Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ausrichtstationen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik eingesetzt, um Werkstücke, die auf einer Fördereinrichtung gefördert werden, in eine genau definierte Lage zu bringen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Werkstücke in einer nachgeordneten Bearbeitungsstation, beispielsweise einer Durchlaufsäge oder einem Doppelendprofiler, mit hoher Präzision bearbeitet werden.
Eine gattungsgemäße Ausrichtstation hat die Anmelderin unter der Bezeichnung TAL 352 vertrieben. Diese ist mit Kameras ausgestattet, um bei angehaltener Fördereinrichtung die Lage der auf einer Fördereinrichtung angeordneten Werkstücke zu erfassen. Auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses werden die Werkstücke von zwei Ausrichtern in eine Sollposition gebracht, um anschließend weitergefördert zu werden.
Obgleich die bekannte Ausrichtstation ein präzises Ausrichten der Werkstücke ermöglicht, hat sich gezeigt, dass die Förderkapazität der Ausrichtstation kritisch für die Förderkapazität gesamter Anlagen ist, die mit dieser ausgerüstet sind. Es besteht daher das Bedürfnis, die Kapazität bzw. den Durchsatz der bekannten Ausrichtstation gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen.
Ferner offenbart die
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten von Werkstücken der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei hoher Präzision des Ausrichtens einen erhöhten Durchsatz ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 9gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die Fördereinrichtung beim Erfassen und Ausrichten der Werkstücke nicht notwendigerweise angehalten werden muss. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausrichteinrichtung mindestens ein Ausrichtelement aufweist, das in Durchlaufrichtung zumindest in Grenzen verfahrbar ist. Auf diese Weise können die auszurichtenden Werkstücke sogar während des Erfassungs- und Ausrichtvorganges weiter in Durchlaufrichtung gefördert werden, und zwar im Idealfall mit unveränderter Geschwindigkeit. Hierdurch erhöht sich der Durchsatz der Vorrichtung sowie einer diese enthaltenden Gesamtanlage in drastischem Maße, ohne dass Einbußen bei der Präzision des Ausrichtens in Kauf genommen werden müssen.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausrichteinrichtung eingerichtet ist, das Werkstück bereits vor dem Erfassen der Position zu betätigen, insbesondere zu greifen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Position des Werkstücks nach deren Erfassung nicht durch die Wirkung der Ausrichteinrichtung unerwünscht verändert wird, was das Erfassungsergebnis unbrauchbar machen würde.
Das eigentliche Ausrichten bzw. Verschieben der Werkstücke kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das mindestens eine Ausrichtelement quer zur Durchlaufrichtung verfahrbar ist, und zwar simultan zu einer Verfahrbewegung des mindestens einen Ausrichtelements in Durchlaufrichtung. Auf diese Weise können die Ausrichtelemente den Ausrichtvorgang quer zur Durchlaufrichtung ausführen, während sie sich gemeinsam mit den auszurichtenden Werkstücken in Durchlaufrichtung bewegen. Somit ist weder ein Anhalten der Fördervorrichtung noch das Vorsehen spezieller Anschläge in Durchlaufrichtung erforderlich.
Das mindestens eine Ausrichtelement kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Formen annehmen und im konstruktiv einfachsten Falle durch mindestens ein Schiebelement gebildet sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass mindestens ein Ausrichtelement als Greifelement ausgestaltet ist. Auf diese Weise können die Werkstücke'besonders sicher geführt werden. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines Greifelements, dass die Werkstücke nicht nur in einer ersten Richtung geschoben, sondern gegebenenfalls auch in einer entgegengesetzten zweiten Richtung zurückgezogen werden können, beispielsweise um einen Fehler bei einem ersten Ausrichtvorgang zu korrigieren. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines Greifelements eine sichere Übergabe der Werkstücke an nachgeordnete Vorrichtungen.
Die Anzahl der Ausrichtelemente ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht besonders beschränkt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, dass mindestens zwei Ausrichtelemente vorgesehen sind, die zumindest in Durchlaufrichtung unabhängig voneinander verfahrbar sind. Durch das Vorsehen unabhängig verfahrbarer Ausrichtelemente kann der Durchsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöht werden, beispielsweise indem die unabhängig verfahrbaren Ausrichtelemente alternierend arbeiten. Bei einem derartigen alternierenden Betrieb kann beispielsweise ein erstes (Paar von) Ausrichtelement(en) ein Werkstück während seiner Durchlaufbewegung greifen und ausrichten, während ein zweites (Paar von) Ausrichtelement(en) simultan einen Rückhub ausführt, um das nachfolgende Werkstück zu übernehmen. Hierdurch kann der Abstand der aufeinander folgenden Werkstücke vermindert werden, mit entsprechender Erhöhung des Durchsatzes.
