EP4165478A1 - Verfahren zum betreiben einer werkstückbearbeitungsanlage, sowie werkstückbearbeitungsanlage - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer werkstückbearbeitungsanlage, sowie werkstückbearbeitungsanlage

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Publication number
EP4165478A1
EP4165478A1 EP21733083.6A EP21733083A EP4165478A1 EP 4165478 A1 EP4165478 A1 EP 4165478A1 EP 21733083 A EP21733083 A EP 21733083A EP 4165478 A1 EP4165478 A1 EP 4165478A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
workpiece
test
variable
machining
Prior art date
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Pending
Application number
EP21733083.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jonathan KAISER
Patrick ROLLER
Sergey Martynenko
Sven Wirth
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 Plattenaufteiltechnik GmbH
Original Assignee
Homag Plattenaufteiltechnik 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 Plattenaufteiltechnik GmbH filed Critical Homag Plattenaufteiltechnik GmbH
Publication of EP4165478A1 publication Critical patent/EP4165478A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
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    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36291—Cutting, machining conditions by empirical equation, like tool life
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37346—Cutting, chip quality
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45234—Thin flat workpiece, sheet metal machining

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a workpiece processing system, as well as a workpiece processing system according to the preambles of the independent claims.
  • DE 102017 103 867 A1 discloses a method for operating a machine tool in which a process variable, for example a Feed rate, a quality variable resulting from the machining process on the workpiece, for example an optical quality, a variable that characterizes the workpiece used, for example a material, and a time variable of the tool, for example a previous operating time, can be linked to form a data record.
  • a process variable for example a Feed rate
  • a quality variable resulting from the machining process on the workpiece for example an optical quality
  • a variable that characterizes the workpiece used for example a material
  • a time variable of the tool for example a previous operating time
  • the object of the present invention is to create a method and a device which the flexibility in the operation of a
  • test processing operations are carried out at specific times.
  • point in time is not to be understood in the mathematical sense of the word “point”, but rather encompasses a certain time range during which the majority of test processing operations are carried out.
  • the test machining operations carried out at a certain point in time differ with regard to the values of the process variable. If, for example, four test machining operations are carried out at a certain point in time, the first test machining operation with a first value of the process variable, the second test machining operation with a second value of the process variable, the third test machining operation with a third value of the process variable and the fourth test machining operation carried out with a fourth value of the process variable.
  • the second alternative of the method according to the invention is also about obtaining a large number of data records of the above type at the end. While this is also done by performing test editing operations, it is done in a slightly different manner. Instead of carrying out a plurality of test processing operations at a specific point in time, preferably only a single test processing operation is carried out at a point in time. This is repeated at different times, preferably always with the same value of the process variable. This means that for the first tool of a certain tool type, only one data record with a certain process variable is obtained at any one time.
  • a single test machining process is preferably carried out in a later test machining operation with a second tool of the same tool type at different times, but this time with one Value of the process variable that is different from the value of the Process variable in the test machining operations with the first tool.
  • Processing operations must be interrupted shorter, if at all, than in the first variant, since preferably only a single test processing operation is carried out at a specific point in time. However, it takes longer overall until the desired large number of data records is available. This is only the case when a plurality of tools of a specific, identical tool type have carried out test machining operations at different times.
  • Both variants of the method according to the invention are used in particular to operate a panel dividing saw for dividing large-format panel-shaped workpieces (starting workpieces).
  • Such workpieces are used, for example, as starting workpieces for the production of furniture parts. It is not only possible to split up individual workpieces, but also entire stacks of workpieces. The ones that are used
  • Panel sizing saws can include, for example, a stationary feed table with a program slide for positioning an initial workpiece relative to a sawing line or cutting line, a saw arranged on a saw carriage with a pressure bar arranged above, and a removal table.
  • the first variant is a method in which variables are recorded or determined by means of devices. These devices can include different sensors and / or computing devices that determine the respective variables or, for example, keep them ready on the basis of inputs by a user or specifications by a process planning system. As mentioned, the variables are linked to one another in a data record and stored in a memory of a control and regulating device.
  • a plurality of test machining processes is generated at a time or during a time range and stored in the memory Test machining process resulting quality variable of the workpiece, a variable that characterizes the workpiece used in the test machining process, and a time variable of the tool link with one another, the test machining operations carried out at a point in time differing with regard to the values of the process variable.
  • Workpiece processing system through at least one test Machining process at least one data set is generated and stored in the memory, which contains at least one process variable of the test machining process, a quality variable of the workpiece resulting from the test machining process, a variable that is used in the test
  • Machining process characterizes the workpiece used, and a time variable of the tool is linked to one another, wherein in the test machining operations with the first tool, a process variable with a first value and in the test machining operations with the second tool, the same process variable is used with a second value, wherein the first value differs from the second value.
  • at least one test machining process is carried out in a normal operating sequence through the production of normal workpieces using a normal flow chart. This has the advantage that the normal operational sequence is basically not disturbed at all and only little additional time, if any, has to be spent on creating the data records.
  • test machining operations carried out at one point in time differ in the values of the process variable can result in quality variables that are no longer acceptable, as a result of which rejects are produced that have to be reproduced.
  • at least one test machining process is carried out on a normal
  • Initial workpiece is carried out by producing a scrap piece by means of a modified flow chart.
  • a flow chart ("cutting plan") is usually created by a process controller on the basis of the number and sizes of the workpieces to be produced and the sizes of the available starting workpieces a workpiece is produced with a quality size that is insufficient.
  • the normal starting workpiece is exchanged for a special test workpiece and the test machining process is carried out by machining this test workpiece.
  • This preferably takes place at a predetermined point in time when the tool is used and has particular advantages when it comes to determining data records in the case of still unknown active pairs, that is to say very specific combinations of workpiece, tool and process variable.
  • This further development is particularly suitable for the first-mentioned variant of the method according to the invention.
  • the process variable is at least one from the group: tooth feed, saw blade protrusion, cutting speed.
  • a toothed feed is used as a tooth feed Tool, for example a milling cutter, a drill or a saw blade, usually understood as the quotient of the feed rate and the product of the number of teeth and the speed of the tool.
  • a saw blade protrusion naturally only occurs on a saw blade and indicates how far the saw blade protrudes over the workpiece to be sawed during the sawing process, i.e. how far it emerges from the workpiece.
  • the cutting speed denotes the
  • the quality parameter is at least one from the group: waviness of a cut edge, number of outliers on a cut edge, size of outliers on a cut edge.
  • variable that characterizes the workpiece is at least one from the group: material type, thickness, density, coating, number of workpieces in a workpiece stack. These are also particularly relevant and meaningful features for the characterization of a workpiece when machining plate-shaped workpieces.
  • time value of the tool is at least one from the group: feed path, machined volume, tool life.
  • the feed path denotes the total distance that a tool has covered in its relative movement relative to the workpieces it has machined up to the point in time under consideration.
  • machined volume refers to the entire volume of material that a tool has converted into chips, dust, or the like when machining workpieces up to the point in time under consideration.
  • the tool life which is sometimes also referred to as the cutting path, describes the entire distance that a cutting edge of a tool has covered in the workpiece material during machining up to the point in time under consideration.
  • the time parameters mentioned are particularly meaningful in the case of cutting tools, for example milling cutters, drills and saws.
  • a particularly preferred data record links the tooth feed rate as a process variable, the number and size of the outliers as a quality variable, as a variable that characterizes the workpiece, material type and thickness, and as a time variable, the tool life.
  • a variable that characterizes tool wear is also automatically recorded or determined.
  • “Automatically” in this case means that, for example, a sensor is provided that detects a corresponding variable and, for example, so forwards to a processing device that this variable can be stored together with the other variables in the above-mentioned data set.
  • the informative value of the data records can be further improved by recording tool wear directly.
  • tool wear includes a current tool condition, with the wear being able to be determined by a comparison with an earlier established condition.
  • variable that characterizes the tool wear is at least one from the group: vibrations of a drive shaft of the tool, cutting edge rounding, the radiation power.
  • the "vibrations of a drive shaft" of a rotating tool and / or vibrations of the tool itself can be detected particularly easily by appropriate vibration sensors.
  • a vibration sensor could for example be arranged on a saw carriage. that is, for example, by means of a camera.
  • the data record generated by a test machining process additionally includes a tool parameter, the tool parameter preferably being at least one from the group: geometry, type, and preferably also one of these derivable tool data, for example a cutting edge geometry, a number of teeth, a tool width, or the like. This further improves the informative value of the data sets mentioned.
