EP3959161A1 - Transportvorrichtung und verfahren zur positionsüberwachung - Google Patents

Transportvorrichtung und verfahren zur positionsüberwachung

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Publication number
EP3959161A1
EP3959161A1 EP20722516.0A EP20722516A EP3959161A1 EP 3959161 A1 EP3959161 A1 EP 3959161A1 EP 20722516 A EP20722516 A EP 20722516A EP 3959161 A1 EP3959161 A1 EP 3959161A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport device
workpiece
marking
determining
reference point
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20722516.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Frick
Markus Morlock
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 GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Homag GmbH filed Critical Homag GmbH
Publication of EP3959161A1 publication Critical patent/EP3959161A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/248—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/16—Loading work on to conveyors; Arranging work on conveyors, e.g. varying spacing between individual workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G17/00—Conveyors having an endless traction element, e.g. a chain, transmitting movement to a continuous or substantially-continuous load-carrying surface or to a series of individual load-carriers; Endless-chain conveyors in which the chains form the load-carrying surface
    • B65G17/30—Details; Auxiliary devices
    • B65G17/38—Chains or like traction elements; Connections between traction elements and load-carriers
    • B65G17/40—Chains acting as load-carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0208—Control or detection relating to the transported articles
    • B65G2203/0233—Position of the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors
    • B65G2203/044—Optical

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for
  • the workpieces preferably at least partially consisting of wood, wood-based materials, plastic or the like.
  • Processing devices can be processed.
  • rolling and sliding chains are used here, whereby the workpiece is transported clamped between the chain and a belt.
  • Transport devices consists in monitoring the position of the workpieces. For editing in one
  • the flexibility of the transport device with respect to changing workpiece geometries is low, the costs for servicing, maintenance and cleaning of such probe elements are high and surfaces, in particular highly sensitive surfaces, can be damaged by the mechanical contact of the workpiece.
  • the position in the feed direction is calculated by a rotary encoder and a position switch.
  • present invention is to provide an inexpensive system with which the position of an individual chain link in the transport device along the
  • the direction of transport can be determined exactly.
  • the object of the present invention is to determine the position of a workpiece through the precise
  • This task is performed by a transport device
  • Claim 1 and by a method for determining a
  • the present invention makes it possible to enable a faster advance with constant quality, which leads to more efficient utilization of the
  • Transporting workpieces according to a first aspect of the invention which are preferably at least partly made of wood,
  • Consist of wood-based materials, plastic or the like comprises at least one transport device that so
  • the transport device is constructed so that it can move along a first direction, wherein the transport device has a marking which is a pattern along the first direction
  • the attachment of the marking to the transport device enables one to be identified
  • the marking on a transport device enables the transport device to be subdivided along a first direction into an area of the transport device that lies in front of the marking in the first direction, into an area that is in the first direction is at the level of the marking and an area that lies behind the marking in the first direction.
  • the pattern of the marking makes it possible to subdivide the marking in the first direction and thus to finely subdivide the area described above at the level of the marking.
  • This patterned marking is that the position of the respective transport device can be detected very precisely as it passes through in the first direction, which may require knowledge of the position of the marking on the transport unit and knowledge of the pattern on the marking.
  • Such a marking can not only be used to determine the position along the marking, but also - similar to a barcode - for the unique identification of a
  • the transport device can preferably pick up and transport a workpiece.
  • the marking of the transport device is preferably an optical marking, a metallic marking, an inductive marking or a magnetic marking.
  • An advantage of such an optical marking over a conceivable non-optical marking, for example a magnetic marking or a marking by attaching probe elements, is that an optical
  • Marking can be detected by an optical sensor such as a camera or a laser transmitter / receiver device.
  • a metallic, inductive or magnetic marking in turn has the advantage that no optical elements such as
  • Non-optical markings are particularly useful in the field of wood and plastic processing, since wood and plastic shavings regularly have a negligible influence on inductive or magnetic properties and therefore - especially in comparison to optical marking - also operation with a dirty space between Sensor and marking is possible.
  • the pattern of the transport device can preferably be an incremental pattern, particularly preferably one
  • more than two colors can also be provided, for example black, white and red.
  • Conceivable alternatives to this preferred configuration are configurations in which the pattern is non-incremental, such as, for example, an area patterned by printed letters.
  • the incremental pattern can be a pattern in which black and white areas alternate along the first direction in such a way that a white area is followed by a black area, a further white area follows the black area and another white area follows the further white area black area follows and so on.
  • the result is a pattern that is similar to a barcode.
  • the number of white and black areas isn't particularly limited, but it's obvious with that a finer position determination is possible with increasing number of increments.
  • the length of the increments along the first direction and in particular the white and black areas is not restricted, so there may be white areas that are longer in the first direction than other white areas and black areas that are longer in the first
  • Direction are longer than other black areas. This has the advantage that if the sequence of the increments and in particular the different lengths of the areas are known, the position of the transport device can be determined based on a section of the incremental pattern.
  • An incremental scale offers the advantage that if the position of the marking on the transport element is known in the
  • the marking of the transport device is preferred on a lateral surface of the transport device
  • this preferred embodiment offers the advantage that to transporting workpieces are regularly transported on the top or on the bottom of a transport device and thus the marking is covered by the
  • this preferred attachment on the side offers simple assembly and the possibility of cleaning in the flow without interrupting operation, for example by means of a stationary brush attached to the side.
  • the transport device preferably has at least one transport device which has no marking.
  • this embodiment offers the possibility of only providing a subset of the transport devices with patterns and nevertheless the position of the transport devices
  • a transport device preferably has several
  • Transport devices on wherein the transport devices are connected to one another and in particular are connected to one another in a ring.
  • This configuration offers a
  • An embodiment in which there are several transport devices that are not connected to one another has the advantage that, firstly, the distance between the transport units is determined by the connection of the transport units, and secondly by an annular connection
  • a transport device preferably has a
  • the transport device being set up in particular so that it moves along the first direction relative to the
  • the transport device is not set up with a sensor device, such as
  • Transport device that moves relative to the sensor device enables a stationary or stationary one
  • a method according to the invention for determining a position of a transport device along a first direction comprises reading a region of the marking of a transport device according to the invention
  • This method has the advantage that, based on the comparison of processed information from the
  • Reading is obtained, for example a counting step of an increment of an incremental scale, and knowledge of the length along the first direction of an increment as well the knowledge of a position of the transport device before the counting step, a current position of the transport device can be precisely determined.
  • the information from the reading can be, for example, information about a section of the pattern and the stored information can be information about the entire structure (and the sequence of the sections) of the pattern.
  • the determining step includes a step in which the read information with the
  • the stored information of the method preferably includes information about the pattern of the marking.
  • the advantage of stored information about the pattern of the marking is that the position of the transport unit is determined exclusively based on a detected section of the marking can.
  • the storing step preferably comprises storing the processed information.
  • a storage step that does not include storing the processed information such as, for example, a storage step that exclusively includes a time stamp
  • Storing the processed information includes the Possibility of determining the distance covered since the last step in a subsequent processing step.
  • the stored information of the method preferably includes information about the position of a
  • the stored information of the method does not include any information about the position of a transport device before the marking of the transport device is read
  • this embodiment offers the advantage that the movement of a transport device can be determined between two reading times.
  • a current position is preferably determined in relation to a fixed reference point.
  • this embodiment allows the movement of the transport device to be determined.
  • Transport device a step of determining a distance between a reference point of a marking of a transport device and a reference point of a workpiece.
  • This method offers the advantage that, based on the determination of a position of a marking on a
  • the position of the workpiece can be determined, which enables precise machining or processing of the workpiece.
  • the distance in the first direction is preferably measured.
  • Complete workpiece in the first direction forwards and backwards, can be precisely determined, which is particularly advantageous if these areas are to be machined.
  • the reference point of the marking is preferably positioned at a front end of the marking in the first direction.
  • this embodiment offers the advantage that the position can be determined while the marking is moving.
  • the reference point of the workpiece is preferably positioned at a front end of the workpiece in the first direction.
  • the method for determining the position of the workpiece preferably comprises a step of determining the position of the reference point of the workpiece relative to a reference point of the
  • Transport device is arranged without the relative
  • this embodiment offers the advantage that the position of the areas of the workpiece to be processed can be determined precisely in the run.
  • the transport device in the method for determining the position of a workpiece is preferably a
  • Transport device for transporting workpieces which preferably consist at least in part of wood, wood-based materials, plastic or the like, and comprises at least one transport device that is constructed so that it can move along a first direction, the transport device having a marking that has a pattern along the first direction.
  • This refinement offers an alternative in which the method can determine the position without a
  • Transport element can be carried out based on the marking and the pattern, which enables a highly accurate position determination.
  • Determining a position of a transport device along a first direction comprising the following steps: a reading of an area of the marking of a
  • This configuration offers the possibility of precisely determining the position of the workpiece in the run.
  • This method offers the possibility of machining the workpiece in a continuous process.
  • Transport device moved relative to the tool.
  • this embodiment offers the possibility of setting up an assembly-line-like operation.
  • a relative position of the workpiece to the tool is preferably determined using a method for determining the position of a workpiece in a transport device.
  • This method offers the possibility of precisely determining the position of the workpiece in the run and the
  • the transport device is identified by reading the marking, with at least one of the markings differing from at least one other marking.
  • Transport elements are identified.
  • Feed rate based on information obtained from reading at least one of the marks.
  • FIG. 1 shows an overview of a
  • Transport device for a workpiece according to a
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of a
  • FIG. 3A is an illustration of an exemplary
  • FIG. 3B is an illustration of an exemplary
  • FIG. 3C is an illustration of a further exemplary incremental scale according to a further exemplary embodiment of a transport device according to FIG.