Um bei diesem Konzept eine hohe Gestaltungsfreiheit der Vorrichtung und eine geringe gegenseitige Beeinträchtigung der unabhängig verfahrbaren Ausrichtelemente zu ermöglichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass auf gegenüberliegenden Seiten der Fördereinrichtung jeweils mindestens ein Ausrichtelement vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Rahmen der Erfindung dazu vorgesehen sein, lediglich eine Querverschiebung der Werkstücke auf der Fördereinrichtung auszugleichen. Um darüber hinaus jedoch auch eine Verdrehung der Werkstücke auf der Fördereinrichtung auszugleichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass auf mindestens einer Seite der Fördereinrichtung mindestens zwei Ausrichtelemente vorgesehen sind, die zumindest quer zur Durchlaufrichtung unabhängig voneinander verfahrbar sind. Auf diese Weise können die auszurichtenden Werkstücke sowohl verschoben als auch verdreht werden, wodurch jegliche auftretenden Lagefehler korrigiert werden können.
Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine der Fördereinrichtung nachgelagerte, zweite Fördereinrichtung aufweist, wobei mindestens ein Ausrichtelement auf zumindest abschnittsweise im Bereich der zweiten Fördereinrichtung in Durchlaufrichtung verfahrbar ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die durch die Ausrichtelemente erzielte, präzise Ausrichtung der Werkstücke nicht verloren geht, sondern die Werkstücke in einem präzise ausgerichteten Zustand an die nachgelagerte, zweite Fördereinrichtung übergeben werden können, in deren Bereich dann beispielsweise eine nachgelagerte Bearbeitung wie eine Säge- oder Fräsbearbeitung ausgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung stellt die Erfindung ein Verfahren zum Durchlaufausrichten von Werkstücken unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereit, wobei das Verfahren im Anspruch 9 näher definiert ist. Dieses Verfahren realisiert in vorteilhafter Weise die oben genannten Wirkungen der Erfindung, nämlich dass durch das kontinuierliche Fördern der Werkstücke - auch während des Erfassens bzw. Ausrichtens - der Durchsatz des Verfahrens bzw. der Vorrichtung erheblich gesteigert werden kann.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Werkstück bereits vor dem Erfassen der Position von der Ausrichteinrichtung betätigt, insbesondere gegriffen wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Position des Werkstücks nach deren Erfassung nicht durch die Wirkung der Ausrichteinrichtung unerwünscht verändert wird, was das Erfassungsergebnis unbrauchbar machen würde.
Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Werkstück von der Ausrichteinrichtung erst freigegeben wird, wenn das Werkstück an eine nachgelagerte, zweite Fördereinrichtung übergeben wurde, woraus sich die oben im Hinblick auf die zweite Fördereinrichtung diskutierten Vorteile ergeben.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine Vorrichtung 1 zum Ausrichten von Werkstücken 2 gemäß der vorliegenden Erfindung ist schematisch in
Wie in
Darüber hinaus besitzt die Vorrichtung 1 eine Erfassungseinrichtung 20 zum Erfassen einer Position der auf der Fördereinrichtung 10 geförderten Werkstücke 2. Dabei weist die Erfassungseinrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform zwei Kameras 22 auf, die beispielsweise als Digital- bzw. CCD-Kameras ausgestaltet sind und mit einer nicht näher gezeigten Steuereinrichtung in Verbindung stehen. Die Kameras 22 sind jeweils an einem Portal 24 angeordnet, das sich quer zur Fördereinrichtung 10 erstreckt, sodass die Kameras die Position der Werkstücke 2 von direkt oberhalb der Fördereinrichtung 10 erfassen können.
