DE10039970B4 - Bearbeitungszentrum und Verfahren zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken - Google Patents
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Abstract
Bearbeitungszentrum,
mit mindestens zwei Spindeleinheiten zur Aufnahme von Arbeitsmitteln,
mit mindestens einem Werkzeugmagazin zum automatischen Einwechseln der Arbeitsmittel in die Spindeleinheiten,
mit mindestens einem Aufspanntisch zum Aufspannen von mindestens zwei von den Spindeleinheiten zu bearbeitenden Werkstücken,
mit Führungsanordnungen zum Bewegen der Spindeleinheiten zwischen den Werkstücken und dem mindestens einen Werkzeugmagazin, und
mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Führungsanordnungen, der Spindeleinheiten und des mindestens einen Werkzeugmagazins, wobei in der Steuereinheit mehrere Bearbeitungsprogramme zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Spindeleinheiten abgespeichert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit die Bearbeitungsprogramme derart aufruft, dass die Spindeleinheiten unter Minimierung von Spindelstillstandzeiten gleichzeitig verschiedene Bearbeitungsprogramme durchlaufen und
in der Steuereinheit ein Kollisionsprogramm zur Verhinderung von Kollisionen der Spindeleinheiten miteinander abgespeichert ist.
mit mindestens zwei Spindeleinheiten zur Aufnahme von Arbeitsmitteln,
mit mindestens einem Werkzeugmagazin zum automatischen Einwechseln der Arbeitsmittel in die Spindeleinheiten,
mit mindestens einem Aufspanntisch zum Aufspannen von mindestens zwei von den Spindeleinheiten zu bearbeitenden Werkstücken,
mit Führungsanordnungen zum Bewegen der Spindeleinheiten zwischen den Werkstücken und dem mindestens einen Werkzeugmagazin, und
mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Führungsanordnungen, der Spindeleinheiten und des mindestens einen Werkzeugmagazins, wobei in der Steuereinheit mehrere Bearbeitungsprogramme zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Spindeleinheiten abgespeichert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit die Bearbeitungsprogramme derart aufruft, dass die Spindeleinheiten unter Minimierung von Spindelstillstandzeiten gleichzeitig verschiedene Bearbeitungsprogramme durchlaufen und
in der Steuereinheit ein Kollisionsprogramm zur Verhinderung von Kollisionen der Spindeleinheiten miteinander abgespeichert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit mindestens zwei Spindeleinheiten zur Aufnahme von Arbeitsmitteln, mit mindestens einem Werkzeugmagazin zum automatischen Einwechseln der Arbeitsmittel in die Spindeleinheiten, mit mindestens einem Aufspanntisch zum Aufspannen von mindestens zwei von den Spindeleinheiten zu bearbeitenden Werkstücken, mit Führungsanordnungen zum Bewegen der Spindeleinheiten zwischen den Werkstücken und dem mindestens einen Werkzeugmagazin, und mit einer Steuereinheit zu Ansteuerung der Führungsanordnungen, der Spindeleinheiten und des mindestens einen Werkzeugmagazins, wobei in der Steuereinheit mehrere Bearbeitungsprogramme zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Spindeleinheiten abgespeichert sind.
- Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken mit einem Bearbeitungszentrum.
- Im Gegensatz zu sogenannten Durchlaufmaschinen, bei denen die Werkstücke entlang einer geradlinigen Bearbeitungsstrecke bewegt und im Verlauf der Bewegung zur Durchführung von hintereinander geschalteten Bearbeitungsvorgängen an den Arbeitsmitteln vorbeibewegt werden, sind die Werkstücke bei einem Bearbeitungszentrum auf einem Aufspanntisch aufgespannt und werden mit Arbeitsmitteln bestückten Spindeleinheiten bearbeitet, die über Führungsanordnungen bewegt werden.
- Diese Vorgehensweise erlaubt eine wirtschaftliche Fertigung kleiner Losgrößen und die Bearbeitung schwieriger Formen bei hoher Bearbeitungsgenauigkeit und exakter Reproduzierbarkeit. Zudem ist mit derartigen Bearbeitungszentren ein hoher Automatisierungsgrad möglich und der Platzbedarf gegenüber Durchlaufmaschinen vergleichsweise gering.
