EP1982808A1 - Vorrichtung zum Ausbessern von Fehlstellen in einem Holzwerkstück - Google Patents

Vorrichtung zum Ausbessern von Fehlstellen in einem Holzwerkstück Download PDF

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EP1982808A1
EP1982808A1 EP08007287A EP08007287A EP1982808A1 EP 1982808 A1 EP1982808 A1 EP 1982808A1 EP 08007287 A EP08007287 A EP 08007287A EP 08007287 A EP08007287 A EP 08007287A EP 1982808 A1 EP1982808 A1 EP 1982808A1
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EP
European Patent Office
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robot head
robot
magazine
patches
defect
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EP08007287A
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EP1982808B1 (de
Inventor
Franz Jeckle
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Hit Maschinenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Hit Maschinenbau GmbH and Co KG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G1/00—Machines or devices for removing knots or other irregularities or for filling-up holes

Definitions

  • the invention relates to a device having the features of claim 1.
  • Wood is a naturally inhomogeneous material. Wooden workpieces, in particular of solid wood, therefore, despite careful selection of the raw wood used, defects such as dead people, resin galls or color and structure deviations have. Although these defects hardly affect the constructive properties of the wood workpiece or the static properties of the products produced from the workpiece, such as glue beams, but still represent an impairment of the visual appearance of the finished product and may have a negative impact on the achievable price , In order to achieve a seemingly uniform wood surface, a repair of any existing defects is therefore made in the production of wood workpiece. The defects are often done by hand with milling or similar. elaborated. In the resulting recesses, patches of wood or a wood-like material are glued in after finishing and overcasting.
  • a method and a device for the automated processing of laminated beams and other wood-based materials is known.
  • a method and a device for the automated processing of laminated beams and other wood-based materials is known.
  • the wood workpiece is first scanned to detect defects.
  • the workpiece for repairing the defects successively passes through a plurality of processing tools, to then be conveyed out in the feed direction of the mending device.
  • a disadvantage of these devices is, on the one hand, that a multitude of tools arranged along the processing station is necessary for the post-processing of the wood workpieces. As a result, the use of various milling tools for repairing differently shaped defects is limited or the milling tools must be replaced during the repair process. From the Replacement results in turn significantly longer setup and associated downtime of the device, which bring economic disadvantages.
  • Another disadvantage of the device shown is the fact that a not inconsiderable space requirement is necessary for the installation, since the wood workpiece is inserted in each case in its longitudinal direction in the device. Since corresponding workpieces, such as laminated beams, not infrequently spans of twenty or more meters, resulting in a not to be underestimated space requirement in the feed before the system, but especially at the output range.
  • the accessibility of the defects is often limited by unfavorable positioning of the repair tools.
  • multiple defects can only be processed simultaneously if a corresponding number of tools are available at the respective positions.
  • the processing speed is dependent on the feed rate of the system and therefore relatively low.
  • the present invention has for its object to perform faster the repair of defects with different formations in a wood workpiece.
  • the defects are to be repaired without replacement of the tools in one operation and with little loss of time.
  • the simple and space-saving integration of the mending device in a production plant for wood workpieces is sought.
  • the device according to the invention serves to repair defects in a wood workpiece.
  • the device is particularly suitable for repairing laminated beams or similar sized wood pieces.
  • the device is characterized in that it is designed as a multi-axis robot and has at least one robot head.
  • the robot head has at least one milling tool and additionally at least one magazine for patches.
  • the patches used are, in particular, wood patches, although the use of plastic patches or the like is also a problem. is conceivable to imitate the wood surfaces.
  • the robot head is designed as a turret.
  • the robot head is therefore freely rotatable through 360 ° and can during the Abfors the individual repair steps introduce the required tool by simply turning to the defects.
  • the milling tool and the magazine are arranged adjacent to each other on the circumference of the robot head.
  • each magazine is assigned a milling tool.
  • the respective milling tool is tuned to the shape of the stored in the magazine patch and allows a faster completion of the repair work. For milling out all common milling tools into consideration, for example, depending on the shape of the patch end mill for round patches and disc milling cutters for elongated and / or rod-shaped patches.
  • the device according to the invention additionally at least one blower and / or gluing device is provided on the robot head. It is also possible to assign each cutter a separate blower or attach a single device on the robot head, which by rotation of the robot head in the area of the workstation is led and blows out the work or glues. Blowing may be carried out during the entire milling process or after its completion, in order to clean the prepared defect of shavings and wood dust produced during milling, before the prepared defect is glued.
  • the device preferably has at least one suction device on the robot head. This sucks the ejected from the magazine patches and places it, after appropriate positioning of the robot head in the previously glued defect.
  • the suction device may initially also be used in place of a blow-out device to clear the flaw of chips and dust before the patch is picked up and inserted.
  • each magazine can be assigned a suction device to avoid robotic head rotations as possible.
  • the robot head preferably has an additional scanning element for the position, size and shape of the defect.
  • This scanning element can be designed optically, for example as a camera or scanning device, which takes an image of the wood workpiece and stores or passes it directly to an evaluation and control unit, which then initiates the repair.
  • a so-called "indoor GPS”, ie a laser position measuring system can be used.
  • the position data depending on the control software used, data on the shape of the defect and the patch to be used must be stored in order to calculate the control commands for the robot.
  • This can be done either by manual input or via templates, in which the GPS receiver are integrated and which are placed on the defect.
  • the templates have, for example, a recess in the size of the patches used and give, in addition to the Information about the position also data on size and orientation of the patch to be used as a basis for calculation to a memory and subsequently to an evaluation and / or control unit on.
  • the use of RFID tags or barcode labels in which all relevant information is encoded conceivable.
  • the tags or labels can be applied in the area of the defect, read out via a corresponding reader and thus control the repair of the defect by using the arranged on the robot head tools.
  • a preferred embodiment of the present invention provides that the device has means for pressing in the patch.
  • This may be, for example, an additionally arranged on the robot head, actively advancing punch or a corresponding pressure plate, which presses the patches after delivery from the respective magazine and insertion into the elaborate defect in this.
  • the stamp can be arranged centrally or likewise on the circumference of the robot head and be extended if necessary by a corresponding drive to act on the patches.
  • the means for pressing in the patch are formed by the robot head and / or the robot itself. In this case, a stamp or a plate is firmly attached to the robot head and the pressing of the patch is carried out after alignment of the punch or plate on the defect by lowering the robot head on the patch on a movement of the articulated arm along the Z-axis.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention provides that the milling tool has an advanced working position.
  • the milling tool is thus, after positioning of the robot head over the defect by a feed device such as a spindle drive, a reciprocating piston or a linear actuator from a retracted rest or pause position moved to its working position and after commissioning by the movement of the robot, ie lowering or Moving the robot head spent on the defect.
