DE102017208498A1

DE102017208498A1 - Method for determining a state of an abrasive and grinding device

Info

Publication number: DE102017208498A1
Application number: DE102017208498.7A
Authority: DE
Inventors: Torben Hellmann
Original assignee: Homag Bohrsysteme GmbH
Current assignee: Homag Bohrsysteme GmbH
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schleifvorrichtung (1), mit denen der Zustand eines Schleifmittels (2) zuverlässig und reproduzierbar ermittelbar und/oder überwachbar ist, wobei das Schleifmittel (2) zur Bearbeitung eines Werkstücks (W) verwendet wird. Das Verfahren weist die Schritte auf: Detektieren einer Oberfläche (SO) des Schleifmittels (2), Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels (2) auf die Umgebung, und Ermitteln eines Zustands, insbesondere eines Verschleißzustands, des Schleifmittels (2) durch Korrelation der Ergebnisse.

The present invention relates to a method and a grinding device (1) with which the state of an abrasive (2) can be reliably and reproducibly determined and / or monitored, the abrasive (2) being used to machine a workpiece (W). The method comprises the steps of detecting a surface (SO) of the abrasive article (2), detecting an external effect of the abrasive article (2) on the environment, and determining a state, in particular a wear state, of the abrasive article (2) by correlating the results.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustands eines Schleifmittels, wobei das Schleifmittel insbesondere zur Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere eines plattenförmigen Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holersatzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen besteht, verwendet wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schleifvorrichtung, bei der es sich insbesondere um eine Breitbandschleifmaschine handelt.The present invention relates to a method for determining a state of an abrasive, wherein the abrasive is used in particular for machining a workpiece, in particular a plate-shaped workpiece, which is preferably at least partially made of wood, wood materials, Holersatzersatzstoffen, plastics or the like. Furthermore, the present invention relates to a grinding device, which is in particular a wide-belt sanding machine.

Stand der TechnikState of the art

Im Allgemeinen besteht bei Schleifvorrichtungen die Anforderung, dass Schleifmittel, insbesondere Schleifbänder, die zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks verwendet werden, wobei das Schleifmittel eine geometrisch unbestimmte Schneide aufweist, bzgl. ihres Verschleißes überwacht oder bewertet werden sollen. Ist ein solches Schleifmittel verschlissen und wird dieser Zustand nicht oder zu spät erkannt, so wird die Schleifvorrichtung mit einem defekten oder minderwertigen Schleifmittel weiter betrieben und somit Ausschuss produziert.In general, grinding devices have the requirement that abrasives, in particular abrasive belts, used for machining a workpiece, the abrasive having a geometrically indeterminate cutting edge, should be monitored for its wear or evaluated. If such an abrasive is worn and this condition is not or too late recognized, the grinding device is operated with a defective or low-grade abrasive on and thus produced rejects.

Üblicherweise wird der Verschleißgrad auf manuelle Art und Weise optisch bestimmt. Dabei wird das Schleifmittel bei einem Stillstand der Schleifvorrichtung durch einen Arbeiter begutachtet und überprüft, ob das Schleifmittel gewechselt werden sollte. Eine solche Bewertung hängt stark vom Erfahrungsgrad des Arbeiters ab und ist somit fehleranfällig.Usually, the degree of wear is determined optically in a manual manner. The abrasive is examined at a standstill of the grinding device by a worker and checked whether the abrasive should be changed. Such a rating depends heavily on the level of experience of the worker and is therefore error prone.

Auch eine Beurteilung anhand der bearbeiteten Werkstücke ist nachteilig, denn wenn erkannt wird, dass das Bearbeitungsergebnis minderwertig ist, wird bereits Ausschuss produziert. Zu diesem Zeitpunkt muss die Schleifvorrichtung gestoppt und ein Wechsel des Schleifmittels bzw. des Schleifbands vorgenommen werden, auch wenn der Produktionsablauf dies nicht ohne Nachteile zulässt.A judgment based on the machined workpieces is disadvantageous, because if it is recognized that the processing result is inferior, rejects are already produced. At this time, the grinding device must be stopped and a change of the abrasive or the abrasive belt be made, even if the production process does not allow this without disadvantages.

Eine Alternative im industriellen Einsatz ist demnach, Schleifmittel frühzeitig auszutauschen. Dabei werden die Schleifmittel gewechselt, obwohl diese unter Umständen noch bis zu einem weiteren Wartungsintervall hätten verwendet werden können. Da die Zeitintervalle zum Wechsel eines Schleifmittels nicht oder zumindest nicht zuverlässig prognostiziert werden können, kommt es durch die beschriebene Vorsichtsmaßnahme zu vermehrten Wechseln der Schleifmittel. Die damit verbundenen zusätzlichen Kosten werden akzeptiert, um die Qualität der Fertigung aufrechtzuhalten.An alternative in industrial use is therefore to replace abrasives early. The abrasives are changed, although they could possibly have been used up to a further maintenance interval. Since the time intervals for changing an abrasive can not be predicted or at least not reliably, the described precautionary measure leads to increased changes of the abrasives. The associated additional costs are accepted to maintain the quality of the manufacturing.

Dabei hat der Wechsel eines Schleifmittels meist den Nachteil, dass zumindest die Schleifvorrichtung, und ggf. ganze Produktionslinien, gestoppt werden muss/müssen. Dies steht der Anforderung entgegen, die Stillstandzeiten möglichst zu minimieren.The change of an abrasive usually has the disadvantage that at least the grinding device, and possibly entire production lines, must / must be stopped. This is contrary to the requirement to minimize downtime as far as possible.

Ferner muss der Arbeiter beim Wechsel des Schleifmittels sicherstellen, dass es sich beim eingewechselten Schleifmittel um das korrekte Ersatzteil handelt. Bei einem Schleifmittel wird dies durch eine entsprechende Markierung sichergestellt, beispielsweise eine Nummer an der der Körnungsseite abgewandten Fläche des Schleifbandes. Möglich ist auch, unterschiedlich gefärbte Schleifmittel vorzuhalten, so dass der Arbeiter zielsicher ein Schleifmittel mit einer bestimmten Körnung erkennen und entsprechend verwenden kann.Furthermore, when changing the abrasive, the worker must ensure that the loaded abrasive is the correct replacement part. In the case of an abrasive, this is ensured by a corresponding marking, for example a number on the surface of the sanding belt facing away from the grain side. It is also possible vorzuhalten different colored abrasives, so that the worker unerringly recognize an abrasive with a certain grain size and can use accordingly.

Allerdings besteht bei den bekannten Systemen die Problematik, dass falls der Arbeiter beim Wechsel des Schleifmittels ein falsches Schleifmittel, das beispielsweise eine gröbere Körnung aufweist, unterläuft, dies seitens der Schleifvorrichtung nicht erkannt wird und gegebenenfalls eine Bearbeitung mit einem falschen Schleifmittel erfolgt.However, there is the problem in the known systems that if the worker when changing the abrasive undercut a wrong abrasive, which has, for example, a coarser grain, undercut, this is not recognized by the grinding device and optionally carried out a processing with a wrong abrasive.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung des Zustands eines Schleifmittels sowie eine Schleifvorrichtung bereitzustellen, mit denen der Zustand eines Schleifbands zuverlässig und reproduzierbar ermittelt und/oder überwacht werden kann, womit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Verschleißzustand und/oder ein Zusetzgrad des Schleifmittels, insbesondere eines Schleifbands, ermittelt und/oder überwacht werden kann/können.The aim of the present invention is to provide a method for determining the state of an abrasive as well as a grinding device with which the state of an abrasive belt can be reliably and reproducibly determined and / or monitored, which according to a preferred embodiment, a state of wear and / or a clogging of Abrasive, in particular an abrasive belt, can be determined and / or monitored / can.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Schleifvorrichtung nach Anspruch 10. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.The object is achieved by a method according to claim 1 and a grinding apparatus according to claim 10. Preferred developments of the invention are given in the dependent claims.

Ein Gedanke der vorliegenden Erfindung ist es, den Zustand eines Schleifmittels, insbesondere eines Schleifbands durch Korrelation von Ergebnissen, die durch ein Detektieren einer Oberfläche des Schleifmittels und durch Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels erlangt wurden, zu ermitteln und/oder zu überwachen.An idea of the present invention is to detect and / or monitor the state of an abrasive, in particular an abrasive belt, by correlating results obtained by detecting a surface of the abrasive and detecting an external effect of the abrasive.

Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens ist es möglich, den Zustand eines Schleifmittels, insbesondere einen Verschleißzustand sowie gegebenenfalls den Zusetzzustand des Schleifmittels, zu ermitteln und zu überwachen. Auf diese Weise ist es möglich, die Standzeit des Schleifmittels zu optimieren, d.h. optimale Ausnutzung des Schleifmittels, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer geforderten Bearbeitungsqualität. Somit können durch Einsparung von Schleifmitteln sowie Vermeidung von Ausschuss mit dem vorgeschlagenen Verfahren die Ausschussquote reduziert und die Herstellungskosten gesenkt werden.By means of the proposed method it is possible to determine and monitor the condition of an abrasive, in particular a state of wear and optionally the added state of the abrasive. In this way it is possible to optimize the service life of the abrasive, ie optimum utilization of the abrasive, at simultaneous guarantee of a required machining quality. Thus, by eliminating abrasives and avoiding rejects with the proposed method, the reject rate can be reduced and the manufacturing cost reduced.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zur Bestimmung eines Zustands eines Schleifmittels, wobei das Schleifmittel zur Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere eines plattenförmigen Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen besteht, verwendet wird, die Schritte auf:

Detektieren einer Oberfläche des Schleifmittels, insbesondere einer Schleifoberfläche des Schleifmittels,
Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels auf die Umgebung, und
Ermitteln und/oder Überwachen eines Zustands, insbesondere eines Verschleißzustands, des Schleifmittels durch Korrelation mindestens eines durch das Detektieren gewonnenen Detektionsergebnisses mit mindestens einem durch das Erfassen gewonnenen Erfassungsergebnisses.

According to the present invention, the method for determining a state of an abrasive, wherein the abrasive is used for machining a workpiece, in particular a plate-shaped workpiece, which is preferably at least partially made of wood, wood materials, wood substitutes, plastics or the like, comprises the steps of

Detecting a surface of the abrasive, in particular an abrasive surface of the abrasive,
Detecting an external effect of the abrasive on the environment, and
Determining and / or monitoring a state, in particular a state of wear, of the abrasive by correlating at least one detection result obtained by the detection with at least one detection result obtained by the detection.

In vorliegender Erfindung ist unter dem Begriff „Detektieren einer Oberfläche“ zu verstehen, dass mittels einer Einrichtung, insbesondere einer Sensoreinrichtung, eine Oberfläche des Schleifmittels, insbesondere eine Oberflächentopografie des Schleifmittels, direkt abgetastet bzw. detektiert wird. Hierbei handelt es sich bei der Oberfläche um die mit dem zu bearbeitende (zu schleifenden) Werkstück in Kontakt kommende Schleifoberfläche. D.h. der jeweilige Sensor tastet direkt die Oberfläche des Schleifmittels ab. Hingegen ist der Begriff „Erfassen einer Außenwirkung“ so zu verstehen, dass eben die Einrichtung, insbesondere die Sensoreinrichtung nicht direkt das Schleifmittel abtastet. D.h. es werden lediglich Außenwirkungen des Schleifmittels, wie z.B. Schwingungen, Vibrationen, Kräfte, eine Temperatur, und dergleichen, die aufgrund einer Wirkung des Schleifmittels auf die das Schleifmittel umgebende Umgebung, wie z.B. eine Aufnahmeeinrichtung des Schleifmittels, entstehen, erfasst.In the present invention, the term "detection of a surface" is to be understood that by means of a device, in particular a sensor device, a surface of the abrasive, in particular a surface topography of the abrasive, is directly scanned or detected. Here, the surface is the abrasive surface coming in contact with the workpiece to be ground (to be ground). That the respective sensor directly scans the surface of the abrasive. By contrast, the term "detecting an external effect" should be understood to mean that the device, in particular the sensor device, does not directly scan the abrasive. That only external effects of the abrasive, e.g. Vibrations, vibrations, forces, a temperature, and the like caused by an effect of the abrasive on the environment surrounding the abrasive, e.g. a receiving device of the abrasive, arise, detected.

Des Weiteren ist unter dem Begriff „Korrelation“ zu verstehen, dass die durch die oben genannten Einrichtungen, insbesondere Sensoreinrichtungen, bei der Durchführung des Detektierens (nachstehend wird „Detektieren“ für das „Detektieren der Oberfläche des Schleifmittels“ verwendet) und des Erfassens (nachstehend wird „Erfassen“ für „Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels auf die Umgebung“ verwendet) ermittelten Zustände, wie z.B. anliegende Kraft, Temperatur, Lichtintensitätswert, Farbwert, und dergleichen, mittels entsprechenden Sensoren ermittelt und in verwertbare Ergebnisse umgesetzt werden. Hierbei können die Ergebnisse (Detektionsergebnisse und Erfassungsergebnisse) in Form von Spannungssignalen und/oder bereits umgewandelten digitalen Signalen vorliegen, welche von einer Steuerung oder einem Computer empfangen und aufbereitet werden können. Unter Korrelation ist hierbei zu verstehen, dass die seitens der einzelnen Sensoren erfassten Zustände logisch miteinander verknüpft werden, um eine genauere bzw. reproduzierbare Aussage treffen zu können, als wenn nur ein Sensorsignal alleine ausgewertet werden würde. Hierauf wird später im Detail noch weiter eingegangen.Furthermore, the term "correlation" is to be understood as meaning those used by the above-mentioned devices, in particular sensor devices, in carrying out the detection (hereinafter, "detecting" for "detecting the surface of the abrasive") and detecting (hereinafter if "detect" is used for "detecting an external effect of the abrasive on the environment") states such as applied force, temperature, light intensity value, color value, and the like, are determined by means of corresponding sensors and converted into usable results. In this case, the results (detection results and detection results) may be in the form of voltage signals and / or already converted digital signals which can be received and processed by a controller or a computer. Correlation is to be understood here as meaning that the states detected by the individual sensors are logically linked to one another in order to be able to make a more accurate or reproducible statement than if only one sensor signal alone were evaluated. This will be discussed in detail later.

Hiermit wird ein Verfahren geschaffen, mit dem es möglich ist, die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Bestimmung eines Zustands eines Schleifmittels, insbesondere eines Schleifbands durch Korrelation unterschiedlicher Detektions- und Erfassungsergebnisse, insbesondere unter Auswertung von Detektions- und Erfassungsergebnissen die durch Detektieren und Erfassen eines Schleifmittels erworben wurden, zu verbessern.This provides a method with which it is possible to determine the reliability and accuracy of determining a state of an abrasive, in particular an abrasive belt, by correlating different detection and detection results, in particular by evaluating detection and detection results by detecting and detecting an abrasive were purchased to improve.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird basierend auf dem Detektionsergebnis des Detektierens einer Oberfläche, insbesondere der Schleifoberfläche, des Schleifmittels ein vorläufiger Verschleißzustand und/oder ein Zusetzzustand des Schleifmittels erfasst, wobei das Detektieren bevorzugt optisch erfolgt, und insbesondere während einer Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Schleifmittel und/oder während eines Leerlaufs des Schleifmittels und/oder während des Stillstands des Schleifmittels erfolgt.In a further embodiment of the method according to the invention, based on the detection result of detecting a surface, in particular the grinding surface, of the abrasive, a preliminary state of wear and / or a clogged state of the abrasive is detected, wherein the detection preferably takes place optically, and in particular during machining of a workpiece the abrasive and / or during idling of the abrasive and / or during the standstill of the abrasive.

Auf diese Weise ist es möglich, unabhängig von dem Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels bereits einen vorläufigen bzw. angenäherten Verschleißzustand zu ermitteln und einem Bediener mitzuteilen. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn sich der Verschleißzustand des Schleifmittels schlagartig verschlechtert, um eine Beschädigung des Werkstücks zu vermeiden. Wie später noch weiter ausgeführt wird, kann bei Ermitteln eines zu starken Verschleißzustands ein Schleifvorgang automatisch gestoppt werden.In this way, it is possible, regardless of the detection of an external effect of the abrasive already determine a preliminary or approximate state of wear and tell an operator. This may be particularly advantageous when the wear condition of the abrasive abruptly deteriorates to avoid damage to the workpiece. As will be explained later, when a condition of excessive wear is detected, a grinding operation can be automatically stopped.

