EP4094890B1 - Device for processing flat workpieces - Google Patents
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- EP4094890B1 EP4094890B1 EP22165338.9A EP22165338A EP4094890B1 EP 4094890 B1 EP4094890 B1 EP 4094890B1 EP 22165338 A EP22165338 A EP 22165338A EP 4094890 B1 EP4094890 B1 EP 4094890B1
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- B24B7/07—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a stationary work-table
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- B24B27/00—Other grinding machines or devices
- B24B27/0076—Other grinding machines or devices grinding machines comprising two or more grinding tools
Definitions
- the invention relates to a device for processing flat workpieces, which has a machine frame which includes a workpiece support and at least one carrier unit that can be positioned relative to the workpiece support.
- the device further has a first and at least a second processing head, each processing head being connected to the carrier unit.
- Each machining head comprises a tool carrier which is rotatably mounted on the carrier unit about a first axis perpendicular to the workpiece support surface and which carries at least one tool which is rotatably mounted on the tool carrier eccentrically to the first axis about a second axis perpendicular to the workpiece support surface and is connected to a planetary gear .
- the planetary gear meshes with a sun gear that is coaxial with the first axis.
- the tool carriers of the processing heads can be driven by at least one first drive unit.
- the device for machining flat workpieces includes both the tool carrier of the first machining head and the tool carrier of the second machining head are each arranged in such a way that they are displaceable relative to the carrier unit in a displacement region along the first axis, the distance between the tool carriers can be adjusted relative to the surface of the workpiece to be machined, regardless of the position of the tool carrier further processing head or the further processing heads. Due to the possibility of displacement along the first axis of the respective processing head, all tools of the respective head are positioned, so that even when machining the edge area of the workpiece, with appropriate control, the tool carrier is only moved towards the workpiece when the workpiece is in the machining area of the respective processing head is located, preferably covering 50% of the processing area.
- each processing head is assigned a second drive unit, which is designed to move the tool carrier of the respective processing head in the respective displacement range.
- the respective second drive unit can move the tool carrier along the displacement area into the position away from the workpiece and then, when a workpiece enters the processing area of the respective processing head and covers a preset area of the respective processing area, can be moved in the direction of the workpiece.
- Fig.5 shows a schematic sectional view of a device 300 for processing flat workpieces 14 according to a third embodiment.
- the device 300 has, in contrast to the device after Fig.1 only two processing heads 22, 24 arranged next to one another.
- the first drive unit 72 designed as an electric motor, drives a rotatably mounted drive shaft 302, with a drive pinion 304 being connected to the drive shaft 302 in a rotationally fixed manner.
- the drive pinion 304 is in direct engagement with a gear 306 that is non-rotatably connected to the drive shaft 64 and is in engagement via an intermediate gear 308 with a gear 310 that is non-rotatably connected to the drive shaft 62.
- Fig.10 shows a first schematic view of the arrangement 500 Fig.8 from the front, with the sensor unit 520 having been hidden.
- Fig.11 shows a second schematic view of the arrangement 500 Fig.8 from the front, with only the sensor unit 520 and not the device 10 being shown.
- the sensor unit 520 comprises a large number of sensor elements, which in the exemplary embodiment are designed as laser distance measuring units and one of which is designated 522.
- Twelve sensor elements 522 are assigned to the processing area 112 to 120, with the detection areas in Fig.11 are marked A to E.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken, die einen Maschinenrahmen hat, der eine Werkstückauflage und mindestens eine relativ zur Werkstückauflage positionierbare Trägereinheit umfasst. Die Vorrichtung hat weiterhin einen ersten und mindestens einem zweiten Bearbeitungskopf, wobei jeder Bearbeitungskopf mit der Trägereinheit verbunden ist. Jeder Bearbeitungskopf umfasst einen Werkzeugträger, der an der Trägereinheit um eine zur Werkstückauflage senkrechte erste Achse drehbar gelagert ist und der mindestens ein Werkzeug trägt, das an dem Werkzeugträger exzentrisch zur ersten Achse um eine zur Werkstückauflagefläche senkrechte zweite Achse drehbar gelagert und mit einem Planetenrad verbunden ist. Das Planetenrad steht mit einem zur ersten Achse koaxialen Sonnenrad in Getriebeeingriff. Die Werkzeugträger der Bearbeitungsköpfe sind mittels mindestens einer ersten Antriebseinheit antreibbar.The invention relates to a device for processing flat workpieces, which has a machine frame which includes a workpiece support and at least one carrier unit that can be positioned relative to the workpiece support. The device further has a first and at least a second processing head, each processing head being connected to the carrier unit. Each machining head comprises a tool carrier which is rotatably mounted on the carrier unit about a first axis perpendicular to the workpiece support surface and which carries at least one tool which is rotatably mounted on the tool carrier eccentrically to the first axis about a second axis perpendicular to the workpiece support surface and is connected to a planetary gear . The planetary gear meshes with a sun gear that is coaxial with the first axis. The tool carriers of the processing heads can be driven by at least one first drive unit.
Bekannte Vorrichtungen zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken sind oft derart ausgeführt, dass der Abstand zwischen den Bearbeitungswerkzeugen und einer Werkstückauflage zur Auflage des zu bearbeitenden Werkstücks vorzugsweise motorisch einstellbar ist. So ist aus dem Dokument
Bei solchen bekannten Schleifmaschinen wird der Abstand aller Bearbeitungsköpfe bzw. aller Werkzeuge gleichzeitig verändert. Insbesondere bei unebenen flächigen Werkstücken muss ein relativ großer Abstand zum Werkstück eingehalten werden, wobei es vorkommen kann, dass einzelne Bereiche des Werkstücks dann nicht mehr von den Werkzeugen kontaktiert werden und dadurch nicht bearbeitet werden. Darüber hinaus ist beispielsweise aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Beim Zuschnitt von plattenförmigen bzw. flächigen Metallstücken durch Schneidbrennen oder ähnliche Bearbeitungsverfahren können sich die so hergestellten flächigen Werkstücke verziehen, so dass sie keine ebene zu bearbeitende Oberfläche aufweisen. Überschreitet die unebene Oberflächenstruktur des zu bearbeitenden Werkstücks ein gewisses Maß, insbesondere die in der DIN hierfür festgelegten Toleranzen, besteht die Gefahr, dass Werkzeuge bei der Bearbeitung des Werkstücks beschädigt und/oder Oberflächenbereiche des Werkstücks von Bearbeitungswerkzeugen nicht ausreichend bearbeitet, insbesondere nicht kontaktiert, werden.When cutting plate-shaped or flat pieces of metal by cutting or similar processing processes, the flat workpieces produced in this way can become distorted so that they do not have a flat surface to be processed. If the uneven surface structure of the workpiece to be machined exceeds a certain level, in particular the tolerances specified for this in DIN, there is a risk that tools will be damaged when machining the workpiece and/or surface areas of the workpiece will not be sufficiently machined, in particular not contacted, by machining tools .
