Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage

Beschreibung

Die Erfindung betri f ft eine Werkstückbearbeitungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage nach den Oberbegri f fen der nebengeordneten Ansprüche .

Die DE 10 2017 103 867 Al of fenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine , bei dem während eines Bearbeitungsvorgangs eine Prozessgröße , beispielsweise eine Vorschubgeschwindigkeit , eine aus dem Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück resultierende Qualitätsgröße , beispielsweise eine optische Qualität , eine Größe , die das verwendete Werkstück charakterisiert , beispielsweise ein Material , und eine Zeitgröße des Werkzeugs , beispielsweise eine bisherige Betriebs zeit , zu einem Datensatz verknüpft werden . Die DE 36 33 089 Al of fenbart eine Anordnung zur Prüfung der Quantenqualität bei plattenförmigen Halbzeugen . Hierzu wird mittels einer Halogenlichtquelle ein Lichtbündel auf eine Kante gerichtet und die Streuung mittels einer Kamera erfasst .

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaf fen, welche kostengünstig und mit hoher Taktrate die Produktion von Werkstücken hoher Qualität ermöglichen .

Diese Aufgabe wird durch eine Werkstückbearbeitungsanlage und ein Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben .

Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage hat den Vorteil , dass mit ihr vollständig automatisiert und unverzüglich die bei der Bearbeitung erzeugte Qualität einer Werkstückkante ermittelt werden kann . Dies gestattet es , bei einem nachfolgenden Bearbeitungsvorgang auf die zuvor ermittelte Qualität zu reagieren und entweder beispielsweise die Taktrate zu erhöhen (bei einer „zu guten" Qualität ) oder die Taktrate zu senken oder andere Betriebsgrößen zu verändern (bei einer „zu schlechten" Qualität ) . Gegebenenfalls kann auch veranlasst werden, dass das Werkstück bei einer „zu schlechten" Qualität nochmals produziert wird . Dabei wird eine Technologie für die Ermittlung der Bearbeitungsqualität eingesetzt , die zuverlässig die Qualität einer bearbeiteten bzw . hergestellten Werkstückkante erfassen kann .

Konkret wird dies erreicht durch eine Werkstückbearbeitungsanlage zum Bearbeiten und/oder Herstellen einer Werkstückkante an einem plattenförmigen Werkstück . Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Plattenauf teilanlage zum Aufteilen mindestens eines plattenförmigen Werkstücks handeln . Derartige Plattenaufteilanlagen sind beispielsweise in der Form von Plattenaufteilsägen bekannt , mit denen beispielsweise Teile für die Herstellung von Möbelstücken erzeugt werden können . Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage umfasst einen Zuführtisch, auf dem das plattenförmige Werkstück liegt und von dem es mittels einer Fördereinrichtung, beispielsweise mittels eines Programmschiebers mit Spannzangen, einer Bearbeitungseinrichtung, zugeführt werden kann .

Bei der Bearbeitungseinrichtung kann es sich vorzugsweise um eine Sägeeinrichtung bzw . um ein Sägeaggregat handeln . Zu der Werkstückbearbeitungsanlage kann auch ein Entnahmetisch gehören, auf den das von der Bearbeitungseinrichtung bearbeitete Werkstück gefördert wird und von dem es entweder für einen weiteren Bearbeitungsvorgang nochmals der Bearbeitungseinrichtung zugeführt werden kann, oder von dem es entnommen und beispielsweise abgestapelt werden kann . Eine Steuer- und Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungsanlage dient zur Steuerung und Regelung des Betriebs der Werkstückbearbeitungsanlage . Dieser Betrieb kann vorzugsweise vollautomatisch ablaufen, beispielsweise unter Einsatz eines Roboters , der ebenfalls von der Steuer- und Regeleinrichtung gesteuert werden kann und der das plattenförmige Werkstück insbesondere dann, wenn es auf dem Entnahmetisch liegt , handhabt .

Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage umfasst eine von der Steuer- und Regeleinrichtung gesteuerte Erfassungseinrichtung zur automatischen Erfassung mindestens einer Eigenschaft einer mittels der Bearbeitungseinrichtung bearbeiteten und/oder hergestellten Werkstückkante . Dabei umfasst die Erfassungseinrichtung mindestens eine Bilderfassungseinrichtung, beispielsweise eine Kamera mit einem CCD-Sensor . Eine Sichtachse der Bilderfassungseinrichtung ist mindestens im Bereich der Werkstückkante auf einen zu erfassenden Bereich der Werkstückkante gerichtet , wobei die Sichtachse wenigstens in etwa orthogonal zu einer Ebene des plattenförmigen Werkstücks liegt . Die Bilderfassungseinrichtung beobachtet bei einem hori zontal liegenden plattenförmigen Werkstück die Werkstückkante also quasi von oben oder von unten, wodurch eine optimale Beurteilung der Qualität der Werkstückkante ermöglicht wird .

