CN113841096A - 用于在运行机器时调整输入值的方法以及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行机器的方法，所述机器尤其是涂层机，优选是窄面涂层机，例如是在家具或建筑构件行业中使用的机器。所述方法包括以下步骤：将多个输入值从存储装置传送至所述机器的控制装置，其中输入值与在加工工件时所使用的至少一种材料和/或工具相关；基于输入值准备机器以进行加工；借助准备好的机器来加工工件；基于加工和/或产品来更改输入值，并且将更改后的输入值传送给存储装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行机器的方法，所述机器尤其是涂层机，优选是窄面涂层机，例如是在家具或建筑构件行业中使用的机器。本发明还涉及一种系统。
背景技术
在家具和建筑构件行业中制造产品取决于多个工艺变量。尤其，初始工件在制造期间要经过大量的工艺步骤，这些工艺步骤又取决于不同的工艺变量。通过这些工艺步骤制造的产物在下文中也称为“产品”。
在制造这种产品期间使用不同的材料和工具，所述材料和工具要么由于在制造期间的使用而被消耗，要么其状态在加工机器运行期间发生变化。在该背景下更改的工艺变量此外还取决于要处理的材料和在生产期间使用的工具。此外要关注环境影响，如空气温度和相对空气湿度。
已经存在一些方法，能够对加工机器执行预测性维护，以便能够防止机器停机时间。在预测性维护期间，对加工机器的特定部件进行监控。例如，能够存储或显示特定的机器的错误消息、可用性和功能，以便能够确保机器的平稳运行。
作为在家具和建筑构件行业中制造产品的具体实例已知的是，为板状工件的窄面提供覆层材料。对于覆层材料的供应，从DE 10 2015 213 358A1中已知一种设计方案，所述设计方案能够实现：缩短非生产时间并且同时能够简单地处理覆层材料。尤其，DE 10 2015213 358A1寻求以下方式：将提供覆层材料结构化，使得将容纳这种覆层材料的盒以特定的模块组合。这能够实现：能够成组地提供覆层材料，进而能够在灵活性高的情况下确保连续的加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于运行机器的方法，借助该方法能够在灵活的生产运行中确保高的质量水平。
权利要求1提供了相应的方法。在从属权利要求中列出其它优选的实施方式。此外，本发明还涉及一种系统，所述系统尤其设立为用于执行这种方法。
该方法包括以下步骤：将多个输入值从存储装置传送至机器的控制装置，其中输入值与在加工工件时所使用的至少一种材料和/或工具相关；基于输入值准备机器以进行加工；借助准备好的机器来加工工件；基于加工和/或产品来更改输入值，并且将更改后的输入值传送给存储装置。例如，能够借助传感器记录信息，并且基于所述信息或者操作者的输入来更改输入值。然后，例如能够将该更改后的值传输至存储装置。
根据本发明的方法的优点在于，在一定程度上绑定对工艺的增加的理解，并且能够从中推导出用于确保和在必要时提升质量和/或效率的措施。尤其存在下述可能性：能够调整用于运行机器的输入值，使得在加工工件时实现高的质量水平。此外，从根据本发明的方法中产生在这种加工机器中优化的材料和能源利用。可以减少或防止机器的停机时间。
传送给机器的输入值能够与机器的相应的边界条件进行比较，以便能够确保机器的安全运行。
如果输入值与在加工工件时所使用的粘附剂有关，则预设由粘附剂制造商确定的温度范围，所述粘附剂在该温度范围内被处理。在该方法期间确保：与具体的加工温度相关的输入值位于由制造商预设的温度范围内。
边界条件的其它示例是机器的进给速度范围、位置精度、用于测量要加工的工件的范围或按压力的范围。
在该方面已证明为有利的是，存储装置是全球可用的存储装置，尤其是云，其中优选的是，机器具有支持互联网的接口。这使得容易实现输入值从存储装置至控制装置的传送。
优选的是，在准备步骤之后和在加工步骤之前执行用于检查材料的步骤。在该步骤期间能够检查材料可用性。因此能够避免停机时间并且确保连续的工艺。
在检查材料的步骤中，能够计算材料消耗，尤其是覆层材料或粘附剂的消耗。以这种方式也能够避免停机时间并且确保持续的工艺。
优选的是，该机器是涂层机，优选为窄面涂层机。例如，借助这种涂层机对由木材或木质材料制成的板状工件提供覆层材料。这种机器能够在木工行业的领域中使用。
