DE202019100128U1

DE202019100128U1 - Holzbearbeitungsmaschine und Steuerungsvorrichtung für eine Holzbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE202019100128U1
Application number: DE202019100128.3U
Authority: DE
Original assignee: Altendorf GmbH
Current assignee: Altendorf GmbH
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2029-01-12

Abstract

Holzbearbeitungsmaschine (1), insbesondere Kreissägemaschine, mit einer Steuerungsvorrichtung (100), wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst:
- eine Sensoreinheit (120, 121) zur Erfassung einer Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches,
- eine Benutzerschnittstelle (110, 111),
- eine mit der Sensoreinheit (120, 121) und der Benutzerschnittstelle (110, 111) signaltechnisch gekoppelte Steuerungseinheit (130), die eingerichtet ist, um
◯ von der Sensoreinheit (120, 121) ein die Vorschubgeschwindigkeit charakterisierendes Vorschubsensorsignal zu empfangen,
◯ ein eine Sollgeschwindigkeit für das Werkstück und/oder den Werkstücktisch charakterisierendes Sollgeschwindigkeitssignal zu empfangen und/oder zu erzeugen,
◯ aus dem Vorschubsensorsignal und dem Sollgeschwindigkeitssignal ein Abweichungssignal zu erzeugen, welches eine Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, und
◯ an die Benutzerschnittstelle (110, 111) das Abweichungssignal zu senden,
- wobei die Benutzerschnittstelle (110, 111) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit des von der Steuerungseinheit (130) empfangenen Abweichungssignals dem Benutzer die Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zu signalisieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Kreissägemaschine wie beispielsweise eine Formatkreissäge, mit einer Steuerungsvorrichtung. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine solche Holzbearbeitungsmaschine. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Holzbearbeitungsmaschine.
Bei vielen Werkzeugmaschinen, so beispielsweise auch bei Holzbearbeitungsmaschinen und insbesondere bei Kreissägen, werden die maschinenseitigen Fertigungsparameter, wie beispielsweise die Auswahl des Schneidwerkzeugs, der Schnittgeschwindigkeit, der Schnitttiefe, des Schnittvorschubs, ggf. des Schneidwerkzeugüberstands, der Schnittbreite sowie zusätzlicher Hilfsmaßnahmen wie Kühlung, Kühlmittelzufuhr, Absaugung etc. durch den Benutzer vorgewählt, eingestellt oder manuell beeinflusst. Ein Benutzer einer Holzbearbeitungsmaschine kann somit den Bearbeitungsprozess durch die Einstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Fertigungsparameter beeinflussen. Grundsätzlich ergibt dies den Vorteil, dass der Benutzer die Werkzeugmaschine zur Bearbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien einsetzen kann, beispielsweise können Kreissägen zur Holzbearbeitung für Holzwerkstoffe wie Spanfaserplatten, MDF-Platten und OSB-Platten, für Massivholz sowie zur Leichtmetall- und Kunststoffbearbeitung eingesetzt werden und diese Werkstoffe in unterschiedlichen Materialstärken verarbeiten. Nachteilig ist aber, dass durch Auswahl einer ungünstigen Kombination von Fertigungsparametern oder eines ungünstig gewählten Fertigungsparameters die Schnittqualität, also beispielsweise die Optik oder Oberflächengüte der Schneidkante oder die Schneidkantenrauigkeit qualitativ nachteilig ausfallen kann und der Schneidwerkzeugverschleiß sich erhöht. Unter Schnittqualität ist hierbei nicht die Maßhaltigkeit des zugeschnittenen Werkstücks an sich zu verstehen, sondern weitergehende Anforderungen, so soll zum Beispiel verhindert werden, dass durch lokale Überhitzungen Brandmarken in der Schneidkante entstehen und die Schneidkante soll eine hohe Oberflächenqualität mit geringer Rauheit aufweisen, die sie als Sichtkante qualifiziert oder für eine direkte Weiterverarbeitung, beispielsweise im Fall des Holzzuschnitts für eine Verleimung, Kantenanleimung und dergleichen, geeignet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Holzbearbeitungsmaschine, eine Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Holzbearbeitungsmaschine bereitzustellen, welche eine bessere Schnittqualität und/oder eine verlängerte Standzeit von Sägeblättern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Kreissägemaschine, mit einer Steuerungsvorrichtung, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches, eine Benutzerschnittstelle, eine mit der Sensoreinheit und der Benutzerschnittstelle signaltechnisch gekoppelte Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, von der Sensoreinheit ein die Vorschubgeschwindigkeit charakterisierendes Vorschubsensorsignal zu empfangen, ein eine Sollgeschwindigkeit für das Werkstück und/oder den Werkstücktisch charakterisierendes Sollgeschwindigkeitssignal zu empfangen und/oder zu erzeugen, aus dem Vorschubsensorsignal und dem Sollgeschwindigkeitssignal ein Abweichungssignal zu erzeugen, welches eine Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, und an die Benutzerschnittstelle das Abweichungssignal zu senden, wobei die Benutzerschnittstelle ausgebildet ist, um in Abhängigkeit des von der Steuerungseinheit empfangenen Abweichungssignals dem Benutzer die Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zu signalisieren.
Grundsätzlich kann der Benutzer den Werkstückvorschub von Hand steuern bzw. ausführen. Die Vorschubgeschwindigkeit, mit der sich das Werkstück relativ zu einem Werkzeug bewegt, wird somit im Wesentlichen durch einen Benutzer bestimmt. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein zu sägendes Werkstück von dem Benutzer auf einem Rollwagen einer Kreissäge abgelegt und anschließend auf ein Kreissägeblatt in Schnittrichtung zubewegt wird. Der die Unterlage für das Werkstück bildende Rollwagen wird dabei mitbewegt. Von dem Benutzer muss daher beim Vorschieben des Werkstücks sowohl die Schnittkraft als auch die zwischen dem Rollwagen und einem Maschinengestell herrschende Reibung überwunden werden. Die Vorschubbewegung kann auch servounterstützt durchgeführt werden, wie es beispielsweise in der EP 0 800 894 B1 beschrieben ist.
Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass in Fertigungsprozessen sowohl die Schnittqualität als auch die Standzeit des Schneidwerkzeugs davon abhängig sind, dass das zu bearbeitende Material mit optimalen Fertigungsparametern bearbeitet wird. Bei der Bedienung von Holzbearbeitungsmaschinen kommt es nach Erkenntnis der Erfinder aber vor, dass von diesen optimalen Fertigungsparametern abgewichen wird oder eine ungünstige Kombination von maschinenseitigen Parametern eingestellt wird. Das Abweichen von den optimalen Fertigungsparametern liegt unter anderem daran, dass das Einstellen und Beibehalten von Fertigungsparametern erfahrungsabhängig ist. Häufig weichen somit wenig erfahrene Benutzer von Holzbearbeitungsmaschinen von den optimalen Fertigungsparametern ab. Ferner ist es schwierig die Fertigungsparameter während eines Schnittes beizubehalten, wenn ein Bauteil einen langen Schnitt erfordert.
Die Sensoreinheit ist derart angeordnet und ausgebildet, dass diese eine Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches erfassen kann. Die Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches ist insbesondere die Geschwindigkeit, mit der sich das Werkstück und/oder der Werkstücktisch in Vorschubrichtung relativ zu einem Werkzeug bewegt. Bei einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Kreissägemaschine, ist die Vorschubgeschwindigkeit meist parallel zu einer von einem Sägeblatt gebildeten Sägelinie. Die Erfassung der Vorschubgeschwindigkeit durch die Sensoreinheit kann durch noch im Folgenden näher erläuterte Sensoren durchgeführt werden.