  • At least one characteristic field is automatically created from the data records generated by means of the test processing operations. It goes without saying that, due to the possible large number of sizes of a data record, this can be a multi-dimensional map. Such a multi-dimensional map can be used in later
  • Machining processes can be determined very precisely which process variables lead to a desired quality feature on the workpiece for the current workpiece and the current tool status. Or vice versa: with a given desired quality feature, the value of the process variable can be preset very precisely, so the tool can be "maxed out” in the best possible way in terms of service life.
  • the invention also includes a workpiece processing system, in particular a panel dividing saw for dividing large-format panel-shaped workpieces, which comprises a control and regulating device with a processor and a memory, which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • a workpiece processing system in particular a panel dividing saw for dividing large-format panel-shaped workpieces, which comprises a control and regulating device with a processor and a memory, which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • Figure 1 is a plan view of a
  • FIG. 2 shows a sectional plan of a large-format plate-shaped workpiece
  • Figure 3 is a flow chart of a first variant of a
  • FIG. 4 shows a time line of a first possible variant of a sub-area of the method from FIG. 3
  • FIG. 5 shows a time line of a second possible variant of a sub-area of the method from FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a flow diagram of a first possible option for carrying out test processing operations
  • FIG. 7 shows a flow chart of a second possible option for carrying out test processing operations
  • FIG. 8 shows a flow diagram of a third possible option for carrying out test processing operations
  • FIG. 9 shows a flow chart to explain the
  • FIG. 10 shows a flow chart to explain the use of the characteristic maps determined.
  • a workpiece processing system bears the overall reference numeral 10.
  • the workpiece processing system 10 shown here is, for example, a panel dividing saw.
  • the Large-format starting workpieces for example, divided into strip-shaped intermediate products by means of longitudinal cuts. These are then divided into end products or intermediate products by means of cross-sections, which are then divided up again, for example by means of third cuts and possibly further cuts.
  • the workpiece processing system 10 comprises a feed table 12, which can be implemented, for example, by a plurality of parallel roller rails. Workpieces present on the feed table 12 can be moved to a machine table 18 by means of a program slide 14 and collets 16 present on it. This has a saw gap 20 in its upper side. Below the saw gap 20, a sawing device 22 is arranged, for example, on a saw carriage (not visible), which in the present case consists of a scoring saw 24 and a main saw 26, for example. Above the saw gap 20 there is a pressure bar, not shown, with which workpieces can be clamped between the pressure bar and the machine table 18 during the division by the sawing device 22. The machine table 18 is followed by three segments of a removal table 28. This is usually designed as an air cushion table, as is the machine table 18.
  • the workpiece processing system 10 also includes a control and regulating device 30, the signals from a
  • a control and regulating device 30 the signals from a
  • the sensors and other detection devices 32 and 34 can be arranged at numerous different points of the workpiece processing system 10, and they can be designed differently, for example in the form of light barriers, cameras with image recognition technology, etc.
  • the control and regulation device 30 performs numerous functions of the Workpiece processing system 10 controlled, for example the program slide 14, the collets 16, the pressure bar and the sawing device 22.
  • computer programs are stored in several memories of the control and regulating device 30, which enable semi-automatic or possibly even fully automatic operation of the workpiece processing system 10.
  • the control and regulating device 30 preferably has several microprocessors and interfaces for inputting and outputting data and information.
  • FIG. 2 shows a dividing plan of an initial workpiece 36, which is also referred to as a cutting plan.
  • the aim is to divide the starting workpiece 36 shown into finished workpieces by means of the sawing device 22 by means of a large number of machining operations, which can then be used, for example, in the manufacture of furniture parts.
  • starting workpiece 36 can be, for example, a chipboard that is on both sides with a Coating is provided.
  • many other materials and surface types are also conceivable.
  • strip-shaped workpieces 39 are produced by means of longitudinal cuts 38.
  • test machining processes are carried out at different times. These are used to receive certain data that are linked to data records. Characteristic maps are created from the data sets, and with these characteristic maps the workpiece processing system 10 is controlled in future operations ("processes") in such a way that the capacity of the tool used, in this case the sawing device 22, is optimally used without falling below a specified quality.
  • machining processes are carried out in a block 46, in the case of the workpiece machining system 10 shown as an example, that is, normal longitudinal cuts 38, cross-cuts 40 and 40 Third cuts 42, for example, on the initial workpiece 36 and / or the resulting strip-shaped workpieces 39, etc ..
  • the control and regulating device 30 specifies certain process variables, and the sawing device 22 is controlled accordingly. For example, the speed at which the saw carriage has long been moving to the saw gap 20 and the speeds of the scoring saw 24 and the main saw 26 are set so that a sufficient quality of the cutting edges produced by the sawing device 22 is obtained.
  • a time variable t of the tool in the present case for example the saw blade of the main saw 26, is continuously recorded or determined.
  • the time value can be one of the following group: feed path, machined volume, tool life.
  • the tool life is particularly preferred in the case of a panel dividing saw. It denotes the distance that a cutting edge of the saw blade of the main saw 26 has covered in the workpiece material during machining up to the point in time under consideration.
  • Test machining operations are performed at certain times during the life of the tool. These points in time are specified and are reached, for example, if, since the last point in time, a a certain interval of the time has elapsed, so for example the tool has covered a certain tool life. This interval of the time variable is also referred to below as the "wear interval".
  • the point in time for a test machining process is simply a specific point in time on a day or in a week, or the wear interval is simply the expiry of a specific one Defined operating time of the tool.
  • point in time is not to be understood in the narrow mathematical sense of the definition “point”. Rather, this is always a discrete time range with a beginning and an end that is different from this and that is sufficiently long to be able to carry out the specified or desired number of test processing operations.
  • the test machining operations T are carried out with very specific process variables.
  • the process variables can be at least one from the group: tooth feed, saw blade protrusion, cutting speed. Especially In the present case, preference is given to using the process variables tooth feed Z and saw blade protrusion S.
  • test machining operations T carried out at a point in time differ with regard to the values of the process variables Z and S.
  • the following test machining operations T are therefore carried out at a point in time:
  • test processing operations T (Z1, S1) to T (Z4, S3) would be carried out at one point in time.
  • Qnm, resulting from the test machining process T (Zn, Sm), of the separating edge generated during the dividing process is determined in a block 52, for example using one of the sensors 32 and 34.
  • a quality parameter one of the group comes into question in particular: waviness, number of outliers, size of outliers. The number of outliers is particularly preferred here.
  • “Outliers” are understood to mean small breakouts on the separating edge produced by the main saw 26 or the scoring saw, which could be disruptive, especially if the initial workpiece 36 has a coated surface.
  • variable V which characterizes tool wear
  • the variable that characterizes tool wear can be at least one from the group: vibrations of a drive shaft and / or a tool, cutting edge rounding, cutting performance or machining performance.
  • Corresponding sensors 32 and 34 can also be used for this purpose, for example vibration sensors arranged on a tool trolley of the sawing device 22 and / or a camera directed at the tool and / or a device for recording cutting performance or machining performance.
  • control and regulating device 30 can provide a tool parameter W in block 52, which characterizes the tool used in the test machining operation T.
  • the tool parameter can, for example, be at least one from the group: geometry, type.
  • the control and regulating device 30 is also aware of variables M which characterize the initial workpiece 36 and which can be at least one from the following group: material type, thickness, density, coating (yes / no, type). These are provided in a block 54.
  • control and regulating device 30 After each test machining process T (Zn, Sm), the control and regulating device 30 generates a data record in block 56 D (t, n, m), which links all available and above-mentioned variables with one another.
  • a data record therefore contains the following values in total:
  • test machining operations are carried out with one type of tool (size W), so that at the end a large number of data records D (t, n, m) generated at different times are obtained. These are processed in a block 58 to form a multi-dimensional characteristic diagram or to form a plurality of three-dimensional characteristic diagrams which are connected to one another. These can be used in future machining processes to pre-control the workpiece machining system, as will be shown in greater detail below. For example, with a known material M and a known time variable t and a known tool W, it is then possible to set the process variables Z and S in such a way that a desired quality Q is just achieved on the manufactured workpiece.
  • test processing operations carried out at a point in time differ with regard to the values of the process variable (s). This is shown in FIG. Man recognizes there a time axis for the time variable t and at a total of three times t1, t2 and t3 four small circles 50a, 50b, 50c and 50d each for a test machining process.
  • the test processing operations 50a-d differ in terms of the process variable (s) used in each case.
  • a tool W1-W4 of the same tool type when used, preferably only a single test machining operation is carried out at certain times.
  • a process variable with a first value is used, and in the test machining operations 50b-d with the second, third and fourth tool W2-4, the same process variable is used, but with a second, third and fourth values used.