基于输入值准备机器以进行加工的步骤能够包括一个或多个以下所提及的步骤：设定粘附剂的处理温度；选择覆层材料；基于要加工的工件设定机器；设定和/或定位一个或多个加工装置。机器的输入值以及边界条件能够包含在准备步骤中。
用准备好的机器加工工件能够包括一个或多个以下所提及的步骤：加热覆层材料和/或工件；将粘附剂涂覆在工件和/或覆层材料上；检测所输送的覆层材料；将覆层材料压到工件上。
优选的是，在更改输入值之前对产品执行质量检查，尤其借助于机器的传感器执行。因此能够检查具体的加工结果，并且能够基于该信息更改一个或多个输入值。
在加工工件之后，能够将材料消耗的实际值，尤其是粘附剂和/或覆层材料的消耗的实际值传送给存储装置。如有必要，能够基于此开始采取措施，例如在订单中重新订购相应的材料。
此外提供一种借助计算机执行的计算机程序。计算机程序包括控制命令，在执行计算机程序时，所述控制命令使计算机执行根据上述权利要求之一所述的方法。
本发明还涉及一种用于运行机器的系统。所述系统包括：存储装置和控制装置；用于将多个输入值从存储装置传送至机器的控制装置的装置，其中输入值与在加工工件时所使用的至少一种材料和/或工具相关，其中控制装置设立为用于：(a)基于输入值准备机器以进行加工，(b)输出用于借助准备好的机器加工工件的控制命令，和(c)基于加工和/或产品更改输入值，并且将所述输入值传送给存储装置。
存储装置能够是全球可用的存储装置，尤其是云。机器能够具有支持互联网的接口。这使得容易实现输入值从存储装置至控制装置的传送。
此外，能够提供用于检查材料的检查装置。例如能够借助于检查装置来检查材料可用性，以便能够避免停机时间并且确保持续的工艺。
在另一实施方式中提出，该机器是涂层机，优选是窄面涂层机。例如，借助这种涂层机对由木材或木质材料制成的板状工件提供覆层材料。这种机器能够在木工行业的领域中使用。
此外，所述系统能够包括用于检查由机器制造的产品的质量的传感器。因此能够检查具体的加工结果，并且能够基于该信息更改一个或多个输入值。
控制装置能够设立为用于执行一个或多个以下所提及的步骤：设定粘附剂的处理温度；选择覆层材料；基于要加工的工件设定机器；设定和/或定位一个或多个加工装置。在准备步骤中能够包含机器的输入值以及边界条件。
此外，工件的加工能够包括一个或多个以下提及的步骤，所述步骤通过控制装置启动，所述步骤包括：加热覆层材料和/或工件；将粘附剂涂覆在工件和/或覆层材料上；检测输送的覆层材料；将覆层材料压到工件上。
附图说明
图1示出根据本发明的方法的一个实施方式的示意性流程。
具体实施方式
根据示意图示出方法流程，以便能够阐述用于运行机器的方法，所述机器尤其是用于对板状工件的窄面进行覆层的加工机器。该方法的特定步骤的修改能够分别单独地相互组合，以便能够构成另外的实施方式。尽管以下描述不应被理解为限制性的，而是理解为示例性的，但是也能够使用单个特征，尤其是单个方法步骤或其修改来详细说明本发明。
根据一个实施方式描述该方法，在该实施方式中，覆层材料被施加在板状工件的窄侧上。可见的是，还能够借助所描述的方法来执行用于加工或处理工件的其它方法，例如对工件的宽侧进行覆层；接合两个或更多个工件；印刷工件的表面等。
这种板状工件能够包括木材或木质材料。例如其涉及实木板、刨花板、MDF板、HDF板等。要施加在窄侧上的条形覆层材料例如是贴面板或塑料覆层材料。
为了执行该方法提供存储装置X1，所述存储装置能够是全球可用的存储装置，例如云，或者是在制造商处本地可用的存储单元。
在存储装置X1中存储有结构数据和/或制造数据，借助所述结构数据和/或制造数据描述产品和/或定义所述产品的制造。此外，在存储装置X1中存储有优选通过制造商提供的材料特定的数据以及机器的机器数据。尤其，关于初始工件，将工件尺寸、关于工件材料的数据、关于覆层材料的数据等存储在存储装置X1中。
工件和要加工的材料的存储在存储装置X1中的材料特定的数据例如能够由特定的工件或特定的材料的制造商或供应商存储在存储装置X1中。也能够由加工机器的用户创建要加工的材料的数据集并且将其存储在存储装置X1中。
此外，存储以下机器数据，所述机器数据包括所谓的机器能力(特定的加工机器的加工可能性)以及特定部件的，例如伺服驱动装置的磨损值。
