CN106426431A - 用于覆盖工件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于覆盖工件的装置(1)，工件优选至少局部由木头、木制材料、塑料、铝或类似物制成，所述用于覆盖工件的装置包括：用于输入覆盖材料(12)的输入装置(10)、用于将覆盖材料压紧到工件(2)的表面(2a)上的压紧装置(20)、用于在压紧装置和相应工件之间引起相对运动的输送装置(4)以及至少一个用于将能量施加到粘合剂或者说能变得有粘性的介质(14)上的能量源(30)，所述粘合剂或者说能变得有粘性的介质可以设置为独立的和/或可以是覆盖材料的和/或工件的一部分，所述至少一个能量源从包括激光、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子体源和放气源的组中选择。

Description

用于覆盖工件的装置

本申请是申请日为2009年11月30日、申请号为200980153888.X(国际申请号为PCT/EP2009/066035)、发明名称为“用于覆盖工件的方法和装置”的原申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于覆盖工件的装置，所述工件优选至少局部由木头、木制材料、塑料或类似物制成。

背景技术

在家具工业和建筑构件工业领域中早已公开开头所提类型的如边缘涂胶机形式的用于覆盖工件的装置。例如DE3447592就公开了一种边缘涂胶装置，其中，边缘材料通过输入装置输入并且在此熔胶被施加到边缘材料的朝向工件的一侧上。紧接着借助压紧辊将边缘材料压紧到工件的要被覆盖的表面上。

虽然这种技术在很长一段时间上已证明是有效的，但家具工业和建筑构件工业中不断增长的要求导致改进用于覆盖工件的解决方案的愿望的产生。重要的观点在此一方面在于覆盖材料的多样性不断增强，其具有各种不同的厚度和材料并需要专门的解决方案。此外，越来越需要所谓的单件式制造，其中，为每个工件使用一种不同的覆盖材料。这要求覆盖装置具有强的可变性或者说适应能力。

此外，热熔胶的操作和施加到覆盖材料上会导致运行过程中产生污物和干扰，这会对加工的可靠性产生不利的影响。

最后也因为对运行速度或者说生产能力的要求不断提高，因而产生使覆盖装置的加工方式加速的需求。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种覆盖装置和一种覆盖方法，借此使得可靠、灵活且同时流畅的运行成为可能。

本发明提出一种用于覆盖工件的装置，工件优选至少局部由木头、木制材料、塑料、铝或类似物制成，所述用于覆盖工件的装置包括：用于输入覆盖材料的输入装置、用于将覆盖材料压紧到工件的表面上的压紧装置、用于在压紧装置和相应工件之间引起相对运动的输送装置以及至少一个用于将能量施加到粘合剂或者能变得有粘性的介质上的能量源，所述粘合剂或者能变得有粘性的介质可以设置为独立的和/或可以是覆盖材料的和/或工件的一部分，所述至少一个能量源从包括激光、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子体源和放气源的组中选择。

本发明装置的思想在于，在覆盖材料和工件之间的接口上着手并且以新型的连接技术来代替迄今使用的预热的熔胶。为此目的，本发明规定：用于覆盖工件的装置具有至少一个用于将能量施加到粘合剂或者说能变得有粘性的介质上的能量源，粘合剂或者说能变得有粘性的介质可以是单独的和/或覆盖材料和/或工件的一部分。通过这种方式大大增加了使覆盖材料与工件的连接过程与相应的要求协调一致并且可以为具体情况优化覆盖装置运行的可能性。由此甚至在所谓的单件式制造的情况下也实现精确、灵活和流畅运行的优化结合。

能量源在本发明的范畴中可构造为各种方式，术语“能量”在本发明的范畴中可理解成广义的。在此，根据本发明，所述至少一个能量源从包括激光、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子体源和放气源的组中选择。该列举表明，除传统的能量源外还考虑这样的能量源，其可将能量例如通过化学反应施加到覆盖材料上，该能量源例如为放气源。在这种情况下也要注意的是，各能量源一方面可激活已经作为粘合剂存在的介质，另一方面也可将本身未用作粘合剂的介质通过能量施加、化学反应或类似情况而变为有粘性的介质。此外要注意的是，在本发明的范畴中原则上可使用任意的能量源。

