DE4200454A1

DE4200454A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR APPLYING PROCESSING MARKINGS TO A WOODEN COMPONENT

Info

Publication number: DE4200454A1
Application number: DE19924200454
Authority: DE
Inventors: Karl Moser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-15
Also published as: EP0551576A1

Description

Bei in traditioneller Weise handwerklich durchgeführten Dachstuhl-Abbundarbeiten werden die aus Bauplänen oder maßstäblichen Aufrissen entnommenen Maße mit Maßstab, Winkel, Winkelmesser und Bleistift auf die einzelnen Holzbauteile des Dachstuhls übertragen, worauf die Holz bauteile entsprechend den aufgezeichneten Bearbeitungs markierungen bearbeitet werden. Da die an den Holzbalken anzubringenden Schnittflächen zumeist räumlich im Winkel zur Balkenlängsrichtung liegen, bestimmt das Aufzeichnen der Bearbeitungsmarkierungen regelmäßig einen Großteil des Zeitbedarfs und der Kosten der Abbundarbeiten.In the traditional way Roof truss joinery will be the construction plans or measurements taken to scale, with scale, Angle, protractor and pencil on each Wooden components of the roof truss transferred to what the wood components according to the recorded machining markings can be edited. Because the on the wooden beams Cut surfaces to be attached mostly at an angle to the longitudinal direction of the bar determines the recording of the machining marks regularly a large part the time required and the cost of joinery work.

Es ist bekannt, auf rechnergesteuerten Abbundanlagen die Bearbeitung der Holzbauteile unter Umgehung der Anrißar beiten unmittelbar abhängig von gespeicherten Daten, die die Zeichnungsabmessungen beinhalten, vorzunehmen. Pro blematisch an derartigen Abbundanlagen ist jedoch die Formveränderungstendenz des naturgewachsenen Baustoffs Holz, der abhängig von seiner Feuchte, von der Temperatur usw. quellen, schwinden oder reißen kann oder aber sich verdrehen und verwölben kann. Die automatische Bearbei tung von Holzbauteilen unter Umgehung der Aufrißarbeiten läßt deshalb insbesondere bei Abbundarbeiten von Dach stühlen zu wünschen übrig.It is known that the computer-controlled joinery Processing of the wooden components bypassing the scribe immediately depend on stored data the drawing dimensions include. Per However, the blematic of such joinery systems Shape change tendency of the natural building material Wood, which depends on its moisture, on the temperature etc. can swell, shrink or tear, or itself can twist and warp. The automatic processing processing of wooden components bypassing the demolition work therefore leaves in particular for roof joinery work chairs left something to be desired.

Aus dem Prospekt "Das Laser-Projektionssystem SL 2002" der Firma Seiffert Lasertechnik GmbH, D-8261 Tittmoning ist es bekannt, mittels eines rechnergesteuerten Laser projektors Konturen, Umrisse oder Positionen in Form von Laserlinien auf ein Werkstück zu projizieren, um das Werkstück für einen Bearbeitungsvorgang, beispielsweise das Aufbringen eines Nagelbinders auf eine Dachkonstruk tion, auszurichten. Das bekannte Laser-Projektionssystem wird als Montagehilfsmittel eingesetzt, um miteinander zu verbindende, für sich genommen jedoch bereits fertig bearbeitete Bauteile relativ zueinander auszurichten.From the brochure "The laser projection system SL 2002" from Seiffert Lasertechnik GmbH, D-8261 Tittmoning it is known by means of a computer controlled laser projector contours, outlines or positions in the form of To project laser lines onto a workpiece in order to Workpiece for a machining operation, for example the application of a nail binder to a roof structure tion to align. The well-known laser projection system is used as an assembly tool to work together connecting, but already done by itself Align machined components relative to each other.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie die Bearbeitung von Holzbauteilen, insbesondere die sogenannten Abbundarbeiten von Dachstühlen, insgesamt beschleunigt werden können.It is an object of the invention to show a way how the processing of wooden components, in particular the so-called joinery work of roof trusses, overall can be accelerated.