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken mit Hilfe von Planetenköpfen anzugeben, bei der auch unebene flächige Werkstücke zuverlässig bearbeitet werden können.The object of the invention is to provide a device for processing flat workpieces with the aid of planetary heads, in which even uneven flat workpieces can be processed reliably.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This task is solved by a device with the features of
Insbesondere dadurch, dass die Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken gemäß Anspruch 1 sowohl der Werkzeugträger des ersten Bearbeitungskopfes als auch der Werkzeugträger des zweiten Bearbeitungskopfes jeweils derart angeordnet sind, dass sie jeweils in einem Verschiebebereich entlang der ersten Achse relativ zur Trägereinheit verschiebbar angeordnet sind, kann der Abstand der Werkzeugträger relativ zur zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks angepasst werden und zwar unabhängig von der Position des Werkzeugträgers des weiteren Bearbeitungskopfes bzw. der weiteren Bearbeitungsköpfe. Durch die Verschiebemöglichkeit entlang der ersten Achse des jeweiligen Bearbeitungskopfes erfolgt eine Positionierung aller Werkzeuge des jeweiligen Kopfes, so dass auch bei der Bearbeitung des Randbereichs des Werkstücks bei einer entsprechenden Ansteuerung der Werkzeugträger erst dann in Richtung Werkstück bewegt wird, wenn das Werkstück sich im Bearbeitungsbereich des jeweiligen Bearbeitungskopf befindet, bevorzugt 50 % des Bearbeitungsbereichs überdeckt. Dadurch wird ein Anstoßen einzelner Werkzeuge an die Werkstückkante verhindert. Ferner können die Werkzeuge mit einer vorbestimmten Andruckkraft, insbesondere durch die Gewichtskraft des Werkzeugträgers und der mit diesem verbundenen Elemente und/oder durch die Andruckkraft einer Antriebseinheit an die zu bearbeitende Oberfläche des flächigen Werkstücks angedrückt werden.In particular in that the device for machining flat workpieces according to
Flächige oder plattenförmige Werkstücke sind alle Werkstücke, deren den Bearbeitungsköpfen zugewandte Seite eine Oberfläche haben, die mit Hilfe der jeweiligen Werkzeuge der Bearbeitungsköpfe bearbeitbar sind. Die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks muss zumindest nicht in allen Bereichen parallel zur Werkstückauflage verlaufen, sondern kann auch kurvenförmige oder wellenförmige Bereiche haben. Insbesondere Blechzuschnitte oder gelagerte Hölzer können verzogen sein und keine zur Werkstückauflage exakt parallele Oberfläche haben. Durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 können mehr Oberflächenunebenheiten ausgeglichen werden, als die Werkzeuge der Bearbeitungsköpfe selbst ausgleichen können.Flat or plate-shaped workpieces are all workpieces whose side facing the processing heads has a surface that can be processed using the respective tools of the processing heads. The surface of the workpiece to be machined does not have to be parallel to the workpiece support in all areas, but can also have curved or wavy areas. In particular, sheet metal cuts or stored wood can be warped and do not have a surface that is exactly parallel to the workpiece support. The device according to
Vorzugsweise ist die Verschiebung des zweiten Bearbeitungskopfs in dem Verschiebebereich des zweiten Bearbeitungskopfs entlang der ersten Achse relativ zur Trägereinheit unabhängig von der Verschiebung bzw. von der Verschiebestellung des Werkezugträgers des ersten Bearbeitungskopfs. Hierdurch kann eine einfache Anpassung der Position der Bearbeitungsköpfe an die Oberfläche des zu bearbeitenden flächigen Werkstücks erfolgen.Preferably, the displacement of the second processing head in the displacement range of the second processing head along the first axis relative to the carrier unit is independent of the displacement or displacement position of the tool carrier of the first processing head. This makes it easy to adjust the position of the Processing heads are carried out on the surface of the flat workpiece to be machined.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Sonnenrad des jeweiligen Bearbeitungskopfs drehfest an der Trägereinheit angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Werkzeugträger aller Bearbeitungsköpfe entlang der jeweiligen ersten Achse verschiebbar angeordnet, so dass über die gesamte Bearbeitungsbreite der Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken eine Anpassung an den Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden flächigen Werkstücks einfach möglich ist. Die Werkzeuge sind dabei vorzugsweise Abschlagwerkzeuge, insbesondere zum Abschlagen von Schlacke, Schleifwerkzeuge zum Schleifen der zu bearbeitenden Oberfläche des flächigen Werkstücks und/oder Bürstenwerkzeuge zum Bürsten der Oberfläche der zu bearbeitenden flächigen Werkstücke. Mit Hilfe der Abschlagwerkzeuge können auch Leimreste von Holzwerkstücken, insbesondere von Leimhölzern, entfernt werden.Furthermore, it is advantageous if the sun wheel of the respective processing head is arranged on the carrier unit in a rotationally fixed manner. Preferably, the tool carriers of all processing heads are arranged to be displaceable along the respective first axis, so that an adjustment to the course of the surface of the flat workpiece to be processed is easily possible over the entire processing width of the device for processing flat workpieces. The tools are preferably knocking tools, in particular for knocking off slag, grinding tools for grinding the surface of the flat workpiece to be machined and/or brush tools for brushing the surface of the flat workpieces to be machined. With the help of the knock-off tools, glue residues can also be removed from wooden workpieces, especially from glued timber.