- So werden in einem Bearbeitungszentrum eine Vielzahl aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise Bohr-, Fräs-, Umleim-, Messvorgänge und dergleichen, an Werkstücken aus Holz-, Kunststoff-, Schicht- oder Verbundwerkstoffen durchgeführt.
- Dazu sind ein oder mehrere Arbeitsmittel in die Spindeleinheiten einwechselbar. Unter Arbeitsmittel werden hier Bearbeitungswerkzeuge oder -aggregate sowie auch Handlings- oder Sensoreinrichtungen zusammengefasst, wobei beispielhaft hier genannt seien: Bohr-, Säge- und Kappaggregat, Bündigfräsaggregat, Vertikal-Fräsaggregat, Schlosskastenfräsaggregat, Unterflurfräsaggregat, Horizontal-Fräsaggregat, Kantenumleimaggregat sowie mechanische Greifer, Vakuumgreifer, Taster, Messaufnehmer und Kameraeinrichtungen.
- Je nach der durchzuführenden Bearbeitung oder auszuführenden Tätigkeit wird dabei das hierzu bestimmte Arbeitsmittel aus mindestens einem Werkzeugmagazin geholt und automatisch in die Spindeleinheit eingewechselt.
- Weiterhin weisen Bearbeitungszentren mindestens einen Aufspanntisch zum Aufspannen der zu bearbeitenden Werkstücke auf. Je nach Ausbildung der linearen Maschinenachsen, in deren Richtungen die Arbeitsmittel und die Werkstücke relativ zueinander verfahrbar sind, können die Aufspanntische entweder feststehend oder linear verfahrbar angeordnet sein.
- Zur Ansteuerung der Führungsanordnungen, der Spindeleinheiten und des mindestens einen Werkzeugsmagazins ist darüber hinaus eine Steuereinheit vorgesehen, in der mehrere Bearbeitungsprogramme zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Spindeleinheiten abgespeichert sind. Die Steuereinheit ruft dabei die einzelnen Bearbeitungsprogramme auf und übernimmt somit die Ablaufsteuerung des gesamten Bearbeitungszentrums. Eine typische Steuereinheit besteht aus den Hauptelementen Bedienrechner, Bahnsteuerung sowie Anpass- /Ablaufsteuerung. Der Bedienrechner unterstützt den Anwender beim Erstellen und Verwalten der Bearbeitungsprogramme. Auf der Basis einer multitasking Betriebsweise kann dies auch während der Produktion erfolgen. Die Bahnsteuerung steuert die Bahnfahrt der einzelnen Achsen des Bearbeitungszentrums mit entsprechend hoher Abtastrate. Die Anpass- /Ablaufsteuerung erzeugt schließlich aus den unterschiedlichen einzelnen Bearbeitungsprogrammen ein optimales Gesamtprogramm unter Berücksichtigung der jeweiligen Randbedingungen.
- Um einen größeren Werkstückdurchsatz zu erzielen, wird bei derartigen Bearbeitungszentren häufig eine sogenannte Pendelbearbeitung durchgeführt, wobei in der Regel mehrere Bearbeitungsplätze auf einem Aufspanntisch oder zwei Bearbeitungsplätze auf parallel zueinander verfahrbaren Aufspanntischen vorgesehen sind. Die Spindeleinheiten für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge sind beispielsweise an einem Support angeordnet, der relativ zu den einzelnen Bearbeitungsplätzen verfahrbar ist. Mit dieser Pendelbearbeitung kann ein Werkstück auf einem Aufspanntisch bearbeitet werden, während der andere Aufspanntisch neu belegt wird. Ein Nachteil dieser Pendelbearbeitung besteht allerdings darin, dass sich die Werkstücke nur nacheinander bearbeiten lassen, da der Start eines Bearbeitungsprogramms auf dem gerade vorbereiteten Aufspanntisch immer erst dann erfolgen kann, wenn der aktuelle Aufspanntisch fertig bearbeitet ist. Vor der ersten Bearbeitung muss zudem in der Regel noch ein Werkzeugwechsel erfolgen, der die Bearbeitungszeit weiter erhöht.