Insbesondere können auf diese Weise Ausreißer in einer Beschichtung im Bereich der Werkstückkante erkannt und nach Größe und Anzahl quali fi ziert werden . Auch kann eine Welligkeit der erzeugten Werkstückkante erfasst und quali fi ziert werden . Insgesamt kann durch eine Auswertung auch eine Qualitätskennzahl bzw . Qualitätskenngröße ermittelt werden, mittels derer eine einfache Entscheidung getrof fen werden kann, ob ein Betriebsparameter der Werkstückbearbeitungsanlage verändert werden soll und/oder ob das beurteilte Werkstück neu produziert werden muss .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung im Bereich eines Entnahmetisches angeordnet ist , vorzugsweise an dem Entnahmetisch befestigt oder in diesen integriert ist . Auf diese Weise ist die Einbindung der Erfassungseinrichtung in die Werkstückbearbeitungsanlage möglich, ohne dass größere Eingri f fe in die Auslegung der Werkstückbearbeitungsanlage notwendig sind . Gegebenenfalls ist sogar eine Nachrüstung existierender Werkstückbearbeitungsanlagen mit einer Erfassungseinrichtung möglich . Außerdem wird durch diese Positionierung der Erfassungseinrichtung der Prozessablauf in der Werkstückbearbeitungsanlage nicht oder zumindest nur in geringem Umfange beeinflusst .

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung automatisch von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition und zurück bewegbar ist , wobei sie in der Ruheposition unterhalb einer Auflageebene des Entnahmetisches angeordnet und in der Arbeitsposition so angeordnet ist , dass sie die Eigenschaft der Werkstückkante eines auf dem Entnahmetisch liegenden Werkstücks erfassen kann . Somit tritt die Erfassungseinrichtung im abgesenkten Zustand nicht bzw . kaum in Erscheinung, sodass der Betrieb der Werkstückbearbeitungsanlage ungestört bzw . unbeeinflusst bleibt . Insbesondere kann eine Handhabung von Werkstücken auf dem Entnahmetisch entweder durch eine Bedienperson oder durch einen Roboter wenigstens weitgehend unbeeinflusst von der Erfassungseinrichtung bleiben . Lediglich dann, wenn die Qualität einer Werkstückkante erfasst werden soll , wird die Erfassungseinrichtung von der Steuer- und Regeleinrichtung gesteuert automatisch in die Arbeitsposition gefahren .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Eigenschaft der Werkstückkante längs zu der Werkstückkante bewegbar ist , wobei sie vorzugsweise eine Antriebseinrichtung aufweist , welche die Erfassungseinrichtung längs zu der Werkstückkante bewegen kann, während die Erfassungseinrichtung die Eigenschaft der Werkstückkante erfasst . Hierdurch wird die Erfassung eines größeren Bereichs der Werkstückkante ermöglicht , was die Zuverlässigkeit der Beurteilung der Qualität der Werkstückkante verbessert .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass sie eine Fixiereinrichtung aufweist , welche das Werkstück fixieren kann, während die Erfassungseinrichtung die Eigenschaft der Werkstückkante erfasst . Auch diese Weiterbildung verbessert die Aussagekraft der von der Erfassungseinrichtung beurteilten Qualität der Werkstückkante . Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Bilderfassungseinrichtung mindestens zwei CCD-Sensoren aufweist , die relativ zur Ebene des plattenförmigen Werkstücks auf entgegengesetzten Seiten des Werkstücks angeordnet sind, so dass eine erste Sichtachse des ersten CCD-Sensors auf eine erste Werkstückkante und eine zweite Sichtachse des zweiten CCD-Sensors auf eine zweite und zur ersten Werkstückkante benachbarte und parallele Werkstückkante gerichtet ist . Dies gestattet eine umfassende Quali fi zierung des bei der Bearbeitung hergestellten Werkstückrands des plattenförmigen Werkstücks . Dabei wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die plattenförmigen Werkstücke praktisch immer eine diskrete Dicke haben und somit ein Werkstückrand zwei Werkstückkanten aufweist .