Durch die Möglichkeit, die Bearbeitungsköpfe in den jeweiligen Verschiebebereich zu verschieben, können die Bearbeitungsköpfe dem Oberflächenverlauf des Werkstücks folgen und können insbesondere ausweichen, wenn sich der Abstand zwischen Trägereinheit und Werkstückoberfläche im Bearbeitungsbereich des jeweiligen Bearbeitungskopfes verringert. Dadurch können größere Höhenunterschiede im Oberflächenverlauf ausgeglichen werden, als bei Vorrichtungen mit nicht individuell verschiebbaren Bearbeitungsköpfen, bei denen Höhenunterschiede, wenn überhaupt, nur durch die Werkzeuge ausgeglichen werden können. So ermöglichen beispielsweise Bürstenwerkzeuge oder Werkzeuge, die jeweils einen Schleifkörper und eine Vielzahl von Schleifblättern, die in die Zylinder- und Drehachse der zylindrischen Schleifkörper enthaltenen radialen Ebenen angeordnet sind, umfassen, einen Höhenunterschiedsausgleich von einigen Millimetern.Due to the possibility of moving the processing heads into the respective displacement area, the processing heads can follow the surface course of the workpiece and can in particular move away if the distance between the carrier unit and the workpiece surface in the processing area of the respective processing head decreases. This means that larger differences in height in the surface can be compensated for than with devices with processing heads that cannot be moved individually, where height differences can only be compensated for, if at all, by the tools. For example, brush tools or tools that each include a grinding body and a plurality of grinding sheets, which are arranged in the radial planes contained in the cylinder and rotation axes of the cylindrical grinding bodies, enable a height difference compensation of a few millimeters.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drehrichtung der ersten Antriebseinheit änderbar ist, so dass eine den Erfordernissen angepasste Bearbeitung der flächigen Werkstücke einfach möglich ist. Durch die Änderung der Drehrichtung ist insbesondere eine Verlängerung der Standzeit von Abschlagwerkzeugen und/oder Bürstenwerkzeugen einfach möglich.It is particularly advantageous if the direction of rotation of the first drive unit can be changed, so that processing of the flat workpieces adapted to the requirements is easily possible. By changing the direction of rotation, it is particularly easy to extend the service life of knock-off tools and/or brush tools.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der jeweiligen Bearbeitungskopf derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Werkzeuge die Unterseite eines auf einer Werkstückauflage aufliegenden Werkstücks bearbeiten. Alternativ können die Bearbeitungsköpfe jeweils derart ausgebildet und angeordnet sein, dass die Werkzeuge die Oberseite eines auf der Werkstückauflage aufliegenden Werkstücks bearbeiten.Furthermore, it is advantageous if the respective processing head is designed and arranged in such a way that the tools process the underside of a workpiece resting on a workpiece support. Alternatively, the processing heads can each be designed and arranged in such a way that the tools process the top side of a workpiece resting on the workpiece support.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jedem Bearbeitungskopf eine zweite Antriebseinheit zugeordnet ist, die ausgebildet ist, den Werkzeugträger des jeweiligen Bearbeitungskopfes im jeweiligen Verschiebebereich zu verschieben. Insbesondere kann die jeweilige zweite Antriebseinheit den Werkzeugträger entlang des Verschiebebereichs in die vom Werkstück entfernte Position bewegen und dann, wenn ein Werkstück in den Bearbeitungsbereich des jeweiligen Bearbeitungskopfs gelangt und eine voreingestellte Fläche des jeweiligen Bearbeitungsbereichs überdeckt, in Richtung des Werkstücks bewegt werden.It is particularly advantageous if each processing head is assigned a second drive unit, which is designed to move the tool carrier of the respective processing head in the respective displacement range. In particular, the respective second drive unit can move the tool carrier along the displacement area into the position away from the workpiece and then, when a workpiece enters the processing area of the respective processing head and covers a preset area of the respective processing area, can be moved in the direction of the workpiece.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine erste Sensoreinheit vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, das Vorhandensein eines zu bearbeitenden Werkstücks und/oder Eintreffen eines zu bearbeitenden Werkstücks und/oder den Abstand der zu bearbeitenden Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks zur Werkstückauflage im Bearbeitungsbereich eines Bearbeitungskopfes zu detektieren und eine entsprechende Sensorinformation zu erzeugen und zu einer Steuereinheit zu übertragen. Hierdurch ist es möglich, das Eintreffen oder das Vorhandensein des Werkstücks im Bearbeitungsbereich und/oder den Verlauf der Oberfläche des Werkstücks zu detektieren und bei der Ansteuerung der Bearbeitungsköpfe zu berücksichtigen. Alternativ zur ersten Sensoreinheit können der Steuereinheit entsprechende Informationen über die Geometrie des zu bearbeitenden Werkstücks zur Verfügung gestellt werden, insbesondere durch Übertragung entsprechender Daten aus einer Datenquelle und/oder durch Eingabe über eine Eingabeeinheit, beispielsweise durch eine Bedienperson.It is particularly advantageous if a first sensor unit is provided, which is designed in such a way that the presence of a workpiece to be machined and/or arrival of a workpiece to be machined and/or the distance of the surface to be machined of a workpiece to be machined from the workpiece support in the machining area of a machining head is provided to detect and generate corresponding sensor information and transmit it to a control unit. This makes it possible to detect the arrival or presence of the workpiece in the processing area and/or the course of the surface of the workpiece and to take this into account when controlling the processing heads. As an alternative to the first sensor unit, the control unit can be provided with corresponding information about the geometry of the workpiece to be machined, in particular by transmitting corresponding data from a data source and/or by input via an input unit, for example by an operator.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, die zweiten Antriebseinheiten der Bearbeitungsköpfe ausgehend von der Sensorinformation der ersten Sensoreinheit derart anzusteuern, dass zumindest ein Teil des Werkzeugs oder ein Teil der Werkzeuge des jeweiligen Bearbeitungskopfes die zu bearbeitende Oberfläche des im Bearbeitungsbereich des Bearbeitungskopfes befindlichen zu bearbeitenden Werkstücks kontaktieren. Hierdurch wird eine sichere und qualitativ hochwertige Bearbeitung des zu bearbeitenden Werkstücks sichergestellt.It is particularly advantageous if the control unit is designed in such a way that the second Drive units of the processing heads based on the sensor information of the first sensor unit to be controlled in such a way that at least part of the tool or part of the tools of the respective processing head contact the surface to be processed of the workpiece to be processed located in the processing area of the processing head. This ensures safe and high-quality processing of the workpiece to be machined.
Die erste Sensoreinheit kann insbesondere einen optischen Sensor, wie eine Lichtschranke, einen Lichttaster, eine Laserentfernungsmesseinheit, einen induktiven Geber, einen Reed Sensor und/oder einen mechanischen Schalter umfassen. Hierdurch kann eine einfache und kostengünstige Erfassung des Werkstücks zur Steuerung der zweiten Antriebseinheit erfolgen. Alternativ kann die Sensoreinheit auch eine Kamera umfassen, die zumindest die äußere Form des zu bearbeitenden flächigen Werkstücks erfasst und entsprechende Sensorinformationen erzeugt, wobei die Steuereinheit davon ausgehend die zweiten Antriebseinheiten ansteuert.The first sensor unit can in particular comprise an optical sensor, such as a light barrier, a light scanner, a laser distance measuring unit, an inductive transmitter, a reed sensor and/or a mechanical switch. This allows a simple and cost-effective detection of the workpiece to control the second drive unit. Alternatively, the sensor unit can also include a camera that detects at least the external shape of the flat workpiece to be machined and generates corresponding sensor information, with the control unit controlling the second drive units based on this.