Weiterhin besitzt die Vorrichtung 1 eine Ausrichteinrichtung 30, die in der vorliegenden Ausführungsform zwei Ausrichtelemente 32, 34 aufweist. Die Ausrichtelemente 32, 34 sind in der vorliegenden Ausführungsform als Greifelemente ausgestaltet, die beispielsweise eine zangenartige Form besitzen, deren Öffnung den auf der Fördereinrichtung 10 geförderten Werkstücken 2 zugewandt ist. Es ist jedoch ebenso möglich, anstelle von Greifelementen alternativ oder zusätzlich Schiebeelemente einzusetzen, wobei es sich in diesem Falle als vorteilhaft erwiesen hat, ein Niederhalten der Werkstücke 2 auf der Fördereinrichtung 10 durch geeignete Mittel (z.B. Oberdruckeinrichtung und/oder Vakuumeinrichtung) sicherzustellen.
Die Ausrichtelemente 32, 34 sind auf einer Führung 36 angeordnet, entlang der sie in Durchlaufrichtung verfahrbar sind, und zwar vorzugsweise unabhängig voneinander.
Darüber hinaus sind die Ausrichtelemente 32, 34 derart auf der Führung 36 angeordnet, dass sie quer zur Durchlaufrichtung verfahrbar sind, und zwar simultan zu einer Verfahrbewegung der Ausrichtelemente in Durchlaufrichtung und auch unabhängig voneinander. Zu diesem Zweck sind die Ausrichtelemente 32, 34 quer zur Durchlaufrichtung auf nicht näher gezeigten Führungen angeordnet und entlang dieser motorisch positionierbar.
Die Ausrichtelemente 32, 34 stehen ebenfalls mit der nicht näher gezeigten Steuereinrichtung in Verbindung, sodass der Verfahrbetrieb der Ausrichtelemente 32, 34 längs und quer zur Durchlaufrichtung auf der Grundlage des Betriebes der Fördereinrichtung 10 sowie des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinrichtung 20 gesteuert werden kann.
In Durchlaufrichtung stromabwärts der Fördereinrichtung 10 ist eine zweite Fördereinrichtung 40 vorgesehen, die in
Nachfolgend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Die auszurichtenden Werkstücke 2 werden auf der Fördereinrichtung 10 in Durchlaufrichtung eingefördert. Gleichzeitig werden die Ausrichtelemente 32, 34 auf der Führung 36 in eine Bereitschaftsstellung gebracht und, sobald das auszurichtende Werkstück 2 eine.vorbestimmte Förderposition erreicht hat, auf die Fördergeschwindigkeit des Werkstücks 2 beschleunigt. Daraufhin werden die Greifelemente 32, 34 quer zur Durchlaufrichtung verfahren und greifen das auszurichtende Werkstück 2.
Das auszurichtende Werkstück 2 wird in diesem Zustand unter den Portalen 24 hindurch gefördert, und die Kameras 22 erfassen die Ist-Position des Werkstücks 2 auf der Fördereinrichtung, beispielsweise durch eine optische Bilderfassung und anschließende digitale Auswertung des erfassten Bildes in der Steuereinrichtung. Sofern die Ist-Position des Werkstücks 2 von der Sollposition abweicht, werden die Ausrichtelemente 32, 34 unter der Steuerung der Steuereinrichtung quer zur Durchlaufrichtung verfahren und das Werkstück so in eine Sollposition gebracht. Auch während dieses Vorganges bewegen sich die Ausrichtelemente 32, 34 in Durchlaufrichtung, wobei je nach Anwendungsfall gegebenenfalls auch mit einer verminderten Fördergeschwindigkeit gearbeitet werden kann.
Das auf diese Weise ausgerichtete Werkstück wird von den Ausrichtelementen 32, 34 an die nachgeordnete, zweite Fördereinrichtung 40 übergeben, wobei die Greifelemente 32, 34 das Werkstück 2 erst freigeben, wenn die zweite Fördereinrichtung 40 das Werkstück sicher gegriffen hat, sodass sichergestellt wird, dass die erreichte Soll-Positionierung beibehalten wird. Im Bereich der nachgeordneten, zweiten Fördereinrichtung kann nun eine gewünschte Bearbeitung ausgeführt werden.
Neben der oben diskutierten und in
Darüber hinaus ist gemäß einer alternativen Ausführungsform vorgesehen, dass auf gegenüberliegenden Seiten der Fördereinrichtung 10 jeweils mindestens ein Ausrichtelement vorgesehen ist. Beispielsweise wäre es möglich, zusätzlich zu der in
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