DE102020115462A1

DE102020115462A1 - Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage, sowie Werkstückbearbeitungsanlage

Info

Publication number: DE102020115462A1
Application number: DE102020115462.3A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Kaiser; Patrick Roller; Sergey Martynenko; Sven Wirth
Original assignee: Homag Plattenaufteiltechnik GmbH
Current assignee: Homag Plattenaufteiltechnik GmbH
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-12-16
Also published as: WO2021250143A1; EP4165478A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage (10) werden Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert. Es wird vorgeschlagen, dass zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines Werkzeugs (26) der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen zu jeweils einem Zeitpunkt eine Mehrzahl von Datensätzen erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welche mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des bearbeiteten Werkstücks (41), eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs (26) miteinander verknüpfen, wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße unterscheiden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage, sowie eine Werkstückbearbeitungsanlage nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.
Die DE 10 2017 103 867 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, bei dem während eines Bearbeitungsvorgangs eine Prozessgröße, beispielsweise eine Vorschubgeschwindigkeit, eine aus dem Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück resultierende Qualitätsgröße, beispielsweise eine optische Qualität, eine Größe, die das verwendete Werkstück charakterisiert, beispielsweise ein Material, und eine Zeitgröße des Werkzeugs, beispielsweise eine bisherige Betriebszeit, zu einem Datensatz verknüpft werden.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Flexibilität im Betrieb einer Werkstückbearbeitungsanlage erhöhen und die Betriebskosten senken, ohne dass Qualitätseinbußen zu befürchten sind.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren der beiden nebengeordneten Ansprüche und eine Werkstückbearbeitungsanlage entsprechend dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Bei der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu bestimmten Zeitpunkten jeweils eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt. Dabei versteht sich, dass der Begriff „Zeitpunkt“ nicht im mathematischen Sinne des Wortes „Punkt“ zu verstehen ist, sondern vielmehr einen gewissen Zeitbereich umfasst, während dem die Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt wird.
Die zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße. Werden zu einem bestimmten Zeitpunkt beispielsweise vier Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, wird der erste Test-Bearbeitungsvorgang mit einem ersten Wert der Prozessgröße, der zweite Test-Bearbeitungsvorgang mit einem zweiten Wert der Prozessgröße, der dritte Test-Bearbeitungsvorgang mit einem dritten Wert der Prozessgröße und der vierte Test-Bearbeitungsvorgang mit einem vierten Wert der Prozessgröße durchgeführt. Man erhält auf diese Weise beispielhaft vier Datensätze am gleichen Werkstück und bei einer wenigstens in etwa gleichen Zeitgröße des Werkzeugs, jedoch mit unterschiedlichen Prozessgrößen und möglicherweise unterschiedlichen Qualitätsgrößen. Eine solche Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen mit möglichst den selben beispielhaft ersten, zweiten, dritten und vierten Werten der Prozessgröße wird auch noch zu anderen bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung des Werkzeugs durchgeführt, und zwar so lange, bis das Werkzeug verschlissen ist und ausgetauscht werden muss.
Am Ende erhält man eine Vielzahl von Datensätzen für eine bestimmte Größe, die das Werkstück charakterisiert, für unterschiedliche Prozessgrößen, unterschiedliche Zeitgrößen des Werkzeugs, und entsprechenden unterschiedlichen resultierenden Qualitätsgrößen. Diese Vielzahl von Datensätzen kann bei künftigen Bearbeitungsvorgängen, bei denen der gleiche Werkzeugtyp und die gleiche Art von Werkstück verwendet werden, dazu eingesetzt werden, um abhängig von der aktuellen Zeitgröße des Werkzeugs die Prozessgröße so einzustellen, dass eine gewünschte Qualitätsgröße erreicht wird. Auf diese Weise kann das Werkzeug optimal ausgenutzt werden, wodurch die Kosten gesenkt werden, und gleichzeitig wird sichergestellt, dass eine gewünschte Qualitätsgröße jederzeit erreicht wird.
Bei der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens geht es ebenfalls darum, am Ende eine Vielzahl von Datensätzen der obigen Art zu erhalten. Dies geschieht zwar ebenfalls mittels Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen, jedoch auf eine etwas andere Art und Weise. Anstelle einer Durchführung einer Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen zu einem bestimmten Zeitpunkt wird zu einem Zeitpunkt vorzugsweise nur ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt. Dies wird zu unterschiedlichen Zeitpunkten wiederholt, vorzugsweise immer mit dem gleichen Wert der Prozessgröße. Damit erhält man für das erste Werkzeug eines bestimmten Werkzeugtyps zu jedem Zeitpunkt nur einen einzigen Datensatz mit einer bestimmten Prozessgröße.
Um gleichwohl am Ende wieder die oben genannte Vielzahl von Datensätzen mit unterschiedlichen Prozessgrößen erhalten zu können, wird bei einem späteren Test-Bearbeitungsvorgang mit einem zweiten Werkzeug des gleichen Werkzeugtyps wiederum zu unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils vorzugsweise ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt, dieses Mal jedoch mit einem Wert der Prozessgröße, der ein anderer ist als der Wert der Prozessgröße bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem ersten Werkzeug.
Der Vorteil dieser zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der normale Betrieb der Werkstückbearbeitungsanlage für die Test-Bearbeitungsvorgänge, wenn überhaupt, kürzer unterbrochen werden muss als bei der ersten Variante, da zu einem bestimmten Zeitpunkt vorzugsweise nur ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird. Allerdings dauert es insgesamt länger, bis die gewünschte Vielzahl von Datensätzen vorliegt. Dies ist erst dann der Fall, wenn eine Mehrzahl von Werkzeugen eines bestimmten gleichen Werkzeugtyps zu unterschiedlichen Zeitpunkten Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt haben.
