DE102019120376A1

DE102019120376A1 - Edge processing method

Info

Publication number: DE102019120376A1
Application number: DE102019120376.7A
Authority: DE
Inventors: Kevin Christoph Bilges
Original assignee: IMA Schelling Deutschland GmbH
Current assignee: IMA Schelling Deutschland GmbH
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-04
Also published as: EP3771537A1; EP3771537B1; EP3771537C0

Abstract

Bei dem Kantenverarbeitungsverfahren wird wenigstens ein Kantenstreifen an der Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks aus Holz oder Holzersatzstoff mittels einer Andruckeinrichtung unter relativer Bewegung von Andruckeinrichtung und Werkstück angedrückt. Dabei wird unter Erwärmen eines an dem Kantenstreifen und/oder dem Werkstück vorgesehenen Verbindungsmittels angebracht. Das eine Ende des Kantenstreifens bildet auf dem Werkstück einen Stoßbereich mit dem anderen Ende des Kantenstreifens oder einem Ende eines weiteren Kantenstreifens aus. Alternativ bildet die dem Werkstück zugewandte Seite des Kantenstreifens mit dem Werkstück einen Fugenbereich. Der oder die Kantenstreifen, insbesondere der Stoßbereich oder der Fugenbereich, wird/ werden mittels eines der Andruckeinrichtung nachgeführten bildgebenden Systems, insbesondere einer Infrarotkamera oder Hyperspektralkamera bildlich erfasst.In the edge processing method, at least one edge strip is pressed against the narrow side of a plate-shaped workpiece made of wood or wood substitute by means of a pressure device with relative movement of the pressure device and workpiece. A connecting means provided on the edge strip and / or the workpiece is attached while being heated. One end of the edge strip forms a joint area on the workpiece with the other end of the edge strip or one end of a further edge strip. Alternatively, the side of the edge strip facing the workpiece forms a joint area with the workpiece. The edge strip or strips, in particular the butt area or the joint area, is / are recorded image using an imaging system that tracks the pressure device, in particular an infrared camera or hyperspectral camera.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kantenverarbeitungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an edge processing method according to the preamble of claim 1.

Das Kantenverarbeitungsverfahren wird bei der Verarbeitung von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzersatzstoffen eingesetzt, bei denen ein Kantenstreifen oder eine Mehrzahl Kantenstreifen auf der Schmalseite des plattenförmigen Werkstücks angebracht wird/werden.The edge processing method is used in the processing of plate-shaped workpieces made of wood or wood substitute materials in which an edge strip or a plurality of edge strips is / are attached to the narrow side of the plate-shaped workpiece.

Gerade bei Freiformen wird der entsprechende Kantenstreifen um die Schmalseite herumgezogen, sodass sich beide Enden des Kantenstreifens in einem Stoßbereich treffen. Die Ausbildung dieses Stoßbereichs ist im Hinblick auf die Verarbeitungsqualität von entscheidender Bedeutung. Ist beispielsweise die Stoßfuge zu breit, kann das entsprechende plattenförmige Werkstück so nicht weiterverarbeitet oder kommissioniert werden. Es muss der Kantenstreifen entfernt und neu aufgebracht werden. In der Regel wird im Rahmen der Qualitätskontrolle die Stoßverleimung durch eine Person durch Inaugenscheinnahme überprüft und dann entschieden, ob das Werkstück den Qualitätsanforderungen genügt. Gerade bei der maschinellen Verarbeitung plattenförmiger Werkstücke ist dies sehr zeitaufwendig, weswegen der Wunsch besteht, das Überprüfen weitgehend zu automatisieren, um dabei auch in der Lage zu sein, Teile mit unzureichender Stoßverleimung zu erkennen und entsprechend weiter zu verarbeiten.In the case of free forms in particular, the corresponding edge strip is drawn around the narrow side so that both ends of the edge strip meet in a joint area. The formation of this joint area is of crucial importance with regard to the processing quality. For example, if the butt joint is too wide, the corresponding plate-shaped workpiece cannot be further processed or picked. The edge strip must be removed and reapplied. As a rule, as part of quality control, the joint gluing is checked by a person through visual inspection and then a decision is made as to whether the workpiece meets the quality requirements. This is very time-consuming, especially in the machine processing of panel-shaped workpieces, which is why there is a desire to largely automate the checking in order to also be able to identify parts with insufficient butt-gluing and to process them accordingly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Kantenverarbeitungsverfahren zu schaffen, welches eine weitgehende Automatisierung des genannten Prozesses ermöglicht.The object of the present invention is therefore to create an edge processing method which enables extensive automation of the process mentioned.

