13 dargestellte

Zustand entspricht Fig. 10.

Fig. 14 zeigt die in Fig. 12 und Fig. 13 dargestellte zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Bearbeitungsmaschine 12 in einer Draufsicht. Neben der

Greifeinheit 2, die ortsfest mit der Bearbeitungseinheit 6 verbunden ist, sind auch die erste Berandungskontur Kl und die zweite Berandungskontur K2 sichtbar. Die erste

Berandungskontur Kl entsteht durch senkrechte Projektion des Bearbeitungstisches 5 in die Werkstückauflageebene 13, die zweite Berandungskontur K2 entsteht durch senkrechte

Projektion der Führungselemente 9 in die

Werkstückauflageebene 13. In der dargestellten

Ausführungsform wird die zweite Berandungskontur K2

vollständig von der ersten Berandungskontur Kl

eingeschlossen .

Be zugs Zeichen

1 WerkstückhandhabungsVorrichtung

2 Greifeinheit

3 Hubeinheit

4 Bearbeitungsmaschine

5 Bearbeitungstisch

6 Bearbeitungseinheit

7 Werkstückaufnahmeeinrichtung

8 Plattenförmiges Werkstück

8a Eines von mehreren plattenförmigen Werkstücken

8b, c... Weitere plattenförmige Werkstücke

80 Bearbeitetes plattenförmiges Werkstück

9 Führungselement

10 Steuereinheit

11 Lagervorrichtung

11a Zweite Lagervorrichtung

12 Bearbeitungsmaschine

13 Werkstückauflageebene

vl Erste Verfahrgeschwindigkeit

v2 Zweite Verfahrgeschwindigkeit

RI Erste Richtung

R2 Zweite Richtung

R3 Dritte Richtung

Kl Erste Berandungskontur

K2 Zweite Berandungskontur

Claims

Patentansprüche

1. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) zur Handhabung von mindestens einem bevorzugt plattenförmigen Werkstück

(8), das vorzugsweise zumindest abschnittsweise aus Holz, holzhaltigem Werkstoff, Verbundwerkstoff oder Kunststoff besteht, umfassend eine Hubeinheit (3) und eine Greifeinheit (2), wobei die Greifeinheit (2) eingerichtet ist, eine Verfahrbewegung parallel zu mindestens einer ersten Richtung (RI) auszuführen, und die Greifeinheit (2) eine

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie eine reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück (8) eingehen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) so ausgebildet ist, dass die

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) eine Verfahrbewegung parallel zu einer gegenüber der ersten Richtung (RI) verschiedenen, zweiten Richtung (R2) auszuführen kann, und die Hubeinheit (3) mindestens ein Führungselement

(9) aufweist, das ausgebildet ist, eine Verfahrbewegung parallel zur zweiten Richtung (R2) auszuführen, und das außerdem ausgebildet ist, mindestens einen

Bewegungsfreiheitsgrad des mindestens einen

plattenförmigen Werkstücks (8) einzuschränken.

2. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Richtung (R2) parallel zur

Gravitationsrichtung orientiert ist oder eine Komponente aufweist, die parallel zur Gravitationsrichtung

orientiert ist.

3. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach einem der

vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Führungselement mindestens eine Führungsrolle, mindestens eine Führungsschiene und/oder mindestens ein Förderband umfasst.

4. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach einem der

vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) als Sauggreifer oder Klemmgreifer ausgebildet ist

5. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach einem der

vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) und/oder die Hubeinheit (3) mindestens einen hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch betätigten Aktor aufweist.

6. Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach einem der

vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) und die Hubeinheit (3) eine gemeinsame Steuereinheit (10) aufweisen, die bevorzugt eingerichtet ist, die erste Verfahrgeschwindigkeit der Werkstückaufnahmeeinrichtung (vl) und die zweite

Verfahrgeschwindigkeit des mindestens einen

Führungselements (v2) zu steuern, und die besonders bevorzugt eingerichtet ist, einen Betriebszustand zu ermöglichen, in dem die parallel zur zweiten Richtung (R2) orientierte Komponente der ersten

Verfahrgeschwindigkeit (vl) und die parallel zur zweiten Richtung (R2) orientierte Komponente der zweiten

Verfahrgeschwindigkeit (v2) identisch sind.

7. System, umfassend eine Werkstückhandhabungsvorrichtung

(1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine

Lagervorrichtung (11) zur Bevorratung von mindestens einem plattenförmigen Werkstück (8), wobei im Fall mehrerer plattenfömiger Werkstücke (8a, 8b, ...) diese bevorzugt gestapelt auf der Lagervorrichtung (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) so ausgebildet ist, dass die

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) eine reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück (8) eingehen kann, das in oder auf der Lagervorrichtung (11) bevorratet ist.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (11) so ausgebildet ist, dass das mindestens eine plattenförmige Werkstück (8) parallel zur zweiten Richtung (R2) bewegt werden kann.