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bearbeitungsköpfe durch eine Positionierung der Trägereinheit und/oder durch eine entsprechende Ansteuerung der zweiten Antriebseinheiten in eine Bearbeitungsposition gebracht werden. Durch die Bearbeitungsposition haben die Bearbeitungsköpfe einen voreingestellten Abstand zur Werkstückauflage und/oder werden in Kontakt mit dem Werkstück gebracht. Der Kontakt mit dem Werkstück kann insbesondere mit Hilfe einer Sensoreinheit, z.B. mit einer Strommesseinheit zum Ermitteln der Stromaufnahme, oder mit Hilfe einer Sensoreinheit zum Detektieren des Drehmoments eines Antriebsmotors der ersten Antriebseinheit ermittelt werden. Während der Bearbeitung des zu bearbeitenden Werkstücks kann diese Sensorinformation, d.h. die Stromaufnahme oder das Drehmoment des Antriebsmotors, genutzt werden, um die zweite Antriebseinheit anzusteuern und/oder eine weitere Antriebseinheit zum Ändern der Position der Trägereinheit entsprechend anzusteuern.It is particularly advantageous if the processing heads are brought into a processing position by positioning the carrier unit and/or by correspondingly controlling the second drive units. Due to the processing position, the processing heads have a preset distance from the workpiece support and/or are brought into contact with the workpiece. The contact with the workpiece can be determined in particular with the aid of a sensor unit, for example with a current measuring unit for determining the current consumption, or with the aid of a sensor unit for detecting the torque of a drive motor of the first drive unit. During machining of the workpiece to be machined, this sensor information, i.e. the current consumption or the torque of the drive motor, can be used to control the second drive unit and/or to correspondingly control a further drive unit to change the position of the carrier unit.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Verschiebebereich des jeweiligen Werkzeugträgers durch einen Verstellbereich der jeweiligen zweiten Antriebseinheit begrenzt ist. Hierdurch ist eine einfache Begrenzung des Verschiebebereichs möglich.It is particularly advantageous if the displacement range of the respective tool carrier is limited by an adjustment range of the respective second drive unit. This makes it possible to easily limit the displacement range.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Antriebseinheit jeweils eine pneumatische Antriebseinheit ist. Bei einer solchen pneumatischen Antriebseinheit ist die Andruckkraft besonders einfach einstellbar und beim Erhöhen einer Gegenkraft durch das zu bearbeitende Werkstück, insbesondere in Folge einer Verringerung des Abstandes der Werkstückoberfläche relativ zur Trägereinheit, kann mit Hilfe der pneumatischen Antriebseinheit die Andruckkraft einfach eingestellt und begrenzt werden, so dass der Werkzeugträger dem Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks folgen kann.It is particularly advantageous if the second drive unit is a pneumatic drive unit. With such a pneumatic drive unit, the pressure force is particularly easy to adjust and when increasing a counterforce by the workpiece to be machined, in particular as a result of a reduction in the distance of the workpiece surface relative to the carrier unit, the pressure force can be easily adjusted and limited with the help of the pneumatic drive unit, so that the tool carrier can follow the course of the surface of the workpiece to be machined.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Sensoreinheit den Verlauf der Oberfläche und/oder die Form eines in den Bearbeitungsbereich eines Bearbeitungskopfs gelangenden Abschnitts des zu bearbeitenden Werkstücks ermittelt und wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, die zweite Antriebseinheit des jeweiligen Bearbeitungskopfes ausgehend vom ermittelten Verlauf anzusteuern, wobei die Steuereinheit vorzugsweise derart ausgebildet ist, die zweite Antriebseinheit eines Bearbeitungskopfes derart anzusteuern, dass ein voreingestellter Abstand zwischen Werkzeugträger und zu bearbeitender Oberfläche nicht unterschritten, insbesondere auf dem voreingestellten Abstand gehalten wird, wenn der Abschnitt in den Bearbeitungsbereich des Bearbeitungskopfes gelangt. Hierbei kann der Werkzeugträger vom Werkstück wegbewegt werden, wenn sich der Abstand zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche und dem Werkzeugträger verringert. Ferner kann der jeweilige Werkzeugträger zum Werkstück hinbewegt werden, wenn sich der Abstand zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche und dem Werkzeugträger vergrößert. Hierdurch wird die Position des jeweiligen Bearbeitungskopfes einfach an den Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks angepasst.It is particularly advantageous if the first sensor unit determines the course of the surface and/or the shape of a section of the workpiece to be machined that enters the processing area of a machining head and if the control unit is designed in such a way as to control the second drive unit of the respective machining head based on the determined course , wherein the control unit is preferably designed to control the second drive unit of a machining head in such a way that a preset distance between the tool carrier and the surface to be machined is not exceeded, in particular is maintained at the preset distance when the section enters the machining area of the machining head. The tool carrier can be moved away from the workpiece when the distance between the surface to be machined and the tool carrier decreases. Furthermore, the respective tool carrier can be moved towards the workpiece if the distance between the surface to be machined and the tool carrier increases. This means that the position of the respective processing head is easily adapted to the course of the surface of the workpiece to be processed.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mindestens eine dritte Antriebseinheit hat, wobei die dritte Antriebseinheit und die Trägereinheit derart ausgebildet sind, dass die Trägereinheit zusammen mit den Bearbeitungsköpfen in Richtung der Werkstückauflage und in entgegengesetzter Richtung mit Hilfe der dritten Antriebseinheit bewegbar ist. Alternativ oder zusätzlich können die mindestens zwei Bearbeitungsköpfe in einer einzigen Reihe quer zu einer Transportrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks nebeneinander in der Trägereinheit angeordnet sein. Ferner kann die Trägereinheit parallel zur Werkstückauflage ausgerichtet sein.Furthermore, it is advantageous if the device has at least one third drive unit, the third drive unit and the carrier unit being designed such that the carrier unit can be moved together with the processing heads in the direction of the workpiece support and in the opposite direction with the aid of the third drive unit. Alternatively or additionally, the at least two processing heads can be arranged next to each other in the carrier unit in a single row transverse to a transport direction of the workpiece to be processed. Furthermore, the carrier unit can be parallel to the Workpiece support must be aligned.
Die dritte Antriebseinheit kann mindestens einen motorisch angetriebenen Spindelantrieb umfassen. Durch die dritte Antriebseinheit kann die Trägereinheit insbesondere zum Werkstück hin bewegt werden, um einen Verschleiß der Werkzeuge auszugleichen, vorzugsweise dann, wenn die Bearbeitungsköpfe unterhalb der Werkstückauflage angeordnet sind. Sind die Bearbeitungsköpfe oberhalb der Werkstückauflage angeordnet, kann durch eine Positionierung der Trägereinheit sowohl ein Ausgleich des Verschleißes der Werkzeuge als auch eine Anpassung der Vorrichtung an die Materialdicke des zu bearbeitenden Werkstücks erfolgen.The third drive unit can include at least one motor-driven spindle drive. By means of the third drive unit, the carrier unit can be moved in particular towards the workpiece in order to compensate for wear on the tools, preferably when the processing heads are arranged below the workpiece support. If the processing heads are arranged above the workpiece support, the wear of the tools can be compensated for as well as the device can be adapted to the material thickness of the workpiece to be processed by positioning the carrier unit.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Werkzeugträger über eine Antriebswelle mit der ersten Antriebseinheit verbunden ist. Zum Verschieben des Werkzeugträgers kann die Antriebswelle, vorzugsweise mit Hilfe mindestens eines Nadellagers, drehbar und im Verschiebebereich entlang der ersten Achse verschiebbar gelagert sein. Alternativ kann zumindest ein Bereich der Antriebswelle als Zapfwelle ausgebildet sein. Hierdurch ist eine einfache Verschiebung des Werkzeugträgers relativ zur Trägereinheit möglich.Furthermore, it is advantageous if the tool carrier is connected to the first drive unit via a drive shaft. To move the tool carrier, the drive shaft can be mounted rotatably and displaceably along the first axis in the displacement area, preferably with the aid of at least one needle bearing. Alternatively, at least a region of the drive shaft can be designed as a PTO shaft. This makes it possible to easily move the tool carrier relative to the carrier unit.