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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten
eines Werkstücks,
insbesondere einer Leiste zumindest abschnittsweise aus Holz oder
einem holzähnlichen
Material, die ein Werkstückmagazin
zum Bereitstellen eines von einer Mehrzahl von in dem Werkstückmagazin
aufnehmbaren Werkstücken
und eine Werkstückfördervorrichtung
zum einzelnen Fördern
des Werkstücks
für eine nachfolgende
Verarbeitung des Werkstücks
umfasst. Darüber
hinaus betrifft die Erfindung eine Aufrichtvorrichtung für eine solche
Verarbeitungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines
Werkstücks.
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Stand der Technik
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Einige
der dem oben genannten technischen Gebiet zugehörigen Verarbeitungsvorrichtungen
werden in der Herstellung winkelförmiger Bauteile aus Holz oder
holzähnlichen
Materialien durch Zusammenfügen
von horizontal orientierten Leisten mit vertikal orientierten Leisten
verwendet. In einem Durchlaufverfahren werden dabei Leisten entlang
ihrer Längsseiten
paarweise derart zusammengeklebt oder anderweitig verbunden, dass
ein winkelförmiges Bauteil
entsteht. Hierfür
ist es üblich,
dass aufgerichtete, vertikal orientierte Werkstücke mit liegenden, horizontal
Werkstücken
verbunden werden, um das Winkelbauteil zu erzeugen.
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Maschinen
und Vorrichtungen, die diese Funktion erfüllen, sind im Stand der Technik
bereits bekannt. Die horizontalen Bauteile bewegen sich dabei in
einer Transportebene entlang einer Beleimeinrichtung. Dabei wird
eine vertikale Längsseite
des horizontalen Bauteils (eine schmale Seite) beleimt. Die aufgerichteten,
vertikal orientierten Leisten werden aus einem Magazin heraus einer
nachfolgenden Montagevorrichtung zugeführt, in der die vertikalen Leisten
und die horizontalen Leisten miteinander verklebt werden.
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Die
aufrechten Leisten werden dabei herkömmlich in einem Magazin in
der Montageausrichtung als Stapel abgelegt. Das bedeutet, dass die
vertikalen Leisten in ihrer aufgerichteten Orientierung magaziniert
werden. Dieser Stapel wird im Stand der Technik beispielsweise durch
pneumatische Elemente in horizontaler Richtung gegen einen Anschlag
gedrückt.
Transportrollen ziehen immer die jeweils erste vertikale Leiste
des Stapels heraus und führen
diese der weiteren Verarbeitung in der Montagevorrichtung zu. Aus
dieser Technologie ergeben sich für den flüssigen und kontinuierlich durchgeführten Produktionsprozess
folgende Nachteile:
Um einen sicheren Transport der vertikalen
Leiste aus dem unter ständigem
pneumatischen Druck stehenden Magazinstapel heraus sicherzustellen,
müssen
mehrere Transportrollen oder Transportwalzen entlang der Transportebene
der vertikalen Leisten angeordnet werden. Darüber hinaus müssen die Transportwalzen
mit einer Oberfläche
versehen sein, die aufgrund ihrer geometrischen und physikalischen Beschaffenheit
einen bestimmten Form- oder Kraftschluss mit der Oberfläche der
aufrechten Leisten ermöglichen.
Beispiele hierfür
sind Stachelwalzen. Ein zu hoher pneumatischer Druck auf den Leistenstapel oder
auch sehr raue Oberflächen
der aufrechten Leisten führen
bei dieser Ausgestaltung der Magazine zu Fehlfunktionen, die durch
sehr hohe Haftreibungskräfte
der vertikalen Leisten untereinander und/oder durch Schlupf der
Transportwalzen begründet
sind.
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Ein
weiterer Nachteil für
die Durchführung
einer kontinuierlichen Produktion ergibt sich aus dem Umstand, dass
derartige Magazine nicht im laufenden Produktionsprozess aufgefüllt werden
können,
d. h., dass kein kontinuierliches Auffüllen der Magazine möglich ist.
Um weitere vertikale Leisten nachlegen zu können, müssen die pneumatischen Druckelemente
abgeschaltet und wieder in ihre Ausgangslage zurückgezogen werden. Erst danach
können
neue vertikale Leisten eingelegt und mit dem pneumatischen Druck
beaufschlagt werden. Durch den Wegfall der Andruckkräfte im restlichen
Magazinstapel können
die Transportwalzen während
dieser Zeit jedoch ihren Förderbetrieb
nicht fortsetzen, so dass ein Produktionsprozess mit jedem Nachlegen
vertikaler Leisten unterbrochen wird.