  • FIG. 3D is an illustration of an alternative
  • Embodiment of an incremental pattern or scale Embodiment of an incremental pattern or scale.
  • FIG. 4 shows a flow diagram of a method for determining a position device along the first direction according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an overview of a
  • Transport device 100 for a workpiece according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an overview of a
  • Transport device 100 for a workpiece 102 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the transport device 100 according to the present invention
  • Transport devices 104 which are located along the first, shown in FIG. 1 shown by an arrow, can move direction.
  • the transport devices 104 are shown in FIG. 1 illustrated exemplary embodiment designed so that they are annularly connected to one another and a
  • Transport devices 104 can be rigid or flexible
  • Transport devices 104 are when operating the
  • the transport devices 104 can be driven by a drive 108.
  • Devices for driving such Transport devices are known to those skilled in the art, so a detailed description of the drive and the
  • the transport devices 104 can in the form shown in FIG. 1 to pick up a workpiece 102 in the exemplary embodiment illustrated in the exemplary embodiment illustrated
  • Embodiment is the workpiece 102 of several
  • Transport devices 104 received and transported, however, it is obvious that the workpiece 102 can also be received by a single transport device 104, in particular it can be seen that a
  • Transport device 100 can be configured such that, depending on the size of the workpieces 102 to be processed, it can both accommodate and transport one or more workpieces 102 on a transport device 104
  • a marking 110 is attached to the side of some of the transport elements 104. It should be noted that in the embodiment shown, a marking 110 is not attached to each transport device 104, but an embodiment in which a marking 110 is attached to each transport device 104 is also possible.
  • the marking 110 has a pattern 112.
  • Embodiment the transport device 100 exactly
  • Workpiece 102 shows, in particular, however
  • Transport device 100 several workpieces 102 can be transported and / or processed simultaneously.
  • the in FIG. 1 further includes a
  • Mark 110 can be read while the transport device 100 is in operation, that is, while the
  • Transport devices 102 move past her. It should be noted that the sensor device 114 is arranged such that the workpiece can move past it undisturbed when the transport device 100 is in operation. In the exemplary embodiment shown, the sensor device 114 is arranged below the trajectory of the lowermost edge of the workpiece 102, so that the workpiece can be transported past it unhindered.
  • the transport device 100 further includes several
  • Support devices 116 one of which is shown by way of example in FIG. 1, which guide the transport devices 104. Furthermore, on the transport device 100 in FIG. 1,
  • FIG. 1 one
  • Machining device 118 represents an example of which the workpieces 102 are guided past by the transport devices 104 and by which they can be machined while the transport device 100 is in operation.
  • the sensor device 114 can in particular be positioned exactly at the point at which the exact position of the workpiece 102 is required, for example in the immediate vicinity of the processing device 118 or at the level of the
  • FIG. 1 also shows a reference point 120 on workpiece 102, which designates the front edge of the workpiece in the first direction and on the basis of which the position of the to be processed by the processing device 118
  • the transport device 100 also has a board transmitter (position switch) 122 which emits a signal on mechanical contact between a workpiece and a movable component on the upper side.
  • a board transmitter (position switch) 122 which emits a signal on mechanical contact between a workpiece and a movable component on the upper side.
  • a distance A1 denotes a distance measured in the first direction between the reference point 120 des
  • each marking 110 and each workpiece 102 have a reference point which is each located at its foremost end in the first direction.
  • reference points 120, 124 are shown.
  • Marking 110 and a reference point 120 of a workpiece 102 can be determined, for example, by comparing a measurement signal from a sensor device 114, at which the sensor device 114 registers that a front end of a marking 110 is moving past it, with a signal from the position switch 122 that is dispensed when the front end of a workpiece 102 moves past it and actuates the movable component on the top.
  • the distance A1 represents the distance between a reference point 120 of a workpiece 102 and a reference point 124 of an adjacent marking 110
  • distances between not directly adjacent reference points can also be determined, in particular also those in which the workpiece is further forward in the first direction as the mark to which the distance is measured.
  • the distances along the first direction to reference points 124 of several markings 110 are determined and stored in a further, not shown,
  • Embodiment all permutations of distances between reference points 120 on workpieces 102 and
  • Reference points 124 at markings 110 both along the first direction and against the first direction are determined and stored.
  • a second distance A2 denotes the distance between a reference point (not shown) of the sensor device 114 and a reference point (not shown) of the
  • the reference points are basically freely selectable and methods for converting distances in different reference systems are known to the person skilled in the art, the reference points are expediently in the exemplary embodiment the position of the measuring system in the first direction, at the height of which the sensor is located and the position of the machining device in the first direction, at the height of which the tool is located.
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of a
  • Transport device 104 according to an exemplary
  • Embodiment of the present invention which is movable in the first direction and has a marking 110 attached to its lateral surface, the marking having a pattern 112 along the first direction. Exemplary embodiments and configurations of the pattern 112 are described below with reference to FIG. 3A to 3D.
  • FIG. 2 a workpiece 102, which is on a
  • Transport device 104 is arranged as well as the reference point 120 on a front area of the workpiece 102 in a first direction and the reference point 124 on a front area of the marking 110 in a first direction. Furthermore, FIG. 2 represents the distance A1 between the reference points 120 and 124.
  • FIG. 3A, 3B, 3C, 3D show various exemplary
  • Embodiments of the pattern 112 according to the present invention Embodiments of the pattern 112 according to the present invention.
  • FIG. 3A is an illustration of an exemplary
  • Embodiment of the present invention wherein the pattern 112 is an example of an incremental pattern 301.
  • An incremental pattern 301 has different ones
  • first areas 302 and second areas 304 alternating first areas 302 and second areas 304.
  • the first areas are shown in black and the second areas are shown in white, but it should be noted that this representation is only for illustration purposes, for example the first and second areas can be black and white, red and green, matt and be reflective or lighter and darker.
  • the incremental pattern is not an optical pattern, the areas
  • Magnetization are oriented in opposite directions or
  • Emit signals for example a logical 1 and a logical 0.
  • Pattern 301 in the exemplary embodiment alternate between black 302 and white 304 areas, wherein the lengths of the areas are not particularly limited, in particular areas with a length in the first direction that differ from other areas may be present.
  • the black areas 302 can have a first length LI and a fourth length L4 and the white areas can have a second length L2, a third length L3 and a fifth length L5. The one shown in FIG.
  • 3A of an incremental pattern 301 shown is designed so that a Sensor device (not shown) that detects an area B1 of the incremental pattern 301 based on the sequence of black areas 302 and white areas 304 detected in area Bl in combination with the lengths of the areas in the first direction by comparison with one in FIG Information stored in the sensor device about the incremental pattern determines which area of the incremental pattern lies in the area B1.
  • Embodiment information can be stored which indicates a distance between a reference point 124 of the marking (not shown in FIGS. 3A-3D) and a point in the detected partial area B1.
  • FIG. Incremental pattern shown in FIG. 3A is designed in such a way that it does not have two partial areas of size B1 that are identical.
  • FIG. 3A therefore offers the possibility of determining a position of a marking in relation to a position of a sensor unit based on a detection of a partial area of the marking.
  • FIG. 3B is an illustration of an exemplary
  • FIG. 3C is an illustration of another exemplary incremental ruler 330 in accordance with another exemplary embodiment of a
  • all black areas 322 have the length L102 in the first direction and / or all white areas 324 have the length L104 in the first direction.
  • a special case in which the length L102 of the black areas 322 in the first direction is equal to the length L104 of the white areas 324 in the first direction is shown in FIG. 3C shown.
  • Embodiment of an incremental scale the position of a reference point of the marking relative to a reference point of the sensor device can be determined by a sensor device (not shown).
  • a sensor device not shown.
  • the sensor device can detect the beginning of the marking, for example by detecting a first black area 322.
  • the incremental scale is an optical incremental scale
  • the sensor device can be an optical sensor device, for example a camera or a laser transmitter / receiver device.
  • the incremental scale for example a camera or a laser transmitter / receiver device.
  • the senor device can be a magnetic reader.
  • the resolving power of the position determination increases with the decreased length of the black areas 322 and the white areas 324 in the first direction. Based on this, the distance in the first direction between the sensor device and the reference point of the marking can be calculated. Based on this and based on the knowledge of the distance A1 between reference point 120 on workpiece 102 and reference point 124 on marking 110 in the first direction and on knowledge of distance A2 between a reference point on sensor device 114 and a reference point on the
  • Machining device 118 in the first direction can thus determine the relative position of a reference point on the
  • Workpiece 102 can be determined.
  • FIG. 3D is an illustration of an exemplary
  • black areas 341 and white areas are conceivable here.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for
  • a marking is a
  • the reading can for example comprise an optical reading of an incremental pattern or an incremental scale.
  • a second step S2 the information obtained from the reading is processed, for example image data from an optical sensor unit are processed and processed so that optical structures can be recognized or magnetic field changes of a magnetic marking are converted into electronic data.
  • a comparison is carried out in a third step S3.
  • an incremental pattern as shown in FIG. 3A
  • this comparison can be a comparison of the
  • the comparison can be, for example, a comparison of processed information with information about which structure the incremental areas must have in order to be counted as an incremental step.