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung umfasst , wobei eine Strahlachse der Beleuchtungseinrichtung im Bereich der Werkstückkante auf den zu erfassenden Bereich der Werkstückkante gerichtet ist und wenigstens in etwa in der Ebene des plattenförmigen Werkstücks und wenigstens in etwa orthogonal zu einer Längserstreckung der Werkstückkante liegt . Die Strahlachse der Beleuchtungseinrichtung ist somit im Wesentlichen orthogonal zur Sichtachse der Bilderfassungseinrichtung, wodurch Ausreißer und Welligkeiten der Werkstückkante besonders gut sichtbar gemacht werden, was wiederum die Qualität der Beurteilung der Werkstückkante verbessert . Darüber hinaus wird eine von äußeren Einflüssen, beispielsweise dem gerade vorhandenen Tageslicht , unabhängige Erfassungseinrichtung geschaf fen, wodurch reproduzierbare Ergebnisse bei der Beurteilung der Qualität von Werkstückkanten erzielt werden können . Die Beleuchtungseinrichtung erzeugt vorzugsweise einen auf die Werkstückkante fokussierten Lichtstrahl . Als Lichtquelle kann beispielsweise eine vorzugsweise weiße LED oder eine Halogenlampe verwendet werden . Auch der Einsatz eines Lasers ist denkbar .

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung mindestens zwei Lichtquellen aufweist , wobei eine erste Strahlachse der ersten Lichtquelle auf die erste Werkstückkante und eine zweite Strahlachse der zweiten Lichtquelle auf die zweite Werkstückkante gerichtet ist . Dies führt insbesondere bei Werkstücken mit maßgeblicher Dicke und damit deutlich voneinander beabstandeten Werkstückkanten an dem von der Bearbeitungseinrichtung bearbeiteten Werkstückrand zu zuverlässigeren Ergebnissen bei der Erfassung der Qualität . Grundsätzlich denkbar ist dabei im Übrigen auch, dass nur eine einzige Lichtquelle eingesetzt wird, deren Licht j edoch in mehrere voneinander getrennte Strahlachsen aufgetrennt wird, beispielsweise über Spiegel oder Lichtwellenleiter . Denkbar ist ferner auch, dass die Auftrennung in mehrere voneinander getrennte Strahlachsen durch eine entsprechende Ausrichtung einzelner Segmente der Lichtquelle erfolgt , beispielsweise , indem die Lichtquelle einzelne LEDs aufweist , die entsprechend ausgerichtet werden können Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Bilderfassungseinrichtung einen CCD-Sensor umfasst , dessen Sichtachse zunächst nicht orthogonal zur Ebene des Werkstücks ausgerichtet ist , und mindestens eine Umlenkeinrichtung für die Sichtachse aufweist , die die Sichtachse des CCD-Sensors im Bereich der Werkstückkante orthogonal zur Ebene des Werkstücks auf die Werkstückkante ausrichtet . Mit dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werkstückbearbeitungsanlage kann der CCD-Sensor an einer quasi beliebigen Stelle , beispielsweise einer geschützten Stelle , der Werkstückbearbeitungsanlage angeordnet werden . Die Umlenkungseinrichtung kann dabei einen oder mehrere Spiegel aufweisen, gegebenenfalls aber auch beispielsweise einen Lichtleiter .

Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage , welches durch eine Steuer- und Regeleinrichtung gesteuert und geregelt wird und bei dem ein plattenförmiges Werkstück einer Bearbeitungseinrichtung zugeführt und eine Werkstückkante des plattenförmigen Werkstücks bearbeitet und/oder hergestellt wird . Es wird vorgeschlagen, dass mittels einer Erfassungseinrichtung mindestens eine Eigenschaft der bearbeiteten und/oder hergestellten Werkstückkante erfasst wird, wobei die Erfassungseinrichtung mindestens eine Bilderfassungseinrichtung aufweist , wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist : a . Ausrichten einer Sichtachse der Bilderfassungseinrichtung auf einen zu erfassenden Bereich der Werkstückkante derart , dass die Sichtachse im Bereich der Werkstückkante in etwa orthogonal zu einer Ebene des plattenförmigen Werkstücks liegt ; b . Erstellen mindestens eines Bildes der Werkstückkante mittels der Bilderfassungseinrichtung bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung; und c . automatisches Auswerten des erstellten Bildes und automatisches Ermitteln mindestens einer Eigenschaft der Werkstückkante mittels der Auswertung .