Die Sensoreinheit ist vorzugsweise signaltechnisch mit der Steuerungseinheit gekoppelt. Ferner vorzugsweise ist die Steuerungseinheit elektrisch leitend mit der Sensoreinheit verbunden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Steuerungseinheit drahtlos mit der Sensoreinheit gekoppelt ist.
Die Steuerungseinheit empfängt oder erzeugt das Sollgeschwindigkeitssignal, welches die Sollgeschwindigkeit charakterisiert. Die Sollgeschwindigkeit ist insbesondere als eine bevorzugte Geschwindigkeit in Vorschubrichtung zu verstehen. Ferner kann die Sollgeschwindigkeit auch als bevorzugte Relativgeschwindigkeit zwischen einem Werkstück oder einem Werkstücktisch und einem Werkzeug, beispielsweise einem Sägeblatt, verstanden werden. Dies ist insbesondere bedeutend, wenn das Werkstück oder der Werkstücktisch selbst keine Bewegung im Betrieb ausführen, sondern das Werkzeug selbst, beispielsweise ein Sägeblatt, bewegt werden. Die Sollgeschwindigkeit ermöglicht insbesondere einen optimalen Fertigungsprozess. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass ein für das Material geeigneter Zahnvorschub erreicht wird, beispielsweise indem die Sollgeschwindigkeit an die Schnittgeschwindigkeit angepasst wird. Die Schnittgeschwindigkeit wird bei Kreissägemaschinen im Wesentlichen durch die Sägeblattdrehzahl und den Sägeblattdurchmesser gebildet. Die Schnittgeschwindigkeit berechnet sich aus dem Produkt aus Sägeblattdurchmesser, Sägeblattdrehzahl und Kreiszahl π. Die Steuerungseinheit kann die Sollgeschwindigkeit beispielsweise auf Basis hinterlegter Werte oder formelbasiert bestimmen.
Durch das Empfangen oder Erzeugen des Sollgeschwindigkeitssignals kann die Abweichung zwischen der von der Sensoreinheit erfassten Vorschubgeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit ermittelt werden. Zu diesem Zweck ist die Steuerungseinheit mit der Sensoreinheit signaltechnisch gekoppelt. Der Steuerungseinheit steht der Wert der Vorschubgeschwindigkeit zur Verfügung. Die Abweichung ist insbesondere ein Wert, der sich aus der Differenz des Werts der Sollgeschwindigkeit und des Werts der Vorschubgeschwindigkeit ergibt. Die Abweichung kann sich während der Bearbeitung eines Werkstückes ändern, insbesondere wenn sich die Vorschubgeschwindigkeit verändert. Die Sollgeschwindigkeit ist vorzugsweise für die Bearbeitung eines Werkstücks konstant. Darüber hinaus kann sich die Sollgeschwindigkeit entlang eines Schnittes verändern. Eine sich während des Schnittes verändernde Sollgeschwindigkeit kann beispielsweise vorgesehen werden, wenn das Werkstück eine sich entlang des Schnittes verändernde Stärke aufweist.
Die Benutzerschnittstelle ist derart ausgebildet, dass diese die Abweichung dem Benutzer signalisieren kann. Das Signalisieren der Abweichung bedeutet insbesondere, dass der Benutzer die Abweichung kognitiv erfassen kann. Insbesondere ist die Benutzerschnittstelle angeordnet und ausgebildet, dass ein Benutzer die Abweichung wahrnehmen kann, beispielsweise, wie im Folgenden noch erläutert, optisch oder akustisch. Die Abweichung kann beispielsweise über einen von einer Nulllinie entspringenden Balken dargestellt werden, wobei dieser Balken von der Nulllinie aus bei einer negativen Abweichung von der Sollgeschwindigkeit nach unten führt und bei einer positiven Abweichung von der Sollgeschwindigkeit nach oben führt.
Zu den Holzbearbeitungsmaschinen gehören beispielsweise Kreissägen, Formatkreissägen, Hobelmaschinen und Fräsmaschinen, die auch als Kreissäge-Fräsmaschinen ausgeführt sein können. Ferner sind Bandsägen, computergesteuerte Bearbeitungszentren, Kantenanleimmaschinen und Schleifmaschinen Holzbearbeitungsmaschinen. Schleifmaschinen für die Holzbearbeitung können als Breitbandschleifmaschinen sowie Langband- und Kantenschleifmaschinen ausgeführt werden. Außerdem werden Holzbearbeitungsmaschinen als Bürstmaschinen, Bohrmaschinen, Druckbalkensägen, Plattenaufteilsägen und Poliermaschinen, insbesondere Kantenpoliermaschinen, bereitgestellt.
Der erfindungsgemäßen Holzbearbeitungsmaschine liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Vorschubgeschwindigkeit einer der wesentlichen Fertigungsparameter für Holzbearbeitungsmaschinen, insbesondere Kreissägemaschinen, ist und dass dieser wesentliche Fertigungsparameter für einen Benutzer einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Kreissägemaschine, häufig nicht konstant gehalten oder nicht eingestellt werden kann. Infolgedessen kommt es regelmäßig zu Abweichungen von einer Sollgeschwindigkeit, die die Qualität des gefertigten Werkstückes und darüber hinaus gegebenenfalls auch die Effizienz des Sägeprozesses reduzierte.
Durch die Signalisierung der Abweichung zwischen einer Sollgeschwindigkeit und der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit wird dem Benutzer einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Kreissägemaschine, signalisiert, ob er die Vorschubgeschwindigkeit erhöhen, reduzieren oder beibehalten soll. Auf diese Weise wird der Fertigungsprozess verbessert. Insbesondere sind keine aufwändigen technischen Vorrichtungen wie Antriebe erforderlich. Besonders bei Werkstücken mit langen Sägeschnitten wird die Effizienz und Qualität des Fertigungsprozesses erhöht. Ferner kann die Standzeit des Werkzeugs, beispielsweise des Sägeblattes, verbessert werden.
Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass Holzbearbeitungsmaschinen, insbesondere Kreissägemaschinen, auch von unerfahrenen Benutzern bedient werden. Gerade für unerfahrene Benutzer bietet die erfindungsgemäße Holzbearbeitungsmaschine die Möglichkeit, die Vorschubgeschwindigkeit zu kontrollieren und bei Bedarf zu korrigieren. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Vorschubgeschwindigkeit von einem Vorarbeiter kontrolliert wird und dieser korrigierend unterstützen kann. Folglich ist die Varianz in der Vorschubgeschwindigkeit reduziert, sodass insgesamt ein besserer Fertigungsprozess realisiert werden kann und darüber hinaus weniger erfahrenes Personal eingesetzt werden kann.
Die Sollgeschwindigkeit kann durch werkstückbezogene Materialparameter und werkzeugbezogene Werkzeugparameter beeinflusst werden. Materialparameter können beispielsweise die Materialhärte, die Materialhomogenität und Werkstückgeometriewerte, wie beispielsweise die Werkstückstärke, sein. Werkzeugparameter können beispielsweise die Drehzahl des Sägeblatts, die Leistung und das Drehmoment des Sägeblatt- und/oder Vorschubantriebs und die Anzahl der Sägezähne am Sägeblatt sein.