  • a fourth step S4 is based on the
  • Position determination include, for example, a determination of a recorded area of the pattern, which is based on a determination of the distance of a point of the recorded
  • Sensor device 114 in the first direction Based on the distance between reference point 124 and sensor device 114 in the first direction and on the known distance between reference point 120 on workpiece 102 in the first direction and reference point 124 on marking 110 and on the known distance between a reference point of Sensor unit 114 and a reference point of
  • Position determination may include, for example, a determination of a number of passed increments (that is to say for example black 322 or white 324 areas in FIG. 3B or 3C). Knowing the length of the incremental areas in the first direction (e.g. the length L102 of the black areas 322 in the first direction and the length L104 of the white areas 324 along the first direction in FIG. 3B or 3C), knowing the number of
  • traversed areas 322, 324 determine the position of the marking 110 along the first direction and thus the distance between the reference point 124 of the marking 110 and a reference point of the sensor device 114 in the first direction. Based on the distance between reference point 120 and sensor device 114 in the first direction and on the known distance between reference point 120 on workpiece 102 and reference point 124 on the marking in the first direction and on the known distance between one
  • the reference point of the sensor device 114 and a reference point of the machining device 118 in the first direction can now be the position of the reference point of the workpiece 102
  • Position determination step determined position as
  • Information can be provided, for example it can be transmitted to a control unit, not shown, which controls the processing device 118 based on the transmitted information.
  • Transport device 104 can serve, for example, as a basis for the comparison in step S3, so that based on the comparison of the change in a current position, a current position based on a fixed reference point can be determined.
  • a method for determining the position of a workpiece 102 in a transport device 100 can be based on FIG. 2 can be illustrated.
  • the distance between a reference point 124 becomes a
  • Reference point 120 of a workpiece 102 measured along a first direction, the reference point 124 of the marking 110 at a front end in the first direction
  • Marking 110 is positioned and the reference point 120 of the workpiece 102 is positioned at a front end of the workpiece 102 in the first direction.
  • Embodiment comprises a step of determining the position of the reference point 120 of the workpiece 102 to a reference point of the transport device 100, wherein the
  • the reference point of the transport device 100 is, for example, the sensor device 114. According to the exemplary
  • the method may include determining the position of the reference point 124 of the marker 110 relative to the
  • Embodiment include.
  • the workpiece can be on a
  • Transport device can be processed in a processing device 118 with a tool.
  • the workpiece can be milled, sawed or chamfered.
  • the workpiece 102 can be moved relative to the tool in the machining device 118.

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Abstract

Eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken, die bevorzugt mindestens zum Teil aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, weist gemäß dieser Anmeldung eine Transporteinrichtung auf, die so aufgebaut ist, dass sie sich entlang einer ersten Richtung bewegen kann, und wobei die Transporteinrichtung eine Markierung aufweist, die entlang der ersten Richtung ein Muster aufweist.

Description

Transportvorrichtung und Verfahren zur Positionsüberwachung
TECHNISCHES GEBIE T
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Positionsüberwachung für ein Werkstück im Durchlauf sowie ein Verfahren zur Positionsüberwachung für ein Werkstück im
Durchlauf, wobei die Werkstücke bevorzugt mindestens zum Teil aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen .
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik sind Transportvorrichtungen zum
Transport von Werkstücken bekannt, bei denen Werkstücke an Bearbeitungsvorrichtungen vorbeigeführt werden, sodass die Werkstücke im Durchlauf von den ortsfesten
Bearbeitungsvorrichtungen bearbeitet werden können.
Insbesondere kommen hier rollende und gleitende Ketten zum Einsatz, wobei das das Werkstück zwischen die Kette und einen Riemen geklemmt befördert wird.
Ein zentraler Aspekt der im Stand der Technik bekannten
Transportvorrichtungen besteht in der Positionsüberwachung der Werkstücke. Für Bearbeitungen in einer
Transportvorrichtung wird eine hohe Genauigkeit der
Werkstücklage benötigt. Im Stand der Technik sind
Positionsüberwachungen durch Tastelemente bekannt, wobei die Werkstücke ein bewegliches Bauteil betätigen, wenn sie an ihm vorbeikommen, wodurch die Position eines Werkstücks in der Beförderungsrichtung der Transportvorrichtung erkannt wird. Mechanische Tastelemente haben jedoch mehrere Nachteile:
Unter anderem ist die Flexibilität der Transportvorrichtung gegenüber sich ändernden Werkkstückgeometrien gering, die Kosten für Wartung, Instandhaltung und Reinigung solcher Tastelemente sind hoch und durch den mechanischen Kontakt des Werkstücks können Oberflächen, insbesondere hochempfindliche Oberflächen, beschädigt werden.
Typischerweise wird die Position in Vorschubrichtung durch einen Drehgeber und einen Positionsschalter berechnet.
Allerdings besteht insbesondere bei kostengünstigen Ketten das Problem, dass sich die Kettenglieder im Verlauf des
Lebenszyklus und bei Belastung längen, wodurch bei einer Berechnung der Position aufgrund der Werte vom Drehgeber und Positionsschalter Positionsabweichungen der errechneten zur tatsächlichen Position von mehreren Millimetern auftreten, sodass ein weiteres Tastelement oder eine Sensorik notwendig ist, das oder die die tatsächliche Position erfasst, um die Bearbeitung mit der geforderten Genauigkeit durchzuführen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Vor dem Hintergrund der bekannten Transportvorrichtungen besteht eine Aufgabe der Transportvorrichtung der
vorliegenden Erfindung darin, ein kostengünstiges System bereitzustellen, mit dem die Position eines individuellen Kettengliedes in der Transportvorrichtung entlang der
Beförderungsrichtung genau ermittelt werden kann.
Insbesondere besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Position eines Werkstücks durch die präzise
Erfassung einzelner Transporteinrichtungen, wie
beispielsweise einzelner Kettenglieder, einer
Transportvorrichtung zu ermitteln. Diese Aufgabe wird durch eine Transportvorrichtung nach
Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Ermitteln einer
Position einer Transportvorrichtung nach Anspruch 11 und 16 sowie durch ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in einer Transportvorrichtung nach Anspruch 23 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind eine höhere
Flexibilität, geringere Kosten, geringerer Wartungs- und Reparaturaufwand, höhere Bearbeitungsqualität sowie eine Vermeidung von Beschädigungen hochempfindlicher Oberflächen. Ferner ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine sehr genaue Position des Werkstücks zu berechnen, während kostengünstige Ketten benutzt werden. So kann eine
automatische Regelung des Vorschubs abhängig vom Zustand der Kette erfolgen. Ferner kann beispielsweise die
Durchsatzleistung der bearbeiteten Werkstücke erhöht werden, da keine Reduktion der Vorschubgeschwindigkeit nötig ist, um die geforderten Toleranzen durch die verbesserte
Positionsgenauigkeit zu erreichen, insbesondere bei
dynamischen Belastungs- und Beladungszuständen.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind die
Möglichkeit der Zustandsüberwachung der Transportvorrichtung und der darauf basierenden Wartung und Instandhaltung. Ebenso sind Service-Maßnahmen möglich.
Insgesamt ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, einen schnelleren Vorschub bei gleichbleibender Qualität zu ermöglichen, was zu einer effizienteren Auslastung der
Maschinen führen kann.
(1) Eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung zum
Transportieren von Werkstücken nach einem ersten Aspekt der Erfindung, die bevorzugt mindestens zum Teil aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfasst mindestens eine Transporteinrichtung, die so
aufgebaut ist, dass sie sich entlang einer ersten Richtung bewegen kann, wobei die Transportvorrichtung eine Markierung aufweist, die entlang der ersten Richtung ein Muster
aufweist .
Die Anbringung der Markierung an der Transporteinrichtung ermöglicht zum einen eine Identifikation einer
Transporteinrichtung, beispielsweise gegenüber einer nicht markierten Transporteinrichtung, zum anderen ermöglicht die Markierung an einer Transporteinrichtung die Unterteilung der Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung in einen Bereich der Transportvorrichtung, der in der ersten Richtung vor der Markierung liegt, in einen Bereich, der in der ersten Richtung auf der Höhe der Markierung liegt und einen Bereich, der in der ersten Richtung hinter der Markierung liegt.
Das Muster der Markierung ermöglicht es, die Markierung in der ersten Richtung zu untergliedern und somit den oben beschriebenen Bereich auf der Höhe der Markierung fein zu unterteilen .
Ein Vorteil dieser gemusterten Markierung besteht darin, dass die Position der jeweiligen Transporteinrichtung im Durchlauf in der ersten Richtung sehr genau erfasst werden kann, wofür gegebenenfalls Kenntnisse über die Position der Markierung auf der Transporteinheit und Kenntnisse über das Muster auf der Markierung notwendig sind.
Eine solche Markierung kann nicht nur zur Positionsbestimmung entlang der Markierung genutzt werden, sondern auch - ähnlich einem Strichcode - zur eindeutigen Identifikation einer
Markierung gegenüber einer anderen Markierung. Eine solche Identifikation kann sowohl manuell, als auch automatisch im Durchlauf erfolgen. Eine automatische Identifikation
ermöglicht die Einbettung der Transportvorrichtung in eine Internet-of-Things-Umgebung (Allesnetz) . Hierdurch kann eine höhere Produktivität, insbesondere in vernetzten Produktionsumgebungen, erreicht werden.
(2) Bevorzugt kann die Transportvorrichtung ein Werkstück aufnehmen und transportieren.
(3) Bevorzugt ist die Markierung der Transportvorrichtung eine optische Markierung, eine metallische Markierung, eine induktive Markierung oder eine magnetische Markierung.
Ein Vorteil einer solchen optischen Markierung gegenüber einer denkbaren nicht-optischen Markierung, beispielsweise einer magnetischen Markierung oder einer Markierung durch ein Anbringen von Tastelementen, ist, dass eine optische
Markierung durch einen optischen Sensor wie beispielsweise eine Kamera oder eine Laser-Sender-/Empfänger-Einrichtung erfasst werden kann.
