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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken.
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Stand der Technik
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Eine stetig zunehmende Variantenvielfalt von Werkstücken, insbesondere bei Werkstücken für die Möbel- oder Bauelementefertigung, stellt stetig höhere Anforderungen an Bearbeitungsmaschinen zum Bearbeiten solcher Werkstücke, insbesondere an Holzbearbeitungsmaschinen. Bei der Nachbearbeitung von Profilen oder von Konturen eines Werkstücks ist beispielsweise eine individuelle Programmierung der Bearbeitungsmaschine in Abhängigkeit von der jeweiligen Werkstückgeometrie erforderlich. Insbesondere bei einem Fertigungsprozess mit wechselnden Werkstücken oder bei der Fertigung von Einzelteilen kann durch das erforderliche individuelle Einstellen und/oder Programmieren der Bearbeitungsmaschine ein hoher Zeit- und Kostenaufwand entstehen. Bei der Bearbeitung gleichartiger Werkstücke können aufgrund von Differenzen zwischen einem fest programmierten Bearbeitungsprofil und schwankenden Werkstücktoleranzen zudem Beeinträchtigungen bei der Fertigungsqualität auftreten.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsvorrichtung vorzuschlagen, welche eine hohe Bearbeitungsqualität bereitstellt und einen vereinfachten Aufbau aufweist. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine zeit- und kosteneffiziente Bearbeitung von Werkstücken sowie eine hohe Bearbeitungsqualität ermöglicht.
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Eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken ist in Anspruch 1 definiert. Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks ist in Anspruch 8 definiert. Unteransprüche beziehen sich auf bestimmte Ausführungsformen.
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Die Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, gelöst, umfassend wenigstens ein Bearbeitungsaggregat zum Ausführen eines Bearbeitungsvorgangs an dem Werkstück und/oder an einem an das Werkstück anzubringenden Beschichtungsmaterial, wenigstens eine Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist, berührungslos eine Kontur des Werkstücks zu erfassen, und eine Fördereinrichtung zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Bearbeitungsaggregat und/oder der Sensoreinrichtung, wobei das Bearbeitungsaggregat zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs auf der Grundlage der erfassten Kontur des Werkstücks steuerbar ist.
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Bei der Bearbeitungsvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Durchlaufmaschine, bei welcher das Werkstück in einer Förderrichtung relativ zu dem Bearbeitungsaggregat bewegt wird. Zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs kann durch das Bearbeitungsaggregat eine mehrachsige Stellbewegung relativ zum Werkstück ausführbar sein.
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Ebenso kann es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine stationäre Werkzeugmaschine handeln, bei welcher das Werkstück stationär aufgenommen ist und das Bearbeitungsaggregat zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs durch eine mehrachsige Stellbewegung relativ zum Werkstück bewegbar ist.
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Das wenigstens eine Bearbeitungsaggregat ist insbesondere als ein CNC-gesteuertes Bearbeitungsaggregat ausgebildet.
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Durch die Sensoreinrichtung kann eine berührungslose Erfassung der zu bearbeitenden Kontur des Werkstücks vorgesehen sein, auf dessen Grundlage das Bearbeitungsaggregat zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs steuerbar ist.
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Bei der zu erfassenden Kontur des Werkstücks handelt es sich insbesondere um eine Kante und/oder einen Randbereich, welche(r) eine Werkstückfläche, beispielsweise eine Schmalfläche und/oder Breitfläche des Werkstücks, begrenzt.
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Durch das Bearbeitungsaggregat kann die Kontur des Werkstücks in Abhängigkeit von der erfassten Kontur bearbeitet werden. Bei dem Bearbeitungsvorgang handelt es sich bevorzugt um eine Nachbearbeitung der Kontur des Werkstücks, beispielsweise nach einem vorhergehenden Bearbeitungsprozess oder nach dem Anbringen eines Beschichtungsmaterials an dem Werkstück.
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Ebenso kann das Beschichtungsmaterial, insbesondere Schmalflächenbeschichtungsmaterial, welches korrespondierend zu der erfassten Kontur an eine Schmalfläche des Werkstücks angebracht werden soll, vor dem Anbringen an dem Werkstück in Abhängigkeit von der erfassten Kontur bearbeitet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung wenigstens eine optische Erfassungsvorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, die Kontur des Werkstücks berührungslos zu erfassen.
