Gebiet der Erfindung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken
wie beispielsweise Möbelteilen, und insbesondere eine Vorrichtung zum Beschlagsetzen
und Beleimen von Möbelteilen.
Stand der Technik
[0002] Vorrichtungen zum Beschlagsetzen von Möbelteilen sind in der Technik bekannt. Bei
derartigen Vorrichtungen können durch verschiedene mechanische und robotierende Elemente
jeweilige Beschläge nacheinander beziehungsweise gleichzeitig gesetzt werden. Üblicherweise
sind die Vorrichtungen als Portalmaschinen ausgestaltet, die ein entlang einer Werkstück-Transporteinrichtung
verfahrbares Portal aufweisen, an dem eine Greifeinrichtung angebracht ist. Die Portalmaschinen
vereinzeln hierbei aus einem Magazin, z.B. einem Rüttler, die zu setzenden Beschläge
und führen sie einer Greifeinrichtung zu. Im Betrieb fährt die Greifeinrichtung anhand
des verfahrbaren Portals über ein bereitgestelltes Werkstück und setzt die Beschläge,
wobei die Beschläge entweder nur gesetzt oder auch zusätzlich mit Schrauben gesetzt
werden können. Weiterhin ist es möglich, dass das Portal ortsfest gehalten wird und
sich im Betrieb die Greifeinrichtung und das Werkstück bewegen.
[0003] Bei den im Stand der Technik bekannten Maschinen werden jedoch üblicherweise nur
jeweils ein oder maximal zwei aufeinander folgende Werkstücke gleichzeitig in die
Vorrichtung transportiert, und die mit diesen Maschinen erzielbaren Taktleistungen
liegen bei 4 bis maximal 6 Werkstücken pro Minute.
Darstellung der Erfindung
[0004] In Hinblick auf den Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken, wie beispielsweise Möbelteilen, derart
weiterzubilden, dass eine Erhöhung der Taktleistungen und damit eine effizientere
Produktion erzielt werden können.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken, vorzugsweise Möbelteilen,
umfasst hierbei zumindest ein Portal, das zumindest zwei Portalbrücken aufweist, von
denen zumindest eine verfahrbar an dem Portal angebracht ist; eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten,
die jeweils verfahrbar an einer oder mehreren der zumindest zwei Portalbrücken angebracht
sind; zumindest eine Bereitstellungsvorrichtung zum Zuführen von zu verarbeitenden
Elementen an die zumindest eine Verarbeitungseinheit; und zumindest zwei Zuführvorrichtungen
zum Zuführen und Bereithalten von Werkstücken. Erfindungsgemäß erstreckt sich wenigstens
die zumindest eine verfahrbare Portalbrücke quer über die zumindest zwei Zuführvorrichtungen,
und die zumindest eine verfahrbare Portalbrücke ist in Richtung der Längserstreckung
der Zuführvorrichtung, quer sowie senkrecht dazu verfahrbar.
[0007] Erfindungsgemäß können die Portalbrücken verfahrbar oder ortsfest über der Vorrichtung
angeordnet sein, wobei aber zumindest eine Portalbrücke verfahrbar angeordnet ist.
Die Portalbrücken sind dabei ausgestaltet, um eine jeweilige Verarbeitungseinheit
in Position relativ zu einem Werkstück zu bringen. Hierbei ist die verfahrbare Portalbrücke
in Richtung der Längserstreckung der Zuführvorrichtung, quer sowie senkrecht dazu
verfahrbar, mit anderen Worten, die Portalbrücke ist sowohl in X-, Y- als auch Z-Richtung
verfahrbar. Eine ortsfeste Portalbrücke ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie
ebenfalls senkrecht (Z-Richtung) verfahrbar ist. Zusätzlich sind die Verarbeitungseinheiten
an der jeweiligen Portalbrücke verfahrbar angeordnet.