Eine metallische, induktive oder magnetische Markierung hat wiederum den Vorteil, dass keine optischen Elemente wie
Linsen oder Strahlengänge notwendig sind, um die Markierung abzulesen, was zur Folge hat, dass die Positionsbestimmung auch in verschmutzten Umgebungen erfolgen kann. Insbesondere im Bereich der Holz- und Kunststoffverarbeitung bieten sich nicht-optische Markierungen an, da Holz- und Kunststoffspäne einen regelmäßig vernachlässigbaren Einfluss auf induktive oder magnetische Eigenschaften haben und daher - insbesondere im Vergleich zu einer optischen Markierung - auch ein Betrieb mit einem verschmutzten Raum zwischen Sensor und Markierung möglich ist.
(4) Bevorzugt kann das Muster der Transportvorrichtung ein inkrementeiles Muster sein, besonders bevorzugt ein
inkrementeller Maßstab.
Ein inkrementeiles Muster im Sinne dieser Erfindung
bezeichnet ein Muster, das in der ersten Richtung so ausgestaltet ist, dass es eine Abfolge von sich abwechselnden Bereichen aufweist, beispielsweise schwarz und weiß, wobei offensichtlich ist, dass jede Farbkombination, die einen ausreichenden Kontrast zwischen den beiden Farben bietet, möglich ist und die Unterscheidung in schwarze und weiße Bereiche nur zur einfacheren Beschreibung gewählt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch mehr als zwei Farben vorgesehen sein können, beispielsweise Schwarz, Weiß und Rot. Insbesondere sei die Möglichkeit erwähnt, für jeden Bereich entlang der ersten Richtung der Markierung eine eigene Farbe festzulegen, sodass eine Identifikation der Position entlang der ersten Richtung alleine aufgrund der Farbe des Bereichs möglich ist.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die inkrementelle Musterung zwar hier der leichteren Lesbarkeit wegen als
Farbabfolge beschrieben wird, die Erfindung jedoch
keinesfalls auf optische Markierungen beschränkt ist. So kann beispielsweise „Weiß" der Magnetcodierung „0" entsprechen, und „Schwarz" der Magnetcodierung „1". Entsprechendes gilt für Muster mit mehr als zwei Farben.
Denkbare Alternativen zu dieser bevorzugten Ausgestaltung sind Ausgestaltungen, in denen das Muster nicht-inkrementell ist, wie beispielsweise ein durch aufgedruckte Buchstaben gemusterter Bereich.
Beispielsweise kann das inkrementelle Muster ein Muster sein, in dem sich entlang der ersten Richtung schwarze und weiße Bereiche derart abwechseln, dass nach einem weißen Bereich ein schwarzer Bereich folgt, nach dem schwarzen Bereich ein weiterer weißer Bereich folgt und nach dem weiteren weißen Bereich ein weiterer schwarzer Bereich folgt und so weiter.
Es ergibt sich also ein Muster, das einem Barcode ähnlich ist. Die Anzahl der weißen und schwarzen Bereiche ist nicht besonders begrenzt, aber es ist offensichtlich, dass mit ansteigender Inkrementanzahl eine feinere Positionsbestimmung möglich ist.
Grundsätzlich ist die Länge der Inkremente entlang der ersten Richtung und insbesondere der weißen und schwarzen Bereiche nicht beschränkt, so kann es sein, dass es weiße Bereiche gibt, die in der ersten Richtung länger sind als andere weiße Bereiche und schwarze Bereiche gibt, die in der ersten
Richtung länger sind als andere schwarze Bereiche. Dies hat den Vorteil, dass bei Kenntnis der Abfolge der Inkremente und insbesondere der unterschiedlichen Längen der Bereiche eine Bestimmung der Position der Transporteinrichtung basierend auf einem Ausschnitt des inkrementeilen Musters erfolgen kann .
Im Fall, dass alle gleichfarbigen Bereiche entlang der ersten Richtung gleiche Längen aufweisen, wird im Sinne dieser
Anmeldung von einem inkrementeilen Maßstab gesprochen. Ein inkrementeller Maßstab bietet den Vorteil, dass bei Kenntnis der Position der Markierung auf dem Transportelement im
Durchlauf durch Zählen der an einem - beispielsweise
stationären - Sensor vorbeilaufenden Bereiche gleicher Farbe
(beispielsweise schwarz) und bei Kenntnis der Länge von schwarzen und weißen Bereichen eine hochgenaue
Positionsbestimmung einzelner Transporteinrichtungen im
Durchlauf möglich ist.
(5) Bevorzugt ist die Markierung der Transportvorrichtung auf einer seitlichen Fläche der Transportvorrichtung
angeordnet .
Denkbare Alternativen sind eine Anbringung der Markierung an der Oberseite oder an der Unterseite der
Transportvorrichtung .
Gegenüber einer Anbringung an der oberen Seite bietet diese bevorzugte Ausgestaltung den Vorteil, dass zu transportierende Werkstücke regelmäßig an der Oberseite oder an der Unterseite einer Transportvorrichtung transportiert werden und so eine Verdeckung der Markierung durch das
Werkstück vermieden wird.
Zudem bietet diese bevorzugte Anbringung an der Seite eine einfache Montage sowie eine Möglichkeit der Reinigung im Durchlauf ohne Unterbrechung des Betriebs, beispielsweise durch eine seitlich angebrachte stationäre Bürste.
(6) Bevorzugt weist die Transportvorrichtung mindestens eine Transporteinrichtung auf, die keine Markierung aufweist.
Diese Ausgestaltung bietet bei Transportvorrichtungen, in denen mehrere Transporteinrichtungen vorliegen, deren Abfolge und Abstand zueinander bekannt ist, die Möglichkeit, nur eine Teilmenge der Transporteinrichtungen mit Mustern zu versehen und trotzdem die Position der Transporteinrichtungen
ausreichend präzise zu überwachen, wodurch gegenüber einer Alternative, in der auf jeder Transporteinheit eine
Markierung aufgebracht ist, Kosten eingespart werden können.
(7) Bevorzugt weist eine Transportvorrichtung mehrere
Transporteinrichtungen auf, wobei die Transporteinrichtungen miteinander verbunden sind und insbesondere ringförmig miteinander verbunden sind.
Diese Ausgestaltung bietet gegenüber einer
Ausgestaltungsform, in der mehrere Transporteinrichtungen vorliegen, die nicht miteinander verbunden sind, den Vorteil, dass erstens durch die Verbindung der Transporteinheiten der Abstand der Transporteinheiten zueinander festgelegt ist, und zweitens durch eine ringförmige Verbindung ein
kontinuierlicher Bearbeitungsprozess möglich ist, ähnlich einem Förderband. (8+9+10) Bevorzugt weist eine Transportvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine
Sensorvorrichtung zum Ablesen der Markierung auf, wobei die Transporteinrichtung insbesondere so eingerichtet ist, dass sie sich entlang der ersten Richtung relativ zur
Sensorvorrichtung bewegt.
Diese bevorzugte Ausgestaltung bietet gegenüber einer
möglichen Alternative, in der die Transportvorrichtung nicht mit einer Sensorvorrichtung eingerichtet ist, wie
beispielsweise eine Transportvorrichtung, in der das Ablesen der Markierung mit dem menschlichen Auge geschieht, die
Möglichkeit, die Position der Transporteinheit automatisch und maschinell zu erfassen, was die
Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht. Eine
Transportvorrichtung, die sich relativ zur Sensorvorrichtung bewegt, ermöglicht eine ortsfeste oder stationäre
Positionierung der Sensorvorrichtung.
(11) Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln einer Position einer Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung umfasst ein Ablesen eines Bereichs der Markierung einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung,
ein Verarbeiten einer Information, die aus dem Ablesen gewonnen wird,
einen Vergleich einer verarbeiteten Information mit
gespeicherten Informationen,
einen Bestimmungsschritt, in dem basierend auf dem Vergleich eine Änderung einer aktuellen Position gegenüber einer vorangegangenen Position ermittelt wird, und
einen Speicherschritt.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass basierend auf dem Vergleich einer verarbeiteten Information, die aus dem
Ablesen gewonnen wird, beispielsweise einem Zählschritt eines Inkrements eines inkrementeilen Maßstabs, und der Kenntnis der Länge entlang der ersten Richtung eines Inkrements sowie der Kenntnis einer Position der Transporteinrichtung vor dem Zählschritt, eine aktuelle Position der Transporteinrichtung präzise ermittelt werden kann.
Im Fall, dass das Muster kein inkrementeller Maßstab ist, kann die Information aus dem Ablesen beispielsweise eine Information über einen Abschnitt des Musters sein und die gespeicherten Informationen können Informationen über den gesamten Aufbau (und die Abfolge der Abschnitte) des Musters sein. In diesem Fall beinhaltet der Bestimmungsschritt einen Schritt, in dem die abgelesene Information mit den
gespeicherten Informationen verglichen wird, wodurch
ebenfalls eine präzise Positionsbestimmung auf dem Muster möglich ist.
(12) Bevorzugt umfassen die gespeicherten Informationen des Verfahrens eine Information über das Muster der Markierung.
Gegenüber einem Schritt, in dem die gespeicherten
Informationen keine Information über das Muster der
Markierung umfassen, beispielsweise in einem Fall, in dem die gespeicherten Informationen ausschließlich eine Information über eine chronologisch vorangehende Information beinhaltet, ist der Vorteil einer gespeicherten Information über das Muster der Markierung, dass ausschließlich basierend auf einem detektierten Abschnitt der Markierung die Position der Transporteinheit bestimmt werden kann.
(13) Bevorzugt umfasst der Speicherschritt ein Speichern der verarbeiteten Information.