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn der Verschiebebereich eine Länge im Bereich von 2 mm bis 60 mm, insbesondere eine Länge im Bereich von 5 mm bis 40 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 20 mm hat. Hierdurch können Toleranzen in der Ebenheit der zu bearbeitenden flächigen Werkstücke einfach ausgeglichen werden. Solche Toleranzen können insbesondere bei der Vorverarbeitung dieser Werkstücke, wie Schneidbrennen oder Laserschneiden, entstehen.Furthermore, it is particularly advantageous if the displacement region has a length in the range of 2 mm to 60 mm, in particular a length in the range of 5 mm to 40 mm, preferably in the range of 10 mm to 20 mm. This allows tolerances in the flatness of the flat workpieces to be machined to be easily compensated for. Such tolerances can arise in particular during the pre-processing of these workpieces, such as burning or laser cutting.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Planetenräder in direktem Eingriff mit dem jeweiligen Sonnenrad oder über jeweils ein Zwischenrad mit dem jeweiligen Sonnenrad in Eingriff stehen. Hierdurch ist eine einfache und sichere Kraftübertragung bei einem einfachen Aufbau der Vorrichtung möglich.It is particularly advantageous if the planet gears are in direct engagement with the respective sun gear or are in engagement with the respective sun gear via an intermediate gear. This enables simple and safe power transmission with a simple structure of the device.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Sonnenrad ein Sonnenzahnrad ist und wenn das Zwischenrad ein Zwischenzahnrad ist und/oder wenn die Planetenräder Planetenzahnräder sind. Hierdurch ist eine sichere formschlüssige Kraftübertragung möglich, so dass eine exakte Steuerung der Planetenköpfe möglich ist. Insbesondere tritt dadurch kein Schlupf auf, wie er bei Riemenantrieben oder Reibrädern häufig auftritt.Furthermore, it is advantageous if the sun gear is a sun gear and if the intermediate gear is an intermediate gear and/or if the planet gears are planetary gears are. This enables a secure, positive power transmission, so that precise control of the planetary heads is possible. In particular, this means that no slip occurs, as often occurs with belt drives or friction wheels.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die Antriebswelle über eine formschlüssige Getriebestufe, insbesondere über Zahnräder, mit der zweiten Antriebseinheit verbunden ist. Alternativ hierzu kann auch für jeden Planetenkopf ein Direktantrieb vorgesehen sein. Beide Varianten ermöglichen einen besonders einfachen und sicheren Antrieb der Planetenköpfe.Furthermore, it is particularly advantageous if the drive shaft is connected to the second drive unit via a positive gear stage, in particular via gears. Alternatively, a direct drive can also be provided for each planetary head. Both variants enable a particularly simple and safe drive of the planetary heads.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn beim Verschieben des Werkzeugträgers eines Bearbeitungskopfes im Verschiebebereich entlang der ersten Achse eine Verschiebung der Planetenräder relativ zum Sonnenrad des jeweiligen Bearbeitungskopfes erfolgt. Hierdurch ist ein einfacher und platzsparender Aufbau der Vorrichtung möglich.Furthermore, it is advantageous if when the tool carrier of a machining head is moved in the displacement area along the first axis, the planet gears are displaced relative to the sun gear of the respective machining head. This enables the device to be constructed in a simple and space-saving manner.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Zahnbreite der Planetenzahnräder oder die Zahnbreite der Zwischenzahnräder um den Verstellbereich breiter als die Zahnbreite des Sonnenrades ist. Hierdurch kann das im Normalfall einen großen Durchmesser aufweisende Sonnenrad mit einer relativ schmalen Zahnbreite versehen werden, wobei die üblicherweise einen geringeren Durchmesser als das Sonnenrad aufweisenden Planetenzahnräder eine entsprechende größere Zahnbreite haben, so dass hierdurch Platz und Material eingespart werden können.Furthermore, it is advantageous if the tooth width of the planetary gears or the tooth width of the intermediate gears is wider than the tooth width of the sun gear by the adjustment range. As a result, the sun gear, which normally has a large diameter, can be provided with a relatively narrow tooth width, with the planet gears, which usually have a smaller diameter than the sun gear, having a correspondingly larger tooth width, so that space and material can be saved.
Ferner kann die Trägereinheit mit den Bearbeitungsköpfen oberhalb der Werkstückauflage angeordnet sein, so dass das Gewicht des Werkzeugträgers und/oder der Antriebswelle eine Kraft auf den Werkzeugträger in Richtung der Werkstückauflage ausüben kann. Hierdurch werden durch die Gewichtskraft des Werkzeugträgers, der Antriebswelle und der Werkzeuge eine Andruckkraft zur Bearbeitung durch die Werkzeuge erzeugt. Dadurch ist es möglich, dass zum Bearbeiten des Werkstücks die zweite Antriebseinheit keine oder nur eine geringe Andruckkraft zusätzlich ausüben muss.Furthermore, the carrier unit with the processing heads can be arranged above the workpiece support, so that the weight of the tool carrier and/or the drive shaft can exert a force on the tool carrier in the direction of the workpiece support. As a result, the weight of the tool carrier, the drive shaft and the tools generate a pressure force for processing by the tools. This makes it possible for the second drive unit to have to exert no or only a small additional pressure force to machine the workpiece.
Alternativ ist es möglich, den Werkzeugträger und/oder die Trägereinheit unterhalb eines Werkstückaufnahmebereichs oder einer Werkstücktransportebene der Werkstückauflage anzuordnen. Hierdurch kann die Unterseite des Werkstücks mit Hilfe der Werkzeuge bearbeitet werden. Die Andruckkraft wird dann vorzugsweise durch die zweite Antriebseinheit erzeugt.Alternatively, it is possible to place the tool carrier and/or the carrier unit underneath one To arrange the workpiece receiving area or a workpiece transport level of the workpiece support. This allows the underside of the workpiece to be machined using the tools. The pressing force is then preferably generated by the second drive unit.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine zweite Sensoreinheit hat, die ausgebildet ist, den Oberflächenverlauf eines auf der Werkzeugauflage aufliegenden Werkstücks zu erfassen. Hierdurch kann die Steuereinheit die zweiten Antriebseinheiten abhängig vom Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks ansteuern.Furthermore, it is advantageous if the device has a second sensor unit which is designed to detect the surface profile of a workpiece resting on the tool rest. This allows the control unit to control the second drive units depending on the shape of the surface of the workpiece to be machined.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bearbeitungsköpfe derart angeordnet sind, dass sich die Wirkungskreise der Werkzeuge benachbarter Bearbeitungsköpfe überschneiden. Hierdurch ist eine vollflächige Bearbeitung der Werkstücke über die gesamte Bearbeitungsbreite möglich, ohne dass Lücken entstehen, so dass auf mehrere, hintereinander angeordnete Reihen von Planetenköpfen verzichtet werden kann und nur eine Planetenkopfreihe erforderlich ist. Hierdurch kann die Vorrichtung sehr platzsparend aufgebaut werden.Furthermore, it is advantageous if the processing heads are arranged in such a way that the spheres of action of the tools of adjacent processing heads overlap. This allows full-surface machining of the workpieces over the entire machining width without creating gaps, so that there is no need for several rows of planetary heads arranged one behind the other and only one row of planetary heads is required. This allows the device to be constructed in a very space-saving manner.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn jeder Planetenkopf mindestens zwei, insbesondere 3, 4 oder 5 Werkzeuge und somit entsprechend viele Planetenräder hat. Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Vorrichtung möglich.It is also advantageous if each planetary head has at least two, in particular 3, 4 or 5 tools and thus a corresponding number of planetary gears. This enables a simple structure of the device.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Positionserfassungselement vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, zumindest das Erreichen des vom Werkezugträger entfernten Endes des Verschiebebereichs mindestens eines Werkzeugträgers zu detektieren. Die Steuereinheit kann dann die dritte Antriebseinheit beim Erreichen des vom Werkzeugträger entfernten Endes des Verstellbereichs derart ansteuern, dass die Trägereinheit von einem zu bearbeitenden Werkstück weg bewegt wird.It is particularly advantageous if at least one position detection element is provided, which is designed to detect at least the reaching of the end of the displacement region remote from the tool carrier of at least one tool carrier. The control unit can then control the third drive unit when it reaches the end of the adjustment range remote from the tool carrier in such a way that the carrier unit is moved away from a workpiece to be machined.
