Verfahren und Anlage zum Sortieren von Werkstücken, insbesondere Schnitthölzern

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung von Werkstücken, insbesondere Schnitthölzern, das die Schritte Entnahme der Werkstücke aus einer Speichereinrichtung (11), Zuführen der Werkstücke zu einer Erfassungsvorrichtung (25) für die Werkstückqualität, Sortierung der Werkstücke in verschiedene Qualitätsklasse, Rückführung der Werkstücke einer ersten Qualitätsklasse in die Speichereinrichtung (11), und Zuführung der Werkstücke einer zweiten Qualitätsklasse zu einer Bearbeitungsstation (33) in Abhängigkeit von der Sortierung umfasst. Ferner wird eine Anlage zur Sortierung (10) von Werkstücken vorgeschlagen, in der das Verfahren angewendet werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung von Werkstücken, insbesondere Schnitthölzern, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 8.

[0002] Bei der Gewinnung von Schnittholz erfolgt noch im Sägewerk eine Sortierung der geschnittenen Bretter oder Kanthölzer in verschiedene Qualitätsklassen. Hierbei werden Schnitt- und Kanthölzer in Bauholzqualität beispielsweise nach der europäischen Norm EN 14081-1:2005 sortiert. In dieser Norm sind die allgemeinen Anforderungen an nach Festigkeit sortiertes Bauholz für tragende Zwecke mit rechteckigem Querschnitt festgelegt. Qualitativ minderwertige Schnitthölzer werden aussortiert und sonstigen Verwendungszwecken zugeführt, beispielsweise als Palettenholz oder als Brennstoff verwendet. Bei herkömmlichen Sortierstraßen erfolgt in der Regel nur eine Sortierung in Bauholzqualität und Ausschussware. Hölzer in Bauholzqualität werden nach Durchlauf der Sortierstation zur Stapelung, Verpackung oder Trocknung weitergeführt, während die Ausschussware ohne weitere Sortierung gesammelt und abtransportiert wird. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass qualitativ gute Hölzer, die allerdings beispielsweise den Qualitätsanforderungen der EN 14081-1:2005 gerade nicht mehr genügen, mit der Ausschussware zusammen aussortiert werden. Um diese Holzqualitäten zu nutzen, muss eine Nachsortierung der als Ausschussware deklarierten Hölzer durchgeführt werden, die ein nochmaliges Umlagern voraussetzt und daher aufwändig und kostenintensiv ist.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Verfügung zu stellen, womit eine schnelle, effektive und damit kostengünstige Sortierung von Schnitthölzern in verschiedene Qualitätsklassen ohne zusätzlichen Transport- und Umlagerungsaufwand durchgeführt werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Anlage gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Sortierung von Werkstücken eignet sich insbesondere für die Sortierung von Schnitthölzern in verschiedene Qualitätsklassen unter Berücksichtigung bestehender Qualitätsnormen. Nachfolgend wird das Verfahren mit Blick auf den Einsatz in der Sägeindustrie erläutert. Das Verfahren kann jedoch auf andere Produktionsbereiche, in denen eine Qualitätssortierung der produzierten Werkstücke durchgeführt wird, ohne Einschränkungen übertragen werden.

[0006] Das Verfahren umfasst mehrere Schritte. Zunächst erfolgt eine Entnahme der bevorzugt gestapelt vorgehaltenen Werkstücke aus einer Speichereinrichtung. Im Sägewerksbereich werden Schnitthölzer nach dem Zuschneiden in Boxen der Speichereinrichtung gefördert und von dort aus der Weiterverarbeitung zugeführt. Im nächsten Verfahrensschritt erfolgt ein Zuführen der Werkstücke zu einer Erfassungsvorrichtung für die Werkstückqualität und eine Sortierung der Werkstücke in verschiedene Qualitätsklassen. Je nach der in der Sortierung festgestellten Qualität werden Werkstücke einer ersten Qualitätsklasse in die Speichereinrichtung zurückgeführt, während die in eine zweite Qualitätsklasse einsortierten Werkstücke zu einer Bearbeitungsstation weitergeführt werden. Die Bezeichnungen "erste" und "zweite" Qualität ist hierbei nicht rein qualitativ zu verstehen, sondern besagt lediglich, dass zwei (oder mehr) Qualitäten vorhanden sind, die entsprechend vorher definiert werden müssen. So kann beispielsweise Schnittholz, das den Anforderungen der Qualitätsnorm für Bauholz nicht gerecht wird, als erste Qualität bezeichnet werden, wohingegen normgerechte Schnitt- oder Kanthölzer als zweite Qualität bezeichnet werden und umgekehrt. Die Einteilung in erste, zweite und jede weitere Qualität erfolgt somit stets in Abhängigkeit von den Sortierkriterien sowie dem weiteren Vorgehen mit den entsprechend sortierten Hölzern. So kann beispielsweise festgelegt werden, dass qualitativ hochwertigeres Holz in die Speichereinrichtung zurückgeführt wird, während minderwertigeres Holz der Weiterverarbeitung zugeführt wird. Desgleichen ist auch eine Rückführung des minderwertigen Holzes möglich, wobei dann das hochwertigere Holz weitergeführt und anschließend weiterver- oder bearbeitet, beispielsweise gehobelt, verpackt oder abgelängt wird.