Gegenüber einem Speicherschritt, der kein Speichern der verarbeiteten Information umfasst, wie beispielsweise einem Speicherschritt, der ausschließlich eine Zeitmarke umfasst, bietet ein Verfahren, in dem der Speicherschritt ein
Speichern der verarbeiteten Information umfasst, die Möglichkeit, in einem folgenden Verarbeitungsschritt die seit dem letzten Schritt zurückgelegte Strecke zu bestimmen.
(14) Bevorzugt umfassen die gespeicherten Informationen des Verfahrens eine Information über die Position einer
Transporteinrichtung vor dem Ablesen der Markierung der
Transporteinrichtung .
Gegenüber einer alternativen Ausgestaltung, in der die gespeicherten Informationen des Verfahrens keine Information über die Position einer Transporteinrichtung vor dem Ablesen der Markierung der Transporteinrichtung umfassen,
beispielsweise nur eine Information über das Muster, bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Bewegung einer Transportvorrichtung zwischen zwei Ablesezeitpunkten bestimmt werden kann.
(15) Bevorzugt wird im Verfahren basierend auf dem Vergleich der Änderung einer aktuellen Position eine aktuelle Position bezogen auf einen festen Bezugspunkt ermittelt.
Gegenüber einem Verfahren, in dem keine Änderung einer aktuellen Position bestimmt wird, sondern nur eine Position, erlaubt diese Ausgestaltung eine Bestimmung der Bewegung der Transporteinrichtung .
(16) Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur
Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer
Transportvorrichtung einen Schritt des Bestimmens eines Abstandes zwischen einem Bezugspunkt einer Markierung einer Transporteinrichtung und einem Bezugspunkt eines Werkstücks.
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass basierend auf der Bestimmung einer Position einer Markierung auf einer
Transporteinrichtung die Position des Werkstücks ermittelt werden kann, was eine genaue Bearbeitung oder Verarbeitung des Werkstücks ermöglicht. (17) Bevorzugt wird im Verfahren zur Positionsbestimmung des Werkstücks der Abstand in der ersten Richtung gemessen.
An dieser Ausgestaltung ist gegenüber einem Verfahren, in dem der Abstand in einer anderen Richtung gemessen wird,
vorteilhaft, dass die Position der Bereiche, die das
Werkstück in der ersten Richtung nach vorne und hinten abschließen, genau bestimmt werden kann, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn diese Bereiche bearbeitet werden sollen .
(18) Bevorzugt ist im Verfahren zur Positionsbestimmung des Werkstücks der Bezugspunkt der Markierung an einem in der ersten Richtung vorderen Ende der Markierung positioniert.
Diese Ausgestaltung bietet gegenüber einer Ausgestaltung, in der der Bezugspunkt nicht am in der ersten Richtung vorderen Ende der Markierung positioniert ist, sondern beispielsweise in der Mitte der Markierung positioniert ist, den Vorteil, dass die Positionsbestimmung erfolgen kann, während sich die Markierung bewegt.
(19) Bevorzugt ist im Verfahren zur Positionsbestimmung des Werkstücks der Bezugspunkt des Werkstücks an einem in der ersten Richtung vorderen Ende des Werkstücks positioniert.
Gegenüber einer Alternative, in der der Bezugspunkt des Werkstücks nicht an einem in der ersten Richtung vorderen Ende positioniert ist, weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, dass bei einem Werkstück, dessen vorderes Ende zu bearbeiten ist, die Verarbeitung der Bestimmten Daten weniger komplex ist und somit eine geringere Fehlerfortpflanzung bei der Berechnung der Position des zu bearbeitenden Bereichs auftritt . (20) Bevorzugt umfasst das Verfahren zur Positionsbestimmung des Werkstücks einen Schritt des Bestimmens der Position des Bezugspunktes des Werkstücks zu einem Bezugspunkt der
Transportvorrichtung .
Gegenüber einem Verfahren, das diesen Schritt nicht umfasst, beispielsweise, in dem das Werkstück an der
Transportvorrichtung angeordnet wird, ohne die relative
Position von Transportvorrichtung und Werkstück zu ermitteln, bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Position der zu bearbeitenden Bereiche des Werkstücks im Durchlauf genau ermittelt werden kann.
(21) Bevorzugt ist die Transportvorrichtung im Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks eine
Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken, die bevorzugt mindestens zum Teil aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, und umfasst mindestens eine Transporteinrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie sich entlang einer ersten Richtung bewegen kann, wobei die Transportvorrichtung eine Markierung aufweist, die entlang der ersten Richtung ein Muster aufweist.
Diese Ausgestaltung bietet gegenüber einer Alternative, in der das Verfahren die Positionsbestimmung ohne eine
Markierung mit einem Muster in der ersten Richtung aufweist, die Vorteile, dass die Bestimmung der Position des
Transportelements basierend auf der Markierung und dem Muster erfolgen kann, was eine hochgenaue Positionsbestimmung ermöglicht .
(22) Bevorzugt umfasst die Ermittlung der Position des
Bezugspunktes der Markierung im Verfahren zur
Positionsbestimmung des Werkstücks ein Verfahren zum
Ermitteln einer Position einer Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung, das die folgenden Schritte umfasst: ein Ablesen eines Bereichs der Markierung einer
TransportVorrichtung,
ein Verarbeiten einer Information, die aus dem Ablesen gewonnen wird,
einen Vergleich einer verarbeiteten Information mit
gespeicherten Informationen,
einen Bestimmungsschritt, in dem basierend auf dem Vergleich eine Änderung einer aktuellen Position gegenüber einer vorangegangenen Position ermittelt wird, und
einen Speicherschritt.
Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, die Position des Werkstücks im Durchlauf genau zu bestimmen.
(23) In einem erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in einer Transportvorrichtung wird das Werkstück auf einer Transportvorrichtung mit einem Werkzeug bearbeitet.
Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, das Werkstück im Durchlauf zu bearbeiten.
(24) Bevorzugt wird das Werkstück auf der
Transporteinrichtung relativ zum Werkzeug bewegt.
Diese Ausgestaltung bietet gegenüber einer Alternative, in der das Werkstück nicht relativ zum Werkzeug bewegt wird, die Möglichkeit, einen fließbandartigen Betrieb einzurichten.
(25) Bevorzugt wird eine Relativposition des Werkstücks zum Werkzeug mit einem Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung bestimmt.
Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, die Position des Werkstücks im Durchlauf genau zu bestimmen und die
Bearbeitung des Werkstücks basierend auf der
Positionsbestimmung durchzuführen, was zu einem präziseren Bearbeitungsergebnis führt. (26) Erfindungsgemäß erfolgt in einem Verfahren zur Identifikation einer Transporteinrichtung durch ein Ablesen der Markierung eine Identifikation der Transporteinrichtung, wobei sich mindestens eine der Markierungen von mindestens einer anderen Markierung unterscheidet.
Durch ein solches Verfahren können einzelne Transportelemente in einer Bearbeitungsumgebung gegenüber anderen
Transportelementen identifiziert werden.
(27) Erfindungsgemäß erfolgt in einem Verfahren zur Steuerung einer Transportvorrichtung eine Steuerung einer
Vorschubgeschwindigkeit basierend auf einer Information, die aus einem Ablesen mindestens einer der Markierungen erhalten wird .
Eine Information aus einer solchen Markierung kann
beispielsweise eine Information über ein auf der markierten Transporteinrichtung transportiertes Werkstück sein. Bei Werkstücken, die eine geringere Bearbeitungsqualität
erfordern, kann basierend auf dieser Information eine
schnellere Vorschubgeschwindigkeit eingestellt werden, wohingegen bei Transporteinrichtungen, die Werkstücke
transportieren, welche eine höhere Bearbeitungsqualität erfordern, eine niedrigere Vorschubgeschwindigkeit
eingestellt werden kann. So kann eine effizientere Auslastung der Transportvorrichtung ermöglicht werden.
Alternativ dazu ist es möglich, dass aus dem Ablesen von einer oder mehreren Markierungen eine Information über einen Zustand der Kette erhalten wird, beispielsweise über eine Kettenlängung. Basierend auf dieser Information über den Zustand der Kette kann dann die Vorschubgeschwindigkeit eingestellt werden. KURZE FIGURENBESCHRE IBUNG
FIG. 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer
Transportvorrichtung für ein Werkstück gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
FIG. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine
Transporteinrichtung gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
FIG. 3A ist eine Darstellung eines beispielhaften
inkrementeilen Musters gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform einer Transportvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung.
FIG. 3B ist eine Darstellung eines beispielhaften
inkrementeilen Maßstabs gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform einer Transportvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung.
FIG. 3C ist eine Darstellung eines weiteren beispielhaften inkrementeilen Maßstabs gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Transportvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung.
FIG. 3D ist eine Darstellung einer alternativen
Ausführungsform eines inkrementeilen Musters oder Maßstabs.
FIG. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Positionseinrichtung entlang der ersten Richtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. AUSFÜHRLICHE BESCHRE IBUNG VON BEVORZUGTEN AUS FÜHRUNGS FORMEN
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
FIG. 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer
Transportvorrichtung 100 für ein Werkstück gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
FIG. 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer
Transportvorrichtung 100 für ein Werkstück 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Transportvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden
beispielhaften Ausführungsform weist mehrere
Transporteinrichtungen 104 auf, die sich entlang der ersten, in FIG. 1 durch einen Pfeil dargestellten, Richtung bewegen können. Die Transporteinrichtungen 104 sind in der in FIG. 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie ringförmig miteinander verbunden sind und eine
Struktur ergeben, die einem Förderband ähnelt. Die
Transporteinrichtungen 104 können starr oder flexibel
ausgestaltet sein, auf jeden Fall jedoch so, dass die
ringförmige Ausgestaltung eine Bewegung zulässt. Die
Transporteinrichtungen 104 werden beim Betrieb der
Transportvorrichtung in der in FIG. 1 dargestellten
beispielhaften Ausführungsform auf der oberen Seite in positiver erster Richtung bewegt, um eine erste Umlenkrolle (nicht dargestellt) umgelenkt, dann in negativer erster
Richtung bewegt, und dann durch ein zweite Umlenkrolle 106 umgelenkt, sodass sie sich wieder in erster Richtung bewegen. Es sei angemerkt, dass die Richtungsangaben in dieser
beispielhaften Ausführungsform nicht limitierend sind und auch ein umgekehrter Betrieb möglich ist. In der in FIG. 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform kann der Antrieb der Transporteinrichtungen 104 durch einen Antrieb 108 erfolgen. Vorrichtungen zum Antrieb solcher Transportvorrichtungen sind dem Fachmann bekannt, sodass auf eine detaillierte Beschreibung des Antriebs und der
Geschwindigkeitssteuerung verzichtet wird. Dem Fachmann ist ferner bekannt, wie Werkstücke auf den Transporteinrichtungen befestigt werden können.