[0008] Ferner sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest zwei Zuführvorrichtungen
vorgesehen, wobei sich zumindest die verfahrbare Portalbrücke über beide Zuführvorrichtungen
erstreckt. Dadurch können die jeweiligen Verarbeitungseinheiten je nach Bedarf entlang
der Portalbrücken zu einer der Zuführeinrichtungen bewegt werden. Die Kombination
der in X-, Y- und Z-Richtung verfahrbaren Portalbrücke mit der verfahrbaren bzw. bewegbaren
Anordnung der Verarbeitungseinheiten und der jeweiligen Werkstücke auf den Zuführeinrichtungen,
sowie der mehrspurigen Fahrweise mit zumindest zwei Zuführvorrichtungen, führt zu
einer Optimierung des Produktionsablaufes und es sind erhöhte Taktleistungen von 16
Werkstücken und mehr pro Minute erzielbar.
[0009] Im Rahmen dieser Erfindung sind mit Werkstücken vorzugsweise Möbelteile gemeint,
wie beispielsweise linke und rechte Seiten von Möbelstücken. Im Betrieb können hierbei
sowohl Einzelseiten als auch paarweise Seiten verarbeitet werden. Vor der jeweiligen
Verarbeitung werden die Werkstücke in der Vorrichtung ausgerichtet, beispielsweise
an Anschlägen, die an der jeweiligen Zuführeinrichtung angeordnet sind. Auf diese
Art sind die zu verarbeitenden Werkstücke beim eigentlichen Setz-/Schraubvorgang immer
gleich in Bezug auf die Verarbeitungseinheiten ausgerichtet, und Produktionsfehler,
wie beispielsweise ein schiefes Setzen von Beschlägen, können vermieden werden.
[0010] Ferner umfasst erfindungsgemäß der Begriff "Portal" sowohl zweiseitig gestützte Einrichtungen
als auch einseitig als Ausleger ausgestaltete Einrichtungen. Die "Portalbrücken" des
Portals können somit sowohl "klassisch" zweiseitig gestützt ausgeführt sein, als auch
einseitig in Form eines Auslegers.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Beleimvorrichtung
zum Beleimen von Werkstücken an zumindest einer der Portalbrücken. Die Beleimvorrichtung
kann beispielsweise in Form von Leimdüsen ausgestaltet sein. Ferner ist es möglich,
dass die Beleimvorrichtung so genannte Leimperlen aufbringt. Leimperlen umfassen eine
Ummantelung aus erhärteter Haut aus Leim, wobei in ihrem Inneren flüssiger Leim ist.
Wenn eine Leimperle in ein Dübelloch gegeben wird und ein Dübel in das Dübelloch eindringt,
zerplatzt die Haut der Leimperle und der flüssige Leim im Inneren der Perle wird frei
und leitet den Verklebungsvorgang der Teile ein. Durch das Vorsehen der Beleimvorrichtung
ist es möglich, auf die jeweiligen Elemente vor dem Setzen oder Eindrücken eine Haftschicht
aufzubringen, so dass eine sehr sichere Verbindung der Elemente mit den jeweiligen
Werkstücken erzielt werden kann.
[0012] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung ferner
zumindest einen Kleinstroboter an zumindest einer der Portalbrücken umfassen. Der
Kleinstroboter, beispielsweise ein Knickarmroboter, kann zur Unterstützung der Schraub-
und Setzvorgänge vorgesehen werden, d.h. der Kleinstroboter kann beispielsweise Elemente
vorpositionieren oder setzen und somit zur Effizienzsteigerung der Vorrichtung beitragen.
[0013] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst zumindest eine Zuführvorrichtung
einen Riemen- oder Rollentransport, mit dem die Werkstücke der Vorrichtung zugeführt
werden. Riemen- oder Rollentransporte sind wartungs- und verschleißarm sowie kostengünstig
herzustellen. Die Ausführung der Zuführvorrichtung in Form von Riemen- oder Rollentransporten
kann somit dazu beitragen, die Anschaffungs- und Betriebskosten der Vorrichtung zu
minieren.
