用于批量处理板状工件的工件操作设备和方法技术

一种用于操作至少一个板状工件的工件操作设备，所述至少一个板状工件优选地由木材、含木材的材料、复合材料或塑料至少部段地构成，所述工件操作设备包括升降单元和抓握单元，其中抓握单元设立用于执行平行于至少一个第一方向的移置运动，并且抓握单元具有工件接纳装置，所述工件接纳装置构成为，使得所述工件接纳装置能够与至少一个板状工件可逆地力配合地和/或形状配合地连接，其特征在于，抓握单元构成为，使得工件接纳装置可以执行平行于相对于第一方向不同的第二方向的移置运动，并且升降单元具有至少一个引导元件，所述至少一个引导元件构成用于执行平行于第二方向的移置运动，并且所述至少一个引导元件还构成用于限制至少一个板状工件的至少一个运动自由度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于批量处理板状工件的工件操作设备和方法
本专利技术涉及一种加工机器、尤其CNC机器，所述加工机器加工由木材、含木材的材料、复合材料、塑料等构成的优选板状工件。更确切地说，本专利技术涉及操作，还更确切地说，本法专利技术涉及将相关工件输送到加工机器的加工区域中和/或从加工机器的加工区域中移出相关工件。
技术介绍
加工机器可以构成为，使得其能够从支承设备中接纳板状工件、将所述板状工件运送到加工区域中并且在所述区域中执行一个或多个加工操作。优选地当多个板状工件应顺序地经受相同的或相似的加工步骤时，使用如此构成的加工机器。例如，EP1645379A1公开了一种具有抓握装置的加工机器，所述抓握装置构成用于，从板堆叠区域接纳板状工件并且将其运送到加工机器的加工区域中。板堆叠区域或支承设备可以构成为，使得可以改变最上部的板状工件的高度。例如，当在剪式升降台上设置板堆叠时(参见DE102010001724A1)，就是这种情况。用于操作板状工件的方法有时可以包括以下步骤：-朝向板堆叠区域移置抓握装置；-接纳板状工件；-将接纳的板状工件运送到加工区域中；-加工板状工件；-未详细规定地从加工区域中取出板状工件；-通过垂直移置剪式升降台抬起板堆叠；尤其通过抬起板堆叠引起，在执行方法之后存在与初始情况类似的情况。原则上，可在板堆叠区域中储存的板状工件的最大可能的数量通过加工区域的工作高度、板厚和剪式升降台的最小高度限制。为了提升可储存的板状工件的数量，例如可以通过平台来提升包括加工区域的加工机器。同样可考虑，例如利用相对于加工机器的沟槽来降低板堆叠区域。此外，关于剪式升降台，已知特殊解决方案，其中剪切运动学不设置在高度可调节的平台的下方，而是侧向设置在两侧(双剪式升降台)。在适当的设计方案中，高度可调节的平台于是可以占据较深的位置。现有技术的缺点是如下事实：加工机器的效率可能通过板状工件的操作被限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种在所提及的加工机器的区域中用于操作板状工件的简单的、有效的和成本有利的可行性。根据本专利技术，所述目的通过根据权利要求1所述的工件操作设备、根据权利要求7所述的系统、根据权利要求9所述的加工机器以及根据权利要求13所述的方法来实现。优选的设计方案在从属权利要求中说明。根据本专利技术的工件操作设备适用于操作至少一个板状工件，所述至少一个板状工件优选地至少部段地由木材、含木材的材料、复合材料或塑料构成。在此，根据本专利技术，工件操作设备包括升降单元和抓握单元。抓握单元设立用于执行平行于至少一个第一方向R1的移置运动，并且所述抓握单元还包括工件接纳装置，所述工件接纳装置构成为，使得其可以与至少一个板状工件可逆地力配合地和/或形状配合地连接。工件接纳装置例如可以构成为吸入式抓握器或夹紧抓握器。此外，抓握单元构成为，使得工件接纳装置可以执行平行于相对于第一方向R1不同的第二方向R2的移置运动。工件操作设备的升降单元具有至少一个引导元件。所述至少一个引导元件构成为，使得其同样可以执行平行于第二方向R2的移置运动。此外，引导元件构成用于限制一个或多个板状工件的至少一个运动自由度。根据本专利技术的工件操作设备相对于现有技术具有至少一个优点：板状工件不必强制性地占据关于方向R2预设的位置以用于操作。由此，根据本专利技术的工件操作设备明显比已知的工件操作设备更灵活且更有效。根据本专利技术，至少一个引导元件可以包括引导辊、多个引导棍的系统)、一个或多个导轨或一个或多个输送带。此外，也可考虑所述元件的组合。就此而言，所提及的实施方式是有利的，因为为此所需的部件成本有利地并且以标准化的形式获得。至少一个引导元件可以由金属、塑料或橡胶实施或以塑料或橡胶涂覆。优选地，在此，由于有利的滑动特性、摩擦特性和/或磨损特性，使用塑料类型的聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛或聚氨酯中的一种。此外，至少一个引导元件可以被动地设计，其中例如可用引导轮廓或与待引导的至少一个板状工件形成适当的摩擦副。