DE102008009842A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit von Platten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit von Platten Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zur messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffe oder Leichtmetalle, wird eine Kante der bearbeiteten Platte über ihre Länge hinweg mittels einer Messanordnung unter einem Anstellwinkel von 45° abgegriffen und erfasst und die daraus resultierenden Messwerte dieser Messanordnung werden ausgewertet. Damit bei einem derartigen Verfahren ein reproduzierbarer und vergleichbarer Messwert für die Kantenschartigkeit erzeugt werden kann, so dass aufgrund dieses Messwertes die erreichbare Schnittqualität einer Bearbeitungsmaschine bewertet und dokumentiert und/oder mit Hilfe dieses Messwertes der optimale Zeitpunkt zum Wechseln des eingesetzten Werkzeugs bestimmt werden kann, ist vorgesehen, dass die Kante der Platte optisch in der Weise abgegriffen wird, dass eine Berührungslinie zwischen der abzugreifenden Kante und einer ebenen Anlagefläche durchleuchtet wird und dass die sich aufgrund von Lichtspaltabschnitten längs der Berührungslinie ergebenden Helligkeitswerte erfasst werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffe oder Leichtmetalle, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. den des Anspruches 9.
  • Bei der Bearbeitung von Platten aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, beispielsweise beschichteten Holzwerkstoffen kann an den Kanten der Schmalflächen der Beschichtungswerkstoff mehr oder weniger ausbrechen. Die Größe dieser Ausbrüche bzw. Scharten ist das entscheidende Qualitätskriterium eines Bearbeitungsprozesses (Sägen, Fräsen oder dergleichen). An der Kantenschartigkeit kann die Qualität der Bearbeitungsmaschine oder des Werkstoffs quantifiziert oder auch Werkstoffe bei gleichem Bearbeitungsprozess miteinander verglichen werden. Auch kann der Zeitpunkt bestimmt werden, zu dem das eingesetzte Werkzeug zu wechseln ist. Beispielsweise kann bei der Bearbeitung von Fußbodenpanelen mit teuren Diamantfräsern durch einen optimalen Werkzeugwechselzeitpunkt ein hohes wirtschaftliches Potential erschlossen werden.
  • Bislang gibt es keine wirtschaftliche oder technisch sinnvoll einsetzbare Messanordnung, um die Kantenschartigkeit objektiv zu beurteilen. Maschinenhersteller und Werkstoff- bzw. Holzbearbeiter sind auf den subjektiven Vergleich von Schnittproben durch Sichtprüfung angewiesen.
  • Bekannt ist das sog. EQUAM-Messgerät, das an der Technischen Universität Braunschweig entwickelt wurde und das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 9 folgend arbeitet und ausgebildet ist. Bei diesem bekannten Messgerät besitzt die Messanordnung einen Taster in Form einer federnden Messschneide, die mechanisch tastend die abzugreifende Kante der betreffenden Platte abfährt. Die Messanordnung besitzt an der Messschneide einen Dehnungsmessungsstreifen, über den die Auslenkung der Messschneide aufgezeichnet wird. Diese im wesentlichen rein mechanisch arbeitende Messanordnung ist relativ träge, so dass mit dieser Messanordnung nur sehr kleine Messgeschwindigkeiten aufgrund der mechanischen Abtastung erzielbar sind. Würde die Messgeschwindigkeit gesteigert werden, so ist diese Messanordnung mechanisch nicht mehr in der Lage, den Kantenausbrüchen zu folgen. Außerdem kann mit diesem bekannten Messgerät trotz der Ausführung des Tasters in Schneidenform nicht jeder Ausbruch korrekt gemessen werden, da die Messschneide nicht in jede Scharte eindringen kann. Außerdem besteht durch die Messschneide eine potentielle Gefahr dahingehend, dass die gefertigte Kante beschädigt wird. Ein weiterer Nachteil stellt das mechanische Einschwingverhalten der Messschneide dar, so dass zu Beginn und am Ende des Werkstücks kein sinnvoller Kantenschartigkeitsmesswert generiert werden kann, da die Messschneide eine gewisse Zeit benötigt, in der sie einschwingt. Wird diese Messanordnung an der