- Die
DE 44 14 844 A1 offenbart eine Vorrichtung mit zwei Werkzeugmaschinen, die jeweils ein Werkstück bearbeiten. Die beiden Werkzeugmaschinen an sich sind nicht austauschbar und können parallel jeweils nur ein Werkstück bearbeiten und übernehmen dabei mehr oder minder die gleiche Funktion. Beide Werkzeugmaschinen bedienen sich eines gemeinsamen Werkzeugwechslers, was wiederum zur einer Raumersparnis führt, sie sind jedoch stationär angeordnet. - Zur Beseitigung dieses Nachteils ist aus
DE 195 18 965 C2 ein Bearbeitungszentrum mit zwei Bearbeitungsspindeln bekannt, bei dem der Werkzeugwechsel zwischen zwei Werkzeugen minimiert wird. Während eine Bearbeitungsspindel am Werkstück arbeitet, wird die zweite Spindel mit dem Folgewerkzeug bestückt. Nach dem Einwechseln des Folgewerkzeugs steht diese Bearbeitungsspindel dann still und wartet darauf, dass die andere Bearbeitungsspindel ihre Bearbeitung abgeschlossen hat. So verbleiben allerdings an derartigen Maschinen Spindelstillstandszeiten, die die Kosten pro Werkstück erhöhen. - Insgesamt konnte mit den oben beschriebenen Maschinenkonzepten den Kundenanforderungen bisher weitestgehend entsprochen werden. Seit geraumer Zeit besteht jedoch wegen des Kostendruckes und der Forderung nach abnehmenden Losgrößen der Bedarf, die Bearbeitungskosten pro Werkstück an Bearbeitungszentren weiter zu senken.
- Die
DE 198 42 386 A1 offenbart ein Bearbeitungszentrum mit zwei oder mehreren Bearbeitungsköpfen, die im Bereich des Bearbeitungszentrums verfahrbar sind und die die einzelnen Arbeitsvorgänge ausführen. Die beiden Bearbeitungsköpfe können dabei unabhängig voneinander bewegbar sein. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bearbeitungszentrum der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das eine flexible und gleichzeitig wirtschaftliche Bearbeitung von plattenförmigen Holzwerkstoffen bei sicherer Betriebsweise ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, sowie des Patentanspruchs 8 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit die Bearbeitungsprogramme derart aufruft, dass die Spindeleinheiten gleichzeitig verschiedene Bearbeitungsprogramme unter Minimierung von Spindelstillstandszeiten durchlaufen. Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, die Bearbeitung der einzelnen Werkstücke "ineinander fließen zu lassen", wodurch enorme Zeitvorteile entstehen. Gegenüber einer herkömmlichen Pendelbearbeitung mit zwei Bearbeitungsspindeln hat sich beispielsweise gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrum eine Zeiteinsparung bis zu 50% möglich ist.
- Aufgrund der gleichzeitigen Bearbeitung der Spindeleinheiten ergibt sich je nach Ausgestaltung der Führungsanordnungen allerdings das Problem, dass die Spindeleinheiten im Betrieb miteinander kollidieren können. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass in der Steuereinheit ein Kollisionsprogramm zur Verhinderung von Kollisionen abgespeichert ist. Zweckmäßigerweise führt dabei das Kollisionsprogramm vor dem Aufruf eines Bearbeitungsprogramms eine Kollisionsberechnung für die betreffende Spindeleinheit durch und verriegelt im Falle einer drohenden Kollision das aufzurufende Bearbeitungsprogramm für einen ebenfalls voraus berechneten Zeitraum. Dieser Zeitraum ist dabei so berechnet, dass nach Ablauf der Verriegelung eine Kollisionsgefahr nicht mehr besteht.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind drei Spindeleinheiten zur Bearbeitung von zwei plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzwerkstoffen vorgesehen, wobei zwei Spindeleinheiten als Frässpindeln und eine Spindeleinheit als Verleimteil ausgeführt sind. Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, als Führungsanordnung ein Portal oder einen Ausleger vorzusehen, auf dessen einer Seite sich zwei Bearbeitungsspindeln und auf dessen anderer Seite sich die Verleimteilspindel befindet.
