DE9016128U1

DE9016128U1 - Machine tool for producing connections on structural elements of furniture or similar.

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Publication number: DE9016128U1
Application number: DE9016128U
Authority: DE
Original assignee: BACCI PAOLINO CASCINA PISA IT
Current assignee: BACCI PAOLINO CASCINA PISA IT
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1991-03-21
Anticipated expiration: 2000-11-28
Also published as: DE59102812D1; EP0462940B1; IT9009402A1; ES2060341T3; EP0462940A2; IT1238935B; IT9009402A0; EP0462940A3; ATE111010T1

Abstract

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

Description

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MÜNCHENMUNICH

27. November 199027 November 1990

WM/W/pg-sbWM/W/pg-sb

Anmelder : Firma BACCI PAOLINOApplicant: BACCI PAOLINO

(Inhaber Giuseppe Bacci, Agostino Bacci)
Via Tosco Romagnola No. 270,
56021 Cascina, Pisa, Italien(Owners Giuseppe Bacci, Agostino Bacci)
Via Tosco Romagnola No. 270,
56021 Cascina, Pisa, Italy

Titel : Werkzeugmaschine zur Herstellung von Verbindungen an Konstruktionselementen von Möbeln od.dgl.Title: Machine tool for producing connections on structural elements of furniture or the like.

BeschreibungDescription

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

Derzeitig existieren Werkzeugmaschinen zur Herstellung des sogenannten Zapfens, d.h. des männlichen Verbindungsteils. Zur Herstellung des weiblichen Verbindungsteils benötigt
man eine andere Maschine, und zwar eine sogenannte Zapfen-Currently, there are machine tools for producing the so-called tenon, ie the male connecting part. To produce the female connecting part,
you need another machine, namely a so-called tenon

lochmaschine, mit der die Zapfenlöcher ausgebildet werden, in die anschließend der Zapfen des zu verbindenden Werkstücks oder ein Dübel eingesetzt werden.hole-punching machine used to create the tenon holes, into which the tenon of the workpiece to be joined or a dowel is then inserted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit anzugeben, die nicht nur die Zapfen, sondern auch die Zapfenlöcher ausbilden und darüberhinaus Stoßverbindungen und das Fräsen von Konstruktionselementen von Möbeln oder dgl. ausführen kann.The invention is based on the object of specifying a numerically controlled processing unit which can not only form the tenons, but also the tenon holes and, in addition, carry out butt joints and the milling of structural elements of furniture or the like.

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

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

Demgemäß besitzt eine numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit für Maschinen zur Bearbeitung der Endbereiche von Konstruktionselementen von Möbeln u. dgl. erfindungsgemäß einen Kopf, der wenigstens zwei Werkzeuge mit parallelen Achsen trägt, von denen eines eine kontinuierliche Arbeitsbewegung längs zweier Translationsachsen ausführt, während das andere in Richtung dreier Translationsachsen bewegbar ist, wobei die Werkzeuge eine Rotationsachse besitzen, die parallel zu einer der drei genannten Translationsachsen verläuft, und wobei zumindest die beiden anderen Achsen,Accordingly, a numerically controlled machining unit for machines for machining the end regions of structural elements of furniture and the like, according to the invention, has a head which carries at least two tools with parallel axes, one of which carries a continuous working movement along two translation axes, while the other is movable in the direction of three translation axes, the tools having a rotation axis which runs parallel to one of the three translation axes mentioned, and at least the other two axes,

die eine Interpolationsebene bestimmen, beiden Werkzeugen gemeinsam sind und numerisch gesteuert werden. Damit erreicht man nicht nur, daß die Richtungen der Arbeitsachsen zusammenfallen, sondern auch da/3 die beiden Werkzeuge in ihrer Bewegung in zwei Richtungen zusammen von gemeinsamen mechanischen Organen und Steuersystemen gesteuert werden. Die Werkzeuge und das Werkstück führen eine relative Schwenkbewegung um zwei orthogonale oder annähernd orthogonale Achsen aus.which define an interpolation plane, are common to both tools and are numerically controlled. This not only ensures that the directions of the working axes coincide, but also that the two tools are controlled jointly in their movement in two directions by common mechanical organs and control systems. The tools and the workpiece perform a relative pivoting movement about two orthogonal or almost orthogonal axes.

Das erste Werkzeug, das numerisch gesteuert längs zweier zur eigenen Drehachse senkrechter Achsen bewegbar ist, kann den Ansto/3 und/oder Zapfen, d.h. das männliche Verbindungsteil ausbilden. Das zweite Werkzeug, das numerisch gesteuert längs wenigstens zweier Achsen und längs einer zur eigenen Drehachse parallelen dritten Achse bewegbar ist, kann entweder Löcher mit kreisförmigem Querschnitt oder Zapfenlöcher, d.h. Ausnehmungen mit länglichem Querschnitt, ausbilden, die den weiblichen Verbindungsteil bilden, in die ein Zapfen oder ein Dübel eingesetzt werden. Die Löcher können Mehrfachlöcher sein und beliebigen Achsenabstand haben. Außerdem ermöglicht die Schwenkbewegung der Werkzeuge die Ausbildung sowohl von Löchern als auch von Zapfenlöchern mit variablen Neigungen. Die so ausgebildete Maschine eignet sich zur Herstellung aller Arten von Verbindungen, insbesondere von Zapfen/Zapfenlochverbindungen beliebiger Form. Beide Werkzeuge sind sodann in der Lage,The first tool, which is numerically controlled and can be moved along two axes perpendicular to its own axis of rotation, can form the butt/3 and/or tenon, i.e. the male connecting part. The second tool, which is numerically controlled and can be moved along at least two axes and along a third axis parallel to its own axis of rotation, can form either holes with a circular cross-section or tenon holes, i.e. recesses with an elongated cross-section, which form the female connecting part, into which a tenon or a dowel is inserted. The holes can be multiple holes and have any axis distance. In addition, the pivoting movement of the tools enables the formation of both holes and tenon holes with variable inclinations. The machine thus designed is suitable for producing all types of connections, in particular tenon/tenon hole connections of any shape. Both tools are then able to