Diese Aufgabe wird durch ein Kantenverarbeitungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.This object is achieved by an edge processing method having the features of claim 1. Advantageous embodiments can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein bildgebendes Verfahren eingesetzt, um den Stoßbereich des Werkstücks zu überprüfen und zu entscheiden, ob der Stoßbereich den Qualitätsanforderungen genügt oder nicht. Dazu wird beim erfindungsgemäßen Kantenverarbeitungsverfahren wenigstens ein Kantenstreifen an der Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks aus Holz oder Holzersatzstoff mittels einer Andruckeinrichtung unter relativer Bewegung von Andruckeinrichtung und Werkstück angedrückt und dabei unter Erwärmen eines an dem Kantenstreifen und/oder dem Werkstück vorgesehenen Verbindungsmittels angebracht. Das Anbringen erfolgt entweder so, dass das eine Ende des Kantenstreifens auf dem Werkstück einen Stoßbereich mit dem anderen Ende des Kantenstreifens oder einem Ende eines weiteren Kantenstreifens ausbildet. Alternativ kann das Anbringen so erfolgen, dass die dem Werkstück zugewandte Seite des Kantenstreifens mit dem Werkstück einen Fugenbereich bildet.According to the invention, an imaging method is used to check the joint area of the workpiece and to decide whether the joint area meets the quality requirements or not. For this purpose, in the edge processing method according to the invention, at least one edge strip is pressed on the narrow side of a plate-shaped workpiece made of wood or wood substitute by means of a pressure device with relative movement of pressure device and workpiece and attached while heating a connecting means provided on the edge strip and / or the workpiece. It is attached either in such a way that one end of the edge strip on the workpiece forms a joint area with the other end of the edge strip or one end of another edge strip. Alternatively, it can be attached in such a way that the side of the edge strip facing the workpiece forms a joint area with the workpiece.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der oder die Kantenstreifen, insbesondere der genannte Stoßbereich oder der genannte Fugenbereich, mittels eines der Andruckeinrichtung nachgeführten bildgebenden Systems, insbesondere einer Infrarotkamera oder Hyperspektralkamera bildlich erfasst wird/ werden. Durch diese Bilderfassung kann das entsprechende Bild des Stoßbereichs oder Fugenbereichs unmittelbar ausgewertet und das Auswertungsergebnis an die Maschinensteuerung weitergeleitet werden, welche dann entscheidet, ob das entsprechende Werkstück einem erneuten Beschichtungsvorgang mit Kantenstreifen unterzogen werden muss oder ob es als Gutteil dem weiteren geplanten Verarbeitung- oder Kommissionierungsprozess zugeführt werden kann.According to the invention, it is now provided that the edge strip or strips, in particular the abutment area or the joint area mentioned, is / are image-captured by means of an imaging system that tracks the pressure device, in particular an infrared camera or hyperspectral camera. With this image acquisition, the corresponding image of the joint area or joint area can be evaluated immediately and the evaluation result forwarded to the machine control, which then decides whether the corresponding workpiece has to be subjected to a new coating process with edge strips or whether it is a good part for the further planned processing or commissioning process can be fed.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform kann aus dem durch das bildgebende System erfassten Wärmebild der Abstand zwischen den den Stoßbereich bildenden Enden oder der Abstand im Fugenbereich zwischen Kantenstreifen und dem Werkstück ermittelt werden. Durch Ermittlung dieses Abstands kann der so ermittelte Abstand mit einem in der Maschinensteuerung hinterlegten vorgegebenen, die Qualitätsanforderungen erfüllenden Mindestabstand bzw. Höchstwert verglichen werden. So kann entschieden werden, ob ein Gutteil vorliegt oder nicht. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass im unmittelbaren Anschluss an die genannte Vergleichsüberprüfung der oder die Kantenstreifen wieder vom Werkstück entfernt wird/werden, wenn der ermittelte Abstand den vorgegebenen Höchstwert überschreitet.According to an advantageous embodiment, the distance between the ends forming the joint area or the distance in the joint area between the edge strips and the workpiece can be determined from the thermal image recorded by the imaging system. By determining this distance, the distance thus determined can be compared with a predetermined minimum distance or maximum value that is stored in the machine control and fulfills the quality requirements. In this way it can be decided whether there is a good part or not. A further development of the method according to the invention provides that immediately after the aforementioned comparison check, the edge strip or strips is / are removed again from the workpiece if the determined distance exceeds the specified maximum value.