Ferner ist es bevorzugt, wenn das Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels auf die Umgebung, insbesondere eines Schleifbands, mittels eines Kraftsensors erfolgt, der eine Kraft, die von dem Schleifmittel auf eine Aufnahmeeinrichtung des Schleifmittels ausgeübt wird, erfasst, wobei das Erfassen der auf die Aufnahmeeinrichtung ausgeübten Kraft bevorzugt in einer Ebene parallel zu einer Schleifrichtung des Schleifmittels und/oder in einer Ebene senkrecht zur Schleifrichtung erfolgt.Further, it is preferred if the detection of an external effect of the abrasive on the environment, in particular an abrasive belt, by means of a force sensor which detects a force exerted by the abrasive on a receiving means of the abrasive, detects the on the receiving device applied force preferably takes place in a plane parallel to a grinding direction of the abrasive and / or in a plane perpendicular to the grinding direction.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn basierend auf der durch den Kraftsensor erfassten Kraft, welche während des Kontakts des Schleifmittels mit einer definierten Kontaktfläche und einer definierten Anpresskraft ermittelt wird, ein Reibwert des Schleifmittels ermittelt wird, und/oder basierend auf der erfassten Kraft, insbesondere einer zeitlichen Veränderung der Kraft, insbesondere eine Schwingung bzw. Vibration des Schleifmittels erfasst wird. Furthermore, it is advantageous if based on the force detected by the force sensor, which is determined during the contact of the abrasive with a defined contact surface and a defined contact force, a coefficient of friction of the abrasive is determined, and / or based on the detected force, in particular a temporal change of the force, in particular a vibration or vibration of the abrasive is detected.

Hierbei ist es im Falle einer Aufnahme einer Kraft, die parallel zur Schleifrichtung des Schleifmittels auf die Aufnahmeeinrichtung ausgeübt wird, möglich, einen Reibwert des Schleifbands zu ermitteln. Hierzu muss das Erfassen der Außenwirkung des Schleifbands während eines Schleifvorgangs erfolgen. Durch den Schleifvorgang, also den Kontakt zwischen Schleifmittel und Werkstück, entsteht eine Reibung zwischen Schleifmittel und Werkstück, welche zu einer Reaktionskraft führt, die eben in einer Ebene, die in etwa parallel zur Schleifrichtung ist, auf die Aufnahmeeinrichtung wirkt. Durch Verschleiß des Schleifmittels oder durch Zusetzen der Körnung des Schleifbands nimmt der Reibwert zwischen Schleifmittel und Werkstück ab, womit die auf die Aufnahmeeinrichtung wirkende Reaktionskraft sinkt. Entsprechend kann ein Verschleiß des Schleifbands indirekt erfasst werden.In this case, in the case of receiving a force which is exerted on the receiving device parallel to the grinding direction of the abrasive, it is possible to determine a coefficient of friction of the grinding belt. For this purpose, the external effect of the abrasive belt must be recorded during a grinding process. By the grinding process, so the contact between the abrasive and the workpiece, a friction between the abrasive and the workpiece, which leads to a reaction force, which acts on the receiving device in a plane which is approximately parallel to the grinding direction. By wear of the abrasive or by adding the grain of the abrasive belt, the coefficient of friction between the abrasive and the workpiece decreases, whereby the reaction force acting on the receiving device decreases. Accordingly, wear of the abrasive belt can be detected indirectly.

Des Weiteren, falls der Kraftsensor so vorgesehen ist, dass er eine Kraft, die in einer Ebene, die senkrecht zur Schleifrichtung ist, auf die Aufnahmeeinrichtung wirkt, und die Kraft über einen bestimmten Zeitraum erfasst wird, d.h., Veränderungen der auf die Aufnahmeeinrichtung wirkenden Kraft erfasst werden können, ist es möglich, Schwingungen bzw. Vibrationen, die durch das Schleifmittel verursacht werden, zu erfassen. Verschlechtert sich der Zustand des Schleifmittels, insbesondere des Schleifbands, steigt die Amplitude der erfassten Schwingungen an.Further, if the force sensor is provided to apply a force acting on the receiver in a plane perpendicular to the grinding direction, and the force is detected over a certain period of time, that is, changes in the force acting on the receiver can be detected, it is possible to detect vibrations caused by the abrasive. If the condition of the abrasive, in particular of the abrasive belt, deteriorates, the amplitude of the detected vibrations increases.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels, insbesondere eines Schleifbands, mittels eines akustischen Sensors (Mikrofon) durchgeführt, wobei der akustische Sensor während der Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Schleifmittel und/oder während eines Leerlaufs des Schleifmittels eine Geräuschkulisse des Schleifmittels erfasst.According to a further embodiment of the present invention, the detection of an external effect of the abrasive, in particular an abrasive belt, is carried out by means of an acoustic sensor (microphone), the acoustic sensor generating a sound during the machining of a workpiece with the abrasive and / or during an idling of the abrasive detected the abrasive.

Auf diese Weise ist es möglich, durch den akustischen Sensor ein Geräusch, das durch das Schleifmittel während der Bearbeitung eines Werkstücks und/oder während des Leerlaufs des Schleifmittels erzeugt wird, zu erfassen, und basierend auf einer Charakteristik des Geräuschs Rückschlüsse auf den Verschleißzustand des Schleifmittels zu ziehen. Hierbei kann die erfasste Tonfrequenz und der erfasste Lärmpegel des Geräuschs ausgewertet werden.In this way, it is possible to detect by the acoustic sensor a noise generated by the abrasive during machining of a workpiece and / or during idling of the abrasive, and based on a characteristic of the noise, conclusions about the wear state of the abrasive to draw. Here, the detected audio frequency and the detected noise level of the noise can be evaluated.

Ferner ist es bevorzugt, wenn durch Korrelation der Detektions- und Erfassungsergebnisse des Detektierens und des Erfassens die Genauigkeit des ermittelten, vorläufigen Verschleißzustands, welcher durch ausschließliche Auswertung der Detektionsergebnisse oder der Erfassungsergebnisse ermittelt wurde, in seiner Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert und als Verschleißzustand bestimmt wird.Further, it is preferable that, by correlating the detection and detection results of detection and detection, the accuracy of the detected provisional wear condition determined by exclusive evaluation of the detection results or the detection results is improved in accuracy and reliability and determined as a wear condition.

Hier kann durch Versuche ein Zusammenhang zwischen den durch das Detektieren der Oberfläche des Schleifmittels und durch das Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels ermittelten Detektions- und Erfassungsergebnissen ermittelt werden, und in einer Steuerung oder einem Computer hinterlegt werden, welche bzw. welcher nach Erfassung der einzelnen Detektions- und Erfassungsergebnisse dies entsprechend den ermittelten Zusammenhängen miteinander korreliert, um eine zutreffendere und reproduzierbarere Aussage über den Verschleißzustand des Schleifmittels treffen zu können.Here, by experiment, a relationship between the detection and detection results obtained by detecting the surface of the abrasive article and detecting an external effect of the abrasive article can be found and stored in a controller or a computer which has detected the detection - And detection results correlated with each other according to the determined relationships, in order to make a more accurate and reproducible statement about the state of wear of the abrasive.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn während des Detektierens der Oberfläche des Schleifmittels, ein optischer Sensor quer zur Schleifrichtung des Schleifmittels über eine Breite des Schleifmittels verfahren wird, um die gesamte Schleifoberfläche des Schleifmittels zu erfassen. D.h., während das Schleifmittel, insbesondere das Schleifband, in Bewegung ist, im Falle des Schleifbands also im Umlauf ist, der optische Sensor quer zur Schleifrichtung, die in der Regel der Bewegungsrichtung (Umlaufrichtung) des Schleifmittels im Schleifbereich entspricht, bewegt wird. Hierdurch kann z.B. nach einer ausreichenden Anzahl von Umläufen des Schleifbands und gleichzeitigem Verfahren des optischen Sensors die komplette Oberfläche des Schleifbands erfasst werden. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, zwei optische Sensoren vorzusehen, die an den beiden Rändern des Schleifbands vorgesehen sind und während des Detektierens der Oberfläche des Schleifmittels nach innen, zur Mitte des Schleifbands, verfahren werden, wodurch der Abtastbereich durch den einzelnen optischen Sensor halbiert werden kann.Furthermore, it is advantageous if, during the detection of the surface of the abrasive, an optical sensor is moved transversely to the grinding direction of the abrasive over a width of the abrasive to capture the entire abrasive surface of the abrasive. That is, while the abrasive, in particular, the abrasive belt is in motion, that is, in the case of the abrasive belt is in circulation, the optical sensor is moved transversely to the grinding direction, which usually corresponds to the direction of movement (orbit) of the abrasive in the grinding area. As a result, e.g. after a sufficient number of revolutions of the abrasive belt and simultaneous process of the optical sensor, the complete surface of the abrasive belt can be detected. In this connection, it may be advantageous to provide two optical sensors, which are provided on the two edges of the abrasive belt and are moved inwardly to the center of the abrasive belt during the detection of the surface of the abrasive, thereby bisecting the scanning region by the single optical sensor can be.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auf Grundlage des Detektionsergebnisses des Detektierens der Oberfläche des Schleifmittels die Körnung des Schleifmittels erfasst.According to another embodiment, based on the detection result of detecting the surface of the abrasive, the grain of the abrasive is detected.