Alternativ oder zusätzlich kann eine dritte bzw. vierte Sensoreinheit vorgesehen sein, die einen Wert der Antriebsleistung, der Antriebskraft und/oder des Antriebsdrehmoments der ersten Antriebseinheit ermittelt. Die Steuereinheit kann dann den durch die dritte Sensoreinheit ermittelten Wert mit einem voreingestellten, insbesondere aufgrund weiterer Betriebsparameter berechneten, Grenzwert vergleichen. Ferner kann die Steuereinheit beim Erreichen oder Überschreiten des Grenzwertes die zweite und/oder dritte Antriebseinheit derart ansteuern, dass der Abstand mindestens eines Werkzeugträgers oder aller Werkzeugträger zur Werkstückauflage oder zum Werkstück vergrößert wird. Hierdurch ist eine einfache automatische Ansteuerung der zweiten und/oder dritten Antriebseinheit möglich.Alternatively or additionally, a third or fourth sensor unit can be provided, which determines a value of the drive power, the drive force and/or the drive torque of the first drive unit. The control unit can then use the third one Compare the value determined by the sensor unit with a preset limit value, in particular calculated based on other operating parameters. Furthermore, when the limit value is reached or exceeded, the control unit can control the second and/or third drive unit in such a way that the distance of at least one tool carrier or all tool carriers to the workpiece support or to the workpiece is increased. This makes simple automatic control of the second and/or third drive unit possible.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung von Bearbeitungsbereichen der Vorrichtung nach
Fig.1 mit ersten Werkzeugen zum Bearbeiten des Werkstücks; - Fig. 3
- eine schematische Darstellung von Bearbeitungsbereichen der Vorrichtung nach
Fig.1 mit zweiten Werkzeugen zum Bearbeiten des Werkstücks; - Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken gemäß einer dritten Ausführungsform;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung von Bearbeitungsbereichen der Vorrichtung nach
Fig.5 ; - Fig. 7
- eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken gemäß einer vierten Ausführungsform;
- Fig. 8
- eine schematische Draufsicht auf eine Anordnung zum Bearbeiten von flächigen Werkstücken;
- Fig. 9
- eine schematische Seitenansicht der Anordnung nach
Fig. 8 ; - Fig. 10
- eine erste schematische Ansicht der Anordnung nach
Fig. 8 von vorn; und - Fig. 11
- eine zweite schematische Ansicht der Anordnung nach
Fig. 8 von vorn.
- Fig. 1
- a schematic representation of a device for processing flat workpieces according to a first embodiment;
- Fig. 2
- a schematic representation of processing areas of the device
Fig.1 with initial tools for processing the workpiece; - Fig. 3
- a schematic representation of processing areas of the device
Fig.1 with second tools for processing the workpiece; - Fig. 4
- a schematic representation of a device for processing flat workpieces according to a second embodiment;
- Fig. 5
- a schematic sectional view of a device for processing flat workpieces according to a third embodiment;
- Fig. 6
- a schematic representation of processing areas of the device
Fig.5 ; - Fig. 7
- a schematic sectional view of a device for processing flat workpieces according to a fourth embodiment;
- Fig. 8
- a schematic top view of an arrangement for processing flat workpieces;
- Fig. 9
- a schematic side view of the arrangement
Fig. 8 ; - Fig. 10
- a first schematic view of the arrangement
Fig. 8 from the beginning; and - Fig. 11
- a second schematic view of the arrangement
Fig. 8 from the beginning.
Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Trägereinheit 20, die mit Hilfe einer Antriebseinheit 74 relativ zum Maschinenrahmen 12 orthogonal zur Auflageebene 18 bewegbar angeordnet ist. Mit der Trägereinheit 20 sind mehrere Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 verbunden, die als Planetenköpfe 22 bis 30 ausgeführt sind und jeweils zwei Werkzeuge 32 bis 50 umfassen. Bei anderen Ausführungsformen können auch mehr als zwei, insbesondere drei, vier oder fünf, Werkzeuge 32 bis 50 je Bearbeitungskopf 22 bis 30 vorgesehen sein.The
Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine erste Antriebseinheit 72 zum Antrieb der Bearbeitungsköpfe 22 bis 30, wobei die als Planetenköpfe ausgeführten Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 jeweils ein feststehendes Sonnenrad und einen mit Hilfe der ersten Antriebseinheit 72 antreibbaren Werkzeugträger haben. Die Werkzeugträger sind an der Trägereinheit 20 jeweils um eine zur Werkstückauflage 16 durch die Längsachse einer Antriebswelle 62 bis 70 des jeweiligen Bearbeitungskopfes 22 bis 30 definierten senkrechten ersten Achse drehbar gelagert. Der Werkzeugträger trägt jeweils zwei Werkzeuge 32 bis 50, die an dem Werkzeugträger exzentrisch zur ersten Achse um eine zur Auflageebene 18 senkrechte zweite Achse drehbar gelagert und jeweils mit einem Planetenrad verbunden sind. Das Planetenrad steht mit dem zur ersten Achse koaxialen Sonnenrad in Getriebeeingriff. Der Werkzeugträger des jeweiligen Bearbeitungskopfs 22 bis 30 ist derart angeordnet, dass er in einem Verschiebebereich A1 bis A5 entlang der ersten Achse relativ zur Trägereinheit 20 verschiebbar ist.The
Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin zweite Antriebseinheiten 52 bis 60, durch die die Werkzeugträger der Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 unabhängig voneinander in Richtung der Pfeile A1 bis A5 entlang ihres jeweiligen Verschiebebereichs bewegt werden. Somit sind die Werkzeugträger aller Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 entlang der jeweiligen ersten Achse verschiebbar angeordnet. Hierdurch kann der Abstand der Werkzeuge 32 bis 50 relativ zur Auflageebene 18 bzw. relativ zu der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 14 eingestellt und insbesondere individuell an den Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 14 angepasst werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Steuereinheit 76 die Antriebseinheiten 52 bis 60 abhängig davon ansteuert, ob sich das zu bearbeitende Werkstück 14 bereits im Bearbeitungsbereich des jeweiligen Bearbeitungskopfes 22 bis 30 befindet, insbesondere ob das Werkstück 14 einen voreingestellten Prozentsatz von beispielsweise 50 % des Bearbeitungsbereichs des jeweiligen Bearbeitungskopfes 22 bis 30 bedeckt. Hierdurch wird sichergestellt, dass das jeweilige Werkzeug 32 bis 50 nicht zu tief relativ zur Werkstückoberfläche angeordnet ist, so dass Beschädigungen insbesondere der Werkzeuge 32 bis 50 und der Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 vermieden werden. Die Werkzeuge 32 bis 50 sind bei der ersten Ausführungsform abrasive Werkzeuge 32 bis 50, die im Wesentlichen zylindrische Schleifkörper haben. Die Schleifkörper umfassen jeweils eine Vielzahl von Schleifblättern, die in die Zylinder- und Drehachse der zylindrischen Schleifkörper enthaltenen radialen Ebenen angeordnet sind. Die Anordnung der Schleifblätter ist in