Beide Varianten der erfindungsgemäßen Verfahren dienen insbesondere zum Betreiben einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (Ausgangswerkstücke). Derartige Werkstücke werden beispielsweise als Ausgangswerkstücke für die Herstellung von Möbelteilen verwendet. Aufgeteilt werden können dabei nicht nur einzelne Werkstücke, sondern auch ganze Werkstückstapel. Die zum Einsatz kommenden Plattenaufteilsägen können beispielsweise einen stationären Zuführtisch mit einem Programmschieber für eine Positionierung eines Ausgangswerkstücks relativ zu einer Sägelinie bzw. Schnittlinie, eine auf einem Sägewagen angeordnete Säge mit einem darüber angeordneten Druckbalken und einen Entnahmetisch umfassen.
Konkret geht es bei der erstgenannten Variante um ein Verfahren, bei dem Größen mittels Vorrichtungen erfasst oder ermittelt werden. Diese Vorrichtungen können unterschiedliche Sensoren umfassen und/oder Recheneinrichtungen, die die jeweiligen Größen ermitteln oder aufgrund beispielsweise von Eingaben durch einen Benutzer oder Vorgaben durch ein Prozess-Planungssystem bereithalten. Wie erwähnt, werden die Größen in einem Datensatz miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung abgespeichert. Zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines Werkzeugs der Werkstückbearbeitungsanlage wird durch eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen zu jeweils einem Zeitpunkt bzw. während eines Zeitbereichs eine Mehrzahl von Datensätzen erzeugt und in dem Speicher abgespeichert, welche mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des Werkstücks, eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs miteinander verknüpfen, wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße unterscheiden.
Bei der zweitgenannten Variante geht es konkret darum, dass zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines ersten Werkzeugs eines Werkzeugtyps und eines zweiten Werkzeugs des selben Werkzeugtyps in der Werkstückbearbeitungsanlage durch mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang mindestens ein Datensatz erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welcher mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des Werkstücks, eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs miteinander verknüpft, wobei bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem ersten Werkzeug eine Prozessgröße mit einem ersten Wert und bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem zweiten Werkzeug die gleiche Prozessgröße mit einem zweiten Wert verwendet wird, wobei sich der erste Wert von dem zweiten Wert unterscheidet.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung normaler Werkstücke mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass der normale Betriebsablauf im Grunde überhaupt nicht gestört wird und für die Erstellung der Datensätze nur wenig zusätzliche Zeit, wenn überhaupt, aufgewendet werden muss. Bei der erstgenannten Variante des Verfahrens kann es jedoch dadurch, dass sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge durch die Werte der Prozessgröße unterscheiden, zu resultierenden Qualitätsgrößen kommen, die nicht mehr akzeptabel sind, wodurch Ausschussstücke produziert werden, die nachproduziert werden müssen.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang an einem normalen Ausgangswerkstück durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt wird. Ein solcher Ablaufplan („Schnittplan“) wird üblicherweise von einer Prozesssteuerung auf der Basis der Anzahl und der Größen der herzustellenden Werkstücke und der Größen der zur Verfügung stehenden Ausgangswerkstücke erstellt. Auf diese Weise wird von vornherein vermieden, dass aufgrund der Durchführung eines Test-Bearbeitungsvorgangs ein Werkstück erzeugt wird mit einer Qualitätsgröße, die ungenügend ist.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang das normale Ausgangswerkstück gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test-Bearbeitungsvorgang durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt wird. Dies geschieht vorzugsweise zu einem vorgegebenen Zeitpunkt der Benutzung des Werkzeugs und hat insbesondere Vorteile bei der Ermittlung von Datensätzen bei noch unbekannten Wirkpaarungen, also ganz bestimmten Kombinationen von Werkstück, Werkzeug und Prozessgröße. Diese Weiterbildung kommt insbesondere bei der erstgenannten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Frage.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Prozessgröße mindestens eine ist aus der Gruppe: Zahnvorschub, Sägeblattüberstand, Schnittgeschwindigkeit. Als Zahnvorschub wird bei einem mit Zähnen versehenen Werkzeug, beispielsweise einem Fräser, einem Bohrer oder einem Sägeblatt, üblicherweise der Quotient aus Vorschubgeschwindigkeit und dem Produkt aus der Anzahl der Zähne und der Drehzahl des Werkzeugs verstanden. Ein Sägeblattüberstand kommt naturgemäß nur bei einem Sägeblatt vor und kennzeichnet, wie weit das Sägeblatt während des Sägevorgangs über das zu sägende Werkstück hinausragt, also wie weit es aus dem Werkstück auftaucht. Die Schnittgeschwindigkeit bezeichnet die Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs und hängt somit von der Drehzahl des Werkzeugs ab. Die genannten Prozessgrößen sind insbesondere bei spanabhebende Bearbeitungsvorgängen für die Qualitätsgröße und den Werkzeugverschleiß maßgebliche Prozessgrößen.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Qualitätsgröße wenigstens eines ist aus der Gruppe: Welligkeit einer Schnittkante, Anzahl der Ausreißer an einer Schnittkante, Größe der Ausreißer an einer Schnittkante. Dies sind insbesondere beim Sägen von plattenförmigen Werkstücken besonders maßgebliche und aussagekräftige Qualitätsmerkmale.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Größe, die das Werkstück charakterisiert, wenigstens eine ist aus der Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung, Anzahl von Werkstücken in einem Werkstückstapel. Dies sind ebenfalls bei der Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken besonders maßgebliche und aussagekräftige Merkmale zur Charakterisierung eines Werkstücks.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zeitgröße des Werkzeugs mindestens eine ist aus der Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg. Der Vorschubweg bezeichnet die Gesamtstrecke, die ein Werkzeug bei seiner Relativbewegung relativ zu den von ihm bearbeiteten Werkstücken bis zu dem betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Der Begriff des zerspanten Volumens bezeichnet das gesamte Materialvolumen, welches ein Werkzeug bei der Bearbeitung von Werkstücken in Späne, Staub, o. ä. bis zu dem betrachteten Zeitpunkt umgewandelt hat. Der Standweg, der bisweilen auch als Schnittweg bezeichnet wird, bezeichnet die gesamte Strecke, die eine Schneide eines Werkzeugs im Werkstückmaterial bei der Zerspanung bis zu dem betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Die genannten Zeitgrößen sind insbesondere bei spanenden Werkzeugen, beispielsweise bei Fräsern, Bohrern und Sägen, besonders aussagekräftig.