Dies macht es möglich, einem Bediener die Körnung des eingesetzten Schleifmittels anzuzeigen, insbesondere es dem Bediener anzuzeigen, falls ein falsches Schleifmittel eingesetzt wurde. In diesem Fall ist es ferner möglich, dass seitens einer Schleifvorrichtung, in die das falsche Schleifmittel eingesetzt wurde, ein Ausführen eines Schleifens blockiert wird.This makes it possible to indicate to an operator the grain of the abrasive used, in particular to indicate to the operator if a wrong abrasive has been used. In this case, it is also possible that part of a Grinding device into which the wrong abrasive has been inserted, blocking the execution of a grinding is blocked.

Des Weiteren kann das Verfahren den Schritt aufweisen: Anzeigen des mindestens einen Detektionsergebnisses und des mindestens einen Erfassungsergebnisses und/oder des ermittelten Zustands des Schleifmittels mittels einer Anzeige, und/oder Ausgeben eines optischen oder akustischen Warnsignals, wenn erfasst wird, dass eine ermittelte Körnung und/oder ein ermittelter Zustand des Schleifbandes nicht einem Sollwert entspricht.Furthermore, the method may include the step of: displaying the at least one detection result and the at least one detection result and / or the determined state of the abrasive by means of a display, and / or outputting an optical or acoustic warning signal when it is detected that a determined grain size and / or a determined state of the grinding belt does not correspond to a nominal value.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm zur Bestimmung eines Zustands eines Schleifmittels, wobei das Computerprogramm direkt in einen Speicher eines Computers oder einer Steuerung zur Steuerung einer Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere einer Schleifvorrichtung, ladbar ist, zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf dem Computer oder der Steuerung ausgeführt wird.Furthermore, the present invention relates to a computer program for determining a state of an abrasive, wherein the computer program directly into a memory of a computer or a controller for controlling a processing device, in particular a grinding device is loadable, for performing the method described above, when the computer program the computer or the controller is running.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schleifvorrichtung, insbesondere Breitbandschleifmaschine, zur Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere eines plattenförmigen Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holersatzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen besteht, und insbesondere verwendet wird, um das oben beschriebene Verfahren durchzuführen, aufweisend: eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Schleifmittels, insbesondere eines Schleifbands, eine erste Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Detektieren einer Oberfläche, insbesondere einer Schleifoberfläche, des Schleifmittels durchzuführen, eine zweite Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Außenwirkung des Schleifmittels auf dessen Umgebung zu erfassen, und eine Auswertevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, , durch Korrelation mindestens eines durch die erste Sensoreinrichtung gewonnenen Detektionsergebnisses mit mindestens eines durch die zweite Sensoreinrichtung gewonnenen Erfassungsergebnisses einen Zustand, insbesondere einen Verschleißzustand, des Schleifmittels, zu ermitteln und/oder zu überwachen.Furthermore, the present invention relates to a grinding device, in particular wide-belt grinding machine, for machining a workpiece, in particular a plate-shaped workpiece, which preferably at least partially made of wood, wood materials, wood substitute materials, plastics or the like, and is used in particular to perform the method described above, comprising a receiving device for receiving an abrasive, in particular an abrasive belt, a first sensor device, which is configured to perform a detection of a surface, in particular an abrasive surface, of the abrasive, a second sensor device, which is adapted to an external effect of the abrasive on the environment to detect, and an evaluation device which is adapted to, by correlation of at least one detection result obtained by the first sensor means with at least one by the second Sensor detected detection result to determine a state, in particular a state of wear, the abrasive, and / or monitor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Sensoreinrichtung als eine optische Sensoreinrichtung ausgebildet, die bevorzugt in Form einer CCD-Kamera, eines Farbsensors, eines Lichtintensitätsensors, eines optischen Kontrastsensors und dergleichen ausgeführt ist, mittels der ein vorläufiger Verschleißzustand und/oder ein Zusetzzustand des Schleifmittels ermittelbar ist.According to a further embodiment of the present invention, the first sensor device is designed as an optical sensor device, which is preferably in the form of a CCD camera, a color sensor, a light intensity sensor, an optical contrast sensor and the like, by means of a provisional wear state and / or a clogged state of the abrasive is determined.

Auf diese Weise ist es möglich, direkt die Oberfläche, insbesondere die Schleifoberfläche des Schleifmittels abzutasten bzw. zu detektieren. Im Falle eines Lichtintensitätsensors wird ein Lichtsignal auf die Oberfläche des Schleifmittels emittiert und die Lichtstärke des reflektierten Lichts ausgewertet. Andererseits kann ein Farbsensor die Farbe der Oberfläche des Schleifmittels erfassen. So kann bei Veränderung der erfassten Farbe ein Rückschluss auf den Verschleißzustand des Schleifmittels oder den Zusetzzustand des Schleifmittels gemacht werden. Verändert sich zum Beispiel die erfasste Farbe eines ursprünglich roten Schleifbands in Richtung dunkelrot oder sogar schwarz, kann davon ausgegangen werden, dass die Körnung des Schleifbands durch Harz zugesetzt wurde. Andererseits, wenn die Farbe des Schleifbands heller wird, insbesondere in Richtung der Farbe des Tragbands, auf dem die Körnung aufgebracht ist, übergeht, kann davon ausgegangen werden, dass sich der Verschleißzustand des Schleifbands verschlechtert hat.In this way it is possible to directly scan or detect the surface, in particular the abrasive surface of the abrasive. In the case of a light intensity sensor, a light signal is emitted to the surface of the abrasive and the light intensity of the reflected light is evaluated. On the other hand, a color sensor can detect the color of the surface of the abrasive. Thus, when changing the detected color, a conclusion can be drawn on the state of wear of the abrasive or the added state of the abrasive. If, for example, the detected color of an originally red abrasive belt changes in the direction of dark red or even black, it can be assumed that the grain of the abrasive belt has been added by resin. On the other hand, if the color of the abrasive belt becomes lighter, especially in the direction of the color of the belt on which the grain is applied, it can be considered that the wear state of the abrasive belt has deteriorated.

Des Weiteren kann die zweite Sensoreinrichtung einen Sensor oder eine Kombination von Sensoren ausgewählt aus der Gruppe: Temperatursensor, Pyrometer, Kraftsensor, Beschleunigungssensor, akustischer Sensor und dergleichen aufweisen.Furthermore, the second sensor device may comprise a sensor or a combination of sensors selected from the group: temperature sensor, pyrometer, force sensor, acceleration sensor, acoustic sensor and the like.

Hiermit ist es möglich, Einflüsse (Außenwirkungen), die durch das Schleifmittel auf dessen Umgebung ausgeübt werden, wie beispielsweise Schwingungen, Temperaturänderungen der Aufnahmeeinrichtung, Temperaturänderung des Schleifbands, und dergleichen, zu erfassen.With this, it is possible to detect influences (external effects) exerted by the abrasive article on its surroundings, such as vibrations, temperature changes of the receiving device, temperature change of the abrasive belt, and the like.

Ebenfalls ist es bevorzugt, einen Prüfköper vorzusehen, der während des Detektierens der Oberfläche des Schleifmittels und/oder des Erfassens der Außenwirkung des Schleifmittels mit dem Schleifmittel in Kontakt bringbar ist.It is also preferable to provide a test piece which can be brought into contact with the abrasive during the detection of the surface of the abrasive and / or the detection of the external effect of the abrasive.

Auf diese Weise ist es möglich, gleichbleibende und bekannte Parameter für die Ermittlung des Reibwerts des Schleifmittels, insbesondere des Schleifbands, zu schaffen. D.h. das Ermitteln des Reibwerts des Schleifbands unabhängig von der Form und des Materials des Werkstücks zu machen. Ferner ist es dadurch möglich, das Ermitteln des Reibwerts auch dann durchzuführen, wenn kein Werkstück vorhanden ist. Hierbei ist es ferner möglich, anhand von Erfahrungswerten, die insbesondere in einer Steuerung der Schleifvorrichtung abgespeichert sind, die Beurteilung des Zustands des Schleifmittels, insbesondere des Schleifbands, zu verbessern.In this way it is possible to provide consistent and known parameters for determining the coefficient of friction of the abrasive, in particular the abrasive belt. That to make the determination of the coefficient of friction of the abrasive belt independent of the shape and material of the workpiece. Furthermore, it is thereby possible to carry out the determination of the coefficient of friction even when no workpiece is present. In this case, it is also possible, on the basis of empirical values, which are stored in particular in a control of the grinding device, to improve the assessment of the state of the abrasive, in particular of the grinding belt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Schleifbands mindestens eine obere Umlenkwalze und mindestens zwei untere Umlenkwalzen auf, wobei der Schleifvorgang in einem Bereich zwischen den beiden unteren Umlenkwalzen erfolgt, und in dem Bereich zwischen den beiden unteren Umlenkwalten oberhalb des Schleifbands ein akustischer Sensor vorgesehen ist.According to a further embodiment of the present invention, the receiving device for receiving an abrasive belt at least one upper guide roller and at least two lower guide rollers, wherein the grinding operation in an area between the two lower Deflection rollers takes place, and in the area between the two lower Umlenkwalten above the grinding belt, an acoustic sensor is provided.