Konturen zu bearbeiten, d.h. Abschrägungen längs der stirnseitigen Ränder von Teilen mit beliebigem Querschnitt auszubilden. Die große Flexibilität der Bearbeitungseinheit Ia)St sich mit zwei oder höchsten drei Achsen mit numerischer Steuerung erreichen, da die Translations- und Bearbeitungsachse des ersten Werkzeugs mit zwei der Translations- und Bearbeitungsachse des zweiten Werkzeugs zusammenfallen. Dies ermöglicht die Herstellung einer vergleichsweise preiswerten und leicht zu handhabenden Einheit.To machine contours, i.e. to create bevels along the front edges of parts with any cross-section. The great flexibility of the machining unit can be achieved with two or at most three axes with numerical control, since the translation and machining axes of the first tool coincide with two of the translation and machining axes of the second tool. This enables the production of a comparatively inexpensive and easy-to-handle unit.

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

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

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

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

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tiv zu der Unterfräse entweder fest oder axial verschiebbar geordnet sein kann.tive to the router can be arranged either fixed or axially movable.

Die Translations- und Arbeitsachsen der Spindel der Unterfräse sind vorteilhafterweise dieselben wie die der anderen beiden Werkzeuge und zwar in dem Sinne, da/3 die Antriebsund Steuersysteme der beiden ersten Werkzeuge auch für die Translationsbewegung der weiteren Spindel verwendet werden können. Die Bearbeitungseinheit ist in diesem Fall mit drei Werkzeugen ausgestattet, die längs zweier gemeinsamer Translations- und Arbeitsachsen steuerbar sind, während zwei dieser Werkzeuge in Richtung einer dritten Translationsachse steuerbar sind, wobei auch letztere den genannten beiden Werkzeugen gemeinsam und numerisch gesteuert ist.The translation and working axes of the spindle of the router are advantageously the same as those of the other two tools in the sense that the drive and control systems of the first two tools can also be used for the translation movement of the other spindle. The machining unit is in this case equipped with three tools that can be controlled along two common translation and working axes, while two of these tools can be controlled in the direction of a third translation axis, the latter also being common to the two tools and numerically controlled.

Das erste Werkzeug und die Unterfräse könnten vorteilhafterweise quasi überlagert sein, so da/3 die Endbereiche von kleinen Werkstücken mit halbkreisförmiger oder ähnlicher Abwicklung gleichzeitig mit zwei Bearbeitungseinheiten bearbeitet werden können. Außerdem ist es mit dieser Anordnung möglich, nacheinander Bearbeitungen mit der Unterfräse und mit dem ersten Werkzeug und gegebenenfalls mit dem zweiten Werkzeug auszuführen, ohne da/3 gro/3e Verschiebungen des Kopfes der Bearbeitungseinheit erforderlich sind, so da/3 der Raumbedarf der Maschine insgesamt klein ist.The first tool and the router could advantageously be superimposed, so that the end areas of small workpieces with a semi-circular or similar development can be machined simultaneously with two machining units. In addition, with this arrangement it is possible to carry out machining operations with the router and with the first tool and, if necessary, with the second tool, one after the other, without requiring major displacements of the head of the machining unit, so that the overall space requirement of the machine is small.

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

Die weitere Spindel kann ferner ein Mehrfachwerkzeug tragen, das gegebenenfalls Zonen mit Schneiden besitzt, die in entgegengesetzten Drehrichtungen arbeiten können. Dies dient, wie in der weiteren Beschreibung verdeutlicht wird, zur Ausführung von Arbeiten, bei denen ein Ausbrechen eines Holzes verhindert werden soll. Die Bewegung der Spindel in Richtung der Translations- und Arbeitsachsen ermöglicht es, die eine oder andere Zone des zusammengesetzten Werkzeugs in Arbeitsstellung zu bringen. Die Drehrichtungsumkehr des zusammengesetzten Werkzeugs kann mit demselben Antrieb bewerkstelligt werden, der zur Durchführung anderer Bewegungen der Bearbeitungseinheit oder der diese enthaltenden Maschinen dient. So kann beispielsweise derselbe Antrieb dazu dienen, sowohl die Drehrichtungsumkehr der Unterfräse zu steuern als auch anschließend die Bewegungen entsprechend der Schwenkachse und/oder die Bewegungen der die Werkstücke tragenden Ladevorrichtung und/oder die Bewegungen der gegenseitigen Annäherung und Entfernung zweierThe other spindle can also carry a multiple tool, which optionally has zones with cutting edges that can work in opposite directions of rotation. This is used, as will be made clear in the following description, to carry out work in which it is necessary to prevent a piece of wood from breaking off. The movement of the spindle in the direction of the translation and working axes makes it possible to bring one or the other zone of the assembled tool into the working position. The reversal of the direction of rotation of the assembled tool can be carried out by the same drive that is used to carry out other movements of the processing unit or of the machines containing it. For example, the same drive can be used to control both the reversal of the direction of rotation of the router and subsequently the movements along the pivot axis and/or the movements of the loading device carrying the workpieces and/or the movements of the mutual approach and separation of two