上述能量源中每一种都具有其特定的优点。激光可实现特别针对目标且流畅的加工，而红外线源和等离子体源允许宽轨迹运行和良好的深度作用。借助超声波、磁场和微波的能量源可进行无接触加工并且也可在压紧覆盖材料期间将能量送入过程中。在此，尤其是磁场具有良好的深度作用。基于放气的能量源特别好地适合于通过作用于覆盖材料并且与覆盖材料反应才形成一种具有粘性的材料。

在本发明的范畴中，覆盖材料优选以储存体的形式设置在输入装置中，覆盖材料在本发明的范畴中可从各种不同的材料中选出。根据本发明的一种进一步扩展优选，覆盖材料的材料从包括塑料、贴面板、纸张、纸板、金属或它们的组合的组中选择。

此外，根据本发明的一种进一步扩展，覆盖材料至少局部具有整体或离散的层，该层通过能量输入而发挥粘性。通过这种方式在本发明的范畴中无须一定要设置传统的粘合剂涂敷装置，该功能可集成到边缘输入装置中。在此，通过将粘合剂或者说能变得有粘性的介质完全集成到覆盖材料中，使得本发明装置能够极其简单且流畅地运行。与此相比，构造为离散的层的粘合剂或者说能变得有粘性的介质在适合的时间点与覆盖材料连接并且具有更强的变化多样性的优点，因此，在后一种方案中，对于各种不同类型的覆盖材料仅须提供粘合剂或者说能变得有粘性的介质的唯一一个离散的层。

但替换或附加地，在本发明的范畴中也有利的是，装置还具有至少一个粘合剂提供装置，其构造成用于将一种已经有粘性的或能通过能量施加而产生粘性的介质涂敷到覆盖材料和/或工件上。由此还将进一步提高装置的变化多样性，并且还可以以不同粘合剂的组合来加工，使得借助本发明的装置可将实际任一覆盖材料施加到实际任一工件上。在此特别优选的是，装置具有至少两个粘合剂提供装置，它们提供彼此不同的粘合剂或者说能变得有粘性的介质。

此外，根据本发明的一种进一步扩展，构造压紧装置用于将覆盖材料施加到工件的窄面和/或宽面上。由此可借助本发明装置在精确、灵活和流畅的运行中制造具有任意形状的工件。

尤其是将覆盖材料施加到工件的宽面上时，根据本发明的一种进一步扩展有利的是，所述至少一个能量源设置成可移动的，而且优选横向于通过输送装置在压紧装置和相应工件之间产生的相对运动的方向。由此可合理地借助唯一一个或者说数量减少的能量源向大面积的覆盖材料施加能量。

输送装置在本发明的范畴中可构造成各种不同的形式，例如相应工件设置成固定不动的并且装置的一个或多个部件可相对于工件移动。这种固定机理的特点在于空间需求极小并且可变性高。但根据本发明的一种进一步扩展，输送装置构造成用于在通过方向上输送工件，输送运行是连续的或必要时也可是有节奏的。以这种方式实现本发明装置在通过量很高的情况下特别流畅且无干扰的运行。

本发明装置的各个结构单元原则上可设置为独立、固定装配的或可移动装配的单元。但根据本发明的一种进一步扩展，至少压紧装置和能量源组合成一个单元，其通过接口可换入供给单元如主轴单元的工具容纳部中。由此产生高度可变且灵活的装置，借此可加工各种不同的工件和覆盖材料，而无须设置过多数量的部件。尤其是通过由压紧装置和能量源构成的单元的可换入性减少了所需驱动单元的数量，因为不同的单元可通过共同的供给单元(例如主轴单元)驱动和供给。