- Bei dieser Art von Maschinenkonfiguration haben sich wiederum zwei Betriebsarten als besonders vorteilhaft herausgestellt, die je nach Anwendungsfall eingesetzt werden können.
- Die eine Betriebsart zeichnet sich dadurch aus, dass zum Fräsen und/oder Nachbearbeiten des einen plattenförmigen Werkstücks Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindeln aufgerufen werden, während zum Kantenanleimen an dem anderen plattenförmigen Werkstück gleichzeitig ein Bearbeitungsprogramm für das Verleimteil aufgerufen wird. Bei dieser Betriebsart findet also ein gleichzeitiger Einsatz der Frässpindeln auf einem Tisch statt, während der andere Tisch mit dem Verleimteil bearbeitet wird.
- Die andere Betriebsart ist dadurch gekennzeichnet, dass zum unabhängigen Fräsen und/oder Nachbearbeiten jeweils des einen oder anderen plattenförmigen Werkstücks Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindel aufgerufen werden und zum wahlweisen Verleimen eines der beiden plattenförmigen Werkstücke ein Bearbeitungsprogramm für das Verleimteil aufgerufen wird. Hierbei arbeiten die beiden Frässpindeln also jeweils unabhängig auf einem Tisch, während das Verleimteil als dritte Bearbeitungsspindel zwischen den beiden Tischen hin- und herpendelt. Das Verleimteil kann damit von der Steuereinheit für einen der beiden Tische angefordert werden und führt dann das jeweils aufgerufene Bearbeitungsprogramm aus. Dieses Konzept ermöglicht weitere Freiheitsgrade bei der Abarbeitung der Bearbeitungsprogramme durch die Steuereinheit.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als gemeinsame Führungsanordnung über dem mindestens einem Aufspanntisch ein Ausleger vorgesehen ist, der quer zu seiner Ausdehnungsrichtung verfahrbar ist und an dem längs zu seiner Ausdehnungsrichtung die Spindeleinheiten verfahrbar im Eingriff stehen.
- Auch wenn sich die Ausgestaltung der Führungsanordnungen in Form eines Auslegers als besonders günstig herausgestellt hat, sind selbstverständlich alle anderen möglichen Anordnungen zur Führung der Spindeleinheiten denkbar. So können die Führungsanordnungen beispielsweise auch als Portal oder aber auch als Roboterarme ausgeführt sein.
- Zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken mit dem erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrum werden vorzugsweise die Werkstücke nacheinander aufgespannt und die Bearbeitungsprogramme für die bereits aufgespannten Werkstücke aufgerufen. Das erfindungsgemäße Bearbeitungszentrum ermöglicht damit die unmittelbare Aufnahme der Bearbeitung eines Werkstücks, sobald dieses aufgespannt ist.
- Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Bearbeitungsprogramme derart aufgerufen werden, dass die Bearbeitung aller aufgespannten Werkstücke möglichst gleichzeitig beendet wird. Auf diese Weise gibt es trotz der parallelen Bearbeitung keine Unregelmäßigkeiten im Arbeitsablauf, so dass die Maschine für den Bearbeiter noch voll berechenbar und kontrollierbar ist.
- Insbesondere bei der automatisierten Zuführung von Werkstücken ist es aber auch denkbar, dass die Bearbeitungsprogramme derart aufgerufen werden, dass die Bearbeitung der aufgespannten Werkstücke nacheinander in vorgegebenen Zeitabständen beendet wird. Die Zeitabstände sind dabei zweckmäßigerweise auf die jeweilige Rüstzeit des Werkstücks abgestimmt.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Bearbeitungszentrum nach einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 den Betrieb des Bearbeitungszentrums nach1 , -
3 den Programmablauf während des in2 dargestellten Betriebes, -
4 ein erfindungsgemäßes Bearbeitungszentrum nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
5 eine kollisionsfreie Belegungsart des Bearbeitungszentrums nach4 und -
6 eine kollisionsbehaftete Belegungsart des Bearbeitungszentrum nach4 . -
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bearbeitungszentrum nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Bearbeitungszentrum100 ist dabei für die Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzwerkstoffen vorgesehen, wobei die typische Bearbeitung aus den Bearbeitungsblöcken Fräsen, Verleimen und Nacharbeiten besteht. Hierzu sind auf einer Seite eines Portalauslegers108 zwei Frässpindeln101 ,102 sowie auf der anderen Seite eine Verleimteilspindel103 vorgesehen. An den Stirnseiten des Portalauslegers108 befinden sich jeweils Werkzeugmagazine104 ,105 zum Einwechseln der benötigten Bearbeitungswerkzeuge. Unter dem Portalausleger108 sind zwei Aufspanntische106 ,107 angeordnet, auf die die zu bearbeitenden Werkstücke aufgespannt werden können. - Um bei dieser Konfiguration möglichst viele Spindeln gleichzeitig an den Werkstücken unter Minimierung von Spindelstillstandszeiten arbeiten lassen zu können, erfolgt ein paralleler Betrieb der Frässpindeln an einem Tisch sowie der gleichzeitige Einsatz der Verleimteilspindel an dem jeweils anderen Tisch.