Bearbeitungseinheiten, die an derselben Maschine montiert sind. Dies ist möglich, weil die genannten Bewegungen aufeinanderfolgen und nicht gleichzeitig auftreten.Machining units mounted on the same machine. This is possible because the movements mentioned follow one another and do not occur simultaneously.

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

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

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

Die beiden Bearbeitungseinheiten der Maschine werden vorteilhafterweise unabhängig voneinander gesteuert, so daß gleichzeitig verschiedene Arbeiten an den Endbereichen desThe two processing units of the machine are advantageously controlled independently of each other, so that different work can be carried out simultaneously on the end areas of the

Werkstückes durchgeführt werden können. Zwischen den beiden Einheiten kann ein Beschickungsautomat angeordnet sein.workpiece can be carried out. A loading machine can be arranged between the two units.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawings:

Fig. 1 zeigt eine schematische Rückansicht einer Maschine mit zwei Bearbeitungseinheiten;Fig. 1 shows a schematic rear view of a machine with two processing units;

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht entsprechend der Linie II-II von Fig. 1;Fig. 2 shows a schematic plan view according to the line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Maschine mit zwei Bearbeitungseinheiten entsprechend der Linie III-III von Fig. 1;Fig. 3 shows a perspective view of a machine with two machining units according to the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine Frontalansicht einer Bearbeitungseinheit entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 3;Fig. 4 shows a front view of a processing unit according to the line IV-IV of Fig. 3;

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie V-V von Fig. 4;Fig. 5 shows a section along the line V-V of Fig. 4;

Fig. 6 zeigt einen lokalen Schnitt in dem das System zum Anheben und Absenken des Kopfes der Bearbeitungseinheit sichtbar ist;Fig. 6 shows a local section in which the system for raising and lowering the head of the machining unit is visible;

Fig. 6A zeigt eine Einzelheit des Systems zum Verschwenken des Kopfes um die horizontale Achse;Fig. 6A shows a detail of the system for pivoting the head around the horizontal axis;

Fig. 7 zeigt einen lokalen Schnitt, in dem das System zur Übertragung der Annäherungs- und Entfernungsbewegung einer Bearbeitungseinheit relativ zu der anderen erkennbar ist;Fig. 7 shows a local section in which the system for transmitting the approach and distance movement of one processing unit relative to the other can be seen;

Fig. 8 zeigt einen Axialschnitt, der die Unterfräse tragenden Spindel;Fig. 8 shows an axial section of the spindle carrying the router;

Fig. 9 zeigt einen Axialschnitt, der die beiden koaxialen Werkzeuge tragenden Spindel.Fig. 9 shows an axial section of the spindle carrying the two coaxial tools.

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

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

:- lö "-:- loo "-

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

An dem Gehäuse 4 sind auch zwei Halblader 9 und 11 angeordnet, die relativ zueinander längs der Führungen 7 des Pfeiles C bewegt werden können. Die Bewegung der Halblader 9 und 11 ermöglicht ihre Positionierung relativ zu den Bearbeitungseinheiten 3 und 5 und die Einstellung des Zwischenraums zwischen ihnen, um Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen zu bearbeiten. Die Halblader werden durch Getriebemotoren 12 bzw. 14 relativ zu den Bearbeitungseinheiten 3 und 5 bewegt.Also arranged on the housing 4 are two half-loaders 9 and 11, which can be moved relative to each other along the guides 7 of the arrow C. The movement of the half-loaders 9 and 11 allows their positioning relative to the machining units 3 and 5 and the adjustment of the gap between them in order to machine workpieces of different dimensions. The half-loaders are moved relative to the machining units 3 and 5 by gear motors 12 and 14, respectively.

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

VUXVUX

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

Im folgenden sind die numerisch gesteuerten Achsen, die den oben beschriebenen Bewegungen entsprechen, mit A,B,C,D,P,Q,X,Y und Z bezeichnet. Die entsprechenden Bewe-In the following, the numerically controlled axes that correspond to the movements described above are designated as A, B, C, D, P, Q, X, Y and Z. The corresponding movements

J- 12 -J-12 -

•5 4. 3 0•5 4. 3 0

gungen der Bearbeitungseinheiten, der betreffenden Köpfe, der Werkzeuge und der Halblader werden mit denselben Buchstaben bezeichnet. Jede Bearbeitungseinheit wird also mit einer Translationsbewegung längs einer horizontalen Achse P und einer vertikalen Achse Q und mit einer Schwenkbewegung entsprechend der Achse B beaufschlagt. Der Kopf der Bearbeitungseinheit wird mit einer Schwenkbewegung entsprechend der Achse A beaufschlagt, während die Werkzeuge 33,35 und 39,41 mit Translationsbewegungen längs der Achsen X,Y und Z und die Werkzeuge 31 und 27 mit einer Translationsbewegung nur längs der Achsen X und Y beaufschlagt werden. Alle Achsen A,B,C,D,P,Q,X,Y,Z jeder Bearbeitungseinheit werden vorteilhafterweise numerisch gesteuert.The movements of the machining units, the heads, the tools and the semi-loaders concerned are designated by the same letters. Each machining unit is thus subjected to a translational movement along a horizontal axis P and a vertical axis Q and to a pivoting movement along the axis B. The head of the machining unit is subjected to a pivoting movement along the axis A, while the tools 33, 35 and 39, 41 are subjected to translational movements along the axes X, Y and Z and the tools 31 and 27 are subjected to translational movements along the axes X and Y only. All the axes A, B, C, D, P, Q, X, Y, Z of each machining unit are advantageously numerically controlled.

