DE29716247U1 - Werkstückschneidemaschine - Google Patents

Description

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Werkstückschneidemaschine

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Werkstückschneidemaschine und insbesondere auf eine Maschine zum Abschneiden von Holzpanelen bzw. Holzplatten.

Maschinen bzw. Vorrichtungen zum Schneiden von Holzplatten oder ähnlichen Werkstücken sind bekannt und umfassen einen Rahmen, wobei die Größe des Rahmens so nahe als möglich beim größtmöglichen Wert, den die

&iacgr;&ogr; zu schneidenden Holzplatten aufweisen können, liegt. Des weiteren umfaßt

eine derartige Maschine eine sich in gerader Richtung erstreckende Bewegungsführung, die integral mit einer Kante des Rahmens ist und sich in einer vorgegebenen horizontalen Richtung erstreckt, einer Transporteinrichtung bzw. einem Wagen, der entlang der Führung bewegbar ist und einer Schneideeinrichtung, welche von der zuvor genannten Transporteinrichtung bzw. dem Wagen getragen wird. Die Schneideeinrichtung dient dem Abschneiden der Holzplatten, und zwar parallel zur zuvor genannten horizontalen Richtung.

Im allgemeinen umfaßt die Schneideeinrichtung eine Kreissäge, die sich durch einen langgestreckten Schlitz erstreckt, der in eine horizontale Basis eingelassen ist, die in den Rahmen integriert ist. Auf die horizontale Basis werden die Holzplatten, die abgeschnitten werden sollen, aufgelegt und zwar derart, daß die Holzplatten in einer vertikalen Ebene parallel zu der horizontalen Vorschubrichtung des Wagens abgeschnitten werden können.

Die Kreissäge wird durch eine Antriebseinheit angetrieben, die, um das Querseitenspiel zu reduzieren, am Wagen unterhalb des Werkzeuges, mit dem dieses verbunden ist, angeordnet ist. Die Antriebseinheit umfaßt des weiteren einen Geschwindigkeitsreduzierer, beispielsweise eine

&ogr; Antriebsriemengeschwindigkeitsreduktionseinheit.

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Im Betrieb kann die Kreissäge entweder aufgrund fehlender Homogenität des zu schneidenden Materials oder der besonderen Schneideart, die die Maschine durchführen soll (dem sog. Beschnitt), einem transversalen bzw. Querschub ausgesetzt sein, der dazu führt, daß die Kreissäge aus ihrer vertikalen Ebene abgelenkt wird, was dazu führt, daß die Schnittebene von der zuvor genannte vertikalen Ebene abweicht. Im allgemeinen reagiert die Kreissäge auf derartige Transversal- bzw. Querkräfte, jedoch nimmt das Reaktionsvermögen mit steigender Eindringtiefe der Kreissäge ab.

Die Abweichung, die durch Querschübe bzw. Querkräfte verursacht wird, kann so groß sein, daß die Kreissäge auf der Basis benachbart zum Schlitz gleitet bzw;·schleift und hierdurch sowohl Zähne wie Körper der Kreissäge beschädigt werden. Des weiteren entstehen Funken, die für das Bedienungspersonal gefährlich werden und zu Bränden führen können.

Die Abweichung der Kreissäge aus der Vertikalebene verhindert des weiteren die Herstellung bestimmter Lieferungen, die bearbeitet werden sollten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw. Maschine zum Schneiden von Panelen bzw. Holzplatten zur Verfügung zu stellen, mit denen die zuvor genannten Nachteile überwunden werden können.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Maschine zum Abschneiden von Werkstücken zur Verfügung, die einen Rahmen aufweist, der mit einem Werkstückträgerbalken ausgestattet ist, der sich in einer vorgegebenen Richtung erstreckt; einem Wagen, der auf dem Werkstückträgerbalken in der zuvor genannten Richtung bewegbar ist, Bewegungseinrichtungen, zum Bewegen des Wagens in der zuvor genannten Richtung aus und in eine bestimmte Ruheposition und eine Steuereinheit, die die

0 Bewegungseinrichtung bzw. Bewegungsmittel so steuert, daß die

Geschwindigkeit, mit der sich der Wagen entlang des Werkstückträgerbalkens

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bewegt, kontrolliert wird. Der Wagen trägt mindestens eine Schneideeinheit bzw. Schneidevorrichtung, die mindestens ein rotierendes bzw. umlaufendes Werkzeug umfaßt, mit dem ein Werkstück parallel zu der Bewegungsrichtung in einer Schnittebene, die parallel zu der vorgenannten Richtung ist, abgeschnitten werden kann. Das sich drehende Werkzeug umfaßt eine Drehbzw. Rotationsachse, die senkrecht auf dieser Richtung steht. Die Vorrichtung bzw. Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel bzw. Einrichtungen zum Messen der Abweichung der Schnittebene von einer Referenzebene umfaßt, wobei die Referenzebene senkrecht auf der Rotationsachse des sich &iacgr;&ogr; drehenden Werkzeuges steht.

Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachfolgenden Beispieles, das nicht einschränkend verstanden werden soll, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Maschine bzw. der

Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 einen großformatigen Schnitt, wobei um der Klarheit willen

Einzelteile nicht dargestellt wurden, die ein Detail der Vorrichtung gemäß Figur 1 zeigt; und

Figur 3 eine großformatige Draufsicht des in Figur 2 dargestellten

Details, wobei der besseren Klarheit willen Einzelteile der Vorrichtung nicht dargestellt wurden.

Zunächst wird Bezug auf Figur 1 genommen, die die Vorrichtung bzw. 0 Maschine im ganzen zeigt. Die Maschine ist mit dem Bezugszeichen 1 belegt,

das zu schneidende Werkstück bzw. die zu schneidenden Werkstücke mit 2.

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Die zu schneidenden Werkstücke bestehen vorzugsweise, aber nicht notwendig, aus Hoizpanelen bzw. Holzplatten, die ordentlich aufeinandergestapeit sind, so daß Packen 3 großer Dicke erhalten werden.

Die Maschine 1 umfaßt einen Rahmen 4, der ein Paar vertikaler Träger 5

aufweist sowie einen Werkstückträgerbaiken 6, der mit den Trägern 5 verbunden ist, wobei dessen Achse 6a im wesentlichen horizontai verläuft. Die Vorrichtung bzw. Maschine 1 umfaßt des weiteren einen Wagen 7, der gleitend auf dem Werkstückträgerbalken 6 in einer Richtung 8 parallel zur &iacgr;&ogr; Achse 6a des Werkstückträgerbalkens 6 befestigt ist.

Insbesondere trägt der Werkstückträgerbalken 6 auf seinen Seiten eine Vorrichtung 10 zum Führen des Wagens 7. Diese wird durch ein Paar von longitudinalen Führungen 11 gebildet, die mit dem Werkstückträgerbalken verbunden bzw. in diesen integriert sind und sich beide parallel zur Achse 6a über die gesamte Länge des Werkstückträgerbalkens 6 erstrecken. Die Führungseinrichtung 10 umfaßt des weiteren eine Zahnstange 12, die in den Werkstückträgerbalken 6 integriert und zwischen den Führungen 11 und parallel zu denselben angeordnet ist. Die Zahnstange wirkt mit einer Einrichtung 13 zur Bewegung des Wagens 7 zusammen, wobei diese von dem Wagen 7 selbst getragen wird.

Es wird nunmehr Bezug auf die Figuren 1 und 2 genommen. Rahmen 4 umfaßt des weiteren einen waagrechten Arbeitstisch 14, auf den die Werkstücke 2 zum Schneiden gelegt werden. Der obere Teil des Arbeitstisches 14 ist zwischen den vertikalen Trägern 5 am Werkstückträgerbaiken 6 befestigt und weist einen sich über die gesamte Länge des Arbeitstisches 14 erstreckenden longitudinalen Schlitz 15 auf, der parallel zur Achse 6a ist. Die Bewegungseinrichtung 13 dient dazu, den Wagen 7 entlang des Werkstückträgerbalkens 6 aus und in eine Ruheposition zu verschieben, die in Figur 1 rechts dargestellt ist. In der Ruheposition ist der

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Wagen 7 an ein Ende des Werkstückträgerbalkens 6 verfahren, um das Be- und Entladen der Werkstücke 2 auf und von dem Arbeitstisch 14 zu ermöglichen.

