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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lineare Kantenanleimmaschine
für Platten
aus Holz oder ähnlichen
Materialien, insgesamt von einem Typ, der auf dem Sektor der Zweitbearbeitung von
Holz, und insbesondere der Fertigstellung von normalerweise rechteckigen
flachen Teilen für
Möbel, wie
Anbauküchen,
Büroschreibtische
und ähnliches, bereits
bekannt ist.
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Solche
Maschinen sind bestimmt zum Anbringen eines Abdeckstreifens, der
normalerweise aus synthetischem Material hergestellt ist, an wenigstens
einer der seitlichen Kanten der in der Maschine durchlaufenden Platten,
und zur korrekten Fertigbearbeitung im Aussehen des an der Kante
angebrachten Streifens. Diese Arbeiten sind insgesamt bekannt unter
dem Namen Kantenanleimung.
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Bei
den oben erwähnten
linearen Kantenanleimmaschinen werden die Platten aufeinanderfolgend
eingeschoben, zugeführt
mit Hilfe eines Förderers,
normalerweise vom Typ mit Band, das durch das Antriebsrad der beiden
Räder angetrie ben
wird, zwischen denen es gespannt ist. Die Platten werden auf dem
Förderer
durch die vertikale Wirkung eines oberen Pressers festgeklemmt,
der normalerweise die Form eines Rollenförderers oder leerlaufenden Bandes
hat, und werden auf diese Weise vorgeschoben. Der Kantenstreifen
wird an der Kante der Platten durch Anleimen in einer speziellen
Station der Maschine angebracht, wo Scheren dann den grössten Teil
des Überstandes
des von der Rolle angebrachten Kantenstreifen abschneiden, wobei
absichtlich ein kleiner Längenüberstand
an dem vorderen und hinteren Teil der Platte und ein Überstand
in Querrichtung im Verhältnis
zu der oberen und unteren Fläche
der Platte belassen wird. In dem besonderen Falle von Kanten mit
einem rechteckigen Profil werden das massgerechte Schneiden (längsverlaufende Endbeschneidung)
und die querverlaufende Beschneidung unter Verwendung von rotierenden Werkzeugen
ausgeführt,
und zwar in zwei aufeinanderfolgenden Stationen der Maschine, wie
besonders die Fertigbearbeitung des Aussehens betreffend erwähnt wurde.
In dem eher häufigen
Falle jedoch, in welchem das vordere oder hintere Profil der Platte geformt
ist – zum
Beispiel halbkreisförmig – wird der angebrachte
Kantenstreifen so fertigbearbeitet, dass er perfekt dem Profil der
Kante folgt, und zwar unter Verwendung von zwei rotierenden Werkzeugen,
im wesentlichen Fräsen,
genannt Kantenfräsen,
eine obere und eine untere, die nach vorgegebenen Strategien an
jeder Maschine an den jeweiligen oberen und unteren Teilen der Kante
der durchlaufenden Platte arbeiten, sowie an dem vorderen und hinteren Ende
der Platte.
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Daher
muss bei diesen Maschinen das Fräsen
normalerweise präzise
ausgeführt
werden, um Werkstücke
von zufriedenstellendem Aussehen zu erhalten, und auch sehr schnell
gearbeitet werden, doch vor allem ist eine flexible Arbeit erforderlich
für die
vielen vorderen und hinteren Profile, welche die verschiedenen Lose
von Platten – oder
verschiedene Mischungen derselben – bei jeder Gelegenheit haben
können,
wobei das Fräsen
beziehungsweise die Bahnen der Kantenfräsen entsprechend auf die verschiedenen
Kantenprofile eingestellt werden müssen.
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DE-U1201,08,373
beschreibt eine Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Kantenanleimmaschine,
an welcher ein neues System vorgesehen ist, in der Lage, in einer
ausgesprochen flexiblen und vorteilhaften Weise die Arbeit der Fräseinheiten
zu verwalten, und zwar je nach den vorderen und hinteren Profilen
der Kanten einer jeden zu bearbeitenden Platte (oder eines Loses),
wie nachstehend beschrieben wird.