此外，根据本发明的一种进一步扩展，装置具有聚焦装置，该聚焦装置构造成用于将由能量源提供的能量定向到要激活或要产生的粘合剂的所选择的区域中。通过这种方式可同时实现多种效果。一方面装置的运行可无困难地协调到覆盖材料的不同尺寸上，而且无须对各能量源进行改造。作用面可调节为点状或线形的、但也可是具有不同尺寸的面状的。

此外，通过聚焦装置也可在必要时改变施加到粘合剂上的能量的强度，由此在不损坏覆盖材料的情况下可实现最佳的覆盖结果。

在这种情况下，特别优选能量源和/或聚焦装置构造成振动的。由此可避免局部能量峰值，并且可以均匀覆盖需要被施加能量的区域。在此，特别优选能量源和/或聚焦装置构造成，当相对于工件的相对运动越快时，振动得越快。

聚焦装置原则上可将由能量源提供的能量定向到覆盖材料或必要时工件或粘合剂的任意位置上。但在此根据本发明的一种进一步扩展，聚焦装置构造成用于将由能量源提供的能量定向到紧邻压紧区域的上游区域中，在该区域中覆盖材料被压紧到工件表面上。由此可以以最少的能量进行加工，这不仅减小了能量消耗，而且也使被加载能量的材料的可能的损坏最小化。

根据本发明的一种进一步扩展，装置还具有控制装置，其构造成用于使运行、尤其是能量源的功率与粘合剂或者说能变得有粘性的介质的特性和尺寸以及与能量源和粘合剂之间的相对速度协调一致。通过这种方式可在所有运行条件下以及为所有使用的材料实现最佳的覆盖结果，而且即使在经济的加工条件下也如此，在其中可以以最佳的能量输入、最佳的粘合剂量等进行工作。

根据本发明的一种进一步扩展，所述用于覆盖工件的装置还包括控制装置和传感器，所述传感器监控所述用于覆盖工件的装置的运行，所述控制装置构造成利用所述传感器的信息。优选的是，所述控制装置构造成，用于基于所述信息来控制能量源。优选的是，所述控制装置还构造成，用于控制聚焦装置。优选的是，所述传感器设置在压紧区域的区域中。优选的是，所述传感器检测所施加的涂覆材料的温度。

本发明还提出一种用于覆盖工件的方法，工件至少局部由木头、木制材料或类似物构成，该方法包括下述步骤：提供至少局部由木头、木制材料或类似物制成的工件；输入覆盖材料，该覆盖材料要被施加到工件的表面上；向工件的表面施加能量，使得包含于工件的材料中的木素至少在工件的要被覆盖的表面上发挥粘性；并且将覆盖材料压紧到工件的表面上，所述覆盖材料至少部分地在利用木素的粘性的情况下与工件连接。

本发明方法的思想在于，直接利用工件常常使用的木头或者说以木头为基础的材料的材料特性来粘附覆盖材料。在该背景下，本发明方法的特征在于，这样将能量施加到工件表面上，使得包含于工件材料中的木素至少在工件的要被覆盖的表面上发挥粘性。覆盖材料被压紧到工件的表面上，覆盖材料至少部分地在利用木素的粘性的情况下与工件连接。

通过这种完全新式的方法可减少要输入的粘合剂或者说能变得有粘性的介质的使用。根据使用情况甚至不必使用要输入的粘合剂或者说能变得有粘性的介质。通过这种方式覆盖过程能够可靠、灵活且同时流畅地进行。

通过将能量施加到包含于要被覆盖的工件中的木素上，使木素熔化，由此木素发挥粘性。有利的是，该粘性在本发明的范畴中用于将覆盖材料安装到相应工件上。在此，在本发明的范畴中能量可以直接或间接施加到工件表面上。间接的能量施加例如可通过反射或也通过其它适合的机理进行。因此例如可以将覆盖材料本身用作反射射线、热量或其它适合的能量形式的传递介质。通过这种方式例如可以同时使能量既输入到覆盖材料又输入到工件表面中，因而在必要时可以以唯一一个或数量减少的能量源进行工作。