  • test machining operations There are also the following three options for carrying out the test machining operations:
  • a test machining operation it is possible for a test machining operation to be carried out in a normal operating sequence by producing a normal workpiece using a normal flow chart. Due to the variation in the value of the process variable between the individual test machining operations, however, it is no longer possible in this case to produce a workpiece with one acceptable quality. In this case, this workpiece must be marked as scrap, and the schedule must be changed in such a way that the workpiece is produced at a later point in time.
  • a corresponding sequence is shown in FIG. 6: after a test processing operation 50, the quality variable determined is compared with a limit value in a block 60. If the comparison shows that the manufactured workpiece does not meet the quality requirements, the manufactured workpiece is declared as scrap in a block 62, and the flow chart is changed in block 62 such that the workpiece declared as scrap is reproduced at a later point in time. Otherwise the method continues in block 64.
  • At least one test machining operation is carried out on a normal starting workpiece by producing a scrap piece by means of a modified flow chart.
  • completely normal machining processes are initially carried out in block 46.
  • block 48 it is checked whether the wear interval has been reached. If the answer is “yes”, the current cutting plan or sequence plan is modified in a block 66, so that the test machining operations can now be carried out in a block 50.
  • the normal starting workpiece 36 is used for at least one test machining operation is exchanged for a special test workpiece, and the test machining process is carried out by machining this test workpiece.
  • the current starting workpiece is replaced by a special test workpiece in a block 68, and the test machining operations are then carried out in block 50. If these are completed, the special test workpiece is again replaced by the current initial workpiece in a block 70, so that the normal division of the initial workpiece 36 can be continued.
  • the production planning takes place in a block 72, so the cutting plan according to FIG. 2, among other things, is created in this block. This is preferably done automatically, specifying the finished workpieces to be produced and the available starting workpieces in such a way that as little waste as possible is produced and as few dividing processes as possible have to be carried out.
  • the block 46 corresponds to the function block already mentioned above in connection with FIGS. 3, 7 and 8. He stands for the implementation of the normal
  • Production process i.e. normal machining processes of the initial workpiece, for example by means of cross-sections, longitudinal cuts and possibly also third cuts or further cuts. Also the following one
  • Decision block 48 has already been made in connection with the Figures 3, 7 and 8 mentioned. It stands for checking whether the wear interval, also defined above, has been reached. If the answer is "yes”, test processing operations are carried out in the following block 50, specifically using different values for at least one process variable. The same values for the process variables are also used again in the test processing operations at subsequent times, i.e. after others have expired This is indicated in block 74.
  • a block 76 it is queried whether a service life limit of the tool used has been reached. This would be the case if the recorded or determined quality variable after a test machining process has a value such that it can be assumed that the tool used is completely worn out and can therefore no longer be used. If the answer in block 76 is “no”, there is a return to function block 46, so the normal production process is continued Tool are now finished, and this is also reported back to the production process.
  • a transformation of the parameter characteristics is carried out in a subsequent function block 80.
  • This is understood to mean that the data records generated are fed into the already existing characteristic maps, as a result of which these are supplemented and / or adapted.
  • This is indicated in function block 82.
  • characteristic fields in which, for example, with an optimal saw blade protrusion SÜ, the maximum tooth feed fz is plotted depending on the tool condition and the cutting quality, or in which, with a maximum tooth feed fz, the optimal saw blade protrusion SÜ is plotted again depending on the tool condition and the cut quality.
  • function block 72 for production planning and a function block 46 for carrying out normal machining processes, in the case of the workpiece machining system 10 shown here as an example, in the form of cross-sections, longitudinal cuts, third cuts, etc. the above-mentioned target quality size on the finished workpieces.
  • This is fed into a function block 86 where, on the basis of the target quality variable from block 84, the optimal process variables for achieving it are defined, for example a maximum tooth feed taking into account the current tool status.
  • the production process in function block 46 is based on the process variables defined in function block 86 are carried out.
  • a random check of the cutting quality is carried out on the workpieces produced. At least one of the quality variables mentioned above is therefore recorded or determined. This can be done, for example, by means of imaging methods.
  • the current state on the tool in this case the saw blade of the main saw 26, that is to say the
  • Tool wear determined. This can take place directly, for example, by detecting a rounded cutting edge, or it can be done indirectly, for example, by detecting vibrations of a drive shaft of the saw blade of the main saw 26.
  • the function blocks 88 and 90 thus provide information on actual current actual values, both of the quality variable and the variable that characterizes tool wear / tool condition.
  • the values ascertained in the function blocks 88 and 90 are processed, in particular, in a function block 92.
  • This is done by adapting the existing process models, i.e. the existing data sets / maps, on the basis of the actual values determined.
  • a weighted averaging can be used for this purpose.
  • a new value is formed by forming an average value from the value present in the process model and the newly recorded actual value, with the existing value is weighted with a first factor and the newly recorded actual value is weighted with a second factor.
  • the value already present in the process model can be weighted with a factor of 0.8, whereas the newly recorded actual value is weighted with a factor of 0.2.
  • the maps can be adapted in function block 82 already known from FIG. 9, and these adapted maps are then used in function block 86 for the selection of the optimal process variables.

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage (10) werden Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert. Es wird vorgeschlagen, dass zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines Werkzeugs (26) der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen zu jeweils einem Zeitpunkt eine Mehrzahl von Datensätzen erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welche mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des bearbeiteten Werkstücks (41), eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs (26) miteinander verknüpfen, wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße unterscheiden.

Description

Titel: Verfahren zum Betreiben einer
Werkstückbearbeitungsanlage , sowie Werkstückbearbei tungsanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage, sowie eine Werkstückbearbeitungsanlage nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.
Die DE 102017 103 867 Al offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, bei dem während eines Bearbeitungsvorgangs eine Prozessgröße, beispielsweise eine Vorschubgeschwindigkeit, eine aus dem Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück resultierende Qualitätsgröße, beispielsweise eine optische Qualität, eine Größe, die das verwendete Werkstück charakterisiert, beispielsweise ein Material, und eine Zeitgröße des Werkzeugs, beispielsweise eine bisherige Betriebszeit, zu einem Datensatz verknüpft werden.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Flexibilität im Betrieb einer
Werkstückbearbeitungsanlage erhöhen und die Betriebskosten senken, ohne dass Qualitätseinbußen zu befürchten sind. Diese Aufgabe wird durch die Verfahren der beiden nebengeordneten Ansprüche und eine Werkstückbearbeitungsanlage entsprechend dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Bei der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu bestimmten Zeitpunkten jeweils eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt. Dabei versteht sich, dass der Begriff „Zeitpunkt" nicht im mathematischen Sinne des Wortes „Punkt" zu verstehen ist, sondern vielmehr einen gewissen Zeitbereich umfasst, während dem die Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt wird. Die zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführten Test- Bearbeitungsvorgänge unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße. Werden zu einem bestimmten Zeitpunkt beispielsweise vier Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, wird der erste Test-Bearbeitungsvorgang mit einem ersten Wert der Prozessgröße, der zweite Test- Bearbeitungsvorgang mit einem zweiten Wert der Prozessgröße, der dritte Test-Bearbeitungsvorgang mit einem dritten Wert der Prozessgröße und der vierte Test- Bearbeitungsvorgang mit einem vierten Wert der Prozessgröße durchgeführt. Man erhält auf diese Weise beispielhaft vier Datensätze am gleichen Werkstück und bei einer wenigstens in etwa gleichen Zeitgröße des Werkzeugs, jedoch mit unterschiedlichen Prozessgrößen und möglicherweise unterschiedlichen Qualitätsgrößen. Eine solche Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen mit möglichst den selben beispielhaft ersten, zweiten, dritten und vierten Werten der Prozessgröße wird auch noch zu anderen bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung des Werkzeugs durchgeführt, und zwar so lange, bis das Werkzeug verschlissen ist und ausgetauscht werden muss.
Am Ende erhält man eine Vielzahl von Datensätzen für eine bestimmte Größe, die das Werkstück charakterisiert, für unterschiedliche Prozessgrößen, unterschiedliche Zeitgrößen des Werkzeugs, und entsprechenden unterschiedlichen resultierenden Qualitätsgrößen. Diese Vielzahl von Datensätzen kann bei künftigen Bearbeitungsvorgängen, bei denen der gleiche Werkzeugtyp und die gleiche Art von Werkstück verwendet werden, dazu eingesetzt werden, um abhängig von der aktuellen Zeitgröße des Werkzeugs die Prozessgröße so einzustellen, dass eine gewünschte Qualitätsgröße erreicht wird. Auf diese Weise kann das Werkzeug optimal ausgenutzt werden, wodurch die Kosten gesenkt werden, und gleichzeitig wird sichergestellt, dass eine gewünschte Qualitätsgröße jederzeit erreicht wird.
