EP2308659A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausrichten von Werkstücken - Google Patents

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EP2308659A1
EP2308659A1 EP10177849A EP10177849A EP2308659A1 EP 2308659 A1 EP2308659 A1 EP 2308659A1 EP 10177849 A EP10177849 A EP 10177849A EP 10177849 A EP10177849 A EP 10177849A EP 2308659 A1 EP2308659 A1 EP 2308659A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
processing
conveying direction
workpieces
alignment
Prior art date
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Granted
Application number
EP10177849A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2308659B1 (de
Inventor
Andreas Lorenz
Rolf Höhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag GmbH
Original Assignee
Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH filed Critical Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
Publication of EP2308659A1 publication Critical patent/EP2308659A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2308659B1 publication Critical patent/EP2308659B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B31/00—Arrangements for conveying, loading, turning, adjusting, or discharging the log or timber, specially designed for saw mills or sawing machines
    • B27B31/06—Adjusting equipment, e.g. using optical projection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27F—DOVETAILED WORK; TENONS; SLOTTING MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES
    • B27F1/00—Dovetailed work; Tenons; Making tongues or grooves; Groove- and- tongue jointed work; Finger- joints
    • B27F1/02—Making tongues or grooves, of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/08—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by multi-step processes

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for processing workpieces, which preferably at least partially made of wood, wood materials, plastic or the like.
  • the machining of workpieces is increasingly automated.
  • the workpieces are fed at a relatively high speed by means of a conveyor, for example, an edge processing device.
  • plate-shaped materials are partially provided with structures such as graphic designs or three-dimensional surface structures, as is known for example in plate-shaped floor coverings.
  • structures such as graphic designs or three-dimensional surface structures, as is known for example in plate-shaped floor coverings.
  • the alignment device has at least one alignment element, which can be moved in the direction of passage at least within limits. In this way, the workpieces to be aligned can be further conveyed in the direction of passage even during the detection and alignment process.
  • the approaches mentioned do not solve the problem that occurs in the edge processing of workpieces with structures in such a way that they are not in a desired position after edge processing.
  • the approaches mentioned are not able to take into account variations in length of the decoration or the structure in the individual workpiece during processing.
  • a device for processing workpieces which are preferably at least partially made of wood, wood materials, plastic or the like, a conveyor for conveying the workpieces in a conveying direction.
  • This conveyor preferably conveys the workpieces in a straight line or along curved paths.
  • the workpieces are arranged sufficiently slip-resistant on the conveyor, e.g. fixed by means of negative pressure on its underside, imprint on its upper side or clamping devices, so that they can be transported without slipping and processed later.
  • an electronic, in particular optical detection device for detecting a position of an optical and / or three-dimensional structure of the conveyed on the conveyor workpieces.
  • an optical structure here are a graphic design, a grain of the workpiece surface or even simple graphical markings, etc. to understand.
  • Three-dimensional structures are often used today as embodiments of eg plate-shaped floor materials. For example, in a preceding surface press, a chamfer or Rounding be pressed into the raw plate so that the finished workpieces form a joint (eg symmetrical or asymmetrical) when you put them together.
  • optical detection devices are particularly preferred cameras with CCD or CMOS chip used.
  • CCD or CMOS chip used for three-dimensional structures.
  • 3D scanners are also preferably used for three-dimensional structures.
  • the structure that is detected is disposed between a first workpiece narrow surface and a second workpiece workpiece surface that laterally delimit the workpiece in the conveying direction. Accordingly, the structure that is to take on the prefabricated later a certain target position, recorded directly. A sole detection of only the workpiece edges is not enough, since the position of the structure on the component may be different.
  • the device according to the invention thus directly detects the position of the structure, independently of the actual workpiece dimensions, which may vary.
  • a first alignment device for displacing and aligning the workpieces conveyed on the conveyor on the basis of a detection result of the detection device, wherein the first alignment device has a first alignment element, which can be moved transversely to the conveying direction.
  • the alignment device can thus move and align the workpiece as a function of the position of the structure on the workpiece determined by the detection device.
  • the indication of direction transversely to the conveying direction here means any direction that does not correspond to the conveying direction.
  • the alignment device can be configured in different ways within the scope of the invention and, for example, also operate without contact and, if necessary, using gravity.
  • the alignment device preferably acts on the workpiece in a pushing or pulling manner.
  • the workpiece can also be gripped by the alignment device.
  • the device for processing workpieces further comprises a processing device for processing the first and / or second workpiece narrow surface with at least one first processing element downstream of the first processing device.
  • the processing device is particularly preferably a Doppelendprofiler, which not only changes the dimensions of the workpiece, but gives the workpiece narrow surfaces a profile or a formatting unit.