[0007] Um eine geordnetere Heranführung der Werkstücke an die Sortierung durchführen zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn eine Vereinzelung der Werkstücke erfolgt. Hierbei können beispielsweise Werkstückstapel aufgelöst und die vereinzelten Werkstücke durch Abstandshalter getrennt weitergeführt werden. Möglich ist natürlich auch, eine Vereinzelung der Werkstücke direkt an der Speichereinrichtung durch einzelstückweise Entnahme durchzuführen.

[0008] Werden mehr als zwei Qualitäten oder Qualitätsklassen für die Sortierung definiert, empfiehlt sich die Zuführung von Werkstücken weiterer Qualitätsklassen in wenigstens eine zusätzliche Speichereinrichtung. Hierdurch kann eine Vorsortierung der übrigen Qualitäten gleichzeitig mit der Ausscheidung einer ersten Qualität für die Weiterverarbeitung durchgeführt werden. Ein nachträgliches, erneutes Sortieren der rückgeführten Qualitäten kann so vermieden und die Sortierung damit noch effizienter durchgeführt werden. Möglich ist auch eine mehrfache Unterteilung der Speichereinrichtung in Teilabschnitte und eine Sortierung bzw. ein Ablegen der weiteren Qualitäten in entsprechend zugeordnete Teilabschnitte. Das Ablegen kann hierbei auch automatisiert durchgeführt werden.

[0009] Als vorteilhaft erweist sich, wenn die Sortierung der Werkstücke in die Qualitätsklassen automatisiert oder in einer Sichtprüfung durchgeführt wird. Hierbei kann eine visuelle Kontrolle der Werkstücke durch einen entsprechend geschulten Mitarbeiter oder durch ein Videosystem mit angeschlossener Auswerteeinheit durchgeführt werden. Bei Schnitthölzern wird beispielsweise eine Kontrolle auf Astigkeit, Fasemeigung, Jahrringbreite, Risse und sonstige Fehlstellen durchgeführt und überprüft, ob das jeweilige Werkstück den Ansprüchen der entsprechenden Norm oder den sonstigen Sortierkriterien gerecht wird. Es ist in diesem Zusammenhang weiter vorgesehen, dass eine qualitätsklassenabhängige Markierung der Werkstücke erfolgt, um mit dem jeweiligen Werkstück der entsprechenden Qualitätsklasse entsprechend weiterverfahren zu können, d.h. um eine Rückführung des Werkstückes in die Speichereinrichtung oder eine Weiterführung zu einer Bearbeitungsstation durchführen zu können. Hierzu wird günstigerweise in einem weiteren Verfahrensschritt durch eine entsprechend konfigurierte Erfassungseinheit eine Erkennung der Markierung durchgeführt und das Werkstück anhand der Markierungen automatisch zur Rückführung in eine oder mehrere Speichereinrichtung(en) oder zur Zuführung zu einer Bearbeitungsstation zugeteilt. Als vorteilhaft erweist es sich hierbei, wenn die Rückführung über ein Sortierrad und/oder eine Linearfördervorrichtung erfolgt.

[0010] Von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist eine Anlage zur Sortierung von Werkstücken und hierbei insbesondere zur voll- oder halbautomatischen Sortierung von Schnitthölzern, die sich vorzugsweise für den Einsatz in einem wie oben beschriebenen Verfahren eignet. Die Anlage umfasst dabei wenigstens eine Speichereinrichtung für die Werkstücke, eine der Speichereinrichtung zugeordnete Zuführvorrichtung für die Werkstücke, eine Sortiereinrichtung für die Werkstücke, eine Rückführvorrichtung für Werkstücke zur Speichereinrichtung und eine Zuführvorrichtung für Werkstücke zu einer Bearbeitungsstation. Als empfehlenswert erweist es sich, wenn die Anlage zusätzlich eine der Zuführvorrichtung zu- oder nachgeordnete Vereinzelungsvorrichtung für die Werkstücke aufweist, so dass die Werkstücke einzeln und geordnet an die Zuführvorrichtung weitergegeben werden können. Es werden so Produktionsausfälle aufgrund von Materialstaus vermieden.