Ein besonders bevorzugter Datensatz verknüpft als Prozessgröße den Zahnvorschub, als Qualitätsgröße die Anzahl und Größe der Ausreißer, als Größe, die das Werkstück charakterisiert, Materialtyp und Dicke, und als Zeitgröße den Standweg miteinander.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang zusätzlich eine Größe, die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird. „Automatisch“ bedeutet in diesem Fall, dass beispielsweise ein Sensor vorgesehen ist, der eine entsprechende Größe erfasst und beispielsweise so an eine Verarbeitungseinrichtung weiterleitet, dass diese Größe zusammen mit den anderen Größen in dem oben erwähnten Datensatz abgespeichert werden kann. Durch eine direkte Erfassung des Werkzeugverschleißes kann die Aussagekraft der Datensätze nochmals verbessert werden. Dabei versteht es sich, dass der Begriff „Werkzeugverschleiß“ einen aktuellen Werkzeugzustand einschließt, wobei der Verschleiß durch einen Vergleich mit einem früher festgestellten Zustand ermittelt werden kann.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Größe, die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, mindestens eine ist aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle des Werkzeugs, Schneidkantenverrundung, der Strahlungsleistungen. Die „Schwingungen einer Antriebswelle“ eines rotierenden Werkzeugs und/oder Schwingungen des Werkzeugs selbst können besonders einfach durch entsprechende Schwingungssensoren erfasst werden. Im Falle einer Plattenaufteilsäge könnte ein Schwingungssensor beispielsweise auf einem Sägewagen angeordnet sein. Die „Schneidkantenverrundung“ kann beispielsweise mittels Bild gebender Verfahren, also beispielsweise mittels einer Kamera, erfasst werden. Diese Größen charakterisieren den aktuellen Werkzeugzustand besonders präzise.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der durch einen Test-Bearbeitungsvorgang erzeugte Datensatz zusätzlich einen Werkzeugparameter umfasst, wobei der Werkzeugparameter vorzugsweise mindestens einer ist aus der Gruppe: Geometrie, Typ, und vorzugsweise auch hiervon ableitbar Werkzeugdaten, beispielsweise eine Schneidengeometrie, eine Zähnezahl, eine Werkzeugbreite, o. ä. Hierdurch wird die Aussagekraft der erwähnten Datensätze nochmals verbessert.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass aus den mittels der Test-Bearbeitungsvorgänge erzeugten Datensätzen mindestens ein Kennfeld automatisch erstellt wird. Es versteht sich, dass es sich aufgrund der möglichen Vielzahl von Größen eines Datensatzes hierbei um ein vieldimensionales Kennfeld handeln kann. Durch ein solches vieldimensionales Kennfeld kann bei späteren Bearbeitungsvorgängen sehr präzise ermittelt werden, welche Prozessgrößen bei dem aktuellen Werkstück und dem aktuellen Werkzeugzustand zu einem gewünschten Qualitätsmerkmal am Werkstück führen. Oder umgekehrt: bei vorgegebenem gewünschtem Qualitätsmerkmal kann der Wert der Prozessgröße sehr genau voreingestellt werden, es kann also das Werkzeug bestmöglich hinsichtlich der Standzeit „ausgereizt“ werden.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, in einem normalen Betriebsablauf außerhalb von Test-Bearbeitungsvorgängen wenigstens eine Prozessgröße, wenigstens eine Qualitätsgröße, wenigstens eine das Werkstück charakterisierende Größe und wenigstens eine Zeitgröße automatisch erfasst und/oder ermittelt werden, und dass die Datensätze mittels dieser erfassten Größen automatisch angepasst werden, insbesondere mittels einer gewichteten Mittelwertbildung. Diese Variante gestattet somit ein nachträgliches Feintuning der Datensätze auf der Basis laufend erfasster Größen, was eine noch bessere und präzisere Vorsteuerung der Bearbeitungsvorgänge ermöglicht.
Zu der Erfindung gehört auch eine Werkstückbearbeitungsanlage, insbesondere eine Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke, die eine Steuer- und Regeleinrichtung mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, welche zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine Werkstückbearbeitungsanlage in Form einer Plattenaufteilsäge;
2 einen Schnittplan eines großformatigen plattenförmigen Werkstücks;
3 ein Flussdiagramm einer ersten Variante eines Verfahrens zum Betreiben der Plattenaufteilsäge von 1;
4 ein Zeitstrahl einer ersten möglichen Variante eines Teilbereichs des Verfahrens von 3;
5 ein Zeitstrahl einer zweiten möglichen Variante eines Teilbereichs des Verfahrens von 3;
6 ein Flussdiagramm einer ersten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
7 ein Flussdiagramm einer zweiten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
8 ein Flussdiagramm einer dritten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Grundprinzipien der Ermittlung von Datensätzen und Kennfeldern; und
10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Nutzung der ermittelten Kennfelder.

Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche auch in unterschiedlichen Ausführungsformen und/oder Figuren die gleichen Bezugszeichen.
In 1 trägt eine Werkstückbearbeitungsanlage insgesamt das Bezugszeichen 10. Bei der dargestellten Werkstückbearbeitungsanlage 10 handelt es sich vorliegend beispielhaft um eine Plattenaufteilsäge. Mit dieser können großformatige plattenförmige Werkstücke, die beispielsweise als Ausgangswerkstücke für die Herstellung von Möbelteilen verwendet werden, aufgeteilt werden. Hierzu werden die großformatigen Ausgangswerkstücke beispielsweise mittels Längsschnitten in streifenförmige Zwischenprodukte aufgeteilt. Diese werden daraufhin mittels Querschnitten entweder in Endprodukte oder in Zwischenprodukte aufgeteilt, welche nochmals beispielsweise mittels Drittschnitten und eventuell noch weiteren Schnitten aufgeteilt werden.
Die Werkstückbearbeitungsanlage 10 umfasst einen Zuführtisch 12, der beispielsweise durch eine Vielzahl von parallelen Rollenschienen ausgeführt sein kann. Auf dem Zuführtisch 12 vorhandene Werkstücke können mittels eines Programmschiebers 14 und an diesem vorhandenen Spannzangen 16 zu einem Maschinentisch 18 bewegt werden. Dieser weist in seiner Oberseite einen Sägespalt 20 auf. Unterhalb von dem Sägespalt 20 ist vorliegend beispielhaft auf einem Sägewagen (nicht sichtbar) eine Sägeeinrichtung 22 angeordnet, die vorliegend beispielhaft aus einer Vorritzsäge 24 und einer Hauptsäge 26 besteht. Oberhalb von dem Sägespalt 20 ist ein nicht gezeichneter Druckbalken vorhanden, mit dem Werkstücke während der Aufteilung durch die Sägeeinrichtung 22 zwischen dem Druckbalken und dem Maschinentisch 18 verklemmt werden können. An den Maschinentisch 18 schließen sich drei Segmente eines Entnahmetisches 28 an. Dieser ist üblicherweise als Luftkissentisch ausgeführt, ebenso wie der Maschinentisch 18.
Zu der Werkstückbearbeitungsanlage 10 gehört ferner eine Steuer- und Regeleinrichtung 30, die Signale von einer Vielzahl von Sensoren und sonstigen Erfassungseinrichtungen erhält, von denen vorliegend beispielhaft zwei gezeichnet sind, die die Bezugszeichen 32 und 34 tragen. Die Sensoren und sonstigen Erfassungseinrichtungen 32 und 34 können an zahlreichen unterschiedlichen Stellen der Werkstückbearbeitungsanlage 10 angeordnet sein, und sie können technisch unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Lichtschranken, Kameras mit Bilderkennungstechniken, etc. Von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 werden zahlreiche Funktionen der Werkstückbearbeitungsanlage 10 angesteuert, beispielsweise der Programmschieber 14, die Spannzangen 16, der Druckbalken und die Sägeeinrichtung 22. Hierfür sind auf mehreren Speichern der Steuer- und Regeleinrichtung 30 Computerprogramme abgespeichert, die einen halbautomatischen oder eventuell sogar einen vollautomatischen Betrieb der Werkstückbearbeitungsanlage 10 ermöglichen. Hierzu verfügt die Steuer- und Regeleinrichtung 30 vorzugsweise über mehrere Mikroprozessoren und Schnittstellen zur Eingabe und Ausgabe von Daten und Informationen.
2 zeigt einen Aufteilplan eines Ausgangswerkstücks 36, der auch als Schnittplan bezeichnet wird. Ziel ist es, das gezeigte Ausgangswerkstück 36 durch eine Vielzahl von Bearbeitungsvorgängen mittels der Sägeeinrichtung 22 in fertige Werkstücke aufzuteilen, die dann beispielsweise bei der Herstellung von Möbelteilen verwendet werden können. Beim Ausgangswerkstück 36 kann es sich beispielsweise um eine Spanplatte handeln, die auf beiden Seiten mit einer Beschichtung versehen ist. Denkbar sind aber auch viele andere Materialien sowie Oberflächenarten.
Durch Längsschnitte 38 werden zunächst streifenförmige Werkstücke 39 hergestellt. Durch nachfolgende Querschnitte 40 werden diese dann zum Teil bereits in fertige Werkstücke 41 aufgeteilt. Manche dieser Werkstücke werden dann aber noch durch nachfolgende Drittschnitte 42 in die fertigen Werkstücke 41 aufgeteilt. Grundsätzlich denkbar sind auch noch weitere Bearbeitungsvorgänge.
Während des Betriebs der Werkstückbearbeitungsanlage 10 werden, wie nachfolgend dargelegt werden wird, zu unterschiedlichen Zeitpunkten sogenannte Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Diese dienen dazu, bestimmte Daten zu erhalten, die zu Datensätzen verknüpft werden. Aus den Datensätzen werden Kennfelder erstellt, und mit diesen Kennfeldern wird die Werkstückbearbeitungsanlage 10 bei künftigen Vorgängen („Prozessen“) so gesteuert, dass die Kapazität des eingesetzten Werkzeugs, vorliegend der Sägeeinrichtung 22, bestmöglich ausgenutzt wird, ohne dass eine vorgegebene Qualität unterschritten wird.