  • the processing means comprises a milling cutter and preferably a saw blade or an abrasive.
  • An embodiment of the present invention comprises at least one processing device for processing the first and / or second workpiece narrow surface, which has at least one first processing means, which is movable transversely to the conveying direction on the basis of a detection result of the detection device.
  • the relative displacement of processing means to the structure of the workpiece is thus realized by a displacement of the processing means transversely to the conveying direction.
  • an edge attachment device of the processing device is arranged downstream.
  • the edge attachment device serves to attach an edge to at least one of the marker surfaces.
  • the edge preferably consists of a flexible band.
  • a wide variety of technologies can be used for the edge application device, which are familiar to the person skilled in the art, such as, for example, a joining technology using a laser or another suitable energy source.
  • the edge attachment device preferably has a cutting unit in order to be able to automatically remove edge material projecting beyond the workpiece narrow surfaces.
  • the structure is at least partially invisible to humans under daylight.
  • the detection unit is capable of detecting the structure.
  • recognizable structures can be used particularly well for the detection device of the position of the structure.
  • broad simply designed markings can be used, which are particularly easy to evaluate by a pattern recognition of the detection device.
  • Such structures which are especially suitable for position detection, would adversely affect the appearance of the workpiece if they were visible to the human eye.
  • Fluorescent substances are preferably applied as a structure, which are then visible under UV light of a corresponding lamp of the detection device for the detection device.
  • Other substances can be used for the structure of this embodiment, insofar as they are not visible to the human eye under daylight and the light of conventional interior lighting and are simultaneously detectable by a corresponding detection device.
  • visible markings eg printouts or depressions
  • any patterns or structures that are present on the workpiece can also be "taught" into the detection system, which are then used as alignment marks.
  • the processing device has at least one second processing means.
  • the first processing means acts on the first feature narrow surface and the second processing means on the second workpiece surface.
  • both workpiece surfaces can be processed simultaneously.
  • different processing means can be used as the first and second processing means, which opens up additional possibilities for processing.
  • the device according to the invention may also be provided with only one processing means, according to a preferred embodiment a plurality of first processing means and a plurality of second processing means are provided. As a result, several different processing means, such as cutters and saws can be combined. Preferably, at least two of the first processing means and / or two of the second processing means are independently movable transversely to the conveying direction. This allows a parallel independent use of the individual processing means. Preference is also given to processing means redundant, so that they can be replaced at runtime of the processing device without the processing device must be stopped.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an inventive device 1 for processing workpieces 2.
  • a conveyor 4 for conveying the workpieces 2 is shown extending vertically in this figure.
  • Two workpieces 2 shown in rectangular fashion are arranged on the conveyor 4.
  • the workpieces have a visually recognizable graphic structure 5 shown in rectangular form on their surface.
  • the conveyor 4 transports the workpieces in the direction of the arrow F.
  • the workpieces 2 have seen in the transport direction F a first workpiece narrow surface 6 and a second workpiece narrow surface 7, which limit the workpiece 2 laterally in the conveying direction F.
  • An infeed rule 8 is shown at the bottom left of the diagram. It has the task of the workpiece 2 at his first workpiece narrow surface 6 in a direction transverse to the conveying direction F vorzuzin.
  • a processing device 10 is arranged along the conveyor 4. The processing device has in this embodiment, three first processing means 11 and three second processing means 12, which are shown here as circles.
  • a detection device 30 for detecting a position of the optical structure 5 of the conveyed on the conveyor 4 workpieces 2 is shown in the lower right of the image.
  • the workpieces 2 are moved by means of the conveyor 4 in the transport direction F. In doing so, they pass the detection device 30, which detects the position of the optical structure 5 of the workpieces 2 conveyed on the conveyor 4. The workpiece 2 is then conveyed along the processing device 10. It is processed by the first processing means 11 and the second processing means 12.
  • the first processing means 11 are movable transversely to the conveying direction F on the basis of the detection result of the detection device 30.
  • the position of the structure 5 on the workpiece 2 is detected by the detection device 30 and charged in a control device. With the result of this detected actual position of the structure 5 and a predetermined target geometry, a control of a method of the first processing means 11 is performed transversely to the conveying direction F. As a result, machining of the second workpiece narrow surface 7 as a function of the position of the structure 5 can take place in this exemplary embodiment. This makes it possible to obtain by machining a workpiece 2 that the structure 5 at a desired distance from the processed second workpiece surface 7 has.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a device 1 according to the invention for processing workpieces 2.
  • the workpiece 2 is conveyed in the image running from bottom to top of the conveyor 4.
  • the workpiece 2 again has a first workpiece narrow surface 6 and a second workpiece narrow surface 7.