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass es ferner die folgenden Schritte aufweist : Ausrichten einer Strahlachse einer Beleuchtungseinrichtung auf den zu erfassenden Bereich der Kante derart , dass die Strahlachse im Bereich der Werkstückkante wenigstens in etwa in der Ebene des plattenförmigen Werkstücks und wenigstens in etwa orthogonal zu einer Längserstreckung der Werkstückkante liegt , und Erstellen des Bildes der Werkstückkante bei eingeschalteter Bel euch tungseinrichtung .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Verfahrensschritte für unterschiedliche Bereiche der Werkstückkante durchgeführt werden . Hierdurch wird die Aussagequalität der Beurteilung der Qualität der bearbeiteten Werkstückkante verbessert .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Bilderfassungseinrichtung während der Erstellung des Bildes relativ zur bearbeiteten und/oder hergestellten Werkstückkante stationär ist . Um dennoch einen möglichst großen Bereich der Werkstückkante erfassen zu können, kann entweder das Werkstück relativ zu der Bilderfassungseinrichtung bewegt werden, oder es wird die Sichtachse der Bilderfassungseinrichtung bewegt , beispielsweise mittels beweglicher Spiegel . Denkbar ist grundsätzlich aber auch, dass sowohl die Bilderfassungseinrichtung als auch das Werkstück während des Vorgangs der Bilderfassung stationär sind .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass sich die Bilderfassungseinrichtung während der Erstellung des Bildes relativ zu der Werkstückkante bewegt und die Beleuchtungseinrichtung für die Erstellung eines Bildes einen blitzartigen Lichtpuls emittiert . Hierdurch wird die Qualität des Erfassungsergebnisses nochmals verbessert .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei Bilder erstellt werden, wobei ein erstes Bild einen Endbereich der Werkstückkante ( also beispielsweise ein Eck des Werkstücks ) und ein zweites Bild einen von dem Endbereich entfernten Bereich der Werkstückkante ( also beispielsweise einen zwischen zwei Ecken liegenden mittleren Bereich) abbildet . Auch dies dient zur Verbesserung der Qualitätsbeurteilung, da lediglich lokal auftretende Qualitätswerte der Werkstückkante ausgeglichen werden können .

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Verfahren den Schritt umfasst : automatisches Erstellen eines Ablaufplans durch die Steuer- und Regeleinrichtung der Plattenbearbeitungsanlage , der mindestens die obigen Schritte b und c umfasst . Auf diese Weise wird der Vorgang der Erfassung der Qualität der Werkstückkante automatisch in den Ablauf der Werkstückbearbeitung integriert , so dass keinerlei manuelle Interaktion durch eine Bedienperson notwendig ist .

Nachfolgend werden Aus führungs formen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert . In der Zeichnung zeigen :

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste

Aus führungs form einer Werkstückbearbeitungsanlage in Form einer Plattenauf teil säge ;

Figur 2 einen schematischen Schnitt durch einen

Bereich der Werkstückbearbeitungsanlage von Figur 1 , mit einer Erfassungseinrichtung mit einer Bilderfassungseinrichtung und einer Beleuchtungseinrichtung;

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf den in

Figur 2 gezeigten Bereich;

Figur 4 eine schematische Seitenansicht des in Figur

2 gezeigten Bereichs ;

Figur 5 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer zweiten Aus führungs form; Figur 6 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer dritten Aus führungs form;

Figur 7 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer vierten Aus führungs form;

Figur 8 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer fünften Aus führungs form;

Figuren 9- 12 schematische Seitenansichten auf unterschiedliche Aus führungen von Erfassungseinrichtungen; und

Figur 13 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum

Betreiben der Werkstückbearbeitungsanlage von Figur 1 .

Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Aus führungs formen die gleichen Bezugs zeichen . Sie werden im Normal fall nur bei der ersten Erwähnung stärker im Detail erläutert . Darüber hinaus sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht immer sämtliche Bezugs zeichen eingetragen .

Eine Werkstückbearbeitungsanlage trägt in den Figuren insgesamt das Bezugs zeichen 10 . Vorliegend handelt es sich bei dieser beispielhaft um eine Plattenauf teilanlage , nämlich eine Plattenauf teilsäge , mit der groß formatige plattenförmige Werkstücke aufgeteilt werden können . Sie umfasst vorliegend beispielhaft einen Zuführtisch 12 , der ebenfalls beispielhaft durch eine Mehrzahl von parallelen Rollenschienen gebildet sein kann .