Ausgehend von einem Verfahren zum Aufbringen von Bearbei tungsmarkierungen auf einem insbesondere balkenförmigen Holzbauteil speziell eines Dachstuhl, bei welchem die Bearbeitungsmarkierungen mit einem Zeichenwerkzeug, wie zum Beispiel einem Bleistift, maßstabsgerecht und in vorbestimmter Lage dauerhaft auf das Holzbauteil für die nachfolgende, den Bearbeitungsmarkierungen entsprechende Bearbeitung aufgezeichnet werden, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels eines rech nergesteuerten Markierungsprojektors, der abhängig von in einem Datenspeicher gespeicherten Daten Lichtmarkierungen maßstabsgestreu in durch die Daten bestimmten Positionen auf das Holzbauteil projiziert und dann die Bearbeitungs markierungen mittels des Zeichenwerkzeugs entsprechend den projizierten Lichtmarkierungen auf dem Holzbauteil aufgezeichnet werden.Based on a process for applying processing tion marks on a particular bar-shaped Wooden component especially of a roof structure, in which the Editing marks with a drawing tool, such as for example a pencil, to scale and in predetermined position permanently on the wooden component for the subsequent, corresponding to the processing marks Editing will be recorded, this task solved according to the invention in that by means of a rech controlled marker projector, which depends on in data stored in a data memory true to scale in positions determined by the data projected onto the wooden component and then the machining markings using the drawing tool accordingly the projected light markings on the wooden component to be recorded.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die eigent liche Bearbeitungszeit, in der das Holzbauteil bearbeitet, beispielsweise gesägt, gefräst oder gebohrt wird, eine untergeordnete Rolle spielt, verglichen mit dem zum Anreißen der Holzbauteile benötigten Zeitbedarf. Da nur die Aufrißarbeiten rechnergestützt durchgeführt werden, die Bearbeitung der Holzbauteile jedoch nach wie vor herkömmlich erfolgt, läßt sich einerseits eine beträcht liche Zeiteinsparung erzielen und, andererseits lassen sich handwerkliche Erfahrungen der Zimmererleute und auch die Zustandseigenschaften des einzelnen Holzbauteils besser berücksichtigen. Insbesondere wird das Holzbauteil während des Aufprojizierens der Lichtmarkierungen und des Aufzeichnens der Bearbeitungsmarkierungen zweckmäßiger weise flächig gegen eine ebene Richtfläche gespannt, um Verwindungen, Verwerfungen oder dergleichen ausgleichen zu können.The invention is based on the consideration that the actual processing time in which the wooden component is processed, sawed, milled or drilled, for example plays a subordinate role compared to that of Scribing the wooden components takes time. Because only the drilldowns are carried out with the aid of computers, however, the processing of the wooden components continues done conventionally, on the one hand, a considerable Save time and, on the other hand, leave handicraft experiences of carpenters and also the state properties of the individual wooden component take better into account. In particular, the wooden component while projecting the light marks and the Recording the processing marks more convenient wise flat against a flat surface to Compensate for twists, faults or the like to be able to.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Anordnung vorgeschlagen, die einen rechnergesteuerten Markierungs projektor und einen Werkstück-Aufnahmetisch aufweist, dessen ebene Tischfläche parallel zur Bildebene verläuft, in die der Markierungsprojektor Lichtmarkierungen in durch Daten aus einem Datenspeicher maßstabsgetreu be stimmter Lage projiziert, wobei erfindungsgemäß vorgese hen ist, daß der Aufnahmetisch ein Anlagelineal hat, gegen dessen senkrecht zur Tischfläche verlaufende, ebene Richtfläche das balkenförmige Holzbauteil spannbar ist. Das zweckmäßigerweise auch an der Tischfläche flächig aufspannbare Werkstück kann so in einer bestimmten Lage relativ zu einer Maßbezugskante oder -seite flächig ausgerichtet werden. Selbst bei räumlichem Aufreißen, bei welchem das Holzbauteil um 90° oder ein Vielfaches davon um seine Längsachse gedreht werden muß, können Formunge nauigkeiten des Holzbauteils ausgeglichen werden.An arrangement is used to carry out the method proposed a computerized marker projector and a workpiece receiving table, whose flat table surface runs parallel to the picture plane, in which the marker projector light markers in to scale by data from a data storage projected in the correct position, according to the invention hen is that the shooting table has a ruler, against the plane that is perpendicular to the table surface Straightening surface the beam-shaped wooden component can be clamped. This is expediently also on the table surface The workpiece can be clamped in a certain position flat relative to a dimension reference edge or side be aligned. Even with spatial tearing open which the wooden component by 90 ° or a multiple thereof can be rotated about its longitudinal axis, forming accuracy of the wooden component can be compensated.