  • An optical detection device is provided to detect a position of an optical structure 5 of the conveyed on the conveyor 4 workpieces 2.
  • the structure 5 is arranged between a first workpiece narrow surface 6 and a second workpiece narrow surface 7, which delimit the workpiece 2 laterally in the conveying direction F.
  • an infeed ruler 8 the workpiece 2 is pre-aligned on the conveyor 4 transversely to the conveying direction F.
  • a first alignment device 20 is provided for displacing and aligning the workpieces 2 conveyed on the conveyor 4 on the basis of a detection result of the detection device 30.
  • the first alignment device 20 has a first alignment element 21, which is movable transversely to the conveying direction F and acts in a sliding manner on the first workpiece narrow surface 6 and thereby displaces the workpiece 2 transversely to the conveying direction F.
  • the first alignment device 20 further has a second alignment element 22, which is movable transversely to the conveying direction F and acts on the second workpiece narrow surface 7 in a sliding manner, thereby displacing the workpiece 2 transversely to the conveying direction F.
  • First processing means 11 of the processing device 10 are arranged downstream of the first alignment device 20.
  • the first processing means 11 act on the second workpiece surface 7.
  • a first alignment element 25 and a second alignment element 26 of a second alignment device 24 are arranged between individual first processing means 11.
  • the second alignment device 24 is provided for displacing and aligning the workpieces 2 conveyed on the conveyor 4 on the basis of a detection result which is provided by a further detection device and / or the detection device 30 (not shown).
  • the first alignment element 25 acts in a sliding manner on the first workpiece narrow surface 6, and the second alignment element 26 then acts on the second workpiece narrow surface 7 in a sliding manner, as a result of which the workpiece 2 can be pushed back and forth transversely to the conveying direction F.
  • a Kantenanbring adopted 27 the processing means 11, 12 is arranged downstream, the edges of the workpiece surfaces 6, 7 glued.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend: eine Fördereinrichtung (4) zum Fördern der Werkstücke (2) in einer Förderrichtung (F); eine elektronische, insbesondere optische Erfassungseinrichtung (30) zum Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur (5) der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2), wobei die Struktur (5) zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche (6) und einer zweiten Werkstückschmalfläche (7), die das Werkstück (2) seitlich in der Förderrichtung (F) begrenzen, angeordnet ist; und eine erste Ausrichteinrichtung (20) zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2) auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30), wobei die erste Ausrichteinrichtung (20) ein erstes Ausrichtelement (22) aufweist, das quer zur Förderrichtung (F) verfahrbar ist; und eine Bearbeitungseinrichtung (10) zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche (6,7), die wenigstens ein dem ersten Ausrichtelement (22) nachgeschaltetes erstes Bearbeitungsmittel (11) aufweist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
    • Stand der Technik
  • Die Bearbeitung von Werkstücken wird in zunehmenden Maße automatisiert. Hierbei ist es verbreitet, Werkstücke mittels Fördereinrichtungen weitgehend automatisiert Bearbeitungseinrichtungen zuzuführen. Im Bereich der Verarbeitung von plattenförmigen Holz-, Kunststoff-, und Verbundwerkstücken werden die Werkstücke mit einer relativ hohen Geschwindigkeit mittels einer Fördereinrichtung beispielsweise einer Kantenbearbeitungseinrichtung zugeführt.
  • Ferner sind solche plattenförmigen Werkstoffe teilweise mit Strukturen, wie z.B. grafischen Gestaltungen oder dreidimensionalen Oberflächenstrukturen versehen, wie dies z.B. bei plattenförmigen Fußbodenbelägen bekannt ist. Gerade bei plattenförmigen Werkstücken, die teilweise aus Holz oder holzähnlichen Materialien bestehen, stellt sich hierbei das Problem, dass sich die Platten in Abhängigkeit des Feuchtigkeitsgehaltes oder sonstiger Einflüsse wie beispielsweise der Temperatur in ihren Abmessungen verändern. In der Regel verringern sich die Abmessungen, wenn sich der Feuchtigkeitsgehalt verringert. Dadurch tritt das Problem auf, dass die Werkstücke die Strukturen nicht immer an der gleichen Position aufweisen, wenn sie roh zugesägt oder gepresst einer Format- oder Kantenbearbeitung zugeführt werden. Das heißt der Abstand der Struktur oder des Dekors zu den Werkstückrändern ist nicht immer gleich.
  • Probleme treten bei der Bearbeitung dahingehend auf, dass die Strukturen auf der Fördereinrichtung ungenau positioniert sind und sich dadurch Fehler bei der nachfolgenden Bearbeitung, z.B. einer Kantenbearbeitung ergeben.
