DE19722937A1 - Regelsystem und Verfahren zur Regelung von Bearbeitungsgeschwindigkeiten bei der Holzbearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Regelung von Be­ arbeitungsgeschwindigkeiten bei der Holzbearbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren hierzu nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

Durch einen anisotropen und inhomogenen Werkstoffaufbau ergeben sich bei einer Bearbeitung von Holzwerkstoffen ständig sich ändernde Bearbeitungsbedingungen. So können z. B. beim Längssägen von Holz, d. h. bei einem parallel zur Stammachse bzw. zur Faserrichtung geführten Schnitt, Proble­ me auftreten, die durch einen nicht gleichbleibenden Baum­ wuchs bedingt sind. Verläuft beispielsweise eine Flucht von Jahresringen nicht parallel zum Sägeschnitt, so treten quer zur Schnittrichtung Kräfte auf, die zu einem Ausweichen eines Werkstücks oder eines Werkzeugs führen können. Um diese Querkräfte, bei gleichbleibender Schnitt- und Vor­ schubgeschwindigkeit ohne Abweichungen von der Schnittrich­ tung zu kompensieren, werden deshalb ausreichend steife und im Vergleich zu einem Quer- oder Hirnschnitt dickere Säge­ werkzeuge verwendet. Dieses führt zu einer breiteren Schnittfuge und zu einem erhöhten Verschnitt, der beispiels­ weise in Form von Sägespänen anfällt. Zudem geht bei einer Belastung durch Querkräfte die Schnittqualität zurück und die Werkzeuge werden schneller stumpf.

Ähnliche Probleme ergeben sich auch bei anderen Holzbearbei­ tungsverfahren, wie z. B. beim Fräsen, Hobeln, Bohren, Drehen oder Schleifen von anisotropen und inhomogenen Holz­ werkstoffen. So führen z. B. einige Teilbereiche des Holz­ werkstoffs, wie Äste oder Holzverhärtungen, auch bei diesen Holzbearbeitungsverfahren zu Beinträchtigungen des Bearbei­ tungsprozesses und des Bearbeitungsergebnisses. Um ein möglichst gutes Bearbeitungsergebnis zu erzielen, muß eine Bearbeitungsgeschwindigkeit auf die Zerspanungsbedingungen in diesen Teilbereichen eingestellt werden, obwohl diese Teilbereiche prozentual meist nur gering (z. B. 10%) im ge­ samten Holzwerkstoff vorhandenen sind. In den restlichen, einfacher zu bearbeitenden Bereichen des Holzwerkstoffs (z. B. 90%), in denen bei gleicher Bearbeitungsqualität eine von der Bearbeitungszeit und/oder vom Energiebedarf weitaus günstigere Bearbeitungsgeschwindigkeit eingestellt werden könnte, ist bei einer üblicherweise nicht zu variierenden Bearbeitungsgeschwindigkeit mit der Bearbeitungsgeschwindig­ keit zu fertigen, die für die Bearbeitung der schwieriger zu bearbeitenden Teilbereiche erforderlich ist. Die Bezeich­ nung Bearbeitungsgeschwindigkeit wird im folgenden Text als Sammelbegriff für eine Vorschubgeschwindigkeit und/oder eine Schnittgeschwindigkeit verwendet, wobei unter der Schnittgeschwindigkeit die relative Geschwindigkeit zwi­ schen einer Schneide des Holzbearbeitungswerkzeugs und dem Werkstück ohne eine Vorschubbewegung verstanden wird. Sowohl die Schnitt- als auch die Vorschubgeschwindigkeit können sich aus mehreren Komponenten zusammensetzen.

Bei dem oben genannten Längssägevorgangs führt eine Zurück­ nahme der Vorschubgeschwindigkeit bei gleichbleibender Schnittgeschwindigkeit beispielsweise zu einer Verringerung der Querkräfte bei gleichzeitiger Verbesserung der Schnitt­ qualität. Gleiches gilt z. B. auch beim Bohren, wo ebenfalls durch eine Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit ein Auswandern des Bohrwerkzeugs bei Zerspanen schwierig zu bearbeitender Teilbereiche vermieden werden kann. Die Einstellung der Bearbeitungsgeschwindigkeit unter Berück­ sichtigung der am schwierigsten zu bearbeitenden Teilberei­ che forderte in beiden Fällen bisher eine allgemeine Sen­ kung der Vorschubgeschwindigkeit. Dieses führt jedoch auch zu einer Verlangsamung des Bearbeitungsprozesses und zu einer Verringerung der Schnittleistung, so daß es notwendig ist die Vorschubgeschwindigkeit und/oder die Schnittge­ schwindigkeit bedarfsmäßig dem Bearbeitungsprozeß anzupas­ sen.