Es wird nunmehr Bezug auf Figur 1 genommen, in der Wagen 7, umfassend einen Trägerkastenrahmen 16, der gleitend auf den Führungen 11 befestigt ist, dargestellt ist. Dieser ist in die Vorrichtung 13 integriert, um den Wagen 7 zu bewegen. Des weiteren umfaßt der Wagen 7 eine Schneideeinheit 17, die von dem kastenförmigen Rahmen 16 getragen wird und die gleitend auf vertikalen Führungen 18 befestigt ist, wobei diese in den kastenförmigen Rahmen 16 integriert sind. Der Wagen 7 umfaßt des weiteren eine Hydrauiikeihrichtung 19 zum-Bewegen der Schneideeinheit 17 entlang einer vertikalen Richtung 20.

Die Schneideeinrichtung 17 umfaßt ein Gleitstück 21, das gleitend auf den Führungen 18 befestigt ist. Auf dieses ist vorkragend eine Arbeitswelle 22 befestigt, deren Achse 22a senkrecht zu den Richtungen 8 und 20 äst. Eine Antriebseinheit 23 ist auf dem Gleitstück 21 unterhalb der Welle 22 angeordnet, so daß die Antriebswelle 24 parallel zur Arbeitswelle 22 angeordnet sein kann. Die Antreibvorrichtung 25 schließt die Arbeitswelle 22 an die Antriebswelle 24 an, so daß mit der Antriebseinheit bzw. Motor 23 die Arbeitswelle 22 in Rotation um die Achse 22a versetzt werden kann. Insbesondere ist das Gleitstück 21 als vertikale Trägerplatte ausgebildet, die parallel zu den Richtungen 8 und 20 angeordnet ist und auf deren Oberfläche gegenüber dem Werkstückträgerbalken 6 Auflageflächen ausgebildet werden, die axial fixiert und frei drehbar aufgrund des Einsatzes von Kugellagern die Arbeitswelle 22 und die Antriebswelle 24 der Antriebseinheit 23 aufnehmen.

Es wird nunmehr Bezug auf Figur 2 genommen. Hieraus geht hervor, daß das 0 überstehende Ende der Arbeitswelle 22 eine Scheibe 26 und eine

Spannvorrichtung 27 aufnimmt. In die Spannvorrichtung eingespannt ist ein

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sich drehendes bzw. umlaufendes Werkzeug 28, mit dem es möglich ist, Werkstücke 2 in einer Ebene, die senkrecht auf der Achse 22a steht, abzuschneiden. Insbesondere ist das umlaufende Werkzeug eine Kreissäge. Auf dem überstehenden Ende der Antriebswelle 24 ist eine Scheibe 29 angeordnet. Die Scheiben 26 und 29 sind mit einem umlaufenden Band 30 verbunden, das zusammen mit den Scheiben 26 und 29 die Antreibvorrichtung 25 bildet.

Vorzugsweise, aber nicht notwendig, sind auf dem Gleitstück 21 &iacgr;&ogr; hervorkragend weitere Antriebswellen 32 befestigt, deren Achse 32a parallel

zur Achse 22a ist. Eine zweite Antriebseinheit bzw. Motor 33 ist am Gleitstück 21 unterhalb der Arbeitswelle 33 angeordnet, wobei die Antriebsweile 34 parallel zur Arbeitswelle 32 ist und die zweite Antreibvorrichtung 35 Arbeitswelle 32 mit Antriebswelle 34 verbindet, so daß die Antriebseinheit 33 die Arbeitswelle 32 in Rotation um die Achse 32a versetzen kann. Auf die zweite Arbeitswelie 32 ist ein zweites, umlaufendes Werkzeug 38, insbesondere eine Kreissäge, aufgesetzt, die sich in das Werkstück 2 hineinschneidet, bevor es mit Hilfe des umlaufenden Werkzeuges 28 abgeschnitten wird.

Die Hydraulikeinrichtung 19 kann das Gleitstück 21 entlang Richtung 20 bewegen, so daß ein vorbestimmter Teil des umlaufenden Werkzeuges 28 und möglicherweise des zweiten umlaufenden Werkzeugs 38 sich durch den Arbeitstisch 14 erstreckt und sich gleitend entlang Schlitz 15 bewegt, um das Werkstück 2 abzuschneiden.

Die Vorrichtung 1 umfaßt des weiteren eine Kontrolleinrichtung 40, die mit einem Steuerpult 41 ausgestattet ist, mit dessen Hilfe eine Bedienperson die Betriebsparameter der Vorrichtung 1 einstellen kann. Die Steuervorrichtung steuert über eine elektronische Steuerstufe 42 die Vorrichtung 13 zur

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Bewegung des Wagens 7, die hydraulische Hebevorrichtung 19 sowie die Antriebseinheiten bzw. Motoren 23 und 33.