  • Bekannt ist es, diesem Problem zu begegnen, indem eine Ausrichteinrichtung der Bearbeitung vorgeschaltet angeordnet ist, die die Werkstücke genau positioniert. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass die Werkstücke in einer nachgeordneten Bearbeitungsstation, beispielsweise einer Durchlaufsäge oder einem Doppelendprofiler, mit hoher Präzision bearbeitet werden.
  • Aus der EP 2 030 725 A1 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten von Werkstücken auf einer Fördereinrichtung vor einer Bearbeitung bekannt. Diese Fördereinrichtung muss beim Erfassen und Ausrichten der Werkstücke nicht angehalten werden. Zu diesem Zweck weist die Ausrichteinrichtung mindestens ein Ausrichtelement auf, das in Durchlaufrichtung zumindest in Grenzen verfahrbar ist. Auf diese Weise können die auszurichtenden Werkstücke sogar während des Erfassungs-und Ausrichtvorganges weiter in Durchlaufrichtung gefördert werden.
  • Die genannten Ansätze lösen das Problem nicht, das bei der Kantenbearbeitung von Werkstücken mit Strukturen dahingehend auftritt, dass sich diese nach der Kantenbearbeitung nicht an einer gewünschten Position befinden. Insbesondere sind die genannten Ansätze nicht in der Lage, Längenschwankungen des Dekos oder der Struktur im einzelnen Werkstück bei der Bearbeitung zu berücksichtigen.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, die Werkstücke so zu bearbeiten, dass die Struktur möglichst präzise auf dem bearbeiteten Werkstück positioniert ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, eine Fördereinrichtung zum Fördern der Werkstücke in einer Förderrichtung auf. Diese Fördereinrichtung befördert die Werkstücke bevorzugt geradlinig oder entlang kurvenförmiger Bahnen. Die Werkstücke werden ausreichend verrutschsicher auf der Fördereinrichtung angeordnet, z.B. mittels Unterdruck an ihrer Unterseite, Aufdruck auf ihre Oberseite oder Klemmeinrichtungen fixiert, so dass sie verrutschsicher transportiert und später bearbeitet werden können.
  • Ferner ist eine elektronische, insbesondere optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur der auf der Fördereinrichtung geförderten Werkstücke vorgesehen. Als optische Struktur sind hierbei eine grafische Ausgestaltung, eine Maserung der Werkstückoberfläche oder auch einfache grafische Markierungen etc. zu verstehen. Dreidimensionale Strukturen werden heute häufig als Ausgestaltungen z.B. von plattenförmigen Fußbodenwerkstoffen verwendet. Zum Beispiel kann in einer vorgelagerten Oberflächenpresse eine Fase oder Rundung so in die Rohplatte gepresst werden, dass die fertig bearbeiteten Werkstücke eine Fuge (z. B. symmetrisch oder asymmetrisch) bilden, wenn man sie zusammenlegt.
  • Als elektronische, insbesondere optische Erfassungseinrichtungen kommen besonders bevorzugt Kameras mit CCD- oder CMOS-Chip zum Einsatz. Für dreidimensionale Strukturen werden auch bevorzugt 3D-Scanner eingesetzt.
  • Die Struktur, die erfasst wird, ist zwischen einer ersten Werkstüokschmalfläche und einer zweiten Werkstückschmalfläche, die das Werkstück seitlich in der Förderrichtung begrenzen, angeordnet. Demnach wird die Struktur, die auf dem Fertigbauteil später eine bestimmte Sollposition einnehmen soll, direkt erfasst. Eine alleinige Erfassung lediglich der Werkstückränder genügt nicht, da die Position der Struktur auf dem Bauteil unterschiedlich sein kann. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird somit direkt die Position der Struktur zunächst unabhängig von den tatsächlichen Werkstückabmessungen, die schwanken können, erfasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste Ausrichteinrichtung zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung geförderten Werkstücke auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung vorgesehen, wobei die erste Ausrichteinrichtung ein erstes Ausrichtelement aufweist, das quer zur Förderrichtung verfahrbar ist. Die Ausrichteinrichtung kann somit das Werkstück in Abhängigkeit von der durch die Erfassungseinrichtung festgestellten Position der Struktur auf dem Werkstück verschieben und ausrichten. Die Richtungsangabe quer zur Förderrichtung meint hier jede Richtung, die nicht der Förderrichtung entspricht. Dadurch kann die Struktur auf dem Werkstück mit dem Werkstück für die nachfolgende Bearbeitung in eine gewünschte Position gebracht werden. Die Struktur auf dem Werkstück wird daher relativ zu einem nachfolgend einwirkenden Bearbeitungsmittel verlagert. Die Ausrichteinrichtung kann im Rahmen der Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise ausgestaltet sein und beispielsweise auch berührungsfrei und ggf. unter Nutzung der Schwerkraft arbeiten. Bevorzugt wirkt die Ausrichteinrichtung schiebend oder ziehend auf das Werkstück ein. Das Werkstück kann auch von der Ausrichteinrichtung gegriffen werden.