  • the milling depth and contour is determined solely by the movement of the robot arm.
  • Fig.1 shows a preferred embodiment of the inventive multi-axis robot 10 with at least one articulated arm 11.
  • the articulated arm 11 has a total of four Gelenkarmabête 11 a, 11 b, 11 c, 11 d, which are connected via axles 14, 15 and a rotary joint 17 and be moved by an electric motor.
  • the control of the axes 14, 15 and the pivot joint 17 via a arranged in the base 18 central control unit 181.
  • the articulated arm 11 via a rotary joint 17 rotatable by 360 ° coupling point 13, in which the in Fig.1 not shown robot head 20 (see. Fig. 2 ) can be recorded.
  • first axis 14 and a downstream second axis 15 of the robot head 20 in the X, Y, and Z direction can be pivoted by rotation about the first axis 14 also over head. This is particularly favorable for storing or picking up the robot head 20, for example when replacing it or for refilling the magazine units 30, 301 for the patches 40 (in FIG Fig.1 not shown).
  • the coupling point 13 has a further joint 16, via which a pivoting of the coupling point 13 and the robot head 20 arranged thereon in the Z direction by almost 360 ° is made possible. With the in Fig. 1 shown robot 10 can thus be achieved all existing in the pivoting range of the articulated arm 11 flaws. This also applies to other multi-axis robot 10, z. Gantry robots, articulated arm robots (so-called scara construction) or hexapods.
  • the articulated arm 11 is mounted on a platform 184 which is rotatably mounted 360 ° on a pedestal 18 which is fixed, for example next to a support for the wood workpiece (in Fig.1 not shown) can be mounted. It is also possible that the workpiece takes over in the manner of a bed milling machine part of the sliding movement to z. B. simultaneously with the robot movement to target a target and thus to further improve the repair speed.
  • the base 18 on a movable carriage (in Fig.1 not shown) in order to move the robot 10 in the longitudinal direction of the workpiece can. For particularly simple mounting of the base 18, this has in its foot portion 182 projections 183 which can be locked with corresponding recesses at the installation.
  • a further preferred embodiment of the presented invention is shown.
  • the robot head 20 here has a cylindrical robot head base unit 21 which has segments separated by outwardly extending frames 27 for arranging the respective tools or magazine units 30, 301.
  • the robot head base unit 21 has on its upper side 24 a connection 25 for coupling with the coupling point 13, via which the connection between the robot arm 11 (see FIG. Fig.1 ) and robot head 20 is manufactured.
  • the robot head 20 is also required for the operation of the tools, such as milling devices 70, 701, gluing device 60 and / or blower hydraulic, compressed air or power lines 26 a, b, c, d, e connected and made an electrical or wireless connection with the control unit 181.
  • the tools such as milling devices 70, 701, gluing device 60 and / or blower hydraulic, compressed air or power lines 26 a, b, c, d, e connected and made an electrical or wireless connection with the control unit 181.
  • the first magazine unit 30 for essentially ship-shaped or rod-shaped patches 40 for repairing defects in wood workpieces can be seen.
  • the patches 40 are stored stacked in the magazine body 33 and are ejected downwardly as needed or pushed through the magazine.
  • the magazine body 33 on guide rods 331 which rest against the outer edges of the patches 40 and prevent unwanted displacement of the patches 40.
  • the pressing of a new patch 40 into the ejection position is carried out after pressurizing the remaining in the magazine body 33 patches 40 by a punch 31.
  • the punch 31 is housed in a die housing 32 which can be pivoted laterally for refilling the first magazine unit 30 and then the magazine body 33rd releases, so that it can be fitted from above with new patches 40.
  • the first magazine unit 30 has a base plate 35 and a back plate 36 perpendicular thereto. Base plate 35 and back plate 36 are connected via attached to the side edges 351, 361 fastener tape 37.
  • the first magazine unit 30 is in the embodiment of Fig. 2 arranged on the cylindrical robot head base unit 21.
  • the movable projections 34 arranged on the back plate 36 at the level of the stamp case 32 are engaged with the recesses 221 in the holding plates 22 provided on the robot head base unit 21 and automatically locked.
  • the first magazine unit 30 is set down so that the base plate 35 rests, for example, on a support, the projections 34 are folded in and the first magazine unit 30 is released, so that it can be removed from the robot head base unit 21.
  • a plug (not shown) is automatically connected to a corresponding receptacle 23 on the robot head base unit 21 and thus establishes a connection to the central control unit 181 of the robot 10 (cf. Fig.1 ) produced.
  • An automatic hardware detection detects the position of the first magazine unit 30 and its shape for the subsequent integration of the first magazine unit 30 and the patches 40 stored therein in the current robot head configuration and in the planned work process.
  • the robot head shown has a gluing device 60 arranged between the milling devices 70 and the magazine units 30, 301. About this 40 prepared by the respective cutter 71 flaw is glued before the insertion of the matching patch 40.
  • the robot head 20 is rotated after retraction of the cutter 71 until the nozzle 61 of the gluing device 60 is above the defect.
  • the robot head 20 is then lowered until the nozzle 61 projects into the defect.
  • uniform pressure on the glue container 63 then exits a defined amount of glue from the nozzle 61 and is introduced into the defect.
  • the robot head 20 travels along the contour of the defect during the glue application to ensure uniform gluing of the defect.
  • the glue container 63 is inserted into a holder 69 and secured with a frame 64 against falling out of the holder 69.
  • the frame 64 for glue delivery, for example via hydraulic or Pneumatikkmaschine o.ä. used to the robot head base unit 21.
  • the glue is pressed through the nozzle 61 and finally exits from the glue container 63.
  • the nozzle 61 is screwed via a cap nut 62 with the glue container 63.
  • the quick release lever 66 is opened, the frame 64 folded away and the glue container 63 taken together with the nozzle 61 from the holder 69.
  • the reusable nozzle 61 is either first cleaned or screwed back to a new glue container 63 with little contamination and used together with this in the holder 69.
  • After insertion of the frame 64 of the quick release lever 66 is applied and the glue container 63 thereby preassembled to the filling of the nozzle 61 with glue.
  • the quick release lever 66 is disposed on a guide 661, along which the quick release lever 66 can be moved.
  • a milling device 70 is arranged on the in Fig. 2 left side of the robot head 20 shown.
  • the robot head 20 first moves over the previously marked or detected defect. Subsequently, the side milling cutter 71 is extended out of the cutter housing 73 along a guide rail 72. After commissioning of the disc cutter 71, the robot head 20 is lowered onto the wood workpiece and the flaw is worked out.