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

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

Das Werkzeug 31, das längs der Interpolationsachsen X, Y numerisch gesteuert wird, ist nicht nur in der Lage, das Werkstück anzustoßen, sondern auch Zapfen, d.h. die männlichen Verbindungsteile herzustellen. Außerdem ermöglicht die numerische Steuerung die Verwendung einer Stoßfräse (mit parallel zur Achse Z verlaufende Drehachse) und einer kreisförmigen Klinge wie bei herkömmlichen Maschinen. Zusammen mit der Möglichkeit der numerischen Steuerung des Werkzeugs längs der Achsen X und Y ergeben sich hierausThe tool 31, which is numerically controlled along the interpolation axes X, Y, is able not only to butt the workpiece, but also to produce tenons, i.e. the male connecting parts. In addition, the numerical control enables the use of a slotting cutter (with a rotation axis parallel to the Z axis) and a circular blade as in traditional machines. Together with the possibility of numerically controlling the tool along the X and Y axes, this results in

zwei wichtige Vorteile: im Gegensatz zu Maschinen mit kreisförmigen Klingen, die große Späne erzeugen, die nicht absaugbar sind, werden spanförmige Abfälle erzeugt, die abgesaugt werden können. Dies ermöglicht eine leichtere Entfernung der Abfälle und damit eine zuverlässigere Funktion der Maschine. Außerdem ist die Wirkung der Fräsenschneiden an dem Werkstück von außen nach innen gerichtet, wodurch das Ausbrechen des Holzes verhindert wird, das bei herkömmlichen kreisförmigen Schneiden auftreten kann, wenn sie aus dem Holz austreten. Die Verwendung einer Fräse statt einer kreisförmigen Klinge verringert außerdem die Abmessung des Werkzeugs beträchtlich, so daß der Einsatz eines automatischen Laders auch dann möglich ist, wenn die Bearbeitungseinheit stark geneigt ist.two important advantages: unlike machines with circular blades, which produce large chips that cannot be vacuumed, it produces chip-shaped waste that can be vacuumed. This allows easier removal of the waste and therefore more reliable operation of the machine. In addition, the action of the milling cutters on the workpiece is directed from the outside to the inside, thus preventing the wood breaking that can occur with traditional circular cutters when they come out of the wood. The use of a milling cutter instead of a circular blade also considerably reduces the size of the tool, making it possible to use an automatic loader even when the machining unit is very inclined.

Das koaxial zu dem Werkzeug 31 angeordnete Werkzeug 33 wird in Richtung der Interpolationsachsen X, Y und der Achse Z numerisch gesteuert. Vorteilhafterweise ist auch die Achse X eine numerisch gesteuerte Achse. Dies ist jedoch, zumindest was die Funktion des Werkzeugs 33 betrifft, nicht unbedingt erforderlich. Dank der Steuerachsen P, X und B kann auch das Werkzeug 33 wie das Werkzeug 31 in irgendeiner beliebigen Richtung innerhalb eines Bogens von mehr als 90° auf das Werkstück zugreifen und deshalb auch in der Richtung fl (Fig.2) arbeiten. Die numerische Steuerung des Werkzeugs 33 ermöglicht die Ausführung sowohl von einfachen Bohrungen als auch von Zapfenbohrungen. Die Steuerung längsThe tool 33, arranged coaxially with the tool 31, is numerically controlled in the direction of the interpolation axes X, Y and the Z axis. Advantageously, the X axis is also a numerically controlled axis. However, this is not absolutely necessary, at least as far as the function of the tool 33 is concerned. Thanks to the control axes P, X and B, the tool 33, like the tool 31, can access the workpiece in any direction within an arc of more than 90° and can therefore also work in the direction fl (Fig.2). The numerical control of the tool 33 enables the execution of both simple holes and tenon holes. The control along

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der Achsen X und Y ermöglicht es dem Werkzeug 33 in den Zapfenlöchern mit beliebiger Form, Achsenabstand, Neigung und Abmessungen auszuführen. Zu diesem Zweck kann das Werkzeug 33 ein Bohrer oder auch eine Fingerfräse oder eine Formfräse sein. Die numerische Steuerung längs der Achse Z ermöglicht die Herstellung von Löchern oder Zapfenlöchern mit veränderbarer und gesteuerter Tiefe.the X and Y axes allows the tool 33 to make holes in the tenons with any shape, axis distance, inclination and dimensions. For this purpose, the tool 33 can be a drill or a milling cutter or a form cutter. The numerical control along the Z axis allows the production of holes or tenons with variable and controlled depth.