  • Die Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken gemäß dieser Ausführungsform weist ferner eine Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche mit wenigstens einem dem ersten Ausrichtelement nachgeschalteten ersten Bearbeitungsmittel auf. Die Bearbeitungseinrichtung ist besonders bevorzugt ein Doppelendprofiler, der nicht nur die Abmessungen des Werkstücks verändert, sondern den Werkstückschmalflächen ein Profil verleiht oder eine Formatbearbeitungseinheit. Besonders Bevorzugt weist das Bearbeitungsmittel einen Fräser und bevorzugt ein Sägeblatt oder ein Schleifmittel auf.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche auf, die mindestens ein erstes Bearbeitungsmittel aufweist, das quer zur Förderrichtung auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung verfahrbar ist. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die relative Verlagerung von Bearbeitungsmittel zur Struktur des Werkstückes somit durch eine Verlagerung des Bearbeitungsmittels quer zur Förderrichtung realisiert.
  • In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Kantenanbringeinrichtung der Bearbeitungseinrichtung nachgeschaltet angeordnet. Die Kantenanbringeinrichtung dient dazu, eine Kante an wenigstens einer der Merkstückschmalflächen anzubringen. Die Kante besteht dabei bevorzugt aus einem flexiblen Band. Dabei können für die Kantenanbringeinrichtung unterschiedlichste Technologien zum Einsatz kommen, die dem Fachmann geläufig sind, wie beispielsweise auch eine Fügetechnologie unter Einsatz eines Lasers oder einer anderen geeigneten Energiequelle. Die Kantenanbringeinrichtung weist bevorzugt ein Schneidaggregat auf, um über die Werkstückschmalflächen herausstehendes Kantenmaterial automatisiert entfernen zu können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Struktur unter Tageslicht für den Menschen zumindest teilweise nicht sichtbar. Die Erfassungseinheit ist jedoch geeignet, die Struktur zu erfassen. Dadurch können besonders gut für die Erfassungseinrichtung der Position der Struktur erkennbare Strukturen verwendet werden. Z.B. können breite einfach gestaltete Markierungen verwendet werden, die von einer Mustererkennung der Erfassungseinrichtung besonders einfach auszuwerten sind. Solche speziell für die Positionserfassung geeignete Strukturen würden das Erscheinungsbild des Werkstücks negativ beeinträchtigen, wenn sie für das menschliche Auge sichtbar wären. Bevorzugt werden hierbei fluoreszierende Stoffe als Struktur aufgebracht, die dann unter UV-Licht einer entsprechenden Lampe der Erfassungseinrichtung für die Erfassungseinrichtung sichtbar werden. Andere Stoffe sind für die Struktur dieser Ausführungsform einsetzbar, insofern diese für das menschliche Auge unter Tageslicht und dem Licht konventioneller Innenraumbeleuchtungen nicht sichtbar sind und gleichzeitig von einer entsprechenden Erfassungseinrichtung erfassbar sind.
  • Alternativ oder zusätzlich können auch sichtbare Markierungen (z. B. Ausdrucke oder Vertiefungen) auf den Werkstücken aufgebracht werden. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, die Markierungen an einer Stelle des Werkstücks vorzusehen, die im Zuge der weiteren Bearbeitung abgetragen wird. Ebenso können auch beliebige Muster oder Strukturen, die an dem Werkstück vorhanden sind, in das Erfassungssystem eingelesen ("geteacht") werden, welche dann als Ausrichtmarkierungen genutzt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bearbeitungseinrichtung wenigstens ein zweites Bearbeitungsmittel auf. Bevorzugt wirkt das erste Bearbeitungsmittel auf die erste Merkstückschmalfläche und das zweite Bearbeitungsmittel auf die zweite Werkstückschmalfläche ein. Dadurch können beide Werkstückschmalflächen gleichzeitig bearbeitet werden. Dabei können auch unterschiedliche Bearbeitungsmittel als erstes und zweites Bearbeitungsmittel zum Einsatz kommen, was zusätzliche Möglichkeiten für die Bearbeitung eröffnet.