Bearbeitungsmaschine selbst verwendet, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass auch die Schwingungen der Bearbeitungsmaschine in die Messanordnung eingehen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffwerkstoffe oder Leichtmetallwerkstoffe, der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. bei der ein reproduzierbarer und vergleichbarer Messwert für die Kantenschartigkeit erzeugt werden kann, so dass aufgrund dieses Messwertes die erreichbare Schnittqualität einer Bearbeitungsmaschine bewertet und dokumentiert und/oder mit Hilfe dieses Messwertes der optimale Zeitpunkt zum Wechseln des eingesetzten Werkzeugs bestimmt werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 bzw. die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale vorgesehen.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist erreicht, dass die Messung in einfacher Weise mittels Durchleuchtung eines Linienbereichs zwischen abzugreifender Kante und einer Anlagefläche durchführbar ist, so dass das eigentliche Messproblem auf eine einfach auszuwertende Schwarzweiß-Abbildung reduziert werden kann. Auf diese Weise ergibt sich ein reproduzierbarer Messwert, mit welchem nach Auswertung eine qualitative Aussage über die Kantenschartigkeit unmittelbar und/oder mittelbar über die Abnutzung des betreffenden Werkzeugs getroffen werden kann.
  • Aus der DE 199 60 653 A1 ist zwar ein optisches Verfahren, das im Durchlichtverfahren arbeitet, bekannt, mit dem die Kante eines sehr dünnen Gegenstandes, wie Papier, Folie und dergleichen, erfasst wird, jedoch handelt es sich dabei nicht um das Erfassen einer Kantenschartigkeit, sondern darum, mit Hilfe der aufgenommenen Lichtintensität festzustellen, dass bzw. wo der sehr dünne Gegenstand sich befindet.
  • Aus der DE 197 58 214 A1 ist zwar eine optische Messeinrichtung zur Bestimmung der Kantenposition bekannt, jedoch handelt es sich dort nicht um ein berührendes Messverfahren. Die zu messende Kante oder ein Drehteil wird in einen Laserlichtstrahl eingeschwenkt und dann die Messung ausgewertet.
  • Schließlich ist es aus der DE 10 2005 032 244 A1 bekannt eine Laserlinie auf ein Bauteil zu projizierten und mit einer Kamera zeilenweise zunehmen. Da die Laserlinie schräg auf die Oberfläche aufgebracht wird, muss je nach Werkstückdicke eine andere Zeile der Kamera ausgelesen werden, da sich der Punkt der Laserlinie entlang der Kante durch die unterschiedliche Werkstückhöhe verschiebt. Dies muss aufwändig kompensiert werden, indem die Werkstückdicke korrigiert oder fest eingestellt wird.
  • Mit den Merkmalen nach Anspruch 2 oder 3 können, die durch einen möglichen Spalt durchtretenden Helligkeitswerte in einfacher Weise erfasst werden.
  • Mit den Merkmalen nach Anspruch 4 ist erreicht, dass die Auswertung der Messungen in einfacher Weise zu der Schwarzweiß-Beurteilung führt. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu ergeben sich aus den Merkmalen des Anspruchs 5 und/oder 6.
  • Ein die Kantenqualität bestimmender Messwert ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 7.
  • In bevorzugter Ausgestaltung wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 zur objektiven Qualifizierung der Kantenschartigkeit der Messerwert mit einer empirisch ermittelten Eichkurve verglichen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in unterschiedlicher Weise konstruktiv ausgestaltet sein.
  • In vorteilhafter Weise wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 eine Lichtquelle mit homogener Lichteinstrahlung verwendet, was beispielsweise mittels einer Leuchtdiode (LED) oder eines Lasers erfolgen kann; auch könnte beispielsweise eine übliche Halogenlampe Verwendung finden. In bevorzugter Weise werden gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 zwei oder mehrere Leuchtdioden verwendet, die an einem transparenten Plättchen fixiert sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Merkmale nach Anspruch 12 und/oder 13 und/oder 14 Verwendung finden.
  • Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 sind bevorzugte optische Sensoren eine Kamera oder ein Liniensensor, wenn auch andere Sensoren, sie Scanner Verwendung finden können.
  • Zum Fixieren der entlang gleitenden Anlagefläche an der abzugreifenden Kante sind die Merkmale nach Anspruch 16 und/oder 17 vorgesehen. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Merkmale nach Anspruch 18 und/oder 19 vorzusehen. Mit den Merkmalen nach Anspruch 20 ist erreicht, dass die Messwerte bezüglich der Kantenschartigkeit in Abhängigkeit vom Weg, d. h. vom Ort längs der abzugreifenden Kante gemessen und ausgewertet werden können.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nach Anspruch 21 in Form eines Handgerätes ausgebildet sein, das nach der Bearbeitung bzw. dem Schneiden der Platte von Hand längs der zu untersuchenden Kante verfahren werden kann, wobei vorzugsweise die Merkmale nach Anspruch 22 vorgesehen sind.
  • Es ist auch möglich, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 23 die Vorrichtung unmittelbar einer Bearbeitungsmaschine zuzuordnen und an dieser fest zu installieren.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Computerprogramm nach den Merkmalen des Anspruchs 24, wobei zweckmäßigerweise Speichermedien nach Anspruch 25 vorgesehen sind.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
  • 1 in perspektivischer schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit von Platten aus beschichtetem oder unbeschichtetem Werkstoff,
  • 2 eine Vorderansicht gemäß Pfeil II der 1,
  • 2A in detaillierter Darstellung die Ausbildung eines optischen Senders,
  • 3 eine Seitenansicht gemäß Pfeil III der 2,
  • 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der 2 und
  • 5A und 5B in Schwarzweiß-Bilder überführte gutes bzw. schlechte Ergebnisse einer Kantenschartigkeitsmessung mit der Vorrichtung nach 1.
  • Die in den 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung 10 dient zur Messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten 11 aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffe oder Leichtmetalle. Dabei ist die bevorzugte Verwendung die Messung der Kantenschartigkeit von beschichteten und unbeschichteten Holzplatten und Holzwerkstoffplatten sowie Fußbodenpanelen.
  • Die Vorrichtung 10 kann dabei als Handgerät gemäß 1 oder als Maschinengerät, das Teil oder Anbauteil einer Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer Fräsmaschine oder einer Teilesägemaschine ist, ausgeführt werden. Ein derartiges Maschinengerät ist hinter der Bearbeitungszone der Bearbeitungsmaschine angeordnet und misst die Kantenschartigkeit der betreffenden Kante oder Kanten nach oder während der Bearbeitung.
  • Die gemäß den 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung 10 in Form eines Handgerätes besitzt ein Gehäuse 12, das eine optische Messanordnung 13 aufweist und zu beiden Seiten dieser optischen Messanordnung 13 Führungselemente in Form von mit ihren Achsen 16 und 17 beim Ausführungsbeispiel im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnete Paare von Rollen 18 und 19 sowie 21 und 22 hält. Innerhalb des Gehäuses 12 sind eine der abzugreifenden Platte 11 zugewandte vordere Gehäusezwischenwand 23 und eine hintere Gehäusezwischenwand 24 angeordnet. Die horizontalen Achsen 16 der Rollen 18 und 19 durchdringen die beiden Zwischenwände 23 und 24 und sind in diesen gelagert und sind wie die vertikalen Achsen 17 der beiden Rollen 21 und 22 in einem Block 26 gehalten, der zwischen den beiden Zwischenwänden 23 und 24 angeordnet ist. Dabei sind die beiden Rollen 18 und 21 etwa einander gegenüberliegend und die Rollen 19 und 22 in Bewegungsrichtung der Vorrichtung 10 versetzt zueinander angeordnet, wobei der Abstand der beiden Rollen 18 und 19 größer ist als der der beiden Rollen 21 und 22. An den beiden äußeren Seitenflächen des Blocks 26 sind die Enden 27 eines bügelartigen Handgriffs 28 feststellbar gelagert. Der bügelartige Handgriff 28 verläuft somit von einem Längsende zum anderen des Gehäuses 12. Es versteht sich, dass die Achsen 16 und 17 auch winklig zueinander angeordnet und die Rollen 19 und 22 auch gegenüberliegend sein können.