So ist beispielsweise ein System bekannt, das bei Bandsägen die Bandposition mißt und das bei einem Ausweichen des Bandes die Vorschubgeschwindigkeit dementsprechend redu­ ziert.

Diese Regelung hat die Nachteile, daß sie bei Kreissägen und bei anderen Holzbearbeitungsmaschinen nicht einsetzbar ist und daß die Reaktion, d. h. die Verringerung der Vor­ schubgeschwindigkeit, zu spät kommt, wenn bereits Schnittab­ weichungen vorhanden sind. Zudem erkennt das bekannte System nicht, ob bei guten Schnittbedingungen mit höheren Vorschubgeschwindigkeiten oder niedrigeren Schnittgeschwin­ digkeiten gefahren werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrun­ de, einer Holzbearbeitungsmaschine, zur Optimierung eines entsprechenden Holzbearbeitungsvorgangs, eine den Schnitt­ bedingungen angepaßte Regelung der Bearbeitungsgeschwindig­ keit, insbesondere der Vorschub- und/oder der Schnittge­ schwindigkeit bereitzustellen, die eine gleichbleibende Bearbeitungsqualität bei einer optimierten Bearbeitungslei­ stung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Regelsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß mittels bear­ beitungsspezifischer Betriebsdaten, welche parallel zur Be­ arbeitung erfaßt werden, Rückschlüsse auf die Vorgänge im Wirkbereich eines Werkzeugs gezogen werden können.

Erfindungsgemäß ist ein Regelsystem vorgesehen, daß während eines Holzbearbeitungsvorgangs die Bearbeitungsgeschwindig­ keit bei Verwendung von mindestens einem Holzbearbeitungs­ werkzeug regelt. Die Regelung basiert dabei auf parallel zur Bearbeitung zu erfassender, bearbeitungsspezifischer Be­ triebsdaten mindestens eines als Regelparameter zu verwen­ denden Betriebsparameters. Dabei ist insbesondere eine Rege­ lung auf der Grundlage des von der Holzbearbeitungsmaschine und dem Bearbeitungsprozeß abgestrahlten Körperschalls vor­ gesehen.

Dadurch, daß das erfindungsgemäße Regelsystem die Vorschub- und/oder die Schnittgeschwindigkeit sowohl nach oben als auch nach unten den bestehenden Schnittverhältnissen an­ paßt, arbeitet ein entsprechendes Werkzeug, wie z. B. ein Sägeblatt, ein Fräswerkzeug oder eine Schleifscheibe, ständig unter gleichen Bedingungen. Hierdurch wird die Standzeit der Werkzeuge und der Durchsatz, d. h. die Schnitt- oder Bearbeitungsleistung optimiert. Zudem ergibt sich eine gleichbleibend gute Bearbeitungs- und/oder Oberflächenquali­ tät bei den bearbeiteten Werkstücken.

Vorzugsweise erfolgt der Holzbearbeitungsvorgang durch ein Zerspanen mit geometrisch bestimmter und/oder mit geome­ trisch unbestimmter Schneide. Die Zerspanung des Holzwerk­ stoffs ist dabei insbesondere durch Bearbeitungsverfahren, wie Drehen, Fräsen, Hobeln, Bohren, Sägen oder Schleifen herbeizuführen.

Die Verwendung des erfindungsgemäße Regelsystem z. B. beim bereits oben beschriebenen Holzlängssägen hat unter andern den Vorteil, daß mit dünneren Sägewerkzeugen gearbei­ tet werden kann, da zeitweise auftretende Querkräfte, ebenso wie Ansteigen der tangentialen und radialen Schnitt­ kraftkomponenten, durch ein Absenken der Vorschubgeschwin­ digkeit verringert werden und somit die Sägewerkzeuge nicht überbelastet werden. Die Verwendung dünnerer Sägewerkzeuge mit geringerer Steifigkeit führt zu schmaleren Schnittfu­ gen und zu einem geringeren Verschnitt. Hierdurch wird eine bessere Nutzung des Rohstoffs Holz ermöglicht, die zudem noch wirtschaftlich effektiv erfolgt. Außerdem läßt sich das erfindungsgemäße Regelsystem in vielen verschiedenen Holzsägemaschinen mit unterschiedlichen Sägewerkzeug-Typen integrieren.

