CN116981551A - 加工设备以及用于运行加工设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加工设备以及一种用于运行加工设备的方法。这种加工设备尤其是木材加工机器，其设立用于加工由木材、人造板或复合材料制成的工件。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工设备以及用于运行加工设备的方法。这种加工设备尤其是木材加工机器，其设立用于加工工件，所述工件由木材、人造板或复合材料制成。这种木材加工机器尤其使用在家具元件和建筑元件工业的领域中。
背景技术
在现有技术中已知以下设备，借助其可以执行在用于对工件覆层的加工过程中的工艺监控和调节。
例如，EP 3 572 196 A1示出用于将覆层材料抵靠板状或板条状的工件压紧的压紧设备。所述压紧设备包括压紧辊以及支架，所述支架将压紧辊围绕轴线可转动地支承。此外，提出一种力调整装置，其设计用于控制或调节力，借助所述力将压紧辊抵靠覆层材料按压。
即使这种设备证明是适合的，其到加工设备中的集成也带来结构方面的耗费，因为已经存在的机器结构必须被扩展以集成相应的传感装置。在此，可支配的结构空间必须被充分利用，使得加工设备的功能性和运行安全性不被损害。这可能由于类似加工设备的变形多样性而造成高的挑战。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种加工设备，其在小的结构调整和/或小的附加的安装耗费的情况下保证改进的工艺监控。
这种加工设备在权利要求1中描述。其他优选的实施方式在从属权利要求叙述。此外，本发明提供一种用于运行加工设备的方法。
本发明基于的认识是，基于对在加工设备的构件上的弹性变形的测量可以进行对在加工期间引起的力的推断并且基于在加工设备的运行中的探测可以进行工艺监控和/或对加工过程的调节。加工设备的借助应变测量评估的构件在此不必特别地被改型。更确切地说，这种构件可以配设有用于检测弹性变形的传感器，例如应变测量传感器，尤其应变计、压电传感器、电容传感器、光学传感器或电感传感器或由这种传感器评估，而不改变构件的尺寸和设计方案。因此，相应的构件的机械特征，如强度和刚性保持相同或基本上相同。
可以省略在运行期间的负载情况的进一步计算，这在加工设备的结构构件改变的情况下是必要的。此外，这些处理方法也允许加工设备的改装，因为仅须替换特定的、结构上类似的或相同的构件或仅须补充应变测量传感器。
根据本发明，提供一种加工设备，其包括：加工单元、承载加工单元的支架、用于检测支架的变形的传感器、和控制装置，所述控制装置设立用于基于传感器的测量值调节加工单元的定位。
通过加工单元的定位可以提高加工单元的使用寿命，因为保证加工单元的优化的使用。此外，可以通过调节加工单元的位置改进加工质量。
优选的是，可借助于驱动器，尤其液压缸、气动缸、螺杆或线性驱动器移动支架。因此，可以通过控制装置实施对加工单元的定位的调节。
优选的是，将传感器施用在支架上。因此，可以在紧邻的环境中或在支架上进行测量。
优选的是，传感器是应变测量传感器，尤其是应变计、压电传感器、电容传感器、光学传感器或电感传感器。因此，可以检测应变，而不改变构件的尺寸和设计方案。
根据另一实施方式提出，设有发送装置，其用于将由传感器检测的测量值传输到中央存储装置，尤其云端。根据传送到中央存储装置的数据，例如可以在操作员处生成附加的信息。因此，可以为通过控制装置本地地保证的对加工单元的定位的调节扩展另外的功能。此外，保存在中央存储装置中的测量值可以用于机器学习。
在另一目标方向上，提供一种方法，所述方法设计用于运行加工设备，其中加工设备具有加工单元、承载加工单元的支架、以及用于检测支架的变形的传感器。所述方法包括以下步骤：借助于传感器检测支架的变形；并且基于由传感器检测的测量值定位加工单元。
通过在方法的范围内定位加工单元，可以提高加工单元的使用寿命，因为保证优化地使用加工单元。此外，通过对加工单元的位置的调节可以改进加工质量。
根据一个实施方式提出，传感器是应变测量传感器，尤其是应变计、压电传感器、电容传感器、光学传感器或电感传感器。