-
2 zeigt den entsprechenden Betrieb des Bearbeitungszentrum nach1 . Die rautenförmigen Markierungen201 ,202 und203 stellen dabei jeweils drei Zeitpunkte während der Bearbeitung der Werkstücke dar. Die Darstellung der durchgezogenen Linien der Spindeleinheiten101 ,102 und103 entspricht dabei dem Zeitpunkt (2 ). - Zum Zeitpunkt (
1 ) erfolgt zunächst die Fräsbearbeitung mit den Spindel101 ,102 am Aufspanntisch106 . Nachdem diese Fräsbearbeitung abgeschlossen ist, wird für den Tisch106 zur weiteren Bearbeitung die Verleimteilspindel103 benötigt. Zu diesem Zeitpunkt (2 ) entsteht allerdings für die Frässpindeln101 ,102 keine Stillstandszeit, da diese erfindungsgemäß am Aufspanntisch107 arbeiten können, während die Verleimteilspindel103 am Aufspanntisch106 arbeitet. Nach Abschluss dieser Bearbeitungen kann zum Zeitpunkt (3 ) gegebenenfalls nochmals ein Wechsel erfolgen, indem die Frässpindeln101 ,102 wieder den Aufspanntisch106 bearbeiten, während die Verleimteilspindel103 am Aufspanntisch107 arbeitet. - In
3 ist der Programmablauf des Bearbeitungsbetriebes gemäß2 dargestellt. Die rautenförmigen Markierungen201 ,202 und203 entsprechen dabei wiederum den in2 dargestellten Zeitpunkten. - Zunächst werden von der Steuereinheit die Bearbeitungsprogramme
301 ,302 aufgerufen, die die Fräsbearbeitung der Spindeln101 ,102 am Aufspanntisch106 steuern. Diese Bearbeitung findet zum Zeitpunkt (1 ) statt. Parallel dazu wird der Aufspanntisch107 noch nicht bearbeitet, so dass hier ein paralleles Rüsten erfolgen kann. - Zum Zeitpunkt (
2 ) werden sodann die Bearbeitungsprogramme303 ,304 und305 von der Steuereinheit aufgerufen. Die Steuerprogramme304 ,305 bewirken einen Wechsel der Spindeleinheiten101 ,102 auf den Aufspanntisch107 mit entsprechender Fräsbearbeitung. Parallel dazu durchläuft die Verleimteilspindel103 am Aufspanntisch106 das Bearbeitungsprogramm303 . - Zum Zeitpunkt (
3 ) erfolgt schließlich nochmals ein Wechsel, so dass die Spindeleinheiten101 ,102 das Bearbeitungsprogramm306 zum Bündigfräsen am Aufspanntisch106 und die Verleimteilspindel103 das Bearbeitungsprogramm 307 zum Verleimen am Aufspanntisch107 durchlaufen. - Nach Abarbeitung des Bearbeitungsprogramms
306 ist die Bearbeitung am Aufspanntisch106 bereits abgeschlossen, so dass dieser Tisch bereits abgerüstet werden kann, während parallel dazu am Aufspanntisch107 noch das Bearbeitungsprogramm308 durch die Spindeleinheiten101 ,102 durchlaufen wird. -
4 zeigt ein erfindungsgemäßes Bearbeitungszentrum nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. Seinem grundsätzlichen Aufbau nach ist das Bearbeitungszentrum gemäß4 dabei identisch zu den Bearbeitungszentrum gemäß1 . Allerdings unterscheidet sich die Ansteuerung des Bearbeitungszentrum gemäß4 gegenüber dem Bearbeitungszentrum gemäß1 dadurch, dass auf beiden Tischen ein unabhängiges Arbeiten der beiden Frässpindeln ermöglicht wird. Dies ist durch die getrennte Anordnung der Frässpindeln401 ,402 angedeutet, während sich die Verleimteilspindel403 wiederum auf der anderen Seite des Portalauslegers befindet und wahlweise zur Bearbeitung auf den beiden Aufspanntischen eingesetzt werden kann. Da die Bearbeitungsspindeln401 ,402 völlig unabhängig voneinander arbeiten sollen, muss durch entsprechende Maßnahmen verhindert werden, dass es zu einer Kollision der Spindeln kommen kann. - Dies kann zum einen durch eine kollisionsfreie Belegungsart und Bauweise des Bearbeitungszentrums erreicht werden, die in