从存在于存储装置X1中的这些信息中，加工机器的用于加工过程的控制装置X2请求对于制造所需的数据，以准备机器(步骤S1)。准备机器能够包括一个或多个子步骤。
根据实施例，该机器是用于将覆层材料涂覆在工件的窄侧上的涂层机。这种机器能够具有用于处理热熔胶的辊涂系统。尤其，这种辊涂系统将加热的、粘性的粘附剂涂覆到工件上。此外设有按压装置，尤其是按压辊，借助所述按压装置将条形覆层材料压到工件的设有粘附剂的窄侧上。
根据另一实施方式，涂层机设置为用于施加已经设有粘附剂或可粘附的介质的覆层材料，使得能够省去辊涂系统。
在过程中应将覆层材料施加在工件的窄侧上的实施例中，这涉及关于粘附剂、覆层材料、工件的数据，以对特定的加工工具和/或环境影响进行补偿。根据输送给控制装置X2的信息，在第一步骤中，加工机器能够准备好用于制造过程，其方式为：请求对于特定的粘附剂类型的设定，并且从中推导出处理温度。这表示：将胶容器预热到特定的温度(步骤S1-1)，更确切地说在考虑具体的粘附剂情况下将胶容器预热到特定的温度。
此外，将加工机器改装到特定的覆层材料上，其中为此将覆层材料的厚度以及覆层材料的高度考虑在内，以便能够在按压区的区域中进行设定(步骤S1-2)。能够对覆层材料进行改装。
根据工件信息，尤其是材料类型和/或成分，机器能够针对具体要加工的工件进行装配，其中为此从工件材料的说明(例如HDF、MDF等)、工件的类型(实心、刨花板等)以及工件厚度中推导出孔隙度、密度、工件温度和工件厚度(步骤S1-3)。
此外补偿已知的磨损值(步骤S1-4)，其方式例如为：在考虑磨损的情况下选择特定的伺服驱动装置的精确位置，或者如果特定的伺服马达的磨损值超过最大磨损值，则要求维护(步骤S1-4)。
也能够对环境影响，如环境温度进行补偿，以在考虑伺服驱动装置的热膨胀系数和/或补偿长度变化的情况下选择位置(步骤S1-5)。
在加工机器根据步骤S1-1至S1-5中的一个或多个准备好用于加工过程之后，检查材料可用性并且计算具体的制造订单所需的要处理的材料的消耗。
为了准备加工过程，还基于所提及的检查步骤预选用于具体的覆层材料的材料供应(步骤S2)。
现在起，加工机器处于运行准备就绪状态，并且能够开始制造。制造过程(步骤S3)在此通常包括多个子步骤。
在制造开始时，开始进给并且根据预设的处理温度设定用于加热覆层材料和/或工件的特定的加热温度(步骤S3-1)。
此外，检测进入加工区域的要加工的工件，其中尤其确定要覆层的窄侧的表面的特性、表面的不规则性和/或与窄面的平坦的平面的可能的偏差。为此，尤其使用光电传感器，所述光电传感器确定要覆层的表面的孔隙率以及可能的开孔的体积。
基于该信息，必要时调整和随后启动粘附剂涂覆(步骤S3-2)，使得粘附剂涂覆与所检测到的表面类型和特性相协调。此外，能够设定用于将覆层材料压在工件的窄侧上的按压辊的特定的按压力。
在制造过程的另一子步骤中，检测要施加在工件上的覆层材料(S3-3)，其中尤其确定覆层材料的实际厚度。在将这些数据考虑在内的情况下，能够在加工机器中执行边缘厚度补偿。
边缘厚度补偿能够通过调整按压辊和其它的下游的加工工具进行。例如，基于所确定的覆层材料厚度来调整用于加工设有覆层材料的工件的成型铣刀。
作为在制造时的另外的步骤，现在起将覆层材料施加在板状工件的窄面上。为此确定在输送时覆层材料的温度和位置，必要时还确定涂胶辊的污染程度，使得能够调整能量引入和边缘位置(步骤S3-4)。
在将覆层材料施加在工件上之后，在加工机器内或在下游的站中进行质量监控。为此尤其评估接缝质量，所述接缝质量说明：在覆层材料的边缘区域中在覆层材料和工件之间是否能够识别出粘附剂接缝。从质量监控中推导出：加工是否位于限定的质量水平内(步骤S3-5)。
在质量监控期间尤其检查粘附剂接缝的质量。粘附剂接缝对于产品的观察者应是尽可能少地可见的。这需要将粘附剂连续和均匀地涂覆在工件的窄侧上。
因此，从在制造工件、尤其在准备机器、检查要施加的覆层材料以及实际的制造过程时的各个步骤中记录了大量信息，并且从中推导出用于设定机器的措施。所述措施通过特定的输入值来确定，这些输入值表示在特定的加工机器上处的设定。
所述输入值被记录并且作为一个或多个数据集传送给存储装置X1。如果存储装置X1是全球可用的控制装置，则能够组合和存储不同用户的不同加工机器的信息。
因此，存储装置X1能够根据反馈的数据集对所存储的输入值进行更改，并且使其适配于特定的边界条件。此外可行的是，能够通过机器学习进一步细化参数，进而能够提供改善的数据库。