Die Transporteinrichtungen 104 können in der in FIG. 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform ein Werkstück 102 aufnehmen, in der dargestellten beispielhaften
Ausführungsform wird das Werkstück 102 von mehreren
Transporteinrichtungen 104 aufgenommen und transportiert, es ist jedoch offensichtlich, dass das Werkstück 102 auch von einer einzelnen Transporteinrichtung 104 aufgenommen werden kann, insbesondere ist ersichtlich, dass eine
Transportvorrichtung 100 so ausgestaltet sein kann, dass sie abhängig von der Größe der zu bearbeitenden Werkstücke 102 sowohl die Aufnahme und den Transport von einem oder mehreren Werkstücken 102 auf einer Transporteinrichtung 104
ermöglicht, als auch einen Betrieb ermöglicht, in dem mehrere Transporteinrichtungen 104 ein einzelnes Werkstück 102 transportieren .
In der dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist an einigen der Transportelemente 104 seitlich eine Markierung 110 angebracht. Es ist zu beachten, dass in der dargestellten Ausführungsform nicht an jeder Transporteinrichtung 104 eine Markierung 110 angebracht ist, jedoch eine Ausführungsform, in der an jeder Transporteinrichtung 104 eine Markierung 110 angebracht ist, auch möglich ist. Die Markierung 110 weist ein Muster 112 auf.
Ferner ist zu beachten, dass in der beispielhaften
Ausführungsform die Transportvorrichtung 100 genau ein
Werkstück 102 zeigt, insbesondere sind jedoch
Ausführungsformen möglich, in denen auf einer
Transportvorrichtung 100 mehrere Werkstücke 102 gleichzeitig transportiert und/oder bearbeitet werden. Die in FIG. 1 dargestellte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ferner eine
Sensoreinrichtung 114, das so eingerichtet ist, dass sie eine Markierung 110 ablesen kann, insbesondere ist die
Sensoreinrichtung 114 so eingerichtet, dass sie die
Markierung 110 ablesen kann, während die Transportvorrichtung 100 in Betrieb ist, sprich, während sich die
Transporteinrichtungen 102 an ihr vorbeibewegen. Es ist zu beachten, dass die Sensoreinrichtung 114 so angeordnet ist, dass sich das Werkstück bei Betrieb der Transportvorrichtung 100 ungestört an ihr vorbeibewegen kann. In der dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung 114 unterhalb der Trajektorie der untersten Kante des Werkstücks 102 angeordnet, sodass das Werkstück ungehindert an ihr vorbeitransportiert werden kann.
Die Transportvorrichtung 100 enthält weiter mehrere
Stützeinrichtungen 116, von denen eine beispielhaft in FIG. 1 dargestellt ist, die die Transporteinrichtungen 104 führen. Ferner ist an der Transportvorrichtung 100 in der
beispielhaften Ausführungsform in FIG. 1 eine
Bearbeitungsvorrichtung 118 beispielhaft darstellt, an der die Werkstücke 102 durch die Transporteinrichtungen 104 vorbeigeführt werden und von der diese bearbeitet werden können, während die Transportvorrichtung 100 in Betrieb ist. Die Sensorvorrichtung 114 kann insbesondere genau an der Stelle positioniert sein, an der die genaue Position des Werkstücks 102 benötigt wird, beispielsweise in unmittelbarer Nähe zur Bearbeitungsvorrichtung 118 oder auf Höhe des
Bearbeitungsbereichs der Bearbeitungsvorrichtung 118 in der ersten Richtung.
In FIG. 1 ist ferner ein Bezugspunkt 120 am Werkstück 102 dargestellt, der die in der ersten Richtung vordere Kante des Werkstücks bezeichnet und anhand dessen die Position der durch die Bearbeitungsvorrichtung 118 zu bearbeitenden
Stellen bestimmt wird.
Die Transportvorrichtung 100 weist ferner einen Brettgeber (Positionsschalter) 122 auf, der bei mechanischem Kontakt zwischen einem Werkstück und einem beweglichen Bauteil auf der Oberseite ein Signal abgibt.
Eine Strecke Al bezeichnet einen in der ersten Richtung gemessenen Abstand zwischen dem Bezugspunkt 120 des
Werkstücks und einem Bezugspunkt 124 einer Markierung 110.
Es ist zu beachten, dass grundsätzlich jede Markierung 110 und jedes Werkstück 102 einen Bezugspunkt aufweisen, der sich jeweils an ihrem in der ersten Richtung vordersten Ende befindet. Aus Gründen der einfacheren Darstellung sind jedoch in der in FIG. 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform nur zwei solche Bezugspunkte 120, 124 dargestellt.
Der Abstand Al zwischen einem Bezugspunkt 124 einer
Markierung 110 und einem Bezugspunkt 120 eines Werkstücks 102 kann beispielsweise ermittelt werden, indem ein Messsignal einer Sensoreinrichtung 114, an der die Sensoreinrichtung 114 registriert, dass sich ein vorderes Ende einer Markierung 110 an ihr vorbeibewegt, mit einem Signal des Positionsschalters 122 abgeglichen wird, das abgegeben wird, wenn sich das vordere Ende eines Werkstücks 102 an ihm vorbeibewegt und das bewegliche Bauteil an der Oberseite betätigt.
Es ist zu beachten, dass, obwohl in FIG. 1 der Abstand Al den Abstand zwischen einem Bezugspunkt 120 eines Werkstücks 102 und einem Bezugspunkt 124 einer benachbarten Markierung 110 darstellt, auch Abstände zwischen nicht direkt benachbarten Bezugspunkten ermittelt werden können, insbesondere auch solche, in denen sich das Werkstück in der ersten Richtung weiter vorne befindet als die Markierung, zu der der Abstand gemessen wird. In einer Ausführungsform werden für ein Werkstück 102 die Abstände entlang der ersten Richtung zu Bezugspunkten 124 von mehreren Markierungen 110 ermittelt und gespeichert, in einer weiteren, nicht dargestellten,
Ausführungsform werden alle Permutationen von Abständen zwischen Bezugspunkten 120 an Werkstücken 102 und
Bezugspunkten 124 an Markierungen 110 sowohl entlang der ersten Richtung, als auch entgegen der ersten Richtung ermittelt und gespeichert.
Ein zweiter Abstand A2 bezeichnet den Abstand zwischen einem nicht dargestellten Bezugspunkt der Sensoreinrichtung 114 und einem nicht dargestellten Bezugspunkt der
Bearbeitungsvorrichtung 118. Auch wenn die Bezugspunkte grundsätzlich frei wählbar sind und dem Fachmann Methoden zum Umrechnen von Distanzen in verschiedenen Bezugssystemen bekannt sind, sind die Bezugspunkte zweckmäßigerweise in der beispielhaften Ausführungsform die Position des Messsystems in der ersten Richtung, auf deren Höhe sich der Sensor befindet und die Position der Bearbeitungsvorrichtung in der ersten Richtung, auf deren Höhe sich das Werkzeug befindet.
FIG. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine
Transporteinrichtung 104 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der ersten Richtung beweglich ist und an deren seitlicher Fläche eine Markierung 110 angebracht ist, wobei die Markierung entlang der ersten Richtung ein Muster 112 aufweist. Beispielhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen des Musters 112 werden unten unter Bezugnahme auf FIG. 3A bis 3D beschrieben.
Ferner zeigt FIG. 2 ein Werkstück 102, das auf einer
Transporteinrichtung 104 angeordnet ist sowie den Bezugspunkt 120 an einem in einer ersten Richtung vorderen Bereich des Werkstücks 102 und den Bezugspunkt 124 an einem in einer ersten Richtung vorderen Bereich der Markierung 110. Ferner stellt FIG. 2 den Abstand Al zwischen den Bezugspunkten 120 und 124 dar. FIG. 3A, 3B, 3C, 3D zeigen verschiedene beispielhafte
Ausführungsbeispiele des Musters 112 gemäß der vorliegenden Erfindung .
FIG. 3A ist eine Darstellung einer beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Muster 112 ein Beispiel eines inkrementeilen Musters 301 ist. Ein inkrementeiles Muster 301 weist unterschiedliche sich
abwechselnde erste Bereiche 302 und zweite Bereiche 304 auf. In der in FIG. 3A gezeigten beispielhaften Ausführungsform des inkrementeilen Musters 301 sind die ersten Bereiche schwarz und die zweiten Bereiche weiß dargestellt, jedoch ist zu beachten, dass diese Darstellung nur zur Illustration dient, beispielsweise können die ersten und zweiten Bereiche schwarz und weiß, rot und grün, matt und spiegelnd oder heller und dunkler sein. Im Fall, dass das inkrementeile Muster kein optisches Muster ist, können die Bereiche
beispielsweise auch magnetische Bereiche sein, deren
Magnetisierung gegenläufig ausgerichtet sind oder
elektronische Kommunikationschips, die unterschiedliche
Signale abgeben, beispielsweise eine logische 1 und eine logische 0.