[0014] Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform weist zumindest eine Zuführvorrichtung
Greifeinrichtungen, vorzugsweise in Form einer Klemmzange, auf. Die Greifeinrichtungen
können entlang eines Gestells durch die Vorrichtung verfahrbar angeordnet sein, wobei
die Zuführvorrichtung in diesem Fall sowohl die Greifeinrichtung als auch das Gestell
umfasst. Auf diese Art kann je nach zu transportierendem Werkstück zwischen einem
liegenden Transport, beispielsweise auf einem Riemen- oder Rollentransport, oder einem
schwebenden Transport mit den Greifeinrichtungen gewählt werden.
[0015] Nach einer bevorzugten Ausführungsform können zumindest zwei Zuführvorrichtungen
unabhängig voneinander betrieben werden. Hierbei können die Zuführvorrichtungen jeweils
unabhängig voneinander vor- oder zurückbewegt beziehungsweise angehalten werden. Vorteilhafterweise
werden jeweils mehrere nachfolgende Werkstücke mit den Zuführvorrichtungen zur Verarbeitung
in die Vorrichtung transportiert. Die Werkstücke können während der Verarbeitung ortsfest
gehalten werden, oder auch temporär in Richtung der Längserstreckung der jeweiligen
Zuführvorrichtung verfahren werden. Somit ist es beispielsweise möglich, die Verarbeitungsreihenfolge
der Werkstücke - durch entsprechendes Vor- bzw. Zurückbewegen der Werkstücke auf der
Zuführvorrichtung - beliebig anzupassen. Hierbei könnte zum Beispiel ein Werkstück
zunächst für eine bestimmte Verarbeitung vorgezogen und anschließend wieder in die
ursprüngliche Reihenfolge zurückgeführt werden. Dies kann dabei helfen, Totzeiten
der Verarbeitungseinheiten zu minimieren und damit die Produktion effizienter zu gestalten.
[0016] Vorzugsweise ist die Bereitstellungsvorrichtung ausgestaltet, um die zu verarbeitenden
Elemente der Verarbeitungseinheit vereinzelt zuzuführen. Damit ist es möglich, individuell
das jeweils benötigte Element zuzuführen. Die zumindest eine Bereitstellungsvorrichtung
ist vorzugsweise oberhalb der Verarbeitungseinheit angeordnet, so dass möglichst kurze
Zuführwege vorgesehen werden und die zur Zuführung benötigte Zeit entsprechend minimiert
ist.
[0017] Vorteilhafterweise ist zumindest eine Verarbeitungseinheit als Setzeinheit ausgebildet,
zum Setzen der zu verarbeitenden Elemente in die jeweiligen Werkstücke. Die Setzeinheit
ist vorteilhafterweise ausgestaltet, um den eigentlichen Setzvorgang auszulösen, vorzugsweise
durch ein von einer Steuereinrichtung empfangenes Signal. Weiterhin könnten Verarbeitungseinheiten
als Einheit zum Schrauben der zu verarbeitenden Elemente oder als Einheit zum Eindrücken
der Elemente in die jeweiligen Werkstücke ausgestaltet sein. Durch die verschiedenen
Ausgestaltungsmöglichkeiten der Verarbeitungseinheiten können unterschiedliche Arbeitsvorgänge
ausgeführt und die Verarbeitungseinheiten können individuell an die Art der durchzuführenden
Verarbeitung angepasst werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Vorrichtung
an unterschiedliche Fertigungsserien variabel anzupassen.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die zu verarbeitenden
Elemente Beschläge, Verbindungselemente, Fixierelemente und/oder Möbelelemente. Beschläge
umfassen hierbei beispielsweise Kreuzplatten oder Laufschienen, die Verbindungselemente
umfassen beispielsweise Dübel oder Muffen, und die Fixierelemente umfassen zum Beispiel
Haltepilze, Stöpsel oder Bodenträger.