Bei der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens geht es ebenfalls darum, am Ende eine Vielzahl von Datensätzen der obigen Art zu erhalten. Dies geschieht zwar ebenfalls mittels Durchführung von Test- Bearbeitungsvorgängen, jedoch auf eine etwas andere Art und Weise. Anstelle einer Durchführung einer Mehrzahl von Test- Bearbeitungsvorgängen zu einem bestimmten Zeitpunkt wird zu einem Zeitpunkt vorzugsweise nur ein einziger Test- Bearbeitungsvorgang durchgeführt. Dies wird zu unterschiedlichen Zeitpunkten wiederholt, vorzugsweise immer mit dem gleichen Wert der Prozessgröße. Damit erhält man für das erste Werkzeug eines bestimmten Werkzeugtyps zu jedem Zeitpunkt nur einen einzigen Datensatz mit einer bestimmten Prozessgröße.
Um gleichwohl am Ende wieder die oben genannte Vielzahl von Datensätzen mit unterschiedlichen Prozessgrößen erhalten zu können, wird bei einem späteren Test-Bearbeitungsvorgang mit einem zweiten Werkzeug des gleichen Werkzeugtyps wiederum zu unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils vorzugsweise ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt, dieses Mal jedoch mit einem Wert der Prozessgröße, der ein anderer ist als der Wert der Prozessgröße bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem ersten Werkzeug.
Der Vorteil dieser zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der normale Betrieb der Werkstückbearbeitungsanlage für die Test-
Bearbeitungsvorgänge, wenn überhaupt, kürzer unterbrochen werden muss als bei der ersten Variante, da zu einem bestimmten Zeitpunkt vorzugsweise nur ein einziger Test- Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird. Allerdings dauert es insgesamt länger, bis die gewünschte Vielzahl von Datensätzen vorliegt. Dies ist erst dann der Fall, wenn eine Mehrzahl von Werkzeugen eines bestimmten gleichen Werkzeugtyps zu unterschiedlichen Zeitpunkten Test- Bearbeitungsvorgänge durchgeführt haben.
Beide Varianten der erfindungsgemäßen Verfahren dienen insbesondere zum Betreiben einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (Ausgangswerkstücke). Derartige Werkstücke werden beispielsweise als Ausgangswerkstücke für die Herstellung von Möbelteilen verwendet. Aufgeteilt werden können dabei nicht nur einzelne Werkstücke, sondern auch ganze Werkstückstapel. Die zum Einsatz kommenden
Plattenaufteilsägen können beispielsweise einen stationären Zuführtisch mit einem Programmschieber für eine Positionierung eines Ausgangswerkstücks relativ zu einer Sägelinie bzw. Schnittlinie, eine auf einem Sägewagen angeordnete Säge mit einem darüber angeordneten Druckbalken und einen Entnahmetisch umfassen. Konkret geht es bei der erstgenannten Variante um ein Verfahren, bei dem Größen mittels Vorrichtungen erfasst oder ermittelt werden. Diese Vorrichtungen können unterschiedliche Sensoren umfassen und/oder Recheneinrichtungen, die die jeweiligen Größen ermitteln oder aufgrund beispielsweise von Eingaben durch einen Benutzer oder Vorgaben durch ein Prozess-Planungssystem bereithalten. Wie erwähnt, werden die Größen in einem Datensatz miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung abgespeichert. Zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines Werkzeugs der Werkstückbearbeitungsanlage wird durch eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen zu jeweils einem Zeitpunkt bzw. während eines Zeitbereichs eine Mehrzahl von Datensätzen erzeugt und in dem Speicher abgespeichert, welche mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des Werkstücks, eine Größe, die das bei dem Test-Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs miteinander verknüpfen, wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße unterscheiden.
Bei der zweitgenannten Variante geht es konkret darum, dass zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines ersten Werkzeugs eines Werkzeugtyps und eines zweiten Werkzeugs des selben Werkzeugtyps in der
Werkstückbearbeitungsanlage durch mindestens einen Test- Bearbeitungsvorgang mindestens ein Datensatz erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welcher mindestens eine Prozessgröße des Test-Bearbeitungsvorgangs, eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang resultierende Qualitätsgröße des Werkstücks, eine Größe, die das bei dem Test-
Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück charakterisiert, und eine Zeitgröße des Werkzeugs miteinander verknüpft, wobei bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem ersten Werkzeug eine Prozessgröße mit einem ersten Wert und bei den Test-Bearbeitungsvorgängen mit dem zweiten Werkzeug die gleiche Prozessgröße mit einem zweiten Wert verwendet wird, wobei sich der erste Wert von dem zweiten Wert unterscheidet . Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung normaler Werkstücke mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass der normale Betriebsablauf im Grunde überhaupt nicht gestört wird und für die Erstellung der Datensätze nur wenig zusätzliche Zeit, wenn überhaupt, aufgewendet werden muss. Bei der erstgenannten Variante des Verfahrens kann es jedoch dadurch, dass sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge durch die Werte der Prozessgröße unterscheiden, zu resultierenden Qualitätsgrößen kommen, die nicht mehr akzeptabel sind, wodurch Ausschussstücke produziert werden, die nachproduziert werden müssen. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang an einem normalen
Ausgangswerkstück durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt wird. Ein solcher Ablaufplan („Schnittplan") wird üblicherweise von einer Prozesssteuerung auf der Basis der Anzahl und der Größen der herzustellenden Werkstücke und der Größen der zur Verfügung stehenden Ausgangswerkstücke erstellt. Auf diese Weise wird von vornherein vermieden, dass aufgrund der Durchführung eines Test-Bearbeitungsvorgangs ein Werkstück erzeugt wird mit einer Qualitätsgröße, die ungenügend ist.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang das normale Ausgangswerkstück gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test-Bearbeitungsvorgang durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt wird. Dies geschieht vorzugsweise zu einem vorgegebenen Zeitpunkt der Benutzung des Werkzeugs und hat insbesondere Vorteile bei der Ermittlung von Datensätzen bei noch unbekannten Wirkpaarungen, also ganz bestimmten Kombinationen von Werkstück, Werkzeug und Prozessgröße. Diese Weiterbildung kommt insbesondere bei der erstgenannten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Frage.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Prozessgröße mindestens eine ist aus der Gruppe: Zahnvorschub, Sägeblattüberstand, Schnittgeschwindigkeit. Als Zahnvorschub wird bei einem mit Zähnen versehenen Werkzeug, beispielsweise einem Fräser, einem Bohrer oder einem Sägeblatt, üblicherweise der Quotient aus Vorschubgeschwindigkeit und dem Produkt aus der Anzahl der Zähne und der Drehzahl des Werkzeugs verstanden. Ein Sägeblattüberstand kommt naturgemäß nur bei einem Sägeblatt vor und kennzeichnet, wie weit das Sägeblatt während des Sägevorgangs über das zu sägende Werkstück hinausragt, also wie weit es aus dem Werkstück auftaucht. Die Schnittgeschwindigkeit bezeichnet die
Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs und hängt somit von der Drehzahl des Werkzeugs ab. Die genannten Prozessgrößen sind insbesondere bei spanabhebende Bearbeitungsvorgängen für die Qualitätsgröße und den Werkzeugverschleiß maßgebliche Prozessgrößen.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Qualitätsgröße wenigstens eines ist aus der Gruppe: Welligkeit einer Schnittkante, Anzahl der Ausreißer an einer Schnittkante, Größe der Ausreißer an einer Schnittkante. Dies sind insbesondere beim Sägen von plattenförmigen Werkstücken besonders maßgebliche und aussagekräftige Qualitätsmerkmale.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Größe, die das Werkstück charakterisiert, wenigstens eine ist aus der Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung, Anzahl von Werkstücken in einem Werkstückstapel. Dies sind ebenfalls bei der Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken besonders maßgebliche und aussagekräftige Merkmale zur Charakterisierung eines Werkstücks. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zeitgröße des Werkzeugs mindestens eine ist aus der Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg. Der Vorschubweg bezeichnet die Gesamtstrecke, die ein Werkzeug bei seiner Relativbewegung relativ zu den von ihm bearbeiteten Werkstücken bis zu dem betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Der Begriff des zerspanten Volumens bezeichnet das gesamte Materialvolumen, welches ein Werkzeug bei der Bearbeitung von Werkstücken in Späne, Staub, o. ä. bis zu dem betrachteten Zeitpunkt umgewandelt hat. Der Standweg, der bisweilen auch als Schnittweg bezeichnet wird, bezeichnet die gesamte Strecke, die eine Schneide eines Werkzeugs im Werkstückmaterial bei der Zerspanung bis zu dem betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Die genannten Zeitgrößen sind insbesondere bei spanenden Werkzeugen, beispielsweise bei Fräsern, Bohrern und Sägen, besonders aussagekräftig .