[0011] Zwar ist in einer einfachen Ausgestaltung der Anlage eine Sortierung der Werkstücke durch entsprechend geschultes Bedienpersonal nach visueller Ansprache jedes Werkstückes und anschließender Zuordnung zu einer Qualitätsklasse vorgesehen, bevorzugt ist jedoch eine automatisierte Sortiereinrichtung für die Einteilung an der Anlage vorhanden. Hierbei wird jedes Werkstück beispielsweise mit einem Videoaufzeichnungs- oder Scannersystem einzeln und allseitig erfasst, das Bild anschließend mit einer entsprechenden Sortiersoftware ausgewertet und das Werkstück dann in die jeweilige Qualitätsklasse eingeteilt. Die Verwendung eines automatisierten Systems ermöglicht eine fehlerfreie Sortierung in sehr kurzer Zeit. Zudem kann so eine genaue Dokumentation der Produktion durchgeführt werden.

[0012] Besonders im Zusammenhang mit der automatischen Sortierung, aber auch bei visueller Sortierung durch das Bedienpersonal, wird es als günstig angesehen, wenn der Sortiereinrichtung eine Vorrichtung zur Markierung der Werkstücke in Abhängigkeit von definierten Sortierkriterien und zur Aktivierung der Rückführ- oder der Zuführvorrichtung zugeordnet ist, und die Rückführ- und/oder die Zuführvorrichtungen gleichzeitig eine Erkennungseinrichtung für die Markierung aufweisen. Eine Markierung der Werkstücke kann dabei bei automatischer Sortierung digital und berührungsfrei erfolgen. Möglich ist allerdings auch die Anbringung einer maschinenlesbaren Markierung, beispielsweise eines Barcode, am Werkstück, die anschließend mit einem entsprechenden Lesegerät an der Rückführ-oder der Zuführvorrichtung ausgelesen wird.

[0013] Als vorteilhaft wird angesehen, wenn die Rückführvorrichtung als Sortierrad und/oder Linearfördervorrichtung ausgebildet ist. Die Verwendung eines Sortierrades erlaubt ein Wenden des Werkstückes und die gleichzeitige Übergabe an die Speichereinrichtung oder eine Weitergabe an eine Fördervorrichtung zum Transport des Werkstückes in die Speichereinrichtung. Generell bietet sich als Zuführvorrichtung auch die Verwendung eines Linearförderers an, da hier u.U. eine Verbringung des Werkstückes über eine längere Strecke bis zu einer Bearbeitungsstation notwendig ist. Das Sortierrad oder der Linearförderer können Mitnehmer oder Greifer aufweisen und das Werkstück einzeln oder gebündelt aufnehmen und weiterfördern.

[0014] Als Bearbeitungsstation weist die Anlage günstigerweise eine Stapelmaschine, eine Verpackungsmaschine oder eine Vorrichtung zur Weiterbearbeitung der Werkstücke, insbesondere eine Säge, auf. Werden Werkstücke identifiziert, die sich aufgrund mangelhafter Qualität keinen Sortierkriterien unterwerfen lassen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn an oder in der Anlage eine Aufnahmevorrichtung für Ausschussware vorgesehen ist. In dieser werden die mangelhaften Werkstücke, beispielsweise Schnittholz, das sich nur noch für die thermische Verwertung oder zur Verarbeitung in Holzwerkstoffen wie Faser- oder Spanplatten eignet, gesammelt, um anschließend gebündelt aus der Aufnahmevorrichtung entnommen zu werden.

[0015] Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1

eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage in Seitenansicht.