  • Obgleich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit nur einem Bearbeitungsmittel versehen sein kann, sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mehrere erste Bearbeitungsmittel und mehrere zweite Bearbeitungsmittel vorgesehen. Dadurch können mehrere unterschiedliche Bearbeitungsmittel, wie z.B. Fräser und Sägemittel kombiniert werden. Bevorzugt sind wenigstens zwei der ersten Bearbeitungsmittel und/oder zwei der zweiten Bearbeitungsmittel unabhängig voneinander quer zur Förderrichtung gesteuert verfahrbar. Dies ermöglicht einen parallelen unabhängigen Einsatz der einzelnen Bearbeitungsmittel. Bevorzugt werden auch Bearbeitungsmittel redundant ausgeführt, so dass diese zur Laufzeit der Bearbeitungsvorrichtung ausgewechselt werden können, ohne dass die Bearbeitungsvorrichtung angehalten werden muss.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken; und
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken.
    Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von Werkstücken 2. Eine Fördereinrichtung 4 zum Fördern der Werkstücke 2 ist in dieser Abbildung vertikal verlaufend dargestellt. Zwei rechteckig dargestellte Werkstücke 2 sind auf der Fördereinrichtung 4 angeordnet. Die Werkstücke weisen eine rechteckig dargestellte optisch erkennbare grafische Struktur 5 auf ihrer Oberfläche auf. Die Fördereinrichtung 4 transportiert die Werkstücke in Richtung des Pfeils F. Die Werkstücke 2 weisen in Transportrichtung F gesehen eine erste Werkstückschmalfläche 6 und eine zweite Werkstückschmalfläche 7 auf, die das Werkstück 2 seitlich in der Förderrichtung F begrenzen.
  • Ein Einlauflineal 8 ist unten links in der Grafik dargestellt. Es hat die Aufgabe das Werkstück 2 an seiner ersten Werkstückschmalfläche 6 in einer Richtung quer zur Förderrichtung F vorauszurichten. Eine Bearbeitungseinrichtung 10 ist längs der Fördereinrichtung 4 angeordnet. Die Bearbeitungseinrichtung weist bei diesem Ausführungsbeispiel drei erste Bearbeitungsmittel 11 und drei zweite Bearbeitungsmittel 12 auf, die hier als Kreise dargestellt sind. Eine Erfassungseinrichtung 30 zum Erfassen einer Position der optischen Struktur 5 der auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Werkstäcke 2 ist unten rechts im Bild dargestellt.
  • Im Betrieb der Vorrichtung 1 werden die Werkstücke 2 mittels der Fördereinrichtung 4 in der Transportrichtung F verfahren. Dabei passieren sie die Erfassungseinrichtung 30, die die Position der optischen Struktur 5 der auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Werkstücke 2 erfasst. Das Werkstück 2 wird dann an der Bearbeitungseinrichtung 10 entlang gefördert. Dabei wird es von den ersten Bearbeitungsmitteln 11 und den zweiten Bearbeitungsmitteln 12 bearbeitet. Die ersten Bearbeitungsmittel 11 sind quer zur Förderrichtung F auf Grundlage des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung 30 verfahrbar.
  • Die Position der Struktur 5 auf dem Werkstück 2 wird durch die Erfassungseinrichtung 30 festgestellt und in einer Steuereinrichtung verrechnet. Mit dem Ergebnis aus dieser festgestellten tatsächlichen Position der Struktur 5 und einer festgelegten Sollgeometrie wird eine Steuerung von einem Verfahren der ersten Bearbeitungsmittel 11 quer zur Förderrichtung F durchgeführt. Dadurch kann bei diesem Ausführungsbeispiel eine Bearbeitung der zweiten Werkstückschmalfläche 7 in Abhängigkeit von der Position der Struktur 5 erfolgen. Dadurch ist es möglich, durch die Bearbeitung ein Werkstücke 2 zu erhalten, dass die Struktur 5 in einem gewünschten Abstand zur bearbeiteten zweiten Werkstückschmalfläche 7 aufweist.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von Werkstücken 2. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, wird das Werkstück 2 im Bild von unten nach oben verlaufend von der Fördereinrichtung 4 gefördert. Das Werkstück 2 weist wieder eine erste Werkstückschmalfläche 6 und eine zweite Werkstückschmalfläche 7 auf. Eine optische Erfassungseinrichtung ist vorgesehen, um eine Position einer optischen Struktur 5 der auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Werkstücke 2 zu erfassen. Die Struktur 5 ist zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche 6 und einer zweiten Werkstückschmalfläche 7, die das Werkstück 2 seitlich in der Förderrichtung F begrenzen, angeordnet. Mittels eines Einlauflineals 8 wird das Werkstück 2 auf der Fördereinrichtung 4 quer zur Förderrichtung F vorjustiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Bearbeitung der ersten Werkstückschmalfläche 6 durch zweite Bearbeitungsmittel 12, die hier als Kreise dargestellt sind, bevor das Werkstück 2 der Erfassungseinrichtung 30 zugeführt wird. Eine erste Ausrichteinrichtung 20 ist zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Werkstücke 2 auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung 30 vorgesehen.