优选的是，将由传感器检测的测量值传送至中央存储装置，尤其云端。根据传送到中央存储装置上的数据例如可以在操作员处生成附加的信息。因此，可以为通过控制装置本地地保证的对加工单元的定位的调节扩展另外的功能。此外，可以将保存在中央存储装置中的测量值用于机器学习。
还可以提出，基于由传感器检测的测量值通知操作员。例如，可以为操作员显示加工单元的位置与期望值的实际偏差。
附图说明
其他特征和优点从实施方式的参照附图的以下说明得出。
图1示出根据本发明的加工设备的第一实施方式的示意图。
图2示出根据本发明的加工设备的第二实施方式的示意图。
图3示出根据本发明的加工设备的第三实施方式的示意图。
具体实施方式
在不同图中提及的相同的附图标记命名相同的、彼此对应的或功能上类似的元件。
根据第一实施方式，作为加工设备的实例，描述覆层设备100，其用于对板状的工件的窄侧覆层。这种工件例如可以由木材或人造板制成。覆层设备100在图1中以示意俯视图示出。
为了对工件W覆层尤其使用条形的覆层材料，所述覆层材料可以设有可活化的附着层。替选地，工件W的要覆层的侧或覆层材料设有黏附剂。条形的覆层材料，也称作为封边带，可以由塑料制成，或例如是贴面材料。
工件W在覆层过程期间借助(未示出的)传送装置相对于覆层设备100移动。在此，借助于上部压力将工件W抵靠传送装置按压进而保持在夹紧状态中，使得在此情况下防止工件W滑落。
覆层设备100包括一个压紧辊110以及多个保压辊120，其安装在可移动的支架130上。支架130可借助于气动缸140调整，以便将压紧辊110和保压辊120移动到预定位置中，在所述预定位置中压紧辊110和保压辊120应当将覆层材料按压到工件W上。压紧辊110的位置与(未示出的)用于引导工件W的止挡相关地被确定，更确切地说与要施加在工件W的窄侧上的覆层材料的厚度相关地被确定。
在覆层过程期间，受压紧力影响地，将机械应力传递到支架130中，所述支架由于力作用而弹性地变形。
变形可以通过应变测量传感器150探测，所述应变测量传感器固定在支架130的部段上。因为，支架130的尺寸和设计方案对应于没有集成应变测量传感器150的支架的尺寸和设计方案，所以支架130也可以改装为用于已经存在的覆层设备100的改装件。
通过借助应变测量传感器150求取的测量值可以定量地求取压紧辊110以及保压辊120的压紧力。测量值可以由控制装置在调节气动缸140(驱动器)时被使用，使得始终提供恒定的压紧力。以这种方式保证质量方面高品质的覆层结果。在覆层设备100的运行中也可以及早地识别不均匀性，使得可以相应地规划维护间隔。
此外，覆层设备100包括发送装置，其用于将由传感器150检测的测量值传输至中央存储装置，尤其云端。因此，可以中央地记录测量值并且在需要时将测量值进一步评估。
根据第二实施方式，作为加工设备的另一实例，描述覆层设备100a，所述覆层设备在固定式技术设备的领域中使用。在此涉及所谓的键控设备，其相对于固定的工件引导，以便在相对运动期间将覆层材料施加在这种工件的窄侧上。
覆层设备100a包括安装在滑块160a上的压紧辊110a，其中滑块160a由支架130a承载。支架130a借助于线性驱动器140a可相对于梁形的承载元件170a移动。
在支架130a上施用应变测量传感器150a，其设立用于探测支架130a的部段的变形。由应变测量传感器150a求取的测量值可以由覆层设备100a的控制装置记录和处理。
在覆层过程期间，滑块160a相对于支架130a沿竖直方向移动进而将压紧辊110a沿竖直方向定位。此外，支架130相对于梁形的承载元件170a移动，所述承载元件可相对于床身移动，进而压紧辊110a沿着要覆层的工件被引导。
通过借助应变测量传感器150a求取的测量值可以定量地求取压紧辊110a的压紧力。测量值可以由控制装置在调节线性驱动器时用于调整支架130a，使得始终提供恒定的压紧力。
根据第三实施方式，作为加工设备的另一实例，示出CNC加工机器100b，所述CNC加工机器具有可相对于床身移动的、梁形的支架130b，在所述支架上施用应变测量传感器150b。
在支架130b上可移动地安装滑块160b，所述滑块容纳加工设备110b(加工单元)。加工设备110b包括切削加工的加工刀具，例如铣刀。在加工工件时，加工刀具与工件形成接合。
支架130可借助于线性驱动器140b相对于床身(未示出)移动。