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In
der Folge dieses Nachteils ist darüber hinaus eine mechanisierte
oder automatisierte Beschickung der Magazine mit vertikalen Leisten
nicht ohne weiteres möglich,
wodurch insbesondere auch die Möglichkeit
zur Verkettung von solchen Kantenanleimmaschinen mit anderen Bearbeitungsvorrichtungen
wesentlich eingeschränkt
wird.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verarbeitungsvorrichtung
gemäß dem obigen
technischen Gebiet zur Verfügung
zu stellen, durch die eine prozesssichere, effiziente und automatisierbare
Verarbeitung von Werkstücken
in einem Werkstückmagazin
ermöglicht
wird.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Verarbeitungsvorrichtung
zum Verarbeiten eines Werkstücks, insbesondere
einer Leiste zumindest abschnittsweise aus Holz oder einem holzähnlichen
Material umfasst ein Werkstückmagazin
zum Bereitstellen eines von einer Mehrzahl von in dem Werkstückmagazin
aufnehmbaren Werkstücken in
einer ersten Orientierung, wobei die erste Orientierung bevorzugt
eine als waagerecht bezeichnete Orientierung in dem Werkstückmagazin
ist, und eine Werkstückfördervorrichtung
zum einzelnen Fördern des
Werkstücks
in einer dritten Orientierung, wobei die dritte Orientierung bevorzugt
eine als senkrecht bezeichnete Orientierung in der Werkstückfördervorrichtung
ist, für
eine nachfolgende Verarbeitung des Werkstücks sowie eine Aufrichtvorrichtung
zum einzelnen, bevorzugt automatischer Aufrichten des Werkstücks aus
der ersten Orientierung in eine zweite Orientierung, wobei die zweite
Orientierung bevorzugt eine als senkrecht bezeichnete Orientierung
in der Aufrichtvorrichtung ist.
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Die
Verarbeitungsvorrichtung eignet sich grundsätzlich zur Verarbeitung einer
Vielzahl verschiedener Werkstücke,
wobei Leisten und quader- oder plattenförmige Werkstücke hierfür besonders gut
geeignet sind und zu den bevorzugten Anwendungen der Verarbeitungsvorrichtung
gehören.
Bei Leisten und quader- oder plattenförmigen Werkstücken lassen
sich ohne Schwierigkeiten verschiedene Orientierungen, beispielsweise
eine vertikale und eine horizontale Orientierung identifizieren.
Bei anders geformten Werkstücken
kann eine Orientierung der Werkstücke jedoch ebenfalls definiert
werden.
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Werkstücke, die
durch die Verarbeitungsvorrichtung zu verarbeiten sind, können insbesondere im
Fall von leisten- oder
plattenähnlicher
Formen eine flachliegende, horizontale und zwei aufgerichtete, vertikale
Orientierungen einnehmen. Ein entsprechendes Werkstück kann
also in einer ”liegenden” Orientierung
und in zwei ”stehenden”, d. h.,
aufgerichteten Orientierungen vorliegen. Daneben sind natürlich auch
weitere Orientierungen eines Werkstücks möglich, die sich jedoch als Überlagerungen
der drei genannten Orientierungen darstellen lassen. Die genannten
drei Orientierungen stehen im Wesentlichen paarweise senkrecht aufeinander.
Um das gemeinte zu verdeutlichen, sei auf einen quaderförmigen Körper verwiesen,
der drei verschieden große,
jeweils rechteckige, jedoch nicht quadratische Flächenpaare,
also insgesamt sechs Flächen,
von denen jeweils zwei Flächen
gleich sind, enthält.
Der quaderförmige Körper kann
auf jeder der Flächen
aufliegen, wobei ein Aufliegen auf einer der beiden Flächen mit
dem größten Flächeninhalt
als horizontale Orientierung bzw. als ”liegen” zu bezeichnen ist und ein
Aufliegen auf einer der beiden Flächen des mittleren Flächeninhalts
sowie auf einer der beiden Flächen
des kleinsten Flächeninhalts
als aufrechte, vertikale Orientierung bzw. als ”stehen” zu bezeichnen ist. Die zu
verarbeitenden Werkstücke
sind bevorzugt im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt, wobei auch andere geometrische
Formen durch die Verarbeitungsvorrichtung verarbeitbar sind. So
lassen sich insbesondere auch andere Parallelepipede, andere Polyeder und
auch Körper
mit gekrümmten
oder gebogenen Flächen
grundsätzlich
durch die Verarbeitungsvorrichtung verarbeiten.
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Das
Werkstückmagazin
der Verarbeitungsvorrichtung ist dazu geeignet, eine Mehrzahl von Werkstücken in
einer ersten Orientierung bereitzustellen. Die erste Orientierung,
in der die Werkstücke in
dem Werkstückmagazin
lagern, kann dabei bevorzugt die horizontale, ”liegende” Orientierung sein, also eine
Orientierung, in der die Werkstücke
aufeinander gestapelt möglichst
wenig Raum in der Höhenrichtung
einnehmen. Somit wird eine besonders effiziente Magazinierung der
Werkstücke
in dem Werkstückmagazin
ermöglicht.
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Die
Werkstückfördervorrichtung
ist zum einzelnen Fördern
der Werkstücke
in einer dritten Orientierung für
eine nachfolgende Verarbeitung der Werkstücke geeignet. Bei der dritten
Orientierung handelt es sich um eine andere als die erste Orientierung,
d. h., dass ein Werkstück
in der dritten Orientierung nicht ”liegend” orientiert, sondern zumindest
teilweise aufgerichtet ist. Bevorzugt ist das Werkstück in der dritten
Orientierung vollständig
aufgerichtet, d. h. vertikal orientiert, d. h., dass das Werkstück auf einer
der zwei kleineren Flächenpaar-Flächen aufliegend
orientiert ist.
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”Aufliegen” in Bezug
auf die Definition der Orientierung des Werkstücks bedeutet hierbei nicht, dass
das Werkstück
auf der entsprechenden Fläche tatsächlich aufliegen
muss. Das Werkstück
kann vielmehr auch derart gehalten, getragen oder teilweise aufliegend
sein, dass es unter der Annahme einer horizontalen Auflageebene
mit der entsprechenden Fläche
auf der Ebene aufliegen könnte,
ohne seine Orientierung im Raum zu ändern. Das Werkstück befindet
sich in der dritten Orientierung also bevorzugt in einer aufrechten
Orientierung, in der es durch die Werkstückfördervorrichtung beispielsweise
einer nachfolgenden Montagevorrichtung zur weiteren Bearbeitung
zugeführt
werden kann.
