EP4688618A1 - Transportsystem für werkstücke und verfahren zum betreiben eines transportsystems - Google Patents

Transportsystem für werkstücke und verfahren zum betreiben eines transportsystems

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Publication number
EP4688618A1
EP4688618A1 EP24716716.6A EP24716716A EP4688618A1 EP 4688618 A1 EP4688618 A1 EP 4688618A1 EP 24716716 A EP24716716 A EP 24716716A EP 4688618 A1 EP4688618 A1 EP 4688618A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport system
speed
transport
dynamic property
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP24716716.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Hofbauer
Jochen Beck
Yimin Gan
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 EP4688618A1 publication Critical patent/EP4688618A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4189—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the transport system
    • 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
    • B65G2811/00—Indexing codes relating to common features for more than one conveyor kind or type
    • B65G2811/06—Devices controlling the relative position of articles
    • B65G2811/0673—Control of conveying operations

Definitions

  • the invention relates to a transport system for workpieces according to the preamble of patent claim 1 and to a method for operating such a transport system.
  • a transport system of the type mentioned above is disclosed, for example, in WO 2020/229598 Al. Such transport systems are often used for conveying and processing plate-shaped workpieces from the furniture and construction element industry.
  • the invention is based on the knowledge that the main cause of high wear of the transport system is dynamic stresses that result from the orbital movement of the endless circulating element and that become increasingly stronger as the transport system wears.
  • the inventors have found that even relatively small changes in the rotation and transport speed of the endless circulating element can help to reduce the dynamic stresses that occur and thus significantly increase the service life of the entire system.
  • the invention provides that in a generic transport system, the control unit is set up to change the transport speed taking into account a detection result of the at least one sensor in such a way that at least one dynamic property of the transport system is improved, in particular optimized.
  • the inventors have found that a targeted adjustment of the transport speed can lead to a drastic improvement in the dynamic behavior and in particular a considerable reduction in vibrations occurring in the transport system. This results in significantly reduced wear and tear, but also in significantly more precise transport operations with a corresponding increase in workpiece quality. It also results in a long service life and low maintenance requirements.
  • the dynamic property is selected from vibration of the endless circulating element, vibration of the support surface and vibration of the guide unit.
  • the control unit is set up to change the transport speed within a predetermined bandwidth, which is preferably adjustable.
  • a predetermined bandwidth which is preferably adjustable.
  • the tension is taken into account in which, on the one hand, the at least one dynamic property should be optimized as far as possible, but on the other hand there is also the desire not to change the transport performance of the transport system too much, in particular not to impair it.
  • the bandwidth is at most 40%, preferably at most 20% of an initial speed before changing the transport speed.
  • These bandwidths have proven to be advantageous in that they allow a very enable extensive optimization of at least one dynamic property without requiring excessive changes in the transport speed.
  • the bandwidth can be both symmetrical and asymmetrical in relation to the initial speed and can, for example, only allow positive values (increases in the transport speed compared to the initial speed). In this way, an improvement in at least one dynamic property can be combined with an increase in the performance of the transport system.
  • control unit is set up to change the tension of the endless circulating element, taking into account a detection result of the at least one sensor, in such a way that at least one dynamic property of the transport system is improved, in particular optimized.
  • the tension of the endless circulating element By additionally taking into account or adjusting the tension of the endless circulating element, it can be helped to improve the at least one dynamic property particularly effectively without having to excessively adjust the transport speed.
  • At least one sound sensor is also provided, wherein the control unit is set up to change the transport speed and/or tension of the endless circulating element, taking into account a detection result of the at least one sound sensor, in such a way that at least one dynamic property of the transport system and/or the operating noise of the transport system is improved, in particular optimized.
  • a sound sensor on the one hand an even finer and A more complex improvement of the at least one dynamic property can be achieved, since a sound sensor can detect dynamically relevant information that cannot be fully detected by a vibration sensor, for example.
  • a targeted improvement in the operating noise of the transport system according to the invention can also be achieved.
  • a particularly advantageous application of the transport system according to the invention is, according to a further development of the invention, a processing machine according to claim 7.
  • a processing machine according to claim 7 the advantages described above have their full effect, since such processing machines often require the workpiece to be transported at very high speeds of, for example, 80 m/min up to 200 m/min and more.
  • Such transport speeds can lead to very high dynamic stresses in the transport system, so that the invention makes a significant contribution to minimizing wear, optimizing the workpiece quality and
  • a method for operating a transport system according to the invention is defined in claim 8 and serves to realize the above-mentioned advantages. It is particularly preferred if the control unit changes the transport speed taking into account the detection result of the at least one sensor in such a way that at least one dynamic property of the transport system is improved, in particular optimized.
  • a further development of the method according to the invention also enables a measuring run (sweep) to be carried out beforehand (i.e. before the actual operation of the transport system or a processing machine equipped with it) or at suitable later times, by the at least one Endless circulating element is operated at a variable speed over a predetermined speed range and at a large number of different speeds a dynamic property of the transport system is detected by means of the at least one sensor.