然而，至少一个引导元件也可以主动地设计并且在所述意义上具有独立的驱动装置。被动的变型方案由于低的复杂性而可能是有利的，相反，主动设计的引导元件尤其在大的和/或重的工件的情况下可以实现更高的操作速度。抓握单元、工件接纳装置和/或至少一个引导元件的移置运动例如可以利用液压操纵的、气动操纵的和/或电操纵的执行器来实现。所述执行器结合根据本专利技术的工件操作设备特征尤其在于相对较小的安装空间。通过上述特征，工件操作设备设立用于使板状工件在第一方向R1和第二方向R2上运动，其中方向R2优选地平行于重力方向定向或具有平行于重力方向定向的分量。当待操作的板状工件水平地支承时，所述实施方式于是特别有利，因为在所述情况下，在运动期间不强制性地需要侧向引导。然而，方向R2也可以任意地定向。在所述意义上应注意，虽然方向R2优选地直线地延伸，但是也可以通过例如通过三维矢量场限定的轨迹曲线来描述。因此，平行于方向R2的运动也可以称为平行于轨迹曲线R2的运动，并且与此对应地不仅可以具有平移分量而且也可以具有旋转分量。相一致地，这也适用于方向R1。换言之，适用于方向R1和R2的是，所述方向可以通过两个不相同的三维矢量场描述。例如，当水平支承的工件应置于非水平的位置以用于进行加工时，沿着非直线的轨迹曲线的移置运动可能是必要的。根据本专利技术，工件操作设备的抓握单元和升降单元可以具有共同的控制单元。所述控制单元优选地设立用于，控制工件接纳装置的第一移置速度v1和至少一个引导元件的第二移置速度v2。根据本专利技术，控制单元特别优选地设立用于可以实现如下运行状态：在所述运行状态中，第一移置速度v1的平行于第二方向R2定向的分量和第二移置速度v2的平行于第二方向R2定向的分量相同。在平行于方向R2的移置运动期间，待操作的板状工件的相同形式的且可靠的运动可以称为这种工作状态的优点。根据本专利技术，工件操作设备可以与支承设备组合并且与所述支承设备一起形成系统。属于所述系统的支承设备具有用于储存至少一个板状工件的能力。在多个板状工件储存在支承设备中或支承设备上时，所述多个板状工件优选地堆叠地设置。系统的主要特征在于，工件操作设备的抓握单元构成为，使得工件接纳装置可以与储存在支承设备中或支承设备上的至少一个板状工件可逆地力配合地和/或形状配合地连接。因此，相关的系统将根据本专利技术的工件操作设备的优点与支承设备的优点相结合。例如，板状工件靠近加工机器的储存和与此相关的短的运输路径和装备时间可以称为支承设备的优点。此外，支承设备优选地设立用于，使储存在所述支承设备中或所述支承设备上的至少一个板状工件平行于第二方向R2运动。就此而言，这是有利的，因为与未设立用于执行所述运动的系统相比，由此进一步提升了可由工件操作设备调用的板状工件的数量。当支承设备实施为剪式升降台时，所述支承设备可以特别简单地且相对成本有利地实现所述运动。根据本专利技术的加工机器包括：如上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作至少一个优选板状工件(8)的工件操作设备(1)，所述板状工件优选地至少部段地由木材、含木材的材料、复合材料或塑料构成，所述工件操作设备包括：/n升降单元(3)和抓握单元(2)，其中所述抓握单元(2)设立用于执行平行于至少一个第一方向(R1)的移置运动，并且所述抓握单元(2)具有工件接纳装置(7)，所述工件接纳装置构成为，使得所述工件接纳装置能够与至少一个板状工件(8)可逆地力配合地和/或形状配合地连接，/n其特征在于，/n所述抓握单元(2)构成为，使得所述工件接纳装置(7)能够执行平行于相对于所述第一方向(R1)不同的第二方向(R2)的移置运动，并且所述升降单元(3)具有至少一个引导元件(9)，所述至少一个引导元件构成用于执行平行于所述第二方向(R2)的移置运动，并且所述至少一个引导元件还构成用于限制所述至少一个板状工件(8)的至少一个运动自由度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180808 DE 102018119280.01.一种用于操作至少一个优选板状工件(8)的工件操作设备(1)，所述板状工件优选地至少部段地由木材、含木材的材料、复合材料或塑料构成，所述工件操作设备包括：
升降单元(3)和抓握单元(2)，其中所述抓握单元(2)设立用于执行平行于至少一个第一方向(R1)的移置运动，并且所述抓握单元(2)具有工件接纳装置(7)，所述工件接纳装置构成为，使得所述工件接纳装置能够与至少一个板状工件(8)可逆地力配合地和/或形状配合地连接，
其特征在于，
所述抓握单元(2)构成为，使得所述工件接纳装置(7)能够执行平行于相对于所述第一方向(R1)不同的第二方向(R2)的移置运动，并且所述升降单元(3)具有至少一个引导元件(9)，所述至少一个引导元件构成用于执行平行于所述第二方向(R2)的移置运动，并且所述至少一个引导元件还构成用于限制所述至少一个板状工件(8)的至少一个运动自由度。