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Die
Aufrichtvorrichtung ist dazu geeignet, einzelne Werkstücke bevorzugt
automatisch aufzurichten aus der ersten Orientierung in eine zweite
Orientierung. Die zweite Orientierung unterscheidet sich dabei von
der ersten Orientierung, so dass es sich bei der zweiten Orientierung,
wie bei der dritten Orientierung um eine zumindest teilweise aufrechte
Orientierung im Sinne einer ”nicht
liegenden” Orientierung
handelt. Die Aufrichtvorrichtung ist also dazu geeignet, in der
ersten Orientierung bereitgestellte Werkstücke aufzunehmen und sie in
eine zweite Orientierung zu bringen, um sie anschließend durch
die Werkstückfördervorrichtung
in einer dritten Orientierung für
eine nachfolgende Verarbeitung der Werkstücke fördern zu lassen. Die zweite
Orientierung muss dabei grundsätzlich
nicht verschieden von der dritten Orientierung sein, sondern ist
bevorzugt gleich der dritten Orientierung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die zweite und dritte Orientierung zumindest in der Aufrichtrichtung
im Wesentlichen gleich. Die ”Aufrichtrichtung” ist dabei
als diejenige Richtung zu verstehen, die senkrecht auf der definitionsgemäßen Auflagefläche steht.
D. h., dass gemäß der bevorzugten Ausführungsform
ein Werkstück
durch die Aufrichtvorrichtung in eine zweite Orientierung aufgerichtet werden
kann, wobei das Aufrichten durch Rotation um eine bevorzugt waagrecht
verlaufende Drehachse geschieht. Sofern die zweite und dritte Orientierung
in der bevorzugten Ausführungsform
nicht identisch sind, ist bevorzugt für einen Übergang zwischen der zweiten
und dritten Orientierung jedenfalls keine erneute Rotation um dieselbe
waagerechte Achse erforderlich.
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Alternativ
ist es auch möglich,
dass die zweite und dritte Orientierung sich voneinander in der
Aufrichtrichtung unterscheiden, d. h., dass ein Übergang von der zweiten zur
dritten Orientierung bzw. der umgekehrte Übergang eine erneute Rotation
um dieselbe waagerechte Drehachse erfordert, um die das Werkstück bereits
beim Übergang
von der ersten zur zweiten Orientierung rotiert wurde. Dies kann
beispielsweise der Fall sein, wenn das Werkstück in der zweiten Orientierung
nicht stabil steht und nach einem Verlassen der Aufrichtvorrichtung
in die dritte Orientierung kippt oder entsprechende Führungseinrichtungen
vorhanden sind, die das Werkstück
von der zweiten Orientierung in die dritte Orientierung umstellen.
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Mit
Vorteil ist das Werkstück
durch eine Eingabevorrichtung, insbesondere durch eine Schubvorrichtung,
bevorzugt durch zwei Schubvorrichtungen von dem Werkstückmagazin
zu der Aufrichtvorrichtung bewegbar. Eine Eingabevorrichtung ermöglicht es
also, dass das Werkstück
von dem Werkstückmagazin
in die Aufrichtvorrichtung bewegt wird, ohne dass das Werkstückmagazin
oder die Aufrichtvorrichtung selbst einen entsprechenden Mechanismus
aufweisen müssen.
Eine Schubvorrichtung stellt hierbei eine besonders einfache Ausgestaltung
einer Eingabevorrichtung dar, wobei das bevorzugte Vorsehen von
zwei Schubvorrichtungen dabei eine besonders sichere Prozessführung ermöglicht,
da so bei länglichen
Werkstücken,
wie beispielsweise Leisten, ein Verkanten oder ungleichmäßiges Eingeben
des Werkstücks
in die Aufrichtvorrichtung zuverlässig verhindert werden kann.
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Bevorzugt
ist das Werkstück
durch die Aufrichtvorrichtung um eine Drehachse, bevorzugt um 90° drehbar,
die insbesondere parallel zu der Längsrichtung der Leiste verläuft, wobei
die Aufrichtvorrichtung um die Drehachse drehbar ist. In der bevorzugten
Ausführungsform
ist dabei die Aufrichtvorrichtung selbst um diese Drehachse drehbar,
so dass das Werkstück
besonders sicher aufgerichtet werden kann. Dies ermöglicht ein
besonders platzsparendes Aufrichten und vereinfacht die weitere
Förderung
des Werkstücks
durch die Werkstückfördervorrichtung, beispielsweise
in eine nachfolgende Montagevorrichtung zur Erstellung eines Winkelbauteils.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Werkstück
durch die Aufrichtvorrichtung in der ersten Orientierung auf einer
ersten Ebene aufliegend aufnehmbar und in der zweiten Orientierung auf
einer zweiten, zur ersten Ebene parallelen Ebene aufliegend entnehmbar.
Dies bedeutet, dass das Werkstück
auf einer ersten Ebene aufliegt, wenn es beispielsweise durch eine
Eingabevorrichtung in die Aufrichtvorrichtung eingegeben und/oder
von dieser aufgenommen wird. Die Aufrichtvorrichtung ist folglich
derart ausgeführt,
dass ein auf einer Ebene liegendes Werkstück durch die Aufrichtvorrichtung
aufgenommen werden kann. Dasselbe gilt entsprechend für das Entnehmen
bzw. Herausgeben des Werkstücks
in der zweiten Orientierung, in dem nämlich das Werkstück auf einer
zur ersten Ebene parallelen Ebene aufliegend entnommen werden kann. Dabei
wird bevorzugt, dass die erste und zweite Ebene zusammenfallen.