In einer bevorzugten Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine ist vorgesehen, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, um eine Sollgeschwindigkeit einzugeben und aus der eingegebenen Sollgeschwindigkeit das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen, und die Steuerungseinheit eingerichtet ist, um das Sollgeschwindigkeitssignal von der Benutzerschnittstelle zu empfangen. Die Sollgeschwindigkeit kann bei dieser Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine durch einen Benutzer an der Benutzerschnittstelle eingegeben werden. Darüber hinaus kann die Eingabe der Sollgeschwindigkeit an der Benutzerschnittstelle auch elektronisch erfolgen, beispielsweise über einen Leitrechner.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, um Fertigungsprozessdaten einzugeben und aus den eingegebenen Fertigungsprozessdaten ein Prozessdatensignal zu erzeugen, und die Steuerungseinheit eingerichtet ist, um das Prozessdatensignal von der Benutzerschnittstelle zu empfangen und mittels des Prozessdatensignals das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen. Fertigungsprozessdaten können beispielsweise die im Vorherigen erläuterten Materialparameter und Werkzeugparameter umfassen. Die Fertigungsprozessdaten können von einem Bediener an der Benutzerschnittstelle eingegeben werden, sodass das Prozessdatensignal erzeugt werden kann. Außerdem können die Fertigungsprozessdaten zumindest teilweise durch einen Sensor erfasst werden. Beispielsweise kann die Werkstückstärke mit einem Sensor ermittelt werden, der ein die Werkstückstärke charakterisierendes Sensorsignal erzeugt und der Steuerungseinheit zur Verfügung stellt. Anstatt der Eingabe der Fertigungsprozessdaten an der Benutzerschnittstelle durch einen Bediener können die Fertigungsprozessdaten auch aus Fertigungsvorplanungsdaten ermittelt werden. Die Fertigungsvorplanungsdaten können beispielsweise die Materialart, die Werkstückstärke, die Schnittgeschwindigkeit und die Werkzeugart umfassen.
Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit kann beispielsweise auf Basis von Kombinationen aus Material und Werkzeug erfolgen. Beispielsweise kann für eine Material-Werkzeug-Paarung eine Sollgeschwindigkeit in der Steuerungseinheit hinterlegt sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinheit das Sollgeschwindigkeitssignal auf Basis eines Werkstoffs und einer Materialstärke erzeugt. Vorzugsweise sind in der Steuerungseinheit für Werkstoff-Materialstärke-Paarungen vordefinierte Sollgeschwindigkeiten hinterlegt. Beispielsweise kann eine Sollgeschwindigkeit von üblicherweise 40 Metern pro Minute für eine 2 Millimeter starke Hartfaserplatte in der Steuerungseinheit hinterlegt sein.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinheit eine Sollgeschwindigkeit auf Basis einer vorgegebenen Drehzahl, eines vorgegebenen Zahnvorschubs und einer vorgegebenen Schneidenanzahl am Sägeblatt bestimmt. Die Steuerungseinheit kann beispielsweise durch eine Multiplikation der Drehzahl, des Zahnvorschubs und der Schneidenanzahl die Sollgeschwindigkeit bestimmen.
Bei der Bestimmung der Sollgeschwindigkeit können auch weitere Sensordaten berücksichtigt werden oder die Sollgeschwindigkeit wird ausschließlich auf Basis von Sensordaten bestimmt. Beispielsweise können die Sägeblatttemperatur, die Vorschubkraft am Sägeblatt, die Spannung oder Dehnung am Sägeblatt oder an einer Sägeblattführung berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann die Sollgeschwindigkeit unmittelbar aus einem Sensorsignal bestimmt werden, beispielsweise auf Basis eines akustischen Signals.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Holzbearbeitungsmaschine ist vorgesehen, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, auf eine Kalkulationsspeichereinheit zuzugreifen, wobei die Kalkulationsspeichereinheit vordefinierte Sollgeschwindigkeiten für Kombinationen aus Fertigungsprozessdaten aufweist.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinheit ein Rotationsmesssystem mit einem Reibrad und/oder einem Seilzug umfasst, wobei vorzugsweise das Rotationsmesssystem zumindest teilweise an einem Rollwagen einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Kreissägemaschine anordenbar ist.
Die Sensoreinheit kann beispielsweise einen Reibrad-Encoder umfassen oder als ein solcher ausgebildet sein. Ferner kann die Sensoreinheit als Seilzug-Sensor ausgebildet sein oder einen Seilzug-Sensor umfassen. Ein Seilzug-Sensor zeichnet sich dadurch aus, dass dieser ein auf eine Trommel gewickeltes Seil umfasst, dessen Achse mit einem Potenziometer oder Encoder gekoppelt ist. Das Seilende wird am Messobjekt befestigt. Bei einer Distanzänderung des Messobjektes zum Sensor entsteht eine Drehbewegung der Trommel. Diese Drehbewegung wird über einen Encoder oder ein Potenziometer in ein elektrisches Signal gewandelt und ausgegeben. Das Ende des Seiles kann beispielsweise an einem Rolltisch einer Kreissägemaschine angeordnet sein und somit die relative Position des Rolltisches zu der Trommel bestimmt werden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Sensoreinheit einen Beschleunigungssensor aufweist, wobei der Beschleunigungssensor vorzugsweise als Trägheitssensor ausgebildet ist. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Sensoreinheit ein magnetisch kodiertes Band umfasst, wobei das magnetisch kodierte Band absolut oder relativ kodiert ist. Des Weiteren kann die Sensoreinheit induktive Schleifen und/oder kapazitative Schleifen aufweisen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit einen Drehgeber umfasst, wobei der Drehgeber vorzugsweise an einem Vorschubantrieb angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Sensoreinheit einen Tachogenerator aufweisen. Darüber hinaus kann die Sensoreinheit ein Strichmuster und einen Sensor aufweisen, wobei der Sensor das Strichmuster auswertet.
Die im Vorherigen genannten möglichen Ausbildungen der Sensoreinheit sind insbesondere dafür geeignet, dass diese innerhalb der Holzbearbeitungsmaschine vorgesehen werden. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoreinheit von Umwelteinflüssen zumindest teilweise abgeschirmt ist. Darüber hinaus können Sensoreinheiten eingesetzt werden, die weniger robust ausgebildet sein müssen.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinheit ein optisches System umfasst, wobei vorzugsweise das optische System einen Lasersensor und/oder einen Infrarotsensor umfasst, und/oder die Sensoreinheit eine Kamera aufweist, und/oder die Sensoreinheit zur akustischen Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit ausgebildet ist, und/oder die Sensoreinheit die Vorschubgeschwindigkeit mittels einer Spannungs- und/oder Stromaufnahme ermittelt.
Ein optisches System sowie eine Kamera haben den Vorteil, dass diese an verschiedenen Positionen der Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, anordenbar sind, um ihre Funktion zu erfüllen. Beispielsweise kann eine Kamera auch an der Tischsäule befestigt sein. Durch die Anordnung von zwei oder mehr zu der Sensoreinheit gehörenden Sensoren, können ferner sogenannte Tot-Zonen vermieden werden. Tot-Zonen zeichnen sich dadurch aus, dass in diesen keine Geschwindigkeit durch einen Sensor erfasst werden kann.