  • the robot head 20 travels the contour of the defect and milled so a groove into which then the matching patch 40 can be used.
  • the disc milling cutter 71 is turned off, moved back to its rest position in the cutter housing 73 and blown out the defect by means of compressed air and thus freed from remaining chips.
  • a rotation of the robot head 20 and the already described above gluing the elaborate flaw begins.
  • a rotation of the robot head 20 and an alignment of the first magazine unit 30 on the defect After ejection from the magazine body 33, the patch 40 is pressed by slowly lowering the robot head 20 on the wood workpiece in the glued defect.
  • the robot head 20 in the embodiment of FIG Fig. 2 on its side facing away from the viewer here back via a second magazine unit 301 for round patches 40.
  • This second magazine unit 301 is also associated with a gluing device 60 and a second milling device 701.
  • the second milling device 701 has in the example of Fig. 2 via an end mill (not shown). This can be extended or retracted by the spindle drive 75.
  • the two milling devices 70, 701, like the magazine units 30, 301, can be coupled freely to the robot head base unit 21. The coupling takes place via the mechanism already described above for the first magazine unit 30. Again, the position and the execution of the respectively coupled milling device 70,701 is detected, released accordingly in the device control or disabled and taken into account in the device configuration and the flow logs.
  • Fig. 3 shows the robot head 20 in front view.
  • the robot head 20 has in this embodiment, the drum-shaped robot head base unit 21, to which a hexagonal cover plate 80 is screwed, which hides here the coupling points of the milling devices 70, 701 and the magazine units 30, 301.
  • the Indian Fig. 3 shown robot head 20 has a total of six sides 201 for coupling tools. In the embodiment of only four pages 201 are equipped with tools. Also shown in plan view here are two of those already mentioned above, in Figure 3
  • the first magazine unit 30 has two dispensing or ejection slots 39a, 39b for different long ship-shaped or rod-shaped patches 40.
  • This first magazine unit 30 is in the exemplary embodiment a first milling device 70 with a disc cutter 71 (in Figure 3 not visible).
  • the cutter housing 73 is covered at the top with a flap 77 and the disc cutter 71 is therefore not visible.
  • the cutters 71 can be adjusted in height.
  • guides 81 a, 81 b are provided, so that the cutter 71 can be manually moved along the guides 81 a, 81 b after loosening the clamping lever 78 a, 78 b.
  • the first magazine unit 30 additionally has position sensors 304 to ensure the insertion of the patches 40 into the defect without tilting.
  • the robot head 20 is lowered to just above the defect, the slider 332, which are provided on the ejection slots 39a, b, briefly open, with the opening of the slider 332, the remaining pressure in the magazine body 33 patches 40 and a patch 40 discharged from the magazine body 33.
  • the patch 40 is pressed flush with the workpiece surface in the glued defect.
  • the robot head 20 in the exemplary embodiment has the Figure 3 via a concentrically arranged on the robot head base unit ring 29.
  • this compressed air connections 26a, b hydraulic connections 26c, d, respectively a power connection 26e and a connection for a data line 26f are provided, all after the coupling of the robot head 20 to the articulated arm 11 of the robot 10th be brought into engagement with the provided in the articulated arm 11 and the coupling point 13 of the articulated arm 11 connectors.

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Abstract

Zum schnelleren Ausbessern von Fehlstellen in einem Holzwerkstück, insbesondere einem Leimbinder, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die als mehrachsiger Roboter, insbesondere als Gelenkarm-Roboter ausgebildet ist und wenigstens einen Roboterkopf (20) aufweist, wobei der Roboterkopf (20) wenigstens ein Fräswerkzeug (70) und wenigstens ein Magazin (30) für Flicken (40), insbesondere Holzflicken aufweist. Bevorzugt ist der Roboterkopf (20) als drehbarer Revolverkopf ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Holz ist ein natürlicherweise inhomogen gestalteter Werkstoff. Holzwerkstücke, insbesondere aus Massivholz, können deshalb, trotz sorgfältiger Auswahl der verwendeten Rohhölzer, Fehlstellen wie beispielsweise Totäste, Harzgallen oder Farb- und Strukturabweichungen, aufweisen. Diese Fehlstellen beeinflussen zwar kaum die konstruktiven Eigenschaften des Holzwerkstückes bzw. die statischen Eigenschaften der aus dem Werkstück hergestellten Produkte, wie beispielsweise von Leimbindern, stellen aber dennoch eine Beeinträchtigung des optischen Erscheinungsbildes des fertigen Produktes dar und wirken sich unter Umständen negativ auf den erzielbaren Preis aus. Um eine möglichst gleichmäßig erscheinende Holzoberfläche zu erreichen, wird daher bei der Produktion des Holzwerkstückes eine Ausbesserung von etwaig vorhandenen Fehlstellen vorgenommen. Die Fehlstellen werden dabei oftmals in Handarbeit mit Fräsen o.ä. ausgearbeitet. In die so entstandenen Ausnehmungen werden im Anschluss an das Ausarbeiten und Versäubern Flicken aus Holz oder einem holzähnlichen Werkstoff eingeleimt.
  • Aus der DE 102 23 831 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Bearbeiten von Leimbindern und anderen Holzwerkstoffen bekannt. Hierbei wird nach Erfassen einer Fehlstelle mit einem Abtastorgan ein Fräswerkzeug an die Fehlstelle herangeführt, diese ausgefräst und in die Frässtelle anschließend ein Füllstück eingeleimt. Die EP 0 239 143 zeigt ebenfalls eine Ausbesserungsvorrichtung für Holzwerkstoffe. Beim Durchlauf durch die Vorrichtung wird das Holzwerkstück zunächst abgetastet, um Fehlstellen zu erfassen. Danach durchläuft das Werkstück zur Ausbesserung der Fehlstellen nacheinander eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen, um dann in Vorschubrichtung aus der Ausbesserungsvorrichtung herausgefördert zu werden.
  • Nachteilig an diesen Vorrichtungen ist zum einen, dass zur Nachbearbeitung der Holzwerkstücke eine Vielzahl von entlang der Bearbeitungsstation angeordneten Werkzeugen notwendig ist. Dadurch ist der Einsatz verschiedener Fräswerkzeuge zum Ausbessern unterschiedlich ausgeformter Fehlstellen beschränkt bzw. müssen die Fräswerkzeuge während des Ausbesserungsvorganges ausgetauscht werden. Aus dem Austausch resultieren wiederum deutlich längere Rüst- und damit einhergehende Stillstandzeiten der Vorrichtung, die wirtschaftliche Nachteile mit sich bringen.