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Mit
Vorteil ist die Verarbeitungsvorrichtung derart eingerichtet, dass
das Werkstück
in der ersten und zweiten und bevorzugt in der dritten Orientierung auf
einer ebenen Oberfläche,
insbesondere einem Magazintisch aufliegt. Die Verarbeitungsvorrichtung, insbesondere
die Aufrichtvorrichtung, ist also dazu eingerichtet, das Werkstück, das
vor und nach der Verarbeitung auf derselben Oberfläche liegt,
lediglich zu rotieren und gegebenenfalls auf der Oberfläche umzupositionieren.
Die Oberfläche
kann dabei bevorzugt durch einen Magazintisch gebildet werden, auf
dem das Werkstück
bewegt wird. Die Aufrichtvorrichtung ist also derart zum Magazintisch
oder einer entsprechenden Oberfläche
positioniert, dass ein Werkstück,
dass in der Aufrichtvorrichtung in einer der genannten Orientierungen
aufgenommen ist, auf der Oberfläche
aufliegt. D. h., dass das Werkstück
in der ersten und zweiten Orientierung in die Aufrichtvorrichtung
eingebbar oder von dieser aufnehmbar bzw. von dieser entnehmbar
ist, ohne, dass ein Anheben des Werkstücks oder eine ähnliche
Operation nötig
ist.
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Bevorzugt
umfasst die Aufrichtvorrichtung zumindest ein, bevorzugt zwei Wendemittel.
Das Wendemittel kann dabei beispielsweise durch eine Wendescheibe
oder durch einen oder mehrere drehbar gelagerte Greifer gebildet
sein, die zum Aufrichten des Werkstücks eingerichtet sind.
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Bevorzugt
sind durch die Aufrichtvorrichtung zwei Werkstücke gleichzeitig aufnehmbar.
Die Aufrichtvorrichtung kann in dieser bevorzugten Ausführungsform
gegebenenfalls auch mehr als zwei Werkstücke aufnehmen. Eine Eignung
zur Aufnahme von mehr als einem Werkstück erhöht insgesamt die Effizienz
der Verarbeitungsvorrichtung. Beispielsweise ist es möglich, dass
in einer bestimmten Position der Aufrichtvorrichtung sowohl ein
Werkstück
aufgenommen ist, das sich in der ersten Orientierung befindet und
beispielsweise gerade durch eine Eingabevorrichtung von dem Werkstückmagazin
in die Aufrichtvorrichtung eingegeben wurde, und gleichzeitig ein Werkstück in der
zweiten Orientierung in der Aufrichtvorrichtung aufgenommen ist,
welches nachfolgend durch die Werkstückfördervorrichtung weitergefördert wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Werkstückfördervorrichtung
als Rollentransport ausgeführt
und weist mindestens eine Transportrolle und bevorzugt mindestens
eine Gegendruckrolle auf. Eine als Rollentransport ausgeführte Werkstückfördervorrichtung
ermöglicht
eine besonders effiziente und einfache Förderung von Werkstücken in
einem kontinuierlichen Verarbeitungsprozess. Die Ausgestaltung mit
einer Transportrolle und bevorzugt einer Gegendruckrolle stellt
dafür eine
besonders zuverlässige
und gleichzeitig einfache Realisierung der Werkstückfördervorrichtung
dar. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform, besonders für den Transport
von Werkstücken
die besonders lang oder, z. B. auf Grund ihres Materials besonders
schwer sind, sind jeweils mehr als einer Transport-Gegendruckrolle vorhanden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Werkstückmagazin
eingerichtet, eine Mehrzahl aufeinander gestapelter Werkstücke zu enthalten, und
weist das Werkstückmagazin
bevorzugt eine Leiteinrichtung zum Leiten der Mehrzahl gestapelter Werkstücke entlang
einer Stapelrichtung, die bevorzugt im Wesentlichen vertikal verläuft, auf.
Die Leiteinrichtung ist dabei derart ausgeführt, dass nur das unterste
Werkstück
in einer von der Stapelrichtung verschiedenen und bevorzugt dazu
senkrechten Richtung bewegbar ist. Bei einer derartigen Ausführungsform
der Verarbeitungsvorrichtung ist eine besonders platzsparende, prozesssichere
und automatisierbare Realisierung der Verarbeitungsvorrichtung gegeben.
Das Werkstückmagazin,
das entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform eingerichtet ist, ermöglicht einerseits,
die Werkstücke
effizient zu lagern, andererseits wird kein zusätzlicher Mechanismus benötigt, um
die Werkstücke
mit Druck zu beaufschlagen. Somit ist es ohne weiteres möglich, auf den
Werkstückstapel
in dem Werkstückmagazin Werkstücke nachzulegen
und somit ein kontinuierliches Verarbeiten der Werkstücke durchzuführen. Die Leiteinrichtung,
die das Werkstückmagazin
bevorzugt aufweist, führt
zusätzlich
zu gesteigerter Prozesssicherheit, indem die Stapelrichtung hierdurch besonders
sicher definiert wird. Die Leiteinrichtung ermöglicht es darüber hinaus,
dass kontrolliert ein einzelnes Werkstück, nämlich das unterste Werkstück des Werkstückstapels
zum Beispiel durch eine Eingabevorrichtung, wie etwa eine Schubvorrichtung aus
dem Werkstückstapel
entnommen und der Aufrichtvorrichtung zugeführt wird.