Positions- und/oder Längenbestimmungen sowie Positioniereinrichtungen bzw. Positionserfassungen sind beispielsweise aus der DE 20 311 861 U1 , DE 20 121 583 U1 , DE 200 11 703 U1 und DE 3 122 621 A1 bekannt. Die DE 2 243 426 A beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer Sägemaschine, wobei die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks in Abhängigkeit einer Zugspannung im Sägewerkzeug gesteuert wird. Dieses Verfahren zielt darauf ab, Beschädigungen des Sägebands und Maßungenauigkeiten am Werkstück zu reduzieren, die auftreten, wenn bei einer Bandsäge mit zu hohem Vorschubdruck auf das Sägeband eingewirkt wird. Nachteilig hieran ist jedoch, dass das Verfahren eine nur speziell bei Bandsägeblättern erfassbare Eingangssignalgröße verwendet, die bei anderen Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Kreissägen, nicht abgreifbar ist. Nachteilig ist zudem, dass mit dem so vorbekannten Verfahren weder eine Verschleißminderung noch eine Verbesserung der Schnittqualität erreicht wird, sondern ausschließlich nachteilige Effekte vermieden werden, die durch die Verschränkung des Bandsägeblatts bei zu hohem Vorschubdruck entstehen.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine sieht vor, dass die Holzbearbeitungsmaschine umfasst: einen Rolltisch zum Auflegen eines Werkstücks, der relativ zu einem Sägeblatt verfahren werden kann, wobei die Benutzerschnittstelle eine Rolltischbremse umfasst oder die Benutzerschnittstelle als eine Rolltischbremse ausgebildet ist, die Rolltischbremse angeordnet und ausgebildet ist, den Rolltisch abzubremsen, und die Steuerungseinheit eingerichtet ist, ein die Rolltischbremse betätigendes Bremssignal zu erzeugen, wenn das Abweichungssignal eine positive Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert.
Eine positive Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit liegt vor, wenn die Vorschubgeschwindigkeit höher ist als die Sollgeschwindigkeit. Durch die Erzeugung des Bremssignals und der in Folge dessen betätigten Rolltischbremse erhöht sich der Widerstand zwischen dem Rolltisch und einem Maschinengestell. Ein Benutzer muss sodann eine höhere Kraft aufwenden, um den Rolltisch mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit zu verfahren. Da der Benutzer diese Kraft zumindest nicht sofort aufbringt, reduziert sich die Vorschubgeschwindigkeit. Die Abweichung zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit wird in Folge des Bremssignals geringer. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Rolltischbremse als Wirbelstrombremse ausgebildet.
Die Signalisierung der Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit mittels der Benutzerschnittstelle erfolgt bei dieser Fortbildung durch die Rolltischbremse. Die Signalisierung besteht darin, dass ein Benutzer die von der Rolltischbremse erzeugte Bremswirkung spürt. Es handelt sich somit um ein haptisches Signal. Besonders vorteilhaft ist diese Fortbildung, wenn die Benutzerschnittstelle neben der Rolltischbremse eine Signalvorrichtung zur optischen und/oder akustischen Signalisierung umfasst. Einem Benutzer kann sodann mittels der Signalvorrichtung signalisiert werden, dass die Sollgeschwindigkeit unterschritten wird, sodass der Benutzer die Vorschubgeschwindigkeit erhöht. Der Benutzer agiert in diesem Fall als Aktor. Einem Benutzer wird bei Überschreiten der Sollgeschwindigkeit hingegen mittels der Rolltischbremse die Abweichung signalisiert. In diesem Fall wirkt die Rolltischbremse initial als Aktor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Holzbearbeitungsmaschine ist die Benutzerschnittstelle als Griff mit einer Vibrationseinheit ausgebildet oder umfasst einen Griff mit einer Vibrationseinheit, wobei der Griff eingerichtet ist, bei Empfang des Abweichungssignals, die Vibrationseinheit zu aktivieren. Die Signalisierung der Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit erfolgt bei dieser Ausführungsvariante durch die Vibration des Griffes. Vorzugsweise unterscheidet sich die Vibration des Griffs in Abhängigkeit davon, ob es sich um eine positive oder negative Abweichung handelt. Beispielsweise kann sich die Frequenz der Vibration unterscheiden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Holzbearbeitungsmaschine ist vorgesehen, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, die Abweichung durch eine Ausgabe eines akustischen Signals und/oder eines optischen Signals zu signalisieren. Das optische Signal kann als eine digitale Anzeige und/oder eine analoge Anzeige der Sollgeschwindigkeit und/oder der Abweichung ausgebildet sein.
Das akustische Signal kann beispielsweise ein durchgängiger oder intervallartiger Ton sein. Insbesondere kann das akustische Signal als ein Warnton ausgebildet sein. Das optische Signal kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass dieses zwei oder mehr Leuchtfarben emittiert. Beispielsweise kann für einen Bereich einer geringen Geschwindigkeitsabweichung ein grünes Licht emittiert werden und für eine hohe Geschwindigkeitsabweichung ein rotes Licht emittiert werden. Beispielsweise kann das grüne Licht emittiert werden, wenn die Vorschubgeschwindigkeit weniger als 10 % von der Sollgeschwindigkeit abweicht. Ferner vorzugsweise kann ein grünes Licht bei weniger als 8 %, 5 %, 3 %, 2 %, 1 % und/oder 0,5 % Abweichung von der Sollgeschwindigkeit emittiert werden. Für alle Abweichungen, für die kein grünes Licht emittiert wird, kann ein rotes Licht emittiert werden. Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass das emittierte Licht blinkend ausgebildet ist. Darüber hinaus können verschiedene Blinkfrequenzen vorgesehen werden. Das akustische Signal kann ferner unterschiedliche Frequenzen für die Signalisierung der Vorschubgeschwindigkeit aufweisen.
Darüber hinaus kann das akustische Signal unterschiedliche Modulationen aufweisen. Ferner ist es bevorzugt, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, ein akustisches Signal an eine persönliche Schutzausrüstung (PSA) eines Benutzers zu übertragen.
Die Benutzerschnittstelle umfasst vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise einen Bildschirm. Das optische Signal kann ferner eine Anzeige optischer Symbole umfassen. Die Symbole können beispielsweise permanent beleuchtet oder auch blinkend sein. Darüber hinaus können auch die Symbole verschiedene Blinkfrequenzen aufweisen. Des Weiteren ist eine Ziffernanzeige denkbar, beispielsweise die prozentuale Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Benutzerschnittstelle an einem Trägersystem der Bedieneinheit und/oder einer Schutzhaube der Holzbearbeitungsmaschine angeordnet ist.
Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass die Benutzerschnittstelle an einem Winkelgehrungsanschlag und/oder an einem Parallelanschlag angeordnet ist.
Die Signalübertragungen der Benutzerschnittstelle können kabelgebunden oder kabellos sein. Die Holzbearbeitungsmaschine kann eine Datenbank umfassen, in der Sensordaten gespeichert werden. Ferner ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinheit eine maximale Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigt, wobei die Steuerungseinheit und/oder die Benutzerschnittstelle vorzugsweise eingerichtet ist bzw. sind, einem Benutzer eine Überschreitung der maximalen Vorschubgeschwindigkeit zu signalisieren. Die Datenbank kann darüber hinaus unterschiedliche Materialwerte umfassen, auf Basis derer die Sollgeschwindigkeit bestimmt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Holzbearbeitungsmaschine ist vorgesehen, dass diese eine Wartungseinheit zur Auswertung von Sensordaten der Sensoreinheit und/oder von Daten eines Vorschubantriebs umfasst, die eingerichtet ist, ein Geschwindigkeitssignal, ein Stromaufnahmesignal und/oder ein Drehmomentsignal auszuwerten, wobei die Wartungseinheit ferner eingerichtet ist, auf Basis des ausgewerteten Geschwindigkeitssignals, des Stromaufnahmesignals und/oder des Drehmomentsignals eine Restwelligkeit und/oder eine Antriebsüberlastung zu detektieren.