Die Vorgehensweise zur Erstellung der Datensätze wird nun unter Bezugnahme zunächst auf 3 erläutert:

Nach einem Startblock 44 werden in einem Block 46 normale Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, im Falle der beispielhaft dargestellten Werkstückbearbeitungsanlage 10 also normale Längsschnitte 38, Querschnitte 40 und Drittschnitte 42 beispielsweise am Ausgangswerkstück 36 und/oder den sich hieraus ergebenden streifenförmigen Werkstücken 39, etc.. Für die normalen Bearbeitungsvorgänge werden von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 bestimmte Prozessgrößen vorgegeben, und die Sägeeinrichtung 22 wird entsprechend angesteuert.

Beispielsweise werden die Geschwindigkeit, mit der sich der Sägewagen längst zum Sägespalt 20 bewegt, und die Drehzahlen der Vorritzsäge 24 und der Hauptsäge 26 so eingestellt, dass eine ausreichende Qualität der von der Sägeeinrichtung 22 erzeugten Schnittkanten erhalten wird.
Gleichzeitig wird ständig eine Zeitgröße t des Werkzeugs, vorliegend beispielsweise des Sägeblatts der Hauptsäge 26, erfasst bzw. ermittelt. Die Zeitgröße kann eine sein aus der folgenden Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg. Besonders bevorzugt ist bei einer Plattenaufteilsäge der Standweg. Er bezeichnet jene Strecke, die eine Schneide des Sägeblatts der Hauptsäge 26 im Werkstückmaterial bei der Zerspanung bis zum betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Nach einem Wechsel des Werkzeugs und dem Einsetzen eines neuen Werkzeugs, also vorliegend eines neuen Sägeblatts der Hauptsäge 26, wird der Wert für die Zeitgröße zurückgesetzt, vorliegend der Standweg also auf 0 gesetzt.
Zu bestimmten Zeitpunkten während der Lebensdauer des Werkzeugs werden Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Diese Zeitpunkte sind vorgegeben und sind beispielsweise dann erreicht, wenn seit dem letzten Zeitpunkt ein bestimmtes Intervall der Zeitgröße abgelaufen ist, also beispielsweise das Werkzeug einen bestimmten Standweg zurückgelegt hat. Dieses Intervall der Zeitgröße wird nachfolgend auch als „Verschleißintervall“ bezeichnet. In einem alternativen und besonders einfachen Fall wird als Zeitpunkt für einen Test-Bearbeitungsvorgang aber einfach ein bestimmter Zeitpunkt an einem Tag oder in einer Woche festgelegt oder wird das Verschleißintervall einfach als Ablauf einer bestimmten Betriebszeit des Werkzeugs definiert.
Es ist an dieser Stelle wichtig festzuhalten, dass der oben verwendete Begriff „Zeitpunkt“ vorliegend nicht im engen mathematischen Sinne der Definition „Punkt“ zu verstehen ist. Vielmehr handelt es sich hierbei vorliegend immer um einen diskreten Zeitbereich mit einem Anfang und einem von diesem unterschiedlichen Ende, der ausreichend lang ist, um die vorgegebene bzw. gewünschte Anzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchführen zu können.
In einem Block 48 wird abgefragt, ob das Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Nein“, erfolgt ein Rücksprung vor den Block 46. Ist die Antwort dagegen „Ja“, werden in einem Block 50 die bereits oben erwähnten Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, die in der 4 und 5 mit T bezeichnet sind. Die Test-Bearbeitungsvorgänge T werden mit ganz bestimmten Prozessgrößen durchgeführt. Die Prozessgrößen können mindestens eine sein aus der Gruppe: Zahnvorschub, Sägeblattüberstand, Schnittgeschwindigkeit.
Besonders bevorzugt ist vorliegend die Verwendung der Prozessgrößen Zahnvorschub Z und Sägeblattüberstand S.
Dabei unterscheiden sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge T im Hinblick auf die Werte der Prozessgrößen Z und S. Es werden also zu einem Zeitpunkt die folgenden Test-Bearbeitungsvorgänge T durchgeführt: $T (Zn, Sm), wobei n = 1 \dots i und m = 1 \dots j$
Für i = 4 und j = 3 würden somit beispielhaft zu einem Zeitpunkt insgesamt 12 Test-Bearbeitungsvorgänge T(Z1,S1) bis T(Z4,S3) durchgeführt werden. Bei jedem Test-Bearbeitungsvorgang T(Zn, Sm) wird in einem Block 52 mindestens eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang T(Zn, Sm) resultierende Qualitätsgröße Qnm der bei dem Aufteilvorgang erzeugten Trennkante ermittelt, beispielsweise unter Verwendung eines der Sensoren 32 und 34. Als Qualitätsgröße kommt insbesondere eine aus der Gruppe infrage: Welligkeit, Anzahl der Ausreißer, Größe der Ausreißer. Besonders bevorzugt ist hier die Anzahl der Ausreißer. Unter „Ausreißern“ werden kleine Ausbrüche an der von der Hauptsäge 26 bzw. der Vorritzsäge erzeugten Trennkante verstanden, die besonders dann, wenn das Ausgangswerkstück 36 eine beschichtete Oberfläche aufweist, störend sein könnten.
Optional ist es ferner möglich, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang T ebenfalls in dem Block 52 zusätzlich eine Größe V, die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird. Die Größe, die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, kann mindestens eine sein aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle und/oder eines Werkzeugs, Schneidkantenverrundung, Schnittleistung bzw. Zerspanungsleistung. Auch hierzu können entsprechende Sensoren 32 und 34 verwendet werden, beispielsweise auf einem Werkzeugwagen der Sägeeinrichtung 22 angeordnete Schwingungssensoren und/oder eine auf das Werkzeug gerichtete Kamera und/oder eine Vorrichtung zur Erfassung von Schnittleistung bzw. Zerspanungsleistung.
Optional ist es ferner möglich, dass von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 in dem Block 52 ein Werkzeugparameter W bereitgestellt wird, der das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang T eingesetzte Werkzeugs charakterisiert. Bei dem Werkzeugparameter kann es sich beispielsweise um mindestens einen handeln aus der Gruppe: Geometrie, Typ.
Der Steuer- und Regeleinrichtung 30 sind ferner solche Größen M bekannt, die das Ausgangswerkstück 36 charakterisieren, und die wenigstens eine sein können aus der folgenden Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung (Ja/Nein, Art). Diese werden in einem Block 54 bereitgestellt.
Nach jedem Test-Bearbeitungsvorgang T(Zn,Sm) erzeugt die Steuer- und Regeleinrichtung 30 im Block 56 einen Datensatz D(t,n,m), der sämtliche zur Verfügung stehenden und oben genannten Größen miteinander verknüpft. Ein solcher Datensatz enthält also insgesamt die folgenden Größen: $D (t, n, m) = (Zn | Sm | Qnm | Vnm | M | W | t)$
Am Ende werden mit einem Typ von Werkzeug (Größe W) zahlreiche Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, so dass man am Ende eine Vielzahl von zu unterschiedlichen Zeitpunkten erzeugten Datensätzen D(t,n,m) erhält. Diese werden in einem Block 58 zu einem vieldimensionalen Kennfelds bzw. zu mehreren dreidimensionalen Kennfeldern verarbeitet, die miteinander verbunden sind. Diese können bei künftigen Bearbeitungsvorgängen zur Vorsteuerung der Werkstückbearbeitungsanlage eingesetzt werden, wie weiter unten noch stärker im Detail dargestellt werden wird. Beispielsweise ist es dann möglich, bei einem bekannten Material M und bekannter Zeitgröße t sowie bekanntem Werkzeug W die Prozessgrößen Z und S so einzustellen, dass eine gewünschte Qualität Q am hergestellten Werkstück gerade erreicht wird.
Für die Durchführung der Test-Bearbeitungsvorgänge gibt es grundsätzlich zwei mögliche Varianten: bei der ersten Variante werden zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines (einzigen) Werkzeugs jeweils eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt. Die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße(n). Dies ist in 4 dargestellt. Man erkennt dort eine Zeitachse für die Zeitgröße t und zu insgesamt drei Zeitpunkten t1, t2 und t3 vier kleine Kreise 50a, 50b, 50c und 50d für jeweils einen Test-Bearbeitungsvorgang. Die Test-Bearbeitungsvorgänge 50a-d unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die jeweils verwendete(n) Prozessgröße(n).
Bei der zweiten in 5 gezeichneten Variante wird während der Benutzung eines Werkzeugs W1-W4 des gleichen Werkzeugtyps zu bestimmten Zeitpunkten vorzugsweise nur ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt. Allerdings wird hier unterschieden zwischen einem ersten Werkzeug W1 eines bestimmten Werkzeugtyps und einem zweiten, dritten und vierten Werkzeug W2-W4 des selben Werkzeugtyps. Bei den Test-Bearbeitungsvorgängen 50a mit dem ersten Werkzeug W1 wird eine Prozessgröße mit einem ersten Wert verwendet, und bei den Test-Bearbeitungsvorgängen 50b-d mit dem zweiten, dritten und vierten Werkzeug W2-4 wird die gleiche Prozessgröße, jedoch mit einem zweiten, dritten und vierten Wert verwendet.
Für die Durchführung der Test-Bearbeitungsvorgänge gibt es ferner die folgenden drei Optionen: bei der ersten Option ist es möglich, dass ein Test-Bearbeitungsvorgang in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung eines normalen Werkstücks mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird. Durch die Variation des Werts der Prozessgröße zwischen den einzelnen Test-Bearbeitungsvorgängen kann es in diesem Fall jedoch zur Herstellung eines Werkstücks mit einer nicht mehr akzeptablen Qualität kommen. In diesem Fall muss dieses Werkstück als Ausschuss gekennzeichnet werden, und der Ablaufplan muss derart geändert werden, dass das Werkstück zu einem späteren Zeitpunkt nachproduziert wird.
Ein entsprechender Ablauf ist in 6 gezeichnet: nach einem Test-Bearbeitungsvorgang 50 wird in einem Block 60 die ermittelte Qualitätsgröße mit einem Grenzwert verglichen. Ergibt der Vergleich, dass das hergestellte Werkstück den Qualitätsanforderungen nicht genügt, wird das hergestellte Werkstück in einem Block 62 als Ausschuss deklariert, und es wird in dem Block 62 der Ablaufplan derart geändert, dass das als Ausschuss deklarierte Werkstück zu einem späteren Zeitpunkt nachproduziert wird. Andernfalls wird das Verfahren im Block 64 fortgesetzt.
Bei der zweiten Option (7) wird mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang an einem normalen Ausgangswerkstück durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt. Entsprechend 7 werden im Block 46 zunächst ganz normale Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Im Block 48 wird geprüft, ob das Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Ja“, wird in einem Block 66 der aktuelle Schnittplan bzw. Ablaufplan abgeändert, so dass nun in einem Block 50 die Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden können.