Ein besonders bevorzugter Datensatz verknüpft als Prozessgröße den Zahnvorschub, als Qualitätsgröße die Anzahl und Größe der Ausreißer, als Größe, die das Werkstück charakterisiert, Materialtyp und Dicke, und als Zeitgröße den Standweg miteinander.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang zusätzlich eine Größe, die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird. „Automatisch" bedeutet in diesem Fall, dass beispielsweise ein Sensor vorgesehen ist, der eine entsprechende Größe erfasst und beispielsweise so an eine Verarbeitungseinrichtung weiterleitet, dass diese Größe zusammen mit den anderen Größen in dem oben erwähnten Datensatz abgespeichert werden kann. Durch eine direkte Erfassung des Werkzeugverschleißes kann die Aussagekraft der Datensätze nochmals verbessert werden. Dabei versteht es sich, dass der Begriff „Werkzeugverschleiß" einen aktuellen Werkzeugzustand einschließt, wobei der Verschleiß durch einen Vergleich mit einem früher festgestellten Zustand ermittelt werden kann.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Größe, die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, mindestens eine ist aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle des Werkzeugs, Schneidkantenverrundung, der Strahlungsleistungen. Die „Schwingungen einer Antriebswelle" eines rotierenden Werkzeugs und/oder Schwingungen des Werkzeugs selbst können besonders einfach durch entsprechende Schwingungssensoren erfasst werden. Im Falle einer Plattenaufteilsäge könnte ein Schwingungssensor beispielsweise auf einem Sägewagen angeordnet sein. Die „Schneidkantenverrundung" kann beispielsweise mittels Bild gebender Verfahren, also beispielsweise mittels einer Kamera, erfasst werden. Diese Größen charakterisieren den aktuellen Werkzeugzustand besonders präzise.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der durch einen Test-Bearbeitungsvorgang erzeugte Datensatz zusätzlich einen Werkzeugparameter umfasst, wobei der Werkzeugparameter vorzugsweise mindestens einer ist aus der Gruppe: Geometrie, Typ, und vorzugsweise auch hiervon ableitbar Werkzeugdaten, beispielsweise eine Schneidengeometrie, eine Zähnezahl, eine Werkzeugbreite, o. ä. Hierdurch wird die Aussagekraft der erwähnten Datensätze nochmals verbessert.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass aus den mittels der Test-Bearbeitungsvorgänge erzeugten Datensätzen mindestens ein Kennfeld automatisch erstellt wird. Es versteht sich, dass es sich aufgrund der möglichen Vielzahl von Größen eines Datensatzes hierbei um ein vieldimensionales Kennfeld handeln kann. Durch ein solches vieldimensionales Kennfeld kann bei späteren
Bearbeitungsvorgängen sehr präzise ermittelt werden, welche Prozessgrößen bei dem aktuellen Werkstück und dem aktuellen Werkzeugzustand zu einem gewünschten Qualitätsmerkmal am Werkstück führen. Oder umgekehrt: bei vorgegebenem gewünschtem Qualitätsmerkmal kann der Wert der Prozessgröße sehr genau voreingestellt werden, es kann also das Werkzeug bestmöglich hinsichtlich der Standzeit „ausgereizt" werden.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, in einem normalen Betriebsablauf außerhalb von Test-Bearbeitungsvorgängen wenigstens eine Prozessgröße, wenigstens eine Qualitätsgröße, wenigstens eine das Werkstück charakterisierende Größe und wenigstens eine Zeitgröße automatisch erfasst und/oder ermittelt werden, und dass die Datensätze mittels dieser erfassten Größen automatisch angepasst werden, insbesondere mittels einer gewichteten Mittelwertbildung. Diese Variante gestattet somit ein nachträgliches Feintuning der Datensätze auf der Basis laufend erfasster Größen, was eine noch bessere und präzisere Vorsteuerung der Bearbeitungsvorgänge ermöglicht.
Zu der Erfindung gehört auch eine Werkstückbearbeitungsanlage, insbesondere eine Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke, die eine Steuer- und Regeleinrichtung mit einem Prozessor und einem Speicher umfasst, welche zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf eine
Werkstückbearbeitungsanlage in Form einer Plattenaufteilsäge;
Figur 2 einen Schnittplan eines großformatigen plattenförmigen Werkstücks;
Figur 3 ein Flussdiagramm einer ersten Variante eines
Verfahrens zum Betreiben der Plattenaufteilsäge von Figur 1;
Figur 4 ein Zeitstrahl einer ersten möglichen Variante eines Teilbereichs des Verfahrens von Figur 3; Figur 5 ein Zeitstrahl einer zweiten möglichen Variante eines Teilbereichs des Verfahrens von Figur 3;
Figur 6 ein Flussdiagramm einer ersten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
Figur 7 ein Flussdiagramm einer zweiten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
Figur 8 ein Flussdiagramm einer dritten möglichen Option zur Durchführung von Test-Bearbeitungsvorgängen;
Figur 9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der
Grundprinzipien der Ermittlung von Datensätzen und Kennfeldern; und
Figur 10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Nutzung der ermittelten Kennfelder.
Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche auch in unterschiedlichen Ausführungsformen und/oder Figuren die gleichen Bezugszeichen.
In Figur 1 trägt eine Werkstückbearbeitungsanlage insgesamt das Bezugszeichen 10. Bei der dargestellten Werkstückbearbeitungsanlage 10 handelt es sich vorliegend beispielhaft um eine Plattenaufteilsäge. Mit dieser können großformatige plattenförmige Werkstücke, die beispielsweise als Ausgangswerkstücke für die Herstellung von Möbelteilen verwendet werden, aufgeteilt werden. Hierzu werden die großformatigen Ausgangswerkstücke beispielsweise mittels Längsschnitten in streifenförmige Zwischenprodukte aufgeteilt. Diese werden daraufhin mittels Querschnitten entweder in Endprodukte oder in Zwischenprodukte aufgeteilt, welche nochmals beispielsweise mittels Drittschnitten und eventuell noch weiteren Schnitten aufgeteilt werden.
Die Werkstückbearbeitungsanlage 10 umfasst einen Zuführtisch 12, der beispielsweise durch eine Vielzahl von parallelen Rollenschienen ausgeführt sein kann. Auf dem Zuführtisch 12 vorhandene Werkstücke können mittels eines Programmschiebers 14 und an diesem vorhandenen Spannzangen 16 zu einem Maschinentisch 18 bewegt werden. Dieser weist in seiner Oberseite einen Sägespalt 20 auf. Unterhalb von dem Sägespalt 20 ist vorliegend beispielhaft auf einem Sägewagen (nicht sichtbar) eine Sägeeinrichtung 22 angeordnet, die vorliegend beispielhaft aus einer Vorritzsäge 24 und einer Hauptsäge 26 besteht. Oberhalb von dem Sägespalt 20 ist ein nicht gezeichneter Druckbalken vorhanden, mit dem Werkstücke während der Aufteilung durch die Sägeeinrichtung 22 zwischen dem Druckbalken und dem Maschinentisch 18 verklemmt werden können. An den Maschinentisch 18 schließen sich drei Segmente eines Entnahmetisches 28 an. Dieser ist üblicherweise als Luftkissentisch ausgeführt, ebenso wie der Maschinentisch 18.
Zu der Werkstückbearbeitungsanlage 10 gehört ferner eine Steuer- und Regeleinrichtung 30, die Signale von einer Vielzahl von Sensoren und sonstigen Erfassungseinrichtungen erhält, von denen vorliegend beispielhaft zwei gezeichnet sind, die die Bezugszeichen 32 und 34 tragen. Die Sensoren und sonstigen Erfassungseinrichtungen 32 und 34 können an zahlreichen unterschiedlichen Stellen der Werkstückbearbeitungsanlage 10 angeordnet sein, und sie können technisch unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Lichtschranken, Kameras mit Bilderkennungstechniken, etc. Von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 werden zahlreiche Funktionen der Werkstückbearbeitungsanlage 10 angesteuert, beispielsweise der Programmschieber 14, die Spannzangen 16, der Druckbalken und die Sägeeinrichtung 22. Hierfür sind auf mehreren Speichern der Steuer- und Regeleinrichtung 30 Computerprogramme abgespeichert, die einen halbautomatischen oder eventuell sogar einen vollautomatischen Betrieb der Werkstückbearbeitungsanlage 10 ermöglichen. Hierzu verfügt die Steuer- und Regeleinrichtung 30 vorzugsweise über mehrere Mikroprozessoren und Schnittstellen zur Eingabe und Ausgabe von Daten und Informationen.