Auf Basis der im Vorherigen genannten Signale kann beispielsweise ermittelt werden, wann Wartungsarbeiten erforderlich sein können. Darüber hinaus kann die Wartungseinheit die Signale derart verarbeiten, dass ein Wechselbedarf für das Sägeblatt oder ein Vorritzsägeblatt einer Kreissägemaschine ermittelt wird.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Holzbearbeitungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass diese umfasst einen mit einem Vorschubantrieb gekoppelten Handkraftsensor, einen mit der Steuerungseinheit und dem Vorschubantrieb signaltechnisch gekoppelten Steuersignalgenerator zur Steuerung der Leistung des Vorschubantriebs, wobei der Steuersignalgenerator eingerichtet ist, die Leistung des Vorschubantriebs zu erhöhen, wenn eine negative Abweichung ermittelt wurde, und zu reduzieren, wenn eine positive Abweichung ermittelt wurde.
Der Vorschubantrieb kann als Servoantrieb ausgebildet sein, der einen Benutzer motorisch bei der Durchführung eines Sägeschnittes unterstützt. Diese motorische Unterstützung kann genutzt werden, um eine kontinuierliche Vorschubgeschwindigkeit zu realisieren, die möglichst der Sollgeschwindigkeit entspricht. Im Falle, dass der Benutzer die Sollgeschwindigkeit überschreitet, sodass die Vorschubgeschwindigkeit größer ist als die Sollgeschwindigkeit, stellt der Vorschubantrieb eine geringere Kraft bereit, sodass der Benutzer eine höhere Vorschubkraft selbst aufbringen muss. In der Regel wird die Vorschubgeschwindigkeit damit geringer. Der gegenteilige Fall kann durch ein entsprechendes Steuersignal erzielt werden, nämlich, wenn die Vorschubgeschwindigkeit geringer ist als die Sollgeschwindigkeit, in diesem Fall würde dann die Leistung des Vorschubantriebs erhöht werden und somit bei gleichbleibender Kraft des Benutzers eine höhere Vorschubgeschwindigkeit erreicht werden.
Darüber hinaus kann die Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere die Steuerungseinheit, mit einem mobilen Endgerät signaltechnisch koppelbar und eingerichtet sein, die Abweichung an das mobile Endgerät zu übertragen. Das mobile Endgerät kann beispielsweise von einem Vorarbeiter genutzt werden, um die Arbeit von Benutzern zu überwachen. Dies kann insbesondere bevorzugt sein, wenn eine Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Kreissägemaschine, von einem Benutzer mit wenig Erfahrung bedient wird. Darüber hinaus kann dies in Behindertenwerkstätten von Vorteil sein. Am mobilen Endgerät können unterschiedliche Signale ausgelöst werden, um den Nutzer des mobilen Endgeräts über eine Abweichung zu informieren.
Die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise durch ein magnetisch codiertes Messsystem. Hierfür kann beispielsweise an dem Rollwagen ein magnetisch codiertes Band angeordnet sein, das mit einem entsprechend ausgebildeten Encoder ausgelesen werden kann. Darüber hinaus können an dem Rollwagen optisch erfassbare Markierungen angeordnet sein. Des Weiteren können die optisch erfassbaren Markierungen an dem Werkstücktisch angeordnet sein.
Darüber hinaus kann die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit mittels eines Reibrades oder eines Seilzuges erfolgen. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit mittels eines Drehimpulsgebers erfolgt. Außerdem kann die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit mittels eines Beschleunigungssensors erfolgen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante erfolgt die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit mittels einer GPS-Einrichtung.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Holzbearbeitungsmaschine einen an einem Grundgestell angeordneten Werkstücktisch und einen Rollwagen umfasst, wobei der Rollwagen in Schnittrichtung entlang des Werkstücktisches verfahren werden kann, wobei die Sensoreinheit zumindest teilweise an dem Rollwagen angeordnet ist, und wobei vorzugsweise der Rollwagen einen Oberwagen zur Auflage eines Werkstücks, einen Unterwagen zur vertikalen Führung des Oberwagens und einen Mittelwagen zur Kopplung des Oberwagens mit dem Unterwagen aufweist, und die Sensoreinheit zumindest teilweise an dem Mittelwagen angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit einen passiven Sensorteil und einen aktiven Sensorteil. Der passive Sensorteil kann beispielsweise ein magnetisch codiertes Band oder eine optisch erkennbare Markierung sein. Der aktive Sensorteil kann den passiven Sensorteil erfassen. Vorzugsweise ist ein passiver Sensorteil an dem Mittelwagen des Rollwagens angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, ist vorgesehen, dass die Benutzerschnittstelle in vertikaler Richtung oberhalb des Werkstücktisches angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Benutzerschnittstelle auf einem Parallelanschlag, auf einer Schutzhaube und/oder auf einem Winkelgehrungsanschlag angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Benutzerschnittstelle auch an einer Bedieneinheit angeordnet sein.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, zeichnet sich durch einen Vorschubantrieb, der angeordnet und ausgebildet ist, um den Rollwagen in Vorschubrichtung anzutreiben, und einen Steuersignalgenerator aus, wobei die Steuerungseinheit mit dem Vorschubantrieb und dem Steuersignalgenerator signaltechnisch gekoppelt und derart eingerichtet ist, eine Leistung des Vorschubantriebs zu erhöhen, wenn eine negative Abweichung ermittelt wurde, und zu reduzieren, wenn eine positive Abweichung ermittelt wurde.
Eine negative Abweichung liegt vor, wenn die Sollgeschwindigkeit höher als die erfasste Vorschubgeschwindigkeit ist. Eine positive Abweichung liegt vor, wenn die erfasste Vorschubgeschwindigkeit höher als die Sollgeschwindigkeit ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit angeordnet und ausgebildet ist, eine Position eines Werkstücks relativ zu einem Bezugspunkt des Werkstücktisches zu erkennen, insbesondere in dem die Sensoreinheit eingerichtet ist, die Position des Rollwagens und eine Queranschlagsposition an einem Parallelanschlag zu erkennen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung für eine Holzbearbeitungsmaschine nach einem der im Vorherigen beschriebenen Aspekte. Die im Vorherigen beschriebenen Merkmale bezüglich der Steuerungsvorrichtung der Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere hinsichtlich der Sensoreinheit, der Benutzerschnittstelle und der Steuerungseinheit, gelten mit den erforderlichen Änderungen in analoger Weise für die Steuerungsvorrichtung gemäß diesem Aspekt.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, beispielsweise Formatkreissäge, umfassend die Schritte Erfassen einer Vorschubgeschwindigkeit und Erzeugen eines Vorschubsensorsignals, Empfangen und/oder Erzeugen eines eine Sollgeschwindigkeit charakterisierenden Sollgeschwindigkeitssignals, Erzeugen eines Abweichungssignals aus dem Vorschubsensorsignal und dem Sollgeschwindigkeitssignal, welches eine Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, Senden des Abweichungssignals an eine Benutzerschnittstelle, Signalisieren der Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit mittels der Benutzerschnittstelle in Abhängigkeit des Abweichungssignals.
Darüber hinaus kann das im Vorherigen genannte Verfahren den Schritt umfassen: Zugreifen auf eine Kalkulationsspeichereinheit, wobei die Kalkulationsspeichereinheit Sollgeschwindigkeiten für Kombinationen aus Fertigungsprozessdaten aufweist und Auswählen einer Sollgeschwindigkeit auf Basis des Materials und der Materialstärke, und vorzugsweise eines verwendeten Sägewerkzeugs.