  • Ein weiterer Nachteil der gezeigten Vorrichtung ist darin zu sehen, dass für die Aufstellung ein nicht unerheblicher Platzbedarf notwendig ist, da das Holzwerkstück jeweils in seiner Längsrichtung in die Vorrichtung eingeführt wird. Da entsprechende Werkstücke, wie beispielsweise Leimbinder, nicht selten Spannweiten von zwanzig oder mehr Metern aufweisen, ergibt sich ein nicht zu unterschätzender Platzbedarf im Zuführbereich vor der Anlage, besonders aber auch an deren Ausgangsbereich. Zusätzlich dazu ist durch ungünstige Positionierung der Ausbesserungswerkzeuge die Erreichbarkeit der Fehlstellen oftmals eingeschränkt. Zudem können mehrere Fehlstellen nur dann gleichzeitig bearbeitet werden, wenn entsprechend viele Werkzeuge an den jeweiligen Positionen vorhanden sind. Schließlich ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Anlage und daher relativ niedrig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbesserung von Fehlstellen mit verschiedenen Ausformungen in einem Holzwerkstück schneller durchzuführen. Dabei sollen die Fehlstellen ohne Austausch der Werkzeuge in einem Arbeitsgang und mit geringem Zeitverlust ausgebessert werden. Zusätzlich wird die einfache und platzsparende Integration der Ausbesserungsvorrichtung in eine Produktionsanlage für Holzwerkstücke angestrebt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Ausbessern von Fehlstellen in einem Holzwerkstück. Die Vorrichtung eignet sich dabei insbesondere zum Ausbessern von Leimbindern oder ähnlich großen Holzwerkstücken. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie als mehrachsiger Roboter ausgebildet ist und wenigstens einen Roboterkopf aufweist. Der Roboterkopf verfügt dabei über wenigstens ein Fräswerkzeug und zusätzlich über wenigstens ein Magazin für Flicken. Bei den verwendeten Flicken handelt es sich insbesondere um Holzflicken, wobei allerdings auch die Verwendung von Kunststoffflicken o.ä. denkbar ist, die Holzoberflächen imitieren.
  • Als besonders vorteilhaft wird angesehen, wenn der Roboterkopf als Revolverkopf ausgebildet ist. Der Roboterkopf ist dadurch frei um 360°drehbar und kann während des Abarbeitens der einzelnen Ausbesserungsschritte das jeweils benötigte Werkzeug durch einfache Drehung an die Fehlstellen heranführen. Ein Positionswechsel des Gelenkarms bzw. des Portalträgers, die zum einen zu Ungenauigkeiten bei der Positionierung und zum anderen zu einem erhöhten Zeitbedarf bis zur Durchführung des nächsten Arbeitsschrittes führen könnte, wird somit vermieden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Fräswerkzeug und das Magazin zueinander benachbart am Umfang des Roboterkopfes angeordnet sind. Hierdurch kann nach dem Ausfräsen, gefolgt von einem Ausblasen der Fehlstelle, durch einfache Drehung des Roboterkopfes um nur wenige Grad der nächste Arbeitsschritt, nämlich das Einsetzen eines Flickens in die Fehlstelle, nach dem Einleimen durchgeführt werden. Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht somit zeitsparendes Arbeiten, da das Umsetzen der Werkzeuge bzw. das Verschieben und die dadurch evtl. notwendige Neuausrichtung des Werkstückes unterbleiben kann.
  • Es erweist sich weiterhin als besonders vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Magazinen für Flicken am Roboterkopf angeordnet sind. Somit kann derselbe Roboterkopf verwendet werden, um eine Vielzahl unterschiedlich ausgeformter Fehlstellen ohne zeitaufwändigen Werkzeug- bzw. Magazinwechsel zu bearbeiten. Als besonders günstig wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn die in den jeweiligen Magazinen bevorrateten Flicken verschiedene Ausformungen (z. B. rund, länglich usw.) für verschieden ausgeformte Fehlstellen aufweisen.
  • Als empfehlenswert wird angesehen, wenn jedem Magazin ein Fräswerkzeug zugeordnet ist. Das jeweilige Fräswerkzeug ist dabei auf die Ausformung des im Magazin bevorrateten Flickens abgestimmt und erlaubt einen schnelleren Abschluss der Ausbesserungsarbeiten. Für das Ausfräsen kommen alle gängigen Fräswerkzeuge in Betracht, beispielsweise, je nach Ausformung der Flicken Schaftfräser für runde Flicken und Scheibenfräser für langgestreckte und/oder stabförmige Flicken.
  • Um eine gute Anhaftung des aufgetragenen Leims und damit eine haltbare Klebeverbindung zwischen Holzwerkstück und eingesetztem Flicken zu erreichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich wenigstens eine Ausblasvorrichtung und /oder Beleimungsvorrichtung am Roboterkopf vorgesehen. Dabei ist es auch möglich, jedem Fräser eine eigene Ausblasvorrichtung zuzuordnen oder eine einzige Vorrichtung am Roboterkopf anzubringen, die durch Drehung des Roboterkopfes in den Bereich der Arbeitstelle geführt wird und die Arbeitstelle ausbläst bzw. beleimt. Ein Ausblasen kann während des gesamten Fräsvorganges oder nach dessen Abschluss erfolgen, um die ausgearbeitete Fehlstelle von Spänen und während des Fräsens entstandenem Holzstaub zu reinigen, bevor die ausgearbeitete Fehlstelle beleimt wird.
  • Um ein Einsetzen der Flicken besonders genau durchführen zu können, weist die Vorrichtung bevorzugt wenigstens eine Saugvorrichtung am Roboterkopf auf. Diese saugt den aus dem Magazin ausgeworfenen Flicken an und legt ihn, nach entsprechender Positionierung des Roboterkopfes in der vorher beleimten Fehlstelle ab. Daneben kann die Saugvorrichtung zunächst auch anstelle einer Ausblasvorrichtung, dazu verwendet werden, die Fehlstelle von Spänen und Staub zu befreien, bevor der Flicken aufgenommen und eingesetzt wird. Im Interesse der Taktzeitoptimierung kann jedem Magazin eine Saugvorrichtung zugeordnet werden, um Roboterkopfdrehungen möglichst zu vermeiden.