  • a characteristic curve for the at least one dynamic property as a function of the transport speed of the transport system, which can be used effectively in the further operation of the machine when setting, changing and, if necessary, optimizing the transport speed.
  • such a “sweep” can also be carried out for different chain tensions in order to enable an even more effective database and, as a result, a more precise adjustment of the overall system.
  • a tension of the at least one endless circulating element is changed, with the at least one circulating element then being operated at a variable speed over a predetermined speed range and a dynamic property of the transport system being recorded at a large number of different speeds by means of the at least one sensor.
  • the speed range described above can in principle extend over the entire operating speed of the transport system or only take into account smaller sub-ranges or bandwidths. With regard to an effective adjustment of the transport speed, however, according to a further development of the invention it is provided that the speed range extends over at least 20%, preferably at least 40% of the maximum speed range of the transport system. Furthermore, according to a further development of the invention, the values of the at least one dynamic property recorded over the predetermined speed range are stored in a data storage device, in particular a database, together with the associated speed values. This allows the control unit to access the data obtained at any time, quickly and reliably and thus evaluate an effective setting of the transport speed or other parameters.
  • control unit accesses the values of the dynamic property and the associated speed stored in the data memory and adjusts the transport speed of the endless circulating element on this basis.
  • the rigidity and/or the weight of the guide unit are adjusted, in particular increased, on the basis of the values of the dynamic property and the associated speed stored in the data memory in such a way that at least one dynamic property is improved at a desired transport speed.
  • Fig. 1 shows schematically a side view of a processing device with a transport system according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a schematic diagram with an oscillation amplitude as a function of a transport speed.
  • a processing machine 100 for processing a workpiece 2 is shown schematically in a side view in Fig. 1.
  • the processing machine 100 is used for processing workpieces 2 which, for example, consist entirely or partially of wood, wood-based materials, plastic or similar materials and material combinations. This also includes gypsum, plasterboard, WPG, SPG and other materials.
  • workpieces are widely used in the furniture and construction element industry, for example as body parts, fronts, doors, etc., but also in the area of interior construction, for example as wall or floor panels.
  • the processing machine 100 comprises a processing unit 101 for carrying out the actual workpiece processing.
  • the processing unit 101 can, for example, have a processing tool 102 which can, for example, carry out a cutting or other shaping process.
  • the processing unit 101 can also be designed for other processing operations, such as coating (e.g. applying a coating material, such as an edge), patterning (e.g. printing) or various other processes which change the shape or appearance of the workpiece 2.
  • the processing machine 100 comprises a transport system 1, which serves to move the workpieces 2 to be processed in relation to the processing unit 101 or generally to bring about a relative movement.
  • the transport system 1 of the processing machine 100 is designed as a continuous transport system and comprises one or more (possibly parallel) endless circulating elements 10, for example in the form of a chain, a belt or the like.
  • the endless circulating element has a support surface 14 on its outer circumference for supporting the workpiece 2 to be transported.
  • the support surface 14 can be formed, for example, by suitable plates.
  • the endless circulating element 10 is guided by a guide unit 12, which can have, for example, a beam carrier and other suitable components.
  • the endless circulating element can thus move in a direction of rotation in a guided manner around the guide unit 12 at a transport speed and can be driven for this purpose by a drive 20.
  • the drive 20 is connected to a control unit 30, which controls the drive 20 and in particular can set different transport speeds.
  • the transport system 1 in the present embodiment comprises several sensors 40, 42 and 44 for detecting one or more dynamic properties of the transport system.
  • a vibration sensor 40 is attached to the guide unit 12
  • a further vibration sensor 42 is attached to the endless circulating element 10.
  • a sound sensor 44 is provided at a suitable location in the area of the transport system. The sensors are thus able to detect a vibration of the endless circulating element 10, the support surface 14 and the guide unit 12, wherein the sound sensor 44 can at least indirectly detect corresponding information and also generally the operating noise.
  • the sensors 40, 42, 44 are connected to the control unit 30 so that the detection results of the respective sensors can be transferred to the control unit 30.
  • the control unit 30 is set up to change the transport speed of the transport system 1 in such a way that at least one dynamic property of the transport system is improved.
  • the improvement of the at least one dynamic property can in principle be an optimization over the entire speed range.
  • the control unit 30 it is also advantageously possible for the control unit 30 to change the transport speed within a predetermined bandwidth B, B', which is illustrated in Fig. 2.
  • Fig. 2 shows purely schematically a possible course of an oscillation amplitude a as a function of the transport speed v.
  • the oscillation amplitude can be, for example, the amplitude of the endless circulating element 10 or the guide unit 12, as detected, for example, by at least one of the sensors.
  • the amplitude a is subject to strong fluctuations with increasing transport speed v and has a relatively large value, for example, at an initial speed A, which may be provided or desired by an operator of the machine.
  • the invention now provides for changing the transport speed in such a way that the Amplitude a ( or any other relevant dynamic
  • control unit 30 can be set up to change the transport speed within a predetermined bandwidth compared to the initial speed A.
