EP1837189A2 - Device for refining of workpieces - Google Patents

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Publication number
EP1837189A2
EP1837189A2 EP06017766A EP06017766A EP1837189A2 EP 1837189 A2 EP1837189 A2 EP 1837189A2 EP 06017766 A EP06017766 A EP 06017766A EP 06017766 A EP06017766 A EP 06017766A EP 1837189 A2 EP1837189 A2 EP 1837189A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
printing
spindle unit
printing unit
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP06017766A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1837189A3 (en
EP1837189B1 (en
Inventor
Achim Gauss
Ludwig Albrecht
Johannes Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag GmbH
Original Assignee
Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP06004713.1A external-priority patent/EP1839883B1/en
Priority claimed from EP06012041A external-priority patent/EP1867488B1/en
Priority to EP06017766.4A priority Critical patent/EP1837189B1/en
Application filed by Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH filed Critical Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
Priority to EP08021281A priority patent/EP2065206B1/en
Priority to PL08021281T priority patent/PL2065206T3/en
Priority to EP06023120A priority patent/EP1832429A3/en
Publication of EP1837189A2 publication Critical patent/EP1837189A2/en
Publication of EP1837189A3 publication Critical patent/EP1837189A3/en
Publication of EP1837189B1 publication Critical patent/EP1837189B1/en
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/44—Typewriters or selective printing mechanisms having dual functions or combined with, or coupled to, apparatus performing other functions