Die Werkzeuge 31 und 3 3 können auch Konturbearbeitungen an dem Werkstück ausführen.The tools 31 and 3 3 can also perform contour machining on the workpiece.

Bereits mit den koaxialen Werkzeugen 31 und 33 und einer numerischen Steuerung auf den Achsen X, Y und Z und den weiteren Freiheitsgraden auf den Achsen A, B, P und Q ist die erfindungsgemäße Bearbeitungseinheit (und damit die mit dieser ausgestattete Maschine) in der Lage, mit größerer Flexibilität eine größere Reihe von Bearbeitungen auszuführen als normale Zapfenschneidmaschinen und normale Stumpfstoß-Lochmaschinen. Mit einer Maschine, die mit einer oder vorzugsweise mit zwei Bearbeitungseinheiten nach Art der Bearbeitungseinheiten 3 und 5 ausgestattet ist, lassen sich an einem oder zwei Endbereichen von Werkstücken beliebiger Form Stumpfstoß-Zapfenschneid-Zapfenloch- und Fräsarbeiten ausführen. Neben der Vergrößerung der Bewegungsmöglichkeiten der Maschine erhält man damit auch die Möglichkeit, mitAlready with the coaxial tools 31 and 33 and a numerical control on the axes X, Y and Z and the further degrees of freedom on the axes A, B, P and Q, the machining unit according to the invention (and thus the machine equipped with it) is able to carry out a wider range of machining operations with greater flexibility than normal tenoning machines and normal butt-joint punching machines. With a machine equipped with one or preferably two machining units of the type of machining units 3 and 5, butt-joint tenoning, tenoning and milling operations can be carried out on one or two end areas of workpieces of any shape. In addition to increasing the machine's movement options, this also makes it possible to

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ein und derselben Maschine Arbeiten auszuführen, für die bisher notwendigerweise verschiedene Maschinen erforderlich waren.to carry out work with one and the same machine which previously required different machines.

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

Die numerische Steuerung der Unterfräse bringt einen weiteren Vorteil mit sich. Um beim Fräsen mit der Unterfräse 35The numerical control of the router brings another advantage. In order to achieve the best results when milling with the router 35

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beim Austreten der Unterfräse aus dem Holz ein Ausbrechen des Holzes zu vermeiden, kann der Fräsvorgang unterbrochen werden, bevor das Werkzeug aus dem Holz heraustritt. Die Unterfräse wird dann in Richtung der Achse Z aus dem Holz entfernt, ihre Drehrichtung wird umgekehrt, sie wird längs ihrer eigenen Drehachse verschoben, um das Werkzeug auszuwechseln, und dann längs der Achsen X und/oder Y und/oder Z verschoben, um die Bearbeitung an der Seite wieder aufzunehmen, die der Seite entgegengesetzt ist, an der sie begonnen hat. Auf diese Weise beendet das Werkzeug niemals die Bearbeitung im Bereich der Außenfläche des Werkstücks, und ein Ausbrechen des Holzes wird vermieden.To avoid chipping of the wood when the router comes out of the wood, the milling operation can be stopped before the tool comes out of the wood. The router is then removed from the wood along the Z axis, its direction of rotation is reversed, it is moved along its own axis of rotation to change the tool and then moved along the X and/or Y and/or Z axes to resume machining on the side opposite to that on which it started. In this way, the tool never stops machining on the external surface of the piece and chipping of the wood is avoided.

Im folgenden sei die Bearbeitungseinheit 3 unter Bezugnahme auf Fig.3-9 näher erläutert. Die Bearbeitungseinheit 5 ist äquivalent und wird deshalb nicht näher beschrieben. Die Bearbeitungseinheit 3 besitzt eine Basis 51, die über eine Mutter 53 (Fig.7) an einer Gewindestange 55 befestigt ist. Die Gewindestange 55 ist an dem Gehäuse 4 gelagert und wird von einem Getriebemotor 17 gedreht, der die Bewegung der Bearbeitungseinheit 3 in Richtung der horizontalen Achse P steuert. An der Basis 51 ist eine vertikale Säule 57 angeordnet, die von dem Getriebemotor 21 um die Steuerachse B schwenkbar ist. Die Drehbewegung wird durch ein Ritzel 59 gesteuert, das mit einem Zahnsektor 61 kämmt. An der Säule 57 ist ein rohrförmiges Organ 63 (Fig.6) angebracht, das das Gestell 13 trägt und in der weiter unten beschriebenenThe machining unit 3 is explained in more detail below with reference to Fig.3-9. The machining unit 5 is equivalent and is therefore not described in more detail. The machining unit 3 has a base 51 which is fastened to a threaded rod 55 via a nut 53 (Fig.7). The threaded rod 55 is mounted on the housing 4 and is rotated by a gear motor 17 which controls the movement of the machining unit 3 in the direction of the horizontal axis P. A vertical column 57 is arranged on the base 51 which can be pivoted about the control axis B by the gear motor 21. The rotary movement is controlled by a pinion 59 which meshes with a toothed sector 61. A tubular member 63 (Fig.6) is attached to the column 57 which carries the frame 13 and in the position described below.