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Der
Stand der Technik auf dem Sektor der Kantenanleimmaschinen enthält verschiedene
Verfahren zum Beschneiden des an der vorderen und hinteren Kante
der Platten angebrachten Kantenstreifens, wenn die genannten Enden
gebogene Profile haben. Es kann sich auf zwei grundlegende Sys teme
bezogen werden, welche zu einer Anzahl von Varianten Anlass geben
können.
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Erste
Systeme zur Profilerkennung beruhen auf mechanischen Fühlern, auch
bekannt als Abtaster, welche mit Hilfe eines sich mit der Platte
im Kontakt befindlichen Teils (normalerweise ein Rad), angeschlossen
an die Werkzeuge, dem Profil dicht an der Kante folgen, während die
Platte in der Maschine vorgeschoben wird, und auf diese Weise die Schneidbahnen
führen.
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Zweite
Systeme zur Erkennung des Plattenprofils basieren auf der Möglichkeit
der vorherigen Eingabe eines Profilerkennungscodes unter Verwendung
der elektronischen Steuermittel der Maschine, um aus einer bereits
im Speicher vorhandenen Bibliothek die geometrischen Eigenschaften
des Profils abzurufen. Es ist auch möglich, die geometrischen Eigenschaften
der Profile direkt in eine Eingangsschablone einzugeben, die durch
die Software der Maschine vorgesehen ist, ohne durch die Bibliothek gehen
zu müssen.
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Jedoch
haben die bekannten Lösungen, nach
welchen die Kantenanleimmaschinen mit den oben erwähnten Profilerkennungssystemen
versehen sind, eine Reihe von Nachteilen. Betreffend die ersten
beschriebenen Systeme muss bemerkt werden, dass deren Betrieb Anlass
zu unerwünschten Vibrationen
oder zum Prellen des Abtastteils an dem Profil gibt, welchem dieser
folgt, wobei das Ergebnis ist, dass die zum Führen der Fräse benutzte Schneidbewegung
nicht mehr präzise
dem Profil der Kante entspricht, sondern dagegen durch eine mehr
oder weniger starke Stufenform gekennzeichnet ist, welche dem bearbeiteten
Werkstück
ein mangelhaftes Aussehen der Fertigstellung verleiht. Natürlich ist dieser
Nachteil um so schwerwiegender, desto grösser die Geschwindigkeit ist,
mit welcher der Abtaster auf die Kante trifft, und somit ist das
Kantenprofil an der vorderen und hinteren Kante noch ungleichmässiger.
Dem gegenüber
ist es wichtig, die positive Tatsache zu erwähnen, dass das System keine
grossen Fehler an dem Profil hervorrufen kann und sein Betrieb vollkommen
automatisch ist.
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Betreffend
die zweiten beschriebenen Systeme muss gesagt werden, dass die Eingabe
des Codes für
jedes Paar von Kanten (vordere und hintere) bei jedem Los in der
Mischung von zugeführten
Platten eine umständliche
Aufgabe ist, da die einzelnen Lose aus sehr kleinen Zahlen bestehen
können
(insbesondere dort, wo bei der Bearbeitung ein hohes Niveau an Flexibilität angewandt
wird), und so können die
Arbeiten der Dateneingabe sehr schwierig sein. Diese Tatsache kann
zur nicht korrekten Eingabe von Profildaten führen und somit grobe Fehler
an dem zu bearbeitenden Werkstück
erzeugen (das heisst Beschneiden von Werkstücken nach Profilen, die nicht zu
diesen gehören),
und zwar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit von Unfällen, Verlust
von zu bearbeitenden Platten oder Beschädigung der verwendeten Werkzeuge.
Andererseits, wenn die Dateneingabe korrekt ist, ist das Profil,
nach welchem die Fräseinheiten
ihre Schneidbefehle erhalten, genau das des Nennprofils und somit
frei von Fehlern. Dies vorausgesetzt, ist es klar, wie die beiden
oben erwähnten Systeme
zur Kantenprofilerkennung eine Reihe von Vorteilen und jeweilige
Nachteile haben, welche ihre Verwendung geeignet machen, je nachdem,
ob Faktoren vorgezogen werden, die mit einer besseren Fertigbearbeitung
zusammenhängen
anstelle des Risikos einer nicht korrekten Bearbeitung, zum Beispiel bei
Losen hoher Qualität.