Definitions

  • the invention relates to a device for refining workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials or the like, according to the preamble of claim 1.
  • a device of the type mentioned is, for example, from the DE 100 31 030 B4 known.
  • workpieces are delivered and stored on a conveyor.
  • the apparatus In order to detect the positioning of the workpieces on the conveyor, the apparatus has stationary sensors mounted on the conveyor or on a gantry. These sensors must also detect the geometry of the workpieces, or the geometry data must be transferred from an upstream processing machine and read and transformed by the sensors taking into account the new positioning data. This leads to a high constructive and procedural effort.
  • the invention is based on the idea to avoid the re-clamping of the workpieces to be finished in the course of finishing as much as possible.
  • it is provided according to the invention in a generic device that it further comprises at least one processing device for processing the workpiece.
  • it is possible not only to print the workpieces in the device according to the invention, but also to carry out individual or numerous machining operations, which can be before, after or even temporarily stored for printing.
  • individual or numerous machining operations which can be before, after or even temporarily stored for printing.
  • can be dispensed with a re-clamping between these finishing steps so that no multiple workpiece alignment and / or sensor detection is required, which simplifies the construction of the overall device and its operation, without affecting the finishing quality.
  • the ink-jet printing device and / or the processing device stationary and to be finished workpieces feed this along using the conveyor along. It is likewise possible to make the printing device and / or the machining device movable or to provide a combination of both variants, ie that both the workpieces and the printing device and / or the machining device are moved during the printing or machining operation using the conveying device ,
  • the processing device for processing the workpiece can be configured in a wide variety of ways and designed for one or more types of processing.
  • the machining operations for which the processing apparatus is set up are selected, for example, from at least one of machining Machining, edgebanding, extrusion, coating, laminating, cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reducing the electrostatic charge.
  • machining Machining, edgebanding, extrusion, coating, laminating, cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reducing the electrostatic charge is applied to the filed by the Applicant European patent application with the No. 06 004 713.1 whose priority is claimed.
  • other types of processing may also be used in the context of the invention, in particular those for preparing and / or post-treating the workpiece to be printed or printed.
  • the conveying device can be configured in various ways in the context of the present invention be, for example by a single workpiece conveyor table, but also by a plurality of movable components that can be moved in relation to each other. According to one embodiment of the invention, however, it is preferred that the conveying device is set up to bring about a relative movement between the workpiece to be finished and the processing device, preferably in such a way that the workpiece can be processed and printed without changing its relative position to the workpiece carrier device. In this way, a re-clamping of the workpieces to be finished in the course of finishing in the device according to the invention can be avoided, resulting in a simple and precise operation with high quality finishing.
  • the ink-jet printing device and the processing device can in principle be placed anywhere in the device according to the invention, for example also on a movable or stationary robot. They can also be fixed.
  • the at least one bar-like guide device for the printing device and / or the processing device has, in particular a portal or a boom. In this way, this printing device or the processing device can be easily positioned at a desired location and beyond, if necessary, be moved along the bar-like guide device.
  • the bar-like guide device can advantageously serve to receive a spindle unit provided according to an embodiment of the invention, wherein the spindle unit is preferably movable on the bar-like guide device and / or preferably pivotable about at least one axis.
  • Such a spindle unit is very well suited as a basic component of a processing device, in particular in combination with a plurality of Machining tools and / or assemblies, which are preferably exchangeable in the at least one spindle unit and particularly preferably stored in at least one magazine. This results in low design effort, such as a small number of drives, a wide variety of processing options for the workpieces.
  • the at least one spindle unit can be used not only for operating a wide variety of machining tools and / or assemblies, but also for operating a printing unit.
  • a printing unit is provided, which is exchangeable in the at least one spindle unit, in particular via an interface.
  • the printing unit can also be used flexibly and only brought into an operating position in the spindle unit when it is needed for finishing the workpiece.
  • the printing unit has connection means by means of which it can be exchanged into the tool-holder of a spindle unit.
  • the spindle unit does not have to be adapted to accommodate the printing unit, but the printing unit has suitable connection means which can be included in the already existing tool holder of the spindle unit.
  • such a replaceable printing unit also has transmission means which are set up to communicate with transmission means of an interface of the respective spindle unit.
  • transmission means which are set up to communicate with transmission means of an interface of the respective spindle unit.
  • the transmission means are set up to receive at least data and / or energy and / or ink from the transmission means of the spindle unit.
  • the printing unit has an ink supply.
  • the operation of the printing unit can be made more independent of an ink supply and thus faster and more reliable.
  • the printing unit is supplied with ink from the outside or via an interface of a spindle unit, for example by the ink supply of the printing unit is filled at regular intervals or continuously from the outside or via the interface.
  • the printing unit can be set up according to an embodiment of the invention for the wireless data transmission from and / or to a control device. This results, analogous to the above, a simple construction and a trouble-free operation of the printing unit according to the invention and the device according to the invention.
  • the printing unit further comprises at least one sensor, in particular at least one distance sensor and / or at least one image detection sensor.
  • At least one sensor in particular at least one distance sensor and / or at least one image detection sensor.
  • the present invention provides a method for refining workpieces using a device according to the invention, which is characterized in that the respective workpiece is processed and printed while maintaining a predetermined relative position to the workpiece support means.
  • a device 1 for refining workpieces as a preferred embodiment of the present invention is shown schematically in Fig. 1 in a perspective view.
  • the device is used for processing and patterning of workpieces 2, which in the present embodiment at least partially made of wood, wood materials, plastics or the like, as they are often used for example in the field of furniture and components.
  • the device 1 comprises an ink-jet printing device 10, which operates in the present embodiment according to the drop-on-demand principle.
  • the ink-jet printing apparatus 10 includes a plurality of nozzles 12 from which ink droplets may be ejected and which are arranged in a plurality of rows in the present embodiment, each row for ejecting a predetermined one Color is provided, for example, the colors cyan, magenta, yellow and black.
  • drying units 14, for example UV dryers are provided on the printing device 10, which serve to rapidly increase the ink applied by the printing device dry to prevent possible printing with inaccurate "passer".
  • the printing device 10 is provided in the present embodiment on a spindle unit 6 or in this changed, which is best seen in Fig. 3.
  • the spindle unit is preferably such a spindle unit which is also suitable for receiving and exchangeable receiving machining tools or processing units and for this purpose a tool holder 6 'and an interface 6 ", wherein the interface, for example, for the transmission of data , Energy, drive, fluids, etc. may be designed.
  • the printing unit 10 is provided in the present embodiment with a connecting piece 18 which is ein anbar in the tool holder 6 'of the spindle unit (see Fig .. 3). Furthermore, the printing unit 10 has transmission means 16 (see Fig. 3) which can communicate with the interface 6 "of the spindle unit, whereby data, energy, drive, fluids, etc. and in particular also ink can be transmitted Printing unit 10 have an ink supply and / or a wireless data transmission device, although this is not shown in the figures.
  • the spindle unit 6 is provided in the y-direction movable on a portal 4, which in turn can be designed to be movable in the x-direction.
  • a portal 4 which in turn can be designed to be movable in the x-direction.
  • two portals 4 are provided in the present embodiment, each of which may carry one or more spindle units 6, which may optionally be arranged on opposite sides of the respective portal 4. It should be noted that the portals 4 may optionally be designed as a boom.
  • the spindle units 6 can be automatically or manually equipped with processing tools and / or processing units 30 and one or more printing units 10 via tool magazines 32 respectively provided on the portals 4 (FIG. 3). D. h., The printing units 10 are configured such that they can also be stored in the magazines 32.
  • processing tools 30 and / or processing units 30 can be used; such as cutting tools (drills, milling cutters, etc.), Kantenanleimaggregate, Extrudieraggregate, coating units, laminating units, cleaning units, degreasing units, aggregates to improve the adhesion and wetting properties of the surfaces to be printed and units for reducing the electrostatic charge of the surfaces to be printed.
  • cutting tools dirills, milling cutters, etc.
  • Kantenanleimaggregate Extrudieraggregate
  • coating units laminating units
  • cleaning units degreasing units
  • degreasing units aggregates to improve the adhesion and wetting properties of the surfaces to be printed and units for reducing the electrostatic charge of the surfaces to be printed.
  • these tools and units can also be fixed (independent of a spindle unit).
  • To perform the types of cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reduction of the electrostatic charge is applied to the filed by the Applicant European
  • a workpiece table 20 for supporting the respective workpiece to be sampled 2, which is movable in the x-direction shown in Fig. 1.
  • the workpiece table 20 can be designed in various ways and, for example, also be formed by a circulating conveyor belt or the like.
  • the workpiece table 20 forms by its movability at the same time Workpiece carrier and a part of the conveyor device according to the present invention.
  • a plate-shaped workpiece 2 on the workpiece table 20 is shown in more detail in Fig. 2 in a plan view.
  • the workpiece table 20 has extendable stop bolts 22, to which the workpiece 2 can be applied for coarse positioning.
  • a plurality of distance sensors 52 are arranged on the workpiece table 20, which are part of a coarse detection device 50.
  • the distance sensors shown in Fig. 2 are adapted to detect the distance between the sensors and a side surface (narrow surface) of the respective workpiece 2.
  • the sensors 52 in the present embodiment are rotatable about an axis extending orthogonally to the surface of the workpiece table 20 and optionally movable parallel to the surface.
  • the coarse detection device 50 thus serves for coarse detection of the geometry and positioning of the respective workpiece 2.
  • FIG. 3 shows a partially sectioned front view of the device shown in Fig. 1.
  • the respective workpiece 2 can be fixed on the workpiece table 20, for example via vacuum cups 24. It is also possible to integrate corresponding suction or suction openings in the workpiece table or a workpiece band.
  • the device 1 comprises a detection device 40 for detecting the relative position of the ink-jet printing device 10 and the respective surface of a workpiece 2 to be patterned.
  • the detection device 40 in the present embodiment has several types of sensors 42, 46 which are arranged in the Figures 3, 4 and 5 are best seen.
  • the detection means 40 in the present Embodiment three distance sensors 42, which are arranged on the printing device 10 adjacent to the nozzles 12 and measure in a direction which is substantially parallel to the ink ejection direction of the nozzles 12 (Fig. 4).
  • the absolute distance between the pressure device 10 and the workpiece 2 can be determined with these distance sensors, but beyond that, it is also possible to deduce the exact contour of the respective workpiece 2 from the distance data obtained.
  • further distance sensors 42 are each arranged on the printing device 10 via an element 44 pivotable in the present embodiment.
  • the pivotable element 44 of the respective sensor can be brought into an extended position, which is best seen in Fig. 5.
  • the sensors 42 shown in FIG. 5 measure in a direction that is substantially orthogonal to the ink ejection direction of the nozzles 12. As a result, the thickness or height of the respective area to be printed can be detected and an "overspray" avoided.
  • an image sensing sensor 46 is arranged, which also measures in a direction substantially parallel to the ink ejection direction of the nozzles 12.
  • the image-capturing sensor 46 can be, for example, a CCD camera or the like, which can produce a complete image of a region of the respective workpiece 2 to be printed or already printed.
  • the printing device and preferably also the other operating components of the device 1 are connected to a control device which evaluates the respective data detected by the sensors and on this Basis controls the operation of the device, in particular the printing device.
  • the operation of the device can be represented as follows.
  • a workpiece 2 is roughly positioned over the stopper pins 22 on the workpiece table 20 and fixed via the vacuum cups 24. Subsequently, the positioning and / or contour of the workpiece 2 are detected on the workpiece table 20 by the sensors 52 and passed this data to the control device.
  • the workpiece table 20 is then moved in the x-direction, so that the workpiece 2 can be processed or finished by tools, units or printing units that are inserted into the spindle units 6.
  • the operation of the printing device takes place, for example, as follows.
  • the printing device 10 On the basis of the data from the sensors 52, the printing device 10 is moved with the corresponding spindle 6 along the portal 4 to the workpiece 2 to be printed.
  • the sensors 42, 46 continuously perform a measuring operation, so that the presence and optionally the distance of the respective workpiece and beyond (by the image detection sensor 46) also further information about the workpiece 2 can be obtained.
  • the controller Based on these data, the controller outputs pressure signals to the respective nozzles 12 (or the associated piezoelectric actuators or thermocouples) so that the workpiece 2 is printed.
  • individual nozzles or nozzle groups can be switched on or off in order to compensate for dimensional, position or other tolerances or deviations of the workpiece 2.
  • the sensors 12 are used, which are extendable via pivotable elements 44 in order to detect the height of the narrow surface and thus to prevent overspray.
  • drying units 14 After printing on a surface section, it may optionally be dried by the drying units 14, possibly also simultaneously with the printing process.
  • FIG. 6 The travel paths of the printing device 10 and / or of the workpiece 2 are shown schematically in FIG.
  • the left-hand drawing in FIG. 6 shows an operation in the so-called transverse pressure, in which the printing device 10 moves back and forth along the portal 4 in the y-direction together with the spindle unit 6 and the workpiece 2 through the workpiece table 20 in the x-direction continues to be clocked.
  • the printing scheme shown on the right in FIG. 6, which can be referred to as longitudinal printing.
  • the printing device 10 is substantially stationary during the printing process itself, and the workpiece 2 is reciprocated with the workpiece table 20 in the x-direction.
  • the printing device 10 thus only needs to be clocked in the y-direction after the printing of a web has been completed.
  • combinations of both operations are possible, and it can be printed, for example, obliquely arranged tracks or the like.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

The device has a work piece table (20) for carrying a work piece (2) which is to be sampled, and a conveying device for inducing relative movement between the work piece and a printing device (10) that is formed as an ink-jet printing device. A processing device (30) is provided for processing the work piece. A spindle unit (6) is movable along a guiding device and is rotatable around an axis. A transfer unit is arranged to receive data and/or energy and/or ink. Independent claims are also included for the following: (1) a pressure unit for a work piece refining device (2) a method of refining a work piece.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Veredeln von Werkstücken, die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen oder dergleichen bestehen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for refining workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials or the like, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 100 31 030 B4 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden Werkstücke angeliefert und auf einer Fördervorrichtung abgelegt. Um die Positionierung der Werkstücke auf der Fördervorrichtung zu erfassen, besitzt die Vorrichtung stationäre Sensoren, die an der Fördervorrichtung bzw. an einem Portal angebracht sind. Diese Sensoren müssen auch die Geometrie der Werkstücke erfassen, oder die Geometriedaten müssen von einer vorgelagerten Bearbeitungsmaschine übergeben und eingelesen werden und unter Berücksichtigung der neuen Positionierungsdaten von den Sensoren transformiert werden. Dies führt zu einem hohen konstruktiven und verfahrenstechnischen Aufwand.A device of the type mentioned is, for example, from the DE 100 31 030 B4 known. In this device, workpieces are delivered and stored on a conveyor. In order to detect the positioning of the workpieces on the conveyor, the apparatus has stationary sensors mounted on the conveyor or on a gantry. These sensors must also detect the geometry of the workpieces, or the geometry data must be transferred from an upstream processing machine and read and transformed by the sensors taking into account the new positioning data. This leads to a high constructive and procedural effort.