Ferner kann das Verfahren den Schritt einer Eingabe der Sollgeschwindigkeit und/oder von Fertigungsprozessdaten insbesondere von Materialparametern, Werkzeugparametern und/oder Maschinenparametern umfassen. Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass die Eingabevorrichtung auf eine Datenbank zugreift, um Sollgeschwindigkeiten und/oder Fertigungsprozessdaten zu erhalten.
Darüber hinaus kann das Verfahren den Schritt eines Emittierens eines akustischen oder eines optischen Signals umfassen. Das optische Signal bildet vorzugsweise eine digitale oder eine analoge Anzeige aus. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass ein Geschwindigkeitssignal, ein Stromaufnahmesignal und/oder ein Drehmomentsignal ausgewertet wird, und auf Basis des ausgewerteten Geschwindigkeitssignals, des Stromaufnahmesignals und/oder des Drehmomentsignals, eine Restwelligkeit und/oder eine Antriebsüberlastung detektiert wird.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinheit mit einem mobilen Endgerät signaltechnisch gekoppelt wird und die Abweichung von der Steuerungseinheit an das mobile Endgerät übertragen wird.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Leistung eines Vorschubantriebs der Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, erhöht wird, wenn eine negative Abweichung ermittelt wurde, und die Leistung des Vorschubantriebs reduziert wird, wenn eine positive Abweichung ermittelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine wie im Vorherigen beschriebene Holzbearbeitungsmaschine und/oder Steuerungsvorrichtung und ihre jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der Holzbearbeitungsmaschine verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer Holzbearbeitu ngsmasch ine;
2: eine schematische, zweidimensionale Ansicht eines Rolltisches;
3: eine schematische, zweidimensionale Seitenansicht des in 2 gezeigten Rolltisches;
4: eine schematische, zweidimensionale Teilansicht der in 1 gezeigten Holzbearbeitungsmaschine;
5: eine schematische, dreidimensionale Ansicht der Holzbearbeitungsmaschine aus 1;
6: eine schematische Anordnung der Komponenten einer Steuerungsvorrichtung; und
7: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer Holzbearbeitungsmaschine. Die Holzbearbeitungsmaschine 1 ist als Formatkreissäge ausgebildet. Die Holzbearbeitungsmaschine 1 weist ein Grundgestell 10 und ein unter der Schutzhaube 30 verborgenes Sägeblatt auf. Das Sägeblatt ragt im Betrieb aus dem Werkstücktisch 14 nach oben heraus.
An dem Grundgestell 10 ist ein Rollwagen 20 angeordnet, der für eine lineare Bewegung in horizontaler Richtung entlang einer Sägelinie 16 des Sägeblattes linear geführt ist. Der Rollwagen weist einen Winkelgehrungsanschlag 34 auf, der sich mit dem Rollwagen 20 bewegt und ferner eine Winkelanschlagsschiene 32 trägt. An der Winkelanschlagsschiene 32 können Werkstücke, die auf dem Rollwagen 20 und einer Auflagefläche des Winkelgehrungsanschlags 34 aufliegen, mit einer Kante angelegt werden, um hierdurch eine definierte Winkelausrichtung einzustellen und während des Sägeschnitts beizubehalten.
Entlang der Winkelanschlagsschiene 32 sind eine erste Anschlagklappe 36 und eine zweite Anschlagklappe 38 angeordnet. Die Anschlagklappen 36, 38 können an der Winkelanschlagsschiene 32 fixiert werden. Ferner können die Anschlagklappen 36, 38 entlang der Längsrichtung der Winkelanschlagsschiene 32 verfahren werden. Die Anschlagklappen 36, 38 dienen dazu, eine weitere Kante des Werkstücks in einer definierten Position zu halten, um hierdurch ein Schnittmaß einzustellen. Der Winkelgehrungsanschlag 34 kann in einer horizontalen Ebene nach Art eines Parallelogramms verschwenkt werden, wodurch die Winkelanschlagsschiene 32 in unterschiedlichen Winkellagen zur Sägelinie 16 ausgerichtet werden kann. Durch den Rollwagen 20 und den Winkelgehrungsanschlag 34 kann ein auf diesen angeordnetes Werkstück verfahren werden. Insbesondere bei dem Sägen dieses Werkstückes wird das Werkstück mit dem Rollwagen 20 entlang der Sägelinie 16 in einer Vorschubrichtung 2 verfahren. Auf einer dem Winkelgehrungsanschlag 34 gegenüberliegenden Seite des Werkstücktisches 14 befindet sich ein Parallelanschlag 12.
Die Holzbearbeitungsmaschine 1 umfasst ferner eine Steuerungsvorrichtung 100. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst eine erste Benutzerschnittstelle 110, eine zweite Benutzerschnittstelle 111, eine erste Sensoreinheit 120 sowie eine Steuerungseinheit 130. Die Steuerungsvorrichtung 100 dient dazu, einem Benutzer der Holzbearbeitungsmaschine 1 eine optimale Geschwindigkeit für den Vorschub, nämlich die Sollgeschwindigkeit, zu signalisieren. Die erste Sensoreinheit 120 kann beispielsweise als Kamera ausgebildet sein, die die Geschwindigkeit eines auf dem Rollwagen 20 befindlichen Werkstückes in Vorschubrichtung 2 erfassen kann.
Die Steuerungseinheit 130 ist mit der ersten Sensoreinheit 120 signaltechnisch gekoppelt. Die Steuerungseinheit 130 kann eine Sollgeschwindigkeit für ein zu bearbeitendes Werkstück bestimmen. Die Sollgeschwindigkeit ist eine optimale Vorschubgeschwindigkeit, insbesondere optimal im fertigungstechnischen Sinne. Eine optimale Vorschubgeschwindigkeit zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass die Schnittfläche des Werkstückes die geforderte Qualität aufweist. Darüber hinaus zeichnet sich eine optimale Vorschubgeschwindigkeit durch eine hohe Fertigungseffizienz aus.
Die erste Benutzerschnittstelle 110 ist auf der Winkelanschlagsschiene 32 und somit unterhalb einer Benutzeraugenhöhe angeordnet. Die zweite Benutzerschnittstelle 111 ist an einem Arm der Tischsäule 18 und somit auf Benutzeraugenhöhe angeordnet. Die Benutzerschnittstellen 110, 111 sind mit der Steuerungseinheit 130 signaltechnisch gekoppelt. Vorzugsweise ist die erste Benutzerschnittstelle 110 drahtlos mit der Steuerungseinheit 130 signaltechnisch gekoppelt. Die Benutzerschnittstellen 110, 111 signalisieren einem Benutzer der Holzbearbeitungsmaschine 1 an, ob er die von der Steuerungseinheit 130 bestimmte Sollgeschwindigkeit unter- oder überschreitet. Aufgrund dessen ist der Benutzer stets informiert, ob er die Vorschubgeschwindigkeit erhöhen oder reduzieren soll.
Ferner kann die Holzbearbeitungsmaschine 1 mit einem mobilen Endgerät 300 kommunizieren. Die Kommunikation erfolgt insbesondere über Maschinensignale 302 und Endgerätesignale 304. Die Steuerungsvorrichtung 100 kann eine Sollgeschwindigkeit, eine Vorschubgeschwindigkeit und/oder eine Abweichung an das mobile Endgerät 300 übermitteln. Der Anwender des mobilen Endgeräts 300 kann somit über Abweichungen von der Sollgeschwindigkeit informiert werden. Dies kann beispielsweise bei unerfahrenen Benutzern von der Holzbearbeitungsmaschine 1 von Vorteil sein, sodass der Anwender des mobilen Endgeräts 300 korrigierend eingreifen kann.