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Weise in Richtung der Steuerachse Q vertikal bewegbar ist. Die Bewegung längs der Achse Q erfolgt durch einen Getriebemotor 65, der die Bewegung über eine Stange 67 zu einer gezahnten Riemenscheibe 69 überträgt. Von dieser wird die Bewegung über einen Zahnriemen 71 auf eine zweite gezahnte Riemenscheibe 73 übertragen, die auf einer koaxial zu der Säule 57 und dem rohrförmigen Organ 63 angeordneten Gewindestange 75 aufgekeilt ist. Die Riemenscheibe 73 und die Stange 75 sind an dem rohrförmigen Organ 63 gelagert. Die Gewindestange 75 arbeitet außerdem mit einer Spindelmutter 77 zusammen, die fest mit der Säule 57 verbunden ist. Die Drehbewegung des Getriebemotors 65 steuert somit das Anheben und Absenken des rohrförmigen Organs, und damit des ganzen mit diesem verbundenen Gestells 13, relativ zu der Säule 57 längs der Achse Q.The control axis Q is vertically movable in the direction of the control axis Q. The movement along the axis Q is carried out by a gear motor 65, which transmits the movement via a rod 67 to a toothed pulley 69. From this, the movement is transmitted via a toothed belt 71 to a second toothed pulley 73, which is keyed onto a threaded rod 75 arranged coaxially to the column 57 and the tubular member 63. The pulley 73 and the rod 75 are mounted on the tubular member 63. The threaded rod 75 also works together with a spindle nut 77, which is firmly connected to the column 57. The rotary movement of the gear motor 65 thus controls the raising and lowering of the tubular member, and thus of the entire frame 13 connected to it, relative to the column 57 along the axis Q.

In Fig.4 und 5 ist das Gestell 13 und der zugehörige Kopf 25 mit den Spindeln und den an ihm montierten Werkzeugen im einzelnen dargestellt. Das Gestell 13 trägt einen Getriebemotor 79, der über ein Ritzel 81, das mit dem Kopf 25 fest verbundenen Zahnsektor 83 in Eingriff steht, die Schwenkbewegung des Kopfes 25 um die Steuerachse A bewirkt. An dem Kopf 25 sind zwei Führungen 91 angeordnet, auf denen ein Schlitten 93 gleitet, der in Richtung der Achse X bewegbar ist. Im folgenden wird dieser Schlitten als horizontaler Schlitten bezeichnet. Die Bewegung des horizontalen Schlittens wird über eine Gewindestange 97 von einem Motor 95In Fig.4 and 5, the frame 13 and the associated head 25 with the spindles and the tools mounted on it are shown in detail. The frame 13 carries a gear motor 79, which causes the pivoting movement of the head 25 about the control axis A via a pinion 81, which is in engagement with the toothed sector 83 firmly connected to the head 25. Two guides 91 are arranged on the head 25, on which a slide 93 slides, which is movable in the direction of the axis X. In the following, this slide is referred to as the horizontal slide. The movement of the horizontal slide is controlled by a motor 95 via a threaded rod 97.

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gesteuert. Der Schlitten 93 trägt eine Platte 99, auf der
zwei Führungen 101 für die Gleitbewegung eines weiteren
Schlittens 103 montiert sind, der im folgenden als vertikaler Schlitten bezeichnet wird. Der vertikale Schlitten 103 bewegt sich mit Hilfe einer Gewindestange 105, die von
einem Motor 107 über einen Riemen 109 gedreht wird, längs
der Achse Y.The carriage 93 carries a plate 99 on which
two guides 101 for the sliding movement of another
slide 103, which is referred to as vertical slide 103. The vertical slide 103 moves by means of a threaded rod 105, which is
a motor 107 via a belt 109, longitudinally
the Y axis.

Der vertikale Schlitten 103 trägt unten zwei Spindeln. Die zugehörigen Werkzeuge sind auf derselben Seite (rechts in
Fig.4) der Mittelebenen des Kopfes angeordnet und sind in
Richtung X verschiebbar, bis sie praktisch an der Seite des Kopfes und damit der Bearbeitungseinheit anliegen. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn mit zwei Bearbeitungseinheiten 3, 5 ein und dasselbe Werkstück mit kleinen Abmessungen bearbeitet werden soll, das in zur Längsausdehnung des Maschinengehäuses im wesentlichen senkrechten Richtungen angefahren wird. Da die Werkzeuge asymmetrisch an den betreffenden
Köpfen angeordnet sind und sich den Flanken der betreffenden Bearbeitungseinheiten annähern können, können die Werkzeuge der beiden Einheiten während der Bearbeitung sehr
nahe beieinander angeordnet sein.The vertical slide 103 carries two spindles at the bottom. The corresponding tools are on the same side (right in
Fig.4) of the central planes of the head and are in
The tool holders can be moved in the X direction until they practically touch the side of the head and thus the machining unit. This is very advantageous when two machining units 3, 5 are used to machine the same small-sized workpiece, which is approached in directions that are essentially perpendicular to the longitudinal extension of the machine housing. Since the tools are mounted asymmetrically on the relevant
heads and can approach the flanks of the respective machining units, the tools of the two units can be very
be arranged close to each other.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht ferner hervor, da/? die Spindeln 111 und 125 starr übereinander liegen und
keine Relativbewegungen in Richtung X und/oder Y ausführenFrom the foregoing description it is also apparent that the spindles 111 and 125 are rigidly superimposed and
Do not perform any relative movements in the X and/or Y directions

können, während die Spindel der Unterfräse weite Bewegungsmöglichkeit längs der Achse Z besitzt. Dadurch ist es möglich, die Unterfräse relativ zu den darunterliegenden Werkzeugen 31 und 33 in Deckung zu bringen und mit letzteren zu arbeiten, ohne da/3 die Unterfräse sich mit dem Werkstück überschneidet.while the spindle of the router has a wide range of movement along the Z axis. This makes it possible to align the router with the tools 31 and 33 underneath and to work with the latter without the router overlapping the workpiece.