Figur 2 zeigt einen Aufteilplan eines Ausgangswerkstücks 36, der auch als Schnittplan bezeichnet wird. Ziel ist es, das gezeigte Ausgangswerkstück 36 durch eine Vielzahl von Bearbeitungsvorgängen mittels der Sägeeinrichtung 22 in fertige Werkstücke aufzuteilen, die dann beispielsweise bei der Herstellung von Möbelteilen verwendet werden können. Beim Ausgangswerkstück 36 kann es sich beispielsweise um eine Spanplatte handeln, die auf beiden Seiten mit einer Beschichtung versehen ist. Denkbar sind aber auch viele andere Materialien sowie Oberflächenarten.
Durch Längsschnitte 38 werden zunächst streifenförmige Werkstücke 39 hergestellt. Durch nachfolgende Querschnitte
40 werden diese dann zum Teil bereits in fertige Werkstücke
41 aufgeteilt. Manche dieser Werkstücke werden dann aber noch durch nachfolgende Drittschnitte 42 in die fertigen Werkstücke 41 aufgeteilt. Grundsätzlich denkbar sind auch noch weitere Bearbeitungsvorgänge.
Während des Betriebs der Werkstückbearbeitungsanlage 10 werden, wie nachfolgend dargelegt werden wird, zu unterschiedlichen Zeitpunkten sogenannte Test- Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Diese dienen dazu, bestimmte Daten zu erhalten, die zu Datensätzen verknüpft werden. Aus den Datensätzen werden Kennfelder erstellt, und mit diesen Kennfeldern wird die Werkstückbearbeitungsanlage 10 bei künftigen Vorgängen („Prozessen") so gesteuert, dass die Kapazität des eingesetzten Werkzeugs, vorliegend der Sägeeinrichtung 22, bestmöglich ausgenutzt wird, ohne dass eine vorgegebene Qualität unterschritten wird.
Die Vorgehensweise zur Erstellung der Datensätze wird nun unter Bezugnahme zunächst auf Figur 3 erläutert:
Nach einem Startblock 44 werden in einem Block 46 normale Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, im Falle der beispielhaft dargestellten Werkstückbearbeitungsanlage 10 also normale Längsschnitte 38, Querschnitte 40 und Drittschnitte 42 beispielsweise am Ausgangswerkstück 36 und/oder den sich hieraus ergebenden streifenförmigen Werkstücken 39, etc.. Für die normalen Bearbeitungsvorgänge werden von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 bestimmte Prozessgrößen vorgegeben, und die Sägeeinrichtung 22 wird entsprechend angesteuert. Beispielsweise werden die Geschwindigkeit, mit der sich der Sägewagen längst zum Sägespalt 20 bewegt, und die Drehzahlen der Vorritzsäge 24 und der Hauptsäge 26 so eingestellt, dass eine ausreichende Qualität der von der Sägeeinrichtung 22 erzeugten Schnittkanten erhalten wird.
Gleichzeitig wird ständig eine Zeitgröße t des Werkzeugs, vorliegend beispielsweise des Sägeblatts der Hauptsäge 26, erfasst bzw. ermittelt. Die Zeitgröße kann eine sein aus der folgenden Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg. Besonders bevorzugt ist bei einer Plattenaufteilsäge der Standweg. Er bezeichnet jene Strecke, die eine Schneide des Sägeblatts der Hauptsäge 26 im Werkstückmaterial bei der Zerspanung bis zum betrachteten Zeitpunkt zurückgelegt hat. Nach einem Wechsel des Werkzeugs und dem Einsetzen eines neuen Werkzeugs, also vorliegend eines neuen Sägeblatts der Hauptsäge 26, wird der Wert für die Zeitgröße zurückgesetzt, vorliegend der Standweg also auf 0 gesetzt.
Zu bestimmten Zeitpunkten während der Lebensdauer des Werkzeugs werden Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Diese Zeitpunkte sind vorgegeben und sind beispielsweise dann erreicht, wenn seit dem letzten Zeitpunkt ein bestimmtes Intervall der Zeitgröße abgelaufen ist, also beispielsweise das Werkzeug einen bestimmten Standweg zurückgelegt hat. Dieses Intervall der Zeitgröße wird nachfolgend auch als „Verschleißintervall" bezeichnet. In einem alternativen und besonders einfachen Fall wird als Zeitpunkt für einen Test-Bearbeitungsvorgang aber einfach ein bestimmter Zeitpunkt an einem Tag oder in einer Woche festgelegt oder wird das Verschleißintervall einfach als Ablauf einer bestimmten Betriebszeit des Werkzeugs definiert.
Es ist an dieser Stelle wichtig festzuhalten, dass der oben verwendete Begriff „Zeitpunkt" vorliegend nicht im engen mathematischen Sinne der Definition „Punkt" zu verstehen ist. Vielmehr handelt es sich hierbei vorliegend immer um einen diskreten Zeitbereich mit einem Anfang und einem von diesem unterschiedlichen Ende, der ausreichend lang ist, um die vorgegebene bzw. gewünschte Anzahl von Test- Bearbeitungsvorgängen durchführen zu können.
In einem Block 48 wird abgefragt, ob das
Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Nein", erfolgt ein Rücksprung vor den Block 46. Ist die Antwort dagegen „Ja", werden in einem Block 50 die bereits oben erwähnten Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, die in der Figur 4 und 5 mit T bezeichnet sind. Die Test- Bearbeitungsvorgänge T werden mit ganz bestimmten Prozessgrößen durchgeführt. Die Prozessgrößen können mindestens eine sein aus der Gruppe: Zahnvorschub, Sägeblattüberstand, Schnittgeschwindigkeit. Besonders bevorzugt ist vorliegend die Verwendung der Prozessgrößen Zahnvorschub Z und Sägeblattüberstand S.
Dabei unterscheiden sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge T im Hinblick auf die Werte der Prozessgrößen Z und S. Es werden also zu einem Zeitpunkt die folgenden Test-Bearbeitungsvorgänge T durchgeführt :
T(Zn,Sm), wobei n = 1 ... i und m = 1 ...j
Für i = 4 und j = 3 würden somit beispielhaft zu einem Zeitpunkt insgesamt 12 Test-Bearbeitungsvorgänge T(Z1,S1) bis T(Z4,S3) durchgeführt werden. Bei jedem Test- Bearbeitungsvorgang T(Zn, Sm) wird in einem Block 52 mindestens eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang T(Zn, Sm) resultierende Qualitätsgröße Qnm der bei dem Aufteilvorgang erzeugten Trennkante ermittelt, beispielsweise unter Verwendung eines der Sensoren 32 und 34. Als Qualitätsgröße kommt insbesondere eine aus der Gruppe infrage: Welligkeit, Anzahl der Ausreißer, Größe der Ausreißer. Besonders bevorzugt ist hier die Anzahl der Ausreißer. Unter „Ausreißern" werden kleine Ausbrüche an der von der Hauptsäge 26 bzw. der Vorritzsäge erzeugten Trennkante verstanden, die besonders dann, wenn das Ausgangswerkstück 36 eine beschichtete Oberfläche aufweist, störend sein könnten.
Optional ist es ferner möglich, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang T ebenfalls in dem Block 52 zusätzlich eine Größe V, die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird. Die Größe, die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, kann mindestens eine sein aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle und/oder eines Werkzeugs, Schneidkantenverrundung, Schnittleistung bzw. Zerspanungsleistung. Auch hierzu können entsprechende Sensoren 32 und 34 verwendet werden, beispielsweise auf einem Werkzeugwagen der Sägeeinrichtung 22 angeordnete Schwingungssensoren und/oder eine auf das Werkzeug gerichtete Kamera und/oder eine Vorrichtung zur Erfassung von Schnittleistung bzw. Zerspanungsleistung.
Optional ist es ferner möglich, dass von der Steuer- und Regeleinrichtung 30 in dem Block 52 ein Werkzeugparameter W bereitgestellt wird, der das bei dem Test- Bearbeitungsvorgang T eingesetzte Werkzeugs charakterisiert. Bei dem Werkzeugparameter kann es sich beispielsweise um mindestens einen handeln aus der Gruppe: Geometrie, Typ.
Der Steuer- und Regeleinrichtung 30 sind ferner solche Größen M bekannt, die das Ausgangswerkstück 36 charakterisieren, und die wenigstens eine sein können aus der folgenden Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung (Ja/Nein, Art). Diese werden in einem Block 54 bereitgestellt.