Ferner betrifft die von der Anmelderin eingereichte, noch nicht veröffentlichte Europäische Patentanmeldung EP 05 009 326.9 ebenfalls eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.Furthermore, the not yet published European patent application filed by the Applicant concerns EP 05 009 326.9 also a device according to the preamble of claim 1.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Veredeln von Werkstücken bereitzustellen, die bei einfacher Konstruktion und einfachem Betrieb eine hohe Veredelungsqualität ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a generic device for finishing workpieces, which allows a high quality finishing with simple design and easy operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Veredeln von Werkstücken nach Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device for finishing workpieces according to claim 1. Particularly advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Umspannen der zu veredelnden Werkstücke im Zuge der Veredelung so weit wie möglich zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß vorgesehen, dass sie ferner mindestens eine Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks aufweist. Auf diese Weise wird es möglich, die Werkstücke in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur zu bedrucken, sondern auch einzelne oder zahlreiche Bearbeitungsvorgänge auszuführen, die dem Bedrucken vor-, nach- oder auch zwischengelagert sein können. Hierdurch kann auf ein Umspannen zwischen diesen Veredelungsschritten verzichtet werden, so dass keine mehrfache Werkstückausrichtung und/oder Sensorerfassung erforderlich ist, was die Konstruktion der Gesamtvorrichtung und deren Betrieb vereinfacht, ohne die Veredelungsqualität zu beeinträchtigen.The invention is based on the idea to avoid the re-clamping of the workpieces to be finished in the course of finishing as much as possible. For this purpose, it is provided according to the invention in a generic device that it further comprises at least one processing device for processing the workpiece. In this way, it is possible not only to print the workpieces in the device according to the invention, but also to carry out individual or numerous machining operations, which can be before, after or even temporarily stored for printing. As a result, can be dispensed with a re-clamping between these finishing steps, so that no multiple workpiece alignment and / or sensor detection is required, which simplifies the construction of the overall device and its operation, without affecting the finishing quality.

Obgleich im Rahmen der Erfindung der Einsatz mindestens einer Ink-Jet-Druckeinrichtung bevorzugt ist, können alternativ oder zusätzlich auch andere Druckeinrichtungen eingesetzt werden.Although the use of at least one ink-jet printing device is preferred within the scope of the invention, other printing devices may alternatively or additionally be used.

Im Rahmen der Erfindung ist es prinzipiell möglich, die Ink-Jet-Druckeinrichtung und/oder die Bearbeitungseinrichtung stationär anzuordnen und die zu veredelnden Werkstücke an dieser unter Einsatz der Fördervorrichtung entlang zuführen. Ebenso ist es möglich, die Druckeinrichtung und/oder die Bearbeitungseinrichtung beweglich auszuführen, oder auch eine Kombination beider Varianten vorzusehen, d.h. dass sowohl die Werkstücke als auch die Druckeinrichtung und/oder die Bearbeitungseinrichtung während des Druck- bzw. Bearbeitungsvorganges unter Einsatz der Fördervorrichtung bewegt werden.In the context of the invention, it is in principle possible to arrange the ink-jet printing device and / or the processing device stationary and to be finished workpieces feed this along using the conveyor along. It is likewise possible to make the printing device and / or the machining device movable or to provide a combination of both variants, ie that both the workpieces and the printing device and / or the machining device are moved during the printing or machining operation using the conveying device ,

Die Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichste Weise ausgestaltet und für eine oder mehrere Bearbeitungsarten ausgelegt sein.In the context of the present invention, the processing device for processing the workpiece can be configured in a wide variety of ways and designed for one or more types of processing.

Im Hinblick auf die hier bevorzugt zu veredelnden Werkstücke, die zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen oder dergleichen bestehen, hat es sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, dass die Bearbeitungen, für welche die Bearbeitungseinrichtung eingerichtet ist, beispielsweise ausgewählt sind aus zumindest spanende Bearbeitung, Kantenanleimen, Extrudieren, Beschichten, Kaschieren, Reinigen, Entfetten, Verbessern der Haftungs- und Benetzungseigenschaften und Verminderung der elektrostatischen Aufladung. Zur Ausführung der Bearbeitungsarten Reinigen, Entfetten, Verbessern der Haftungs- und Benetzungseigenschaften sowie Verminderung der elektrostatischen Aufladung wird auf die von der Anmelderin eingereichte europäische Patentanmeldung mit der Nr. 06 004 713.1 verwiesen, deren Priorität in Anspruch genommen wird. Ferner ist zu beachten, dass im Rahmen der Erfindung alternativ oder zusätzlich auch andere Bearbeitungsarten zum Einsatz kommen können, und zwar insbesondere solche zum Vorbereiten und/oder Nachbehandeln des zu bedruckenden bzw. bedruckten Werkstücks.With regard to the workpieces which are preferably to be refined here and which consist at least partially of wood, wood-based materials or the like, it has proved advantageous according to an embodiment of the invention that the machining operations for which the processing apparatus is set up are selected, for example, from at least one of machining Machining, edgebanding, extrusion, coating, laminating, cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reducing the electrostatic charge. To perform the types of cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reduction of the electrostatic charge is applied to the filed by the Applicant European patent application with the No. 06 004 713.1 whose priority is claimed. It should also be noted that, alternatively or additionally, other types of processing may also be used in the context of the invention, in particular those for preparing and / or post-treating the workpiece to be printed or printed.

Auch die Fördervorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet sein, beispielsweise durch einen einzelnen Werkstücksfördertisch, aber auch durch eine Vielzahl verfahrbarer Bauteile, die in Relation zueinander verfahren werden können. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch bevorzugt, dass die Fördervorrichtung eingerichtet ist, auch eine Relativbewegung zwischen dem zu veredelnden Werkstück und der Bearbeitungseinrichtung herbeizuführen, und zwar bevorzugt derart, dass das Werkstück ohne Veränderung seiner Relativposition zu der Werkstücktrageinrichtung bearbeitet und bedruckt werden kann. Auf diese Weise kann ein Umspannen der zu veredelnden Werkstücke im Zuge der Veredelung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden werden, wodurch sich ein einfacher und präziser Betrieb mit hoher Veredelungsqualität ergibt.Also, the conveying device can be configured in various ways in the context of the present invention be, for example by a single workpiece conveyor table, but also by a plurality of movable components that can be moved in relation to each other. According to one embodiment of the invention, however, it is preferred that the conveying device is set up to bring about a relative movement between the workpiece to be finished and the processing device, preferably in such a way that the workpiece can be processed and printed without changing its relative position to the workpiece carrier device. In this way, a re-clamping of the workpieces to be finished in the course of finishing in the device according to the invention can be avoided, resulting in a simple and precise operation with high quality finishing.