Der Markierungsprojektor projiziert die Lichtmarkierungen auf die ihm zugewandte Fläche des Holzbauteils. Da sich der Abstand der dadurch gegebenen Bildfläche vom Markie rungsprojektor abhängig von den Abmessungen des Holzbau teils ändert, ist die Tischfläche vorzugsweise in Rich tung zum Markierungsprojektor parallel verstellbar. Diese Maßnahme erübrigt bei der Steuerung des Markierungspro jektors Rechenalgorithmen, die die Abstandsänderung berücksichtigen.The marker projector projects the light markers on the surface of the wooden component facing him. That I the distance of the resulting image area from the markie projector depending on the dimensions of the timber construction partly changes, the table surface is preferably in rich adjustable parallel to the marking projector. These This measure is unnecessary when controlling the marking pro ejectors computational algorithms that change the distance consider.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese auch die Verwendung eines rechnergesteuerten Lichtmarkie rungsprojektors, der abhängig von in einem Datenspeicher gespeicherten Daten Lichtmarkierungen maßstabsgetreu in durch die Daten bestimmten Positionen auf ein Werkstück projiziert zum Markieren der Lage und daraufhin von Hand mit einem Zeichenwerkzeug dauerhaft einzuzeichnenden Bearbeitungsmarkierungen auf einem insbesondere balken förmigen Holzbauteil speziell eines Dachstuhls für die spätere Bearbeitung des Holzbauteils entsprechend den eingezeichneten Bearbeitungsmarkierungen.In another aspect of the invention, this relates to also the use of a computer controlled light marker projectors that depend on in a data store stored data light markings to scale in positions on a workpiece determined by the data projected to mark the location and then by hand to be permanently drawn in with a drawing tool Machining marks on a particular beam shaped wooden component especially for a roof truss later processing of the wooden component according to the drawn machining marks.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Lichtmarkierungsprojektionsanlage für das Aufbringen von Bearbeitungsmarkierungen auf Holzbalken eines Dachstuhls.In the following the invention with reference to a drawing explained in more detail. The drawing shows a schematic Light marking projection system for the application of Machining marks on wooden beams of a roof structure.

Die Lichtmarkierungsprojektionsanlage umfaßt einen Werk stück-Aufnahmetisch 1, über dessen ebener Tischplatte 3 ein Laserprojektor 5 angeordnet ist. Der Laserprojektor erzeugt einen Laserstrahl 7, dessen räumliche Ausrichtung relativ zur Tischplatte 3 von einem Rechner 9 abhängig von in einem Datenspeicher 11 gespeicherten Daten be stimmt wird. Der von dem Rechner 9 oszillierend bewegte Laserstrahl schreibt auf einem auf der Tischplatte 3 liegenden Holzbauteil 13 beispielsweise linienförmige Lichtmarkierungen 15, die eine Rißlinie für die spätere Bearbeitung des Holzbauteils 13 repräsentieren. Durch geeignete Rechenalgorithmen des Rechners 9 wird sicherge stellt, daß die Linie 15 maßstabsgetreu auf die dem Laserprojektor 5 zugewandte Fläche des Holzbauteils 13 projiziert wird. Die lediglich projizierte Linie 15 wird mittels eines Zeichenwerkzeugs, beispielsweise eines Bleistifts oder dergleichen, nachgezogen und auf dem Holzbauteil 13 dauerhaft fixiert.The light marking projection system comprises a workpiece-receiving table 1 , over whose flat table top 3 a laser projector 5 is arranged. The laser projector generates a laser beam 7 , the spatial orientation relative to the table top 3 by a computer 9 depending on data stored in a data memory 11 is determined. The laser beam, which is oscillated by the computer 9 , writes, for example, linear light markings 15 on a wooden component 13 lying on the table top 3 , which represent a tear line for the subsequent processing of the wooden component 13 . Suitable computing algorithms of the computer 9 ensure that the line 15 is projected to scale onto the surface of the wooden component 13 facing the laser projector 5 . The merely projected line 15 is drawn using a drawing tool, for example a pencil or the like, and permanently fixed on the wooden component 13 .