  • In einer einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass Fehlstellen in einem Holzwerkstück zunächst per Hand markiert und die Daten über deren Größe, Lage, Ausformung sowie über Größe und Form des einzusetzenden Flickens in einem Speicher abgelegt werden. Bevorzugt weist dabei der Roboterkopf ein zusätzliches Abtastorgan für die Lage, Größe und Ausformung der Fehlstelle auf. Dieses Abtastorgan kann dabei optisch ausgebildet sein, beispielsweise als Kamera oder Scan-Vorrichtung, die ein Bild des Holzwerkstückes aufnimmt und speichert oder direkt an eine Auswerte- und Steuerungseinheit weitergibt, die dann die Ausbesserung initiiert. Zur Positionsbestimmung kann beispielsweise auch ein sog. "Indoor-GPS", also ein Laser-Positionsmesssystem verwendet werden. Dabei werden in einer Werkshalle, ähnlich wie beim bekannten Global Positioning System (GPS), jedoch ohne Satellitenunterstützung, mindestens zwei Sender, die ein hochpräzises Zeitsignal über Infrarot-Laser-Impulse versenden, verteilt. Kompakte Empfänger, die kurzzeitig auf der Fehlstelle positioniert werden, können diese Signale auswerten und daraus ihre Position relativ zu den Sendern auf Millimeterbruchteile genau bestimmen.
  • Zu den Positionsdaten müssen, je nach verwendeter Steuerungssoftware, noch Daten über die Ausformung der Fehlstelle und den zu verwendenden Flicken abgespeichert werden, um die Steuerbefehle für den Roboter zu errechnen. Dies kann entweder durch manuelle Eingabe erfolgen oder aber über Formschablonen, in die auch die GPS-Empfänger integriert sind und die auf die Fehlstelle gelegt werden. Die Schablonen weisen dabei beispielsweise eine Ausnehmung in der Größe der verwendeten Flicken auf und geben, neben den Informationen über die Position auch Daten über Größe und Ausrichtung des zu verwendenden Flickens als Berechnungsbasis an eine Speicher- und in der Folge an eine Auswertungs- und/oder Steuerungseinheit weiter. Daneben ist auch die Verwendung von RFID-Tags oder Barcode-Etiketten, in denen alle relevanten Informationen codiert sind, denkbar. Die Tags oder Etiketten können im Bereich der Fehlstelle angebracht werden, über einen entsprechenden Leser ausgelesen werden und so die Ausbesserung der Fehlstelle durch Einsatz der am Roboterkopf angeordneten Werkzeuge steuern.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung Mittel zur Einpressung des Flickens aufweist. Dabei kann es sich beispielsweise um einen am Roboterkopf zusätzlich angeordneten, aktiv vorschiebbaren Stempel oder eine entsprechende Druckplatte handeln, die den Flicken nach Abgabe aus dem jeweiligen Magazin und Einsetzen in die ausgearbeitete Fehlstelle in diese einpresst. Der Stempel kann dabei zentral oder ebenfalls am Umfang des Roboterkopfes angeordnet sein und bei Bedarf durch einen entsprechenden Antrieb ausgefahren werden, um den Flicken zu beaufschlagen.
    Bevorzugt sind die Mittel zum Einpressen des Flicken durch den Roboterkopf und/oder den Roboter selbst gebildet. Dabei ist ein Stempel oder eine Platte fest am Roboterkopf angebracht und das Einpressen des Flickens erfolgt nach Ausrichtung von Stempel oder Platte über der Fehlstelle durch Absenken des Roboterkopfes auf den Flicken über eine Bewegung des Gelenkarmes entlang der Z-Achse.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Fräswerkzeug eine vorgeschobene Arbeitsposition aufweist. Das Fräswerkzeug wird somit, nach Positionierung des Roboterkopfes über der Fehlstelle durch eine Vorschubvorrichtung, wie beispielsweise einen Spindeltrieb, einen Hubkolben oder einen Linearaktor aus einer zurückgezogenen Ruhe- oder Pausenposition in seine Arbeitsposition verfahren und nach Inbetriebnahme durch die Bewegung des Roboters, also Absenken bzw. Verschieben des Roboterkopfes an die Fehlstelle verbracht. Die Frästiefe und -kontur wird dabei allein durch die Bewegung des Roboterarmes bestimmt. Durch diese Ausführungsform der Erfindung lassen sich gewichtserhöhende, gesonderte Antriebe für die Fräswerkzeuge, die zusätzlich zu diesen montiert werden müssten, vermeiden. Dadurch kann das Gewicht des Roboterkopfs gesenkt und dessen Beherrschbarkeit verbessert werden.
  • Ein Verfahren, das die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet, um Fehlstellen in einem Holzwerkstück, insbesondere in einem Leimbinder auszubessern, umfasst dabei die folgenden Schritte:
    • Nach Erfassung der Position, Größe und Ausformung der Fehlstelle durch ein insbesondere optisches Abtastorgan, einen geschulten Mitarbeiter oder das oben beschriebene GPS-System, werden die entsprechenden Werte in einer Speichervorrichtung abgelegt. Eine Auswertungseinheit wählt, basierend auf diesen Werten, die passenden, am Roboterkopf bevorrateten Flicken sowie das diesen Flicken zugeordnete Fräswerkzeug aus, führt den Roboterkopf an die Fehlstelle heran und beginnt nach Ausfahren des jeweiligen Fräswerkzeuges mit dem Ausarbeiten der Fehlstelle. Nach dem Ausblasen erfolgt das Beleimen der ausgefrästen Fehlstelle. Aus dem vorher ausgewählten Magazin wird nach Einfahren des Fräswerkzeuges und entsprechender Drehung des Roboterkopfes ein Flicken entnommen und in die beleimte Fehlstelle eingesetzt. Durch Bewegung des Roboterkopfes in der Z-Achse wird der Flicken sodann beaufschlagt und bis zum bündigen Abschluss mit der Werkstückoberfläche in diese eingepresst. Zur Förderung der Flicken aus dem Magazin können diese entweder durch einen oberhalb des Magazins angeordneten Stempel druckbeaufschlagt werden oder aber die Flicken durch eine dem Magazin zugeordnete Saugvorrichtung aus dem Magazin entnommen werden. Darüber hinaus kann anstelle des Beleimens der Fehlstelle oder ergänzend dazu auch eine direkte Beleimung der Flicken erfolgen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnungen. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboters,
    Fig.2
    eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboterkopfes in Seitenansicht, und
    Fig.3
    eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboterkopfes in stirnseitiger Anrsicht.