Bevorzugt weist die Schleifvorrichtung ferner eine Bewegungseinrichtung auf, mittels der die optische Sensoreinrichtung, insbesondere ein Farbsensor, ein Lichtintensitätsensors, ein optischer Kontrastsensor und dergleichen, quer zu einer Schleifrichtung des Schleifmittels, insbesondere quer zu einer Laufrichtung eines Schleifbands, verfahrbar ist.Preferably, the grinding device further comprises a movement device, by means of which the optical sensor device, in particular a color sensor, a light intensity sensor, an optical contrast sensor and the like, transversely to a grinding direction of the abrasive, in particular transversely to a running direction of an abrasive belt, is movable.

Hierdurch ist es möglich, während eines Schleifvorgangs oder während des Leerlaufs des Schleifmittels, insbesondere des Schleifbands, die Sensoreinrichtung über die gesamte Breite des Schleifmittels zu verfahren und dadurch die gesamte Oberfläche des Schleifmittels zu erfassen. Im Falle eines Schleifbands sind hierzu mehrere Umläufe des Schleifbands notwendig.This makes it possible, during a grinding operation or during the idling of the abrasive, in particular the abrasive belt, to move the sensor device over the entire width of the abrasive and thereby to detect the entire surface of the abrasive. In the case of an abrasive belt this several revolutions of the abrasive belt are necessary.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Schleifvorrichtung einen sogenannten HVLP-Kanal (High-Volume-Low-Pressure-Kanal) aufweist, in dem die erste Sensoreinrichtung, insbesondere die optische Sensoreinrichtung, angeordnet ist.Furthermore, it is advantageous if the grinding device has a so-called HVLP channel (high-volume low-pressure channel), in which the first sensor device, in particular the optical sensor device, is arranged.

Dies bietet den Vorteil, dass die erste Sensoreinrichtung von Fremdpartikeln, wie Schmutz und Staub, die während des Schleifvorgangs anfallen, geschützt werden kann. Auf diese Weise kann eine Verfälschung der Erfassungsergebnisse aufgrund von Fremdpartikeln verhindert werden.This offers the advantage that the first sensor device can be protected from foreign particles, such as dirt and dust, which occur during the grinding process. In this way, a falsification of the detection results due to foreign particles can be prevented.

Ebenfalls ist es bevorzugt, die Schleifvorrichtung mit einer Schleifbandreinigungseinrichtung auszustatten, wobei bevorzugt ist, dass der Betrieb der Schleifbandreinigungseinheit auf Grundlage des ermittelten Zustands, insbesondere des Verschleißzustands und/oder des Zusetzzustands, gesteuert und/oder überwacht wird.It is also preferred to provide the grinding device with a grinding belt cleaning device, wherein it is preferred that the operation of the grinding belt cleaning unit is controlled and / or monitored on the basis of the determined state, in particular the state of wear and / or the Zusätzustands.

Auf diese Weise ist es möglich, dass, wenn durch das Detektieren der Oberfläche des Schleifmittels und/oder das Erfassen der Außenwirkung des Schleifmittels erkannt wird, dass der Verschleißzustand und/oder der Zusetzzustand einen bestimmten Grenzwert über- oder unterschreitet, eine Reinigung des Schleifmittels durchgeführt wird. Hierbei kann die Reinigung automatisch durch die vorgesehene Schleifbandreinigungseinheit durchgeführt werden, z.B. durch Pressluft, oder es kann einem Bediener der Vorrichtung angezeigt werden, dass eine Reinigung des Schleifmittels notwendig ist. Dieser kann dann die Reinigung manuell in der Schleifvorrichtung durchführen, oder das Schleifband auswechseln, um dieses z.B. einer chemischen Reinigung zu unterziehen.In this way, it is possible that, when it is detected by detecting the surface of the abrasive and / or detecting the external effect of the abrasive that the state of wear and / or the addition state exceeds or falls below a certain limit, carried out a cleaning of the abrasive becomes. In this case, the cleaning can be carried out automatically by the intended grinding belt cleaning unit, e.g. by compressed air, or it may be indicated to an operator of the device that cleaning of the abrasive is necessary. This can then perform the cleaning manually in the grinding device, or replace the grinding belt to this example. to undergo a chemical cleaning.

In diesem Zusammenhang wird noch auf die Möglichkeit hingewiesen, in der Steuerung der Schleifvorrichtung bestimmte Prüf- und/oder Überwachungszyklen zu hinterlegen, welche festlegen, zu welchen Zeitpunkten die Durchführung des oben geschilderten Verfahren durchgeführt werden soll. D.h., zu welchen Zeitpunkten genau eine Detektion der Oberfläche des Schleifmittels und/oder ein Erfassen der Außenwirkung des Schleifmittels durchgeführt werden soll.In this context, attention is drawn to the possibility to deposit in the control of the grinding device certain test and / or monitoring cycles, which determine at what times the implementation of the above-described method should be performed. That is, at which times exactly a detection of the surface of the abrasive and / or a detection of the external action of the abrasive should be performed.

Figurenlistelist of figures

1 shows schematically a spatial representation of a first embodiment of the grinding apparatus of the present invention,
2 shows schematically a spatial representation of another embodiment of the grinding apparatus of the present invention,
3 shows an enlarged view of the in 1 shown first sensor device of the first embodiment of the present invention,
4 shows an enlarged view of the in 1 shown two second sensor devices of the first embodiment of the present invention,
5 schematically shows a spatial representation of another embodiment of the grinding apparatus of the present invention, and
6 FIG. 10 is a flow chart of one embodiment of the method of the present invention. FIG.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments

Nachfolgend werden anhand der beigefügten Figuren bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen bestimmter Merkmale können jeweils einzeln miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auszubilden.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Other modifications of certain features mentioned in this context can each be combined individually to form new embodiments.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Schleifvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Wie der 1 entnommen werden kann, weist die Schleifvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform, bei der es sich beispielhaft um eine Breitbandschleifmaschine handelt, eine Aufnahmeeinrichtung 10 zur Aufnahme eines Schleifbands 2 auf. Hierzu weist die gezeigte Aufnahmeeinrichtung 10 beispielhaft drei Umlenkwalzen auf, insbesondere eine obere 11 und zwei untere 12 Umlenkwalzen. Ferner weist die Schleifvorrichtung 1 eine Fördervorrichtung 3 auf, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück W gefördert wird. Hierbei kann die Bearbeitung des Werkstücks W stationär oder im Durchlauf erfolgen.In 1 is a first embodiment of a grinding device 1 of the present invention shown schematically. Again 1 can be removed, the grinding device 1 the first embodiment, which is for example a wide-belt sanding machine, a receiving device 10 for receiving an abrasive belt 2 on. For this purpose, the recording device shown 10 For example, three guide rollers, in particular an upper 11 and two lower ones 12 Guide rollers. Furthermore, the grinding device 1 a conveyor 3 on, on the one to be edited workpiece W is encouraged. Here, the machining of the workpiece W stationary or in transit.

Soll der Schleifvorgang des Werkstücks W erfolgen, kann die komplette Aufnahmevorrichtung 10 in Richtung des Werkstücks W abgesenkt werden und/oder die Fördervorrichtung 3 samt Werkstück W in Richtung Schleifband 2 angehoben werden, um die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks W mit der Schleifoberfläche SO des Schleifbands 2 in Kontakt zu bringen. In der gezeigten Ausführungsform erfolgt der Kontakt des Schleifbands 2 mit dem Werkstück W in einem Bereich, der zwischen den beiden unteren Umlenkwalzen 12 angeordnet ist.Should the grinding process of the workpiece W can be done, the complete cradle 10 in the direction of the workpiece W be lowered and / or the conveyor 3 with workpiece W in the direction of the abrasive belt 2 are raised to the machined surface of the workpiece W with the grinding surface SO of the abrasive belt 2 to bring into contact. In the embodiment shown, the contact of the abrasive belt takes place 2 with the workpiece W in a region between the two lower guide rollers 12 is arranged.