Die Spindeln sind in besonderer Weise so angeordnet, da/3 alle Werkzeuge 31, 33, 35 längs gemeinsamer Achsen X und Y gesteuert werden. Dies ermöglicht gro/3e Flexibilität bei der Bearbeitung, verbunden mit einer beträchtlichen Vereinfachung der Steuerung, da drei Werkzeuge auf zwei Spindeln mit einer Steuereinheit in zwei senkrechten Richtungen verschoben werden können, wobei die Steuereinheit (für diese beiden Bewegungen) nur zwei Achsen steuert.The spindles are arranged in a special way so that all tools 31, 33, 35 are controlled along common axes X and Y. This allows great flexibility in machining, combined with a considerable simplification of the control, since three tools on two spindles can be moved in two perpendicular directions with one control unit, the control unit controlling only two axes (for these two movements).

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

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Fig. 9 zeigt einen Axialschnitt der die Fräse tragenden Spindel ill. Wie aus dieser Figur hervorgeht, trägt die Spindel 111 eine erste Rohrwelle 141, auf der eine Riemenscheibe 43 aufgekeilt ist, die über den Riemen 115 die Bewegung des Motors 113 übernimmt. Die Rohrwelle 141 trägt die Fräse 31. In der Rohrwelle 141 ist eine zweite Welle 145 koaxial angeordnet, an der mittels eines Schafts 147 das Werkzeug 33 montiert ist. Die Welle 145 besitzt in ihrer mittleren Position eine Reihe von Langnuten 149, in denen entsprechende Zungen 151 gleiten, die mit der Rohrwelle 151 fest verbunden sind. Die Nuten 149 und die Zungen 151 bilden eine Kupplung zwischen den beiden Wellen 141 und 145, so da/3 die Welle 145 drehfest mit der Welle 141 verbunden ist, relativ zu dieser jedoch axial gleiten kann. An der Spindel 111 sind zwei pneumatische Zylinder-Kolbensysteme 143 angebracht, von denen in Fig.9 nur eines sichtbar ist. Die Kolben der Zylinder-Kolbensysteme 153 sind über Säulen 155 mit der inneren Welle 145 verbunden und bilden elastische Organe, die die Welle 145 in die zurückgezogene Position vorspannen, d.h. in die Position, in der das Werkzeug 33 relativ zu der aktiven Fläche des Werkzeugs 31 zurückgesetzt ist, wie dies in Fig.9 dargestellt ist.Fig. 9 shows an axial section of the spindle 111 carrying the milling cutter. As can be seen from this figure, the spindle 111 carries a first tubular shaft 141 on which a pulley 43 is keyed, which takes over the movement of the motor 113 via the belt 115. The tubular shaft 141 carries the milling cutter 31. A second shaft 145 is arranged coaxially in the tubular shaft 141, on which the tool 33 is mounted by means of a shaft 147. The shaft 145 has in its middle position a series of long grooves 149 in which corresponding tongues 151 slide, which are firmly connected to the tubular shaft 151. The grooves 149 and the tongues 151 form a coupling between the two shafts 141 and 145, so that the shaft 145 is connected to the shaft 141 in a rotationally fixed manner, but can slide axially relative to it. Two pneumatic cylinder-piston systems 143 are attached to the spindle 111, only one of which is visible in Fig.9. The pistons of the cylinder-piston systems 153 are connected to the inner shaft 145 via columns 155 and form elastic members which preload the shaft 145 into the retracted position, i.e. into the position in which the tool 33 is set back relative to the active surface of the tool 31, as shown in Fig.9.

Die Vorbewegung der Welle 145 und des Werkzeugs 33 wird dadurch erreicht, da/3 sie vorübergehend mit dem die Unter-The advance of the shaft 145 and the tool 33 is achieved by temporarily engaging the lower

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

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WM/W/pkWM/W/pk

!Zusammenfassung!Summary

Numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit (3; 5) für Maschinen zur Bearbeitung der Endbereiche von Konstruktionselementen von Möbeln und dgl. mit einem Kopf (25; 27), der wenigstens zwei Werkzeuge (31, 33; 37, 39) mit parallelen Achsen trägt, von denen das erste (31; 37) längs zweier Translations- und Arbeitsachsen (X, Y) bewegbar ist, während das zweite (33; 39) längs dreier Translations- und Arbeitsachsen (X, Y, Z) bewegbar ist, wobei die Drehachse der beiden Werkzeuge (31, 33; 37, 39) parallel zu einer (Z) der drei Translationsachsen (X, Y, Z) verläuft und zumindest die beiden anderen Achsen (X, Y) den beiden Werkzeugen gemeinsam zugeordnet und numerisch gesteuert sind; der Kopf (25; 27) und das Werkstück führen eine Relativbewegung um zwei zueinander ortogonale Schwenkachsen (A, B) aus.Numerically controlled machining unit (3; 5) for machines for machining the end regions of construction elements of furniture and the like, with a head (25; 27) which carries at least two tools (31, 33; 37, 39) with parallel axes, of which the first (31; 37) is movable along two translation and working axes (X, Y), while the second (33; 39) is movable along three translation and working axes (X, Y, Z), wherein the axis of rotation of the two tools (31, 33; 37, 39) runs parallel to one (Z) of the three translation axes (X, Y, Z) and at least the other two axes (X, Y) are jointly assigned to the two tools and are numerically controlled; the head (25; 27) and the workpiece perform a relative movement about two mutually orthogonal pivot axes (A, B).