  • Die hintere Gehäusezwischenwand 24 ist im oberen Bereich 31 vertikal und in einem Bereich unterhalb der Rollen 21 und 22 von der vorderen Gehäusezwischenwand 23 weg unter einem Winkel von vorzugsweise 45° abgebogen, wo sie als Platinen- und Sensorhalteplatte ausgebildet ist. Das untere freie Ende 33 der hinteren Gehäusezwischenwand 24 ist mit einer gewölbten Gehäuserückwand 34 verbunden. Nahe dem oberen Ende der hinteren Gehäusezwischenwand 24 ist auf der Achse 16 der Rolle 18 ein Drehgeber 36 vorgesehen, der mit der Rolle 18 drehfest verbunden ist.
  • Die optische Messanordnung 13 besitzt einen optischen Sender in Form einer Lichtquelle 37, einen optischen Empfänger bzw. Sensor 38 in Form einer Kamera, sowie eine Anlageleiste 39, die zwischen der Lichtquelle 37 und der Kamera 38 unter einem Winkel von vorzugsweise 45° zu der abzugreifenden Kante 14 der Platte 11 verläuft und an dieser Kante 14 anliegt. Die Anlageleiste 39, die mit ihrer ebenen Außenfläche 41 an der abzugreifenden Kante 14 anliegt, ist in Richtung der abzugreifenden Kante 14 mittels einer Druckfeder 42, die um einen stabförmigen Halter 43 angeordnet und in einer Bohrung gehalten ist, elastisch federnd vorgespannt. In der von der Anlageleiste 39 vorgegebenen 45° Neigung gegenüber der abzugreifenden Kante 14 sind auch der optische Sender 37 in Form der Lichtquelle als auch der optische Sensor 38 in Form der Kamera angeordnet. Dabei ist die Kamera 38 am unteren schrägen Bereich 32 der hinteren Gehäusezwischenwand 24 und die Lichtquelle 37 an der vorderen Gehäusezwischenwand 23 befestigt.
  • Es versteht sich, dass die schräge Anordnung der optischen Messanordnung 13 gegenüber der abzugreifenden Kante 14 der bearbeitenden Platte 11 auch einen von 45° abweichenden Winkel, beispielsweise im Bereich zwischen 30° und 60° bilden kann. Die Anordnung unter 45° ist optimal.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 37 durch Leuchtdioden (LED) 44 gebildet, sie kann aber auch als Laserlicht oder als einfache Halogenlampe ausgebildet sein. Auch der optische Sensor 38, der beim Ausführungsbeispiel durch eine Kamera gebildet ist, kann ein Scanner oder ein Liniensensor sein.
  • Wie 2A zeigt, ist beim Ausführungsbeispiel die Lichtquelle 37 durch drei in einer Reihe angeordnete Leuchtdioden 44 gebildet, die an bzw. in einem transparenten Plättchen 45 gehalten sind. Dabei ist das transparente Plättchen an seinem einen Ende mit einer rechtwinklig verlaufenden Stirnfläche 46 versehen, die mit drei übereinander angeordneten in Richtung der Längserstreckung des Plättchens verlaufenden Bohrungen 47 versehen ist, in denen die Leuchtdioden 44 gehalten sind. In einem der Stirnfläche 46 zugewandten Bereich einer Längskante 48 ist das Plättchen 45 in einen Halter 49, der an der vorderen Gehäusezwischenwand 23 befestigt ist, eingeklemmt. Das der Stirnfläche 46 abgewandte vordere Ende des transparenten Plättchen 45 ist mit einer unter 45° schrägen Stirnfläche 51 versehen, die die Lichtstrahlen der Leuchtdioden 44 zur unteren Längskante 52 umlenkt. Das Plättchen 45 ist allseits poliert, so dass das Licht der LED 44 innerhalb des Plättchens 45 total reflektiert wird und nur an der Stelle 54 aus dem Plättchen 45 austritt. Durch die Totalreflexion des Lichts wird eine weitgehend homogene Beleuchtung an der der Fläche 51 entgegengesetzten Fläche 55 erreicht.