Zur einfacheren Nachvollziehbarkeit wird im Folgenden auf schwarze 302 und weiße 304 Bereiche Bezug genommen. Im
Ausschnitt des in FIG. 3A dargestellten inkrementeilen
Musters 301 in der beispielhaften Ausführungsform wechseln sich schwarze 302 und weiße 304 Bereiche ab, wobei die Längen der Bereiche nicht besonders beschränkt sind, insbesondere können Bereiche mit einer Länge in der ersten Richtung vorliegen, die sich von anderen Bereichen unterscheiden. So können die schwarzen Bereiche 302 eine erste Länge LI und eine vierte Länge L4 aufweisen und die weißen Bereiche können eine zweite Länge L2, eine dritte Länge L3 und eine fünfte Länge L5 aufweisen. Der in FIG. 3A gezeigte Ausschnitt eines inkrementeilen Musters 301 ist so gestaltet, dass eine Sensorvorrichtung (nicht dargestellt) , die einen Bereich Bl des inkrementeilen Musters 301 erfasst, basierend auf der im Bereich Bl detektierten Abfolge von schwarzen Bereichen 302 und weißen Bereichen 304 in Kombination mit den Längen der Bereiche in der ersten Richtung durch einen Vergleich mit einer in der Sensorvorrichtung gespeicherten Information über das inkrementeile Muster bestimmt, welcher Bereich des inkrementeilen Musters im Bereich Bl liegt.
Ferner kann in der Sensorvorrichtung der beispielhaften
Ausführungsform eine Information gespeichert sein, die eine Entfernung zwischen einem Bezugspunkt 124 der Markierung (in FIG. 3A-3D nicht dargestellt) und einem Punkt im detektierten Teilbereich Bl angibt.
Das in FIG. 3A dargestellte inkrementeile Muster ist so ausgestaltet, dass es keine zwei Teilbereiche von der Größe Bl aufweist, die identisch sind.
Die in FIG. 3A dargestellte Ausführungsform bietet daher die Möglichkeit, eine Position einer Markierung gegenüber einer Position einer Sensoreinheit basierend auf einer Detektion eines Teilbereichs der Markierung festzustellen.
FIG. 3B ist eine Darstellung eines beispielhaften
inkrementeilen Maßstabs 320 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform einer Transportvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. FIG. 3C ist eine Darstellung eines weiteren beispielhaften inkrementeilen Maßstabs 330 gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer
Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Auch wenn die Bereiche hier wieder als schwarze und weiße Bereiche bezeichnet werden, gelten die zu FIG. 3A gemachten
Ausführungen entsprechend.
Von einem inkrementeilen Maßstab wird im Sinne dieser
Erfindung gesprochen, wenn mindestens eine Länge der Länge der schwarzen Bereiche L102 entlang der ersten Richtung oder der Länge der weißen Bereiche L104 entlang der ersten
Richtung über das gesamte Muster und für gleich ist. Mit anderen Worten: Alle schwarzen Bereiche 322 haben die Länge L102 in der ersten Richtung und/oder alle weißen Bereiche 324 haben die Länge L104 in der ersten Richtung. Ein Sonderfall, in dem die Länge L102 der schwarzen Bereiche 322 in der ersten Richtung gleich der Länge L104 der weißen Bereiche 324 in der ersten Richtung ist, ist in FIG. 3C gezeigt.
In der in FIG. 3B und 3C dargestellten beispielhaften
Ausführungsform eines inkrementellen Maßstabes kann durch eine Sensorvorrichtung (nicht dargestellt) die Position eines Bezugspunktes der Markierung gegenüber einem Bezugspunkt der Sensorvorrichtung ermittelt werden. Wenn sich der in FIG. 3B und 3C dargestellte inkrementelle Maßstab an einer
Sensorvorrichtung in der ersten Richtung vorbeibewegt, Kann die Sensorvorrichtung den Beginn der Markierung erfassen, beispielsweise durch die Detektion eines ersten schwarzen Bereichs 322. Im Fall, dass der inkrementelle Maßstab ein optischer inkrementeller Maßstab ist, kann die
Sensorvorrichtung eine optische Sensorvorrichtung sein, beispielsweise eine Kamera oder eine Laser-Sende-/Empfangs- Vorrichtung. Im Fall, dass der inkrementelle Maßstab
beispielsweise ein magnetischer inkrementeller Maßstab ist, kann die Sensorvorrichtung ein Magnetlesegerät sein.
Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung bei jedem
Durchtritt eines schwarzen Bereichs 322 einen Zählschritt ausführen, sodass bei Kenntnis der Länge jedes schwarzen Bereichs L102 in der ersten Richtung und Kenntnis der Länge jedes weißen Bereichs L104 in der ersten Richtung und der Anzahl der in der ersten Richtung durchgelaufenen schwarzen Bereiche ein Abstand zum ersten schwarzen Bereich 322
erfolgen kann, wobei die Genauigkeit bzw. das
Auflösungsvermögen der Positionsbestimmung mit verminderter Länge der schwarzen Bereiche 322 und der weißen Bereiche 324 in der ersten Richtung zunimmt. Basierend hierauf kann der Abstand in der ersten Richtung zwischen der Sensorvorrichtung und dem Bezugspunkt der Markierung berechnet werden. Basierend darauf und basierend auf der Kenntnis des Abstands Al zwischen Bezugspunkt 120 am Werkstück 102 und Bezugspunkt 124 an der Markierung 110 in der ersten Richtung sowie auf der Kenntnis des Abstands A2 zwischen einem Bezugspunkt an der Sensoreinrichtung 114 und einem Bezugspunkt an der
Bearbeitungsvorrichtung 118 in der ersten Richtung kann somit die relative Position von einem Bezugspunkt an der
Bearbeitungsvorrichtung 118 und einem Bezugspunkt am
Werkstück 102 bestimmt werden.
FIG. 3D ist eine Darstellung eines beispielhaften
inkrementeilen Musters 340 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform einer Transportvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Auch wenn die Bereiche hier wieder als farbige Bereiche bezeichnet werden, gelten die zu FIG. 3A gemachten Ausführungen entsprechend.
In der in FIG. 3D gezeigten Ausführungsform sind
unterschiedlich gestaltete Bereiche 341, 342, 343, 344, 345,
346, 347 dargestellt, die illustrieren, dass die
inkrementeilen Bereiche nicht auf nur zwei unterschiedliche Ausgestaltungen beschränkt sind, sondern auch mehrere
unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen können. Denkbar sind hier beispielsweise schwarze Bereiche 341, weiße
Bereiche 342, rote Bereiche 343, gelbe Bereiche 344, grüne Bereiche 345, blaue Bereiche 346 und orange-farbene Bereiche
347, wobei die Länge der einzelnen Bereiche in der ersten Richtung nicht begrenzt ist.
FIG. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Ermitteln einer Positionseinrichtung entlang der ersten
Richtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In einem ersten Schritt S1 wird eine Markierung einer
Transporteinheit abgelesen. Das Ablesen kann beispielsweise ein optisches Ablesen eines inkrementeilen Musters oder eines inkrementeilen Maßstabs umfassen.
In einem zweiten Schritt S2 wird die Information, die aus dem Ablesen gewonnen wird, verarbeitet, beispielsweise werden Bilddaten aus einer optischen Sensoreinheit verarbeitet und so aufbereitet, dass optische Strukturen erkannt werden können oder magnetische Feldänderungen einer magnetischen Markierung werden in elektronische Daten umgewandelt.
In einem dritten Schritt S3 wird ein Vergleich durchgeführt. Im Falle eines inkrementeilen Musters wie in FIG. 3A
dargestellt, kann dieser Vergleich ein Vergleich der
Information über ein detektiertes Muster mit einem
gespeicherten Muster sein; im Fall eines inkrementeilen
Maßstabs kann der Vergleich beispielsweise ein Vergleich einer verarbeiteten Information mit einer Information darüber sein, welche Struktur die inkrementeilen Bereiche aufweisen müssen, um als inkrementeller Schritt gezählt zu werden.
In einem vierten Schritt S4 wird basierend auf den
Ergebnissen des Vergleichs eine Positionsbestimmung
durchgeführt .
Im Fall eines inkrementeilen Musters kann diese
Positionsbestimmung beispielsweise eine Bestimmung eines aufgenommenen Bereichs des Musters beinhalten, die von einer Bestimmung des Abstands eines Punktes des aufgenommenen
Bereichs von einem Bezugspunkt 124 der Markierung 110 gefolgt wird. Es ergibt sich eine Entfernung des Bezugspunktes 124 der Markierung 110 von einem Bezugspunkt der
Sensoreinrichtung 114 in der ersten Richtung. Basierend auf dem Abstand zwischen Bezugspunkt 124 und Sensoreinrichtung 114 in der ersten Richtung und auf dem bekannten Abstand zwischen dem Bezugspunkt 120 am Werkstück 102 in der ersten Richtung und dem Bezugspunkt 124 an der Markierung 110 und auf dem bekannten Abstand zwischen einem Bezugspunkt der Sensoreinheit 114 und einem Bezugspunkt der
Bearbeitungsvorrichtung 118 in der ersten Richtung kann nun die Position des Bezugspunkts des Werkstücks 102 gegenüber dem Bezugspunkt der Bearbeitungsvorrichtung 118 bestimmt werden .