Figur 3Figure 3

Claims

WM/W/pk protection claims

1. Numerically controlled machining unit (3; 5) for machining end regions of structural furniture elements and the like, with a head (25; 27) which carries at least two tools (31, 33; 37, 39) with parallel axes, of which the first (31; 37) is movable along two translation and working axes (X, Y), while the second (33; 39) is movable along three translation and working axes (X, Y, Z), the axis of rotation of the tools (31, 33; 37, 39) running parallel to one (Z) of the three translation axes (X, Y, Z) and the other two axes (X, Y) being common to both tools and being numerically controlled, and the head (25; 27) and the workpiece having a relative movement about two mutually perpendicular axes. Swivel axes (A, B).

2. Processing unit according to claim 1, in which the head (25; 27) is subjected to a pivoting movement about the two mutually perpendicular pivot axes (A, B).

3. Processing unit according to claim 2, in which the head (25; 27) is movable along a translation axis (P) which is substantially horizontal and oblique to

one (X) of the two translation axes (X, Y) of the first tool (31; 37), wherein the two mutually oblique axes (P, X) are movable relative to one another and execute a pivoting movement about one (B) of the two pivoting axes (A, B) of the head (25; 27).

4. Machining unit according to one of the preceding claims, in which the two tools (31, 33; 37, 39) are arranged coaxially and are carried by the same spindle (111).

5. Machining unit according to one of the preceding claims, with a further spindle (125), the axis of which lies in a plane substantially perpendicular to the axis of rotation (Z) of the first tool (31; 37), this further spindle (125) being movable along three translation and working axes (X, Y, Z), two of which (X, Y) are common to the further spindle (125) and the first tool (31; 37).

6. Machining unit according to claim 5, wherein the further spindle (125) is carried by a carriage which is movable in guides which are fixedly connected to a carriage (103) on which the spindle (111) of the first tool (31; 37) is mounted.

7. Machining unit according to claim 5 or 6, in which the further spindle (125) is at least partially superimposed on the first tool (31; 37).

8. Processing unit according to one of claims 5 to

7, in which the tools are arranged asymmetrically to the head (25; 27).

9. Processing unit according to one of claims 5 to

8, in which the axis of the further spindle (125) has an adjustable inclination in a plane perpendicular to the axis of rotation of the first tool (31; 37).

10. Processing unit according to one of claims 5 to

9, in which the further spindle (125) carries a milling cutter (sub-milling cutter) (35; 41) and a drill.

11. Machining unit according to claim 10, wherein the drill is axially movable relative to the milling cutter (35; 41) in the direction of the axis of rotation.

12. Machining unit according to one of claims 5 to 11, in which the further spindle (125) is carried by a carriage (119) which is movable parallel to the axis of rotation (Z) of the first tool (31; 35), and in which means (160, 162, 164) for fastening the second tool (33;

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39) to the carriage (119) carrying the further spindle (125) in order to move it axially.

13. Processing unit according to one of the preceding claims, in which the head (25, 27) is vertically movable in the direction of an axis (Q).

14. Machining unit according to one of claims 5 to 13, in which the further spindle (125) carries a multiple tool (35A, 35B, 35C, 35D), the movement along one (Y) of the translation axes (X, Y, Z) of this spindle enabling the selection of one of the cutting edges of this multiple tool and the direction of rotation of the spindle (125) in question being reversible.

15. Machining unit according to claim 14, wherein the multiple tool (35A, 35B, 35C, 35D) has at least two sections with cutting edges that can work in opposite directions of rotation.

16. Machining unit according to claim 15, in which a single drive is used to control the reversal of the direction of rotation of the multiple tool and to move the head (25; 27) and/or the machining unit relative to the workpiece and/or relative to the machine housing.

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17. Machining unit according to one of the preceding claims, in which the head (25; 27) carries a first carriage (93) which is movable along a first translation axis (X) and which carries a further carriage (103) which is movable along a second translation axis (Y) orthogonal to the first translation axis (X), a first spindle (111) for two coaxial tools (31, 33) being mounted on the second carriage (103), and a third carriage (119) which carries a second spindle (125) which is displaceable along a third translation axis (Z) orthogonal to the first and second translation axes (X, Y).

18. Numerically controlled machine for machining the end regions of structural furniture elements and the like, characterized in that it has a machining unit (3; 5) according to one or more of claims 1 to 17.

19. Machine according to claim 18, wherein the pivoting movement about the two orthogonal pivot axes (A, B) is carried out by the workpiece.

20. Numerically controlled machine for machining the end areas of structural furniture elements and the like, characterized in that it comprises two machining units (3; 5) according to one or more of the

Claims 1 to 17, which can be brought closer to each other and moved away from each other.

21. Machine according to claim 20, in which the two processing units (3; 5) are controlled by independent processes.

22. Machine according to one of claims 18 to 21 with an automatic loader (9, 11).