  • Wie in 1 dargestellt, befindet sich die untere Längskante 52 des transparenten Plättchens 45 der Lichtquelle 37 gegenüber einer Berührungslinie 53 zwischen der ebenen Fläche 41 der Anlageleiste 39 und der abzugreifenden Kante 14 der bearbeiteten Platte 11. Auf der anderen Seite dieser Berührungslinie 53 befindet sich, wie erwähnt, der optische Sensor 38 in Form der Kammera.
  • Im folgenden sei das mit Hilfe der Vorrichtung 10 durchgeführte Verfahren zur Messung der Schartigkeit der abzugreifenden Kante 14 nach oder während der Bearbeitung einer Platte 11 beschrieben. Voraussetzung für die Messung ist eine Relativbewegung zwischen der Vorrichtung 10 und der bearbeiteten Platte 11, d. h. dass bei der als Handgerät ausgebildeten Vorrichtung 10 üblicherweise die Vorrichtung 10 längs der Kante 14 der Platte 11 verfahren wird, während dies dann, wenn eine Vorrichtung 10 an einer Bearbeitungsmaschine befestigt ist, umgekehrt der Fall sein wird. Es versteht sich, dass auch Bewegungsabläufe möglich sind, bei denen sich sowohl die Vorrichtung 10 als auch die Platte 11 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zueinander in die selbe Richtung oder gegenläufig bewegen.
  • Bei der in 1 dargestellten handbetätigten Vorrichtung 10 wird diese derart an die bearbeitete Seite der Platte 11 gesetzt, dass die an horizontalen Achsen 16 gehaltenen vertikalen Rollen 18, 19 auf der der abzugreifenden Kante benachbarten Oberfläche 15 der Platte 11 aufsitzen und während der Bewegung abrollen können und dass die an der vertikalen Achse 17 gehaltenen horizontalen Rollen 21 und 22 an der der abzugreifenden Kante 14 benachbarten Stirnfläche 20 anliegen und abrollen.
  • In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass die Führungsrollen auch durch Führungsgleitschuhe ersetzt sein können.
  • In diesem an die eine Kante 14 der zu bearbeitenden Seite der Platte 11 angesetztem Zustand der Vorrichtung 10 liegt die Anlageleiste 39 unter Wirkung der Druckfeder 42 an der abzugreifenden Kante 14 unter im wesentlichen Linienberührung an. Mit dem Zuschalten der Lichtquelle 37 der optischen Messanordnung 13 wird auf die Berührungslinie 53 ein homogenes Licht von der Lichtquelle 37 gebracht und damit die Berührungslinie 53 zwischen Anlageleiste 39 und Kante 14 durchleuchtet, was vom optischen Sensor 38 in Form der zugeschalteten Kamera aufgenommen wird.
  • Von der Kamera 38 werden die Helligkeitswerte der durch die Berührungslinie 53 durchscheinenden oder durchdringenden Lichtstrahlen erfasst, derart, dass entsprechend der Helligkeit die einzelnen Pixel der Abbildung weiß oder in verschiedenen Grauabstufungen oder schwarz erscheinen. Mit Hilfe einer Auswertungssoftware in einer Auswerteeinheit werden die den Graubabstufung zugrunde liegenden Helligkeitswerte unterhalb eines bestimmten Betrages als weiße Pixel und oberhalb dieses bestimmten Betrages als schwarze Pixel betrachtet, so dass im Ergebnis diese Durchleuchtungsmessung auf eine reine Schwarzweiß-Auswertung reduziert wird. Dabei wird diese Bewertung der Grauabstufungen zeilenweise senkrecht zur Kantenlängsrichtung vorgenommen. Ein derartiges auf schwarzweiß reduziertes Messergebnis ergibt sich aus den Bildern der 5A und 5B anhand einer Platte 11 mit guter bzw. schlechter Schnittkante 14.