[0016] Fig. 1 zeigt eine Anlage 10 zur halbautomatischen Sortierung von Holzbrettern. Die Anlage 10 umfasst dabei wenigstens eine Speichereinrichtung 11 für die Bretter, die von einer Säge (nicht dargestellt) kommend in eine der Fallboxen 13 der Speichereinrichtung 11 abgelegt werden. Im Ausführungsbeispiel weisen die Fallboxen 13 bodenseitige Klappen 14 auf, über die eine Entladung auf einen unter der Speichereinrichtung 11 verlaufenden Entladequerförderer 15 erfolgt. Vom Entladequerförderer 15 werden die Bretter einer Vereinzelungsvorrichtung 16 zugeführt, in der die lose gestapelt aus der Fallbox 13 entnommenen Bretter durch Abschieben einzeln an die nachgeordnete Sortiereinrichtung 17 herangeführt werden. In der in Fig. 1 dargestellten Anlage 10 erfolgt eine visuelle Prüfung der Bretter und eine Zuordnung zu verschiedenen Qualitätsklassen. Von der Sortiereinrichtung 17 werden die Bretter weitergefördert und in Abhängigkeit von der Zuordnung von einem Sortierrad 18 erfasst und auf eine Rückführvorrichtung 19 abgelegt, oder an eine Zuführvorrichtung 20 übergeben, die die Bretter einer Stapelanlage 33 zuführt.

[0017] Die Rückführvorrichtung 19 umfasst ein oberhalb der Anlage geführtes Förderband 21, auf dem die einzelnen Bretter vom Sortierrad 18 abgelegt werden. Über das Förderband 21 werden die Bretter an einen Linearförderer 22 weitergegeben, der die Bretter zur jeweils definierten Fallbox 13 transportiert. Die Anlage 10 ermöglicht so eine Sortierung von Brettern oder sonstigen Werkstücken in zwei oder mehr Qualitätsklassen, wobei eine erste Qualität direkt der Weiterbearbeitung, Stapelung oder Verpackung zugeführt wird, wohingegen die zweite und jede weitere Qualität in einer vorab definierten Fallbox 13 gesammelt und von dort aus der Weiterverarbeitung zugeführt wird. Es kann aber beispielsweise auch in einem ersten Sortiervorgang eine erste Qualität aussortiert werden. Die übrigen Qualitäten, die die Anforderungen an die erste Qualität nicht erfüllen, werden unsortiert in die Speichereinrichtung 11 zurückgeführt und in einem weiteren Sortiervorgang emeut und unter neuen Qualitätskriterien sortiert.

[0018] In der visuellen Prüfung werden die Bretter durch einen Sortierer 23 markiert und damit entweder zur Rückführung oder zur Weiterbearbeitung eingeteilt. Eine Markierung der Werkstücke kann dabei digital und berührungsfrei erfolgen, des Weiteren kann aber auch eine maschinenlesbare Markierung beispielsweise mit einem Barcode am Werkstück angebracht werden. Eine dem Sortiertisch 24 nachgeordnete Erkennungseinrichtung 25 erfasst die Markierung und aktiviert entweder das Sortierrad 18 oder die Zuführvorrichtung 20. Das Sortierrad 18 weist Mitnehmer 12 auf, die die Bretter einzeln aufnehmen und weiterfördern.

[0019] Neben einer visuellen Ansprache jedes Werkstückes und anschließender Zuordnung zu einer Qualitätsklasse durch den Sortierer 23 ist ebenfalls denkbar, dass eine automatisierte Sortiereinrichtung 17 für die Einteilung vorgesehen ist. Hierbei wird jedes Werkstück beispielsweise mit einem Videoaufzeichnungs- oder Scannersystem einzeln und allseitig erfasst, das Bild anschließend mit einer entsprechenden Sortiersoftware ausgewertet und das Werkstück dann in die jeweilige Qualitätsklasse eingeteilt. Die Verwendung eines automatisierten Systems ermöglicht eine fehlerfreie Sortierung in sehr kurzer Zeit. Zudem kann so eine genaue Dokumentation der Produktion durchgeführt werden.

[0020] Werden Bretter identifiziert, die sich aufgrund mangelhafter Qualität für keine höherwertigen Verwendungen eignen, so werden diese durch den Sortierer 23 ebenfalls markiert und fallen in die unterhalb der Anlage 10 angeordnete Aufnahmevorrichtung 26 für Ausschussware. Die Aufnahmevorrichtung 26 umfasst zwei Bunker 27, in die die Bretter nach automatischem Öffnen einer Luke 28 in der Zuführvorrichtung 20 fallen. In den Bunkern 27 sind im Ausführungsbeispiel Transportwägen 32, die nach Art einer Güterlore ausgeführt sind, aufgestellt. Diese können durch Flurförderzeuge aus den Bunkern 27 entnommen werden, um die gesammelten Bretter an die Verwertung beispielsweise in Holzwerkstoffen weiterzugeben.