  • Fig.1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen, mehrachsigen Roboters 10 mit wenigstens einem Gelenkarm 11. Der Gelenkarm 11 weist insgesamt vier Gelenkarmabschnitte 11 a, 11 b, 11 c, 11 d auf, die über Achsen 14, 15 bzw. ein Drehgelenk 17 verbunden sind und elektromotorisch bewegt werden. Die Steuerung der Achsen 14, 15 und des Drehgelenks 17 erfolgt über eine im Sockel 18 angeordnete zentrale Steuereinheit 181. An seinem Vorderende 12 weist der Gelenkarm 11 eine über ein Drehgelenk 17 um 360° drehbare Kupplungsstelle 13 auf, in der der in Fig.1 nicht dargestellte Roboterkopf 20 (vgl. Fig. 2) aufgenommen werden kann. Durch eine erste Achse 14 sowie eine nachgeordnete zweite Achse 15 kann der Roboterkopf 20 in X-,Y-, und Z-Richtung, durch Rotation um die erste Achse 14 auch über Kopf verschwenkt werden. Dies ist besonders günstig zum Ablegen oder Aufnehmen des Roboterkopfes 20, beispielsweise bei dessen Austausch oder zum Nachfüllen der Magazineinheiten 30, 301 für die Flicken 40 (in Fig.1 nicht dargestellt). Die Kupplungsstelle 13 weist ein weiteres Gelenk 16 auf, über das ein Verschwenken der Kupplungsstelle 13 und des daran angeordneten Roboterkopfes 20 in Z-Richtung um nahezu 360° ermöglich wird. Mit dem in Fig. 1 gezeigten Roboter 10 können somit alle im Schwenkbereich des Gelenkarms 11 vorhandenen Fehlstellen erreicht werden. Dies gilt auch für andere mehrachsige Roboter 10, z. B. Portalroboter, Knickarm-Roboter (sog. Scara-Bauweise) oder Hexapoden.
  • Der Gelenkarm 11 ist auf einer Plattform 184 montiert, die um 360° drehbar auf einem Sockel 18 montiert ist, der feststehend beispielsweise neben einer Auflage für das Holzwerkstück (in Fig.1 nicht dargestellt) montiert werden kann. Dabei ist es auch möglich, dass das Werkstück in Art einer Bettfräsmaschine einen Teil der Verschiebebewegung übernimmt, um z. B. zeitgleich mit der Roboterbewegung ein Ziel anzusteuern und somit die Ausbesserungsgeschwindigkeit weiter zu verbessern. Generell ist es auch möglich, den Sockel 18 auf einem beweglichen Schlitten (in Fig.1 nicht dargestellt) zu montieren, um den Roboter 10 so in Längsrichtung des Werkstückes verschieben zu können. Zur besonders einfachen Montage des Sockels 18 weist dieser in seinem Fußbereich 182 Vorsprünge 183 auf, die mit entsprechenden Ausnehmungen am Aufstellort verrastet werden können.
  • In Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorgestellten Erfindung dargestellt. Es handelt sich hierbei um die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Roboterkopfes 20.
    Der Roboterkopf 20 verfügt hier über eine zylinderförmige Roboterkopfgrundeinheit 21, die durch sich nach außen erstreckende Rahmen 27 abgetrennte Segmente zur Anordnung der jeweiligen Werkzeuge bzw. Magazineinheiten 30, 301 aufweist. Die Roboterkopfgrundeinheit 21 weist an ihrer Oberseite 24 einen Anschluss 25 zur Koppelung mit der Kupplungsstelle 13 auf, über den die Verbindung zwischen Roboterarm 11 (vgl. Fig.1) und Roboterkopf 20 hergestellt wird. Hierüber wird der Roboterkopf 20 auch an für die Betätigung der Werkzeuge, wie Fräsvorrichtungen 70, 701, Beleimungsvorrichtung 60 und/oder Ausblasvorrichtung notwendigen Hydraulik-, Druckluft- oder Stromleitungen 26 a, b, c, d, e angebunden und eine elektrische bzw. kabellose Verbindung mit der Steuereinheit 181 hergestellt.
  • In der Ansicht der Fig. 2 ist im Vordergrund rechts die erste Magazineinheit 30 für im wesentlichen schiffchen- oder stabförmig ausgebildete Flicken 40 zum Ausbessern von Fehlstellen in Holzwerkstücken erkennbar. Die Flicken 40 sind im Magazinkörper 33 übereinander angeordnet bevorratet und werden bei Bedarf nach unten ausgeworfen oder durch das Magazin durchgedrückt. Zur Führung der Flicken 40 weist der Magazinkörper 33 Führungsstangen 331 auf, die an den Aussenkanten der Flicken 40 anliegen und ein ungewolltes Verschieben der Flicken 40 verhindern. Das Nachdrücken eines neuen Flickens 40 in die Auswurfposition erfolgt nach Druckbeaufschlagung der im Magazinkörper 33 verbliebenen Flicken 40 durch einen Stempel 31. Der Stempel 31 ist in einem Stempelgehäuse 32 untergebracht, das zum Nachfüllen der ersten Magazineinheit 30 seitlich verschwenkt werden kann und dann den Magazinkörper 33 freigibt, so dass dieser von oben her zugänglich mit neuen Flicken 40 bestückt werden kann. Die erste Magazineinheit 30 weist eine Grundplatte 35 sowie eine dazu senkrechte Rückenplatte 36 auf. Grundplatte 35 und Rückenplatte 36 sind über an den Seitenkanten 351, 361 befestigte Tragbänder 37 verbunden.
  • Die erste Magazineinheit 30 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 an der zylinderförmigen Roboterkopfgrundeinheit 21 angeordnet. Zum Anbringen der ersten Magazineinheit 30 an der Roboterkopfgrundeinheit 21 werden die an der Rückenplatte 36 in Höhe des Stempelgehäuses 32 angeordneten, beweglichen Vorsprünge 34 mit den Ausnehmungen 221 in den an der Roboterkopfgrundeinheit 21 vorgesehenen Halteplatten 22 in Eingriff gebracht und automatisch verrastet. Zum Lösen der ersten Magazineinheit 30 von der Roboterkopfgrundeinheit 21 wird die erste Magazineinheit 30 abgesetzt, so dass die Grundplatte 35 beispielsweise auf einem Träger aufliegt, die Vorsprünge 34 eingeklappt und die erste Magazineinheit 30 freigegeben, so dass diese von der Roboterkopfgrundeinheit 21 abgezogen werden kann. Zur Steuerung der ersten Magazineinheit 30 wird beim Ankoppeln der ersten Magazineinheit 30 an die Roboterkopfgrundeinheit 21 ein Stecker (nicht gezeigt) mit einer entsprechenden Aufnahme 23 an der Roboterkopfgrundeinheit 21 automatisch verbunden und so eine Verbindung zur zentralen Steuereinheit 181 des Roboters 10 (vgl. Fig.1) hergestellt. Über eine automatische Hardwareerkennung erfolgt die Erfassung der Position der ersten Magazineinheit 30 sowie deren Ausformung zur anschließenden Integration der ersten Magazineinheit 30 sowie der darin bevorrateten Flicken 40 in die aktuelle Roboterkopfkonfiguration und in den geplanten Arbeitsprozess.