9. Bearbeitungsmaschine (12), vorzugsweise ausgebildet als Flachtischmaschine, umfassend wahlweise eine

Werkstückhandhabungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder ein System nach einem der

Ansprüche 7 oder 8, sowie einen Bearbeitungstisch (5), der eine Werkstückauflageebene (13) aufweist, und eine Bearbeitungseinheit (6), die eingerichtet ist, eine Verfahrbewegung parallel zur ersten Richtung (RI) auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) ortsfest mit der

Bearbeitungseinheit (6) verbunden ist.

10. Bearbeitungsmaschine (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit (3) vollständig im Bearbeitungstisch (5) der Bearbeitungsmaschine (12) versenkt werden kann.

11. Bearbeitungsmaschine (12) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der Bearbeitungstisch (5) eine erste Berandungskontur (Kl) aufweist, und das mindestens eine Führungselement (9) eine zweite Berandungskontur (K2) aufweist, wobei die erste Berandungskontur (Kl) als senkrechte Projektion des Bearbeitungstisches (5) in die Werkstückauflageebene (13) definiert ist, und die zweite Berandungskontur (K2) als senkrechte Projektion des mindestens einen Führungselements (9) in die

Werkstückauflageebene (13) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Berandungskontur (Kl) und die zweite Berandungskontur (K2) überschneiden, oder die zweite Berandungskontur (K2) vollständig von der ersten

Berandungskontur (Kl) eingeschlossen wird.

12. Verfahren zur Stapelverarbeitung von plattenförmigen Werkstücken (8) mit einer Bearbeitungsmaschine (12) umfassend ein System nach einem der Ansprüche 6 oder 7 sowie einen Bearbeitungstisch (5) , der eine

Werkstückauflageebene (13) aufweist, und eine

Bearbeitungseinheit (6), die eingerichtet ist, eine Verfahrbewegung parallel zur ersten Richtung (RI) auszuführen, mit den Schritten:

1) Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) bis diese sich in einer Position befindet, in der sie eine reversible, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit mindestens einem plattenförmigen Werkstück (8) eingehen kann, das in oder auf der Lagervorrichtung (11) bevorratet ist;

2) Herstellen einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und mindestens einem plattenförmigen Werkstück (8);

3) Verfahren des mindestens einen Führungselements (9), bis dieses sich in einer Position befindet, in der es tangential zu derjenigen Fläche des plattenförmigen Werkstücks (8) ist, die dem Bearbeitungstisch (5) zugewandt ist;

4) Verfahren der Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und dem mit dieser kraft- und/oder formschlüssig verbundenen mindestens einen plattenförmigen

Werkstück (8), wobei die Verfahrbewegung parallel zur ersten Richtung (RI) orientiert ist;

5) simultanes Verfahren der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und des mindestens einen Führungselements (9) parallel zur zweiten Richtung (R2), bis das mindestens eine plattenförmige Werkstück (8) die

Werkstückauflageebene (13) des Bearbeitungstisches (5) berührt;

6) Lösen der Kraft- und/oder Formschlüssigen

Verbindung zwischen der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und dem mindestens einen plattenförmigen Werkstück (8);

7) Befestigen des mindestens einen plattenförmigen

Werkstücks (8) am Bearbeitungstisch (5), bevorzugt unter Verwendung von Vakuumspannelementen;

8) Bearbeiten des mindestens einen plattenförmigen

Werkstücks ( 8 ) ; wobei die Reihenfolge der schritte variiert werden kann, und wobei der spitzte Winkel, den das mindestens eine plattenförmige Werkstück (8) während der Schritte 1) bis 8) mit der Werkstückauflageebene (13)

einschließt, bevorzugt einen Wert zwischen 0 und 45° und besonders bevorzugt einen Wert zwischen 0 und 15° einnimmt .

13. Verfahren nach Anspruch 12, weiter umf assend den Schritt :

Verfahren des nächsten zu bearbeitenden plattenförmigen Werkstücks (8), parallel zur zweiten Richtung (R2), während es in oder auf der Lagervorrichtung (11) bevorratet ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Bearbeitungsmaschine (12) so ausgebildet ist, dass die Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) parallel zu einer dritten Richtung R3 verfahrbar ist, wobei die dritte Richtung R3 gegenüber der ersten Richtung (RI) und der zweiten Richtung (R2) verschieden ist, und wobei die Bearbeitungsmaschine (12) eine zweite Lagervorrichtung (11a) umfasst, weiter umfassend die Schritte :

1) Herstellen einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und mindestens einem bearbeiteten plattenförmigen Werkstück (80);

2) Simultanes Verfahren der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und des mindestens einen Führungselements (9) parallel zur zweiten Richtung (R2);

3) Simultanes Verfahren der

Werkstückaufnahmeeinrichtung (7) und des damit kraft- und/oder Formschlüssig verbundenen

mindestens einen bearbeiteten plattenförmigen

Werkstücks (80) parallel zur dritten Richtung R3, wobei das mindestens eine bearbeitete

plattenförmige Werkstück (80) nach Abschließen der Verfahrbewegung auf oder in der zweiten

Lagervorrichtung (11a) bevorratet ist.