Nach jedem Test-Bearbeitungsvorgang T(Zn,Sm) erzeugt die Steuer- und Regeleinrichtung 30 im Block 56 einen Datensatz D(t,n,m), der sämtliche zur Verfügung stehenden und oben genannten Größen miteinander verknüpft. Ein solcher Datensatz enthält also insgesamt die folgenden Größen:
D(t,n,m) = (Zn | Sm | Qnm | Vnm | M | W | t)
Am Ende werden mit einem Typ von Werkzeug (Größe W) zahlreiche Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, so dass man am Ende eine Vielzahl von zu unterschiedlichen Zeitpunkten erzeugten Datensätzen D(t,n,m) erhält. Diese werden in einem Block 58 zu einem vieldimensionalen Kennfelds bzw. zu mehreren dreidimensionalen Kennfeldern verarbeitet, die miteinander verbunden sind. Diese können bei künftigen Bearbeitungsvorgängen zur Vorsteuerung der Werkstückbearbeitungsanlage eingesetzt werden, wie weiter unten noch stärker im Detail dargestellt werden wird. Beispielsweise ist es dann möglich, bei einem bekannten Material M und bekannter Zeitgröße t sowie bekanntem Werkzeug W die Prozessgrößen Z und S so einzustellen, dass eine gewünschte Qualität Q am hergestellten Werkstück gerade erreicht wird.
Für die Durchführung der Test-Bearbeitungsvorgänge gibt es grundsätzlich zwei mögliche Varianten: bei der ersten Variante werden zu bestimmten Zeitpunkten während der Benutzung eines (einzigen) Werkzeugs jeweils eine Mehrzahl von Test-Bearbeitungsvorgängen durchgeführt. Die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße (n). Dies ist in Figur 4 dargestellt. Man erkennt dort eine Zeitachse für die Zeitgröße t und zu insgesamt drei Zeitpunkten tl, t2 und t3 vier kleine Kreise 50a, 50b, 50c und 50d für jeweils einen Test- Bearbeitungsvorgang. Die Test-Bearbeitungsvorgänge 50a-d unterscheiden sich dabei im Hinblick auf die jeweils verwendete (n) Prozessgröße(n).
Bei der zweiten in Figur 5 gezeichneten Variante wird während der Benutzung eines Werkzeugs W1-W4 des gleichen Werkzeugtyps zu bestimmten Zeitpunkten vorzugsweise nur ein einziger Test-Bearbeitungsvorgang durchgeführt. Allerdings wird hier unterschieden zwischen einem ersten Werkzeug W1 eines bestimmten Werkzeugtyps und einem zweiten, dritten und vierten Werkzeug W2-W4 des selben Werkzeugtyps. Bei den Test-Bearbeitungsvorgängen 50a mit dem ersten Werkzeug W1 wird eine Prozessgröße mit einem ersten Wert verwendet, und bei den Test-Bearbeitungsvorgängen 50b-d mit dem zweiten, dritten und vierten Werkzeug W2-4 wird die gleiche Prozessgröße, jedoch mit einem zweiten, dritten und vierten Wert verwendet.
Für die Durchführung der Test-Bearbeitungsvorgänge gibt es ferner die folgenden drei Optionen: bei der ersten Option ist es möglich, dass ein Test-Bearbeitungsvorgang in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung eines normalen Werkstücks mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird. Durch die Variation des Werts der Prozessgröße zwischen den einzelnen Test- Bearbeitungsvorgängen kann es in diesem Fall jedoch zur Herstellung eines Werkstücks mit einer nicht mehr akzeptablen Qualität kommen. In diesem Fall muss dieses Werkstück als Ausschuss gekennzeichnet werden, und der Ablaufplan muss derart geändert werden, dass das Werkstück zu einem späteren Zeitpunkt nachproduziert wird.
Ein entsprechender Ablauf ist in Figur 6 gezeichnet: nach einem Test-Bearbeitungsvorgang 50 wird in einem Block 60 die ermittelte Qualitätsgröße mit einem Grenzwert verglichen. Ergibt der Vergleich, dass das hergestellte Werkstück den Qualitätsanforderungen nicht genügt, wird das hergestellte Werkstück in einem Block 62 als Ausschuss deklariert, und es wird in dem Block 62 der Ablaufplan derart geändert, dass das als Ausschuss deklarierte Werkstück zu einem späteren Zeitpunkt nachproduziert wird. Andernfalls wird das Verfahren im Block 64 fortgesetzt.
Bei der zweiten Option (Figur 7) wird mindestens ein Test- Bearbeitungsvorgang an einem normalen Ausgangswerkstück durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt. Entsprechend Figur 7 werden im Block 46 zunächst ganz normale Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Im Block 48 wird geprüft, ob das Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Ja", wird in einem Block 66 der aktuelle Schnittplan bzw. Ablaufplan abgeändert, so dass nun in einem Block 50 die Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden können.
Bei der dritten Option (Figur 8) wird für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang das normale Ausgangswerkstück 36 gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test-Bearbeitungsvorgang durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt. Entsprechend Figur 8 wird dann, wenn das Verschleißintervall erreicht ist, in einem Block 68 das aktuelle Ausgangswerkstück durch ein spezielles Testwerkstück ersetzt, und dann werden in dem Block 50 die Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt. Sind diese abgeschlossen, wird in einem Block 70 das spezielle Testwerkstück wiederum durch das aktuelle Ausgangswerkstück ersetzt, so dass die normale Aufteilung des Ausgangswerkstücks 36 fortgeführt werden kann.
Nachfolgend wird das Grundprinzip der Verfahren nochmals unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur 9 erläutert: in einem Block 72 erfolgt die Produktionsplanung, es wird also in diesem Block unter anderem der Schnittplan gemäß Figur 2 erstellt. Dies geschieht vorzugsweise automatisiert unter Vorgabe der zu produzierenden fertigen Werkstücke und der zur Verfügung stehenden Ausgangswerkstücke so, dass möglichst wenig Abfall entsteht und möglichst wenige Aufteilvorgänge durchgeführt werden müssen.
Der Block 46 entspricht dem bereits oben im Zusammenhang mit den Figuren 3, 7 und 8 erwähnten Funktionsblock. Er steht für die Durchführung des normalen
Produktionsprozesses, also normale Bearbeitungsvorgänge des Ausgangswerkstücks, beispielsweise mittels Querschnitten, Längsschnitten und eventuell auch Drittschnitten oder weiteren Schnitten. Auch der nachfolgende
Entscheidungsblock 48 wurde bereits im Zusammenhang mit den Figuren 3, 7 und 8 erwähnt. Er steht für die Überprüfung, ob das ebenfalls oben bereits definierte Verschleißintervall erreicht ist. Ist die Antwort „Ja", werden im nachfolgenden Block 50 Test-Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, und zwar unter Verwendung von unterschiedlichen Werten mindestens einer Prozessgröße. Die gleichen Werte für die Prozessgrößen werden auch bei den Test-Bearbeitungsvorgängen zu nachfolgenden Zeitpunkten wiederverwendet, also nach Ablauf weiterer Verschleißintervalle. Dies ist im Block 74 angedeutet.
In einem Block 76 wird abgefragt, ob eine Standzeitgrenze des verwendeten Werkzeugs erreicht ist. Dies wäre dann der Fall, wenn die erfasste bzw. ermittelte Qualitätsgröße nach einem Test-Bearbeitungsvorgang einen solchen Wert hat, dass davon ausgegangen werden kann, dass das verwendete Werkzeug vollständig verschlissen ist und somit nicht mehr weiterverwendet werden kann. Ist die Antwort im Block 76 „Nein", erfolgt ein Rücksprung zum Funktionsblock 46, der normale Produktionsprozess wird also fortgesetzt. Ist die Antwort im Block 76 dagegen „Ja", wird im Funktionsblock 78 eine Mitteilung erzeugt, dass die Test-Bearbeitungsvorgänge mit diesem Werkzeug nun beendet sind, und dies wird auch an den Produktionsprozess zurückgemeldet.
In einem nachfolgenden Funktionsblock 80 wird eine Transformation der Parameterkennlinien durchgeführt. Hierunter wird verstanden, dass die erzeugten Datensätze in die bereits vorhandenen Kennfelder eingespeist werden, wodurch diese ergänzt und/oder angepasst werden. Dies ist im Funktionsblock 82 angedeutet. Man erkennt dort Kennfelder, in denen beispielsweise bei einem optimalen Sägeblattüberstand SÜ der maximale Zahnvorschub fz abhängig vom Werkzeugzustand und der Schnittqualität aufgetragen sind, oder bei denen bei einem maximalen Zahnvorschub fz der optimale Sägeblattüberstand SÜ wiederum abhängig vom Werkzeugzustand und der Schnittqualität aufgetragen sind.
In Figur 9 wurde nochmals die Ermittlung der Datensätze und Kennfelder erläutert. In der Figur 10, auf die nun Bezug genommen wird, wird die Nutzung der ermittelten Kennfelder zur Regelung der durch die Werkstückbearbeitungsanlage 10 durchgeführten Prozesse erläutert.