2.根据权利要求1所述的工件操作设备(1)，
其特征在于，
所述第二方向(R2)平行于重力方向定向或具有平行于所述重力方向定向的分量。


3.根据上述权利要求中任一项所述的工件操作设备(1)，
其特征在于，
所述至少一个引导元件包括至少一个引导辊、至少一个导轨和/或至少一个输送带。


4.根据上述权利要求中任一项所述的工件操作设备(1)，
其特征在于，
所述工件接纳装置(7)构成为吸入式抓握器或夹紧抓握器。


5.根据上述权利要求中任一项所述的工件操作设备(1)，
其特征在于，
所述抓握单元(2)和/或所述升降单元(3)具有至少一个液压操纵的、气动操纵的和/或电操纵的执行器。


6.根据上述权利要求中任一项所述的工件操作设备(1)，
其特征在于，
所述抓握单元(2)和所述升降单元(3)具有共同的控制单元(10)，所述控制单元优选地设立用于控制所述工件接纳装置的第一移置速度(v1)和所述至少一个引导元件的第二移置速度(v2)，并且所述控制单元特别优选地设立用于能够实现如下运行状态：在所述运行状态中，所述第一移置速度(v1)的平行于所述第二方向(R2)定向的分量和所述第二移置速度(v2)的平行于所述第二方向(R2)定向的分量相同。


7.一种系统，其包括根据上述权利要求中任一项所述的工件操作设备(1)和用于储存至少一个板状工件(8)的支承设备(11)，其中在多个板状工件(8a，8b，……)的情况下，所述多个板状工件优选地堆叠地设置在所述支承设备(11)上，
其特征在于，
所述抓握单元(2)构成为，使得所述工件接纳装置(7)能够与至少一个板状工件(8)可逆地力配合地和/或形状配合地连接，所述至少一个板状工件储存在所述支承设备(11)中或所述支承设备上。


8.根据权利要求7所述的系统，
其特征在于，
所述支承设备(11)构成为，使得所述至少一个板状工件(8)能够平行于所述第二方向(R2)运动。


9.一种加工机器(12)，所述加工机器优选地构成为平台机器，所述加工机器可选地包括根据权利要求1至6中任一项所述的工件操作设备(1)或根据权利要求7或8中任一项所述的系统；并且所述加工机器包括加工台(5)，所述加工台具有工件贴靠平面(13)；并且所述加工机器包括加工单元(6)，所述加工单元设立用于执行平行于所述第一方向(R1)的移置运动，
其特征在于，
所述抓握单元(2)与所述加工单元(6)位置固定地连接。


10.根据权利要求9所述的加工机器(12)，

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·施拉姆，
申请(专利权)人：豪迈钻孔装置有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE