VERFAHREN ZUM HANDHABEN VON PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN

Abstract

 Bei dem Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken (20) aus Holz oder Holzersatzstoffen werden eine Holzverarbeitungsmaschine (2) und ein dieser vorgeschaltetes Platteneinschubsystem eingesetzt, mit welchem plattenförmigen Werkstücke (20) in die Holzverarbeitungsmaschine (2) eingeschoben werden. Ein Werkstück (20) wird über eine Mehrzahl Werkstückerfassungseinrichtungen (10) erfasst und mittels derselben über einen Werkstücktisch (1) parallel zur Werkstückablage des Werkstücktisches (1) in einer Einschubrichtung (X) verschoben. Die Werkstückerfassungseinrichtungen (10) sind als Klemmbacken mit jeweils zwei Anlagebereichen (13, 14) ausgebildet, welche an je einer Schmalseite (21, 22) des plattenförmigen Werkstücks (20) angelegt werden. Die Klemmbacken (10) sind in Einschubrichtung (X) über Antriebe (30, 31) verschieblich gelagert, wobei wenigstens eine Klemmbacke (10) zusätzlich in eine Querrichtung (Y) quer, insbesondere senkrecht, zur Einschubrichtung (X) und parallel zur Werkstückablage verschieblich ist. Die Positionen (x1, y1; x2, y2; x3, y3; x4, y4) der Klemmbacken (10) werden nach dem Anlegen derselben an das Werkstück (20) von einer Auswerteeinrichtung erfasst, und aus diesen Positionen (x1, y1; x2, y2; x3, y3; x4, y4) werden geometrische Eigenschaften des Werkstücks bestimmt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Plattenförmige Werkstücke aus Holz oder Holzersatzstoffen werden vor ihrer Bearbeitung in einer Holzverarbeitungsmaschine in der Regel über ein Platteneinschubsystem der Holzverarbeitungsmaschine zugeführt.

[0003] Das Einschubsystem verfügt dabei über Werkstückerfassungseinrichtungen, die in Form von Greifern oder Klemmelementen ein betreffendes Werkstück erfassen und in einer definierten Ausrichtung in die Holzverarbeitungsmaschine einschieben.

[0004] Die zu bearbeitenden Werkstücke kommen in der Regel in einem bestimmten Format vorgeschnitten im Einschubsystem an. Allerdings entsprechen die am einzuschieben Werkstück vorhandenen geometrischen Abmessungen zu diesem Zeitpunkt nicht den Abmessungen, die das Werkstück nach der Bearbeitung haben soll. Die Holzverarbeitungsmaschine hat daher die Aufgabe, die Werkstücke, insbesondere die Schmalseiten derselben, passend zu formatieren. Dies geschieht in der Regel über einen Fräsvorgang eingangs der Holzverarbeitungsmaschine unmittelbar nach dem Einschieben. Auch ist es oftmals so, dass die Werkstücke - wenn zum Beispiel ein rechteckiges Werkstück vorliegt - nicht exakt rechtwinklig sind, sodass es erforderlich sein kann, das Werkstück durch das Formatieren in der Holzverarbeitungsmaschine erst rechtwinklig zu machen. Damit die Holzverarbeitungsmaschine eine entsprechende Formatierung vornehmen kann, muss die tatsächliche geometrische Form des Werkstücks natürlich im Vorhinein bekannt sein. Der Stand der Technik sieht dazu in der Regel aufwändige Messvorrichtungen vor, die beispielsweise unterstützt durch ein Kamerasystem vermessen, welche Form das einlaufende Werkstück aufweist. Nachteilig ist daran, dass solche Messvorrichtungen natürlich zusätzlich zu installieren sind und letztlich das Verfahren verkomplizieren.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken der eingangs genannten Art zu vereinfachen.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.

[0007] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Holzersatzstoffen werden eine Holzverarbeitungsmaschine und ein dieser vorgeschaltetes Platteneinschubsystem eingesetzt. Mit dem Platteneinschubsystem werden die plattenförmigen Werkstücke in die Holzverarbeitungsmaschine eingeschoben. Dazu wird ein Werkstück über eine Mehrzahl Werkstückerfassungseinrichtungen erfasst und mittels derselben über einen Werkstücktisch parallel zur Werkstückablage des Werkstücktisches in einer Einschubrichtung verschoben.

[0008] Erfindungsgemäß sind die verwendeten Werkstückerfassungseinrichtungen als Klemmbacken mit jeweils zwei Anlagebereichen ausgebildet, welche an je einer Schmalseite des plattenförmigen Werkstücks angelegt werden. Die Klemmbacken sind in Einschubrichtung über Antriebe verschieblich gelagert, wobei wenigstens eine Klemmbacke zusätzlich in eine Querrichtung quer, insbesondere senkrecht, zur Einschubrichtung und parallel zur Werkstückablage verschieblich ist. Nach dem Anlegen der Klemmbacken an das Werkstück werden die Positionen der Klemmbacken von einer Auswerteeinrichtung erfasst. Aus den Positionen werden dann geometrische Eigenschaften des Werkstücks bestimmt.

[0009] Da die Klemmbacken beim Anlegen an das Werkstück eine definierte Position relativ zum Werkstück aufweisen, können die Positionen der Klemmbacken ausgelesen und als Äquivalent für die Geometrie des festgehaltenen Werkstücks verwendet werden. Anders ausgedrückt lassen sich aus den Positionen der Klemmbacken so die Abmessungen des Werkstücks bzw. die einzelnen Winkel der Ecken des Werkstücks ermitteln. Insbesondere wenn die Klemmbacken zueinander abgewinkelte Anlageflächen aufweisen, die zur Anlage an zwei aneinander angrenzenden Schmalseiten des plattenförmigen Werkstücks ausgelegt sind, lassen sich die Klemmbacken an den Ecken des Werkstücks positionieren. Die Positionen der Klemmbacken liefern dann ein im geometrisch-mathematischen Sinne wenigstens ähnliches oder auch kongruentes Abbild des festgehaltenen Werkstücks. Aus den Positionen der Klemmbacken kann also die Maschinensteuerung Informationen zur weiteren Verarbeitung des Werkstücks ableiten.

[0010] Nach einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist deshalb vorgesehen, die aus den Positionen der Klemmbacken bestimmten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks an die Maschinensteuerung zu übermitteln. Mit den so erhaltenen Informationen stehen der Maschinensteuerung nun eine ganze Reihe von verschiedenen Optionen zur Verfügung. Je nach dem weiteren Bearbeitungsschritt kann es beispielsweise sinnvoll sein, das Werkstück zu drehen und/oder zu verschieben. Folglich kann vorgesehen sein, dass die Maschinensteuerung im Ansprechen auf die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks die Positionen von wenigstens einer der am Werkstück anliegenden Klemmbacken verändert.

[0011] Aus den Positionen der Klemmbacken lässt sich eine Mehrzahl von geometrischen Eigenschaften des Werkstückes ermitteln. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass als geometrische Eigenschaften die von angrenzenden Schmalseiten gebildeten Eckwinkel und/oder Schmalseitenlängen bestimmt werden.

[0012] Eine weitere Option sieht vor, dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks von der Maschinensteuerung an andere Maschinen und/oder Steuerungen übertragen werden. Je nachdem, wie das Werkstück im Folgenden von der Holzverarbeitungsmaschine zu verarbeiten ist, kann es sinnvoll sein, Informationen über das einlaufende Werkstück im Voraus beispielsweise an ein Bearbeitungsaggregat zu kommunizieren.

[0013] Es kann sich empfehlen, Informationen über die einlaufenden Werkstücke festzuhalten. Dies kann nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielsweise so gelöst werden, dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks dem Werkstück zugeordnet und in einer, insbesondere in der Maschinensteuerung vorgesehenen, Speichereinheit abgespeichert werden.

[0014] Natürlich kann das Werkstück selbst auch mit den entsprechenden ermittelten geometrischen Eigenschaften versehen werden. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks am Werkstück angebracht werden, wobei die Eigenschaften insbesondere auf dieses aufgedruckt und/ oder auf einem am Werkstück angebrachten oder anzubringenden Speicherelement, insbesondere einem RFID-Tag gespeichert werden. Alternativ oder ergänzend hierzu können die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks auch als Barcode und/oder QR-Code auf dem Werkstück angebracht werden. Auch dies kann entweder durch direktes Bedrucken des Werkstücks oder durch Bedrucken eines Etiketts mit dem entsprechenden Code und anschließendes oder vorheriges Aufspenden des Etiketts auf das Werkstück erfolgen.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1A bis 1C näher erläutert.

Figur 1A zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Anordnung eines Platteneinschubsystems und einer Holzverarbeitungsmaschine, auf denen das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird.

Figur 1B zeigt schematisch ein Werkstück, welches über Klemmbacken gehalten wird.

Figur 1C zeigt ein zu Figur 1B gehörendes Schema, welches die Positionen der Klemmbacken zeigt.

[0016] Bei der in Figur 1A gezeigten Anordnung findet sich ein Einschubsystem für plattenförmige Werkstücke, welches über einen Werkstücktisch 1 verfügt, welcher eine Werkstückablage aufweist. Über den Werkstücktisch 1 verschieblich angeordnet sind eine ganze Reihe von Klemmbacken 10, die das Werkstück 20 erfassen können. Im gezeigten Beispiel verfügt jede Klemmbacke 10 über einen eigenen Antrieb 30, 31, insbesondere Servoantrieb, mit welchem die Klemmbacke in wenigstens eine Richtung verschoben werden kann. Die Richtung X zeigt die Einschubrichtung, in welcher das Werkstück 20 in die durch das Bezugszeichen 2 angedeutete Holzverarbeitungsmaschine eingeschoben werden kann. Zur Unterstützung des Transports dient ein Kettenband 3, welches sich im gezeigten Beispiel vom Werkstücktisch 1 bis in die Holzverarbeitungsmaschine 2 erstreckt. Für die größere Flexibilität bei der Handhabung von Werkstücken 20 unterschiedlicher Größe sind wenigstens einige der Klemmbacken 10 an Portalen 40, 41,42 angeordnet. Die Klemmbacken müssen jedoch nicht an Portalen angeordnet sein. Jedes der gezeigten Portale ist in Einschubrichtung X verschieblich angeordnet, die daran positionierten Klemmbacken 10 sind ihrerseits am Portal in Richtung Y quer zur Einschubrichtung und parallel zum Werkstücktisch 1 bzw. dessen Ablagefläche verschieblich. Dadurch lassen sich die Klemmbacken 10 sowohl in Einschubrichtung X als auch in der Richtung Y quer dazu verschieben. In der gezeigten Variante ist jenseits des Kettenbandes 3, d.h. auf der dem Werkstücktisch 1 abgewandten Seite des Kettenbandes 3, ein Support 50 angeordnet, an welchem sich wenigstens eine, bevorzugt zwei, weitere Klemmbacken 10 befinden, die sich am Support 50 in Einschubrichtung X verschieben lassen. Der Support 50 selbst kann optional verschieblich in Richtung Y vorgesehen sein, wie dies durch den Pfeil P1 angedeutet ist.

[0017] Erfindungsgemäß wird nun ein Werkstück 20 auf dem Werkstücktisch 1 abgelegt, sodann wird eine Mehrzahl Klemmbacken 10 am Werkstück 20 zur Anlage gebracht. Bevorzugt geschieht dies an den Werkstückecken, wie dies beispielhaft in Figur 1B gezeigt ist.

[0018] Bei viereckigen Werkstücken 20 werden bevorzugt vier Klemmbacken 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 an den vier Ecken des Werkstückes angelegt. Bevorzugt haben die Klemmbacken 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 zwei zueinander abgewinkelte Anlageflächen oder Anlageabschnitte, die dazu geeignet sind, über Eck an die beiden aneinander angrenzenden Schmalseiten des Werkstücks 20 angelegt zu werden. Natürlich können auch im gezeigten Beispiel weniger als vier Klemmbacken 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 eingesetzt werden.

[0019] Sind die Klemmbacken 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 durch Anlage an das Werkstück 20 entsprechend positioniert, können über die Maschinensteuerung die Positionen der Klemmbacken bestimmt werden. Insbesondere wenn die Antriebe der Klemmbacken und/oder der Portale, soweit solche verwendet werden, Servoantriebe sind, können deren Anlagepositionen von der Maschinensteuerung ausgelesen werden. Jede Klemmbacke erhält daher einen definierten Koordinatenpunkt X1, Y1 bzw. X2, Y2 bzw. X3, Y3 bzw. X4, Y4 auf dem Werkstücktisch 1. Dies ist schematisch in Figur 1C angedeutet.

[0020] Verbindet man nun diese Koordinatenpunkte gedanklich miteinander, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, ergibt sich aus der Verbindung der Koordinatenpunkte zueinander ein mathematisch zur Geometrie des Werkstücks 20 ähnliches Vieleck, insbesondere wie hier ein Viereck. Das bedeutet, dass die Eckwinkel α, β, γ, δ dieses aus den Koordinatenpunkten der Klemmbacken ermittelten Vielecks den tatsächlichen Eckwinkeln α, β, γ, δ des Werkstücks 20 entsprechen.

[0021] Die Maschinensteuerung erhält also bereits die Informationen darüber, ob die Eckwinkel zwischen zwei benachbarten Schmalseiten beispielsweise einem vorgegebenen Winkelmaß entsprechen oder nicht. Gegebenenfalls kann die Maschinensteuerung dann die Ausrichtung der Klemmbacken entsprechend so anpassen, dass das Werkstück 20 in einem bestimmten Winkel in die Holzverarbeitungsmaschine eingeschoben werden kann. Weiter ist es natürlich auch möglich, aus den Koordinaten der Klemmbacken tatsächlich auf die einzelnen Seitenlängen der Schmalseiten des Werkstücks 20 zurückzurechnen. Auf diese Weise kann der Maschinensteuerung durch Auswertung der Koordinaten der Klemmbacken mitgeteilt werden, wie groß beispielsweise das entsprechende Werkstück 20 ist, welches in die Holzverarbeitungsmaschine 2 eingeschoben werden soll. Die Maschinensteuerung kann daraufhin die entsprechenden Informationen entweder an in der Holzverarbeitungsmaschine 2 vorhandene Bearbeitungsaggregate weiterleiten oder die Klemmbacken entsprechend nachsteuern, sodass ein gewünschter Einschubwinkel eingestellt wird. Natürlich ist es auch möglich, die aus den Positionen der Klemmbacken ermittelten Daten dauerhaft zu speichern und gegebenenfalls auch auf dem Werkstück in Form von Barcodes, QR-Codes RFID-Tags aufzubringen oder aufzudrucken.

Ansprüche

1. Verfahren zum Handhaben von plattenförmigen Werkstücken (20) aus Holz oder Holzersatzstoffen, bei welchem eine Holzverarbeitungsmaschine (2) und ein dieser vorgeschaltetes Platteneinschubsystem eingesetzt werden, mit welchem plattenförmigen Werkstücke (20) in die Holzverarbeitungsmaschine (2) eingeschoben werden, wobei ein Werkstück (20) über eine Mehrzahl Werkstückerfassungseinrichtungen (10) erfasst und mittels derselben über einen Werkstücktisch (1) parallel zur Werkstückablage des Werkstücktisches (1) in einer Einschubrichtung (X) verschoben wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkstückerfassungseinrichtungen (10) als Klemmbacken mit jeweils zwei Anlagebereichen (13, 14) ausgebildet sind, welche an je einer Schmalseite (21, 22) des plattenförmigen Werkstücks (20) angelegt werden und wobei die Klemmbacken (10) in Einschubrichtung (X) über Antriebe (30, 31) verschieblich gelagert sind, wobei wenigstens eine Klemmbacke (10) zusätzlich in eine Querrichtung (Y) quer, insbesondere senkrecht, zur Einschubrichtung (X) und parallel zur Werkstückablage verschieblich ist, wobei die Positionen (x1, y1; x2, y2; x3, y3; x4, y4) der Klemmbacken (10) nach dem Anlegen derselben an das Werkstück von einer Auswerteeinrichtung erfasst werden, und aus den Positionen (x1, y1; x2, y2; x3, y3; x4, y4) geometrische Eigenschaften des Werkstücks (20) bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass bestimmte geometrische Eigenschaften des Werkstücks (20) an die Maschinensteuerung übermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Maschinensteuerung im Ansprechen auf die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) die Positionen von wenigstens einer der am Werkstück (20) anliegenden Klemmbacken (10) verändert.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Maschinensteuerung im Ansprechen auf die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) das Werkstück (20) durch Ansteuern von wenigstens einer der am Werkstück (20) anliegenden Klemmbacken (10) relativ zum Werkstücktisch dreht und/oder verschiebt.

5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als geometrische Eigenschaften die von angrenzenden Schmalseiten gebildeten Eckwinkel (α, β, γ, δ) und/oder Schmalseitenlängen bestimmt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) von der Maschinensteuerung an andere Maschinen und/oder Steuerungen übertragen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) dem Werkstück (20) zugeordnet und in einer, insbesondere in der Maschinensteuerung vorgesehenen, Speichereinheit abgespeichert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) am Werkstück (20) angebracht werden, insbesondere auf dieses aufgedruckt und/oder auf einem am Werkstück (20) angebrachten oder anzubringenden Speicherelement, insbesondere ein RFID-Tag, gespeichert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die übermittelten geometrischen Eigenschaften des Werkstücks (20) als Barcode und/oder QR-Code auf dem Werkstück (20) angebracht werden.

Zeichnung