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Daher
sind bei einer Kantenleimmaschine, welche dem laufenden Stand der
Technik entspricht, das heisst ausgestattet mit einem der oben erwähnten Profilerkennungssysteme,
beachtliche Probleme der Benutzung vorhanden, zusammenhängend mit den
oben erwähnten
Aspekten, welche – auch
wenn sie in der Vergangenheit irgendwie akzeptiert worden sind – heute
eher wichtig werden, da der Möbelmarkt keine
Beeinträchtigungen
der Fertigbearbeitung an Teilen mehr duldet. Solche Probleme werden
noch verstärkt,
sobald man die hohen Kosten der Kantenanleimmaschinen berücksichtigt,
welche die Produktion von Werkstücken
mit einem minimalen Abfall und mit der bestmöglichen Fertigbearbeitung erforderlich machen,
um so schnell wie möglich
die Investierungskosten wieder hereinzuholen.
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Eine
Maschine mit einem System, welches nicht jedes Mal die Eingabe der
Erkennungsdaten des Kantenprofils erfordert, und welche auch ohne die
Probleme der Vibration und des Prellens arbeitet, wenn es die Profile
erfasst (mit anderen Worten, welche arbeiten kann, während es
die Probleme der Massendynamik wenigstens während der Profilabtastung vermeidet),
würde daher
eine Lösung
der oben beschriebenen Probleme sein.
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Zweck
der vorliegenden Erfindung ist, durch die Verwendung eines besonderen
Systems zur Erkennung der vorderen und hinteren Profile der Kanten
in der Maschine die oben erwähnten
Nachteile zu überwinden;
insbesondere durch Einführen
an der Kantenanleimmaschine eines Systems, welches optisch die einlaufenden
Profile erkennen kann, was sich in einer korrekten Fräsbahn des
Kantenstreifens an der Kante zeigt, ohne dass der Bediener Daten eingeben
muss und ohne durch Vibration hervorgerufene Fehler, was mit den
Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nicht möglich war.
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Demgemäss löst die Erfindung,
wie sie in den Patentansprüchen
gekennzeichnet ist, das Problem der Herstellung einer Kantenanleimmaschine, versehen
mit Einheiten zum Fräsen
des Überstandes des
an der Kante angebrachten Kantenstreifens, geführt durch ein optoelektronisches
Profilabtastsystem, welches im wesentlichen alle die Vorteile hat, die
in einem jeden der oben erwähnten
Systeme der bekannten Technik vorhanden sind. All dies ist erreicht
mit einer sehr einfachen Konstruktion und einem vielseitigen Betrieb,
wobei gleichzeitig die funktionellen Eigenschaften der vorherigen
Ausführungen
von Kantenanleimmaschinen beibehalten oder eher noch verbessert
werden.