2 zeigt eine schematische, zweidimensionale Ansicht eines Rolltisches. Der Rollwagen 20 umfasst einen Oberwagen 21, einen Mittelwagen 22 und einen Unterwagen 23. Der Oberwagen weist eine Werkstückauflageoberfläche 25 auf, auf der im Betrieb Werkstücke aufgelegt werden. Der Oberwagen 21 ist mittels Führungsrollen 24a,b geführt. Der Mittelwagen 22 weist eine dritte Sensoreinheit auf, die die Vorschubgeschwindigkeit des Oberwagens 21 ermitteln kann.
Der in 3 gezeigte Rollwagen 20 umfasst eine zweite Sensoreinheit 121. Die zweite Sensoreinheit 121 weist einen Geschwindigkeitssensor 122a und ein Messband 122b auf. Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist das Messband an dem Oberwagen 21 des Rollwagens 20 angeordnet. Der Geschwindigkeitssensor 122a ist an einem stationären Teil der Holzbearbeitungsmaschine 1 angeordnet.
6 zeigt eine schematische Anordnung der Komponenten der Steuerungsvorrichtung 100. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst die erste Benutzerschnittstelle 110 und die zweite Benutzerschnittstelle 111, die mit der Steuerungseinheit 130 signaltechnisch gekoppelt sind. Die Steuerungseinheit 130 ist eingerichtet, um auf eine Kalkulationsspeichereinheit 131 zuzugreifen. Die Kalkulationsspeichereinheit 131 weist Sollgeschwindigkeiten für Kombinationen aus Fertigungsprozessdaten auf.
Des Weiteren umfasst die hier gezeigte Steuerungsvorrichtung 100 eine Eingabevorrichtung 140. Die Eingabevorrichtung 140 kann beispielsweise zur Eingabe einer Sollgeschwindigkeit oder von Fertigungsprozessdaten genutzt werden. Des Weiteren weist die Steuerungsvorrichtung 100 eine Wartungseinheit 150 auf. Die Wartungseinheit kann insbesondere Sensordaten der Sensoreinheit 120 auswerten.
Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst außerdem einen Handkraftsensor 160. Der Handkraftsensor 160 ist an dem Rollwagen 20 angeordnet. Ein Benutzer führt die Vorschubbewegung des Rollwagens 20 durch Greifen des Handkraftsensors 160 aus. Der Handkraftsensor 160 ist mit einem nicht gezeigten Vorschubantrieb gekoppelt, der den Rollwagen antreiben kann. Des Weiteren umfasst die Steuerungsvorrichtung 100 einen Steuersignalgenerator 170, der den Vorschubantrieb ansteuern kann. Insbesondere kann der Steuersignalgenerator 170 die Leistung des Vorschubantriebs erhöhen oder reduzieren.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms. In Schritt 1 wird eine Sollgeschwindigkeit auf Basis von Fertigungsprozessdaten bestimmt. Die Bestimmung erfolgt insbesondere auf Basis von Material-, Werkzeug-, und/oder Maschinenparametern. Alternativ oder ergänzend kann in Schritt 1 die Sollgeschwindigkeit auf Basis einer Eingabe bestimmt werden.
In dem zweiten Schritt 202 wird eine Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstückes und/oder eines Rollwagens ermittelt. In Schritt 203 wird eine Abweichung zwischen der Vorschubgeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit ermittelt. Hier wird eine Abweichung der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit von einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit ermittelt. In Schritt 204 wird die Abweichung für einen Benutzer der Holzbearbeitungsmaschine signalisiert.
Bezugszeichenliste

1: Holzbearbeitungsmaschine
2: Vorschubrichtung
10: Grundgestell
12: Parallelanschlag
14: Werkstücktisch
16: Sägelinie
18: Tischsäule
20: Rollwagen
21: Oberwagen
22: Mittelwagen
23: Unterwagen
24a, b: Führungsrolle
25: Werkstückauflageoberfläche
26: erste Führungsschiene
27: zweite Führungsschiene
30: Schutzhaube
32: Winkelanschlagsschiene
34: Winkelgehrungsanschlag
36: erste Anschlagklappe
38: zweite Anschlagklappe
100: Steuerungsvorrichtung
110: erste Benutzerschnittstelle
111: zweite Benutzerschnittstelle
120: erste Sensoreinheit
121: zweite Sensoreinheit
122a: Geschwindigkeitssensor
122b: Messband
130: Steuerungseinheit
131: Kalkulationsspeichereinheit
140: Eingabevorrichtung
150: Wartungseinheit
160: Handkraftsensor
170: Steuersignalgenerator
201: Schritt 1
202: Schritt 2
203: Schritt 3
204: Schritt 4
300: mobiles Endgerät
302: Maschinensignal
304: Endgerätesignal

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

EP 0800894 B1 [0005]
DE 20311861 U1 [0030]
DE 20121583 U1 [0030]
DE 20011703 U1 [0030]
DE 3122621 A1 [0030]
DE 2243426 A [0030]

Claims

Holzbearbeitungsmaschine (1), insbesondere Kreissägemaschine, mit einer Steuerungsvorrichtung (100), wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: - eine Sensoreinheit (120, 121) zur Erfassung einer Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches, - eine Benutzerschnittstelle (110, 111), - eine mit der Sensoreinheit (120, 121) und der Benutzerschnittstelle (110, 111) signaltechnisch gekoppelte Steuerungseinheit (130), die eingerichtet ist, um ◯ von der Sensoreinheit (120, 121) ein die Vorschubgeschwindigkeit charakterisierendes Vorschubsensorsignal zu empfangen, ◯ ein eine Sollgeschwindigkeit für das Werkstück und/oder den Werkstücktisch charakterisierendes Sollgeschwindigkeitssignal zu empfangen und/oder zu erzeugen, ◯ aus dem Vorschubsensorsignal und dem Sollgeschwindigkeitssignal ein Abweichungssignal zu erzeugen, welches eine Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, und ◯ an die Benutzerschnittstelle (110, 111) das Abweichungssignal zu senden, - wobei die Benutzerschnittstelle (110, 111) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit des von der Steuerungseinheit (130) empfangenen Abweichungssignals dem Benutzer die Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zu signalisieren.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sensoreinheit (120, 121) ein Rotationsmesssystem mit einem Reibrad und/oder einem Seilzug umfasst, und - vorzugsweise das Rotationsmesssystem zumindest teilweise an einem Rollwagen einer Holzbearbeitungsmaschine, insbesondere Kreissägemaschine, beispielsweise Formatkreissäge, anordenbar ist.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sensoreinheit (120, 121) einen Beschleunigungssensor aufweist, wobei der Beschleunigungssensor vorzugsweise als Trägheitssensor ausgebildet ist, und/oder - die Sensoreinheit (120, 121) ein magnetisch kodiertes Band umfasst, wobei das magnetisch kodierte Band absolut oder relativ kodiert ist, und/oder - die Sensoreinheit (120, 121) induktive Schleifen und/oder kapazitative Schleifen aufweist.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (120, 121) - einen Drehgeber umfasst, wobei der Drehgeber vorzugsweise an einem Vorschubantrieb anordenbar ist, und/oder - einen Tachogenerator umfasst, und/oder - ein Strichmuster und einen diesen erfassenden Sensor umfasst.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (120, 121) - ein optisches System umfasst, wobei vorzugsweise das optische System einen Lasersensor und/oder einen Infrarotsensor umfasst, und/oder - eine Kamera aufweist, und/oder - zur akustischen Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit ausgebildet ist, und/oder - eingerichtet ist, die Vorschubgeschwindigkeit mittels einer Spannungs- und/oder Stromaufnahme zu ermitteln.