如上所述，在本发明的范畴中，覆盖材料和相应工件之间可以仅通过包含于工件中的木素进行连接。但根据本发明的一种进一步扩展，施加附加的粘合剂或者说能变得有粘性的介质到工件的表面和/或覆盖材料上。由此可实现特别可靠且高质量的连接，在许多情况下木素的利用可大大减少要输入的粘合剂或者说能变得有粘性的介质的量。

各种不同的能量源适合用于激活或者说熔化木素，对此在下面还将进一步说明。

附图说明

图1作为本发明优选实施方式的覆盖装置1的示意俯视图；

图2作为本发明第二优选实施方式的覆盖装置1的示意俯视图；

图3作为本发明第三优选实施方式的覆盖装置1的示意俯视图；

图4用于本发明覆盖装置的覆盖单元的示意侧视图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

作为本发明优选的实施方式图1中示意性示出一种用于覆盖工件2的覆盖装置1。覆盖装置1在所示的实施方式中用于覆盖板状工件2，工件至少局部由木头、木制材料、塑料或类似物构成，例如这些工件目前用于家具工业和建筑构件工业领域中。在此可以涉及各种不同的工件，如实木板或刨花板、轻质结构板、夹层板、地板、用于轮廓外罩的型材等。但要注意的是，本发明并不局限于这些工件。

覆盖装置1首先具有输送装置4，其在该实施方式中构造为连续输送装置，如辊式输送机、带式输送机或类似物形式。在此输送装置4用于在通过方向上(图1中从左至右)输送工件2。

除输送装置4外，设置用于输入覆盖材料12的输入装置10，覆盖材料可涉及如用于工件窄面的边缘材料，但也可涉及用于工件2宽面或其它任意表面的表层材料。输入装置10具有覆盖材料12的储存体，覆盖材料可由各种不同的材料制成，如塑料、贴面板、纸张、纸板、金属等和各种组合。在此，覆盖材料例如可设置为卷状形式(必要时在盒中)、但也可是单个段的形式。

但在按图1的实施方式中涉及一种具有整体或离散的层14的覆盖材料，该层通过能量输入而发挥粘性。这种整体的覆盖材料例如可通过具有层14的塑料材料构成，该层通过能量输入而发挥粘性。在设置离散的层14的情况下，覆盖材料的其它部分原则上可由任意材料制成。在任何情况下，离散的层14均设置在覆盖材料12的朝向工件2的一侧上。

输入装置10将覆盖材料12输入给用于将覆盖材料12压紧到工件2的表面2a上的压紧装置20。压紧装置20在该实施方式中是压紧轮(代替压紧轮也可例如使用带、滑靴或类似物)，其在工件2的表面2a上滚动并且以这种方式将覆盖材料12压紧到工件2的表面2a上。

此外，覆盖装置1具有用于将能量施加到粘合剂或者说能变得有粘性的介质14上的能量源30。在此，在本发明的范畴中考虑各种不同的能量源，如激光、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子体源、放气源等。所有这些能量源30提供定向形式的能源并且将能量定向到粘合剂或者说能变得有粘性的介质14上，该介质作为覆盖材料12的整体或离散的部分被输入。

聚束的或者说定向的能量如图1所示通过由能量源30出发的光线来表示。能量穿过聚焦装置32，其构造成用于将由能量源30提供的能量定向到要被激活或要被产生的粘合剂14的选择的区域上。但要注意，能量源30在本发明的范畴中也可设置在其他适合的位置上。根据本发明一般性的进一步扩展，能量源也可例如集成于压紧装置和/或输送装置中。

在最简单的情况下，聚焦装置32可以是透镜。但要注意的是，按能量源30可使用不同的聚焦装置32，聚焦装置可构造成用于调节所施加能量的散射宽度和必要时强度。通过这种方式聚焦装置32将由能量源30提供的能量定向到紧邻压紧区域32上游的区域中，在压紧区域中覆盖材料12被压紧到工件2的表面2a上。