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Die optische Erfassungsvorrichtung kann vorzugsweise als eine Kameravorrichtung, Laservorrichtung, Ultraschallvorrichtung oder dergleichen ausgebildet sein.
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Bevorzugt kann die Sensoreinrichtung mehrere optische Erfassungsvorrichtungen umfassen, wobei die mehreren optischen Erfassungsvorrichtungen in der Weise angeordnet sein können, dass mehrere Konturen des Werkstücks, beispielsweise Konturen gegenüberliegender Schmalflächen des Werkstücks, erfasst werden können.
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Durch die optische Erfassungsvorrichtung können Bildinformationen des Werkstücks erfasst werden, aus welchen die Kontur des Werkstücks ermittelbar ist.
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Vorteilhaft kann die Sensoreinrichtung bezüglich einer Bearbeitungsrichtung des Werkstücks vorhergehend zu dem Bearbeitungsaggregat angeordnet sein. Dadurch kann das Erfassen der Kontur während der Relativbewegung zwischen dem Bearbeitungsaggregat und dem Werkstück erfolgen und eine direkte Steuerung des Bearbeitungsaggregats in Abhängigkeit von einem Erfassungsergebnis ermöglicht sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine unabhängige, vorgelagerte Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die das Erfassungsergebnis an die Bearbeitungsvorrichtung weitergibt und ggf. auch stationär arbeiten kann.
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In einer Weiterbildung der Bearbeitungsvorrichtung kann das wenigstens eine Bearbeitungsaggregat derart steuerbar sein, den Bearbeitungsvorgang an der Kontur des Werkstücks auf der Grundlage der erfassten Kontur auszuführen und/oder durch den Bearbeitungsvorgang die erfasste Kontur auf das Beschichtungsmaterial zu übertragen.
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Durch das Bearbeiten der Kontur des Werkstücks kann entweder nur das Werkstück oder das Werkstück mit dem daran angebrachten Beschichtungsmaterial bearbeitet werden.
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Vorzugsweise kann das Beschichtungsmaterial in der Weise bearbeitet werden, dass das Beschichtungsmaterial durch das Bearbeitungsaggregat entsprechend der erfassten Kontur bearbeitet wird, so dass das Beschichtungsmaterial durch einen nachfolgenden Beschichtungsvorgang korrespondierend zu der erfassten Kontur an das Werkstück angebracht werden kann.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Bearbeitungsvorrichtung kann zudem vorsehen, dass eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die eingerichtet ist, auf der Grundlage der erfassten Kontur des Werkstücks eine zu der erfassten Kontur korrespondierende Bewegungsbahn des Bearbeitungsaggregats zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs zu ermitteln.
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Vorzugsweise wird die zu der erfassten Kontur korrespondierende Bewegungsbahn für jedes zu bearbeitende Werkstück ermittelt.
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Bevorzugt kann die Bewegungsbahn auf der Grundlage der erfassten Kontur unter Berücksichtigung eines definierten Offsets, beispielsweise eines dem Bearbeitungsaggregat bzw. einem Bearbeitungswerkzeug entsprechenden Offset, ermittelt werden.
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Zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs wird das Bearbeitungsaggregat entlang der ermittelten Bewegungsbahn bewegt.
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Vorteilhafterweise kann die Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, das Bearbeitungsaggregat auf der Grundlage der erfassten Kontur aus einer Ruheposition in eine Arbeitsposition zu überführen und zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs entlang der ermittelten Bewegungsbahn zu bewegen.
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Die Steuerungseinrichtung kann eine Stelleinrichtung umfassen. Durch die Stelleinrichtung kann eine Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats in eine X-Richtung, Y-Richtung und/oder Z-Richtung relativ zum Werkstück steuerbar sein.
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Eine weitere Ausgestaltung der Bearbeitungsvorrichtung kann vorsehen, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, das Bearbeitungsaggregat in Echtzeit auf der Grundlage der erfassten Kontur des Werkstücks zu steuern.
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Durch die Steuerung des Bearbeitungsaggregats in Echtzeit kann eine direkte und/oder automatisierte Anpassung der Steuerung in Abhängigkeit von der erfassten Kontur des zu bearbeitenden Werkstücks erreicht sein. Auf diese Weise kann eine gleichbleibende Fertigungsqualität auch bei schwankenden Werkstücktoleranzen ermöglicht sein.