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Die
nachstehende entwickelte Idee erfüllt die oben erwähnten Zwecke
durch eine Konfiguration einer Kantenanleimmaschine, an welcher
das optoelektronische Profilabtastsystem montiert ist, positioniert
entlang der Kantenvorlauflinie, also an der Seite der Bahn der in
der Maschine durchlaufenden Platten, und überwacht durch geeignete Steuer-
und Verarbeitungsmittel.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine lineare Kantenanleimmaschine
vom Typ, wie er bei der Kantenbearbeitung von Holzplatten bekannt ist,
welche flach und von einer begrenzten Dicke sind, und welche durch
die Maschine laufen, wie flache Teile von Möbeln, und an welchen die Kanten ebenfalls
flach sind, aber mit Profilen, die an der vorderen und hinteren
Kante einer jeden Platte gebogen sein können. Die Maschine enthält:
- – Mittel
zum Zuführen
der Platten in einer horizontalen Ebene in einer Richtung X;
- – aufeinanderfolgende
Stationen zum Bearbeiten der flachen Kanten, an welche eine Platte
nach und nach durch die Zuführmittel
geführt
wird, und auf welche zunächst ein
Streifen aus synthetischem Material auf eine der vertikal angeordneten flachen
Kanten aufgeklebt wird, gefolgt vom Fräsen zum Beschneiden des Überstandes
des angebrachten Kantenstreifens, wobei dieser präzise den
jeweiligen Profilen angepasst wird, und zwar unter Verwendung von
Fräseinheiten,
welche die Kantenstreifen selbst beschneiden;
- – Mittel
zur elektronischen Steuerung der an der Maschine ausgeführten Bewegungen
und Arbeiten und zum Verarbeiten von Daten;
wo die Besonderheit
der Erfindung in der Tatsache liegt, dass erste optoelektronische
Mittel zum Erfassen von Punkten der Bilder der vorderen und hinteren Profile
der Kante vorhanden sind, angeordnet – unter Bezugnahme auf die
Zuführbahn
der Platte in Richtung X – stromaufwärts der
Anleimstation des Kantenstreifens und seitlich der Kante. Die ersten
Mittel sind zwecks Übertragung
der die erfassten Punkte identifizierenden Daten an elektronische
Steuermittel angeschlossen. Durch die Verarbeitung der Daten der
Punkte rekonstruieren die elektronischen Steuermittel die jeweiligen
angenäherten
Geometrien der vorderen und hinteren Profile, wodurch sie Befehle zum
Steuern der Bahnen zum Beschneiden durch die Fräseinheiten ermöglichen,
um den Überstand
des an den Profilen angebrachten Kantenstreifens in Übereinstimmung
mit deren Form zu entfernen.
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Die übliche Spezifikation
der ersten optoelektronischen Mittel ist solche, dass sie eine erste Matrizenkamera
enthält,
angeordnet an der Seite der Kante, so dass deren wirkliche Form
erfasst wird, und ein Paar von Fotozellen, welche die Ankunft der
Platte erfassen und das Aufnehmen von Bildern der vorderen und hinteren
Profile aktivieren. Ebenfalls ist ein Ring von Leuchten vom Typ
LED vorhanden, koaxial an die Kamera angeschlossen, um das Aufnahmefeld
korrekt zu beleuchten.
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Ein
anderes besonderes Merkmal der Erfindung ist eine zweite Kamera,
angeordnet stromabwärts
der Fräseinheiten,
so dass sie geeignet ist zur Aufnahme von Bildern der Kantenprofile
nach der Bearbeitung. Auf diese Weise können die aufgenommenen Bilder
zu Zwecken der Kontrolle der Bearbeitungsqualität und für eine Kontrolle mit Rückwirkung auf
die Bearbeitung benutzt werden.
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Die
zweite Kamera ist vom linearen Typ, das heisst geeignet zum Erfassen
von Punkten an einer Linie (die Kante der Platte), und ist an ein
entsprechendes Beleuchtungsmittel angeschlossen, welches ein Lichtbündel an
die Aufnahmelinie aussendet, und an einen Drehencoder, verbunden
mit der zugeführten
Platte, dessen Impulse die Befehle zum Aussenden von Lichtstrahlen,
und somit zu den Aufnahmen mit einem räumlichen Intervall geben, zusammenhängend mit
den Tei lungsschritten des Encoders, so dass – unter Nutzung dichter vertikaler
Linien – die
vorderen und hinteren Profile der Platte rekonstruiert werden.
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Die
mit der Maschine erhaltenen Vorteile, wie bereits oben teilweise
erwähnt
ist, ergeben sich hauptsächlich
aus der Möglichkeit,
die Profile, an welchen die Maschine arbeitet, voll automatisch
zu erkennen, ohne dass der Bediener irgend einen Identifikationscode
für das
Produkt im Eingang eingeben muss, was, wie gesagt, zu Fehlern führen kann.