  • the bandwidth can be adjustable, for example to a relatively large bandwidth B (e.g. a maximum of 40% of the initial speed) or to a somewhat smaller bandwidth B ' (e.g. a maximum of 20% of the initial speed).
  • Fig. 2 shows schematic curves for two different tensions S and S '.
  • the curves show that the amplitude curve for the two tensions S and S ' is basically similar, but within, for example, the smaller bandwidth B ', a significantly greater reduction in the amplitude a can be achieved for the chain tension S ' than for the tension S .
  • the amplitude a is generally lower for the chain tension S ' than for the Chain tension S .
  • the control unit can take this into account by adjusting the tension of the endless circulating element 10, taking into account a detection result of one or more of the sensors 40, 42 and 44, in such a way that the amplitude a is reduced or another dynamic property is improved.
  • the transport system 1 can have a suitable chain tensioner 16, which is shown schematically in Fig. 1.
  • the adjustment of the transport speed described above can in principle be carried out at any time during use of the transport system and, if necessary, repeatedly, for example if the operating parameters of the transport system have changed (e.g. mass of the workpieces, ambient temperature, wear, etc.).
  • the at least one endless circulating element 10 is operated at a variable speed over a predetermined speed range C (see Fig. 2) and a dynamic property of the transport system 1, such as the amplitude a, is recorded at a large number of different speeds by means of one or more of the sensors 40, 42, 44.
  • the speed range C can extend over the entire speed range of the transport system 1 or only over a partial range, which should, however, comprise at least 20%, preferably at least 40% of the maximum speed range in order to obtain meaningful results.
  • the sweep can also be carried out at several different voltages S and S ' of the endless circulating element 10 in order to create a corresponding database here too.
  • the values of the at least one dynamic property and the associated speeds recorded in this way are then stored in the data storage 32 shown in Fig. 1 and are thus available to the control unit 30 at any time.
  • the data storage can be located anywhere, such as in the cloud.
  • data from different machines can be brought together in the data storage 32 or a database stored therein and evaluated together in order to provide corresponding data for the control unit 30.
  • Another possibility for improving the dynamic properties of the transport system 1 is to change the rigidity and/or the weight of the guide unit 12.
  • the data acquired above using the sensors 40, 42 and/or 44 can also form a very good basis for such an optimization.
  • this data can be incorporated into numerical simulations, on the basis of which it can be determined whether and, if so, which areas of the guide unit can be provided with stiffeners or their mass can be adjusted in order to improve the dynamic properties of the transport system.

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Abstract

Transportsystem (1) für Werkstücke (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend mindestens ein Endlosumlaufelement (10), das durch eine Führungseinheit (12) in einer Umlaufrichtung geführt ist und mindestens eine Stützfläche (14) zum Stützen eines zu transportierenden Werkstücks (2) aufweist, mindestens einen Antrieb (20) zum Antreiben des Endlosumlaufelements (10) mit einer Transportgeschwindigkeit in Umlaufrichtung, eine Steuereinheit (30) zum Steuern des mindestens einen Antriebs (20), und mindestens einen Sensor (40, 42, 44) zum Erfassen mindestens einer dynamischen Eigenschaft des Transportsystems (1). Die Steuereinheit (30) ist eingerichtet, die Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) verbessert, insbesondere optimiert wird.

Description

Transportsystem für Werkstücke und Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems
Technisches Gebiet
Die Erfindung betri f ft ein Transportsystem für Werkstücke nach dem Oberbegri f f des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Transportsystems .
Stand der Technik
Ein Transportsystem der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der WO 2020/229598 Al of fenbart . Derartige Transportsysteme werden häufig bei der Förderung und Bearbeitung plattenförmiger Werkstücke aus der Möbel- und Bauelementeindustrie verwendet .
Beim Transport der Werkstücke werden immer höhere Anforderungen sowohl an die Transportgeschwindigkeit als auch an die Präzision des Transportbetriebes und die sich hieraus ergebende Werkstückqualität gestellt . Die Transportgeschwindigkeiten betragen oft 80 m/min und mehr und können beispielsweise auch 300 m/min erreichen . Dabei hat sich gezeigt , dass derartige Transportsysteme einem hohen Verschleiß unterliegen können, wodurch die Präzision des Transportbetriebes und somit auch die Werkstückqualität beeinträchtigt werden können . Darüber hinaus ergibt sich ein erheblicher Wartungs- oder Reparaturaufwand . Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Transportsystem und ein Transportverfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen präzisen Transportbetrieb, eine hohe Qualität der transportierten Werkstücke und eine hohe Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand ermöglichen .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Transportsystem nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems nach Anspruch 8 gelöst . Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Der Erfindung liegt einerseits die Erkenntnis zugrunde , das s die Hauptursache für einen hohen Verschleiß des Transportsystems in dynamischen Beanspruchungen liegt , die sich aus der Umlaufbewegung des Endlosumlaufelements ergeben und mit zunehmendem Verschleiß des Transportsystems immer weiter verstärken . Andererseits haben die Erfinder festgestellt , dass bereits vergleichsweise geringe Veränderungen der Umlauf- und Transportgeschwindigkeit des Endlosumlaufelements dazu beitragen können, die auftretenden dynamischen Beanspruchungen zu verringern und somit die Lebensdauer des Gesamtsystems deutlich zu steigern .