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Ebenso kann dadurch ermöglicht sein, Werkstücke mit unterschiedlichen Konturen, z.B. Werkstücke mit unterschiedlichen Geometrien, aufeinanderfolgend zu bearbeiten, ohne dass eine neue Programmierung der Steuerungseinrichtung erforderlich ist.
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In einer Weiterbildung der Bearbeitungsvorrichtung kann die Steuerungseinrichtung zudem eingerichtet sein, das Bearbeitungsaggregat derart zu steuern, dass das Bearbeitungsaggregat entlang der ermittelten Bewegungsbahn in einem definierten Sollabstand zu der zu bearbeitenden Kontur des Werkstücks und/oder zu dem Beschichtungsmaterial bewegbar ist.
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Auf diese Weise kann eine berührungslose Tasteinrichtung für das Bearbeitungsaggregat ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Bearbeitungsaggregat während des Bearbeitungsvorgangs in Abhängigkeit von der erfassten Kontur berührungslos, d.h. ohne eine mechanische Tasteinrichtung, in dem definierten Sollabstand positioniert werden. Tastrollen oder Tastschuhe zur mechanischen Führung des Bearbeitungsaggregats während des Bearbeitungsvorgangs können dadurch entfallen. Das Bearbeitungsaggregat kann jedoch ebenso eine Tasteinrichtung aufweisen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bearbeitungsvorrichtung kann die Steuerungseinrichtung zudem eingerichtet sein, die durch die Sensoreinrichtung erfasste Kontur des Werkstücks mit einer Sollkontur zu vergleichen und bei einer Abweichung zwischen der erfassten Kontur und der Sollkontur einen Fehlerzustand auszugeben. Auch ein Abgleich der erfassten Kontur mit in der Bearbeitungsvorrichtung verfügbaren Bearbeitungswerkzeugen ist möglich.
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Die Sollkontur kann in der Steuerungseinrichtung gespeichert sein. Vorzugsweise können für eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke eine oder mehrere Sollkonturen in der Steuerungseinrichtung gespeichert sein.
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Durch das Ausgeben des Fehlerzustands kann insbesondere eine Fehlermeldung, beispielsweise auf einer Anzeige oder als ein Ton, ausgegeben werden oder die Bearbeitung des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials unterbrochen werden.
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Auf diese Weise kann eine Überwachung des Bearbeitungsvorgangs vorgesehen sein und Beschädigungen an der Bearbeitungsvorrichtung und/oder des Werkstücks vermieden werden.
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Besonders bevorzugt kann bei der Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen sein, dass das Bearbeitungsaggregat ein spanabnehmendes Werkzeug, insbesondere ein Fräswerkzeug, zum Bearbeiten der Kontur des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials aufweist.
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Das Fräswerkzeug kann insbesondere zum Konturfräsen oder Formfräsen ausgebildet sein.
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Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, gelöst, insbesondere mit einer Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, aufweisend die Schritte: Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und wenigstens einem Bearbeitungsaggregat und/oder wenigstens einer Sensoreinrichtung, berührungsloses Erfassen einer Kontur des Werkstücks durch die Sensoreinrichtung, Übermitteln eines Erfassungsergebnisses der Sensoreinrichtung an eine Steuerungseinrichtung, und Steuern des Bearbeitungsaggregats auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses derart, dass die Kontur des Werkstücks in Abhängigkeit von der erfassten Kontur bearbeitet wird und/oder die erfasste Kontur durch den Bearbeitungsvorgang auf ein an das Werkstück anzubringendes Beschichtungsmaterial übertragen wird.
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Bei der zu erfassenden Kontur des Werkstücks handelt es sich insbesondere um einen Randbereich und/oder eine Kante, der/die eine Werkstückfläche, beispielsweise eine Schmalfläche und/oder Breitfläche des Werkstücks, begrenzt.
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Durch das Bearbeitungsaggregat kann sowohl die Kontur des Werkstücks als auch das Beschichtungsmaterial, insbesondere ein Schmalflächenbeschichtungsmaterial, das darauffolgend an dem Werkstück auf die erfasste Kontur abgestimmt angebracht wird, bearbeitet werden.
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Bevorzugt wird das Bearbeiten der Kontur des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials durch das Bearbeitungsaggregat in Abhängigkeit von der berührungslos erfassten Kontur des Werkstücks in Echtzeit durch die Steuerungseinrichtung gesteuert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass auf der Grundlage der erfassten Kontur des Werkstücks eine Bewegungsbahn des Bearbeitungsaggregats durch die Steuerungseinrichtung ermittelt wird und das Bearbeitungsaggregat zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs entlang der ermittelten Bewegungsbahn bewegt wird.