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Ein
anderer Vorteil ist das im wesentlichen optische und e lektronische
Erfassen des Profils, wobei jede Art von Prellen und Vibration vermieden wird,
die mit den alten Kantenerfassungsmitteln verbunden sind. Das Vorhandensein
der optischen Vorrichtungen machen alle mechanischen Vorrichtungen überflüssig, wobei
sie alle mit den Dynamiken der sich bewegenden Massen zusammenhängenden Probleme
beseitigen.
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Letztendlich
erlaubt die vorliegende Erfindung, dass eine vollkommen lose Folge
von Platten in die Maschine eingeführt wird, was die Verschiedenheit
der Profile betrifft, und deren Bearbeitung ohne Vibrationen erfolgt,
und zwar alles absolut ohne jede Notwendigkeit eines Eingriffs seitens
des Bedieners zum Eingeben der Identifikationsdaten der Platte.
Wie bereits gesagt wurde, werden die Platten in die Maschine eingeführt und
automatisch leicht und präzise
bearbeitet, unabhängig
von deren Typ des vorderen und hinteren Profils. Es ist daher offensichtlich,
dass eine Kantenanleimmaschine, ausgestattet mit einem System mit
der oben erwähnten
Möglichkeit
der Aufnahme von Bildern der vorderen und hinteren Profile der Platte,
welche dann zum Steuern der Bahnen der Fräseinheiten benutzt werden können, beachtlich
bessere Vorteile und Flexibilität
hat als die nach dem Stand der Technik beschriebenen Maschinen.
Ausserdem sollte bemerkt werden, dass die Kosten der Teile, aus
welchen das System besteht, sehr niedrig sind, da es sich um elektronische
Komponenten handelt, die heute zur Massenproduktion gehören.
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Die
Erfindung wird nachstehend mehr im Detail beschrieben, und zwar
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche rein als
Beispiel und ohne den Zweckbereich des erfinderischen Konzeptes
zu begrenzen eine vorgezogene Ausführung einer Kantenanleimmaschine
zeigen, ausgestattet mit dem optischen System zur Aufnahme von Bildern der
Kantenprofile.
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Der
Rest der Maschine ist identisch mit einer der möglichen Ausführungen
einer herkömmlichen und
bekannten linearen Kantenanleimmaschine und daher nicht beschrieben
und gezeigt, wobei die Darstellung im wesentlichen nur die Teile
zeigt, die sich auf das Bildsystem beziehen, welches das erneuernde
Merkmal der Maschine gegenüber
dem Stand der Technik ist.
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Unter
Bezugnahme auf den Förderbandbereich
der Maschine, wo die horizontal angeordneten Platten in der Richtung
X ihrer Seitenkante vorlaufen, und wo die Kante den verschiedenen
Bearbeitungsvorgängen
unterzogen wird, ist daher unter Bezugnahme auf die übliche Terminologie
des Gebietes die
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1 eine
axonometrische und schematische Ansicht des Förderbandbereiches ist, welche die
Kameras 6t im Eingang und 10 im Ausgang zeigt, mit
den entsprechenden Beleuchtungsmitteln 8 und 12 und
den entsprechenden Aktiviermitteln (jeweils das Paar von Fotozellen 7a, 7b und
der Encoder 11e); ebenfalls sind die Fräseinheiten 4 gezeigt,
die an wenigstens dem vorderen Profil 1t und dem hinteren
Profil 1c der Kante 1b arbeiten; und es werden die
elektronischen Steuer- und Datenverarbeitungsmittel 5 gezeigt,
angeschlossen an die Bildaufnahmevorrichtungen und deren Betrieb
koordinierend.
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Das
die Kantenanleimmaschine kennzeichnende offengelegte optoelektronische
System ist neu durch die von diesem vorgesehene Lösung, und
es ist gleichzeitig sehr einfach. Die Maschine, in der vorgezogenen
Ausführung
nachstehend beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt,
arbeitet, um die Profile zu erkennen und die B ahnen der Fräseinheiten
zu erzeugen, mit Hilfe von drei Modulen – idealerweise identifizierbar
unter den Hardware-Software- Komponenten.