[0021] Am Ende der Anlage steht eine Stapelanlage 33, in der Bretterlagen gleicher Qualität zu Stapeln 29 zusammengefasst und mit einem Transportfahrzeug 30 in eine Trocknungsanlage weitertransportiert werden. In einer der Stapelanlage 33 vorgelagerten weiteren Station 31 der Anlage 10 werden zur Verbesserung der Trocknung Abstandslatten auf die Bretterlagen aufgelegt.

Bezugszeichenliste

[0022] 

10 =

Anlage

11 =

Speichereinrichtung

12 =

Mitnehmer

13 =

Fallbox

14 =

Klappe

15 =

Entladequerförderer

16 =

Vereinzelungsvorrichtung

17 =

Sortiereinrichtung

18 =

Sortierrad

19 =

Rückführvorrichtung

20 =

Zuführvorrichtung

21 =

Förderband

22 =

Linearförderer

23 =

Sortierer

24 =

Sortiertisch

25 =

Erkennungseinrichtung

26 =

Aufnahmevorrichtung

27 =

Bunker

28 =

Luke

29 =

Stapel

30 =

Transportfahrzeug

31 =

Station

32 =

Transportwagen

33 =

Stapelanlage

Ansprüche

1. Verfahren zur Sortierung von Werkstücken, insbesondere Schnitthölzern umfassend die Schritte:

- Entnahme der Werkstücke aus einer Speichereinrichtung (11),

- Zuführen der Werkstücke zu einer Erfassungsvorrichtung (25) für die Werkstückqualität,

- Sortierung der Werkstücke in verschiedene Qualitätsklassen,

- Rückführung der Werkstücke einer ersten Qualitätsklasse in die Speichereinrichtung (11), und

- Zuführung der Werkstücke einer zweiten Qualitätsklasse zu einer Bearbeitungsstation (33) in Abhängigkeit von der Sortierung.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entnahme von gestapelten Werkstücken aus der Speichereinrichtung (11) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor der Sortierung der Werkstücke eine Vereinzelung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung von Werkstücken weiterer Qualitätsklassen in zusätzliche Speichereinrichtungen (11) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sortierung der Werkstücke in die Qualitätsklassen automatisiert oder in einer Sichtprüfung durchgeführt wird und wobei insbesondere eine qualitätsklassenabhängige Markierung der Werkstücke erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Erkennung der Markierung durchgeführt wird und die Rückführung der Werkstücke in die Speichereinrichtung(en) (11) oder die Zuführung der Werkstücke zur Bearbeitungsstation (33) anhand der Markierungen automatisiert durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rückführung über ein Sortierrad (18) und/oder eine Linearfördervorrichtung erfolgt.

8. Anlage (10) zur Sortierung von Werkstücken, insbesondere Schnitthölzern, vorzugsweise in einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 7, umfassend:

wenigstens eine Speichereinrichtung (11) für die Werkstücke,

eine der Speichereinrichtung (11) zugeordnete Fördervorrichtung (22) für die Werkstücke, eine Sortiereinrichtung (17) für die Werkstücke,

eine Rückführvorrichtung (19) für Werkstücke zur Speichereinrichtung (11) und eine Zuführvorrichtung (20) für Werkstücke zu einer Bearbeitungsstation (33).

9. Anlage (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine der Zuführvorrichtung (20) nachgeordnete Vereinzelungsvorrichtung (16) für die Werkstücke vorgesehen ist.

10. Anlage (10) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine automatisierte Sortiereinrichtung (17) vorgesehen ist.

11. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sortiereinrichtung (17) eine Vorrichtung zur Markierung der Werkstücke in Abhängigkeit von definierten Sortierkriterien und zur Aktivierung der Rückführvorrichtung (19) oder der Zuführvorrichtung (20) zugeordnet ist und die Rückführvorrichtung (19) und/oder die Zuführvorrichtung (20) eine Erkennungseinrichtung (25) für die Markierung aufweisen.

12. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rückführvorrichtung (19) als Sortierrad (18) und/oder Linearfördervorrichtung ausgebildet ist.

13. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Bearbeitungsstation (33) eine Stapelmaschine, eine Verpackungsmaschine oder eine Vorrichtung zur Weiterbearbeitung der Werkstücke, insbesondere eine Presse für die Bildung von Holzverbundwerkstoffen oder eine Säge vorgesehen ist.

14. Anlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Aufnahmevorrichtung (26) für Ausschussware vorgesehen ist.

Zeichnung