Im Fall eines inkrementeilen Maßstabs kann diese
Positionsbestimmung beispielsweise eine Bestimmung einer Anzahl von durchgelaufenen Inkrementen (also beispielsweise schwarzen 322 oder weißen 324 Bereichen in FIG. 3B oder 3C) beinhalten. Bei Kenntnis der Länge der Inkrementbereiche in der ersten Richtung (also beispielsweise der Länge L102 der schwarzen Bereiche 322 in der ersten Richtung und der Länge L104 der weißen Bereiche 324 entlang der ersten Richtung in FIG. 3B oder 3C) kann unter Kenntnis der Anzahl der
durchgelaufenen Bereiche 322, 324 die Position der Markierung 110 entlang der ersten Richtung bestimmt werden und so der Abstand des Bezugspunktes 124 der Markierung 110 gegenüber einem Bezugspunkt der Sensoreinrichtung 114 in der ersten Richtung. Basierend auf dem Abstand zwischen Bezugspunkt 120 und Sensoreinrichtung 114 in der ersten Richtung und auf dem bekannten Abstand zwischen dem Bezugspunkt 120 am Werkstück 102 und dem Bezugspunkt 124 an der Markierung in der ersten Richtung und auf dem bekannten Abstand zwischen einem
Bezugspunkt der Sensoreinrichtung 114 und einem Bezugspunkt der Bearbeitungsvorrichtung 118 in der ersten Richtung kann nun die Position des Bezugspunkts des Werkstücks 102
gegenüber dem Bezugspunkt der Bearbeitungsvorrichtung 118 bestimmt werden.
Nach dem Positionsbestimmungsschritt S4 kann die im
Positionsbestimmungsschritt bestimmte Position als
Information bereitgestellt werden, beispielsweise kann sie zu einer, nicht dargestellten, Steuereinheit übermittelt werden, welche die Bearbeitungsvorrichtung 118 basierend auf der übermittelten Information steuert. Nach dem Positionsbestimmungsschritt S4 wird in der
beispielhaften Ausführungsform in FIG. 4 die Information über die bestimmte Position in einem Speicherschritt S5
gespeichert .
Nach dem Speicherschritt S5 kann das Verfahren beginnend mit Ableseschritt S1 erneut durchlaufen werden, wobei die
gespeicherten Informationen über die Position der
Transporteinrichtung 104 beispielsweise als Grundlage für den Vergleich in Schritt S3 dienen können, sodass basierend auf dem Vergleich der Änderung einer aktuellen Position eine aktuelle Position bezogen auf einen festen Bezugspunkt ermittelt werden kann.
Ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks 102 in einer Transportvorrichtung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann anhand FIG. 2 illustriert werden. Hierin wird der Abstand zwischen einem Bezugspunkt 124 einer
Markierung 110 einer Transporteinrichtung 104 und einem
Bezugspunkt 120 eines Werkstücks 102 entlang einer ersten Richtung gemessen, wobei der Bezugspunkt 124 der Markierung 110 an einem in der ersten Richtung vorderen Ende der
Markierung 110 positioniert ist und der Bezugspunkt 120 des Werkstücks 102 an einem in der ersten Richtung vorderen Ende des Werkstücks 102 positioniert ist. Das Verfahren zur
Positionsbestimmung gemäß dieser beispielhaften
Ausführungsform umfasst einen Schritt des Bestimmens der Position des Bezugspunktes 120 des Werkstücks 102 zu einem Bezugspunkt der Transportvorrichtung 100, wobei der
Bezugspunkt der Transportvorrichtung 100 beispielsweise die Sensoreinrichtung 114 ist. Gemäß der beispielhaften
Ausführungsform kann das Verfahren ein Ermitteln der Position des Bezugspunktes 124 der Markierung 110 relativ zur
Transportvorrichtung 100 wie in der oben beschriebenen
Ausführungsform umfassen. In einer nicht dargestellten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Werkstück auf einer
Transportvorrichtung in einer Bearbeitungsvorrichtung 118 mit einem Werkzeug bearbeitet werden. Beispielsweise kann das Werkstück gefräst, gesägt oder gefast werden. In der
beispielhaften Ausführungsform kann das Werkstück 102 relativ zum Werkzeug in der Bearbeitungsvorrichtung 118 bewegt werden .
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, die die Relativposition des Werkstücks 102 zum Werkzeug bei Kenntnis über eine Relativposition des Werkzeugs zur
Transportvorrichtung 100 entlang der ersten Richtung und Kenntnis über eine Relativposition des Werkstücks 102 zur Transportvorrichtung 100 in der ersten Richtung mit dem oben beschriebenen Verfahren zur Positionsbestimmung zu bestimmen.
LISTE DER BEZUGSZE ICHEN Transportvorrichtung
Werkstück
Transporteinrichtung
Umlenkrolle
Antrieb
Markierung
Muster
Sensoreinrichtung
Stützeinrichtung
Bearbeitungsvorrichtung
Bezugspunkt
Positionsschalter
Bezugspunkt
inkrementeiles Muster
erster Bereich
zweiter Bereich
inkrementeller Maßstab
erster Bereich
zweiter Bereich
erster Bereich
zweiter Bereich
dritter Bereich
vierter Bereich
fünfter Bereich
sechster Bereich
siebter Bereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken, die bevorzugt mindestens zum Teil aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, wobei die
Transportvorrichtung mindestens eine Transporteinrichtung aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie sich entlang einer ersten Richtung bewegen kann, und wobei die
Transporteinrichtung eine Markierung aufweist, die entlang der ersten Richtung ein Muster aufweist.
2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1,
wobei die Transporteinrichtung ein Werkstück aufnehmen und transportieren kann.
3. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die Markierung eine optische Markierung, eine metallische Markierung, eine induktive Markierung oder eine magnetische Markierung ist.
4. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei das Muster eine inkrementeiles Muster, bevorzugt ein inkrementeller Maßstab, ist.
5. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die Markierung auf einer seitlichen Fläche der Transporteinrichtung angeordnet ist.
6. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das mindestens eine Transporteinrichtung aufweist, die keine Markierung aufweist.
7. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die mehrere Transporteinrichtungen aufweist, wobei die Transporteinrichtungen miteinander verbunden sind und bevorzugt ringförmig miteinander verbunden sind.
8. Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Sensorvorrichtung zum Ablesen der
Markierung .
9. Transportvorrichtung nach Anspruch 8,
wobei die Transporteinrichtung so eingerichtet ist, dass sie sich entlang der ersten Richtung relativ zur
Sensorvorrichtung bewegt.
10. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Sensorvorrichtung so eingerichtet ist, dass sie sich entlang eines Teils einer Strecke, welche von der Transporteinrichtung zurücklegt wird, mitbewegen kann.
11. Verfahren zum Ermitteln einer Position einer
Transporteinrichtung entlang der ersten Richtung,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
ein Ablesen eines Bereichs der Markierung einer Transportvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10,
ein Verarbeiten einer Information, die aus dem Ablesen gewonnen wird,
einen Vergleich einer verarbeiteten Information mit gespeicherten Informationen,
einen Bestimmungsschritt, in dem basierend auf dem Vergleich eine Änderung einer aktuellen Position gegenüber einer vorangegangenen Position ermittelt wird, und
einen Speicherschritt.
12. Verfahren zum Ermitteln der Position einer
Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung nach
Anspruch 11, wobei die gespeicherten Informationen eine Information über das Muster der Markierung umfassen.
13. Verfahren zum Ermitteln der Position einer
Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
wobei der Speicherschritt ein Speichern der
verarbeiteten Informationen umfasst.
14. Verfahren zum Ermitteln der Position einer
Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
wobei die gespeicherten Informationen eine Information über die Position einer Transporteinrichtung vor dem Ablesen der Markierung der Transporteinrichtung umfassen.
15. Verfahren zum Ermitteln der Position einer
Transporteinrichtung entlang einer ersten Richtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
wobei basierend auf dem Vergleich der Änderung einer aktuellen Position eine aktuelle Position bezogen auf einen festen Bezugspunkt ermittelt wird.
16. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung,
umfassend einen Schritt des Bestimmens eines Abstandes zwischen
einem Bezugspunkt einer Markierung einer Transporteinrichtung und
einem Bezugspunkt eines Werkstücks.
17. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Abstand in der ersten Richtung gemessen wird.
18. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
17, wobei
der Bezugspunkt der Markierung an einem in der ersten Richtung vorderen Ende der Markierung positioniert ist.
19. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
18, wobei
der Bezugspunkt des Werkstücks an einem in der ersten Richtung vorderen Ende des Werkstücks positioniert ist.
20. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
19,
umfassend einen Schritt des Bestimmens der Position des Bezugspunktes des Werkstücks zu einem Bezugspunkt der
Transportvorrichtung .
21. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
20,
wobei die Transportvorrichtung eine Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ist.
22. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Werkstücks in einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
wobei die Ermittlung der Position des Bezugspunktes der Markierung relativ zur Transportvorrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15 umfasst.
23. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in einer
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei das Werkstück auf einer Transporteinrichtung mit einem Werkzeug bearbeitet wird.
24. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach
Anspruch 23,
wobei das Werkstück auf der Transporteinrichtung relativ zum Werkzeug bewegt wird.
25. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach einem der Ansprüche 23 bis 24,
wobei eine Relativposition des Werkstücks zum Werkzeug mit einem Bestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 bestimmt wird.
26. Verfahren zur Identifikation einer Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich mindestens eine der Markierungen von mindestens einer anderen Markierung so unterscheidet, dass durch ein Ablesen der Markierung eine Identifikation der Transporteinrichtung erfolgt.
27. Verfahren zur Steuerung einer Transportvorrichtung, wobei eine Steuerung einer Vorschubgeschwindigkeit basierend auf einer Information erfolgt, die aus einem Ablesen
mindestens einer der Markierungen erhalten wird.
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