Demgegenüber ermöglicht das erfindungsgemäße Regelsystems u. a. beim Hobeln die Bearbeitung mit einem reduzierten Aufmaß (Zustellung), was bei der Zerspanung zu einer Ener­ gieeinsparungen, zu einer gleichmäßigeren Oberflächenquali­ tät und zu eine besseren Ausnutzung des Rohstoffs Holz führt.

Bei allen angesprochenen Fertigungsverfahren führt das erfindungsgemäße Regelsystem zu einer deutlichen Verbesse­ rung der Standzeit der jeweils verwendeten Werkzeuge und zu einer gleichmäßigen und besseren Oberflächenqualität der zu bearbeitenden Werkstücke als bei einer herkömmlichen, ungere­ gelten Holzbearbeitungsmaschine.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsge­ mäße Regelsystem für einen oder mehrere Betriebsparameter entsprechende Sensoren und/oder Meßvorrichtungen zur Erfas­ sung der jeweiligen bearbeitungsspezifischen Betriebsdaten auf. Zur Verarbeitung der erfaßten Betriebsdaten verfügt das Regelsystem über eine Auswerteinheit. Der Bearbeitungs­ prozeß wird durch die parallel zur Bearbeitung zu erfassen­ den, bearbeitungsspezifischen Betriebsdaten mindestens eines der nachfolgenden Betriebsparameter charakterisiert. Vorzugsweise sind dies:

• - Körperschall,
• - Werkzeug-Temperatur,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Schnittbewegung zu­ ständigen Schnittmotors,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Vorschubbewegung zu­ ständigen Vorschubmotors,
• - radiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbei­ tungswerkzeug,
• - axiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeit­ ungswerkzeug,
• - tangentiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbei­ tungswerkzeug,
• - Krafteinwirkung auf ein Werkstück,
• - Abweichungen von einer Vorschubrichtung,
• - Lageveränderungen des Holzbearbeitungswerkzeugs.

Je nach ausgewählten Betriebsparametern sind dabei vom Aufbau z. T. sehr unterschiedliche Sensoren und/oder Meßvor­ richtungen notwendig. Diese sind dabei so ausgelegt, daß sie während der Bearbeitung die bearbeitungsspezifischen Be­ triebsdaten des oder der jeweiligen Betriebsparameter kontinuierlich oder getaktet erfassen und als Datenstrom an die Auswerteeinheit weiterleiten. Dabei ist es nicht immer notwendig Absolutwerte zu übertragen, häufig reicht es aus, die Änderung eines Meßwertes zu erfassen und weiterzulei­ ten. Bei einem annähernd kontinuierlichen Bearbeitungspro­ zeß kann sich dadurch eine erhebliche Datenreduktion erge­ ben.