In einem ersten Modul wird das Profil erkannt und es werden seine
geometrischen Details entnommen, in einem zweiten Modul werden die
geometrischen Details in Folgen von Bahnen für den Aktivierungsteil der
elektronischen Steuermittel 5 (NC) umgewandelt, während in
einem dritten Modul das aus der Station, in welcher die Fräseinheiten 4 arbeiten,
austretende Profil der Qualitätskontrolle
unterzogen wird.
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Das
erste Modul ist dazu bestimmt, die Ankunft der Platte in der Maschine
zu erfassen und jene die Profile kennzeichnenden geometrischen Details zu
entnehmen, so wie die Radien und Krümmungsmitten, Winkel und Länge der
Segmente. Diese Daten werden dann an das zweite Modul transferiert, um
de Befehl für
die Fräswerkzeugbahnen
zu erzeugen und auszusenden, und an das dritte Modul als Vergleichsbasis
für die
Qualitätskontrolle.
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Natürlich werden,
einzeln betrachtet, für
diese Zwecke bekannte Technologien angewandt, welche daher nicht
beschrieben werden. Obiges ist insbesondere auf die Datenübertragung
zwischen den verschiedenen Modulen bezogen, zum Entnehmen der geometrischen
Details der aufgenommenen Bilder, auch unter Anwendung von Verfahren
der Nachbehandlung der Bilder.
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Stromabwärts der
Station zum Verkleben des Kantenstreifens 3 an der Kante 1b,
und an der Bahn der Kante der Platte 1 an dem Förderband 2,
ist physisch eine erste Kamera 6t vom Typ einer Matrize vorhanden,
angeschlossen an zwei Fotozellen 7a und 7b, welche
sie aktivieren, die in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind,
welcher an der NC eingestellt werden kann. Die Kamera 6t wie
auch die Fotozellen sind an die elektronischen Steuermittel 5 angeschlossen,
um die Aufnahme von Bildern entsprechend den Startsignalen der Fotozellen
zu koordinieren, und zwar nach bekannten Algorithmen.
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Die
Fotozellen 7a und 7b sind in dieser Reihenfolge
durch die durchlaufende Platte 1 abgefangen, wobei die
Fotozelle 7b praktisch an der optischen Achse des Objektivs
der ersten Kamera 6t liegt.
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Die
erste Kamera 6t hat erste Beleuchtungsmittel 8,
bestehend aus LEDs und angeordnet in einem Ring koaxial mit der
optischen Achse der Kamera 6t, und dazu bestimmt, das Aufnahmefeld
der ersten Kamera zu beleuchten, während sie Punkte 9 des Bildes
der Profile erfasst.
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Stromabwärts der
Kamera 6t arbeiten die Fräseinheiten 4 nach
den Bahnen, für
welche durch die elektronischen Steuermittel 5 die Befehle
ausgegeben worden sind.
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Die
genannten Fräseinheiten 4,
deren Betrieb bekannt und daher nicht beschrieben ist, verwenden
Fräsen
zum Entfernen des Überstandes
des Kantenstreifens von dem vorderen Profil 1t und dem hinteren
Profil 1c der sich in Bearbeitung befind lichen Kante 1b,
wobei versucht wird, den Kantenstreifen auf eine Form zu reduzieren,
welche so weit wie möglich
identisch ist mit der des Profils. Dies ist möglich dank der Erkennung der
genannten Form durch das mit der ersten Kamera 6t vorgenommene
Ablesen und die anschliessende Datenverarbeitung.