Die Ink-Jet-Druckeinrichtung und die Bearbeitungseinrichtung können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung prinzipiell an einer beliebigen Stelle platziert sein, beispielsweise auch an einem verfahrbaren oder stationären Roboter. Sie können auch fest aufgebaut sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die mindestens eine balkenartige Führungseinrichtung für die Druckeinrichtung und/oder die Bearbeitungseinrichtung aufweist, insbesondere ein Portal oder einen Ausleger. Auf diese Weise können diese Druckeinrichtung bzw. die Bearbeitungseinrichtung problemlos an einer gewünschten Stelle positioniert und darüber hinaus gegebenenfalls entlang der balkenartigen Führungseinrichtung verfahren werden. Ferner kann die balkenartige Führungseinrichtung vorteilhaft dazu dienen, eine gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Spindeleinheit aufzunehmen, wobei die Spindeleinheit bevorzugt an der balkenartigen Führungseinrichtung verfahrbar und/oder bevorzugt um mindestens eine Achse schwenkbar ist.The ink-jet printing device and the processing device can in principle be placed anywhere in the device according to the invention, for example also on a movable or stationary robot. They can also be fixed. According to one embodiment of the invention, it is provided that the at least one bar-like guide device for the printing device and / or the processing device has, in particular a portal or a boom. In this way, this printing device or the processing device can be easily positioned at a desired location and beyond, if necessary, be moved along the bar-like guide device. Furthermore, the bar-like guide device can advantageously serve to receive a spindle unit provided according to an embodiment of the invention, wherein the spindle unit is preferably movable on the bar-like guide device and / or preferably pivotable about at least one axis.

Eine derartige Spindeleinheit eignet sich sehr gut als grundlegendes Bauteil einer Bearbeitungseinrichtung, und zwar insbesondere in einer Kombination mit einer Mehrzahl von Bearbeitungswerkzeugen und/oder -aggregaten, die bevorzugt in die mindestens eine Spindeleinheit einwechselbar und besonders bevorzugt in mindestens einem Magazin ablegbar sind. Hierdurch ergibt sich mit geringem konstruktivem Aufwand, wie beispielsweise einer geringen Anzahl von Antrieben, eine hohe Vielfalt von Bearbeitungsmöglichkeiten für die Werkstücke.Such a spindle unit is very well suited as a basic component of a processing device, in particular in combination with a plurality of Machining tools and / or assemblies, which are preferably exchangeable in the at least one spindle unit and particularly preferably stored in at least one magazine. This results in low design effort, such as a small number of drives, a wide variety of processing options for the workpieces.

Darüber hinaus kann die mindestens eine Spindeleinheit nicht nur zum Betreiben unterschiedlichster Bearbeitungswerkzeuge und/oder -aggregate, sondern auch zum Betreiben einer Druckeinheit verwendet werden. Zu diesem Zweck ist gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung eine Druckeinheit vorgesehen, die in die mindestens eine Spindeleinheit einwechselbar ist, und zwar insbesondere über eine Schnittstelle. Hierdurch kann die Druckeinheit ebenfalls flexibel eingesetzt werden und nur dann in eine Betriebsposition in der Spindeleinheit gebracht werden, wenn sie zum Veredeln des Werkstücks benötigt wird. Um ein sicheres Einwechseln der Druckeinheit in die Spindeleinheit zu ermöglichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Druckeinheit Anschlussmittel aufweist, mittels der sie in die Werkszeugaufnahme einer Spindeleinheit einwechselbar ist. Somit muss die Spindeleinheit nicht zur Aufnahme der Druckeinheit adaptiert werden, sondern die Druckeinheit weist geeignete Anschlussmittel auf, welche in die ohnehin vorhandene Werkszeugaufnahme der Spindeleinheit eingeschlossen werden können.In addition, the at least one spindle unit can be used not only for operating a wide variety of machining tools and / or assemblies, but also for operating a printing unit. For this purpose, according to a further aspect of the invention, a printing unit is provided, which is exchangeable in the at least one spindle unit, in particular via an interface. In this way, the printing unit can also be used flexibly and only brought into an operating position in the spindle unit when it is needed for finishing the workpiece. In order to enable a safe replacement of the printing unit in the spindle unit, according to a development of the invention, it is provided that the printing unit has connection means by means of which it can be exchanged into the tool-holder of a spindle unit. Thus, the spindle unit does not have to be adapted to accommodate the printing unit, but the printing unit has suitable connection means which can be included in the already existing tool holder of the spindle unit.

Eine derartige, einwechselbare Druckeinheit weist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ferner Übertragungsmittel auf, die eingerichtet sind, mit Übertragungsmitteln einer Schnittstelle der jeweiligen Spindeleinheit zu kommunizieren. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Druckeinheit über Kabel, Schleifkontakte, Schläuche oder dergleichen anzubinden. Hierdurch wird nicht nur die Konstruktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht durch Kabel, Schläuche oder dergleichen behindert, sondern auch das Ein- und Auswechseln der Druckeinheit in eine Spindeleinheit bzw. ein Magazin wird erleichtert. Dabei ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass die Übertragungsmittel eingerichtet sind, zumindest Daten und/oder Energie und/oder Tinte von den Übertragungsmitteln der Spindeleinheit zu empfangen.According to a development of the invention, such a replaceable printing unit also has transmission means which are set up to communicate with transmission means of an interface of the respective spindle unit. In this way it is not necessary to connect the printing unit via cables, sliding contacts, hoses or the like. As a result, not only the construction of a device according to the invention is not by cables, hoses or the like, but also the replacement and replacement of the printing unit in a spindle unit or a magazine is facilitated. In this case, it is particularly preferred according to the invention that the transmission means are set up to receive at least data and / or energy and / or ink from the transmission means of the spindle unit.

Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ferner vorgesehen, dass die Druckeinheit einen Tintenvorrat aufweist. Hierdurch kann der Betrieb der Druckeinheit unabhängiger von einer Tintenzufuhr und damit zügiger und zuverlässiger gemacht werden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Druckeinheit von außen bzw. über eine Schnittstelle einer Spindeleinheit mit Tinte versorgt wird, beispielsweise indem der Tintenvorrat der Druckeinheit in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich von außen bzw. über die Schnittstelle aufgefüllt wird.Alternatively or additionally, according to an embodiment of the invention, it is further provided that the printing unit has an ink supply. As a result, the operation of the printing unit can be made more independent of an ink supply and thus faster and more reliable. However, this does not exclude that the printing unit is supplied with ink from the outside or via an interface of a spindle unit, for example by the ink supply of the printing unit is filled at regular intervals or continuously from the outside or via the interface.

Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich zu einer Datenübertragung über die Übertragungsmittel/Schnittstelle die Druckeinheit gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur schnurlosen Datenübertragung von und/oder zu einer Steuereinrichtung eingerichtet sein. Hierdurch ergibt sich, analog zu den obigen Ausführungen, eine einfache Konstruktion und ein störungsfreier Betrieb der erfindungsgemäßen Druckeinheit und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Furthermore, as an alternative or in addition to a data transmission via the transmission means / interface, the printing unit can be set up according to an embodiment of the invention for the wireless data transmission from and / or to a control device. This results, analogous to the above, a simple construction and a trouble-free operation of the printing unit according to the invention and the device according to the invention.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Druckeinheit ferner mindestens einen Sensor, insbesondere mindestens einen Abstandssensor und/oder mindestens einen Bilderfassungssensor auf. Dieser zielrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Verzerrungen und Verschmierungen des Druckbildes bei Werkstücken in bekannten Vorrichtungen bzw. mit bekannten Druckeineinheiten vor allem dadurch entstehen, dass Druckkopf und Werkstück nicht in einer ausreichend genauen Relativposition zueinander sind und dadurch mit ungenauem "Passer" gedruckt wird. Dies führt beispielsweise dazu, dass manche Bereiche des Werkstücks doppelt bedruckt werden oder ein "Overspray" erzeugt wird, d.h. dass über einen freien Rand des Werkstücks hinausgedruckt wird und sich Tintennebel auf einer benachbarten Oberfläche des Werkstücks absetzt. Diese Probleme können durch das Vorsehen mindestens eines Sensors beseitigt oder zumindest stark minimiert werden, da auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des mindestens einen Sensors eine präzise, an die tatsächliche Werkstückgeometrie und -position sowie den Druckfortschritt angepasste Relativpositionierung zwischen Druckkopf und Werkstück erreicht werden kann.According to one embodiment of the invention, the printing unit further comprises at least one sensor, in particular at least one distance sensor and / or at least one image detection sensor. This goal is based on the recognition that distortions and smearing of the printed image in workpieces in known devices or with known Druckseininheiten mainly arise because the print head and workpiece are not in a sufficiently accurate relative position to each other and is printed with inaccurate "Passer". this leads to for example, that some areas of the workpiece are printed twice or an "overspray" is generated, ie that is printed over a free edge of the workpiece and ink mist settles on an adjacent surface of the workpiece. These problems can be eliminated or at least greatly minimized by the provision of at least one sensor, since on the basis of the detection results of the at least one sensor a precise, relative to the actual workpiece geometry and position and the printing progress adjusted relative positioning between the print head and the workpiece can be achieved.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Veredeln von Werkstücken unter Einsatz einer erfindunsgemäßen Vorrichtung bereit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das jeweilige Werkstück unter Beibehaltung einer vorbestimmten Relativposition zu der Werkstückstrageinrichtung bearbeitet und bedruckt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ebenso die oben beschriebenen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik verwirklichen.Furthermore, the present invention provides a method for refining workpieces using a device according to the invention, which is characterized in that the respective workpiece is processed and printed while maintaining a predetermined relative position to the workpiece support means. With the method according to the invention, the above-described advantages over the prior art can also be realized.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1Fig. 1
zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Veredeln von Werkstücken gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;shows schematically a perspective view of a device for finishing workpieces according to an embodiment of the invention;
Fig. 2Fig. 2
zeigt schematisch eine teilweise Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;shows schematically a partial plan view of the device shown in Figure 1;
Fig. 3Fig. 3
zeigt schematisch eine teilweise geschnittene Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;shows schematically a partially cutaway front view of the device shown in Figure 1;
Fig. 4Fig. 4
zeigt weitere Details der Druckeinrichtung in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;shows further details of the printing device in Fig. 1 apparatus shown;
Fig. 5Fig. 5
zeigt weitere Details der Druckeinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;shows further details of the printing device of the device shown in Fig. 1;
Fig. 6Fig. 6
veranschaulicht den Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.illustrates the operation of the device shown in Fig. 1.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

Eine Vorrichtung 1 zum Veredeln von Werkstücken als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 schematisch in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Vorrichtung dient zum Bearbeiten und Bemustern von Werkstücken 2, die in der vorliegenden Ausführungsform zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, wie sie beispielsweise im Bereich von Möbeln und Bauelementen häufig zum Einsatz kommen.A device 1 for refining workpieces as a preferred embodiment of the present invention is shown schematically in Fig. 1 in a perspective view. The device is used for processing and patterning of workpieces 2, which in the present embodiment at least partially made of wood, wood materials, plastics or the like, as they are often used for example in the field of furniture and components.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Ink-Jet-Druckeinrichtung 10, die in der vorliegenden Ausführungsform nach dem Drop-on-Demand-Prinzip arbeitet. Wie in Fig. 4 am besten zu erkennen ist, umfasst die Ink-Jet-Druckeinrichtung 10 eine Mehrzahl von Düsen 12, aus denen Tintentropfen ausgestoßen werden können und die in der vorliegenden Ausführungsform in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe zum Ausstoßen einer vorbestimmten Farbe vorgesehen ist, beispielsweise den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz.The device 1 comprises an ink-jet printing device 10, which operates in the present embodiment according to the drop-on-demand principle. As best seen in Fig. 4, the ink-jet printing apparatus 10 includes a plurality of nozzles 12 from which ink droplets may be ejected and which are arranged in a plurality of rows in the present embodiment, each row for ejecting a predetermined one Color is provided, for example, the colors cyan, magenta, yellow and black.

Ferner sind an der Druckeinrichtung 10 Trocknungseinheiten 14, beispielsweise UV-Trockner, vorgesehen, die dazu dienen, die durch die Druckeinrichtung aufgebrachte Tinte zügig zu trocknen, um ein mögliches Drucken mit ungenauem "Passer" zu verhindern.Furthermore, drying units 14, for example UV dryers, are provided on the printing device 10, which serve to rapidly increase the ink applied by the printing device dry to prevent possible printing with inaccurate "passer".

Die Druckeinrichtung 10 ist in der vorliegenden Ausführungsform an einer Spindeleinheit 6 vorgesehen bzw. in diese eingewechselt, was in Fig. 3 am besten zu erkennen ist. Bei der Spindeleinheit handelt es sich bevorzugt um eine solche Spindeleinheit, die auch zur ein- und auswechselbaren Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder Bearbeitungsaggregaten geeignet ist und die zu diesem Zweck eine Werkzeugaufnahme 6' und eine Schnittstelle 6" aufweist, wobei die Schnittstelle beispielsweise zur Übertragung von Daten, Energie, Antrieb, Fluids etc. ausgelegt sein kann.The printing device 10 is provided in the present embodiment on a spindle unit 6 or in this changed, which is best seen in Fig. 3. The spindle unit is preferably such a spindle unit which is also suitable for receiving and exchangeable receiving machining tools or processing units and for this purpose a tool holder 6 'and an interface 6 ", wherein the interface, for example, for the transmission of data , Energy, drive, fluids, etc. may be designed.

Um das Einwechseln der Druckeinrichtung (Druckeinheit) 10 in die Spindeleinheit zu ermöglichen, ist die Druckeinheit 10 in der vorliegenden Ausführungsform mit einem Anschlussstutzen 18 versehen, der in die Werkzeugaufnahme 6' der Spindeleinheit einwechselbar ist (vgl. Fig. 3). Ferner weist die Druckeinheit 10 Übertragungsmittel 16 auf (vgl. Fig. 3), die mit der Schnittstelle 6" der Spindeleinheit kommunizieren können. Dabei können beispielsweise Daten, Energie, Antrieb, Fluids etc. und insbesondere auch Tinte übertragen werden. Darüber hinaus kann die Druckeinheit 10 einen Tintenvorrat und/oder eine schnurlose Datenübertragungseinrichtung aufweisen, obgleich dies in den Figuren nicht gezeigt ist.In order to enable the replacement of the printing device (printing unit) 10 in the spindle unit, the printing unit 10 is provided in the present embodiment with a connecting piece 18 which is einwechselbar in the tool holder 6 'of the spindle unit (see Fig .. 3). Furthermore, the printing unit 10 has transmission means 16 (see Fig. 3) which can communicate with the interface 6 "of the spindle unit, whereby data, energy, drive, fluids, etc. and in particular also ink can be transmitted Printing unit 10 have an ink supply and / or a wireless data transmission device, although this is not shown in the figures.

Die Spindeleinheit 6 ist in y-Richtung verfahrbar an einem Portal 4 vorgesehen, das selbst wiederum in x-Richtung verfahrbar ausgestaltet sein kann. Dabei sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei Portale 4 vorgesehen, die jeweils eine oder mehrere Spindeleinheiten 6 tragen können, die gegebenenfalls auf gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Portals 4 angeordnet sein können. Dabei ist zu beachten, dass die Portale 4 gegebenenfalls auch als Ausleger ausgestaltet sein können.The spindle unit 6 is provided in the y-direction movable on a portal 4, which in turn can be designed to be movable in the x-direction. In this case, two portals 4 are provided in the present embodiment, each of which may carry one or more spindle units 6, which may optionally be arranged on opposite sides of the respective portal 4. It should be noted that the portals 4 may optionally be designed as a boom.