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Eine
erfindungsgemäße Aufrichtvorrichtung für eine oben
beschriebene Verarbeitungsvorrichtung zum Aufrichten eines Werkstücks umfasst
zumindest ein Wendemittel mit zumindest einer Aufnahme für ein Werkstück, wobei
das Wendemittel um eine Drehachse drehbar ist, um durch Drehen um
die Drehachse über
einen Kreisbogen die Orientierung des Werkstücks zu ändern, und wobei die Aufnahme derart
ausgeführt
und positioniert ist, dass das Werkstück durch Drehen um die Drehachse über einen Kreisbogen
von einer ersten Position in einer ersten Orientierung in eine zweite
Position in einer zweiten Orientierung überführbar ist. Dabei befinden sich
die erste und zweite Position bevorzugt auf einer gemeinsamen Ebene.
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Die
erfindungsgemäße Aufrichtvorrichtung ermöglicht ein
besonders effizientes und prozesssicheres Aufrichten des Werkstücks, wobei
das Werkstück
durch eine Aufnahme eines Wendemittels aufgenommen und durch das
Wendemittel um eine Drehachse gedreht wird. Dieses Drehen um die Drehachse
bewirkt das Aufrichten des Werkstücks. Dabei verläuft die
Drehung über
einen Kreisbogen, um die Orientierung des Werkstücks zu ändern.
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Erfindungsgemäß kann die
zweite Position auch auf die erste Position fallen, so dass das
Werkstück
durch die Aufrichtvorrichtung lediglich aufgerichtet und nicht umpositioniert
wird. Die Aufnahme ist jedoch bevorzugt derart ausgeführt, dass
gleichzeitig mit dem Aufrichten eine Umpositionierung des Werkstücks stattfindet,
was für
die Prozesse, die das Werkstück
vor und nach dem Aufrichten durchläuft, vorteilhaft ist. Semit
wird das Werkstück
an einer ersten Position zum Aufrichten aufgenommen und an einer
zweiten Position zum Fördern
und Weiterbearbeiten abgegeben.
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Bevorzugt
weist das zumindest eine Wendemittel vier Aufnahmen für je ein
Werkstück
auf, wobei die Aufnahmen um jeweils 90° zueinander gedreht ausgerichtet
sind. Eine entsprechende Ausführung des
Wendemittels ermöglicht
besonders effizient eine gleichzeitige Aufnahme von zumindest zwei Werkstücken. Ein
erstes Werkstück
kann dabei in der ersten Orientierung in einer ersten Aufnahme aufgenommen
werden, wobei gleichzeitig ein zweites Werkstück um 90° zu dem ersten Werkstück gedreht, d.
h. aufgerichtet, in einer zweiten Aufnahme zur Entnahme zur Verfügung steht.
Bei einem Wendemittel mit vier Aufnahmen, die entsprechend zueinander ausgerichtet
sind, ist zudem eine kontinuierliche Verarbeitung von mehr als einem
Werkstück
gleichzeitig möglich,
weil sich das Wendemittel stetig schrittweise in eine Richtung drehen
und dabei jeweils ein Werkstück
aufrichten kann, ohne dass das Wendemittel zwischen den Aufrichtarbeitsgängen zurückfahren muss.
Bevorzugt weist die Aufrichtvorrichtung zwei Wendemittel auf, die
besonders bevorzugt mit je vier Aufnahmen für ein Werkstück versehen
sind.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Wendemittel ein flächiges
Element, bevorzugt ein kreisförmiges
Element auf, in dem die zumindest eine Aufnahme länglich ausgeführt ist. Das
Wendemittel kann beispielsweise also eine Scheibe sein, die entsprechend
den aufzurichtenden Werkstücken
mit Schlitzen versehen ist, die zur Aufnahme der Werkstücke geeignet
sind. Die Scheibe kann hierbei bevorzugt kreisförmig sein, so dass ihre radiale
Ausdehnung gegenüber
der Drehachse konstant ist, wenn die Drehachse durch den Kreismittelpunkt
des Wendemittels und senkrecht zu der Fläche des Wendemittels verläuft. Dies
hat insbesondere Vorteile für
eine Anordnung des Wendemittels in einem Magazintisch, auf dem das
Werkstück
jeweils durch eine Schubvorrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung in die
Aufnahme der Aufrichtvorrichtung aufgerichtet und anschließend durch
die Werkstückfördervorrichtung
abgefördert
wird.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zum Verarbeiten eines Werkstücks,
insbesondere einer Leiste zumindest abschnittsweise aus Holz oder
einem holzähnlichen
Material umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Werkstücks, bevorzugt
von einer Mehrzahl von Werkstücken
in einem Werkstückmagazin,
wobei bevorzugt die Mehrzahl von Werkstücken aufeinander gestapelt
gelagert werden, Aufrichten des Werkstücks aus einer ersten Orientierung in
eine zweite Orientierung durch eine Aufrichtvorrichtung und Abfördern des
Werkstücks
durch eine Werkstückfördervorrichtung
für eine
nachfolgende Verarbeitung des Werkstücks.
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Bevorzugt
umfasst das Verfahren ferner ein Eingeben des Werkstücks aus
dem Werkstückmagazin
in die Aufrichtvorrichtung durch eine Eingabevorrichtung, insbesondere
durch eine Schubvorrichtung, bevorzugt durch zwei Schubvorrichtungen.