Die Erfassung der bearbeitungsspezifischen Betriebsdaten des Betriebsparameters Körperschall erfolgt vorzugsweise durch eine direkte Messung am Gehäuse der Holzbearbeitungs­ maschine. Als Sensoren dienen dazu beispielsweise piezoelek­ trische Beschleunigungsaufnehmer, die die akustischen Schwingungen der Maschinenoberfläche unabhängig von einer sich möglicherweise ändernden Raum-Akustik messen. Die An­ bringung der Sensoren am Gehäuse der Holzbearbeitungsmaschi­ ne hat zudem den Vorteil, daß ohne weitreichende Eingriffe oder Umbauten der Maschine, eine schnelle und einfache Montage des erfindungsgemäßen Regelsystems z. B. auch an älteren Maschinen erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteeinheit einen Speicher auf, in dem für jeden erfaß­ baren Betriebsparameter mindestens ein Referenzwert ab­ gespeichert wird. Diese Referenzwerte sind beispielsweise empirisch, auf der Basis von mehr oder weniger umfangrei­ cher Versuchsreihen oder aufgrund von Einzelversuchen, z. B. beim Einrichten der Holzbearbeitungsmaschine, zu ermitteln. Sie können aber auch manuell eingegeben werden. Bei der gleichzeitigen Erfassung von Betriebsdaten aus mehreren un­ terschiedlichen Betriebsparametern, ist auch eine Verknüp­ fung mehrerer Referenzwerte pro Betriebsparameter mit den entsprechenden Referenzwerten der anderen Betriebsparame­ ter, z. B. in Form einer Matrix oder einer Funktion, denk­ bar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteinheit in der Lage, die bearbeitungsspezifischen Be­ triebsdaten der erfaßbaren Betriebsparameter mit den dazuge­ hörigen Referenzwerten zu vergleichen und aus diesem Ver­ gleich die zulässige Bearbeitungsgeschwindigkeit und/oder die entsprechende Änderung der aktuellen Bearbeitungsge­ schwindigkeit zu berechnen.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Dreh­ zahl des für die Vorschubbewegung und/oder die Drehzahl des für die Schnittbewegung zuständigen Motors durch die Auswerteinheit regelbar. Die Drehzahl oder die Drehzahlen sind dabei vorzugsweise mittels Frequenzumformer einstell­ bar. Die Erfindung schließt auch Varianten ein, bei denen die Drehzahl des jeweiligen Motors auf andere Art, z. B. über eine Schlupfsteuerung oder durch eine Veränderung der Polpaarzahl, eingestellt wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehzahl des Vorschubmotors und/oder die Drehzahl des Schnittmotors durch die Auswerteinheit derart regelbar, daß die aus der geregelten Drehzahl resultierende Bearbeitungs­ geschwindigkeit der berechneten Bearbeitungsgeschwindigkeit angepaßt wird. Dadurch ist eine schnelle Nachregelung und Anpassung der aktuellen Bearbeitungsgeschwindigkeit an die optimale berechnete Bearbeitungsgeschwindigkeit möglich.

In einer weiteren Variante der Erfindung ist die berechnete Bearbeitungsgeschwindigkeit mittels eines variablen Eingabe­ werts in der Höhe modifizierbar. Der variable Eingabewert ist dabei vorzugsweise prozentual einstellbar, wobei in einer Variante die mittlere Einstellung des Eingabewertes einer Eingabe von 100% entspricht. Bei einer ausschließli­ chen Regelung der Vorschubgeschwindigkeit wird z. B. durch Eingabe eines höheren Wertes in einem entsprechend höheren Bereich der Vorschubgeschwindigkeit gearbeitet, bzw. bei Eingabe eines niedrigeren Wertes in einem entsprechend niedrigeren Bereich. Mit einer derartigen Einstellmöglich­ keit kann alternativ zwischen hoher Qualität (d. h. Einstell­ wert < 100%) und hohem Durchsatz (d. h. Einstellwert < 100%) gewählt werden. Im Gegensatz dazu wird bei einer Regelung der Schnittgeschwindigkeit eine höhere Qualität, nicht wie bei der Vorschubbewegung durch eine Verringerung, sondern durch eine Erhöhung der entsprechenden Geschwindigkeit er­ zielt.

Ein Verfahren zur Regelung Bearbeitungsgeschwindigkeit, ins­ besondere einer Vorschub- und/oder Schnittgeschwindigkeit, wird durch die Merkmale des Anspruchs 14 charakterisiert.

Dabei wird eine Bearbeitungsgeschwindigkeit bei Verwendung mindestens eines Bearbeitungswerkzeugs während eines Holzbe­ arbeitungsvorgangs durch parallel zur Bearbeitung ermittel­ ter, bearbeitungsspezifischer Betriebsdaten mindestens ei­ nes Betriebsparameters, insbesondere des Körperschalls, ge­ regelt.

Hinsichtlich der Vorteile dieses Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen betreffend des Regelsystems zur Rege­ lung einer Bearbeitungsgeschwindigkeit während eines Holzbe­ arbeitungsvorgangs verwiesen.

Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels entsprechender Meßvorrichtungen und/oder Sensoren die bearbeitungsspezifischen Betriebsdaten von mindestens einem der folgenden als Regelparameter dienenden Betriebspa­ rameter erfaßt. Dies sind:

• - Körperschall,
• - Werkzeug-Temperatur,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Schnittbewegung zu­ ständigen Schnittmotors,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Vorschubbewegung zu­ ständigen Vorschubmotors,
• - radiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungswerk­ zeug,
• - axiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungswerkzeug,
• - tangentiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungs­ werkzeug,
• - Krafteinwirkung auf ein Werkstück,
• - Abweichungen von einer Vorschubrichtung,
• - Lageveränderungen des Holzbearbeitungswerkzeugs.