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Zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs wird das Bearbeitungsaggregat entlang der ermittelten Bewegungsbahn, vorzugsweise in einem definierten Sollabstand, zu der zu bearbeitenden Kontur des Werkstücks und/oder zu dem Beschichtungsmaterial verfahren.
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Bevorzugt kann die Bewegungsbahn unter Berücksichtigung eines dem Bearbeitungsaggregat oder einem Bearbeitungswerkzeug entsprechenden Offset ermittelt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung, einer Verwendung und/oder eines Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Von diesen Zeichnungen zeigt:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung des Erfassens von Bildinformationen von einem Werkstück durch eine Sensoreinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung in 1;
- 3 eine schematische Darstellung des Ermittelns einer Kontur des Werkstücks aus den erfassten Bildinformationen;
- 4 schematische Darstellungen verschiedener Ausgestaltungen von Konturen von Werkstücken;
- 5 eine schematische Darstellung eines Bearbeitungsvorgangs zum Bearbeiten der erfassten Kontur des Werkstücks;
- 6 eine schematisch perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Gleiche Bezugszeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische, einander entsprechende, oder funktionell ähnliche Elemente.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 10 zum Bearbeiten von Werkstücken 11 in einer schematischen perspektivischen Ansicht.
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Bei der Bearbeitungsvorrichtung 10 handelt es sich insbesondere um eine Durchlaufmaschine, bei der ein Werkstück relativ zu einem oder zu mehreren Bearbeitungsaggregaten bewegt wird.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 10 umfasst eine Fördereinrichtung 12, die gemäß 1 als eine Durchlauffördereinrichtung ausgebildet ist, beispielsweise ein Förderband, eine Förderkette, ein Förderriemen oder dergleichen. Auf der Fördereinrichtung 12 ist das zu bearbeitende Werkstück 11 positioniert und wird in einer Förderrichtung F relativ zu einem oder zu mehreren Bearbeitungsaggregaten 13, 14 bewegt. Das Werkstück 11 kann während eines Bearbeitungsvorgangs durch das eine oder die mehreren Bearbeitungsaggregate 13, 14 in der Förderrichtung F bewegt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung 10 kann ebenso vorgesehen sein, dass das Werkstück 11 stationär auf einer Werkstückauflage aufliegt und das eine oder die mehreren Bearbeitungsaggregate 13, 14 durch die Fördereinrichtung 12, insbesondere durch eine Stelleinrichtung, relativ zu dem Werkstück 11 bewegt werden.
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Ebenso sind Mischformen dieser beiden Konzepte möglich, wobei die Fördereinrichtung 12 die Aufgabe hat, eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück 11 und dem einen oder den mehreren Bearbeitungsaggregaten 13, 14 herbeizuführen.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 10 kann folglich sowohl als eine Durchlaufmaschine als auch als eine stationäre Bearbeitungsmaschine ausgebildet sein.
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Bei dem zu bearbeitenden Werkstück 11 handelt es sich insbesondere um ein Werkstück, das zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen ausgebildet ist. Das Werkstück 11 kann ein plattenförmiges Werkstück sein. Bevorzugt kann es sich um unterschiedliche Werkstücke 11 handeln, beispielsweise um Massivholz- oder Spanplatten, Leichtbauplatten, Sandwichplatten, Profile oder dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Werkstücke 11 beschränkt.
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Gemäß 1 umfasst die Bearbeitungsvorrichtung 10 zwei Bearbeitungsaggregate 13 und 14, die jeweils einen Bearbeitungsvorgang am Werkstück 11 ausführen. Ebenso kann die Bearbeitungsvorrichtung 10 auch nur ein Bearbeitungsaggregat 13 oder 14 aufweisen oder mehr als zwei Bearbeitungsaggregate. Wenn in der nachfolgenden Beschreibung nur die Singularform für die Bearbeitungsaggregate 13, 14 verwendet wird, ist darunter ebenso zu verstehen, dass mehrere Bearbeitungsaggregate 13, 14 vorgesehen sein können.
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Zudem umfasst die Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Sensoreinrichtung 15 die eingerichtet ist, eine Kontur 16 des zu bearbeitenden Werkstücks 11 berührungslos zu erfassen.