Ein derartiger Schritt erhöht
die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Verarbeiten des Werkstücks
und stellt insbesondere beim Eingeben durch eine und bevorzugt zwei
Schubvorrichtungen eine besonders prozesssichere Möglichkeit
der Verarbeitung des Werkstücks
dar. Zwei Schubvorrichtungen können beispielsweise
durch zwei parallel zueinander verlaufende teleskopierbare Schieber
bereitgestellt werden, die an zwei seitlich voneinander beabstandeten Stellen
auf das Werkstück
einwirken.
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Weitere
Vorteile und bevorzugte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie der Gesamtheit der Ansprüche.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Werkstücks.
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2 zeigt
eine bevorzugte Aufrichtvorrichtung, die in einen Magazintisch eingelassen
ist.
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3 zeigt
die Aufrichtvorrichtung aus 2 mit einer
eingezeichneten Drehachse.
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4 zeigt
die Verarbeitungsvorrichtung aus 1 in einer
Seitenansicht.
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5 zeigt
die Verarbeitungsvorrichtung aus 1 und 4 in
einer Draufsicht.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Verarbeitungsvorrichtung 10 zum Verarbeiten einer
Leiste 1. Ein Werkstückmagazin 12 beinhaltet
einen Stapel aufeinanderliegender Leisten 1, die durch
Leiteinrichtungen 9a1, 9a2, 9i1, 9i2 in
ihrer Stapelrichtung geleitet werden. Die Leiteinrichtungen 9a1, 9a2, 9i1, 9i2 werden
dabei durch im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Leisten gebildet,
die eine seitliche Stütze
für die
Leisten 1 in dem Werkstückmagazin 12 bilden.
Jede der Leisten 1 liegt also an zumindest einer Seite
an einer der Leiteinrichtungen 9a1, 9a2, 9i1, 9i2 an.
Die Leiteinrichtungen 9a1, 9a2 liegen dabei auf
einer ersten Seite der Leisten 1 und die Leiteinrichtungen 9i1, 9i2 befinden
sich auf der gegenüberliegenden,
zweiten Seite der Leisten 1. Die Leiteinrichtungen 9i1 und 9i2 enden
oberhalb der untersten Leiste 1 des Stapels in dem Werkstückmagazin 12.
Dadurch wird die jeweils unterste Leiste 1 des Stapels,
der durch die Leiteinrichtungen in dem Werkstückmagazin 12 gehalten
wird, nur auf der ersten Seite durch die Leiteinrichtungen 9a1 und 9a2 gehalten.
In Richtung der zweiten Seite ist diese unterste Leiste jedoch frei
verschiebbar. Somit kann die unterste Leiste 1 von dem
Werkstückstapel
in die Richtung der zweiten Seite, auf der die Leiteinrichtungen 9i1, 9i2 zur
Stütze
der weiter oben gelegenen Leisten 1 angebracht sind, verschoben
werden.
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Die
Verschiebung der untersten Leiste 1 wird dabei durch eine
Eingabevorrichtung 4, nämlich durch
eine teleskopierbare Schubvorrichtung bewirkt. Die Schubvorrichtung 4 liegt
auf der ersten Seite der jeweils untersten Leiste 1, auf
der die Leiteinrichtungen 9a1, 9a2 vorgesehen
sind. In 1 nicht gezeigt ist eine zweite
Schubvorrichtung, die an dem anderen Ende der jeweils untersten
Leiste 1 auf derselben, ersten Seite der Leisten angeordnet
ist, so dass die jeweils unterste Leiste 1 durch zwei Schubvorrichtungen 4 synchron
und prozesssicher in Richtung E verschiebbar ist. Die Richtung E,
in der die jeweils unterste Leiste 1 des Werkstückstapels
durch die Schubvorrichtungen 4 verschoben wird, verläuft senkrecht
zur Stapelrichtung des Werkstückstapels in
dem Werkstückmagazin 12.
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Die
Leisten 1 in dem Werkstückmagazin 12 sind
in ihrer „liegenden” Orientierung
angeordnet, d. h., dass die Leisten 1 jeweils auf ihrer
größten Fläche, genauer
gesagt auf einer Fläche
des Flächenpaars
mit dem größten Flächeninhalt,
aufliegen. Diese horizontale Orientierung der Leisten 1 entspricht der
ersten Orientierung der Leisten. Die Orientierung der Leisten 1 führt zu einer
besonders effizienten Stapelfähigkeit
der Leisten 1 in dem Magazin 12.
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Die
jeweils unterste Leiste 1 des Werkstückstapels wird, wie oben beschrieben,
durch die Schubvorrichtungen 4 in Richtung E verschoben
und damit in eine Aufnahme einer Aufrichtvorrichtung 14 hineingeschoben.
Die Aufrichtvorrichtung 14 weist in der in 1 gezeigten
Ausführungsform
zwei im Wesentlichen kreisförmige
Wendescheiben 6.1, 6.2 auf, die im Zusammenhang
mit den 2 und 3 detailliert
beschrieben werden. In 1 ist zu erkennen, dass eine
Leiste 1.2 in einer jeweils ersten Aufnahme der Wendescheiben 6.1, 6.2 aufgenommen
ist. Die Wendescheiben 6.1, 6.2, die einen Teil
der Aufrichtvorrichtung 14 bilden, lassen sich um eine
Rotationsachse 8 drehen und können somit die Leiste 1.2 aus ihrer
ersten, horizontalen Orientierung in eine zweite, vertikale Orientierung überführen. In 1 ist
eine weitere Leiste 1.3 in der zweiten, vertikalen Orientierung
dargestellt.