  • Die erste Ausrichteinrichtung 20 weist ein erstes Ausrichtelement 21 auf, das quer zur Förderrichtung F verfahrbar ist und schiebend auf die erste Werkstückschmalfläche 6 einwirkt und dadurch das Werkstück 2 quer zur Förderrichtung F verlagert. Die erste Ausrichteinrichtung 20 weist ferner ein zweites Ausrichtelement 22 auf, das quer zur Förderrichtung F verfahrbar ist und schiebend auf die zweite Werkstückschmalfläche 7 einwirkt und dadurch das Werkstück 2 quer zur Förderrichtung F verlagert. Durch die Ausrichtelemente 21 und 22 dieser Ausführungsform kann das Werkstück auf der Fördereinrichtung 4 positioniert werden. Dabei wirken die Ausrichtelemente 21 und 22 vorteilhaft nacheinander auf das Werkstück ein. Anstelle eines schiebenden Einwirkens können auch andere Mechanismen zum Einsatz kommen, wie beispielsweise ein Greifen.
  • Erste Bearbeitungsmittel 11 der Bearbeitungseinrichtung 10 sind der ersten Ausrichteinrichtung 20 nachgeschaltet angeordnet. Die ersten Bearbeitungsmittel 11 wirken auf die zweite Werkstückschmalfläche 7 ein.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen einzelnen ersten Bearbeitungsmitteln 11 ein erstes Ausrichtelement 25 und ein zweites Ausrichtelement 26 einer zweiten Ausrichteinrichtung 24 angeordnet. Die zweite Ausrichteinrichtung 24 ist zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Werkstücke 2 auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses vorgesehen, das von einer nicht näher gezeigten, weiteren Erfassungseinrichtung und/oder der Erfassungseinrichtung 30 bereitgestellt wird.
  • Das erste Ausrichtelement 25 wirkt dabei auf die erste Werkstückschmalfläche 6 schiebend ein, und das zweite Ausrichtelement 26 wirkt dann auf die zweite Werkstückschmalfläche 7 schiebend ein, wodurch das Werkstück 2 quer zur Förderrichtung F hin und her geschoben werden kann. Dadurch kann eine Zwischenpositionierung der Struktur 5 zwischen einzelnen Bearbeitungsschritten erfolgen, was ein noch genaueres Bearbeitungsergebnis ermöglicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Kantenanbringeinrichtung 27 den Bearbeitungsmitteln 11, 12 nachgeschaltet angeordnet, die Kanten an die Werkstückschmalflächen 6, 7 anleimt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken
    2
    Werkstück
    4
    Fördereinrichtung
    5
    Struktur
    6
    erste Werkstückschmalfläche
    7
    zweite Werkstückschmalfläche
    8
    Einlauflineal
    10
    Bearbeitungseinrichtung
    11
    erstes Bearbeitungsmittel
    12
    zweites Bearbeitungsmittel
    20
    erste Ausrichteinrichtung
    21
    erstes Ausrichtelement der ersten Ausrichteinrichtung
    22
    zweites Ausrichtelement der ersten Ausrichteinrichtung
    24
    zweite Ausrichteinrichtung
    25
    erstes Ausrichtelement der zweiten Ausrichteinrichtung
    26
    zweites Ausrichtelement der zweiten Ausrichteinrichtung
    27
    Kantenanbringeinrichtung
    30
    Erfassungseinrichtung
    34
    Markierungseinheit
    F
    Förderrichtung

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend:
    eine Fördereinrichtung (4) zum Fördern der Werkstücke (2) in einer Förderrichtung (F);
    eine elektronische, insbesondere optische Erfassungseinrichtung (30) zum Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur (5) der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2), wobei die Struktur (5) zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche (6) und einer zweiten Werkstückschmalfläche (7), die das Werkstück (2) seitlich in der Förderrichtung (F) begrenzen, angeordnet ist; und
    eine erste Ausrichteinrichtung (20) zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2) auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30), wobei die erste Ausrichteinrichtung (20) ein erstes Ausrichtelement (22) aufweist, das quer zur Förderrichtung (F) verfahrbar ist; und
    eine Bearbeitungseinrichtung (10) zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche (6, 7), die wenigstens ein dem ersten Ausrichtelement (22) nachgeschaltetes erstes Bearbeitungsmittel (11) aufweist.