Die erfaßten Betriebsdaten werden daraufhin einer Auswert­ einheit zur weiteren Verarbeitung zugeführt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Körperschall während der Bearbeitung am Gehäuse einer Holzbearbeitungsmaschine gemessen.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die direkte Messung des Körperschalls am Maschinengehäuse unabhängig von der Raum-Akustik ist und ohne weitreichende Eingriffe oder Umbauten der Maschine eine schnelle Aufnahme der bearbei­ tungsspezifischen Körperschalldaten ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird für jeden erfaßbaren Betriebsparameter mindestens ein Referenz­ wert in der Auswerteinheit gespeichert, wobei der jeweilige Referenzwert vorzugsweise bei einem Einrichten der Holzbear­ beitungsmaschine gemessen und abgespeichert wird.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die bearbeitungsspezifischen Betriebsda­ ten der er faßbaren Betriebsparameter während der Bearbei­ tung in der Auswerteinheit jeweils mit dem entsprechenden Referenzwert verglichen. Vorzugsweise wird auf der Grundla­ ge dieses Vergleichs eine zulässige Bearbeitungsgeschwindig­ keit berechnet und die Drehzahl des entsprechenden Motors daraufhin soweit nachgeregelt, bis die aktuelle Bearbei­ tungsgeschwindigkeit der berechneten zulässigen Bearbei­ tungsgeschwindigkeit entspricht.

In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird die Drehzahl des Vorschubmotors und/oder die Drehzahl des Schnittmotors über einen Frequenzumformer eingestellt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahren wird die berechnete Bearbeitungsgeschwindigkeit durch einen variabel einzustellenden Eingabewert, der vorzugsweise prozentual eingegeben wird, in der Höhe modifiziert, wobei in einer Variante bei einer mittleren Einstellung ein Eingabewert von 100% eingestellt wird.

Wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren z. B. nur die Vor­ schubgeschwindigkeit geregelt, so wird bei Eingabe eines hö­ heren Wertes in einem entsprechend höheren Bereich der Vor­ schubgeschwindigkeit gearbeitet, bzw. bei Eingabe eines niedrigeren Wertes in einem entsprechend niedrigeren Be­ reich.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Signal­ verlaufs in einem erfindungsgemäßen Regelsystem.

In der Figur ist schematisch der Signalverlauf in einem Regelungssystem zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit einer Holzsägemaschine 6 dargestellt.

Mittels einer Eingabevorrichtung 1, deren mittlere Einstel­ lung 100% beträgt, wird ein vom Bediener zu variierendes Eingangssignal 2 einem Frequenzumformer 3 zugeführt, dessen Ausgangssignal 4 einen Vorschubmotor 5 steuert. Der Vor­ schubmotor 5 ist Teil einer Holzbearbeitungsmaschine, die in diesem Beispiel als eine Holzsägemaschine 6 ausgeführt ist. Der Vorschubmotor 5 führt mittels Reibräder 7 ein Holz­ werkstück 8 zu einem als Holzbearbeitungswerkzeug dienenden Kreissägeblatt 9. Eine sich aus der Drehzahl des Vorschubmo­ tors 5 ergebenen Vorschubgeschwindigkeit 10 ist abhängig vom Ausgangssignal 4 des Frequenzumformers 3. Die Vorschub­ geschwindigkeit 10, die in diesem Beispiel eine regelbare Bearbeitungsgeschwindigkeit darstellt, bestimmt wesentlich den Bearbeitungsprozeß 11, von dessen unterschiedlichen Be­ triebsparametern, hier nur der Körperschall 12 als Ausgangs­ signal eines Regelkreises dargestellt ist.

Der Körperschall 12 ist abhängig von der Belastung des Kreissägeblattes 9 und wird mittels eines Körperschallauf­ nehmers 13 während eines Sägeschnittes am Maschinengehäuse aufgenommen. Aus dem vom Körperschallaufnehmer 13 geliefer­ ten Gesamtsignal 14 wird mittels Filterstufen 15 ein den Bearbeitungsprozeß 11 charakterisierendes Signal 16 heraus­ gefiltert und einer Auswerteinheit 17 zugeführt.