Um das Koordinatensystem, in welchem der Laserprojektor 5 die Lichtmarkierungen projiziert, relativ zum Holzbauteil 13 auszurichten, erzeugt der Rechner 9 eine Nullpunktmar kierung 17, auf die ein an dem Holzbauteil 13 an geeigne ter Stelle angebrachter Bleistiftstrich 19 oder derglei chen ausgerichtet wird. Alternativ kann auch ein Stirnan schlag 21 an dem Tisch 1 vorgesehen sein, gegen den das Holzbauteil zur Nullpunktjustierung gestoßen wird.In order to align the coordinate system in which the laser projector 5 projects the light markings relative to the wooden component 13 , the computer 9 generates a zero point marker 17 , onto which a pencil line 19 or the like, which is attached to the wooden component 13 at a suitable location, is aligned. Alternatively, a forehead stop 21 can be provided on the table 1 , against which the wooden component is pushed for zero point adjustment.

Für die Längsausrichtung des üblicherweise balkenförmigen Holzbauteils 13 ist ein Anlagelineal 23 vorgesehen, dessen ebene Richtfläche 25 senkrecht zur Richtfläche der Tischplatte 3 verläuft. Die Tischplatte 3 und das Anlage lineal 23 sind so ausgebildet, daß Holzbalken flächig gegen die Richtflächen gespannt werden können, um Verwin dungen und Verwerfungen während des Markierens auszuglei chen. For the longitudinal alignment of the usually beam-shaped wooden component 13 , a contact ruler 23 is provided, the flat straightening surface 25 of which is perpendicular to the straightening surface of the table top 3 . The table top 3 and the system ruler 23 are designed so that wooden beams can be stretched flat against the straightening surfaces to compensate for torsion and warping during marking.

Die Tischplatte 3 ist vertikal parallel verschiebbar, um trotz unterschiedlicher Höhe des Holzbauteils 13 jeweils die Fläche des Holzbauteils 13, auf die projiziert wird, auf konstanten Abstand vom Laserprojektor 5 einstellen zu können. Auf diese Weise erübrigt sich eine Anpassung des Projektionsalgorithmus des Rechners 9 an den Abstand des Holzbauteils 13 vom Laserprojektor 5.The table top 3 can be displaced vertically in parallel in order to be able to set the surface of the wooden component 13 onto which the projection is carried out at a constant distance from the laser projector 5 , despite the different height of the wooden component 13 . In this way, there is no need to adapt the projection algorithm of the computer 9 to the distance of the wooden component 13 from the laser projector 5 .

Claims

1. A method for applying machining markings to a particularly beam-shaped wooden component, especially a roof truss, in which the machining markings are recorded with a drawing tool to scale and in a predetermined position permanently on the wooden component for the subsequent processing corresponding to the machining marks, characterized in that that by means of a computer-controlled Lichtmarkierungspro projector ( 5 ), depending on the data stored in a data memory ( 11 ) data light markings projected true to size in positions determined by the data onto the wooden component ( 13 ) and then the machining markings by means of the drawing tool according to the projected light markings the wooden component ( 13 ) are recorded.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wooden component ( 13 ) during the projection of the light markings and the recording of the machining markings is stretched flat against a flat straightening surface ( 3 , 25 ).

3. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, with a computer-controlled light marker projector ( 5 ) and a workpiece-receiving table ( 1 ), the flat table surface ( 3 ) runs parallel to the image plane into which the Lichtmarkierungsprojek tor ( 5th ) Projected light markings in a position determined to scale by data from a data memory ( 11 ), characterized in that the receiving table ( 1 ) has a contact ruler ( 23 ), against which the bar-shaped wooden component runs against the planar surface ( 25 ) perpendicular to the table surface ( 3 ) ( 13 ) is exciting.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the table surface ( 3 ) in the direction of the Markierungsprojek gate ( 5 ) is adjustable in parallel.

5. Use of a computer-controlled light marking projector ( 5 ) which, depending on data stored in a data memory ( 11 ), projects light markings to scale in positions determined by the data onto a workpiece ( 13 ), for then marking the position by hand with a Drawing tool permanently to be drawn in processing markings on a beam-shaped wooden component ( 13 ) in particular a roof truss for later processing of the wooden component ( 13 ) in accordance with the drawn-in processing markings.