Ferner weist die Schleifvorrichtung 1 eine erste Sensoreinrichtung 20 auf, die beispielhaft oberhalb der oberen Umlenkwalze angeordnet ist, und von oben auf das Schleifband 2 gerichtet ist. In der gezeigten Ausführungsform besteht die erste Sensoreinrichtung 20 aus zwei optischen Sensoren, bei denen es sich beispielsweise um zwei Lichtintensitätssensoren 21 handeln kann (es ist nur ein Lichtintensitätssensor 21 dargestellt), welche ein Lichtsignal auf die Schleifoberfläche SO des Schleifbands 2 senden und das von der Schleifoberfläche SO reflektierte Licht empfangen und basierend auf dem empfangen Licht eine Lichtintensität detektieren. Darauf wird später unter Bezug auf 3 im Detail eingegangen.Furthermore, the grinding device 1 a first sensor device 20 on, which is arranged for example above the upper guide roller, and from above on the abrasive belt 2 is directed. In the embodiment shown, the first sensor device consists 20 from two optical sensors, which are for example two light intensity sensors 21 can act (it's just a light intensity sensor 21 shown), which sends a light signal to the grinding surface SO of the abrasive belt 2 send and that from the grinding surface SO receive reflected light and detect a light intensity based on the received light. This will be discussed later with reference to 3 discussed in detail.

Anhand der beiden Lichtintensitätssensoren 21 kann die Schleifoberfläche SO des Schleifbands 2 direkt detektiert werden. D.h., die Oberflächenbeschaffenheit des Schleifbands kann direkt abgetastet und somit detektiert werden.Based on the two light intensity sensors 21 can the grinding surface SO of the abrasive belt 2 be detected directly. That is, the surface texture of the abrasive belt can be scanned directly and thus detected.

Des Weiteren weist die gezeigte Ausführungsform eine Bewegungseinrichtung 40 auf, welche ebenfalls oberhalb der oberen Umlenkwalze 11 angeordnet ist, und mit welcher die beiden Sensoren 21 in Y-Richtung, welche der axialen Richtung der Umlenkwalzen 11, 12 und somit einer Breitenrichtung des Schleifbands 2 entspricht, verfahren werden können. Hierbei sind die beiden Sensoren 21 an sich gegenüberliegenden Enden der Bewegungseinrichtung 40 angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die komplette Breite des Schleifbands 2 durch die Sensoren 21, welche lediglich einen begrenzten Abtastbereich aufweisen, abzutasten. Ferner kann durch die beiden Sensoren 21, die an sich gegenüberliegenden Enden der Bewegungseinrichtung 40 angeordnet sind, der notwendige Verfahrbereich eines Sensors 21 halbiert werden.Furthermore, the embodiment shown has a movement device 40 on, which also above the upper guide roller 11 is arranged, and with which the two sensors 21 in Y Direction, which the axial direction of the guide rollers 11 . 12 and thus a width direction of the abrasive belt 2 corresponds, can be moved. Here are the two sensors 21 at opposite ends of the moving means 40 arranged. In this way it is possible to use the complete width of the sanding belt 2 through the sensors 21 which have only a limited scanning range, to be sampled. Furthermore, through the two sensors 21 at the opposite ends of the moving means 40 are arranged, the necessary travel range of a sensor 21 be halved.

Ferner weist die gezeigte Schleifvorrichtung 1 zwei zweite Sensoreinrichtungen 30 auf. Die erste der beiden zweiten Sensoreinrichtung 30 ist in Form eines akustischen Sensors 31 ausgeführt, welcher oberhalb des Schleifbereichs des Schleifbands 2 angeordnet ist. D.h., zwischen den beiden unteren Umlenkwalzen 12 und oberhalb des Schleifbands 2. Mittels des akustischen Sensors 31 kann eine Geräuschkulisse des Schleifbands 2 während der Bearbeitung (Schleifvorgang) eines Werkstücks W oder während eines Leerlaufs des Schleifbands 2 erfasst werden.Furthermore, the grinding device shown 1 two second sensor devices 30 on. The first of the two second sensor device 30 is in the form of an acoustic sensor 31 executed, which is above the grinding area of the grinding belt 2 is arranged. That is, between the two lower guide rollers 12 and above the abrasive belt 2 , By means of the acoustic sensor 31 can create a background noise of the sanding belt 2 during machining (grinding) of a workpiece W or during idling of the abrasive belt 2 be recorded.

Die zweite der beiden zweiten Sensoreinrichtungen 30 ist in Form von zwei Kraftsensoren 32a, 32b ausgebildet, welche eine Kraft, die von dem Schleifband 2 während des Umlaufs des Schleifbands 2 auf die Aufnahmeeinrichtung 10, insbesondere auf die in Förderrichtung R_För . hintere untere Umlenkwalze 12, ausgeübt wird. Bei der hinteren unteren Umlenkwalze 12 (in 1 links dargestellt) handelt es sich um eine Kalibrierwalze. Hierbei wird bevorzugt einer der beiden Kraftsensoren 32a, 32b so angebracht, dass er eine Kraft bzw. Kraftkomponente erfassen kann, die auf die Aufnahmeeinrichtung 10 in einer Ebene wirkt, die in etwa parallel zur Schleifrichtung des Schleifbands 2 ist. Hierdurch ist es möglich, einen Reibwert des Schleifbands 2 während des Schleifvorgangs zu ermitteln.The second of the two second sensor devices 30 is in the form of two force sensors 32a . 32b formed having a force from the abrasive belt 2 during the revolution of the abrasive belt 2 on the receiving device 10 , in particular in the conveying direction R _För , Rear lower guide roller 12 , is exercised. At the rear lower guide roller 12 (in 1 shown on the left) is a calibration roller. In this case, one of the two force sensors is preferred 32a . 32b mounted so that it can detect a force or component of force acting on the receiving device 10 acting in a plane which is approximately parallel to the grinding direction of the abrasive belt 2 is. This makes it possible, a coefficient of friction of the abrasive belt 2 during the grinding process.

Die Schleifvorrichtung 1 weist ferner eine Auswertevorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, durch Korrelation mindestens eines durch die erste Sensoreinrichtung 20 gewonnenen Detektionsergebnisses mit mindestens eines durch eine der zweiten Sensoreinrichtungen 30 gewonnenen Erfassungsergebnisses den Zustand des Schleifmittel 2 zu ermitteln und/oder zu überwachen.The grinding device 1 further comprises an evaluation device, which is set up by correlation of at least one by the first sensor device 20 obtained detection result with at least one of the second sensor devices 30 obtained detection result, the state of the abrasive 2 to determine and / or monitor.

In 2 ist eine schematische, räumliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die in 2 dargestellte weitere Ausführungsform ist mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform identisch, wobei die erste Sensoreinrichtung 20 und die Bewegungseinrichtung 40 zusätzlich in einem Kanal, insbesondere in einem HVLP-Kanal (High-Volume-Low-Pressure-Kanal) 60, aufgenommen sind. In der dargestellten Ausführungsform ist der HLVP-Kanal annähernd V-förmig ausgebildet und ist nach unten offen. Unter einem HLVP-Kanal ist ein Kanal zu verstehen, der über einen Fluidanschluss mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, die einen leichten Überdruck aufweist, versorgt und mit dem Fluid durchströmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Eindringen von Partikeln in den Kanal zu minimieren oder zu unterbinden. Dadurch können die in dem HLVP-Kanal vorgesehene Sensorvorrichtung 20 und Bewegungsvorrichtung 40 vor Verschmutzung geschützt werden.In 2 is a schematic, spatial representation of another embodiment of the grinding device 1 of the present invention. In the 2 shown further embodiment is with the in 1 identical first embodiment shown, wherein the first sensor device 20 and the moving device 40 additionally in one channel, in particular in one HVLP channel (high-volume low-pressure channel) 60 , are recorded. In the illustrated embodiment, the HLVP channel is formed approximately V-shaped and is open at the bottom. An HLVP channel is to be understood as meaning a channel which is supplied via a fluid connection with a fluid, in particular with air, which has a slight overpressure, and through which the fluid flows. In this way it is possible to minimize or prevent the penetration of particles into the channel. This allows the provided in the HLVP channel sensor device 20 and motor device 40 protected against contamination.

In 3 ist eine vergrößerte Ansicht der in 1 dargestellten ersten Sensoreinrichtung 20 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie der 3 entnommen werden kann, ist die erste Sensoreinrichtung 20 durch die Bewegungsvorrichtung 40 beweglich aufgenommen, insbesondere in Y-Richtung beweglich aufgenommen. Hierzu weist die Bewegungsvorrichtung 40 zwei Führungsstangen 41 und einen Führungsschlitten 42, an dem die erste Sensoreinrichtung 20 aufgenommen ist, auf. Die erste Sensoreinrichtung 20, bei welcher es sich bei der dargestellten Ausführungsform um eine optische Sensoreinrichtung handelt, weist einen Lichtintensitätssensor 21 auf, der aus einer Sender- und einer Empfängereinheit besteht. Wie in 3 gezeigt ist, sendet die Sendereinheit ein Lichtsignal aus, welches von der Oberfläche SO des Schleifbands reflektiert wird und durch die Empfängereinheit empfangen wird.In 3 is an enlarged view of the in 1 shown first sensor device 20 of the first embodiment of the present invention. Again 3 can be taken is the first sensor device 20 through the movement device 40 movably received, in particular movably recorded in the Y-direction. For this purpose, the movement device 40 two guide rods 41 and a guide carriage 42 to which the first sensor device 20 is recorded on. The first sensor device 20 , which is an optical sensor device in the illustrated embodiment, has a light intensity sensor 21 on, which consists of a transmitter and a receiver unit. As in 3 is shown, the transmitter unit emits a light signal coming from the surface SO of the abrasive belt is reflected and received by the receiver unit.