[0019] Vorteilhafterweise ist zumindest eine Verarbeitungseinheit ausgestaltet, um sowohl
Einzelbeschläge als auch Serien von Beschlägen verarbeiten zu können. Hierbei kann
die Verarbeitungseinheit ausgestaltet sein, um die Beschläge zu setzen und anschließend
einzudrücken, zu verschrauben oder einzudrücken und zu verschrauben. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Verarbeitungseinheit können mit einer jeweiligen Verarbeitungseinheit
unterschiedlichste Arbeitsabläufe durchgeführt werden, wodurch die Effizienz der Produktion
weiter gesteigert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0020] Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figur beschrieben.
[0021] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
[0022] Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken unter Bezugnahme
auf die beigefügte Figur beschrieben.
[0023] Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verarbeiten von Werkstücken 10. Die Vorrichtung umfasst zwei Zuführvorrichtungen 1,
2, die bei der gezeigten Ausführungsform als Riementransporte ausgeführt sind. Es
ist allerdings ebenfalls denkbar, die Zuführvorrichtungen als Rollentransporte oder
Greifeinrichtungen auszugestalten, oder auch Kombinationen unterschiedlicher Zuführvorrichtungen
zu verwenden.
[0024] Die Vorrichtung umfasst ferner mehrere Portalbrücken 3, die je nach Erfordernis ortsfest
oder verfahrbar an einem Portal 20 angebracht sein können. Hierbei ist jedoch wenigstens
eine Portalbrücke 3 verfahrbar ausgestaltet, wobei sich zumindest diese verfahrbare
Portalbrücke 3 über beide Zuführvorrichtungen 1, 2 erstreckt. Bei der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform sind sämtliche der Portalbrücken 3 so angeordnet, dass sie sich über
beide Zuführvorrichtungen 1, 2 erstrecken. Erfindungsgemäß ist die verfahrbare Portalbrücke
3 in Richtung der Längserstreckung der Zuführvorrichtung 1, 2 (angedeutet durch den
Pfeil in Fig. 1), quer zur Längserstreckung sowie senkrecht dazu verfahrbar.
[0025] Ferner sind mehrere Bereitstellungsvorrichtungen 4 vorgesehen, welche die zu verarbeitenden
Elemente, wie beispielsweise Beschläge, an die jeweilige Verarbeitungseinheit 5 zuführen.
Außerdem ist es denkbar, eine Beleimvorrichtung (nicht gezeigt) zum Beleimen von Werkstücken
10 und/oder zumindest einen Kleinstroboter (nicht gezeigt) zur Unterstützung der Schraub-
und Setzvorgänge an zumindest einer der Portalbrücken 3 anzuordnen. Nebenbei bemerkt,
werden in Fig. 1 aus Klarheitsgründen nicht sämtliche der dargestellten Elemente wiederholt
mit Bezugszeichen versehen. So sind beispielsweise lediglich zwei der Portalbrücken
3 bezeichnet, obwohl in Fig. 1 insgesamt sechs Portalbrücken 3 gezeigt werden.
[0026] Im Betrieb werden die zu verarbeitenden Werkstücke 10 über die Zuführvorrichtungen
1, 2 zugeführt, durchlaufen dann die Vorrichtung, wo sie verarbeitet werden, und werden
anschließend an der Stelle 6 austransportiert. Für die entsprechende Verarbeitung
der Werkstücke 10, vereinzelt die Bereitstellungsvorrichtung 4 die zu verarbeitenden
Elemente, wie beispielsweise Beschläge, und führt sie dann den Portalbrücken 3, oder
genauer, den an den Portalbrücken 3 angeordneten Verarbeitungseinheiten 5 zu.
[0027] Die Verarbeitungseinheiten 5 können je nach Anwendungszweck unterschiedlich ausgestaltet
sein, beispielsweise als Setzeinheit, Einheit zum Schrauben der zu verarbeitenden
Elemente oder als Einheit zum Eindrücken der Elemente in die jeweiligen Werkstücke
10. Es ist denkbar, dass ein bestimmtes Werkstück 10 bei seinem Durchlauf durch die
Vorrichtung insgesamt nur an einer Verarbeitungseinheit 5 verarbeitet wird. In diesem
Fall wird beispielsweise lediglich ein Beschlag in das Werkstück 10 gesetzt. Weiterhin
ist es auch denkbar, dass ein bestimmtes Werkstück 10 an mehreren Verarbeitungseinheiten
5 verarbeitet wird, z.B. wenn zunächst ein Beschlag gesetzt und dieser anschließend
an dem Werkstück 10 verschraubt wird.