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Am
Ausgang der Maschine, das heisst stromabwärts der Station, an welcher
die Fräseinheiten 4 arbeiten,
ist eine zweite Kamera 10 vorhanden, welche vom linearen
Typ ist und somit Bilder von der Kante nach einer vertikalen Aufnahmelinie
aufnimmt, gerichtet auf die Kante. Insbesondere wird die Aufnahme
aktiviert, wenn das vordere Profil 1t und das hintere Profil 1c der
Kante 1b durchlaufen. Die zweite Kamera 10 ist
ebenfalls an ein Beleuchtungsmittel 12 angeschlossen, sowie
an entsprechende Mittel 11 zum Aktivieren. Das Beleuchtungsmittel 12 ist
eine Quelle, die in der Lage ist, eine vertikales Lichtbündel auszusenden,
gerichtet auf die Kante und präzise
auf die Linie fallend, an welcher die Aufnahme durch die zweite
Kamera 10 erfolgt, während
die Mittel 11 zum Aktivieren aus einem Encoder 11e bestehen,
der mit der linearen Bewegung der Platte verbunden ist, und zwar
durch direkten Kontakt eines auf die Encoderachse aufgezogenen Reibrades.
Dank der Koordinierung durch die numerischen Steuermittel 5,
welche die verschiedenen Komponenten miteinander verbinden, kann
jeder Impuls des Encoders das Aussenden eines Lichtstrahls von dem
Beleuchtungsmittel 12 aktivieren und somit das tatsächliche
Erfassen einer Linie des Profils 1t oder 1c der
Kante 1b durch die zweite Kamera 10 vornehmen
lassen.
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Wieder
am Ausgang der Maschine, das heisst stromabwärts der Station, an welcher
die Fräseinheiten 4 arbeiten,
ist ein Laserlichtmittel 13 zum Aussenden – Lesen
von bekanntem Typ zum Ablesen der Zahl und der Dicke von Linien
vorhanden, welches ein Lichtbündel
aussendet, das ein vertikale Ebene ungefähr normal zu der vertikalen
Ebene der Kante 1b abtastet. Auf diese Weise erfasst es
die Position der Punkte sei es der Platte 1 wie auch der Rückseite
des angebrachten Kantenstreifens 3 und ist in der Lage,
jedes zufällige
Lösen des
Kantenstreifens 3 von der Platte 1 festzustellen.
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Betriebsmässig erfüllt die
Kantenanleimmaschine, ausgestattet mit dem auf diese Weise ausgelegten
Sichtsystem, den gewünschten
Zweck, dank der gezeigten gegenseitigen Positionierung und des Zusammenschaltens
der verschiedenen Komponenten, ohne die verbleibende Struktur der
vorhandenen Kantenanleimmaschine in irgendeiner Weise verändern zu
müssen.
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Im
Betrieb und unter Bezugnahme auf die gezeigte gegenseitige Positionierung
erfolgt das Erkennen der Profile 1t und 1c und
das anschliessende Beschneiden des Kantenstreifens 3 an
dem Profil nach den nachstehenden Verfahren.
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Das
Erkennungssystem ist ständig
im „Bereitschafts"-Zustand zum Verarbeiten
jeder Platte 1 auf dem Förderer 2 wie folgt:
- – die
erste Fotozelle 7a erfasst das Vorhandensein der Platte 1 und
startet den Zyklus;
- – die
Platte 1 aktiviert die zweite Fotozelle 7b, wobei
sie die Berechnungsroutine der Geschwindigkeit der Platte beginnt
und das Auslösesignal
zum Erfassen der Bildpunkte 9 der Profile durch die erste
Kamera 6t aussendet; das erste Beleuchtungsmittel 8,
bestehend aus einem Ring von LEDs, wird aktiviert; die Aufnahme
ist beendet, wenn das hintere Ende der Platte die zweite Fotozelle 7b unbedeckt
lässt.
Während
dieser Phase werden die aufgenommen Bilder mit den üblichen Techniken
der Bildanalyse vorverarbeitet, um die Qualität zu verbessern. Insbesondere
werden die vorderen und hinteren Bilder verarbeitet, um eine Geometrie
der Profile 1t und 1c zu rekonstruieren;
- – das
rekonstruierte Bild eines jeden Profils wird mit Bil dern verglichen,
die in einer vorher gespeicherten Bibliothek der elektronischen
Steuermittel 5 vorhanden sind, basierend auf einem Vergleich von
geometrischen Parametern, aufeinanderfolgend berücksichtigt, wie Krümmungsradien,
Position der Krümmungsmitten,
Segmentwinkel usw. Praktisch betrifft der Vergleich die Komponenten eines
Vektors von vorgegebenem Format, wo das Profil als erfolgreich identifiziert
betrachtet wird, wenn ein Vektor in der Bibliothek gefunden ist, dessen
Komponenten von dem durch die Aufnahmen rekonstruierten Vektor nur
geringfügig
abweichen, was die unvermeidbaren Aufnahme- und Verarbeitungsfehler
darstellt;
- – es
werden die Schneidbahnen für
die Fräseinheiten 4 erzeugt,
die Bahnen werden durch die NC verwaltet und an die Antriebe der
Einheit 4 übertragen.