  2. Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend:
    eine Fördereinrichtung (4) zum Fördern der Werkstücke (2) in einer Förderrichtung (F);
    eine elektronische, insbesondere optische Erfassungseinrichtung (30) zum Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur (5) der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2), wobei die Struktur (5) zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche (6) und einer zweiten Werkstückschmaifiäche (7), die das Werkstück (2) seitlich in der Förderrichtung (F) begrenzen, angeordnet ist;
    wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung (10) zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche (6, 7), die mindestens ein erstes Bearbeitungsmittel (11) aufweist, das quer zur Förderrichtung (F) auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30) verfahrbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Kantenanbringeinrichtung (27) der Bearbeitungseinrichtung (10) nachgeschaltet angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Struktur (5) unter Tageslicht für den Menschen zumindest teilweise nicht sichtbar, insbesondere fluoreszierend ist und die Erfassungseinrichtung (30) geeignet ist, die Struktur (5) zu erfassen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bearbeitungseinrichtung (10) wenigstens ein zweites Bearbeitungsmittel (12) aufweist, wobei das erste Bearbeitungsmittel (11) bevorzugt auf die erste Werkstückschmalfläche (6) und das zweite Bearbeitungsmittel (12) bevorzugt auf die zweite Werkstückschmalfläche (7) einwirkt, wobei besonders bevorzugt mehrere erste Bearbeitungsmittel (11) und mehrere zweite Bearbeitungsmittel (12) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei der ersten Bearbeitungsmittel (11) und/oder zwei der zweiten Bearbeitungsmittel (12) unabhängig voneinander quer zur Förderrichtung (F) gesteuert verfahrbar sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine zweite Ausrichteinrichtung (24) zum Verschieben und Ausrichten der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2) auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30) und/oder einer weiteren Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, die mindestens ein erstes Ausrichtelement (25) aufweist, das quer zur Förderrichtung (F) verfahrbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zweite Ausrichteinrichtung (24) mindestens ein zweites Ausrichtelement (26) aufweist, das quer zur Förderrichtung (F) verfahrbar ist, wobei das erste Ausrichtelement (25) bevorzugt auf die erste Werkstückschmalfläche (6) und das zweite Ausrichtelement (26) bevorzugt auf die zweite Werkstückschmalfläche (7) einwirkt, wobei besonders bevorzugt mehrere erste Ausrichtelemente (25) und mehrere zweite Ausrichtelemente(26) vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei der ersten Ausrichtelemente (25) und/oder zwei der zweiten Ausrichtelemente (26) unabhängig voneinander quer zur Förderrichtung (F) gesteuert verfahrbar sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens eines der ersten Ausrichtelemente (25) zwischen den ersten Bearbeitungsmitteln (11) und/oder eines der zweiten Ausrichtelemente (26) zwischen den zweiten Bearbeitungsmitteln (12) in Bezug auf die Förderrichtung (F) zwischengeschaltet ist.
  11. Verfahren zum Ausrichten von Werkstücken (2) unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    Fördern eines Werkstückes (2) mittels der Fördereinrichtung (4);
    Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur (5) der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2), wobei die Struktur (5) zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche (6) und einer zweiten Werkstückschmalfläche (7), die das Werkstück (2) seitlich in der Förderrichtung (F) begrenzen, angeordnet ist;
    Verschieben und Ausrichten des auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücks (2) auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30) quer zur Förderrichtung (F),
    wobei das Erfassen und/oder Verschieben bzw. Ausrichten ausgeführt werden, während das Werkstück (2) in Förderrichtung (F) gefördert wird;
    Bearbeiten wenigstens einer Werkstückschmalfläche (6, 7).
  12. Verfahren zum Ausrichten von Werkstücken (2) unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, mit den Schritten:
    Fördern eines Werkstückes (2) mittels der Fördereinrichtung (4);
    Erfassen einer Position einer optischen und/oder dreidimensionalen Struktur (5) der auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Werkstücke (2), wobei die Struktur (5) zwischen einer ersten Werkstückschmalfläche (6) und einer zweiten Werkstückschmalfläche (7), die das Werkstück (2) seitlich in der Förderrichtung (F) begrenzen, angeordnet ist;
    Verfahren wenigstens eines Bearbeitungsmittels (11, 12) der Bearbeitungseinrichtung (10) zum Bearbeiten der ersten und/oder zweiten Werkstückschmalfläche (6, 7) quer zur Förderrichtung (F) auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung (30),
    wobei das Verfahren ausgeführt wird, während das Werkstück (2) in Förderrichtung (F) gefördert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Verfahrensschritt einer Kantenanleimung dem Verfahrensschritt der Bearbeitung nachgeschaltet ausgeführt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bearbeitungseinrichtung (10) eine Fräsbearbeitung ausführt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Erfassen einer Position einer optischen oder dreidimensionalen Struktur (5) vorgeschaltet die Struktur (5) auf das Werkstück (2) aufgebracht wird.
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