Beim erfindungsgemäßen Kantenverarbeitungsverfahren kann es auch vorteilhaft sein, wenn mit dem bildgebenden System ein Bild, insbesondere 2D-Bild oder 3D-Bild, der Temperaturverteilung des wenigstens einen Kantenstreifens aufgenommen wird. Über die Temperaturverteilung lässt sich beispielsweise feststellen, ob der verwendete Klebstoff an allen Stellen die erforderliche Temperatur erreicht hat bzw. ob diese unterschritten wurde. Zeigt die Temperaturverteilung beispielsweise lokal zu geringe Temperaturen, kann es sein, dass der Kantenstreifen nur unzureichend am Werkstück anhaftet und deshalb wieder entfernt werden muss.In the edge processing method according to the invention, it can also be advantageous if the imaging system is used to record an image, in particular a 2D image or 3D image, of the temperature distribution of the at least one edge strip. The temperature distribution can be used, for example, to determine whether the adhesive used has reached the required temperature at all points or whether it has fallen below this. For example, if the temperature distribution shows temperatures that are too low locally, the edge strip may not adhere adequately to the workpiece and must therefore be removed again.

Vorteilhaft ist auch, wenn das Bild durch das bildgebende System in einem Spektralbereich innerhalb des Bereiches 400 nm bis 2500 nm erfasst wird. In diesem Spektralbereich kann einerseits der Stoß- oder Fugenbereich gut ausgemessen, andererseits auch eine zumeist im Infrarotbereich liegende Temperaturverteilung aufgenommen werden.It is also advantageous if the image is captured by the imaging system in a spectral range within the range 400 nm to 2500 nm. In this spectral range, on the one hand, the joint or joint area can be measured well, and, on the other hand, a temperature distribution that is mostly in the infrared range can be recorded.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungsmittel einen Schmelzkleber und/oder eine an einem Kantenstreifen vorgesehene aufschmelzbare Funktionsschicht umfasst. Die Funktionsschicht ist durch eine Laserquelle und/oder Infrarotquelle und/oder Ultraschallquelle und/oder Magnetfeldquelle und/oder Mikrowellenquelle und/oder Heißluftquelle und/oder Plasmaquelle aufschmelzbar oder wird durch wenigstens eine der genannten Quellen aufgeschmolzen.According to an advantageous embodiment, it is provided that the connecting means comprises a hot melt adhesive and / or a fusible functional layer provided on an edge strip. The functional layer can be melted by a laser source and / or infrared source and / or ultrasound source and / or magnetic field source and / or microwave source and / or hot air source and / or plasma source or is melted by at least one of the sources mentioned.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 und 2 schematisch näher erläutert.