4 zeigt eine vergrößerte Ansicht der in 1 dargestellten beiden zweiten Sensoreinrichtungen 30 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei können insbesondere die beiden Kraftsensoren 32a, 32b der zweiten der beiden zweiten Sensoreinrichtungen 30 gut erkannt werden. Im vorliegenden Fall sind beispielshaft zwei Kraftsensoren 32a, 32b vorgesehen, welche in einem Winkel von etwa 90 Grad zueinander angeordnet sind, insbesondere um eine Drehachse der Kalibrierwalze. Hierbei sind die beiden Kraftsensoren 32a, 32b so um die Drehachse der Kalibrierwalze angeordnet, dass sie zwei Kraftkomponenten aufnehmen können. Eine erste der beiden Kraftkomponenten wird hierbei durch einen ersten Kraftsensor 32a der beiden Kraftsensoren 32a, 32b in einer Richtung aufgenommen, die in etwa parallel zu einer Schleifebene des Schleifbands 2 ist, und die zweite Komponente wird durch einen zweiten Kraftsensor 32b der beiden Kraftsensoren 32a, 32b in einer Richtung aufgenommen, die in etwa senkrecht zu der Schleifebene des Schleifbands 2 ist. 4 shows an enlarged view of the in 1 shown two second sensor devices 30 the first embodiment of the present invention. In this case, in particular, the two force sensors 32a . 32b the second of the two second sensor devices 30 be well recognized. In the present case, for example, two force sensors 32a . 32b provided, which are arranged at an angle of about 90 degrees to each other, in particular about an axis of rotation of the sizing roll. Here are the two force sensors 32a . 32b arranged around the axis of rotation of the sizing roll so that they can accommodate two force components. A first of the two force components is in this case by a first force sensor 32a the two force sensors 32a . 32b taken in a direction approximately parallel to a grinding plane of the abrasive belt 2 is, and the second component is by a second force sensor 32b the two force sensors 32a . 32b taken in a direction approximately perpendicular to the grinding plane of the abrasive belt 2 is.

Auf diese Weise ist es möglich, anhand der ersten Kraftkomponente einen Reibwert des Schleifbands 2 zu ermitteln, und anhand der zweiten Kraftkomponente Vibrationen der Kalibrierwalze zu erfassen. Hierbei kann es sich bei dem zweiten Kraftsensor 32b auch um einen Beschleunigungssensor handeln.In this way it is possible, based on the first force component, a coefficient of friction of the grinding belt 2 to determine, and based on the second component of force to detect vibrations of the sizing roll. This may be the case with the second force sensor 32b also act around an acceleration sensor.

In 5 ist schematisch eine räumliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Aufbau der in 5 dargestellten Ausführungsform entspricht grundsätzlich der in 1 dargestellten Ausführungsform, wobei zusätzlich ein Prüfkörper 50 vorgesehen ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Prüfkörper 50 in einem Werkstücktisch 51 versenkbar vorgesehen. Der Werkstücktisch 51 kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine Fördervorrichtung 3 verwendet wird, die zwei Förderriemen aufweist, und der Werkstücktisch 51 zwischen den beiden Förderriemen vorgesehen ist. Andererseits ist es auch möglich, den Prüfkörper 50 nicht an der Schleifstelle, also dem Bereich zwischen den beiden unteren Umlenkwalzen 12 mit dem Schleifband in Kontakt zu bringen, sondern den Prüferkörper 50 an einer der beiden schräg nach oben verlaufenden Seiten des Schleifbands 2, also zwischen einer der unteren Umlenkwalzen 12 und der oberen Umlenkwalze 11, mit dem Schleifband 2 in Kontakt zu bringen.In 5 is a schematic representation of a further embodiment of the grinding device 1 of the present invention. The construction of in 5 illustrated embodiment basically corresponds to in 1 illustrated embodiment, wherein additionally a test specimen 50 is provided. In the illustrated embodiment, the specimen is 50 in a work table 51 retractable provided. The workpiece table 51 can be realized, for example, that a conveyor 3 is used, which has two conveyor belts, and the workpiece table 51 is provided between the two conveyor belts. On the other hand, it is also possible to use the test specimen 50 not at the grinding point, ie the area between the two lower guide rollers 12 with the abrasive belt in contact, but the Prüferkörper 50 on one of the two obliquely upwardly extending sides of the abrasive belt 2 that is, between one of the lower guide rollers 12 and the upper guide roller 11 , with the sanding belt 2 to bring into contact.

Soll also eine Erfassung des Reibwerts des Schleifbands 2 erfolgen, kann ein Prüfzyklus gestartet werden, in dem kein Werkstück vorhanden ist, zumindest nicht im Schleifbereich 2 des Schleifbands vorhanden ist. In dem Prüfzyklus wird der Prüfkörper 50, der eine definierte Fläche, eine definierte Oberflächenbeschaffenheit und eine definierte Materialzusammensetzung aufweist, mit einer definierten Prüfkraft gegen das Schleifband 2 gepresst, wodurch eine Reibung zwischen dem Schleifband 2 und dem Prüfkörper 50 auftritt, welche eine Reaktionskraft in der Aufnahmeeinrichtung 10, insbesondere der unteren in Förderrichtung R_För . hinteren Umlenkwalze erzeugt. Diese Kraft (Reaktionskraft) kann durch den Kraftsensor 32a erfasst werden und basierend auf der erfassten Kraft sowie der bekannten Reibfläche (definierte Fläche des Prüfkörpers 50) und/oder der bekannten Oberflächenbeschaffenheit, und/oder der bekannten Materialzusammensetzung und der bekannten Prüfkraft der vorliegende Reibwert des Schleifbands 2 ermittelt werden. Mit sinkendem Reibwert kann davon ausgegangen werden, dass das Schleifband 2 langsam verschleißt, oder die Körnung des Schleifbands 2 durch Staub und gegebenenfalls Harz der bearbeitenden Werkstücke zugesetzt ist.So should a detection of the coefficient of friction of the grinding belt 2 carried out, a test cycle can be started in which no workpiece is present, at least not in the grinding area 2 of the abrasive belt is present. In the test cycle, the test specimen 50 having a defined surface, a defined surface finish and a defined material composition, with a defined test force against the abrasive belt 2 pressed, creating a friction between the sanding belt 2 and the specimen 50 occurs, which is a reaction force in the receiving device 10 , in particular the lower in the conveying direction R _För , rear deflecting roller generated. This force (reaction force) can be generated by the force sensor 32a be detected and based on the detected force and the known friction surface (defined area of the specimen 50 ) and / or the known surface finish, and / or the known material composition and the known test force of the present friction coefficient of the abrasive belt 2 be determined. With decreasing coefficient of friction can be assumed that the abrasive belt 2 Wears slowly, or the grain of the sanding belt 2 is added by dust and possibly resin of the machined workpieces.

In Zusammenhang mit 6 wird nun der Ablauf einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erläutert. In Schritt 1 erfolgt zuerst das Detektieren einer Oberfläche des Schleifbands 2 mit einem optischen Sensor 21, beispielsweise mit den beiden Lichtintensitätssensoren 21. Dies kann während des Schleifens eines Werkstücks W geschehen, kann jedoch auch während des Leerlaufs des Schleifbands 2, also wenn kein Schleifen erfolgt, durchgeführt werden. Hierbei kann das Detektieren über einen längeren Zeitraum erfolgen, wobei insbesondere die Sensoren quer über das Schleifband 2 verfahren werden, um die komplette Breite des Schleifbands 2 abzutasten bzw. zu erfassen.Relating to 6 The flow of an embodiment of the method of the present invention will now be explained. In step 1 First, the detection of a surface of the abrasive belt 2 with an optical sensor 21 , for example with the two light intensity sensors 21 , This can be done while grinding a workpiece W can happen, however, even during idling of the sanding belt 2 So if no grinding is done, be done. In this case, the detection can take place over a longer period of time, with the sensors in particular across the grinding belt 2 be moved to the complete width of the sanding belt 2 to scan or capture.