  • Bei einer weiteren Auswertung der Messung in der Weise, dass die weißen Pixel zeilenweise addiert werden, wird ein Messwert generiert, mit dessen Hilfe eine Aussage über die Schartigkeit an einer beliebigen Stelle der abgegriffenen Kante 14 möglich ist. Dies ermöglicht eine Aussage über die Qualität der bearbeiteten Kante und oder über die Frage, ob das betreffende Werkzeug ausgewechselt werden sollte oder nicht. Diese Aussage wird zusätzlich dann möglich, wenn die zeilenweise generierten Messwerte aufsummiert werden.
  • Für ein erstmaliges Installieren einer derartigen handbetätigten oder ortsfest eingesetzten Vorrichtung 10 ist es zweckmäßig, eine Eichkurve dadurch zu erstellen, dass eine definierte Kante an einer metallischen Platte hergestellt und diese Kante mit der Vorrichtung 10 abgegriffen wird. Diese Kante ist mit einer Fase versehen, an der die Anlageleiste 39 der Vorrichtung 10 anliegt, wobei diese entsprechend der Fase Berührungsfläche mit Hilfe der optischen Messanordnung 13 der Vorrichtung 10 durchleuchtet wird. Die mit der Fase versehene Eichkante wird an verschiedenen Stellen mit definierten Vertiefungen von beispielsweise 1/100 bis 3/100 mm versehen, so dass sich einen in obiger Weise ermittelte definierte Eichmesswerte ergeben, die der Eichkurve zugrunde gelegt werden. Es versteht sich, dass mehr oder weniger Vertiefungen vorgesehen sein können. Mit dieser Eichkurve wird dann der jeweilige Messwert verglichen werden, um so zu einem absoluten Wert der Größe der einzelnen Scharten und damit der gesamten Kantenschartigkeit zu gelangen.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch in Form eines Computerprogramms realisiert werden. Dabei ist das Computerprogramm so programmiert, dass es das Verfahren zur Messung der Kantenschartigkeit ausführt, wenn es auf einem Rechengerät der Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit abläuft. Das Computerprogramm stellt also in gleicher Weise eine Realisierung der Erfindung dar, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung es programmiert ist. Das Computerprogramm kann als solches unmittelbar über ein Datennetzwerk, beispielsweise das Internet, oder mittelbar auf einen geeigneten Speichermedium gespeichert an die Vorrichtung übertragen werden, wo es dann von dem Rechengerät abgearbeitet werden kann. Das Computerprogramm dient dabei nicht nur der Realisierung der Auswertung der Grauabstufung der erfassten Helligkeitswerte und der Aufsummierung der als weiß gewerteten Pixel zum Darstellen der Kantenqualität sondern auch zum Erfassen und Speichern einer empirisch ermittelten Eichkurve und deren Vergleich bzw. Ins-Verhältnis-Setzen mit den betrieblich erfassten und ausgewerteten Messwerte zur Darstellung von Absolutwerten der Größe ggf. vorhandener Scharten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19960653 A1 [0008]
    • - DE 19758214 A1 [0009]
    • - DE 102005032244 A1 [0010]

Claims (25)

  1. Verfahren zur Messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffe oder Leichtmetalle, bei dem eine Kante der bearbeiteten Platte über ihre Länge hinweg mittels einer Messanordnung unter einem Anstellwinkel von vorzugsweise 45° abgegriffen und erfasst wird und die daraus resultierenden Messwerte dieser Messanordnung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante der Platte optisch in der Weise abgegriffen wird, dass eine Berührungslinie zwischen der abzugreifenden Kante und einer ebenen Auflagefläche durchleuchtet wird und dass die sich aufgrund von Lichtspaltabschnitten längs der Berührungslinie ergebenden Helligkeitswerte erfasst werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitswerte längenabschnittsweise erfasst werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitswerte zeilenweise erfasst werden.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Helligkeitswerte derart ausgewertet werden, dass die daraus resultierenden Grauabstufungen oberhalb eines bestimmten Betrages als weiß und unterhalb des bestimmten Betrages als schwarz gewertet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Grauabstufungen zeilenweise senkrecht zur Berührungslinie durch Erfassen der Helligkeitswerte von Pixeln durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als weiß gewerteten Pixel pro Zeile aufsummiert werden und daraus ein Messwert für die Kantenqualität erzeugt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zeilenweise als weiß gewerteten Pixel hinsichtlich der Anzahl und/oder Anhäufung in Längsrichtung der abgegriffenen Kante aufsummiert werden.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte der Messanordnung zu einer empirisch ermittelten Eichkurve ins Verhältnis gesetzt werden.