由于在加工过程期间的动态和静态的力，所述力由加工刀具接合在工件上引起，支架130b可能弹性地变形。由于变形，刀具中心点的位置(TCP：Tool-Center-Point)与在机器的静止状态中校准的位置不同。刀具中心点TCP的弹性变形可以借助于应变测量传感器150b传感地检测，使得可以调节用于移动支架130b的驱动器，以补偿改变的刀具中心点TCP。以这种方式，将刀具中心点TCP再调节，使得所述刀具中心点对应于校准的位置。
结合上述实施方式描述用于检测支架的弹性变形的应变测量传感器。附加地，支架可以设有一个或多个温度传感器，以便使应变测量传感器的测量结果可靠。
对于本领域技术人员清楚的是，各个分别在不同实施方式中描述的特征也可以在唯一的实施方式中实施，只要这些特征不是结构上不兼容的。相同地，在各个实施方式的范围内所描述的不同特征也可以在多个实施方式中单独地或以任意适合的子组合形式设置。
Claims (10)
1.一种加工设备(100、100a、100b)，包括：
加工单元(110、110a、110b)，
支架(130、130a、130b)，所述支架承载所述加工单元(110、110a、110b)，
传感器(150、150a、150b)，用于检测所述支架的变形，和
控制装置，所述控制装置设立用于基于所述传感器(150、150a、150b)的测量值调节所述加工单元(110、110a、110b)的定位。
2.根据权利要求1所述的加工设备(100、100a、100b)，其中所述加工单元是压紧辊或用于切削加工的加工机组，尤其是铣削机组、钻孔机组或磨削机组。
3.根据上述权利要求中任一项所述的加工设备(100、100a、100b)，其中能够借助于驱动器(140)，尤其液压缸、气动缸、线性驱动器、电机械驱动器或机械驱动器尤其齿条或螺杆来移动所述支架(130、130a、130b)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的加工设备(100、100a、100b)，其中所述传感器(150、150a、150b)施用在所述支架(130、130a、130b)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的加工设备(100、100a、100b)，其中所述传感器(150、150a、150b)是应变测量传感器，尤其是应变计、压电传感器、电容传感器、光学传感器或电感传感器。
6.根据上述权利要求中任一项所述的加工设备(100、100a、100b)，还包括发送装置，所述发送装置用于将由所述传感器(150、150a、150b)检测的测量值传输至中央存储装置，尤其云端。
7.一种用于运行加工设备(100、100a、100b)的方法，其中所述加工设备具有加工单元(110、110a、110b)、支架(130、130a、130b)以及传感器(150、150a、150b)，所述支架承载所述加工单元(110、110a、110b),所述传感器用于检测所述支架(130、130a、130b)的变形，所述方法包括以下步骤：
借助于所述传感器(150、150a、150b)检测所述支架(130、130a、130b)的变形，
基于由所述传感器(150、150a、150b)检测的测量值定位所述加工单元(110、110a、110b)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述传感器(150、150a、150b)是应变测量传感器，尤其是应变仪、压电传感器、电容传感器、光学传感器或电感传感器。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法，其中将由所述传感器(150、150a、150b)检测的测量值传送至中央存储装置，尤其云端。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中基于由所述传感器(150、150a、150b)检测的测量值通知操作员。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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