In Schritt 2 erfolgt daraufhin das Erfassen einer Außenwirkung des Schleifmittels, wobei beispielsweise mittels des akustischen Sensors 31 das von dem Schleifband erzeugte Geräusch erfasst wird. Hierbei kann wiederum das Erfassen während eines Schleifvorgangs oder während des Leerlaufs des Schleifbands 2 erfolgen. Ferner können die beiden ersten Schritte 1 und 2 parallel erfolgen.In step 2 Thereafter, the detection of an external effect of the abrasive, wherein, for example by means of the acoustic sensor 31 the noise generated by the sanding belt is detected. This may in turn be detected during a grinding operation or during idling of the grinding belt 2 respectively. Further, the first two steps 1 and 2 done in parallel.

In Schritt 3 werden dann ein vorläufiger Verschleißzustand und ein Zusetzzustand des Schleifbands ermittelt. Diese beiden Zustände werden rein durch die Auswertung der Erfassungsergebnisse des Detektierens der Oberfläche des Schleifmittels ermittelt. Der Schritt 3 kann optional durchgeführt werden, oder einen Zwischenschritt (Zwischenergebnis) darstellen.In step 3 Then a provisional state of wear and a Zusetzzustand the abrasive belt are determined. These two states are determined purely by the evaluation of the detection results of detecting the surface of the abrasive. The step 3 can be performed optionally, or represent an intermediate step (intermediate result).

Nachfolgend wird in Schritt 4 ein Verschleißzustand, insbesondere ein in seiner Zuverlässigkeit verbesserter Verschleißzustand, ermittelt, indem die Detektions- und Erfassungsergebnisse des Detektierens und des Erfassens korreliert werden.The following will be in step 4 a state of wear, in particular a state of wear improved in its reliability, is determined by correlating the detection and detection results of detecting and detecting.

Nach der Ermittlung des Verschleißzustands und des Zusetzzustands, können diese in Schritt 5 optional ausgegeben werden, wobei die Ausgabe über einen Display erfolgen kann. In Schritt 6 werden dann die ermittelten Zustände mit vorgegebenen Sollwerten verglichen, wobei es sich bei den Sollwerten um Erfahrungswerte handeln kann, bis zu denen mit einer ausreichenden Qualität gefertigt werden kann, ohne Ausschuss zu produzieren. D.h., bei den Sollwerten handelt es sich um Grenzwerte, die nicht über- oder unterschritten werden dürfen, um eine zufriedenstellende (geforderte) Bearbeitungsqualität garantieren zu können.After determining the state of wear and clogging condition, these can be determined in step 5 optionally output, the output can be done via a display. In step 6 The determined states are then compared with predefined setpoint values, wherein the setpoint values can be empirical values up to which sufficient quality can be produced without producing rejects. This means that the setpoints are limit values that must not be exceeded or fallen below in order to be able to guarantee a satisfactory (required) machining quality.

Falls die ermittelten Zustände nicht den hinterlegten Sollwerten entsprechen, wird in Schritt 7 ein Warnsignal ausgegeben, wobei die Ausgabe akustisch oder optisch erfolgen kann. Anschließend kann das Verfahren automatisch sofort oder nach Ablauf eines Zeitmessers von vorne beginnen (Überwachung), oder darauf warten, dass es seitens eines Bedieners manuell neugestartet wird.If the determined states do not correspond to the stored reference values, in step 7 issued a warning signal, the output can be made acoustically or optically. Thereafter, the procedure may automatically start over (monitoring) immediately or after a timer expires, or wait for it to be manually restarted by an operator.

Claims

Method for determining a state of an abrasive (2), in particular an abrasive belt, wherein the abrasive is used for machining a workpiece (W), in particular a plate-shaped workpiece, which is preferably at least partially made of wood, wood-based materials, wood substitute materials, plastics or the like, comprising the steps: Detecting a surface (SO) of the abrasive, Detecting an external effect of the abrasive (2) on the environment during operation, and Determining and / or monitoring a state, in particular a state of wear, of the abrasive (2) by correlating at least one detection result obtained by the detection with at least one detection result obtained from the detection.

Method according to Claim 1 in which, based on the detection result of detecting the surface (SO) of the abrasive article (2), a preliminary wear state and / or a clogged state of the abrasive article (2) is detected, wherein the detection is preferably performed optically, particularly during machining of a workpiece (W ) with the abrasive (2) and / or during idling of the abrasive (2) and / or during standstill of the abrasive (2).

Method according to Claim 1 or 2 in which the detection of an external effect of the abrasive means (2) by means of a sensor (31, 32a, 32b) or a combination of sensors selected from the group: temperature sensor, pyrometer, force sensor, acceleration sensor, acoustic sensor and / or by evaluating a power consumption of a Drive motor of the abrasive takes place, wherein the detection is preferably carried out during processing of a workpiece (W) with the abrasive (2) and / or during idling of the abrasive (2).

Method according to one of the preceding claims, wherein the detection of the external action of the abrasive means (2) by means of a force sensor (32a, 32b), which detects a force exerted by the abrasive on a receiving means of the abrasive (2), wherein detecting the force applied to the receiving means preferably in a plane which is approximately parallel to a grinding direction of the abrasive (2), and / or in a plane which is approximately perpendicular to the grinding direction takes place.

Method according to Claim 4 in which, based on the force detected by the force sensor (32a, 32b), which is determined during the contact of the abrasive (2) with a defined contact surface and a defined contact force, a coefficient of friction of the abrasive (2) is determined, and / or based on the detected force, in particular a change in the force, a vibration (vibration) of the abrasive (2) is determined.

Method according to one of the preceding claims, in which the external effect of the abrasive means (2) is detected by means of an acoustic sensor (21) which is generated during the machining of a workpiece (W) with the abrasive (2) and / or during an idling of the workpiece Abrasive (2) detects a background noise of the abrasive (2).

Method according to one of the preceding claims, wherein during the detection of the surface of the abrasive (2), an optical sensor (21) is moved across the width of the abrasive (2) transversely to the grinding direction of the abrasive (2) around the entire abrasive surface ( SO) of the abrasive (2).

A method according to any one of the preceding claims, wherein on the basis of the detection result of detecting the surface (SO) of the abrasive article (2), the grain of the abrasive article (2) is detected.

Method according to one of the preceding claims, further comprising the step of: displaying the at least one detection result and the at least one detection result and / or the determined state of the abrasive means (2) by means of a display, and / or output of an optical or acoustic warning signal, if determined in that a determined grain size and / or a determined state of the sanding belt (2) does not correspond to a desired value.

Grinding device (1), in particular a wide-belt sanding machine, for machining a workpiece (W), in particular for carrying out the method according to one of Claims 1 to 10 device comprising: a receiving device (10) for receiving an abrasive (2), in particular an abrasive belt, a first sensor device (20) which is adapted to perform a detection of a surface (SO) of the abrasive (2), a second sensor device ( 30) adapted to detect an external effect of the abrasive article (2) on the environment during operation, and an evaluation device adapted to correlate at least one detection result obtained by the first sensor device (20) with at least one of the two second sensing device (30) obtained detection result to determine a state, in particular a state of wear, the abrasive (2), and / or to monitor.

Grinding device (1) after Claim 10 in which the first sensor device (20) is embodied as an optical sensor device (20) which is preferably in the form of a CCD camera, a color sensor, a light intensity sensor, an optical contrast sensor and the like, by means of which a provisional state of wear and / or a Zusetzzustand the abrasive (2) can be determined.

Grinding device (1) after Claim 10 or 11 in which the second sensor device (30) comprises a sensor or a combination of sensors selected from the group: temperature sensor, pyrometer, force sensor, acceleration sensor and acoustic sensor.

Grinding device (1) according to one of Claims 10 to 12 in that the receiving device (10) for receiving an abrasive belt (2) has at least one upper deflecting roller (11) and at least two lower deflecting rollers (12), the grinding process takes place in a region between the two lower deflecting rollers (12), and in the Region between the two lower guide rollers (12) above the abrasive belt (2) an acoustic sensor (31) is provided.

Grinding device (1) according to one of the preceding Claims 10 to 13 , further comprising a movement device (40), by means of which the optical sensor device (20), in particular a color sensor, a light intensity sensor, an optical contrast sensor and the like, transversely to a grinding direction of the abrasive (2), in particular transversely to a running direction of an abrasive belt (2 ), is movable.

Grinding device (1) according to one of the preceding Claims 10 to 14 , further comprising a high-volume low-pressure (HVLP) channel (60) in which the first sensor device (20), in particular the optical sensor device (20), is arranged.

Grinding device (1) according to one of the preceding Claims 10 to 15 further comprising a grinding belt cleaning device, wherein it is preferred that the operation of the grinding belt cleaning unit is controlled and / or monitored on the basis of the determined state, in particular the state of wear and / or the Zusätzustands.