能量源30以及聚焦装置32的运行通过未进一步示出的控制装置来控制，控制装置尤其是将能量源30的功率与粘合剂或者说能变得有粘性的介质14的特性和尺寸以及与能量源和粘合剂14之间的相对速度协调一致。附加地，控制装置还可分析监控覆盖装置的运行的传感器、如设置在压紧区域22区域中并检测例如所施加的覆盖材料12温度的传感器的信息。在这些信息的基础上控制装置不仅可控制能量源30还可在必要时控制聚焦装置32。

在此要注意的是，聚焦装置32在该实施方式中构造成用于在需要时例如在垂直于图1的图平面的方向上进行振动。振动运动在此理解为频率例如至少为10Hz(例如50Hz)的振动。在此，控制装置保证，当相对于工件2的相对运动越快时，聚焦装置振动也越快。

此外，聚焦装置32在该实施方式中可与能量源30一起移动，而且在横向于输送装置4的通过方向的方向上移动。这对于大面积的覆盖任务来说是特别有利的，例如用于覆盖工件的宽面。

附加或代替激活粘合剂或者说能变得有粘性的介质14(其可以以任意形式被输入)，本发明装置1也可实现本发明的方法，在该方法中，包含于相应工件2中的木素用于将覆盖材料12安装到工件2的表面2a上。为此无需对装置1进行重大改动。但为此例如借助聚焦装置32这样构造和调节能量源30，使得包含于工件2的材料中的木素至少在工件2的要被覆盖的表面2a上发挥粘性。当然此点的前提是要被覆盖的工件中含有木素，即工件至少局部由木头、木制材料或类似物制成。

紧接着或者同步于木素的激活，覆盖材料12被压紧到工件的表面2a上，使得覆盖材料在利用木素的粘性的情况下与工件连接。就这点而言，该方法与仅基于输入的粘合剂或者说产生粘性的介质14的前述方法在过程方面没有本质区别。此外，如上所述，木素的粘性作用可与单独输入的介质14的粘性作用相结合。

为了激活或者说熔化木素，能量源30的能量可直接施加到要被覆盖的表面2a上。替换或附加地，也可将能量施加到例如覆盖材料12上。能量可被覆盖材料12例如反射或以余热的形式带入工件的表面2a中。

有目的地激活和利用木素粘性作用的方法可以以多种方式变化并且尤其是也可在接下来所描述的实施方式中单独地或与单独输入粘合剂或者说能变得有粘性的介质14组合地使用。另外要注意的是，包含于覆盖材料中的木素也可相应被激活并用于使覆盖材料与工件连接。

本发明覆盖装置1的第二种优选的实施方式在图2中以示意性俯视图的方式示出。该实施方式与图1中所示第一种实施方式的主要区别在于：粘合剂或者说能变得有粘性的介质14并非与覆盖材料12一起被输入，而是借助粘合剂涂敷辊40形式的粘合剂提供装置来施加到工件2的要被覆盖的表面2a上。替换或附加地，当然也可将粘合剂通过粘合剂提供装置40施加到覆盖材料12上。

然后通过能量源30施加能量而激活或产生如此被施加的粘合剂或者说能变得有粘性的介质14，而且再次在紧邻压紧区域22的上游。

虽然未在图2中示出，但本发明的覆盖装置12当然也可具有其他的粘合剂提供装置、如第二粘合剂涂敷辊或类似物，这些不同的粘合剂提供装置优选供应彼此不同的粘合剂或者说能变得有粘性的介质14。由此一方面可在单个工件上实现特殊效果，另一方面也可根据需要在不同的工件和边界条件中交替使用不同的粘合剂提供装置。

本发明覆盖装置1的第三种优选的实施方式在图3以示意性的俯视图示出。该实施方式的特征在于，粘合剂或者说能变得有粘性的介质14以带状材料的方式由粘合剂提供装置42来提供。带状材料14与覆盖材料12同步地在覆盖材料12和工件2之间的区域中被输入并且紧接着在紧邻压紧区域22的上游区域中被施加能量并产生粘性。通过这种方式可随时无困难地更换覆盖材料12，而始终可以以同一种粘合剂或者能变得有粘性的介质进行工作。