Bei der dritten Option (8) wird für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang das normale Ausgangswerkstück 36 gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test-Bearbeitungsvorgang durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt. Entsprechend 8 wird dann, wenn das Verschleißintervall erreicht ist, in einem Block 68 das aktuelle Ausgangswerkstück durch ein spezielles Testwerkstück ersetzt, und dann werden in dem Block 50 die Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Sind diese abgeschlossen, wird in einem Block 70 das spezielle Testwerkstück wiederum durch das aktuelle Ausgangswerkstück ersetzt, so dass die normale Aufteilung des Ausgangswerkstücks 36 fortgeführt werden kann.
Nachfolgend wird das Grundprinzip der Verfahren nochmals unter Bezugnahme auf die beigefügte 9 erläutert: in einem Block 72 erfolgt die Produktionsplanung, es wird also in diesem Block unter anderem der Schnittplan gemäß 2 erstellt. Dies geschieht vorzugsweise automatisiert unter Vorgabe der zu produzierenden fertigen Werkstücke und der zur Verfügung stehenden Ausgangswerkstücke so, dass möglichst wenig Abfall entsteht und möglichst wenige Aufteilvorgänge durchgeführt werden müssen.
Der Block 46 entspricht dem bereits oben im Zusammenhang mit den 3, 7 und 8 erwähnten Funktionsblock. Er steht für die Durchführung des normalen Produktionsprozesses, also normale Bearbeitungsvorgänge des Ausgangswerkstücks, beispielsweise mittels Querschnitten, Längsschnitten und eventuell auch Drittschnitten oder weiteren Schnitten. Auch der nachfolgende Entscheidungsblock 48 wurde bereits im Zusammenhang mit den 3, 7 und 8 erwähnt. Er steht für die Überprüfung, ob das ebenfalls oben bereits definierte Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Ja“, werden im nachfolgenden Block 50 Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, und zwar unter Verwendung von unterschiedlichen Werten mindestens einer Prozessgröße. Die gleichen Werte für die Prozessgrößen werden auch bei den Test-Bearbeitungsvorgängen zu nachfolgenden Zeitpunkten wiederverwendet, also nach Ablauf weiterer Verschleißintervalle. Dies ist im Block 74 angedeutet.
In einem Block 76 wird abgefragt, ob eine Standzeitgrenze des verwendeten Werkzeugs erreicht ist. Dies wäre dann der Fall, wenn die erfasste bzw. ermittelte Qualitätsgröße nach einem Test-Bearbeitungsvorgang einen solchen Wert hat, dass davon ausgegangen werden kann, dass das verwendete Werkzeug vollständig verschlissen ist und somit nicht mehr weiterverwendet werden kann. Ist die Antwort im Block 76 „Nein“, erfolgt ein Rücksprung zum Funktionsblock 46, der normale Produktionsprozess wird also fortgesetzt. Ist die Antwort im Block 76 dagegen „Ja“, wird im Funktionsblock 78 eine Mitteilung erzeugt, dass die Test-Bearbeitungsvorgänge mit diesem Werkzeug nun beendet sind, und dies wird auch an den Produktionsprozess zurückgemeldet.
In einem nachfolgenden Funktionsblock 80 wird eine Transformation der Parameterkennlinien durchgeführt. Hierunter wird verstanden, dass die erzeugten Datensätze in die bereits vorhandenen Kennfelder eingespeist werden, wodurch diese ergänzt und/oder angepasst werden. Dies ist im Funktionsblock 82 angedeutet. Man erkennt dort Kennfelder, in denen beispielsweise bei einem optimalen Sägeblattüberstand SÜ der maximale Zahnvorschub fz abhängig vom Werkzeugzustand und der Schnittqualität aufgetragen sind, oder bei denen bei einem maximalen Zahnvorschub fz der optimale Sägeblattüberstand SÜ wiederum abhängig vom Werkzeugzustand und der Schnittqualität aufgetragen sind.
In 9 wurde nochmals die Ermittlung der Datensätze und Kennfelder erläutert. In der 10, auf die nun Bezug genommen wird, wird die Nutzung der ermittelten Kennfelder zur Regelung der durch die Werkstückbearbeitungsanlage 10 durchgeführten Prozesse erläutert.
Wiederum steht ein Funktionsblock 72 für die Produktionsplanung und ein Funktionsblock 46 für die Durchführung normaler Bearbeitungsvorgänge, im Falle der vorliegend beispielhaft gezeigten Werkstückbearbeitungsanlage 10 also in Form von Querschnitten, Längsschnitten, Drittschnitten, etc. Hierzu wird in einem Funktionsblock 84 die gewünschte Schnittqualität definiert, also die oben erwähnte Soll-Qualitätsgröße an den fertigen Werkstücken. Diese wird in einen Funktionsblock 86 eingespeist, wo auf der Basis der Soll-Qualitätsgröße aus dem Block 84 die zu deren Erreichung optimalen Prozessgrößen definiert werden, beispielsweise ein maximaler Zahnvorschub unter Berücksichtigung des aktuellen Werkzeugzustands. Der Produktionsprozess im Funktionsblock 46 wird auf der Basis der im Funktionsblock 86 definierten Prozessgrößen durchgeführt.