Die Spindeleinheiten 6 können über an den Portalen 4 jeweils vorgesehene Werkzeugmagazine 32 mit Bearbeitungswerkzeugen und/oder Bearbeitungsaggregaten 30 sowie einer oder mehreren Druckeinheiten 10 automatisch oder manuell bestückt werden (Fig. 3). D. h., die Druckeinheiten 10 sind derart ausgestaltet, dass sie ebenfalls in den Magazinen 32 abgelegt werden können.The spindle units 6 can be automatically or manually equipped with processing tools and / or processing units 30 and one or more printing units 10 via tool magazines 32 respectively provided on the portals 4 (FIG. 3). D. h., The printing units 10 are configured such that they can also be stored in the magazines 32.

Im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform können unterschiedlichste Bearbeitungswerkzeuge 30 und/oder Bearbeitungsaggregate 30 zu Einsatz kommen; wie beispielsweise spanende Werkzeuge (Bohrer, Fräser, etc.), Kantenanleimaggregate, Extrudieraggregate, Beschichtungsaggregate, Kaschieraggregate, Reinigungsaggregate, Entfettungsaggregate, Aggregate zum Verbessern der Haftungs- und Benetzungseigenschaften der zu bedruckenden Oberflächen und Aggregate zum Verminderung der elektrostatischen Aufladung der zu bedruckenden Oberflächen. Diese Werkzeuge und Aggregate können selbstverständlich auch fest aufgebaut sein (unabhängig von einer Spindeleinheit). Zur Ausführung der Bearbeitungsarten Reinigen, Entfetten, Verbessern der Haftungs- und Benetzungseigenschaften sowie Verminderung der elektrostatischen Aufladung wird auf die von der Anmelderin eingereichte europäische Patentanmeldung mit der Nr. 06 004 713.1 verwiesen, deren Priorität in Anspruch genommen wird.In the context of the present embodiment, a very wide variety of processing tools 30 and / or processing units 30 can be used; such as cutting tools (drills, milling cutters, etc.), Kantenanleimaggregate, Extrudieraggregate, coating units, laminating units, cleaning units, degreasing units, aggregates to improve the adhesion and wetting properties of the surfaces to be printed and units for reducing the electrostatic charge of the surfaces to be printed. Of course, these tools and units can also be fixed (independent of a spindle unit). To perform the types of cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reduction of the electrostatic charge is applied to the filed by the Applicant European patent application with the No. 06 004 713.1 whose priority is claimed.

Unterhalb der Portale 4 erstreckt sich in der vorliegenden Ausführungsform ein Werkstückstisch 20 zum Tragen der jeweiligen zu bemusternden Werkstücke 2, der in der in Fig. 1 gezeigten x-Richtung verfahrbar ist. Der Werkstücktisch 20 kann auf unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet und beispielsweise auch durch ein umlaufendes Förderband oder dergleichen gebildet sein. Der Werkstücktisch 20 bildet durch seine Verfahrbarkeit gleichzeitig eine Werkstücktrageinrichtung und einen Teil der Fördervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.Below the gantries 4 extends in the present embodiment, a workpiece table 20 for supporting the respective workpiece to be sampled 2, which is movable in the x-direction shown in Fig. 1. The workpiece table 20 can be designed in various ways and, for example, also be formed by a circulating conveyor belt or the like. The workpiece table 20 forms by its movability at the same time Workpiece carrier and a part of the conveyor device according to the present invention.

Die Anordnung eines plattenförmigen Werkstücks 2 auf dem Werkstücktisch 20 ist in Fig. 2 in einer Draufsicht näher gezeigt. Der Werkstücktisch 20 besitzt in der vorliegenden Ausführungsform ausfahrbare Anschlagbolzen 22, an welche das Werkstück 2 zur Grobpositionierung anlegbar ist. Ferner sind auf dem Werkstücktisch 20 mehrere Abstandssensoren 52 angeordnet, die Teil einer Groberfassungseinrichtung 50 sind. Die in Fig. 2 gezeigten Abstandssensoren sind eingerichtet, den Abstand zwischen den Sensoren und einer Seitenfläche (Schmalfläche) des jeweiligen Werkstücks 2 zu erfassen. Dabei sind die Sensoren 52 in der vorliegenden Ausführungsform um eine sich orthogonal zur Oberfläche des Werkstücktisches 20 erstreckende Achse drehbar und gegebenenfalls parallel zur Oberfläche verfahrbar. Die Groberfassungseinrichtung 50 dient somit zur Groberfassung der Geometrie und Positionierung des jeweiligen Werkstücks 2.The arrangement of a plate-shaped workpiece 2 on the workpiece table 20 is shown in more detail in Fig. 2 in a plan view. In the present embodiment, the workpiece table 20 has extendable stop bolts 22, to which the workpiece 2 can be applied for coarse positioning. Further, a plurality of distance sensors 52 are arranged on the workpiece table 20, which are part of a coarse detection device 50. The distance sensors shown in Fig. 2 are adapted to detect the distance between the sensors and a side surface (narrow surface) of the respective workpiece 2. In this case, the sensors 52 in the present embodiment are rotatable about an axis extending orthogonally to the surface of the workpiece table 20 and optionally movable parallel to the surface. The coarse detection device 50 thus serves for coarse detection of the geometry and positioning of the respective workpiece 2.

Weitere Details des Werkstücktisches 20 sind in Fig. 3 gezeigt, die eine teilweise geschnittene Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt. Dort ist zu erkennen, dass das jeweilige Werkstück 2 beispielsweise über Vakuumsauger 24 auf dem Werkstücktisch 20 fixiert sein kann. Ebenso ist es möglich, entsprechende Sauger oder Saugöffnungen in den Werkstücktisch bzw. ein Werkstückband zu integrieren.Further details of the workpiece table 20 are shown in Fig. 3, which shows a partially sectioned front view of the device shown in Fig. 1. There, it can be seen that the respective workpiece 2 can be fixed on the workpiece table 20, for example via vacuum cups 24. It is also possible to integrate corresponding suction or suction openings in the workpiece table or a workpiece band.

Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Erfassungseinrichtung 40 zur Erfassung der Relativposition der Ink-Jet-Druckeinrichtung 10 und der jeweiligen zu bemusternden Oberfläche eines Werkstücks 2. Die Erfassungseinrichtung 40 weist in der vorliegenden Ausführungsform mehrere Arten von Sensoren 42, 46 auf, die in den Figuren 3, 4 und 5 am besten zu erkennen sind. Zunächst umfasst die Erfassungseinrichtung 40 in der vorliegenden Ausführungsform drei Abstandssensoren 42, die an der Druckeinrichtung 10 benachbart zu den Düsen 12 angeordnet sind und in einer Richtung messen, die im Wesentlichen parallel zu der Tintenausstoßrichtung der Düsen 12 ist (Fig. 4). Mit diesen Abstandssensoren kann einerseits der absolute Abstand zwischen der Druckeinrichtung 10 und dem Werkstück 2 ermittelt werden, darüber hinaus kann jedoch aus den erhaltenen Abstandsdaten auch auf die genaue Kontur des jeweiligen Werkstücks 2 geschlossen werden.Furthermore, the device 1 according to the invention comprises a detection device 40 for detecting the relative position of the ink-jet printing device 10 and the respective surface of a workpiece 2 to be patterned. The detection device 40 in the present embodiment has several types of sensors 42, 46 which are arranged in the Figures 3, 4 and 5 are best seen. First, the detection means 40 in the present Embodiment three distance sensors 42, which are arranged on the printing device 10 adjacent to the nozzles 12 and measure in a direction which is substantially parallel to the ink ejection direction of the nozzles 12 (Fig. 4). On the one hand, the absolute distance between the pressure device 10 and the workpiece 2 can be determined with these distance sensors, but beyond that, it is also possible to deduce the exact contour of the respective workpiece 2 from the distance data obtained.