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Die Sensoreinrichtung 15 kann bevorzugt separat zu dem Bearbeitungsaggregat 13, 14 in der Bearbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sein. Ebenso kann die Sensoreinrichtung 15 an einem oder an beiden Bearbeitungsaggregaten 13, 14 angeordnet sein oder integral mit einem oder beiden Bearbeitungsaggregaten 13, 14 ausgebildet sein.
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Die Sensoreinrichtung 15 umfasst zwei optische Erfassungsvorrichtungen 17, 18, die beispielsweise jeweils als eine Kameravorrichtung, Laservorrichtung, Ultraschallvorrichtung oder dergleichen ausgebildet sind.
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Durch die optischen Erfassungsvorrichtungen 17, 18 kann auf der Grundlage von Bildinformationen, die durch die Erfassungsvorrichtungen 17, 18 erfasst werden, die Kontur 16 des Werkstücks 11 bestimmt werden. Die Kontur 16 des Werkstücks 11 kann beispielsweise eine Werkstückkante oder ein Randbereich des Werkstücks 11 sein, welche(r) eine Werkstückfläche, z.B. eine Schmalfläche und/oder Breitfläche, begrenzt.
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2 zeigt in einer exemplarischen Darstellung das Erfassen einer beispielhaft ausgestalteten Kontur 16 des Werkstücks 11 durch die Sensoreinrichtung 15.
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Die Sensoreinrichtung 15 weist einen Erfassungsbereich E auf, innerhalb dessen ein Erfassen der Kontur 16 des Werkstücks 11 vorgesehen ist. Dabei kann das Erfassen aus unterschiedlichen Richtungen erfolgen, etwa seitlich oder frontal zum Werkstück 11.
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Auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Sensoreinrichtung 15, beispielsweise der erfassten Bildinformationen, kann eine Ausgestaltung der zu bearbeitenden Kontur 16 des Werkstücks 11 und/oder ein räumlicher Abstand zu der Kontur 16 ermittelt werden.
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Ebenso kann auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Sensoreinrichtung 15, beispielsweise der erfassten Bildinformationen, eine Istposition des Werkstücks 11 bzw. der zu bearbeitenden Kontur 16 des Werkstücks 11 ermittelt werden.
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Auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Sensoreinrichtung 15 wird die zu bearbeitende Kontur 16 des Werkstücks 11 aus den Bildinformationen ermittelt, wie dies in 3 schematisch dargestellt ist.
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Die in 3 dargestellte Ausgestaltung der Kontur 16 des Werkstücks 11 stellt nur eine exemplarische Ausführungsform dar. 4 zeigt nicht abschließend weitere alternative Ausgestaltungen von Konturen 16, die das Werkstück 11 aufweisen kann, und die durch die Sensoreinrichtung 15 erfasst und durch das Bearbeitungsaggregat 13, 14 bearbeitet werden können.
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Dabei zeigt 4 in der Reihenfolge von oben nach unten die Kontur 16 beispielhaft in Form eines Radiusprofils, eines Tonnenprofils, eines Dachprofils und eines S-Profils.
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Ebenso kann die Kontur 16 durch eine Nut und/oder eine Feder ausgebildet sein, wie diese beispielsweise bei Dielen-, Parkett-, Laminatpanele oder dergleichen vorgesehen sein können.
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Dabei kann die Kontur 16 sowohl durch das Werkstück 11 selbst ausgebildet sein als auch durch das Werkstück 11 mit einem daran angebrachten Beschichtungsmaterial 21. Das Beschichtungsmaterial 21 kann insbesondere ein Schmalflächenbeschichtungsmaterial sein, das an einer Schmalfläche des Werkstücks 11 angebracht ist.
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Die durch die Sensoreinrichtung 15 erfassten Daten bezüglich der Kontur 16 des Werkstücks 11, d.h. das Erfassungsergebnis der Sensoreinrichtung 15, insbesondere die Bildinformationen, werden einer Steuerungseinrichtung 19 übermittelt, welche das Bearbeitungsaggregat 13, 14 zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses steuert.
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Die Steuerungseinrichtung 19 kann eine elektronische Steuerung und eine Stelleinrichtung 20 umfassen. Durch die Stelleinrichtung 20 ist eine Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 13, 14 in eine X-Richtung, Y-Richtung und/oder Z-Richtung ausführbar. Die Stellbewegung kann sowohl translatorische als auch rotatorische Bewegungskomponenten umfassen.