Claims (16)
1.一种用于运行机器的方法，所述方法包括以下步骤：
将多个输入值从存储装置(X1)传送至所述机器的控制装置(X2)，其中所述输入值与在加工工件时所使用的至少一种材料和/或工具相关；
基于所述输入值准备(S1)所述机器以进行加工；
借助准备好的所述机器来加工(S3)工件；
基于加工和/或产品来更改所述输入值，并且将更改后的输入值传送给所述存储装置(X1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储装置(X1)是全球可用的存储装置，尤其是云，其中优选的是，所述机器具有支持互联网的接口。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在传送多个输入值的步骤之后，与所述机器的至少一个边界条件进行比较。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述准备(S1)的步骤之后和在所述加工(S3)的步骤之前执行用于检查所述材料(S2)的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在检查所述材料(S3)的步骤中计算材料消耗，尤其是覆层材料或粘附剂的消耗。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机器是涂层机，优选为窄面涂层机。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述准备(S1)包括一个或多个步骤，所述步骤选自：设定粘附剂的处理温度(S1-1)；选择覆层材料(S1-2)；基于要加工的工件设定所述机器(S1-4)；设定和/或定位一个或多个加工装置(S1-4；S1-5)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，加工(S3)工件包括一个或多个步骤，所述步骤选自：加热覆层材料和/或工件(S3-1)；将粘附剂涂覆在所述工件和/或覆层材料上(S3-2)；检测所输送的覆层材料(S3-3)；将覆层材料压到工件上(S3-4)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在更改所述输入值之前，尤其借助于所述机器的传感器，执行对产品的质量检查(S3-5)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在加工(S3)所述工件之后，将材料消耗的实际值，尤其是粘附剂和/或覆层材料的消耗的实际值传送给所述存储装置(X1)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述材料消耗的实际值生成用于订购材料的控制命令。
12.一种计算机程序，所述计算机程序包括控制命令，在执行所述计算机程序时，所述控制命令使计算机执行根据上述权利要求之一所述的方法。
13.一种用于运行机器的系统，所述系统包括：
存储装置(X1)和控制装置(X2)；
用于将多个输入值从存储装置(X1)传送至所述机器的控制装置(X2)的装置，其中所述输入值与在加工工件时所使用的至少一种材料和/或工具相关，
其中所述控制装置设立为用于：
基于所述输入值准备所述机器以进行加工；
输出用于借助准备好的所述机器加工工件的控制命令，和
基于所述加工和/或产品更改输入值，并且将所述输入值传送给所述存储装置(X1)。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述存储装置(X1)是全球可用的存储装置，尤其是云，其中优选的是，所述机器具有支持互联网的接口。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的系统，所述系统还包括用于检查所述材料的检查装置。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的系统，其中所述机器是涂层机，优选是窄面涂层机。
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