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Rolltisch zum Auflegen eines Werkstücks, der relativ zu einem Sägeblatt verfahren werden kann, wobei - die Benutzerschnittstelle eine Rolltischbremse umfasst oder die Benutzerschnittstelle als eine Rolltischbremse ausgebildet ist, - die Rolltischbremse angeordnet und ausgebildet ist, den Rolltisch abzubremsen, - die Steuerungseinheit eingerichtet ist, ein die Rolltischbremse betätigendes Bremssignal zu erzeugen, wenn das Abweichungssignal eine positive Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, und - vorzugsweise die Rolltischbremse als Wirbelstrombremse ausgebildet ist.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, um eine Sollgeschwindigkeit einzugeben und aus der eingegebenen Sollgeschwindigkeit das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen, und die Steuerungseinheit eingerichtet ist, um das Sollgeschwindigkeitssignal von der Benutzerschnittstelle zu empfangen, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle eingerichtet ist, um Fertigungsprozessdaten einzugeben und aus den eingegebenen Fertigungsprozessdaten ein Prozessdatensignal zu erzeugen, und die Steuerungseinheit eingerichtet ist, um das Prozessdatensignal von der Benutzerschnittstelle zu empfangen und auf Basis des Prozessdatensignals das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit eingerichtet ist, um ein Maschinensensorsignal zu empfangen, und ferner eingerichtet ist, um auf Basis des Maschinensensorsignals das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsprozessdaten umfassen: Materialparameter, Werkzeugparameter und/oder Maschinenparameter.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130) eingerichtet ist, auf eine Kalkulationsspeichereinheit (131) zuzugreifen, wobei die Kalkulationsspeichereinheit (131) Sollgeschwindigkeiten für Kombinationen aus Fertigungsprozessdaten aufweist, wobei die Steuerungseinheit (130) insbesondere eingerichtet ist, eine Sollgeschwindigkeit auf Basis des Materials und der Materialstärke, und vorzugsweise eines verwendeten Sägewerkzeugs, auszuwählen.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Eingabevorrichtung (140) zur Eingabe einer Vorgabegeschwindigkeit und/oder von Fertigungsprozessdaten, insbesondere von Materialparametern, Werkzeugparametern und/oder Maschinenparametern, umfasst und wobei vorzugsweise die Steuerungseinheit (130) über eine Datenschnittstelle mit der Eingabevorrichtung (140) signaltechnisch gekoppelt und eingerichtet ist, die Vorgabegeschwindigkeit und/oder die Fertigungsprozessdaten von der Datenschnittstelle zu empfangen.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle (110, 111) eingerichtet ist, die Abweichung durch eine Ausgabe eines akustischen Signals und/oder eines optischen Signals zu signalisieren, und wobei vorzugsweise das optische Signal eine digitale Anzeige oder eine analoge Anzeige der Sollgeschwindigkeit und/oder der Abweichung ausbildet.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Wartungseinheit (150) zur Auswertung von Sensordaten der Sensoreinheit (120, 121) und/oder von Daten eines Vorschubantriebs, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinheit (150) eingerichtet ist, - ein Geschwindigkeitssignal, ein Stromaufnahmesignal und/oder ein Drehmomentsignal auszuwerten, und - auf Basis des ausgewerteten Geschwindigkeitssignals, des Stromaufnahmesignals und/oder des Drehmomentsignals eine Restwelligkeit und/oder eine Antriebsüberlastung zu detektieren.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: - einen mit einem Vorschubantrieb gekoppelten Handkraftsensor (160), - einen mit der Steuerungseinheit (130) und dem Vorschubantrieb signaltechnisch gekoppelten Steuersignalgenerator (170) zur Steuerung der Leistung des Vorschubantriebs, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuersignalgenerator (170) eingerichtet ist, die Leistung des Vorschubantriebs zu erhöhen, wenn eine negative Abweichung ermittelt wurde, und zu reduzieren, wenn eine positive Abweichung ermittelt wurde.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130) mit einem mobilen Endgerät (300) signaltechnisch koppelbar ist, und die Steuerungseinheit (130) eingerichtet ist, die Abweichung an das mobile Endgerät (300) zu übertragen.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: - einen Rollwagen (20), der in Schnittrichtung entlang des Werkstücktisches (14) verfahren werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (120, 121) zumindest teilweise an dem Rollwagen (20) angeordnet ist, und vorzugsweise der Rollwagen (20) einen Oberwagen (21) zur Auflage eines Werkstücks, einen Unterwagen (23) zur vertikalen Führung des Oberwagens und einen Mittelwagen (22) zur Kopplung des Oberwagens mit dem Unterwagen aufweist, und die Sensoreinheit (120, 121) zumindest teilweise an dem Mittelwagen (22) angeordnet ist.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle (110, 111) in vertikaler Richtung oberhalb des Werkstücktisches (14) angeordnet ist, und vorzugsweise die Benutzerschnittstelle (110, 111) auf einem Parallelanschlag (12), auf einer Schutzhaube (30) und/oder auf einem Winkelgehrungsanschlag (34) angeordnet ist.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: - einen Vorschubantrieb, der angeordnet und ausgebildet ist, um den Rollwagen (20) in einer Vorschubrichtung (2) anzutreiben, und einen Steuersignalgenerator (170), dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuerungseinheit (130) mit dem Vorschubantrieb und dem Steuersignalgenerator (170) signaltechnisch gekoppelt und derart eingerichtet ist, eine Leistung des Vorschubantriebs zu erhöhen, wenn eine negative Abweichung ermittelt wurde, und zu reduzieren, wenn eine positive Abweichung ermittelt wurde.
Holzbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (120, 121) angeordnet und ausgebildet ist, eine Position eines Werkstücks relativ zu einem Bezugspunkt des Werkstücktisches (14) zu erkennen, insbesondere in dem die Sensoreinheit (120, 121) eingerichtet ist, die Position des Rollwagens (20) und eine Queranschlagsposition an einem Parallelanschlag (12) zu erkennen.
Steuerungsvorrichtung (100) für eine Holzbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1-18, umfassend: - eine Sensoreinheit (120, 121) zur Erfassung einer Vorschubgeschwindigkeit eines Werkstücks und/oder eines Werkstücktisches, - eine Benutzerschnittstelle (110, 111), - eine mit der Sensoreinheit (120, 121) und der Benutzerschnittstelle (110, 111) signaltechnisch gekoppelte Steuerungseinheit (130), die eingerichtet ist, um ◯ von der Sensoreinheit (120, 121) ein die Vorschubgeschwindigkeit charakterisierendes Vorschubsensorsignal zu empfangen, ◯ ein eine Sollgeschwindigkeit für das Werkstück und/oder den Werkstücktisch charakterisierendes Sollgeschwindigkeitssignal zu empfangen und/oder zu erzeugen, ◯ aus dem Vorschubsensorsignal und dem Sollgeschwindigkeitssignal ein Abweichungssignal zu erzeugen, welches eine Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit charakterisiert, und ◯ an die Benutzerschnittstelle (110, 111) das Abweichungssignal zu senden, - wobei die Benutzerschnittstelle (110, 111) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit des von der Steuerungseinheit (130) empfangenen Abweichungssignals dem Benutzer die Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zu signalisieren.
Steuerungsvorrichtung (100) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie entsprechend der Steuerungsvorrichtung fortgebildet ist, die für die Holzbearbeitungsmaschine in einem der Ansprüche 2-18 definiert ist.