[0028] Während des Durchlaufs durch die Vorrichtung kann das jeweilige Werkstück 10 ortsfest
gehalten werden, oder auch temporär in Richtung der Längserstreckung der jeweiligen
Zuführvorrichtung 1, 2 verfahren werden. Die Zuführvorrichtungen 1, 2 können jeweils
unabhängig voneinander vor- oder zurückbewegt beziehungsweise angehalten werden. Wie
in Fig. 1 angedeutet, werden vorzugsweise mehrere nachfolgende Werkstücke mit den
Zuführvorrichtungen 1, 2 zur Verarbeitung in die Vorrichtung transportiert. Die Verarbeitungsreihenfolge
der Werkstücke 10 kann hierbei durch entsprechendes Vor- bzw. Zurückbewegen der Werkstücke
10 auf der Zuführvorrichtung 1, 2, und/oder eine entsprechende Bewegung des verfahrbaren
Portals 3, beliebig angepasst werden. Durch die verfahrbare Anordnung der Portalbrücken
3, der Verarbeitungseinheiten 5 und der Werkstücke 10, die gleichzeitig auf mehreren
Spuren der Verarbeitung zugeführt werden und gleichzeitig oder nacheinander verarbeitet
werden können, kann der Produktionsablauf optimiert werden
1. Vorrichtung zum Verarbeiten von Werkstücken (10), vorzugsweise Möbelteilen, mit:
zumindest einem Portal (20), das zumindest zwei Portalbrücken (3) umfasst, von denen
zumindest eine verfahrbar an dem Portal (20) angebracht ist;
einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten (5), die jeweils verfahrbar an einer oder
mehreren der zumindest zwei Portalbrücken (3) angebracht sind;
zumindest einer Bereitstellungsvorrichtung (4) zum Zuführen von zu verarbeitenden
Elementen an die zumindest eine Verarbeitungseinheit (5); und
zumindest zwei Zuführvorrichtungen (1, 2) zum Zuführen und Bereithalten von Werkstücken
(10),
wobei sich wenigstens die zumindest eine verfahrbare Portalbrücke (3) quer über die
zumindest zwei Zuführvorrichtungen (1, 2) erstreckt, und die zumindest eine verfahrbare
Portalbrücke (3) in Richtung der Längserstreckung der Zuführvorrichtung, quer sowie
senkrecht dazu verfahrbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Beleimvorrichtung zum Beleimen von Werkstücken
(10) an zumindest einer der Portalbrücken (3).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit zumindest einem Kleinstroboter an zumindest
einer der Portalbrücken (3).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest eine Zuführvorrichtung
(1, 2) einen Riemen- oder Rollentransport umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest eine Zuführvorrichtung
(1, 2) Greifeinrichtungen aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest zwei Zuführvorrichtungen
(1, 2) unabhängig voneinander betrieben werden können.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bereitstellungsvorrichtung
(4) ausgestaltet ist, um die zu verarbeitenden Elemente der Verarbeitungseinheit (5)
vereinzelt zuzuführen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest eine Verarbeitungseinheit
(5) als Setzeinheit ausgebildet ist, zum Setzen der zu verarbeitenden Elemente in
die jeweiligen Werkstücke (10).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zu verarbeitenden Elemente
Beschläge, Verbindungselemente, Fixierelemente und/oder Möbelelemente umfassen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei zumindest eine Verarbeitungseinheit (5) ausgestaltet
ist, um sowohl Einzelbeschläge als auch Serien von Beschlägen verarbeiten zu können.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verarbeitungseinheit (5) ausgestaltet ist,
um die Beschläge zu setzen und anschließend einzudrücken, zu verschrauben oder einzudrücken
und zu verschrauben.