5 dargestellt ist. Der Abstand zwischen den beiden Aufspanntischen501 ,502 ist dabei so groß gewählt, dass es schlichtweg nicht mehr zu einer Kollision kommen kann. Der Abstand der beiden Aufspanntische bestimmt sich dabei durch den maximalen Arbeitsbereich der Spindeleinheiten gemäß den Schraffierungen503 ,504 sowie durch den Platzbedarf der Spindeleinheiten und der Absaughaube gemäß den Schraffierungen505 ,506 . Es verbleiben somit der Kollisionsbereich gemäß der Schraffierung507 sowie die unkritischen Arbeitsbereiche508 ,509 . Dieser Lösungsansatz hat jedoch den Nachteil, dass für das Bearbeitungszentrum eine unnötig große Aufstellfläche benötigt wird, was wiederum höhere Fertigungskosten nach sich zieht. - Mit dem erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrum ist es allerdings auch möglich, eine kollisionsbehaftete Belegart zu steuern, die in
6 dargestellt ist. In Übereinstimmung mit5 sind wiederum Aufspanntische601 ,602 , die maximalen Arbeitsbereiche603 ,604 , der Kollisionsbereich607 sowie die unkritischen Arbeitsbereiche608 ,609 dargestellt. Die beiden Aufspanntische601 ,602 sind nunmehr allerdings möglichst dicht aneinandergestellt, so dass sich ein durchgehender Kollisionsbereich607 ergibt. Innerhalb dieses Bereiches besteht die Möglichkeit der Kollision der beiden Spindeleinheiten, wenn diese völlig unabhängig voneinander jeweils auf einem der beiden Aufspanntische601 ,602 ein Werkstück bearbeiten. - Wird ein Werkstück komplett außerhalb des Kollisionsbereiches
607 belegt, gelten alle Bearbeitungen dieses Werkstückes für die Steuerung als unkritische Bearbeitungen. Ragt ein Werkstück dagegen in den Kollisionsbereich607 hinein, gelten alle Bearbeitungen dieses Werkstückes als kritische Bearbeitungen. Beispielhaft dargestellt sind die Werkstücke610 ,611 als unkritische Werkstücke sowie die Werkstücke612 ,613 ,614 als kritische Werkstücke. Es wird dabei die jeweilige Rohteilgröße der zu produzierenden Werkstücke betrachtet. - Die Steuerung des Bearbeitungszentrum basiert dabei auf einem für das gesamte Bearbeitungszentrum geltenden Signal "Kollisionsbereich freigegeben". Dieses Signal wird in der Steuereinheit verwaltet, wobei alle Teilbearbeitungen eines kritischen Werkstückes um die Anforderungen dieses Signals erweitert werden. Vor dem Aufrufen eines Bearbeitungsprogramms wird folglich zunächst das Signal "Kollisionsbereich freigegeben" von der Steuereinheit angefordert. Ist das Signal frei, kann das Bearbeitungsprogramm aufgerufen und abgearbeitet werden. Nach Abschluss des Bearbeitungsprogramms wird das Signal sodann wieder für die gesamte Maschine freigegeben. Andere Bearbeitungsprogramme, die den Aufruf dieses Signals benötigen, werden somit von der Steuereinheit verriegelt, bis das Signal wieder für die Steuereinheit verfügbar ist.