Vor diesem Hintergrund ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem gattungsgemäßen Transportsystem die Steuereinheit eingerichtet ist , die Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems verbessert , insbesondere optimiert wird . Die Erfinder haben festgestellt , dass sich durch eine gezielte Anpassung der Transportgeschwindigkeit eine drastische Verbesserung des dynamischen Verhaltens und insbesondere eine erhebliche Reduzierung auftretender Schwingungen des Transportsystems erzielen lässt . Hierdurch ergibt sich ein deutlich verminderter Verschleiß , aber auch einen deutlich präziserer Transportbetrieb mit entsprechend gesteigerter Werkstückqualität . Außerdem ergibt sich eine hohe Lebensdauer bzw . ein geringer Wartungsaufwand .
Im Rahmen der Erfindung können unterschiedlichste dynamische Eigenschaften erfasst werden, um die oben genannten Ziele zu erreichen . Als besonders wirksam hat es sich j edoch erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die dynamische Eigenschaft ausgewählt ist aus Schwingung des endlos Umlauf elements , Schwingung der Stütz fläche und Schwingung der Führungseinheit .
Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinheit eingerichtet ist , die Transportgeschwindigkeit innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite zu verändern, die bevorzugt einstellbar ist . Auf diese Weise gehört dem Spannungs feld Rechnung getragen, in welchem einerseits die mindestens eine dynamische Eigenschaft möglichst weitgehend optimiert werden soll , andererseits aber auch der Wunsch besteht , die Transportleistung des Transportsystems nicht zu stark zu verändern, insbesondere zu beeinträchtigen . Durch das Vorsehen einer Bandbreite können beide Anforderungen berücksichtigt werden, wobei eine einstellbare Bandbreite dazu beiträgt , die j eweiligen Anforderungen, die beispielsweise vom Betreiber der Transportvorrichtung gestellt werden, möglichst präzise zu berücksichtigen und innerhalb dieses Rahmens eine möglichst weitgehende Optimierung der mindestens einen dynamischen Eigenschaft zu erreichen .
Dabei ist es besonders bevorzugt , dass die Bandbreite um höchstens 40 % , bevorzugt höchstens 20 % einer Ausgangsgeschwindigkeit vor Veränderung der Transportgeschwindigkeit beträgt . Diese Bandbreiten haben sich dahingehend als vorteilhaft erwiesen, dass sie eine sehr weitgehende Optimierung der mindestens einen dynamischen Eigenschaft ermöglichen, ohne dass übermäßige Veränderungen der Transportgeschwindigkeit erforderlich sind . Die Bandbreite kann dabei sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch in Bezug auf die Ausgangsgeschwindigkeit ausgeprägt sein und kann beispielsweise auch nur positive Werte (Erhöhungen der Transportgeschwindigkeit gegenüber der Ausgangsgeschwindigkeit ) zulassen . Auf diese Weise kann eine Verbesserung der mindestens einen dynamischen Eigenschaft mit einer Steigerung der Leistungs fähigkeit des Transportsystems kombiniert werden .
Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinheit eingerichtet ist , unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors die Spannung des Endlosumlaufelements derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems verbessert , insbesondere optimiert wird . Durch die zusätzliche Berücksichtigung bzw . Anpassung der Spannung des Endlosumlaufelements kann dazu beigetragen werden, die mindestens eine dynamische Eigenschaft besonders wirksam zu verbessern, ohne die Transportgeschwindigkeit übermäßig anpassen zu müssen . Hierdurch werden die oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorteile besonders wirksam erreicht , während gleichzeitig der Gesamtbetrieb der Transportvorrichtung nur wenig verändert werden muss .
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus mindestens ein Schallsensor vorgesehen, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist , unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Schallsensors die Transportgeschwindigkeit und/oder Spannung des Endlosumlaufelements derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems und/oder das Betriebsgeräusch des Transportsystems verbessert , insbesondere optimiert wird . Durch die Berücksichtigung eines Schallsensors kann einerseits eine noch feinere und vielschichtigere Verbesserung der mindestens einen dynamischen Eigenschaft erzielt werden, da ein Schallsensor dynamisch relevante Informationen erfassen kann, die etwa mittels eines Schwingungssensors nicht vollständig erfasst werden können . Darüber hinaus kann auch eine gezielte Verbesserung des Betriebsgeräusches des erfindungsgemäßen Transportsystems bewirkt werden .
Ein besonders vorteilhafter Einsatz zweck des erfindungsgemäßen Transportsystems ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 7 . In einer solchen Bearbeitungsmaschine enthalten die oben beschriebenen Vorteile ihre volle Wirkung, da derartige Bearbeitungsmaschinen häufig einen Transport des Werkstücks mit sehr hoher Geschwindigkeit von beispielsweise 80 m/min bis hin zu 200 m/min und mehr erfordern . Derartige Transportgeschwindigkeiten können zu sehr hohen dynamischen Beanspruchungen im Transportsystem führen, sodass die Erfindung einen hohen Beitrag zur Minimierung des Verschleißes , zur Optimierung der Werkstückqualität und zur
Steigerung der Lebensdauer leistet .
Ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Transportsystems ist in Anspruch 8 definiert und dient zur Realisierung der oben genannten Vorteile . Dabei ist es besonders bevorzugt , wenn die Steuereinheit die Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors derart verändert , dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems verbessert , insbesondere optimiert wird .
Darüber hinaus ermöglicht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch, dass vorab ( also vor einem eigentlichen Arbeitsbetrieb des Transportsystems bzw . einer hiermit ausgestatteten Bearbeitungsmaschine ) oder auch zu geeigneten späteren Zeitpunkten, eine Mess fahrt ( Sweep ) durchgeführt wird, indem das mindestens eine Endlosumlaufelement mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich betrieben wird und bei einer Viel zahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten mittels des mindestens einen Sensors j eweils eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems erfasst wird . Hierdurch lässt sich eine Kennlinie für die mindestens eine dynamische Eigenschaft in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Transportsystems aufstellen, die im weiteren Betrieb der Maschine bei der Einstellung, Veränderung und gegebenenfalls Optimierung der Transportgeschwindigkeit ef fektiv verwendet werden kann .
Gemäß einer Weiterbildung ist dabei vorgesehen, dass ein solcher " Sweep" auch für unterschiedliche Kettenspannungen durchfahren werden kann, um eine noch wirksamere Datenbasis und im Ergebnis eine präzisere Einstellung des Gesamtsystems zu ermöglichen . Zu diesem Zweck ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass nach dem vorstehend beschriebenen " Sweep" eine Spannung des mindestens einen Endlosumlaufelements verändert wird, wobei anschließend das mindestens eine Umlauf element mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich betrieben wird und bei einer Viel zahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten mittels des mindestens einen Sensors j eweils eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems erfasst wird .
Der vorstehend beschriebene Geschwindigkeitsbereich kann sich prinzipiell über die gesamte Betriebsgeschwindigkeit des Transportsystems erstrecken oder auch nur kleinere Teilbereiche oder Bandbreiten in den Blick nehmen . Im Hinblick auf eine wirksame Einstellung der Transportgeschwindigkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung j edoch vorgesehen, dass sich der Geschwindigkeitsbereich über mindestens 20 % , bevorzugt mindestens 40 % des maximalen Geschwindigkeitsbereichs des Transportsystems erstreckt . Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die über den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich erfassten Werte der mindestens einen dynamischen Eigenschaft in einem Datenspeicher, insbesondere einer Datenbank, zusammen mit den zugehörigen Geschwindigkeitswerten gespeichert werden . Hierdurch kann die Steuereinheit j ederzeit , schnell und sicher auf die gewonnenen Daten zugrei fen und somit eine wirksame Einstellung der Transportgeschwindigkeit oder anderer Parameter bewerten .
Dementsprechend ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinheit auf die in dem Datenspeicher gespeicherten Werte der dynamischen Eigenschaft und der zugehörigen Geschwindigkeit zugrei ft und auf dieser Grundlage die Transportgeschwindigkeit des Endlosumlaufelements einstellt .
Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Stei figkeit und/oder das Gewicht der Führungseinheit auf der Grundlage der in dem Datenspeicher gespeicherten Werte der dynamischen Eigenschaft und der zugehörigen Geschwindigkeit derart angepasst , insbesondere erhöht werden, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft bei einer gewünschten Transportgeschwindigkeit verbessert wird . Hierdurch wird ein weiterer Beitrag geleistet , mit minimaler oder gegebenenfalls auch ohne Anpassung der Transportgeschwindigkeit eine Verbesserung mindestens einer dynamischen Eigenschaft zu erzielen, sodass die oben genannten Vorteile mit einer minimalen Veränderung der Leistung des Transportsystems kombiniert werden können . Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig . 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Bearbeitungsvorrichtung mit einem Transportsystem gemäß einer Aus führungs form der Erfindung;
Fig . 2 zeigt schematisch ein Diagramm mit einer Schwingungsamplitude in Abhängigkeit von einer Transportgeschwindigkeit .
Aus führliche Beschreibung bevorzugter Aus führungs formen
Bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung werden nachfolgend aus führlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben .
Eine Bearbeitungsmaschine 100 zum Bearbeiten eines Werkstücks 2 ist in Fig . 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt . Die Bearbeitungsmaschine 100 dient zum Bearbeiten von Werkstücken 2 , die beispielsweise ganz oder teilweise aus Hol z , Hol zwerkstof f , Kunststof f oder ähnlichen Materialien und Materialkombinationen bestehen . In Betracht kommen hier u . a . auch Gips , Gipskarton, WPG, SPG und weitere Materialien . Derartige Werkstücke kommen im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz , etwa als Korpusteile , Fronten, Türen etc . , aber auch im Bereich des Innenausbaus , etwa als Wand- oder Fußbodenpaneele .