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Die
zweite Orientierung der Leiste 1.3 ist um 90° gegenüber der
ersten Orientierung der Leiste 1.2 und der in dem Werkstückstapel
befindlichen Leisten 1 um die Rotationsachse 8 gedreht.
Die zweite Orientierung der Leiste 1.3 entspricht somit
einer „aufrechten” Position
der Leiste, weil die Leiste nicht auf einer ihrer größten Flächen aufliegt,
sondern auf einer der beiden Flächen
des Flächenpaars
aufliegt, welche die mittlere Größe, also
den mittleren Flächeninhalt haben.
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Durch
Drehen der Wendescheiben 6.1, 6.2 in Richtung
R wird somit eine Leiste 1.2, die in einer ersten Orientierung
in einer der Aufnahmen der Wendescheiben 6.1, 6.2 aufgenommen
ist, in eine zweite Orientierung überführt, in der sich die in 1 gezeigte
Leiste 1.3 befindet. Die Leiste 1.3 in der zweiten
Orientierung ist in dieser Orientierung durch die Werkstückfördervorrichtung 16 aus
der Aufrichtvorrichtung 14 entnehmbar.
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Die
Werkstückfördervorrichtung 16 wird
dabei durch eine Transportrolle 18 sowie eine Gegendruckrolle 20 gebildet,
die auf sich gegenüberliegenden
Seiten einen Kontakt mit dem Werkstück, nämlich der aufrechten Leiste 1.3 herstellen.
Durch eine Rotationsbewegung der Rollen kann die Leiste 1.3 in der
Transportrichtung T aus der Aufrichtvorrichtung 14 entnommen
werden. Sobald die Leiste 1.3 aus der Aufrichtvorrichtung 14,
genauer gesagt aus der Aufnahme der Wendescheiben 6.1, 6.2 entfernt
ist, können
sich die Wendescheiben 6.1, 6.2 weiter in Richtung
R um die Rotationsachse 8 drehen und damit die Leiste 1.2 aus
ihrer ersten Orientierung in ihre zweite Orientierung überführen. Dabei
wird die Leiste 1.2 zusätzlich
zu ihrer Aufrichtung umpositioniert.
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Gleichzeitig
oder zeitlich versetzt zu dem Ausfördern der Leiste 1.3 durch
die Werkstückfördervorrichtung 16 wird
ein weiteres Werkstück,
nämlich eine
liegend orientierte Leiste 2 in einer zweiten Transportrichtung
W neben die ausgeförderte
Leiste 1.3 bewegt. Die senkrecht zueinander orientierten Werkstücke, von
denen ein Werkstück,
insbesondere die liegend ausgerichtete Leiste 2, an ihrer
dem anderen Werkstück,
insbesondere also der aufrechten Leiste 1.3, zugewandten
Seite beleimt sind, werden anschließend bevorzugt miteinander
verbunden. Durch das Zusammenfügen
der aufrechten Leiste 1.3 aus der Aufrichtvorrichtung 14 und
der liegenden Leiste 2 wird somit ein winkelförmiges Werkstück 3 hergestellt.
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2 zeigt
eine bevorzugte Aufrichtvorrichtung 14, die in einen Magazintisch 5 eingelassen
ist. Die Aufrichtvorrichtung 14 weist eine Wendescheibe 6 auf,
die den Wendescheiben 6.1, 6.2 aus 1 entspricht.
Die Wendescheibe 6 weist vier schlitzförmige Aufnahmen 22.1 bis 22.4 auf,
die jeweils in rechtwinkliger Beziehung zueinander stehen. Es sind also
benachbarte Aufnahmen jeweils um 90° zueinander gekippt und gegenüberliegende
Aufnahmen verlaufen in ihrer Längsrichtung
in dieser bevorzugten Ausführungsform
paarweise parallel zueinander. Die Aufnahmen 22.1 bis 22.4 dehnen
sich dabei vom Rand der kreisförmigen
Wendescheibe 6 aus ins innere der Wendescheibe 6 aus.
Die Aufnahmen 22.1 bis 22.4 sind dabei gegenüber einer
radialen Strecke vom Rand der im Wesentlichen kreisförmigen Wendescheibe 6,
d. h. einer direkten Strecke zwischen dem Rand der kreisförmigen Wendescheibe 6 zu
deren Zentrum, parallel verschoben. Das bedeutet, dass die vier
Aufnahmen 22.1 bis 22.4 nicht auf einen gemeinsamen
Punkt hinzulaufen, sondern gegenüber
derjenigen Radiusstrecke, welche der Ausrichtung der jeweiligen
Ausnehmung 22.1 bis 22.4 entspricht, seitlich
beabstandet und parallel dazu ausgerichtet ist.
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Eine
derartige Ausgestaltung der Wendescheibe 6 in Verbindung
mit ihrer Anordnung gegenüber
dem Magazintisch 5, der in 2 gezeigt
ist, führt
dazu, dass eine Leiste oder ein anders geformtes Werkstück auf dem
Magazintisch 5 liegend in die Aufnahme 22.1 der
Wendescheibe 6 einführbar
ist und durch eine seitlichen Randflächen der Aufnahme 22.1 gehalten
werden kann.
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Eine
Rotation der Wendescheibe 6 in der Drehrichtung R überführt das
Werkstück
in der Aufnahme 22.1 in eine aufrechte Position, in der
sich in 2 die Aufnahme 22.2 befindet.