Bei solchen abrasiven Werkzeugen 32 bis 50 wird der Bearbeitungskopf 22 bis 30 mit Hilfe der zweiten Antriebseinheiten 52 bis 60 durch die Steuereinheit 76 derart angesteuert, dass die Schleifblätter oder Schleifkörper so weit in Richtung des zu bearbeitenden Werkstücks 14 bewegt, dass die Schleifblätter nach einem Kontakt mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 14 elastisch verformt werden. Vorzugsweise werden die Werkzeuge 32 bis 50 soweit in Richtung des Werkstücks 14 bewegt, dass die Schleifblätter der Werkzeuge 32 bis 50 mit einer voreingestellten Tiefe in den Bereich des Werkstücks 14 hineinragen, vorzugsweise mit einer Tiefe im Bereich von 1 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm, wenn sich kein Werkstück 14 in dem Bearbeitungsbereich des Werkzeugs 32 bis 50 befinden würde. Die Werkzeuge 32 bis 50 haben somit einen Abstand zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 14 im Bereich von -1 mm bis -5 mm, insbesondere - 3 mm.With such
Bei Abschlagwerkzeugen, wie sie beispielsweise in
Im Unterschied zur Vorrichtung 10 nach
Die Planetenzahnräder 122, 124 stehen mit dem drehfest angeordneten Sonnenrad 102 in Eingriff und rollen bei einer Drehbewegung des Werkzeugträgers 320 am Sonnenrad 102 ab. In gleicher Weise rollen die Planetenräder 126, 128 bei einer Drehbewegung des Werkzeugträgers 322 am Sonnenrad 104 ab, so dass die Werkzeuge 36, 38 auf einer Planetenbahn um die Drehachse der Antriebswellen 62, 64 bewegt werden und dabei selbst eine Drehbewegung ausführen, wie dies durch die Pfeile in
Der Hub des Kolbens des Pneumatikzylinders der zweiten Antriebseinheiten 52, 54 begrenzt den Verschiebebereich der Werkzeugträger 320, 322 und somit der Werkzeuge 32 bis 38. In
Die Sensoreinheit 520 kann dabei Lichtschranken, Lichttaster, Lasererntfernungsmesseinheiten, mindestens eine Kamera, vorzugsweise eine Zeilenkamera, mindestens einen induktiven Sensor und/oder mindestens einen Reed-Kontakt, mechanische Schalter, insbesondere Schaltrollen, Ultraschallsensoren, insbesondere Ultraschallentfernungsmesssensoren, umfassen. Die Sensoreinheit 520 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie jede beliebige Form und/oder Lage des Werkstücks 14 detektieren kann. Davon ausgehend kann die Steuereinheit 76 gezielt Bereiche auswählen und die zweiten Antriebseinheiten 52 bis 60 derart ansteuern kann, dass die Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 ausgewählte Bereiche der Oberfläche des Werkstücks 14 bearbeiten.The
Bei anderen Ausführungsformen kann auch auf das Vorsehen der Sensoreinheit 520 verzichtet werden, wenn die Geometrie des Werkstücks 14 durch die Eingabe und/oder Übertragung entsprechender Daten an die Steuereinheit 76 erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit 520 beispielsweise mit Hilfe mehrere Laserabstandsmesseinheiten den Verlauf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 14 im Erfassungsbereich der Sensoreinheit 520 ermittelt, wobei der jeweilige Erfassungsbereich in Transportrichtung P1 nachfolgend dem Bearbeitungsbereich 112 bis 120 entspricht. Hierdurch ist eine einfache und exakte Ansteuerung der zweiten Antriebseinheiten 52 bis 60 in Abhängigkeit des mit Hilfe der Sensoreinheit 520 erfassten Verlaufs der zu bearbeitenden Oberfläche im entsprechenden Bearbeitungsbereich 112 bis 120 möglich.In other embodiments, the provision of the
Bei anderen Ausführungsformen kann anstatt der Vorrichtung 10 auch eine der Vorrichtungen 200, 300 oder 400 eingesetzt werden, wobei die Sensoreinheit 520 bei den Ausführungsformen 200, 400 die Unterseite des zu bearbeitenden Werkstücks 14 abtastet.In other embodiments, one of the
Wie bereits erwähnt können die Drehrichtungen und damit die Bearbeitungsgeschwindigkeiten der Werkzeuge 32 bis 50, 82 bis 100, durch das Vorsehen bzw. Nichtvorsehen von Zwischenrädern 142 bis 148 beeinflusst werden. Bei anderen Ausführungsformen kann auch das jeweilige Sonnenrad 102 bis 110 der Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 mit Hilfe einer weiteren Antriebseinheit angetrieben werden. Dadurch kann die Drehzahl der Planetenräder 122 bis 140 und somit der Werkzeuge 32 bis 50, 82 bis 100 unabhängig von der Drehzahl der Bearbeitungsköpfe 22 bis 30 eingestellt werden.As already mentioned, the directions of rotation and thus the processing speeds of the
- 10, 200, 300, 40010, 200, 300, 400
- Vorrichtung zum Bearbeiten von flächigen WerkstückenDevice for processing flat workpieces
- 1212
- MaschinenrahmenMachine frame
- 1414
- Werkstückworkpiece
- 1616
- WerkstückauflageWorkpiece support
- 1818
- Auflageebenesupport level
- 2020
- TrägereinheitCarrier unit
- 22 bis 3022 to 30
- Bearbeitungskopfmachining head
- 32 bis 50; 82 bis 10032 to 50; 82 to 100
- WerkzeugTool
- 52 bis 60, 72, 7452 to 60, 72, 74
- AntriebseinheitDrive unit
- 62 bis 7062 to 70
- Antriebswelledrive shaft
- 7676
- SteuereinheitControl unit
- 32a32a
- Schleifblattsanding sheet
- 82a82a
- AbschlagbolzenTee pin
- 102 bis 108102 to 108
- Sonnenradsun gear
- 112 bis 120112 to 120
- BearbeitungsbereichEditing area
- 122 bis 140122 to 140
- PlanetenradPlanetary gear
- 142 bis 148142 to 148
- Zwischenradintermediate wheel
- 302302
- Antriebswelledrive shaft
- 304304
- Antriebsritzeldrive sprocket
- 306,310306,310
- Zahnradgear
- 308308
- Zwischenzahnradintermediate gear
- 312 bis 318312 to 318
- NadellagerNeedle bearings
- 320, 322320, 322
- WerkzeugträgerTool carrier
- 500500
- Anordnungarrangement
- 510510
- Fördereinheitconveyor unit
- 512,514512,514
- Umlenkrollepulley
- 516516
- Förderbandconveyor belt
- 520520
- SensoreinheitSensor unit
- 522522
- SensorelementSensor element
- A0 bis A5A0 to A5
- AbstandDistance
- P1P1
- TransportrichtungTransport direction
- V1, V2V1, V2
- VerschiebebereichMove area
Claims (15)
- An apparatus for machining flat workpieces, comprisinga machine frame (12) including a workpiece support (16) and at least one carrier unit (20) positionable relative to the workpiece support (16),a first and at least a second machining head (22 to 30), each machining head (22 to 30) being connected to the carrier unit (20) and each machining head (22 to 30) comprising a tool carrier (320, 322) that is mounted on the carrier unit (20) rotatably about a first axis (62 to 70) perpendicular to the workpiece support (16) and that carries at least one tool (32 to 50) that is mounted on the tool carrier (320, 322) eccentrically to the first axis (62 to 70) rotatably about a second axis perpendicular to the workpiece support (16) and is connected to a planet wheel (122 to 140) that is gear-engaged with a sun wheel (102 to 110) that is coaxial to the first axis (62 to 70),the tool carrier (320, 322) of the machining heads (22 to 30) being drivable by at least a first drive unit (72), characterized in thatthe tool carrier (320) of the first machining head (22) is arranged such that it is movable in a shifting range (V1) along the first axis (62) relative to the carrier unit (20), andthat the tool carrier (322) of the second machining head (24) is arranged such that it is movable in a shifting area (V2) along the first axis (64) relative to the carrier unit (20).