Die Bearbeitungsmaschine 100 umfasst eine Bearbeitungseinheit 101 zum Aus führen der eigentlichen Werkstückbearbeitung . Zu diesem Zweck kann die Bearbeitungseinheit 101 beispielsweise ein Bearbeitungswerkzeug 102 aufweisen, das beispielsweise eine spanende oder andere formgebende Bearbeitung aus führen kann . Alternativ oder zusätzlich kann die Bearbeitungseinheit 101 aber auch für andere Bearbeitungsvorgänge ausgelegt sein, etwa für ein Beschichten ( z . B . Aufbringen eines Beschichtungsmaterials , wie beispielsweise einer Kante ) , ein Bemustern ( z . B . Bedrucken) oder viel fältige andere Vorgänge , welche die Gestalt oder das Erscheinungsbild des Werkstücks 2 verändern .
Darüber hinaus umfasst die Bearbeitungsmaschine 100 ein Transportsystem 1 , welches dazu dient , die zu bearbeitenden Werkstücke 2 in Bezug auf die Bearbeitungseinheit 101 zu bewegen bzw . allgemein eine Relativbewegung herbei zuführen .
Das Transportsystem 1 der Bearbeitungsmaschine 100 ist in der vorliegenden Aus führungs form als Durchlauf transportsystem ausgestaltet und umfasst eines oder mehrere ( gegebenenfalls parallele ) Endlosumlaufelemente 10 , beispielsweise in Form einer Kette , eines Riemens oder dergleichen . Dabei weist das Endlosumlaufelement an seinem äußeren Umfang eine Stütz fläche 14 zum Stützen des j eweils zu transportierenden Werkstücks 2 auf . Die Stütz fläche 14 kann beispielsweise durch geeignete Platten gebildet sein .
Das Endlosumlaufelement 10 ist durch eine Führungseinheit 12 geführt , die beispielsweise einen Strahlträger und weitere geeignete Bauteile aufweisen kann . Somit kann sich das Endlosumlaufelement in einer Umlauf richtung in geführter Weise um die Führungseinheit 12 herum mit einer Transportgeschwindigkeit bewegen und zu diesem Zweck durch einen Antrieb 20 angetrieben werden . Der Antrieb 20 ist mit einer Steuereinheit 30 verbunden, die den Antrieb 20 steuert und insbesondere unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten einstellen kann .
Darüber hinaus umfasst das Transportsystem 1 in der vorliegende Aus führungs form mehrere Sensoren 40 , 42 und 44 zum Erfassen einer oder mehrerer dynamischer Eigenschaften des Transportsystems . Dabei ist ein Schwingungssensor 40 an der Führungseinheit 12 angebracht , ein weiterer Schwingungssensor 42 an dem Endlosumlaufelement 10 angebracht und ein Schallsensor 44 an einer geeigneten Stelle im Bereich des Transportsystems vorgesehen . Die Sensoren sind somit in der Lage , eine Schwingung des Endlosumlaufelements 10 , der Stütz fläche 14 und der Führungseinheit 12 zu erfassen, wobei der Schallsensor 44 zumindest mittelbar entsprechende Informationen sowie allgemein auch das Betriebsgeräusch erfassen kann .
Obgleich in Fig . 1 nicht gezeigt , sind die Sensoren 40 , 42 , 44 mit der Steuereinheit 30 verbunden, sodass die Erfassungsergebnisse der j eweiligen Sensoren an die Steuereinheit 30 übergeben werden können . Auf dieser Grundlage ist die Steuereinheit 30 eingerichtet , die Transportgeschwindigkeit des Transportsystems 1 derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems verbessert wird .
Die Verbesserung der mindestens einen dynamischen Eigenschaft kann dabei prinzipiell eine Optimierung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich sein . Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft möglich, dass die Steuereinheit 30 die Transportgeschwindigkeit innerhalb einer vorbestimmten Brandbreite B, B ' verändert , die in Fig . 2 veranschaulicht ist . Fig . 2 zeigt rein schematisch einen möglichen Verlauf einer Schwingungsamplitude a in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit v . Bei der Schwingungsamplitude kann es sich etwa um die Amplitude des Endlosumlaufelements 10 oder der Führungseinheit 12 handeln, wie sie beispielsweise von mindestens einem der Sensoren erfasst wird .
Es ist zu erkennen, dass die Amplitude a mit zunehmender Transportgeschwindigkeit v starken Schwankungen unterworfen ist und beispielsweise bei einer Ausgangsgeschwindigkeit A, die beispielsweise von einem Betreiber der Maschine vorgesehen oder gewünscht sein kann, einen relativ großen Wert aufweist . Die Erfindung sieht nun vor, die Transportgeschwindigkeit derart zu verändern, dass die Amplitude a ( oder eine andere relevante dynamische
Eigenschaft ) verbessert wird .