  9. Vorrichtung (10) zur Messung der Kantenschartigkeit nach oder während der Bearbeitung von Platten (11) aus beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffen, wie Holzwerkstoffe, Kunststoffe oder Leichtmetalle, mit einer Messanordnung (13), die unter einem Anstellwinkel von vorzugsweise 45° zur bearbeiteten Stirnfläche (20) der Platte (11) anordenbar ist, wobei zwischen Platte (11) und Messanordnung (13) eine Relativbewegung erfolgt und wobei die Messanordnung (13) mit einem Anlageelement (39) versehen ist, das mit der abzugreifenden Kante (14) in gleitender Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (13) mit einem optischen Sender (37), vorzugsweise in Form einer Lichtquelle auf der einen Seite der abzugreifenden Kante (14) und mit einem optischen Sensor (38) auf der anderen Seite der abzugreifenden Kante (14) versehen ist, wobei der optische, vorzugsweise Lichtstrahl des optischen Senders (37) auf die Berührungslinie (53) zwischen der abzugreifenden Kante (14) und einer ebenen Fläche des Anlageelementes (39) gerichtet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle (37) mit homogener Lichteinstrahlung vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (37) durch zwei oder mehr Leuchtdioden (44) gebildet ist, die in einem transparenten Plättchen (45) eingebaut sind, deren lange Stirnfläche (46) zur abzugreifenden Kante (14) weist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (45) mit einer zur Lichtstrahlausbreitung schräg verlaufenden Lichtumlenkstirn (51) versehen ist, die zur abzugreifenden Kante (14) weist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (43) allseits poliert ist.
  14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (44) in eine Querstirn (46) des Plättchens (45) eingelassen sind.
  15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor durch einen Liniensensor oder eine Kamera (38) gebildet ist.
  16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (39) federbeaufschlagt an der abzugreifenden Kante (14) anliegt.
  17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Führungselemente (18, 19, 21, 22) vorgesehen sind, die an den der abzugreifenden Kante (14) benachbarten Flächen (15, 20) der Platte (11) anliegen.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente durch Führungsrollen (18, 19, 21, 22) gebildet sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (18, 19, 21, 22) zu beiden Seiten der Messanordnung (13) angeordnet sind.
  20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Führungselemente durch einen Drehgeber (36) gebildet oder mit einem Drehgeber (36) drehfest verbunden ist.
  21. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form eines Handgerätes (10) ausgebildet ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Handgerät (10) mit einem bügelartigen Handgriff (28) versehen ist.
  23. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Anbauteil einer Werkzeugmaschine, ausgebildet ist.
  24. Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere einem Mikroprozessor einer Vorrichtung zur Messung der Kantenschartigkeit ablauffähig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm so programmiert ist, dass es ein Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, wenn es auf dem Rechengerät abläuft.
  25. Computerprogramm nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm auf einem optischen oder magnetischen oder elektrischen Speichermedium abgespeichert ist.
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EP4151948A1 (de) 2021-09-17 2023-03-22 HOMAG Plattenaufteiltechnik GmbH Verfahren und vorrichtung zur qualitätsprüfung einer kante eines plattenförmigen werkstücks

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