In einem Funktionsblock 88 wird eine stichprobenartige Prüfung der Schnittqualität an den hergestellten Werkstücken durchgeführt. Es wird also mindestens eine der oben genannten Qualitätsgrößen erfasst oder ermittelt. Dies kann beispielsweise mittels Bild gebender Verfahren erfolgen. In einem nachfolgenden Funktionsblock 90 wird der am Werkzeug, vorliegend also dem Sägeblatt der Hauptsäge 26, aktuell vorliegende Zustand, also der Werkzeugverschleiß, ermittelt. Dies kann direkt erfolgen, indem beispielsweise eine Schneidkantenverrundung erfasst wird, oder indirekt erfolgen, indem beispielsweise Schwingungen einer Antriebswelle des Sägeblatts der Hauptsäge 26 erfasst werden. Mit den Funktionsblöcken 88 und 90 erhält man somit Informationen zu tatsächlichen aktuellen Istwerten sowohl der Qualitätsgröße als auch der Größe, die einen Werkzeugverschleiß/Werkzeugzustand charakterisiert.
Die in den Funktionsblöcken 88 und 90 ermittelten Werte werden insbesondere in einem Funktionsblock 92 verarbeitet. Dies geschieht, indem die vorhandenen Prozessmodelle, also die vorhandenen Datensätze/Kennfelder, auf der Basis der ermittelten Ist-Werte angepasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine gewichtete Mittelwertbildung verwendet werden. Bei dieser wird ein neuer Wert gebildet, indem ein Mittelwert aus dem im Prozessmodell vorhandenen Wert und dem neu erfassten Istwert gebildet wird, wobei der vorhandene Wert mit einem ersten Faktor und der neu erfasste Istwert mit einem zweiten Faktor gewichtet wird. Beispielsweise kann der im Prozessmodell bereits vorhandene Wert mit einem Faktor von 0,8 gewichtet werden, wohingegen der neu erfasste Istwert mit einem Faktor von 0,2 gewertet wird. Auf diese Weise können die Kennfelder im bereits aus 9 bekannten Funktionsblock 82 angepasst werden, und diese angepassten Kennfelder werden dann im Funktionsblock 86 für die Auswahl der optimalen Prozessgrößen verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017103867 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), bei dem Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz (D) miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zu bestimmten Zeitpunkten (t1-t3) während der Benutzung eines Werkzeugs (26) der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen (T) zu jeweils einem Zeitpunkt (t1-t3) eine Mehrzahl von Datensätzen (D) erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welche mindestens a. eine Prozessgröße (Z, S) des Test-Bearbeitungsvorgangs (T), b. eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang (T) resultierende Qualitätsgröße (Q) des bearbeiteten Werkstücks (41), c. eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück (36) charakterisiert, und d. eine Zeitgröße (t1-t3) des Werkzeugs (26) miteinander verknüpfen, und wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge (T) im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße (Z, S) unterscheiden.
Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), bei dem Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz (D) miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zu bestimmten Zeitpunkten (t1-t3) während der Benutzung eines ersten Werkzeugs (W1) eines Werkzeugtyps und eines zweiten Werkzeugs (W2) des selben Werkzeugtyps in der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) mindestens ein Datensatz (D) erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welcher mindestens a. eine Prozessgröße (Z, S) des Test-Bearbeitungsvorgangs (T), b. eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang (T) resultierende Qualitätsgröße (Q) des bearbeiteten Werkstücks (41), c. eine Größe (M), die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang (T) verwendete Werkstück (36) charakterisiert, und d. eine Zeitgröße (t) des Werkzeugs (26) miteinander verknüpft, e. wobei bei den Test-Bearbeitungsvorgängen (T) mit dem ersten Werkzeug (W1) eine Prozessgröße (Z, S) mit einem ersten Wert und bei den Test-Bearbeitungsvorgängen (T) mit dem zweiten Werkzeug (W2) die gleiche Prozessgröße (Z, S) mit einem zweiten Wert verwendet wird, wobei sich der erste Wert von dem zweiten Wert unterscheidet.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang (T) in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung normaler Werkstücke mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang (T) an einem normalen Ausgangswerkstück (36) durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) das normale Ausgangswerkstück (36) gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test-Bearbeitungsvorgang (T) durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessgröße mindestens eine ist aus der Gruppe: Zahnvorschub (Z), Sägeblattüberstand (S), Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualitätsgröße (Q) wenigstens eines ist aus der Gruppe: Welligkeit, Anzahl der Ausreißer, Größe der Ausreißer.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (M), die das Werkstück charakterisiert, wenigstens eine ist aus der Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung, Anzahl von Werkstücken in einem Werkstückstapel.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgröße (t) des Werkzeugs (26) mindestens eine ist aus der Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang (T) zusätzlich eine Größe (V), die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (V), die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, mindestens eine ist aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle und/oder des Werkzeugs, Schneidkantenverrundung, Zerspanungsleistung.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) erzeugte Datensatz (D) zusätzlich einen Werkzeugparameter (W) umfasst, wobei der Werkzeugparameter (W) vorzugsweise mindestens einer ist aus der Gruppe: Geometrie, Typ.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den mittels der Test-Bearbeitungsvorgänge (P) erzeugten Datensätzen (D) mindestens ein Kennfeld automatisch erstellt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, in einem normalen Betriebsablauf außerhalb von Test-Bearbeitungsvorgängen (T) wenigstens eine Prozessgröße (Z, S), wenigstens eine Qualitätsgröße (Q), wenigstens eine das Werkstück charakterisierende Größe (M) und wenigstens eine Zeitgröße (t1-t3) automatisch erfasst und/oder ermittelt werden, und dass die Datensätze (D) mittels dieser erfassten Größen automatisch angepasst werden, insbesondere mittels einer gewichteten Mittelwertbildung.
Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuer- und Regeleinrichtung (30) mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, welche zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.