- The apparatus according to claim 1, characterized in that a second drive unit (52 to 60) is allocated to each machining head (22 to 30), said second drive unit being configured to shift the tool carrier (320, 322) of the respective machining head (22 to 30) in the respective shifting range (V1 to V2),that a first sensor unit (520) is provided which is configured to detect the presence and/or the arrival and/or the distance of the surface to be machined of a workpiece (14) to be machined to the workpiece support (16) in the machining area (112 to 120) of a machining head (22 to 30) and to generate a corresponding sensor information and to transmit it to a control unit (76),that the control unit (76) is configured to control the second drive units (52 to 60) of the machining heads (22 to 30) based on the sensor information such that at least a part of the tool (32 to 50) or a part of the tools (32 to 50) of the respective machining head (22 to 30) contact the surface to be machined of the workpiece (14) to be machined that is present in the machining area (112 to 120) of the machining head (22 to 30).
- The apparatus according to claim 2, characterized in that the first sensor unit (520) determines in advance the course of the surface and/or the shape of a portion of the workpiece (14) to be machined entering the machining area (112 to 120) of a machining head (22 to 30), and
that the control unit (76) is configured to control the second drive unit (52 to 60) of the respective machining head (22 to 30) based on the determined course, the control unit (76) preferably being configured to control the second drive unit (52 to 60) of a machining head (22 to 30) such that a preset distance between the tool carrier (320, 322) and the surface of the workpiece (14) to be machined is not fallen below, in particular is kept to the preset distance when the portion enters the machining area (112 to 120) of the machining head (22 to 30). - The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the apparatus (10, 200, 300, 400) has at least a third drive unit (74),that the third drive unit (74) and the carrier unit (20) are configured such that the carrier unit (20) together with the machining heads (22 to 30) is movable in the direction of the workpiece support (16) and in opposite direction, and/orthat the at least two machining heads (22 to 30) are arranged next to one another in the carrier unit (20) in a single row transverse to a transport direction (P1) of the workpiece (14) to be machined, wherein the carrier unit (20) is preferably oriented parallel to the workpiece support (16).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the tool carrier (320, 322) is connected to the first drive unit (72) via a drive shaft (62 to 70), wherein for shifting the tool carrier (320, 322) the drive shaft (62 to 70) is mounted rotatably preferably with the aid of at least one needle bearing (312 to 318) and movably in the shifting range (V1, V2) along the first axis (62 to 70).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the shifting range (V1, V2) has a length in the range from 2 mm to 60 mm, in particular in the range from 5 mm to 40 mm, preferably in the range from 10 mm to 20 mm.
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the planet wheels (122 to 140) are directly engaged with the respective sun wheel (102 to 110) or via a respective intermediate wheel (142 to 148) with the respective sun wheel (102 to 110).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the sun wheel is a sun gear wheel (102 to 110), that the intermediate wheel is an intermediate gear wheel (142 to 148) and/or that the planet wheels are planet gear wheels (122 to 140).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (62 to 70) is connected to the first drive unit (72) via a positive gear stage, in particular via gear wheels (304 to 310).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that upon shifting the tool carrier (320, 322) of a machining head (22 to 30) in the shifting range (V1, V2) along the first axis, a shifting of the planet wheels (122 to 140) relative to the sun wheel (102 to 110) of the respective machining head (22 to 30) takes place.
- The apparatus according to one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the tooth width of the planet gear wheels (122 to 140) or the tooth width of the intermediate gear wheels (142 to 148) is broader than the tooth width of the sun gear wheel (102 to 110) by the shifting range (V1, V2).
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier unit (20) with the machining heads (22 to 30) is arranged above the workpiece support (16) and that the weight of the tool carrier (320, 322) and/or of the drive shaft (62 to 70) exerts a force on the tool carrier (320, 322) in the direction of the workpiece support (16).
- The apparatus according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that the tool carrier (320, 322) is arranged below a workpiece receiving area or a workpiece transport plane (18) of the workpiece support (16).
- The apparatus according to one of the preceding claims 4 to 13, characterized in that at least one position detection element is provided that is configured to detect at least the reaching of the end of the shifting range (V1, V2) of at least one tool carrier (320, 322) remote from the tool carrier (320, 322), the control unit (76) controlling the third drive unit (74) upon reaching the end of the shifting range (V1, V2) remote from the tool carrier (320, 322) to move the carrier unit (20) away from a workpiece (14) to be machined.
- The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that at least a third sensor unit is provided that determines a value of the drive power, the drive force and/or the drive torque of the first drive unit, and that the control unit (74) compares the value determined by the third sensor unit with a preset limit value, in particular calculated on the basis of further operating parameters, and that the control unit (76) when reaching or exceeding the limit value controls the second and/or the third drive unit (74, 62 to 70) such that the distance of at least one tool carrier (320, 322) or all tool carriers (320, 322) to the workpiece support (16) or to the workpiece (14) is increased.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021111672.4A DE102021111672A1 (en) | 2021-05-05 | 2021-05-05 | Device for processing flat workpieces |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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