DE102006054275B3

DE102006054275B3 - Verfahren zum Einstellen von jeweils ein spangebendes Werkzeug aufweisenden Bearbeitungseinheiten

Info

Publication number: DE102006054275B3
Application number: DE102006054275A
Authority: DE
Inventors: Horst Altenhöner
Original assignee: Prewi Schneidwerkzeuge GmbH
Current assignee: Prewi Mess und Steuerungstechnik De GmbH
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-11-18
Also published as: EP1930120B1; PL1930120T3; US7900664B2; CN101183255A; DE502006005211D1; US20080115856A1; ATE446163T1; EP1930120A1

Abstract

Erfindungsgemäß erfolgen die Einstellungen der Bearbeitungseinheiten (10) einer Maschine nacheinander unter Verwendung einer Digitalkamera (13), die zumindest die Stellung des Werkzeuges (11) aufnimmt und diese auf den Bildschirm eines Notebooks (15) überträgt. Aus einer Zeichnungsdatenbank wird zumindest ein Endquerschnitt eines zu bearbeitenden Werkstückes übertragen, wobei die gegenseitige Zuordnung so ist, dass die spätere, tatsächliche Stellung des spangebenden Werkzeuges (11) zumindest voreinstellbar ist. Die nach dem erfindungemäßen Verfahren arbeitende Maschine beinhaltet entsprechend der Anzahl der Bearbeitungseinheiten (10) denen zugeordnete Aufnahmen (22) für die Digitalkamera (13). Die Digitalkamera (13) ist schließlich in einen Halter (19) eingesetzt, der auf die Aufnahme (22) aufgesteckt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen von jeweils ein spangebendes Werkzeug aufweisenden Bearbeitungseinheiten einer Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz oder Holzersatzwerkstoffen im Bereich der Längs- und/oder Querkanten, bei dem die Werkstücke kontinuierlich im Durchlaufverfahren durch die in Reihe angeordneten Bearbeitungseinheiten transportierbar sind.
Bevorzugt werden nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren Fußbodenbretter bearbeitet, jedoch kommen auch andere Profile in Frage. Um die Querschnitte zu erzielen, müssen die spangebenden Werkzeuge der Bearbeitungseinheiten querschnittsabhängig zueinander eingestellt werden. Aus diesen Querschnitten ergibt sich, dass eine nach dem Verfahren arbeitende Maschine eine relativ hohe Anzahl von Bearbeitungseinheiten aufweisen muss, wobei je nach Querschnitt des Werkstückes auch entsprechend gestaltete Werkzeuge verwendet werden. Da die Querschnitte häufig so gestaltet sind, dass zumindest die Längskantenbereiche von zwei ineinander greifenden Werkstücken bzw. Paneelen sinngemäß passgenau ineinander greifen, ist eine äußerst präzise Einstellung der Bearbeitungseinheiten notwen dig. Bislang erfolgten diese Einstellungen für jede Bearbeitungseinheit durch spangebende Bearbeitungen in Form von Probeläufen, die nacheinander durchgeführt wurden. Die Einstellung aller Bearbeitungseinheiten ist demzufolge recht zeitaufwendig.
Die DE 198 24 219 A1 zeigt eine CNC-Holzbearbeitungsmaschine, auf deren Maschinentisch unterschiedlich geformte Spannelemente aufgelegt sind. Ein von diesen auf dem Maschinentisch fixierter Werkstückrohling wird durch ein Fräswerkzeug oder ein anderes Werkzeug programmgesteuert bearbeitet. Über dem Maschinentisch ist eine Videokamera montiert, die den Maschinentisch mit den darauf ruhenden Spannelementen kinematographisch aufnimmt. Die Wiedergabe der kinematographischen Bilder kann auf einem Monitor erfolgen. Dieser zeigt die Spannelemente und lässt die Veränderung dieser Spannelemente erkennen. Eine CNC-Steuervorrichtung liefert dieser Maschine Steuersignale zur Bearbeitung des Werkstückrohlings. Ferner liefert dieses Programm über einen Computer eine entzerrte und angepasste Graphik des Werkstücks. Die Videokamera in Verbindung mit dem Monitor lässt ausschließlich die Veränderung der Lage der Spannelemente erkennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen der jeweils ein spangebendes Werkzeug aufweisenden Bearbeitungseinheiten einer Maschine der eingangs näher beschriebenen Art aufzuzeigen, mit dem die benötigte Zeit wesentlich verkürzt wird, so dass die mögliche Laufzeit entsprechend erhöht wird, wodurch eine solche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Maschine wirtschaftlicher betrieben werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine mit den Bearbeitungseinheiten ausgerüstete Maschine so zu gestalten, dass die benötigte Zeit zur Einstellung der Bearbeitungseinheiten mit einfachen, allgemein bekannten Geräten wesentlich verkürzt werden kann.
Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem mittels einer Kamera die jeweilige Stellung zumindest des spangebenden Werkzeuges der einzustellenden Bearbeitungseinheit aufgenommen und auf ein Sichtgerät bildlich übertragen wird, dass das Sichtgerät den Querschnitt von zumindest einem Werkstück im Endzustand wiedergibt, so dass zur Positionierung des spangebenden Werkzeuges das Sichtgerät als Lehre verwendbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren könnte als optisches Einrichtungssystem bezeichnet werden, da die Kamera ein wesentliches Funktionsbauteil darstellt. Das Sichtgerät erhält die zur Darstellung des Querschnittes bzw. der Querschnitte notwendigen Daten aus einer Zeichnungsdatei. Dadurch lassen Sie sich jederzeit abrufen. Die Einstellung des Werkzeuges bzw. der Bearbeitungseinheit könnte als ein sich überlagernder Vorgang angesehen werden, der durch die Kombination des Sichtgerätes mit der zugehörigen Zeichnungsdatei und der Übertragung des von der Kamera aufgenommenen Bildes auf das Sichtgerät gesehen wird. Auf dem Sichtgerät erscheint dann die Stellung des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. der durchzuführenden spangebenden Profilierung an diesem Werkstück gegenüber dem Werkzeug bzw. der Bearbeitungseinheit. Zumindest könnte dieser Einstellvorgang der Bearbeitungseinheit als eine Voreinstellung gesehen werden, so dass unter Um ständen nur noch geringfügige Korrekturen vorgenommen werden müssen. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man davon ausgehen, dass die benötigte Zeit zur Einstellung der Bearbeitungseinheit auf einen Bruchteil der bislang benötigten Zeit reduziert wird. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Maschine bzw. deren Laufzeit deutlich erhöht, so dass eine äußerst nennenswerte Produktivitätssteigerung gegeben ist. Das erfindungsgemäße Verfahren könnte nicht nur als optisches Einrichtungssystem gesehen werden, sondern auch als ein Messverfahren, bei dem die Position des spangebenden Werkzeuges gegenüber dem auf dem Sichtgerät angezeigten Querschnitt erkennbar ist.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kamera eine Digitalkamera und dass das Sichtgerät als Notebook ausgebildet ist, die über ein Signale übertragendes Kabel miteinander verbunden sind. Bei diesen Geräten handelt es sich um handelsübliche Geräte, die im Fachhandel oder über spezialisierte Märkte zu beziehen sind. Erfindungsgemäß wird das Sichtgerät bzw. das Notebook für die Einstellung der Bearbeitungseinheit bzw. des Werkzeuges verwendet.
Es ist ferner vorgesehen, dass die Kamera gegenüber der jeweiligen Bearbeitungseinheit bzw. dem spangebenden Werkzeug an einem Fixpunkt festsetzbar ist, da dadurch stets die gleiche Position gegenüber dem Werkzeug eingenommen wird.
Die auf die Maschine gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem zur Ermittlung der jeweiligen Stellung des zumindest spangebenden Werkzeuges der Bearbeitungseinheit mittels einer Kamera der Bearbeitungsstation eine ortsfest angeordnete Aufnahme für die Kamera zugeordnet ist, und dass die Kamera mit einem Sichtgerät über ein Kabel verbunden ist, so dass die jeweilige auf das Sichtgerät übertragene Stellung des Werkzeuges der Bearbeitungseinheit gegenüber der dem Querschnitt im Endzustand des zu bearbeitenden Werkstückes anzeigenden Sichtgerätes veränderbar ist. Durch die ortsfeste Aufnahme wird stets bei jedem Einstellvorgang die Kamera in gleicher Stellung gegenüber der Bearbeitungsstation positioniert. Darüber hinaus kann die Aufnahme so ausgelegt sein, dass die Kamera ohne weitere Befestigungs- oder Verbindungselemente positioniert werden kann. Da jede Bearbeitungseinheit so ausgelegt ist, dass sie feinfühlig verstellt werden kann, wird zumindest eine äußerst genaue Voreinstellung des spangebenden Werkzeuges er möglicht, so dass nach Durchlauf eines als Test anzusehenden Werkstückes, wenn überhaupt, nur noch geringfügige Korrekturen notwendig sind.