Wie in den Figuren 3 und 5 am besten zu erkennen ist, sind weitere Abstandssensoren 42 jeweils über ein in der vorliegenden Ausführungsform verschwenkbares Element 44 an der Druckeinrichtung 10 angeordnet. Durch das verschwenkbare Element 44 ist der jeweilige Sensor in eine ausgefahrene Position bringbar, die in Fig. 5 am besten zu erkennen ist. In dieser Position messen die in Fig. 5 gezeigten Sensoren 42 in einer Richtung, die im Wesentlichen orthogonal zur Tintenausstoßrichtung der Düsen 12 ist. Hierdurch kann die Dicke bzw. Höhe des jeweiligen zu bedruckenden Bereichs erfasst und ein "Overspray" vermieden werden.As can best be seen in FIGS. 3 and 5, further distance sensors 42 are each arranged on the printing device 10 via an element 44 pivotable in the present embodiment. By the pivotable element 44 of the respective sensor can be brought into an extended position, which is best seen in Fig. 5. In this position, the sensors 42 shown in FIG. 5 measure in a direction that is substantially orthogonal to the ink ejection direction of the nozzles 12. As a result, the thickness or height of the respective area to be printed can be detected and an "overspray" avoided.

Darüber hinaus ist an der Druckeinrichtung 10 benachbart zu den Tintenaustrittsdüsen 12 in der vorliegenden Ausführungsform ein Bilderfassungssensor 46 angeordnet, der ebenfalls in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Tintenausstoßrichtung der Düsen 12 misst. Bei dem Bilderfassungssensor 46 kann es sich beispielsweise um eine CCD-Kamera oder dergleichen handeln, die ein vollständiges Abbild eines zu bedruckenden oder bereits bedruckten Bereichs des jeweiligen Werkstücks 2 erstellen kann.Moreover, on the printing device 10 adjacent to the ink ejection nozzles 12 in the present embodiment, an image sensing sensor 46 is arranged, which also measures in a direction substantially parallel to the ink ejection direction of the nozzles 12. The image-capturing sensor 46 can be, for example, a CCD camera or the like, which can produce a complete image of a region of the respective workpiece 2 to be printed or already printed.

Obgleich in den Figuren nicht gezeigt, sind einerseits sämtliche Sensoren und andererseits die Druckeinrichtung und bevorzugt auch die übrigen Betriebsbauteile der Vorrichtung 1 mit einer Steuereinrichtung verbunden, welche die jeweiligen, durch die Sensoren erfassten Daten auswertet und auf dieser Grundlage den Betrieb der Vorrichtung, insbesondere der Druckeinrichtung steuert. Der Betrieb der Vorrichtung kann sich dabei wie folgt darstellen.Although not shown in the figures, on the one hand all sensors and on the other hand the printing device and preferably also the other operating components of the device 1 are connected to a control device which evaluates the respective data detected by the sensors and on this Basis controls the operation of the device, in particular the printing device. The operation of the device can be represented as follows.

Zunächst wird ein Werkstück 2 über die Anschlagbolzen 22 auf dem Werkstücktisch 20 grob positioniert und über die Vakuumsauger 24 fixiert. Anschließend werden die Positionierung und/oder Kontur des Werkstücks 2 auf dem Werkstücktisch 20 durch die Sensoren 52 erfasst und diese Daten an die Steuereinrichtung weitergegeben.First, a workpiece 2 is roughly positioned over the stopper pins 22 on the workpiece table 20 and fixed via the vacuum cups 24. Subsequently, the positioning and / or contour of the workpiece 2 are detected on the workpiece table 20 by the sensors 52 and passed this data to the control device.

Daraufhin wird der Werkstücktisch 20 in x-Richtung verfahren, sodass das Werkstück 2 durch in die Spindeleinheiten 6 eingewechselte Werkzeuge, Aggregate oder Druckeinheiten bearbeitet bzw. veredelt werden kann. Dabei vollzieht sich der Betrieb der Druckeinrichtung beispielsweise wie folgt.The workpiece table 20 is then moved in the x-direction, so that the workpiece 2 can be processed or finished by tools, units or printing units that are inserted into the spindle units 6. In this case, the operation of the printing device takes place, for example, as follows.

Auf der Grundlage der Daten von den Sensoren 52 wird die Druckeinrichtung 10 mit der entsprechenden Spindel 6 entlang des Portals 4 zu dem zu bedruckenden Werkstück 2 verfahren. Dabei führen die Sensoren 42, 46 kontinuierlich einen Messbetrieb aus, sodass das Vorhandensein und gegebenenfalls der Abstand des jeweiligen Werkstücks und darüber hinaus (durch den Bilderfassungssensor 46) auch weitere Informationen über das Werkstück 2 erhalten werden können. Auf der Grundlage dieser Daten gibt die Steuereinrichtung Drucksignale an die jeweiligen Düsen 12 (bzw. die zugehörigen piezoelektrischen Aktoren oder Thermoelemente) aus, sodass das Werkstück 2 bedruckt wird. In Abhängigkeit von den Erfassungsdaten der Sensoren 42, 46 können dabei einzelne Düsen oder Düsengruppen zu- oder abgeschaltet werden, um Abmessungs-, Lage- oder sonstige Toleranzen oder Abweichungen des Werkstücks 2 zu kompensieren. Alternativ oder zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung ebenso möglich, dass einzelne oder mehrere Düsen der Druckeinrichtung 10 über Piezostellmittel oder dergleichen erstellt werden, um deren Position oder Ausstoßrichtung an das Werkstück 2 anzupassen.On the basis of the data from the sensors 52, the printing device 10 is moved with the corresponding spindle 6 along the portal 4 to the workpiece 2 to be printed. The sensors 42, 46 continuously perform a measuring operation, so that the presence and optionally the distance of the respective workpiece and beyond (by the image detection sensor 46) also further information about the workpiece 2 can be obtained. Based on these data, the controller outputs pressure signals to the respective nozzles 12 (or the associated piezoelectric actuators or thermocouples) so that the workpiece 2 is printed. Depending on the detection data of the sensors 42, 46, individual nozzles or nozzle groups can be switched on or off in order to compensate for dimensional, position or other tolerances or deviations of the workpiece 2. Alternatively or additionally, within the scope of the invention it is equally possible for individual or multiple nozzles of the printing device 10 to be produced via piezo-adjusting means or the like in order to adapt their position or ejection direction to the workpiece 2.

Beim Bedrucken einer großen Seitenfläche eines Werkstücks 2 arbeiten neben dem Bilderfassungssensor 46 primär die neben den Düsen 12 angeordneten Sensoren 42, die in Fig. 4 am besten zu erkennen sind. Zum Bedrucken einer Schmalfläche des Werkstücks 2 kommen alternativ oder zusätzlich die Sensoren 42 zum Einsatz, die über schwenkbare Elemente 44 ausfahrbar sind, um die Höhe der Schmalfläche zu erfassen und so ein Overspray zu verhindern.When printing a large side surface of a workpiece 2 in addition to the image detection sensor 46 primarily the sensors 12 arranged next to the nozzles 12, which are best seen in FIG. For printing on a narrow surface of the workpiece 2, alternatively or additionally, the sensors 42 are used, which are extendable via pivotable elements 44 in order to detect the height of the narrow surface and thus to prevent overspray.