Dabei kann, wie vorstehend erwähnt , die Steuereinheit 30 eingerichtet sein, die Transportgeschwindigkeit innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite gegenüber der Ausgangsgeschwindigkeit A zu verändern . Die Bandbreite kann dabei einstellbar sein, etwa auf eine relativ große Bandbreite B ( z . B . maximal 40% der Ausgangsgeschwindigkeit ) oder auf eine etwas kleinere Bandbreite B ' ( z . B . maximal 20% der Ausgangsgeschwindigkeit ) .
Sofern eine entsprechende Bandbreite definiert wurde , ist die Steuereinheit eingerichtet , innerhalb der Bandbreite eine Transportgeschwindigkeit v einzustellen, bei der die dynamische Eigenschaft möglichst günstig ist , in diesem Falle also die Amplitude a möglichst gering ist . Dabei kann der Benutzer oder Betreiber des Transportsystems 1 beispielsweise auch vorgeben, dass innerhalb der Bandbreite nur Erhöhungen der Geschwindigkeit zugelassen werden sollen, oder dass nach bestimmten Kriterien auch Verringerungen der Geschwindigkeit zugelassen werden sollen, etwa wenn die Verbesserung der dynamischen Eigenschaft bei einer ( gegebenenfalls geringfügigen) Verringerung der Transportgeschwindigkeit wesentlich stärker verbessert werden kann als bei einer Erhöhung der Transportgeschwindigkeit v .
Ein weiterer Parameter in Fig . 2 ist die Spannung des Endlosumlaufelements , wobei in Fig . 2 schematische Kurven für zwei unterschiedliche Spannungen S und S ' dargestellt sind . Die Kurven lassen erkennen, dass der Amplitudenverlauf für die beiden Spannungen S und S ' prinzipiell ähnlich ist , allerdings innerhalb beispielsweise der kleineren Bandbreite B ' bei der Kettenspannung S ' eine deutlich größere Reduzierung der Amplitude a erreicht werden kann als bei der Spannung S . Darüber hinaus ist die Amplitude a bei der Kettenspannung S ' generell geringer als bei der Kettenspannung S . Dies kann die Steuereinheit dahingehend berücksichtigen, dass sie unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses eines oder mehrerer der Sensoren 40 , 42 und 44 die Spannung des Endlosumlaufelements 10 derart anpasst , dass die Amplitude a reduziert oder eine andere dynamische Eigenschaft verbessert wird . Zur Anpassung der Kettenspannung kann das Transportsystem 1 einen geeigneten Kettenspanner 16 aufweisen, der in Fig . 1 schematisch dargestellt ist .
Die vorstehend beschriebene Anpassung der Transportgeschwindigkeit kann prinzipiell zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Nutzung des Transportsystems und gegebenenfalls auch wiederholt durchgeführt werden, etwa wenn sich die Betriebsparameter des Transportsystems verändert haben ( z . B . Masse der Werkstücke , Umgebungstemperatur, Verschleiß , etc . ) . Darüber hinaus ist es ergänzend auch möglich, bei der Inbetriebnahme des Transportsystems 1 oder ebenfalls zu späteren Zeitpunkten einen systematischen „Sweep" der Transportgeschwindigkeit durchzuführen, bei dem das mindestens eine Endlosumlaufelement 10 mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich C (vgl . Fig . 2 ) betrieben wird und bei einer Viel zahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten mittels einer oder mehrerer der Sensoren 40 , 42 , 44 j eweils eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems 1 wie etwa die Amplitude a erfasst wird . Dabei können beispielsweise mindestens zehn, bevorzugt mindestens 100 oder auch noch deutlich mehr Messpunkte erfasst werden ( d . h . bei einer entsprechenden Anzahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten gemessen werden) . Der Geschwindigkeitsbereich C kann sich dabei über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Transportsystems 1 oder auch nur über einen Teilbereich erstrecken, der j edoch mindestens 20% , bevorzugt mindestens 40% des maximalen Geschwindigkeitsbereichs umfassen sollte , um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten . Darüber hinaus kann der Sweep auch bei mehreren unterschiedlichen Spannungen S und S ' des Endlosumlaufelements 10 durchgeführt werden, um auch hier eine entsprechende Datenbasis zu schaf fen .
Die auf diese Weise erfassten Werte der mindestens einen dynamischen Eigenschaft und der zugehörigen Geschwindigkeiten werden anschließend in dem in Fig . 1 gezeigten Datenspeicher 32 gespeichert und sind so j ederzeit für die Steuereinheit 30 verfügbar . Dabei kann sich der Datenspeicher prinzipiell an einer beliebigen Stelle befinden, wie beispielsweise auch in der Cloud . Ferner können in dem Datenspeicher 32 bzw . einer auf diesem gespeicherten Datenbank auch Daten unterschiedlicher Maschinen zusammengeführt und gemeinsam ausgewertet werden, um entsprechende Daten für die Steuereinheit 30 bereitzustellen .