In besonders konstruktiv einfacher Weise ist vorgesehen, dass die Aufnahme gegenüber der einstellbaren Bearbeitungseinheit ortsfest angeordnet ist. Dadurch wird stets die gleiche Position während des Einstellvorganges der Bearbeitungseinheit eingenommen. Die Aufnahme ist jeder Bearbeitungseinheit zugeordnet. Damit die Kamera nach dem Einstellvorgang in einfachster Weise in die nächste einzustellende Bearbeitungseinheit einbringbar ist, ist vorgesehen, dass die Kamera in einen Halter schließend eingesetzt ist, der in die der jeweiligen Bearbeitungseinheit zugeordneten Aufnahme einsetzbar ist.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:
1 Die Bearbeitungseinheit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Maschine in einer Ansicht, jedoch in vereinfachter Darstellung.
Die in der 1 dargestellte Bearbeitungseinheit 10 einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Maschine besteht im Wesentlichen aus einem rotierend antreibbaren, spangebenden Werkzeug 11 und einem Antriebsmotor 12, der in nicht näher dargestellter Weise über ein Stromversorgungskabel mit elektrischer Energie beaufschlagt werden kann. Der Antriebsmotor 12 mit dem Werkzeug 11 ist in nicht dargestellter Weise gegenüber dem ortsfesten Maschinengestell und einer Fördereinrichtung für die Werkstücke einstellbar. Da diese Halterungen bekannt sind, sind sie aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht gezeichnet. Eine Maschine enthält mehrere in Reihe angeordnete Bearbeitungseinheiten 10, die von dem zu bearbeitenden Werkstück nacheinander durchlaufen werden.
Der Bearbeitungseinheit 10 ist eine Digitalkamera 13 zugeordnet, deren Aufnahmefeld auf das spangebende Werkzeug 11 gerichtet ist, wie durch die strichpunktierten Linien dargestellt ist. Die Digitalkamera 13 ist über ein Kabel 14 mit einem Sichtgerät in Form eines Notebooks 15 verbunden. Wie die Figur zeigt, erscheinen im dargestellten Ausführungsbeispiel die Querschnitte 16, 17 von zwei profilierten Werkstücken, die im Endzustand an den einander zugewandten Längskanten so profiliert sind, dass sie nach Art einer Nut und Feder form- und/oder kraftschlüssig ineinander greifen. Die Querschnitte 16, 17 der Werkstücke werden in an sich bekannter Weise aus Zeichnungsdateien auf den Bildschirm des Notebooks 15 übertragen bzw. angezeigt. Auf dem Bildschirm des Notebooks 15 ist die Stellung 11' des Werkzeuges 11 gegenüber dem Querschnitt 16 des zu bearbeitenden Werkstückes zu erkennen. Durch Veränderung der Stellung des Antriebsmotors 12 und somit auch des Werkzeuges 11 ändert sich auch die angezeigte Stellung 11' gegenüber dem Querschnitt 16.
Die Digitalkamera 13 ist eine Kamera, die einen zylindrischen Ansatz 18 aufweist. Diese zylindrische Ansatz 18 ist in eine Bohrung eines Halters 19 schließend eingesetzt. Der Halter 19 ist an der der Bohrung abgewandten Seite mit zwei achsparallelen Bohrungen versehen, die von zwei zylindrischen Stiften 20, 21 einer Aufnahme 22 durchdrungen werden. Die Aufnahme 22 ist gegenüber der einstellbaren Bearbeitungseinheit 10 ortsfest angeordnet.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass zumindest das spangebende Werkzeug 11 der Bearbeitungseinheit 10 mittels einer Kamera, vorzugsweise einer Digitalkamera 13 erfasst wird, und dass die Kamera mit einem Sichtgerät, vorzugsweise in Form eines Notebooks 15 über ein Kabel 14 verbunden ist. Auf den Bildschirm des Notebooks 15 wird aus einer Zeichnungsdatenbank ein Querschnitt 16, 17 im Endzustand von wenigstens einem Werkstück übertragen. Das von der Kamera 13 aufgenommene Bild wird ebenfalls auf den Bildschirm des Notebooks 15 übertragen, so dass eine Einstellung der Bearbeitungseinheit 10 gegenüber dem auf dem Bildschirm erscheinenden Querschnitt eines Werkstückes 16 einstellbar ist.