Claims (12)
- Bearbeitungszentrum, mit mindestens zwei Spindeleinheiten zur Aufnahme von Arbeitsmitteln, mit mindestens einem Werkzeugmagazin zum automatischen Einwechseln der Arbeitsmittel in die Spindeleinheiten, mit mindestens einem Aufspanntisch zum Aufspannen von mindestens zwei von den Spindeleinheiten zu bearbeitenden Werkstücken, mit Führungsanordnungen zum Bewegen der Spindeleinheiten zwischen den Werkstücken und dem mindestens einen Werkzeugmagazin, und mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Führungsanordnungen, der Spindeleinheiten und des mindestens einen Werkzeugmagazins, wobei in der Steuereinheit mehrere Bearbeitungsprogramme zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Spindeleinheiten abgespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Bearbeitungsprogramme derart aufruft, dass die Spindeleinheiten unter Minimierung von Spindelstillstandzeiten gleichzeitig verschiedene Bearbeitungsprogramme durchlaufen und in der Steuereinheit ein Kollisionsprogramm zur Verhinderung von Kollisionen der Spindeleinheiten miteinander abgespeichert ist.
- Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufruf eines Bearbeitungsprogramms das Kollisionsprogramm für die betreffende Spindeleinheit eine Kollisionsberechnung durchführt und im Falle einer drohenden Kollision das aufzurufende Bearbeitungsprogramm für einen vorausberechneten Zeitraum verriegelt.
- Bearbeitungszentrum nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Spindeleinheiten zur Bearbeitung von zwei plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzwerkstoffen vorgesehen sind, wobei zwei Spindeleinheiten als Frässpindeln und eine Spindeleinheit als Verleimteil ausgeführt sind.
- Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Fräsen und/oder Nachbearbeiten des einen plattenförmigen Werkstücks Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindeln aufgerufen werden, während zum Verleimen des anderen plattenförmigen Werkstücks gleichzeitig ein Bearbeitungsprogramm für das Verleimteil aufgerufen wird.
- Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum unabhängigen Fräsen und/oder Nachbearbeiten jeweils des einen und des anderen plattenförmigen Werkstücks Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindeln aufgerufen werden und zum wahlweisen Verleimen eines der beiden plattenförmigen Werkstücke ein Bearbeitungsprogramm für das Verleimteil aufgerufen wird.
- Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als gemeinsame Führungsanordnung über dem mindestens einen Aufspanntisch ein Ausleger vorgesehen ist, der quer zu seiner Ausdehnungsrichtung verfahrbar ist und an dem längs zu seiner Ausdehnungsrichtung die Spindeleinheiten verfahrbar im Eingriff stehen.
- Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als gemeinsame Führungsanordnung über dem Aufspanntisch ein Portal vorgesehen ist, an dem längs zu dessen Ausdehnungsrichtung die Spindeleinheiten verfahrbar im Eingriff stehen.
- Verfahren zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken mit einem Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch nacheinander Aufspannen von Werkstücken und Aufrufen von Bearbeitungsprogrammen für die bereits aufgespannten Werkstücke.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsprogramme derart aufgerufen werden, dass die Bearbeitung aller aufgespannten Werkstücke möglichst gleichzeitig beendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsprogramme derart aufgerufen werden, dass die Bearbeitung der aufgespannten Werkstücke nacheinander in vorgegebenen Zeitabständen beendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken mit einem Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Aufrufen der Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindeln zum Fräsen und/oder Nachbearbeiten des einen plattenförmigen Werkstücks und gleichzeitiges Aufrufen des Bearbeitungsprogramms für das Verleimteil zum Verleimen des anderen plattenförmigen Werkstücks.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken mit einem Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Aufrufen der Bearbeitungsprogramme für die beiden Frässpindeln zum unabhängigen Fräsen und/oder Nachbearbeiten jeweils des einen und des anderen plattenförmigen Werkstücks und Aufrufen des Bearbeitungsprogramms für das Verleimteil zum wahlweisen Verleimen eines der beiden plattenförmigen Werkstücke.
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