Es wird nunmehr auf die Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen. Die Steuereinheit 40 umfaßt des weiteren einen Sensor 44, der derart auf dem

Gleitstück 21 angeordnet ist, daß er einer Seitenfläche 28a des sich drehenden bzw. umlaufenden Werkzeuges 28 gegenüberliegt, wobei mit dem Sensor der Abstand zwischen Sensor und Seitenfläche 28a des umlaufenden Werkzeuges 28 gemessen werden kann und an die Steuereinrichtung 42 ein &iacgr;&ogr; Signa! übermittelt wird, das dem gemessenen Abstand proportional ist.

Vorzugsweise, aber nicht notwendig, ist Sensor 44 ein Positionssensor, der einen Laserstrahl in Richtung-der Seitenfläche 28a des umlaufenden Werkzeugs 28 projiziert bzw. wirft, um den Abstand zwischen Sensor 44 und Refiektionspunkt des Laserstrahls auf der Seitenfläche 28a zu bestimmen.

Es wird nunmehr die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 beschrieben, wobei ein Packen 3 auf dem Arbeitstisch 14 in einer Schneideposition liegt und der Wagen 7 in einer Ruheposition ist. Die Werkzeuge 28 und 38 sind in Bewegung und stehen zum Einschneiden bzw. zum Abschneiden in den Packen 3 bereit. In der Schnittposition wird der Packen 3 mit dem Rahmen 4 mit Hilfe eines Druckkissens bzw. Druckstempels 60 (Figur 1) zusammengehalten, das sich parallel zur Achse 6a erstreckt und auf den Packen 3 einen vertikalen Druck ausübt, wobei die Kraft durch zwei lineare Aktuatoren 62 aufgebracht wird, die an den vertikalen Trägern 5 befestigt sind.

Wenn die Bewegungs- bzw. Vorschubvorrichtung 13 aktiviert wird, so wird der Wagen 7 in Richtung 8 bewegt, wobei die Geschwindigkeit von dem Bedienpersonal festgesetzt wird, mit der sich das umlaufende Werkzeug 28 und unter Umständen auch das umlaufende Werkzeug 38 durch den Schlitz 15 bewegen, wobei diese in Kontakt mit dem Packen 3 kommen, und

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das Arbeits- bzw. Werkstück 2 abgeschnitten wird. Unter normalen Betriebsbedingungen der Maschine 1 stimmt die Schnittebene des umlaufenden Werkzeugs 28 mit der Referenzebene P überein, die senkrecht auf der Rotationsachse 22a des umlaufenden Werkzeuges 28 steht. Die · Bewegungs- bzw. Vorschubeinrichtung 13 bewegt Wagen 7 in eine Endposition, in der das umlaufende Werkzeug 28 sich vom Packen 3 entfernt hat. An diesem Punkt veranlaßt die Einrichtung 13 den Wagen 7 zum Zurückfahren in die Ruheposition, und die Schneideeinheit 17 wird unterhalb des Arbeitstisches 14 abgesenkt. Während des Schneidens wird, um eine zu

&iacgr;&ogr; starke Abweichung der Schnittebene von der Referenzebene P aufgrund nicht

ausgeglichener Kräfte transversal bzw. quer zur Schnittebene zu verhindern, von der Steuereinheit 40 eine" Überprüfung des von dem Sensor 44 gemessenen Abstandes, in Real-Time durchgeführt, wodurch die Abweichung des umlaufenden Werkzeugs 28 in Bezug auf eine optimale Schnittebene (Figur 2), d.h. die Referenzebene P überwacht wird.

Wenn die Abweichung, die vom Sensor 44 bestimmt wird, einen bestimmten Wert überschreitet, so ändert die Steuereinheit 40 automatisch die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens 7, um die Reaktionskräfte auf das umlaufende Werkzeug 28 zu erhöhen und somit notwendigerweise die Schneidepräzision innerhalb der vorbestimmten Grenzen zu halten und verhindert des weiteren, daß das umlaufende Werkzeug 28 in Kontakt mit dem Arbeitstisch 14 über den Schlitz 15 kommt. Im Fall, daß eine Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Wagen nicht dazu führt, daß das umlaufende Werkzeug 28 Kräften, die quer zur Schneideebene sind, sich widersetzt, damit der von Sensor 44 bestimmte Abstand wieder innerhalb der vorbestimmten Grenzen liegt, wird Steuereinheit 40 den Vorschub von Wagen 7 abbrechen und die Vorschubeinrichtung 13 anweisen, den Wagen 7 in die Ruheposition zu verbringen sowie das Bedienpersonal dahingehend zu warnen, daß ein Schneiden nicht ausgeführt wurde.