  • Der im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gezeigte Roboterkopf weist eine zwischen den Fräsvorrichtungen 70 und den Magazineinheiten 30, 301 angeordnete Beleimungsvorrichtung 60 auf. Über diese wird die durch den jeweiligen Fräser 71 ausgearbeitete Fehlstelle vor dem Einsetzen des passenden Flickens 40 beleimt. Hierzu wird der Roboterkopf 20 nach dem Zurückfahren des Fräsers 71 soweit gedreht, bis die Düse 61 der Beleimungsvorrichtung 60 über der Fehlstelle liegt. Der Roboterkopf 20 wird dann abgesenkt, bis die Düse 61 in die Fehlstelle hineinragt. Durch gleichmäßigen Druck auf den Leimbehälter 63 tritt dann eine definierte Menge an Leim aus der Düse 61 aus und wird in die Fehlstelle eingebracht. Der Roboterkopf 20 fährt während des Leimauftrags an der Kontur der Fehlstelle entlang, um so die gleichmäßige Beleimung der Fehlstelle sicherzustellen. Der Leimbehälter 63 ist in eine Halterung 69 eingesetzt und mit einem Rahmen 64 gegen das Herausfallen aus der Halterung 69 gesichert. Gleichzeitig wird der Rahmen 64 zur Leimabgabe beispielsweise über Hydraulik- oder Pneumatikkelemente o.ä. an die Roboterkopfgrundeinheit 21 herangezogen. Durch diese Beaufschlagung des flexiblen Leimbehälters 63 wird der Leim durch die Düse 61 gepresst und tritt schließlich aus dem Leimbehälter 63 aus. Durch gegenläufige Bewegung des Rahmens 64 wird der Leimbehälter 63 entspannt und überschüssiger Leim aus der Düse 61 in den Leimbehälter 63 zurückgesaugt. Die Düse 61 wird über eine Überwurfmutter 62 mit dem Leimbehälter 63 verschraubt. Zum Austausch des leeren Leimbehälters 63, wird der Schnellspannhebel 66 geöffnet, der Rahmen 64 weggeklappt und der Leimbehälter 63 zusammen mit der Düse 61 aus der Halterung 69 entnommen. Die wiederverwertbare Düse 61 wird entweder zunächst gereinigt oder bei nur geringer Verschmutzung wieder auf einen neuen Leimbehälter 63 aufgeschraubt und zusammen mit diesem in die Halterung 69 eingesetzt. Nach Einsetzen des Rahmens 64 wird der Schnellspannhebel 66 angelegt und der Leimbehälter 63 dadurch bis zur Füllung der Düse 61 mit Leim vorbeaufschlagt. Um Leimbehälter 63 in verschiedenen Größen verwenden zu können, ist der Schnellspannhebel 66 auf einer Führung 661 angeordnet, entlang derer der Schnellspannhebel 66 verschoben werden kann.
  • Auf der in Fig. 2 linken Seite des dargestellten Roboterkopfes 20 ist eine Fräsvorrichtung 70 angeordnet. Es handelt sich hierbei um eine erste Fräsvorrichtung 70 mit einem Scheibenfräser 71, zum Fräsen von Schlitzen bzw. Nuten, in die schiffchenförmigen Flicken 40 eingesetzt werden, wie sie in der gezeigten ersten Magazineinheit 30 bevorratet sind. Zum Fräsen der Nut fährt der Roboterkopf 20 zunächst über die zuvor markierte bzw. erfasste Fehlstelle. Anschließend wird der Scheibenfräser 71 entlang einer Führungsschiene 72 aus dem Fräsergehäuse 73 ausgefahren. Nach Inbetriebnahme des Scheibenfräsers 71, wird der Roboterkopf 20 auf das Holzwerkstück abgesenkt und die Fehlstelle ausgearbeitet.
  • Der Roboterkopf 20 fährt dabei die Kontur der Fehlstelle nach und fräst so eine Nut, in die dann der passende Flicken 40 eingesetzt werden kann. Nach dem Ende des Fräsvorganges wird der Scheibenfräser 71 ausgeschaltet, in seine Ruheposition im Fräsergehäuse 73 zurückgefahren und die Fehlstelle mittels Druckluft ausgeblasen und so von noch verbliebenen Spänen befreit. Anschließend erfolgt eine Drehung des Roboterkopfes 20 und das bereits oben geschilderte Beleimen der ausgearbeiteten Fehlstelle beginnt. Nach dem Beleimen erfolgt wiederum eine Drehung des Roboterkopfes 20 und eine Ausrichtung der ersten Magazineinheit 30 über der Fehlstelle. Nach dem Auswurf aus dem Magazinkörper 33, wird der Flicken 40 durch langsames Absenken des Roboterkopfes 20 auf das Holzwerkstück in die beleimte Fehlstelle eingepresst.
  • Neben der ersten Magazineinheit 30 für schiffchen- oder stabförmigen Flicken 40 verfügt der Roboterkopf 20 im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 auf seiner hier vom Betrachter abgewandten Rückseite über eine zweite Magazineinheit 301 für runde Flicken 40. Dieser zweiten Magazineinheit 301 ist ebenfalls eine Beleimungsvorrichtung 60 sowie eine zweite Fräsvorrichtung 701 zugeordnet. Die zweite Fräsvorrichtung 701 verfügt im Beispiel der Fig. 2 über einen Schaftfräser (nicht dargestellt). Dieser kann durch den Spindeltrieb 75 aus- bzw. eingefahren werden. Die beiden Fräsvorrichtungen 70, 701 sind, wie die Magazineinheiten 30, 301, frei an der Roboterkopfgrundeinheit 21 ankoppelbar. Die Ankopplung erfolgt über den bereits oben für die erste Magazineinheit 30 beschriebenen Mechanismus. Auch hier wird die Position sowie die Ausführung der jeweils angekoppelten Fräsvorrichtung 70,701 erkannt, in der Gerätesteuerung entsprechend freigegeben bzw. gesperrt und in der Gerätekonfiguration bzw. den Ablaufprotokollen berücksichtigt.