1 zeigt ein Werkstück, welches mit einem Kantenstreifen beschichtet wird.
2 zeigt ein Werkstück, bei welchem ein Stoßbereich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft wird.

The invention is explained below with reference to 1 and 2 explained in more detail schematically.

1 shows a workpiece which is coated with an edge strip.
2 shows a workpiece in which a joint area is checked using the method according to the invention.

In 1 ist schematisch ein plattenförmiges Werkstück 1 angedeutet, welches mit einem Kantenstreifen 2 an dessen Schmalseite beschichtet wird. Dazu wird der Kantenstreifen 2, der zuvor aktiviert, d. h. klebrig gemacht, wird, an die Schmalseite des Werkstücks 1 gefügt und mittels einer Andruckrolle 31 angedrückt. Die Andruckrolle 31 ist im gezeigten Beispiel Teil einer Einrichtung 3, welche ein bildgebendes System 33, insbesondere eine Infrarotkamera oder Hyperspectralkamera, umfasst. Die Nachführrolle 32 ist in diesem Falle vorgesehen, um zu gewährleisten, dass sich der Abstand des bildgebenden Systems 33 vom Kantenband nicht verändert, sondern konstant bleibt. Wie im Bild der 1 gezeigt, wird das bildgebende System 33 der Andruckrolle 31 nach geführt. Die relative Bewegungsrichtung X deutet nur an, dass sich die Einrichtung 3 - es können Andruckrolle 31 und bildgebendes System 33 auch getrennt und unabhängig voneinander verfahren werden - und das Werkstück 1 relativ zueinander bewegen müssen. Dies kann im Durchlaufverfahren geschehen, natürlich ist auch die Verwendung in einem Bearbeitungszentrum möglich. Die schematische Abbildung der 1 lässt sich auf beide Situationen anwenden.In 1 is schematically a plate-shaped workpiece 1 indicated, which with an edge strip 2 is coated on the narrow side. The edge strip is used for this 2 which is previously activated, ie made sticky, to the narrow side of the workpiece 1 joined and by means of a pressure roller 31 pressed on. The pressure roller 31 is part of a facility in the example shown 3 , which is an imaging system 33 , in particular an infrared camera or hyperspectral camera. The tracking roller 32 is provided in this case to ensure that the distance of the imaging system 33 not changed by the edge band, but remains constant. As in the picture of the 1 the imaging system is shown 33 the pressure roller 31 after led. The relative direction of movement X only indicates that the facility 3 - there can pressure roller 31 and imaging system 33 can also be moved separately and independently of one another - and the workpiece 1 need to move relative to each other. This can be done in a continuous process, of course it can also be used in a machining center. The schematic illustration of the 1 can be applied to both situations.

In 2 ist beispielhaft der Stoßbereich S gezeigt, der entweder durch zwei Enden 2a, 2a' desselben Kantenstreifens 2 oder zwei aufeinanderstoßende Enden zweier verschiedener Kantenstreifen 2, 2' erzeugt wird. Wie gezeigt, ist das bildgebende System in der in 2 dargestellten Situation nun oberhalb der Stoßfuge positioniert und kann diese bildlich erfassen. Eine nicht gezeigte Auswertungseinrichtung ermittelt entweder ein Temperaturprofil, welches im Verlauf des Überfahrens der angebrachten Kantenstreifen 2 mit dem bildgebenden System 33 aufgezeichnet wird, um zu überprüfen, ob der Kantenstreifen 2 überall gleich gut mit dem Werkstück 1 verbunden ist. Alternativ kann die Auswertungseinrichtung aus dem durch das bildgebende Verfahren aufgenommenen Bild der Stoßfuge die Breite des Stoßes ermitteln und diese mit einem Schwellenwert vergleichen, der beispielsweise ein Höchstmaß für die Breite der Stoßfuge beinhaltet.In 2 the joint area S is shown as an example, which is either through two ends 2a , 2a ' of the same edge strip 2 or two abutting ends of two different edge strips 2 , 2 ' is produced. As shown, the imaging system in the in 2 The situation shown is now positioned above the butt joint and can capture this image. An evaluation device, not shown, either determines a temperature profile, which is determined in the course of the drive over the edge strips 2 with the imaging system 33 recorded to check that the edge strip 2 equally good everywhere with the workpiece 1 connected is. Alternatively, the evaluation device can determine the width of the joint from the image of the butt joint recorded by the imaging method and compare this with a threshold value which, for example, contains a maximum dimension for the width of the butt joint.