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Die Stelleinrichtung 20 kann durch die elektronische Steuerung der Steuerungseinrichtung 19 in Abhängigkeit von dem Erfassungsergebnis der Sensoreinrichtung 15 steuerbar sein.
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Die Steuerungseinrichtung 19 ist insbesondere eingerichtet, auf der Grundlage der erfassten Kontur 16 des Werkstücks 11 eine zu der Kontur 16 korrespondierende Bewegungsbahn B für den Bearbeitungsvorgang durch das Bearbeitungsaggregat 13, 14 zu ermitteln, wie diese in 5 dargestellt ist.
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Zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs wird das Bearbeitungsaggregat 13, 14 korrespondierend zu der erfassten Kontur 16 des Werkstücks entlang der ermittelten Bewegungsbahn B verfahren und die Kontur 16 durch das Bearbeitungsaggregat 13, 14 bearbeitet.
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Beispielsweise wird das Bearbeitungsaggregat 13, 14 auf der Grundlage der ermittelten Bewegungsbahn B aus einer Ruheposition in eine Arbeitsposition überführt und zum Ausführen des Bearbeitungsvorgangs entlang der ermittelten Bewegungsbahn B bewegt.
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Insbesondere wird die Bewegungsbahn B unter Berücksichtigung eines definierten Offsets O ermittelt, beispielsweise eines dem Bearbeitungsaggregat 13, 14 bzw. einem Bearbeitungswerkzeug, das an dem Bearbeitungsaggregat 13, 14 vorgesehenen ist, entsprechenden Offset.
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Die Steuerung des Bearbeitungsaggregats 13, 14 entlang der ermittelten Bewegungsbahn B sieht insbesondere vor, dass das Bearbeitungsaggregat 13, 14 in einem definierten Sollabstand zu der zu bearbeitenden Kontur 16 des Werkstücks 11 bewegt wird. Durch diesen Sollabstand ist das Bearbeitungsaggregat 13, 14 während des Bearbeitungsvorgangs mit einem konstanten Abstand zu der zu bearbeitenden Kontur 16 des Werkstück 11 positioniert.
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Die Steuerungseinrichtung 19 ist somit in der Weise eingerichtet, dass diese die Funktion einer elektronischen Tasteinrichtung auf der Grundlage der erfassten Kontur 16 aufweist. Eine mechanische Tasteinrichtung, beispielsweise Tastrollen oder Tastschuhe zur mechanischen Führung des Bearbeitungsaggregats 13, 14 während des Bearbeitungsvorgangs, können dadurch entfallen. Dies schließt jedoch nicht aus, dass das Bearbeitungsaggregat 13, 14 eine mechanische Tasteinrichtung aufweisen kann.
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Vorzugweise ist die Steuerungseinrichtung 19 eingerichtet, das Bearbeitungsaggregat 13, 14 in Echtzeit auf der Grundlage der erfassten Kontur 16 des Werkstücks 11 zu steuern.
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Durch die Steuerung in Echtzeit kann eine direkte Anpassung der Steuerung in Abhängigkeit von der erfassten Kontur 16 des zu bearbeitenden Werkstücks 11 vorgesehen sein.
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Insbesondere für Werkstücke 11, die voneinander abweichende Konturen 16 aufweisen, z.B. Werkstücke mit unterschiedlichen Geometrien, kann durch die Steuerung in Echtzeit ein automatisierter Bearbeitungsprozess erreicht sein. Eine Umprogrammierung der Steuerungseinrichtung 19 bei einem Werkstückwechsel kann dadurch entfallen.
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Die Steuerungseinrichtung 19 kann ferner eingerichtet sein, die durch die Sensoreinrichtung 15 erfasste Kontur 16 des Werkstücks 11 mit einer in der Steuerungseinrichtung 19 gespeicherten Sollkontur zu vergleichen.
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In der Steuerungseinrichtung 19 können vorzugsweise für eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke 11 eine oder mehrere Sollkonturen gespeichert sein.
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Bei einer Abweichung zwischen der erfassten Kontur 16 und der Sollkontur kann die Steuerungseinrichtung 19 einen Fehlerzustand ausgeben, d.h. die Steuerungseinrichtung 19 kann eine Fehlermeldung ausgegeben, beispielsweise auf einer Anzeige, um einen Maschinenbediener zu informieren, oder die Steuerungseinrichtung 19 kann die Bearbeitung des Werkstücks 11 unterbrechen.