Eine weitere Möglichkeit , die dynamischen Eigenschaften des Transportsystems 1 zu verbessern, besteht in der Veränderung der Stei figkeit und/oder des Gewichts der Führungseinheit 12 . Auch für eine solche Optimierung können die vorstehend mittels der Sensoren 40 , 42 und/oder 44 erfassten Daten eine sehr gute Grundlage bilden . So können diese Daten beispielsweise in numerische Simulationen einfließen, auf deren Grundlage festgelegt werden kann, ob und gegebenenfalls welche Bereiche der Führungseinheit mit Ausstei fungen versehen oder in ihrer Masse angepasst werden können, um die dynamische Eigenschaft des Transportsystems zu verbessern .

Claims

ANSPRÜCHE
1. Transportsystem (1) für Werkstücke (2) , die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend: mindestens ein Endlosumlaufelement (10) , das durch eine Führungseinheit (12) in einer Umlauf richtung geführt ist und mindestens eine Stützfläche (14) zum Stützen eines zu transportierenden Werkstücks (2) aufweist, mindestens einen Antrieb (20) zum Antreiben des
Endlosumlaufelements (10) mit einer
Transportgeschwindigkeit in Umlauf richtung, eine Steuereinheit (30) zum Steuern des mindestens einen Antriebs (20) , und mindestens einen Sensor (40, 42, 44) zum Erfassen mindestens einer dynamischen Eigenschaft des Transportsystems (1) , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) eingerichtet ist, die Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) verbessert, insbesondere optimiert wird.
2. Transportsystem nach Anspruch 1, bei dem die dynamische Eigenschaft ausgewählt ist aus Schwingung des Endlosumlaufelements (10) , Schwingung der Stützfläche (14) und Schwingung der Führungseinheit (12) . 3. Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuereinheit (30) eingerichtet ist, die Transportgeschwindigkeit innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite (B, B') zu verändern, die bevorzugt einstellbar ist.
4. Transportsystem nach Anspruch 3, bei dem die Bandbreite (B, B') um höchstens 40%, bevorzugt höchstens 20% einer Ausgangsgeschwindigkeit (A) vor Veränderung der Transportgeschwindigkeit beträgt .
5. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Steuereinheit (30) eingerichtet ist, unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) die Spannung (Sl, S2) des Endlosumlaufelements (10) derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) verbessert, insbesondere optimiert wird .
6. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Schallsensor (44) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (30) eingerichtet ist, unter Berücksichtigung eines Erfassungsergebnisses des mindestens einen Schallsensors (44) die Transportgeschwindigkeit und/oder Spannung des Endlosumlaufelements (10) derart zu verändern, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) und/oder das Betriebsgeräusch des Transportsystems (1) verbessert, insbesondere optimiert wird .
7. Bearbeitungsmaschine (100) zum Bearbeiten eines Werkstücks (2) , das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend: eine Bearbeitungseinheit (101) zum Bearbeiten des
Werkstücks (2) , und ein Transportsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen der Bearbeitungseinheit (101) und dem Werkstück (2) und zum Stützen des Werkstücks (2) während der Bearbeitung.
8. Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das mindestens eine Endlosumlaufelement (10) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit betrieben wird, mittels des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) erfasst wird, und das Erfassungsergebnis des mindestens einen Sensors (40,
42, 44) der Steuereinheit (30) und/oder einem
Datenspeicher (32) zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Steuereinheit (30) die Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Erfassungsergebnisses des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) derart verändert, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) verbessert, insbesondere optimiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das mindestens eine Endlosumlaufelement (10) mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich (C) betrieben wird und bei einer Vielzahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten mittels des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) jeweils eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) erfasst wird . 11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine Spannung des mindestens einen Endlosumlaufelements (10) verändert wird, wobei anschließend das mindestens eine Endlosumlaufelement (10) mit veränderlicher
Geschwindigkeit über einen vorbestimmten
Geschwindigkeitsbereich (C) betrieben wird und bei einer Vielzahl unterschiedlicher Geschwindigkeiten mittels des mindestens einen Sensors (40, 42, 44) jeweils eine dynamische Eigenschaft des Transportsystems (1) erfasst wird .
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem der
Geschwindigkeitsbereich (C) sich über mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 40 % des maximalen
Geschwindigkeitsbereichs des Transportsystems (1) erstreckt .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, bei dem die über den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich (C) erfassten Werte der mindestens einen dynamischen Eigenschaft in einem Datenspeicher (32) , insbesondere einer Datenbank, zusammen mit den zugehörigen Geschwindigkeitswerten gespeichert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Steuereinheit
(30) auf die in dem Datenspeicher (32) gespeicherten Werte der dynamischen Eigenschaft und der zugehörigen Geschwindigkeit zugreift und auf dieser Grundlage die Transportgeschwindigkeit des Endlosumlaufelements (10) einstellt .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-14, bei dem die Steifigkeit und/oder das Gewicht der Führungseinheit (12) auf der Grundlage der in dem Datenspeicher (32) gespeicherten Werte der dynamischen Eigenschaft und der zugehörigen Geschwindigkeit derart angepasst, insbesondere erhöht werden, dass mindestens eine dynamische Eigenschaft bei einer gewünschten Transportgeschwindigkeit verbessert wird .
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