  • Fig. 3 zeigt den Roboterkopf 20 in Stirnansicht. Der Roboterkopf 20 weist in diesem Ausführungsbeispiel die trommelförmige Roboterkopfgrundeinheit 21 auf, an der eine hexagonale Deckplatte 80 angeschraubt ist, die hier die Ankopplungsstellen der Fräsvorrichtungen 70, 701 bzw. der Magazineinheiten 30, 301 verdeckt. Der in der Fig. 3 gezeigte Roboterkopf 20 verfügt insgesamt über sechs Seiten 201 zum Ankoppeln von Werkzeugen. Im Ausführungsbeispiel sind davon lediglich vier Seiten 201 mit Werkzeugen bestückt. Ebenfalls in Draufsicht dargestellt sind hier zwei der bereits oben angesprochenen, in Fig.3 unbefüllt dargestellten Magazineinheiten 30, 301 sowie diesen Magazineinheiten 30, 301 zugeordnete Fräsvorrichtungen 70, 701. Die erste Magazineinheit 30 verfügt im Ausführungsbeispiel über zwei Abgabe- bzw. Auswurfschlitze 39a, 39b für unterschiedliche lange schiffchen- oder stabförmige Flicken 40. Dieser ersten Magazineinheit 30 ist eine erste Fräsvorrichtung 70 mit einem Scheibenfräser 71 (in Fig.3 nicht sichtbar) zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist das Fräsergehäuse 73 nach oben hin mit einer Klappe 77 abgedeckt und der Scheibenfräser 71 daher nicht sichtbar. Die Fräser 71 können höhenverstellt werden. Dazu sind Führungen 81 a, 81 b vorgesehen, sodass die Fräser 71 nach Lösen der Klemmhebel 78a, 78b manuell entlang der Führungen 81a, 81b verschoben werden können.
  • Aus der zweiten Magazineinheit 301 können runde Flicken 40 abgegeben und in entsprechend geformte und/oder ausgearbeitete Fehlstellen eingesetzt werden. Die erste Magazineinheit 30 verfügt zusätzlich über Positionssensoren 304, um das Einsetzen der Flicken 40 in die Fehlstelle ohne Verkanten sicherzustellen. Zum Einsetzen der Flicken 40 wird der Roboterkopf 20 bis unmittelbar über die Fehlstelle abgesenkt, die Schieber 332, die an den Auswurfschlitzen 39a, b vorgesehen sind, kurz geöffnet, mit der Öffnung der Schieber 332 die im Magazinkörper 33 verbleibenden Flicken 40 druckbeaufschlagt und ein Flicken 40 aus dem Magazinkörper 33 abgegeben. Durch weiteres Absenken des Roboterkopfes 20 wird der Flicken 40 bündig mit der Werkstückoberfläche in die beleimte Fehlstelle eingepresst.
  • Um die für das Ausarbeiten von Fehlstelle notwendigen Werkzeuge antreiben zu können, verfügt der Roboterkopf 20 im Ausführungsbeispiel der Fig.3 über einen konzentrisch an der Roboterkopfgrundeinheit angeordneten Ring 29. Auf diesem sind Druckluftanschlüsse 26a, b Hydraulikanschlüsse 26c, d, jeweils ein Stromanschluss 26e und ein Anschluss für eine Datenleitung 26f vorgesehen, die alle nach dem Ankoppeln des Roboterkopfes 20 an den Gelenkarm 11 des Roboters 10 mit den im Gelenkarm 11 bzw. der Kupplungsstelle 13 des Gelenkarmes 11 vorgesehene Steckverbindungen in Eingriff gebracht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10 =
    Roboter
    11 =
    Gelenkarm
    11a, b, c,
    d = Gelenkarmabschnitt
    12 =
    Vorderende
    13 =
    Kupplungsstelle
    14 =
    erste Achse
    15 =
    zweite Achse
    16 =
    Gelenk
    17 =
    Drehgelenk
    18 =
    Sockel
    181 =
    Steuereinheit
    182 =
    Fußbereich
    183 =
    Vorsprung
    184 =
    Plattform
    20 =
    Roboterkopf
    201 =
    Seiten
    21 =
    Roboterkopfgrundeinheit
    22 =
    Halteplatte
    221 =
    Ausnehmung
    23 =
    Aufnahme
    24 =
    Oberseite
    25 =
    Anschluss
    26a, b =
    Druckluftanschluss
    26c, d =
    Hydraulikanschluss
    26e =
    Stromanschluss
    26f =
    Anschluss für eine Datenleitung
    27 =
    Rahmen
    29 =
    Ring
    30 =
    erste Magazineinheit
    301 =
    zweite Magazineinheit
    304 =
    Positionssensoren
    31 =
    Stempel
    32 =
    Stempelgehäuse
    33 =
    Magazinkörper
    331 =
    Führungsstangen
    332 =
    Schieber
    34 =
    Vorsprung
    35 =
    Grundplatte
    351 =
    Seitenkanten
    36 =
    Rückenplatte
    361 =
    Seitenkanten
    37 =
    Tragband
    39a, b =
    Auswurfschlitze
    40 =
    Flicken
    60 =
    Beleimungsvorrichtung
    61 =
    Düse
    62 =
    Überwurfmutter
    63 =
    Leimbehälter
    64 =
    Rahmen
    66 =
    Schnellspannhebel
    661 =
    Führung
    69 =
    Halterung
    70 =
    erste Fräsvorrichtung
    701 =
    zweite Fräsvorrichtung
    71 =
    Scheibenfräser
    72 =
    Führungsschiene
    73 =
    Fräsergehäuse
    75 =
    Spindeltrieb
    77 =
    Klappe
    78a, b =
    Klemmhebel
    80 =
    Deckplatte
    81 a, b =
    Führungen

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Ausbessern von Fehlstellen in einem Holzwerkstück, insbesondere einem Leimbinder,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung als mehrachsiger Roboter (10), insbesondere als Gelenkarm-Roboter ausgebildet ist und wenigstens einen Roboterkopf (20) aufweist, wobei der Roboterkopf (20) wenigstens ein Fräswerkzeug (70, 701) und wenigstens eine Zuführung (Magazin 30, 301) für Flicken (40), insbesondere Holzflicken aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Roboterkopf (20) als drehbarer Revolverkopf ausgebildet ist
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fräswerkzeug (70, 701) und das Magazin (30, 301) zueinander benachbart am Umfang des Roboterkopfes (20) angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Vielzahl von Magazinen (30, 301) für Flicken (40) am Roboterkopf (20) angeordnet sind, wobei die Flicken (40) verschiedene Ausformungen aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    jedem Magazin (30, 301) ein Fräswerkzeug (70, 701) zugeordnet ist und wobei das Fräswerkzeug (70, 701) auf die Ausformung des Flickens (40) abgestimmt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine Ausblasvorrichtung und/oder eine Beleimungsvorrichtung (60) am Roboterkopf (20) vorgesehen ist/sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Roboterkopf (20) wenigstens eine Saugvorrichtung aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Roboterkopf (20) ein Abtastorgan für die Lage, Größe und Ausformung der Fehlstelle aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung Mittel zur Einpressung des Flickens (40) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittel durch den Roboterkopf (20) und/oder den Roboter (10) gebildet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fräswerkzeug (70, 701) eine vorgeschobene Arbeitsposition aufweist und der Vorschub in die Fehlstelle durch den Roboter (10) ausführbar ist.
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