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Alternativ zu der Bearbeitung der Kontur 16 des Werkstücks 11 auf der Grundlage der erfassten Kontur 16 kann die Bearbeitungseinrichtung 10 ebenso eingerichtet sein, dass auf der Grundlage der erfassten Kontur 16 des Werkstücks 11 diese erfasste Kontur 16 auf ein Beschichtungsmaterial 21 übertragen wird.
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Bei dem Beschichtungsmaterial 21 handelt es sich insbesondere um ein Schmalflächenbeschichtungsmaterial, auch als Kantenband bezeichnet.
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Das Beschichtungsmaterial 21 wird folglich vor dem Anbringen an dem Werkstück 11 korrespondierend zu der erfassten Kontur 16 bearbeitet und anschließend abgestimmt an die Kontur 16 an dem Werkstück 11 angebracht.
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Das Bearbeitungsaggregat 13, 14 wird dabei derart gesteuert, dass durch den Bearbeitungsvorgang das Beschichtungsmaterial 21 mit einer Kontur versehen wird, die der erfassten Kontur 16 des Werkstücks 11 entspricht.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 10 zum Bearbeiten von Werkstücken 11.
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Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der bezüglich 1 beschriebenen ersten Ausführungsform primär darin, dass eine weitere Kontur 16 eines Werkstücks 11 erfasst und bearbeitet werden kann. Ergänzend wird deshalb zur nachfolgenden Erläuterung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden, insbesondere auch der zuvor beschriebenen Modifikationen bestimmter Merkmale.
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Wie in der ersten Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Fördereinrichtung 12. Auf der Fördereinrichtung 12 ist das zu bearbeitende Werkstück 11 positioniert und wird in einer Förderrichtung F relativ zu einem oder zu mehreren Bearbeitungsaggregaten 13, 14 bewegt.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 10 weist wenigstens ein Bearbeitungsaggregat 13, 14 an einer (in Durchlaufrichtung) rechten Seite und wenigstens ein Bearbeitungsaggregat 13, 14 an einer (in Durchlaufrichtung) linken Seite auf.
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Zudem umfasst die Bearbeitungsvorrichtung 10 zwei Sensoreinrichtungen 15 (jeweils eine in Durchlaufrichtung links und rechts angeordnete Sensoreinrichtung 15) zum berührungslosen Erfassen der Konturen 16 des zu bearbeitenden Werkstücks 11, insbesondere die Konturen 16 gegenüberliegender Seiten des Werkstücks 11. Die Sensoreinrichtungen 15 können separat zu den Bearbeitungsaggregaten 13, 14 in der Bearbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sein. Ebenso können die Sensoreinrichtungen 15 an einem oder an beiden Bearbeitungsaggregaten 13, 14 angeordnet sein oder integral mit einem oder beiden Bearbeitungsaggregaten 13, 14 ausgebildet sein.
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Jede der Sensoreinrichtungen 15 umfasst zwei optische Erfassungsvorrichtungen 17, 18, die beispielsweise jeweils als eine Kameravorrichtung, Laservorrichtung, Ultraschallvorrichtung oder dergleichen ausgebildet sind.
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Insbesondere können durch die beiden Sensoreinrichtungen 15 Konturen 16 an zwei gegenüberliegenden Seiten eines Werkstücks 11 erfasst und bearbeitet werden.
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Bei den Konturen 16 kann es sich sowohl um kongruente Konturen 16 als auch um voneinander abweichend ausgestaltete Konturen 16 handeln.
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Solche Werkstücke 11 können beispielsweise Werkstücke mit einer Nut an der einen Seite und einer Feder an der anderen Seite sein, z.B. Dielen-, Parkett-, Laminatpaneele oder dergleichen.
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In 6 sind zwei Steuerungseinrichtungen 19 dargestellt. Es kann jedoch auch eine einzelne bzw. integrierte Steuerungseinrichtung 19 vorgesehen sein.
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Die detaillierte Erfassung und Bearbeitung der Konturen 16 erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung 10 in äquivalenter Weise wie bei der ersten Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung 10, weshalb hierzu auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird.
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Bezüglich weiterer Aspekte wird auf die Erläuterungen zu der ersten Ausführungsform verwiesen. Entsprechendes gilt für die Details zu den Bearbeitungsaggregaten 13, 14.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.