In diesem Beispiel sind die Filterstufen 15 nicht Teil der Auswerteinheit 17, sondern stellen ein eigenständiges Glied in der Signalkette dar. Es ist aber ebenso denkbar die Fil­ terstufen 15 als Teil des Körperschallaufnehmers 13 oder als Teil der Auswerteinheit 17 anzusehen.

In der Auswerteinheit 17 wird das gefilterte Körperschall­ signal 16 einem Vergleicher 18 zugeführt, der das gefilter­ te Körperschallsignal 16 mit einem Referenzwert 19 ver­ gleicht. Das Ergebnis 20 des Vergleichs wird einer Steuer­ einheit 21 zugeführt, die ein Steuersignal 22 erzeugt, das kompatibel zu dem Eingangssignal 2 ist. Je nach dem, ob das gefilterte Körperschallsignal 16 den Referenzwert 19 unterschreitet oder überschreitet, wird von der Steuerein­ heit 21 ein größeres oder ein kleineres Steuersignal 22 erzeugt, das dann im Knotenpunkt 23 mit dem Eingangssi­ gnal 2 modifiziert wird.

Ein Ansteigen des Körperschalls 12, aufgrund einer erhöhten Belastung des Kreissägeblattes 9, würde in diesem Anwendungsbeispiel zu einem Überschreiten des Referenzwertes 19, zu einem kleineren Steuersignal 22, zu einem Abschwächen des Eingangssignals 2 im Knotenpunkt 23 und in Folge dessen zu einer Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit 10 füh­ ren.

Dadurch das der Bediener mittels der Eingabevorrichtung 1 das Eingangssignal 2 variieren kann, ist er in der Lage, den Regelbereich der Vorschubgeschwindigkeit 10 in der Höhe zu modifizieren. Die mittlere Einstellung der Eingabevor­ richtung 1 ist mit 100% angegeben. Der sich aus dieser Ein­ stellung ergebende Regelbereich der Vorschubgeschwindig­ keit 10 stellt einen optimalen Kompromiß zwischen hoher Qualität und hohem Durchsatz dar. Bei Eingabe eines höheren Wertes wird in einem entsprechend höheren Bereich der Vor­ schubgeschwindigkeit 10 und mit einem dementsprechend größeren Durchsatz gearbeitet, bzw. bei Eingabe eines niedrigeren Wertes in einem entsprechend niedrigeren Be­ reich mit höherer Qualität.

Claims (24)

1. Regelsystem zur Regelung mindestens einer Bearbeitungs­ geschwindigkeit, insbesondere einer Vorschub- und/oder einer Schnittgeschwindigkeit, bei Verwendung von minde­ stens einem Holzbearbeitungswerkzeug während eines Holzbearbeitungsvorgangs dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem mindestens einen Betriebsparameter, insbesondere Körperschall (12), als Regelparameter ver­ wendet.

2. Regelsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Holzbearbeitungsvorgang durch Zerspanen mit geometrisch bestimmter und/oder mit geometrisch unbestimmter Schneide, insbesondere durch Drehen, Fräsen, Hobeln, Bohren, Sägen oder Schleifen erfolgt.

3. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem für einen oder mehrere Betriebsparameter entsprechende Sensoren und/oder Meßvorrichtungen zur Erfassung von bearbeitungsspezifischen Betriebsdaten aufweist und daß das Regelsystem über eine Auswerteinheit (17) zur Verarbeitung der erfaßten Betriebsdaten verfügt.

4. Regelsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Meß­ vorrichtungen und/oder der Sensoren die bearbeitungs­ spezifischen Betriebsdaten von mindestens einem der Be­ triebsparameter

• - Körperschall (12),
• - Werkzeug-Temperatur,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Schnittbewegung zu­ ständigen Schnittmotors,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Vorschubbewegung zu­ ständigen Vorschubmotors (5),
• - radiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungswerk­ zeug,
• - axiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungs­ werkzeug,
• - tangentiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungs­ werkzeug,
• - Krafteinwirkung auf ein Werkstück,
• - Abweichungen von einer Vorschubrichtung,
• - Lageveränderungen des Holzbearbeitungswerkzeugs

erfaßbar sind.

5. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperschall (12) während der Bearbeitung am Gehäuse einer Holzbearbei­ tungsmaschine (6) meßbar ist.

6. Regelsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinheit (17) einen Speicher aufweist, in dem für jeden erfaßbaren Be­ triebsparameter mindestens ein Referenzwert (19) ab­ speicherbar ist.

7. Regelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteinheit (17) die bearbeitungsspezi­ fischen Betriebsdaten der er faßbaren Betriebsparameter mit den dazugehörigen Referenzwerten zu vergleichen sind und aus diesem Vergleich die zulässige Bearbei­ tungsgeschwindigkeit und/oder die entsprechende Ände­ rung der aktuellen Bearbeitungsgeschwindigkeit bere­ chenbar ist.

8. Regelsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des für die Vorschub­ bewegung und/oder die Drehzahl des für die Schnittbewe­ gung zuständigen Motors durch die Auswerteeinheit re­ gelbar ist.

9. Regelsystem nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die die Drehzahl des Vorschubmotors (5) und/oder die Drehzahl des Schnittmotors mittels eines Frequenz­ umformers (3) einstellbar ist.

10. Regelsystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Vorschubmo­ tors (5) und/oder die Drehzahl des Schnittmotors durch die Auswerteeinheit (17) derart regelbar ist, daß eine aus der geregelten Drehzahl resultierende Be­ arbeitungsgeschwindigkeit der berechneten Bearbei­ tungsgeschwindigkeit anzupassen ist.

11. Regelsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß mittels eines variablen Eingabewertes die berechnete Bearbeitungsgeschwindig­ keit in der Höhe modifizierbar ist.

12. Regelsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der variable Eingabewert prozentual einstellbar ist.

13. Regelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittlere Einstellung des Eingabewertes dem Eingabewert 100% entspricht.

14. Verfahren zur Regelung mindestens einer Bearbei­ tungsgeschwindigkeit, insbesondere einer Vorschub- und/oder Schnittgeschwindigkeit, bei Verwendung von mindestens einem Holzbearbeitungswerkzeug während eines Holzbearbeitungsvorgangs, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsgeschwindigkeit durch mindestens einen Betriebsparameter, insbesondere Körperschall (12), geregelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Meßvorrichtungen und/oder Sensoren bear­ beitungsspezifische Betriebsdaten von mindestens einem der Betriebsparameter:

• - Körperschall (12),
• - Werkzeug-Temperatur,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Schnittbewegung zu­ ständigen Schnittmotors,
• - Leistungsaufnahme eines für eine Vorschubbewegung zuständigen Vorschubmotors (5),
• - radiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungs­ werkzeug,
• - axiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbeitungs­ werkzeug,
• - tangentiale Krafteinwirkung auf ein Holzbearbei­ tungswerkzeug,
• - Krafteinwirkung auf ein Werkstück,
• - Abweichungen von einer Bearbeitungsrichtung,
• - Lageveränderungen des Holzbearbeitungswerkzeugs

erfaßt und einer Auswerteinheit (17) zur weiteren Ver­ arbeitung zugeführt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körperschall (12) während der Bearbeitung am Gehäuse einer Holzbearbei­ tungsmaschine (6) gemessen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden erfaßbaren Betriebspara­ meter mindestens ein Referenzwert (19) in der Auswer­ teinheit (17) gespeichert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Referenzwert (19) bei einem Einrich­ ten einer Holzbearbeitungsmaschine (6) gemessen und abgespeichert wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeitungsspezifischen Be­ triebsdaten der er faßbaren Betriebsparameter während der Bearbeitung in der Auswerteinheit (17) jeweils mit den entsprechenden abgespeicherten Referenzwerten (19) verglichen werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundlage des Vergleichs von aktuellen Be­ triebsdaten und gespeicherten Referenzwerten eine zulässige Bearbeitungsgeschwindigkeit berechnet wird und die Drehzahl des für die Vorschubbewegung und/o­ der die Drehzahl des für die Schnittbewegung zuständi­ gen Motors daraufhin soweit nachgeregelt wird, bis die aktuelle Bearbeitungsgeschwindigkeit der berech­ neten zulässigen Bearbeitungsgeschwindigkeit ent­ spricht.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Vorschubmotors (5) und/oder die Drehzahl des Schnittmotors über einen Frequenzumfor­ mer (3) eingestellt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, da­ durch gekennzeichnet, daß die berechnete Bearbei­ tungsgeschwindigkeit durch einen variabel einzustel­ lenden Eingabewert in der Höhe modifiziert wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabewert prozentual eingegeben wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mittleren Einstellung des Eingabewertes der Eingabewert 100% eingegeben wird.