Das Werkstück schlägt dann
in der in 2 gezeigten Ausführungsform
der Aufrichtvorrichtung 14 gegen einen seitlichen Anschlag
an, der durch eine senkrecht zum Magazintisch ausgerichtete Leiste 7 gebildet
wird. Das Werkstück
ist in seiner aufgerichteten Orientierung gegenüber seiner liegenden Orientierung
durch das Drehen der Wendescheibe 6 in Richtung R neben dem
Aufrichten zusätzlich
auf dem Magazintisch 5 verschoben. D. h., durch die in 2 gezeigte
Ausführung
der Wendescheibe 6, insbesondere durch die Aufrichtung
und Positionierung der Aufnahmen 22.1 bis 22.4 findet
beim Betrieb der Wendescheibe 6, d. h., einer Rotation
um die Drehachse 8 in Richtung R einerseits eine Änderung
der Orientierung im Sinne eines Aufrichtens des Werkstücks und
andererseits eine Umpositionierung des Werkstücks von einer ersten Position
in eine zweite Position auf dem Magazintisch 5 statt. Es
ist jedoch zu beachten, dass das Werkstück in der in 2 gezeigten
Ausführungsform
sowohl in der ersten als auch in der zweiten Orientierung auf dem
Magazintisch 5 aufliegt, also leicht durch Verschieben
auf dem Magazintisch 5 in die entsprechende Aufnahme der
Wendescheibe 6 einführbar
und aus dieser wieder entnehmbar ist.
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3 zeigt
die bevorzugte Ausführungsform der
Wendescheibe 6 aus 1 und 2 ohne
den Magazintisch 5 aus 2. Die Drehachse 8 ist
in der in 3 gezeigten Ausführungsform
besonders gut sichtbar, außerdem
ist die symmetrische Ausgestaltung der Wendescheibe 6 in 3 gut
zu erkennen. Eine Drehung der Wendescheibe 6 um die Drehachse 8,
die durch die Mitte der Wendescheibe 6 verläuft, um
jeweils 90° überführt die
Wendescheibe 6 in eine jeweils gleich wirkende und gleich
aussehende Orientierung. Das bedeutet, dass die Wendescheibe 6 vierfach
punktsymmetrisch ist, d. h. durch jeweils eine viertel Drehung um
die Drehachse 8 durch den Mittelpunkt der im Wesentlichen
kreisförmigen
Wendescheibe 6 in eine gleiche Position bringbar ist. Dies betrifft
die Orientierungen der Aufnahmen 22.1 bis 22.4 in
der Wendescheibe 6. Die Wendescheibe 6 weist in
der bevorzugten Ausführungsform,
die in 2 und 3 dargestellt ist, durch die
bevorzugte Ausführung
der Aufnahmen 22.1 bis 22.4, die auch im Zusammenhang
mit 2 beschrieben wurde, die Form einer Swastika mit
einseitig abgerundeten Enden auf.
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4 zeigt
eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 1 und 5 zeigt
diese Vorrichtung in einer Draufsicht. Die Bezugszeichen in diesen
Figuren entsprechen denen aus 1, 2 und 3 und
werden hier nicht erneut aufgezählt.
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Die
Aufrichtvorrichtung kann auch anders als die in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen realisiert
werden. Es ist beispielsweise möglich,
dass eine Wendescheibe entsprechend den Wendescheiben 6.1, 6.2, 6 in
den 1 bis 3 nur eine Aufnahme für ein Werkstück aufweist,
die darüber
hinaus auch anders geformt sein kann, als in den dargestellten Ausführungsformen.
Die Aufnahme bzw. Aufnahmen in der Wendescheibe bzw. den Wendescheiben
entspricht bzw. entsprechen bevorzugt den Abmessungen und der Form
eines aufzurichtenden Werkstücks.
Somit können
auch andere als rechteckige oder schlitzförmige Aufnahmen in der Aufrichtvorrichtung
vorhanden sein. Daneben ist es auch möglich, dass mehrere oder weniger
Aufnahmen in der Aufrichtvorrichtung vorgesehen sind, wobei es auch
denkbar, dass ein Werkstück
nicht um 90°,
sondern um einen anderen Winkel, zum Beispiel 120°, um eine
Rotationsachse aufgerichtet werden soll, um für eine abweichende Weiterverarbeitung
zur Verfügung
zu stehen.
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In
dem Fall einer entsprechenden andersartigen Aufrichtung der Werkstücke sind
gegebenenfalls angepasste Ausführungen
der Aufrichtvorrichtung zu bevorzugen. Eine andersartige Aufrichtung kann
beispielsweise dann vorliegen, wenn zwischen der ersten und der
zweiten Orientierung ein Winkel von mehr oder weniger als 90° um die Rotationsachse
liegt. Dies ist beispielsweise im Fall von nicht quaderförmigen Werkstücken oder
einer „gekippten” zweiten
Orientierung denkbar. Beispielsweise kann im Fall einer Aufrichtung
im Sinne einer Drehung um 120° um
die Rotationsachse der Aufrichtvorrichtung eine Winkelbeabstandung
der Aufnahmen von jeweils 120° zu
benachbarten Aufnahmen von Vorteil sein, so dass in diesem Fall
beispielsweise eine kreisförmige
Wendescheibe mit drei gleichmäßig beabstandeten
Aufnahmen vorgesehen sein kann.
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Daneben
ist es auch möglich,
dass ein Greifer oder eine Zusammenstellung mehrerer Greifer als Aufrichtvorrichtung
dient.