Abhängig von den ermittelten Werten und/oder der ermittelten Temperaturverteilung kann dann die Auswertungseinrichtung entscheiden, ob gegebenenfalls der Kantenstreifen 2 vom Werkstück 1 entfernt werden muss oder nicht. Entsprechende Anordnungen können dann an die Maschinensteuerung weitergegeben werden. Depending on the values determined and / or the temperature distribution determined, the evaluation device can then decide whether the edge strip, if applicable 2 from the workpiece 1 must be removed or not. Corresponding arrangements can then be passed on to the machine control system.

Natürlich können mit dem bildgebenden Verfahren auch andere Größen ermittelt werden, zum Beispiel auch die Leimfuge, die zwischen Kantenstreifen 2 und Werkstück 1 entsteht. Analog zur Stoßfuge kann auch diese Leimfuge mit dem bildgebenden System 33 vermessen und mit entsprechend hinterlegten Qualitätskriterien bzw. Qualitätsmaßen verglichen werden.Of course, other sizes can also be determined with the imaging method, for example the glue joint between the edge strips 2 and workpiece 1 arises. Analogous to the butt joint, this glue joint can also be used with the imaging system 33 measured and compared with appropriately stored quality criteria or quality measures.

Claims

Edge processing method in which at least one edge strip (2, 2 ') is pressed onto the narrow side of a plate-shaped workpiece (1) made of wood or wood substitute by means of a pressure device (31) with relative movement of the pressure device (31) and workpiece (1) and while being heated a connecting means provided on the edge strip (2, 2 ') and / or the workpiece (1) is attached, i) that one end (2a') of the edge strip (2, 2 ') on the workpiece (1) has a joint area ( S) with the other end (2a) of the edge strip (2, 2 ') or one end of another edge strip, or ii) that the side of the edge strip (2, 2') facing the workpiece (1) with the workpiece (1 ) forms a joint area, characterized in that the edge strip or strips (2, 2 '), in particular the joint area (S) or the joint area, by means of an imaging system tracking the pressure device (31), in particular an infrared camera (33) or a hyperspectral camera is / are captured.

Edge processing method according to Claim 1 , characterized in that from the thermal image recorded by the imaging system (33) the distance between the ends (2a ', 2a) forming the joint area (S) or the distance in the joint area between the edge strips (2, 2') and the workpiece ( 1) is determined.

Edge processing method according to Claim 2 , characterized in that the determined distance is compared with a predetermined maximum value.

Edge processing method according to Claim 3 , characterized in that the edge strip or strips (2, 2 ') is / are removed again from the workpiece (1) when the determined distance exceeds the predetermined maximum value.

Edge processing method according to one of the preceding claims, characterized in that an image, in particular a 2D image or 3D image, of the temperature distribution of the at least one edge strip (2, 2 ') is recorded with the imaging system (33).

Edge processing method according to Claim 5 , characterized in that the image is captured by the imaging system in a spectral range within the range 400 nm to 2500 nm.

Edge processing method according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting means comprises a hot melt adhesive and / or a fusible functional layer provided on an edge strip (2, 2 '), which is provided by a laser source and / or infrared source and / or ultrasound source and / or magnetic field source and / or microwave source and / or hot air source and / or plasma source can be melted or is melted.