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Der Hauptvorteil der Vorrichtung 1 liegt darin, daß, wenn der Bereich, in dem Abweichungen zugelassen werden, korrekt gesetzt wird, eine optimale Schneidepräzision erreicht wird und des weiteren verhindert wird, daß das umlaufende Werkzeug 28 dadurch zerstört wird, daß es in Kontakt mit dem Arbeitstisch 14 kommt. Eine derartige Lösung erhöht daher die Zuverlässigkeit der Vorrichtung 1 und die Lebensdauer des umlaufenden Werkzeugs 28. Außerdem reduziert sie die Brandgefahr.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung 1 liegt darin, daß das Bedienpersonal zu &iacgr;&ogr; Beginn des Betriebes die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens 7 höher

setzen kann als wenn eine derartige Abweichungskontrolle nicht vorhanden wäre. Er überläßt es Steuereinheit 40, die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens 7 zu ändern, wenn die Schneidebedingungen schwierig werden und zu einer starken Abweichung des umlaufenden Werkzeuges 28 führen.

Claims (6)

G A 421 O /SELCO SPA /OrS/mj000138/sp / 10. September 1S97 J ,· ··· ■ ·." Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abschneiden von Werkstücken (2), umfassend:

einen Rahmen (4), der mit einem Werkstückträgerbaiken (6) versehen ist, und sich in eine vorbestimmte Richtung (8) erstreckt; einen Wagen bzw. Transportvorrichtung (7), der auf den Werkstückträgerbalken (6) in Richtung (8) bewegbar ist; eine Bewegungs- bzw. Vorschubeinrichtung (13), um den Wagen (7) in der Richtung (8) aus und in eine Ruheposition zu bewegen; eine Steuereinheit (40), die die Vorschubeinrichtung (13) steuert, um ■ die Vörschubgeschwirrdigkeit des Wagens (7) entlang des Werkstückträgerbaikens (6) zu steuern, wobei der Wagen (7) mindestens eine Schneideeinheit (17) trägt, umfassend mindestens ein umlaufendes Werkzeug (28, 38), mit dem das Werkstück (2) parallel zur Richtung (8) in einer Schnittebene, die parallel zur Richtung (8) ist, abgeschnitten werden kann; das umlaufende Werkzeug (28, 38) umfaßt eine Rotationsachse (22a, 32a), die senkrecht auf der Richtung (8) steht; die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen (24) zum Messen der Abweichung der Schnittebene von einer Referenzebene (P) umfaßt, wobei die Referenzebene (P) senkrecht auf der Rotationsachse (22a, 32a) des umlaufenden Werkzeuges (28, 38) steht.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoreinrichtungen (44) an die Steuereinheit (40) angeschlossen sind und mit der Steuereinheit (40) zusammenwirken, um die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens (7) entlang des Balkens (6) als

&ogr; Funktion der gemessenen Abweichung zu überwachen.

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3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (40) die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens (7) reduzieren kann, wenn die Abweichung der Schnittebene in Bezug auf die Referenzebene (P) einen vorbestimmten Wertebereich überschreitet.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (44) einen Sensor (44) umfaßt, der in die Schneideeinrichtung (17) integriert ist und einer Seite (28a) des

&iacgr;&ogr; umlaufenden Werkzeuges (28) gegenüberliegt, wobei der Sensor (44)

lokal den Abstand zwischen einer feststehenden Referenz (21) in Bezug auf eine Referenzebene (P) und der Seitenfläche (28a) des umlaufenden Werkzeuges (28) mißt, wobei der Abstand eine Funktion der Abweichung der Schnittebene bezogen auf die Referenzebene (P) ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (44) ein Positionssensor ist, der optische Einrichtungen zur Bestimmung des Abstandes zwischen Sensor (44) und Seitenfläche (28a) umfaßt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (44) einen Laserstrahl verwendet, der auf die Seitenfläche (28a) projiziert wird, um den Abstand zwischen dem Reflektionspunkt des Laserstrahls auf der Seitenfläche (28a) und dem Sensor (44) zu bestimmen.