Wiederum steht ein Funktionsblock 72 für die Produktionsplanung und ein Funktionsblock 46 für die Durchführung normaler Bearbeitungsvorgänge, im Falle der vorliegend beispielhaft gezeigten Werkstückbearbeitungsanlage 10 also in Form von Querschnitten, Längsschnitten, Drittschnitten, etc. Hierzu wird in einem Funktionsblock 84 die gewünschte Schnittqualität definiert, also die oben erwähnte Soll- Qualitätsgröße an den fertigen Werkstücken. Diese wird in einen Funktionsblock 86 eingespeist, wo auf der Basis der Soll-Qualitätsgröße aus dem Block 84 die zu deren Erreichung optimalen Prozessgrößen definiert werden, beispielsweise ein maximaler Zahnvorschub unter Berücksichtigung des aktuellen Werkzeugzustands. Der Produktionsprozess im Funktionsblock 46 wird auf der Basis der im Funktionsblock 86 definierten Prozessgrößen durchgeführt .
In einem Funktionsblock 88 wird eine stichprobenartige Prüfung der Schnittqualität an den hergestellten Werkstücken durchgeführt. Es wird also mindestens eine der oben genannten Qualitätsgrößen erfasst oder ermittelt. Dies kann beispielsweise mittels Bild gebender Verfahren erfolgen. In einem nachfolgenden Funktionsblock 90 wird der am Werkzeug, vorliegend also dem Sägeblatt der Hauptsäge 26, aktuell vorliegende Zustand, also der
Werkzeugverschleiß, ermittelt. Dies kann direkt erfolgen, indem beispielsweise eine Schneidkantenverrundung erfasst wird, oder indirekt erfolgen, indem beispielsweise Schwingungen einer Antriebswelle des Sägeblatts der Hauptsäge 26 erfasst werden. Mit den Funktionsblöcken 88 und 90 erhält man somit Informationen zu tatsächlichen aktuellen Istwerten sowohl der Qualitätsgröße als auch der Größe, die einen Werkzeugverschleiß/Werkzeugzustand charakterisiert .
Die in den Funktionsblöcken 88 und 90 ermittelten Werte werden insbesondere in einem Funktionsblock 92 verarbeitet. Dies geschieht, indem die vorhandenen Prozessmodelle, also die vorhandenen Datensätze/Kennfelder, auf der Basis der ermittelten Ist-Werte angepasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine gewichtete Mittelwertbildung verwendet werden. Bei dieser wird ein neuer Wert gebildet, indem ein Mittelwert aus dem im Prozessmodell vorhandenen Wert und dem neu erfassten Istwert gebildet wird, wobei der vorhandene Wert mit einem ersten Faktor und der neu erfasste Istwert mit einem zweiten Faktor gewichtet wird. Beispielsweise kann der im Prozessmodell bereits vorhandene Wert mit einem Faktor von 0,8 gewichtet werden, wohingegen der neu erfasste Istwert mit einem Faktor von 0,2 gewertet wird. Auf diese Weise können die Kennfelder im bereits aus Figur 9 bekannten Funktionsblock 82 angepasst werden, und diese angepassten Kennfelder werden dann im Funktionsblock 86 für die Auswahl der optimalen Prozessgrößen verwendet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer
Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), bei dem Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz (D) miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zu bestimmten Zeitpunkten (tl-t3) während der Benutzung eines Werkzeugs (26) der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch eine Mehrzahl von Test-
Bearbeitungsvorgängen (T) zu jeweils einem Zeitpunkt (tl-t3) eine Mehrzahl von Datensätzen (D) erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welche mindestens a.eine Prozessgröße (Z, S) des Test- Bearbeitungsvorgangs (T), b. eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang (T) resultierende Qualitätsgröße (Q) des bearbeiteten Werkstücks (41), c.eine Größe, die das bei dem Test- Bearbeitungsvorgang verwendete Werkstück (36) charakterisiert, und d.eine Zeitgröße (tl-t3) des Werkzeugs (26) miteinander verknüpfen, und wobei sich die zu einem Zeitpunkt durchgeführten Test-Bearbeitungsvorgänge (T) im Hinblick auf die Werte der Prozessgröße (Z, S) unterscheiden.
2. Verfahren zum Betreiben einer
Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere einer Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), bei dem Größen mittels Vorrichtungen (32, 34) erfasst oder ermittelt, in einem Datensatz (D) miteinander verknüpft und in einem Speicher einer Steuer- und Regeleinrichtung (30) abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zu bestimmten Zeitpunkten (tl-t3) während der Benutzung eines ersten Werkzeugs (Wl) eines Werkzeugtyps und eines zweiten Werkzeugs (W2) des selben Werkzeugtyps in der Werkstückbearbeitungsanlage (10) durch mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) mindestens ein Datensatz (D) erzeugt und in dem Speicher abgespeichert wird, welcher mindestens a.eine Prozessgröße (Z, S) des Test- Bearbeitungsvorgangs (T), b.eine aus dem Test-Bearbeitungsvorgang (T) resultierende Qualitätsgröße (Q) des bearbeiteten Werkstücks (41), c.eine Größe (M), die das bei dem Test- Bearbeitungsvorgang (T) verwendete Werkstück (36) charakterisiert, und d.eine Zeitgröße (t) des Werkzeugs (26) miteinander verknüpft, e.wobei bei den Test-Bearbeitungsvorgängen (T) mit dem ersten Werkzeug (Wl) eine Prozessgröße (Z, S) mit einem ersten Wert und bei den Test- Bearbeitungsvorgängen (T) mit dem zweiten Werkzeug (W2) die gleiche Prozessgröße (Z, S) mit einem zweiten Wert verwendet wird, wobei sich der erste Wert von dem zweiten Wert unterscheidet.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang (T) in einem normalen Betriebsablauf durch die Herstellung normaler Werkstücke mittels eines normalen Ablaufplans durchgeführt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Test-Bearbeitungsvorgang (T) an einem normalen Ausgangswerkstück (36) durch die Herstellung eines Abfallstücks mittels eines geänderten Ablaufplans durchgeführt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) das normale Ausgangswerkstück (36) gegen ein spezielles Testwerkstück ausgetauscht und der Test- Bearbeitungsvorgang (T) durch die Bearbeitung dieses Testwerkstücks durchgeführt wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessgröße mindestens eine ist aus der Gruppe: Zahnvorschub (Z), Sägeblattüberstand (S), Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualitätsgröße (Q) wenigstens eines ist aus der Gruppe: Welligkeit, Anzahl der Ausreißer, Größe der Ausreißer.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (M), die das Werkstück charakterisiert, wenigstens eine ist aus der Gruppe: Materialtyp, Dicke, Dichte, Beschichtung, Anzahl von Werkstücken in einem Werkstückstapel.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgröße
(t) des Werkzeugs (26) mindestens eine ist aus der Gruppe: Vorschubweg, zerspantes Volumen, Standweg.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder nach einem Test-Bearbeitungsvorgang (T) zusätzlich eine Größe (V), die einen Werkzeugverschleiß charakterisiert, automatisch erfasst oder ermittelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (V), die den Werkzeugverschleiß charakterisiert, mindestens eine ist aus der Gruppe: Schwingungen einer Antriebswelle und/oder des Werkzeugs, Schneidkantenverrundung,
Zerspanungsleistung.
12. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch einen Test-Bearbeitungsvorgang (T) erzeugte Datensatz (D) zusätzlich einen Werkzeugparameter (W) umfasst, wobei der Werkzeugparameter (W) vorzugsweise mindestens einer ist aus der Gruppe: Geometrie, Typ.
13. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den mittels der Test-Bearbeitungsvorgänge (P) erzeugten Datensätzen (D) mindestens ein Kennfeld automatisch erstellt wird.
14. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, in einem normalen Betriebsablauf außerhalb von Test-
Bearbeitungsvorgängen (T) wenigstens eine Prozessgröße (Z, S), wenigstens eine Qualitätsgröße (Q), wenigstens eine das Werkstück charakterisierende Größe (M) und wenigstens eine Zeitgröße (tl-t3) automatisch erfasst und/oder ermittelt werden, und dass die Datensätze (D) mittels dieser erfassten Größen automatisch angepasst werden, insbesondere mittels einer gewichteten Mittelwertbildung.
15. Werkstückbearbeitungsanlage (10), insbesondere Plattenaufteilsäge zum Aufteilen großformatiger plattenförmiger Werkstücke (36), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuer- und Regeleinrichtung (30) mit einem Prozessor und einem
Speicher umfasst, welche zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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