压紧装置20和能量源30的一种优选方案在图4中以示意性侧视图示出。在该实施方式中，压紧装置20和能量源30组合成一个单元50，该单元通过接口52换入供给单元如主轴单元的工具容纳部中。接口52例如可为通用接口，如本申请人在专利申请EP0743139中所公开的接口。

可换入的单元50也可带有聚焦装置32和此外用于覆盖材料的输入槽54，由此，覆盖材料可无困难地输入给压紧辊20并且可以从相对的一侧借助能量源30加载能量。但要注意的是，如本发明范畴中普遍的，在该实施方式中也可替换或附加地对工件加载能量。

这种单元特别适合用于固定不动的机器，但也可用于连续机，并且使这类机器能够特别可变和灵活地运行，所需供给单元(主轴单元)的数量可相应减少。

Claims (17)

1.用于覆盖工件(2)的装置(1)，工件优选至少局部由木头、木制材料、塑料、铝或类似物制成，所述用于覆盖工件的装置包括：用于输入覆盖材料(12)的输入装置(10)、用于将覆盖材料(12)压紧到工件(2)的表面(2a)上的压紧装置(20)、用于在压紧装置(20)和相应工件(2)之间引起相对运动的输送装置(4)以及至少一个用于将能量施加到粘合剂或者能变得有粘性的介质(14)上的能量源(30)，所述粘合剂或者能变得有粘性的介质可以设置为独立的和/或可以是覆盖材料(12)的和/或工件(2)的一部分，其特征在于，所述至少一个能量源(30)从包括激光、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子体源和放气源的组中选择。

2.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述输入装置(10)具有覆盖材料(12)的储存体，覆盖材料的材料从包括塑料、贴面板、纸张、纸板、金属以及它们的组合的组中选择。

3.根据权利要求1或2所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述覆盖材料(12)至少局部具有整体或离散的层(14)，该层通过能量输入而发挥粘性。

4.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述用于覆盖工件的装置还具有至少一个粘合剂提供装置(40、42)，所述粘合剂提供装置构造成用于将已经有粘性的或通过能量施加能变得有粘性的介质(14)涂敷到覆盖材料(12)和/或工件(2)上。

5.根据权利要求4所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述用于覆盖工件的装置具有至少两个粘合剂提供装置(40、42)，它们提供彼此不同的粘合剂(14)或者能变得有粘性的介质(14)。

6.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述压紧装置(20)构造成用于将覆盖材料(12)施加到工件(2)的窄面和/或宽面上。

7.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述至少一个能量源(30)设置成可移动的。

8.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述输送装置(4)构造成用于在通过方向上输送工件(2)。

9.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述用于覆盖工件的装置还具有聚焦装置(32)，该聚焦装置构造成用于将由能量源(30)提供的能量定向到要激活或要产生的粘合剂(14)的所选择的区域中。

10.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述能量源(30)和/或聚焦装置(32)构造成进行振动。

11.根据权利要求10所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述能量源(30)和/或聚焦装置(32)构造成，当相对于工件(2)的相对运动越快时，振动得越快。

12.根据权利要求1所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述用于覆盖工件的装置还包括控制装置和传感器，所述传感器监控所述用于覆盖工件的装置的运行，所述控制装置构造成利用所述传感器的信息。

13.根据权利要求12所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述控制装置构造成，用于基于所述信息来控制能量源(30)。

14.根据权利要求13所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述控制装置还构造成，用于控制聚焦装置(32)。

15.根据权利要求12或13所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述传感器设置在压紧区域(22)的区域中。

16.根据权利要求12或13所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述传感器检测所施加的涂覆材料(12)的温度。

17.根据权利要求7所述的用于覆盖工件的装置，其特征在于，所述至少一个能量源(30)设置成横向于通过输送装置(4)在压紧装置(20)和相应工件(2)之间产生的相对运动的方向可移动的。