Nach dem Bedrucken eines Oberflächenabschnitts kann dieser gegebenenfalls durch die Trocknungseinheiten 14 getrocknet werden, und zwar gegebenenfalls auch simultan zum Druckvorgang.After printing on a surface section, it may optionally be dried by the drying units 14, possibly also simultaneously with the printing process.

Die Verfahrwege der Druckeinrichtung 10 und/oder des Werkstücks 2 sind in Fig. 6 schematisch dargestellt. Die linke Zeichnung in Fig. 6 zeigt einen Betrieb im so genannten Querdruck, bei welchem sich die Druckeinrichtung 10 zusammen mit der Spindeleinheit 6 entlang des Portals 4 in y-Richtung hin- und herbewegt und das Werkstück 2 durch den Werkstücktisch 20 in x-Richtung weiter getaktet wird.The travel paths of the printing device 10 and / or of the workpiece 2 are shown schematically in FIG. The left-hand drawing in FIG. 6 shows an operation in the so-called transverse pressure, in which the printing device 10 moves back and forth along the portal 4 in the y-direction together with the spindle unit 6 and the workpiece 2 through the workpiece table 20 in the x-direction continues to be clocked.

Alternativ ist es ebenso möglich, dass in Fig. 6 rechts dargestellte Druckschema einzusetzen, das als Längsdruck bezeichnet werden kann. Bei diesem ist die Druckeinrichtung 10 während des Druckvorganges selbst im Wesentlichen stationär, und das Werkstück 2 wird mit dem Werkstücktisch 20 in x-Richtung hin- und herverfahren. Die Druckeinrichtung 10 muss somit lediglich in y-Richtung weiter getaktet werden, nachdem das Drucken einer Bahn abgeschlossen ist. Darüber hinaus sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Kombinationen beider Betriebe möglich, und es können beispielsweise auch schräg angeordnete Bahnen oder dergleichen gedruckt werden.Alternatively, it is also possible to use the printing scheme shown on the right in FIG. 6, which can be referred to as longitudinal printing. In this case, the printing device 10 is substantially stationary during the printing process itself, and the workpiece 2 is reciprocated with the workpiece table 20 in the x-direction. The printing device 10 thus only needs to be clocked in the y-direction after the printing of a web has been completed. In addition, in the context of the present invention, combinations of both operations are possible, and it can be printed, for example, obliquely arranged tracks or the like.

Claims (14)

Vorrichtung (1) zum Veredeln von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen oder dergleichen bestehen, mit: einer Druckeinrichtung (10), die bevorzugt als Ink-Jet-Druckeinrichtung mit einer Mehrzahl von Düsen (12), aus denen Tintentropfen ausgestoßen werden können, ausgeführt ist, einer Werkstücktrageinrichtung (20) zum Tragen des zu bemusternden Werkstücks (2), und einer Fördervorrichtung zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem zu veredelnden Werkstück (2) und der Druckeinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass
sie ferner mindestens eine Bearbeitungseinrichtung (30) zum Bearbeiten des Werkstücks aufweist.Device (1) for refining workpieces (2), which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials or the like, comprising: a printing device (10) which is preferably designed as an ink-jet printing device with a plurality of nozzles (12) from which ink droplets can be ejected, a workpiece support (20) for supporting the workpiece (2) to be patterned, and a conveying device for causing a relative movement between the workpiece (2) to be finished and the printing device (10), characterized in that
it further comprises at least one processing device (30) for processing the workpiece. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (30) eingerichtet ist, Bearbeitungen auszuführen, die ausgewählt sind aus zumindest spanender Bearbeitung, Kantenanleimen, Extrudieren, Beschichten, Kaschieren, Reinigen, Entfetten, Verbessern der Haftungs- und Benetzungseigenschaften und Verminderung der elektrostatischen Aufladung.Apparatus according to claim 1, characterized in that the processing means (30) is adapted to perform operations selected from at least machining, edge banding, extruding, coating, laminating, cleaning, degreasing, improving the adhesion and wetting properties and reducing the electrostatic charging. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung eingerichtet ist, auch eine Relativbewegung zwischen dem zu veredelnden Werkstück (2) und der Bearbeitungseinrichtung (30) herbeizuführen, und zwar bevorzugt derart, dass das Werkstück (2) ohne Veränderung seiner Relativposition zu der Werkstücktrageinrichtung (20) bearbeitet und bedruckt werden kann.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the conveying device is set up, also a relative movement between the workpiece to be finished (2) and the Machining device (30) cause, and preferably such that the workpiece (2) without changing its relative position to the workpiece support means (20) can be edited and printed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine balkenartige Führungseinrichtung (4), insbesondere ein Portal oder einen Ausleger aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one bar-like guide means (4), in particular a portal or a boom. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens eine Spindeleinheit (6) aufweist, die bevorzugt entlang der balkenartigen Führungseinrichtung (4) verfahrbar und/oder um mindestens eine Achse schwenkbar ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that it further comprises at least one spindle unit (6) which is preferably along the bar-like guide means (4) movable and / or pivotable about at least one axis. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Mehrzahl von Bearbeitungswerkzeugen und/oder -aggregaten (30) aufweist, die bevorzugt in die mindestens eine Spindeleinheit (6) einwechselbar und besonders bevorzugt in mindestens einem Magazin (32) ablegbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a plurality of processing tools and / or aggregates (30), which are preferably in the at least one spindle unit (6) einwechselbar and particularly preferably in at least one magazine (32) can be stored , Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (10) in die mindestens eine Spindeleinheit (6) einwechselbar ist, insbesondere über eine Schnittstelle (6').Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure device (10) in the at least one spindle unit (6) is exchangeable, in particular via an interface (6 '). Druckeinheit (10) für eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinheit (10) Anschlussmittel (18) aufweist, mittels der sie in die Werkzeugaufnahme (6") einer Spindeleinheit (6) einwechselbar ist.Printing unit (10) for a device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the printing unit (10) has connecting means (18) by means of which it can be exchanged into the tool holder (6 ") of a spindle unit (6). Druckeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Übertragungsmittel (16) aufweist, die eingerichtet sind, mit Übertragungsmitteln einer Schnittstelle (6') der jeweiligen Spindeleinheit (6) zu kommunizieren.Printing unit according to claim 8, characterized in that it further comprises transfer means (16) which are arranged to communicate with transmission means an interface (6 ') of the respective spindle unit (6). Druckeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsmittel (16) eingerichtet sind, zumindest Daten und/oder Energie und/oder Tinte von den Übertragungsmitteln der Spindeleinheit (6) zu empfangen.Printing unit according to claim 9, characterized in that the transmission means (16) are arranged to receive at least data and / or energy and / or ink from the transmission means of the spindle unit (6). Druckeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Tintenvorrat aufweist.Printing unit according to one of claims 8 to 10, characterized in that it comprises an ink supply. Druckeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur schnurlosen Datenübertragung von und/oder zu einer Steuereinrichtung eingerichtet ist.Printing unit according to one of claims 8 to 11, characterized in that it is set up for wireless data transmission from and / or to a control device. Druckeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen Sensor (42, 46), insbesondere mindestens einen Abstandssensor (42) und/oder mindestens einen Bilderfassungssensor (46) aufweist.Printing unit according to one of claims 8 to 12, characterized in that it further comprises at least one sensor (42, 46), in particular at least one distance sensor (42) and / or at least one image detection sensor (46). Verfahren zum Veredeln von Werkstücken, die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen oder dergleichen bestehen, unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Werkstück (2) unter Beibehaltung einer vorbestimmten Relativposition zu der Werkstücktrageinrichtung (20) bearbeitet und bedruckt wird.Method for finishing workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials or the like, using a device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the respective workpiece (2) while maintaining a predetermined relative position to the Workpiece support (20) is processed and printed.
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