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An
diesem Punkt werden die Fräsarbeiten ausgeführt, basierend
auf einem Profil, das genau den Profilen 1t und 1c entspricht,
da es aus der Bibliothek entnommen ist, und wo die durch Aufnahme und
Rekonstruktion erzeugten Ungenauigkeiten des Profils beseitigt worden
sind.
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Um
jedoch Daten über
die Qualität
der ausgeführten
Bearbeitung zu erhalten, das heisst, um ein Rückwirkungssignal an der NC
zur Korrektur eventueller Fehler zu haben, wird auch die Aufnahme
durch die zweite lineare Kamera 10 benutzt. Diese ist aktiviert
durch einen Encoder 11e, dessen Umdrehung durch ein Reibrad
oder einen gleichwertigen Mechanismus erfolgt, im Kontakt mit der
Hauptfläche
der sich bewegenden Platte.
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Wenn
praktisch die Platte den Encoder 11e erreicht, wird die
Kamera 10 aktiviert und ein Befehl zum Aussenden von Lichtstrahlen
durch das zweite Beleuchtungsmittel 12 gegeben, die präzise auf
die Aufnahmelinie der Kamera 10 ge richtet sind. Die Häufigkeit,
mit welcher die Lichtstrahlen ausgesendet werden, hängt von
der Drehgeschwindigkeit des Encoders 11e und daher von
der linearen Geschwindigkeit der Platte 1 ab, da ein Lichtstrahl
für jeden
Impuls des Encoders 11e ausgesendet wird, das heisst für jede seiner
Teilungen.
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Wie
bei der Kamera am Eingang, wird wieder das Bild durch die elektronischen
Steuer- und Verarbeitungsmittel 5 nach bekannten Algorithmen
rekonstruiert. Praktisch erfolgt eine Rekonstruktion unter Verwendung
der Seite an Seite liegenden vertikalen Linien, deren Ergebnis numerisch
mit der Geometrie des Profils am Eingang verglichen wird, um einen Vektor
der Differenzen zu erhalten, welcher den Bediener mit Informationen über die
Qualität
der ausgeführten
Arbeit versieht.
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Wieder
zum Zwecke der Qualitätskontrolle, wird
auch das Ergebnis des Abtastens durch den Laser zum Aussenden – Lesen
benutzt, da dies das Auftreten eines Spaltes zwischen der Kante 1b und dem
Kantenstreifen 3 erkennt, zurückzuführen auf ein ungewolltes Lösen des
Kantenstreifens 3.
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Als
eine alternative Ausführung
zu der oben beschriebenen, vorgesehen nur als ein Beispiel und ohne
den Zweckbereich des erfinderischen Konzeptes zu begrenzen, kann
sich auch auf eine leicht abweichende Lösung bezogen werden, im wesentlichen
betreffend die in der Maschine umgesetzten Pro gramme, die an und
für sich
bekannt sind.
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Bei
dieser alternativen Ausführung
bezieht die Rekonstruktion der Geometrie der Profile, die bei den
jeweiligen, durch die erste Kamera 6t aufgenommen Bildern
beginnt, keine bereits in der Maschine gespeicherte Bibliothek von
bekannten Profilen mit ein, sondern die genannte Geometrie, durch
die Steuer- und Verfahrensmittel 5 rekonstruiert und entsprechend
zugerichtet, wird direkt durch den NC-Aktivierungsteil benutzt,
um die Befehle für
den Anlauf der Fräseinheit 4 auszusenden