Claims

Verfahren zum Einstellen von jeweils ein spangebendes Werkzeug (11) aufweisenden Bearbeitungseinheiten (10) einer Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz oder Holzersatzwerkstoffen im Bereich der Längs- und/oder Querkanten, bei dem die Werkstücke kontinuierlich im Durchlaufverfahren durch die in Reihe angeordneten Bearbeitungseinheiten (10) transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kamera (13) die jeweilige Stellung zumindest des spangebenden Werkzeuges (11) der einzustellenden Bearbeitungseinheit (10) aufgenommen und auf ein Sichtgerät (15) bildlich übertragen wird, dass das Sichtgerät (15) den Querschnitt (16, 17) von zumindest einem Werkstück im Endzustand wiedergibt, so dass zur Positionierung des spangebenden Werkzeuges (11) das Sichtgerät (15) als Lehre verwendbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine Digitalkamera (13) und dass das Sichtgerät als Notebook ausgebildet ist, die über ein Signale übertragendes Kabel (14) miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (13) gegenüber der jeweiligen Bearbeitungseinheit (10) an einem Fixpunkt zur Einstellung des Werkzeuges (11) der Bearbeitungseinheit (10) festsetzbar ist.
Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der jeweiligen Stellung des zumindest spangebenden Werkzeuges (11) der Bearbeitungseinheit (10) mittels einer Kamera (13) der Bearbeitungseinheit (10) eine ortsfest angeordnete Aufnahme (22) für die Kamera (13) zugeordnet ist, und dass die Kamera (13) mit einem Sichtgerät (15) über ein Kabel verbunden ist, so dass die jeweilige auf das Sichtgerät (15) übertragene Stellung des Werkzeuges (11) gegenüber der den Querschnitt (16, 17) im Endzustand des zu bearbeitenden Werkstückes anzeigenden Sichtgerät (15) veränderbar ist.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (13) stets positionsgleich in einen Halter (19) eingesetzt ist, der gegenüber der Aufnahme (22) ortsfest ist.
Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (22) gegenüber der einstellbaren Bearbeitungseinheit (10) ortsfest angeordnet ist.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (13) in einen Halter (19) schließend eingesetzt ist, der in die der jeweiligen Bearbeitungseinheit (10) zugeordneten Aufnahme (22) einsetzbar ist.