An den Zuführtisch 12 grenzt ein Maschinentisch 14 an, der beispielsweise als Luftkissentisch ausgebildet sein kann . In dem Maschinentisch 14 ist ein Sägespalt 16 vorhanden, und unterhalb von dem Maschinentisch 14 ist (nicht dargestellt ) ein Sägewagen mit einem Sägeaggregat angeordnet , welches längs einer strichpunktiert angedeuteten Sägelinie 18 bewegt werden kann . Das Sägeaggregat bildet insoweit eine Bearbeitungseinrichtung . Oberhalb von dem Maschinentisch 14 ist ein nicht gezeichneter Druckbalken vorhanden, der vertikal beweglich ist , so dass zwischen ihm und dem Maschinentisch 14 ein Werkstück während der Bearbeitung durch das Sägeaggregat verklemmt und hierdurch fixiert werden kann .

Auf der vom Zuführtisch 12 entgegengesetzten Seite des Maschinentisches 14 grenzt an diesen ein aus mehreren einzelnen Segmenten bestehender Entnahmetisch 20 an, der ebenfalls als Luftkissentisch ausgebildet sein kann . Seitlich vom Entnahmetisch 20 ist ein Roboter 22 vorhanden, der einen Roboterarm 24 und eine Grei f einrichtung beispielsweise in Form einer Saugtraverse 26 aufweist . Ein möglicher Arbeitsbereich des Roboters 22 ist durch eine kreis förmige strichpunktierte Linie 28 angedeutet . Der Arbeitsbereich 28 überdeckt einen Teil des Entnahmetisches 20 , einen Teil des Maschinentisches 14 und einen Teil des Zuführtisches 12 . Seitlich vom Zuführtisch 12 und vom Entnahmetisch 20 ist ein Winkellineal 30 vorhanden, welches zur Ausrichtung von Werkstücken relativ zur Sägelinie 18 dient . Zur Bewegung und Fixierung von Werkstücken ist im Bereich des Zuführtisches 12 ein portalartiger Programmschieber 32 vorgesehen, auf dessen dem Maschinentisch 14 zugewandter Seite eine Mehrzahl von Spannzangen 34 befestigt ist . Mit diesen kann ein in einer Vorschubrichtung ( Pfeil 35 ) gesehen hinterer Rand eines Werkstücks gegri f fen werden . Der Programmschieber 32 kann automatisch mittels eines entsprechenden Antriebs parallel zur Vorschubrichtung 35 bewegt werden, wodurch ein vom Programmschieber 32 gegri f fenes Werkstück relativ zur Sägelinie 18 positioniert werden kann .

Zu der Werkstückbearbeitungsanlage 10 gehört auch eine Steuer- und Regeleinrichtung 36 . Diese kann beispielsweise einen oder mehrere Computer mit entsprechenden Mikroprozessoren und Speichern umfassen, auf denen Programmcode zum Ablauf vorgegebener Verfahrensschritte abgespeichert ist . Die Steuer- und Regeleinrichtung 36 kann hierzu über in der Zeichnung nicht dargestellte Kommunikationsschnittstellen verfügen, mit denen sie mit einer Bedienperson und/oder anderen Steuer- und Regeleinrichtungen sowie mit Aktoren und Antrieben der Werkstückbearbeitungsanlage 10 , beispielsweise dem Sägeaggregat , dem Programmschieber 32 und dem Roboter 22 kommuni zieren kann . Die Kommunikationsschnittstellen können beispielsweise einen Bildschirm, eine Tastatur, ein Mikrofon, einen Lautsprecher sowie allgemein Anschlüsse für den Austausch von Daten umfassen . Zur Steuerung und/oder Regelung der Werkstückbearbeitungsanlage 10 erhält die Steuer- und Regeleinrichtung 36 Signale von einer Viel zahl von Sensoren, die vorliegend ebenfalls nicht dargestellt sind .

Weiterhin gehört zu der Werkstückbearbeitungsanlage 10 eine Erfassungseinrichtung 38 , die bei der in Figur 1 gezeigten Aus führungs form beispielhaft im Bereich des Entnahmetisches 20 angeordnet ist , und zwar in Figur 1 beispielhaft an einem vom Maschinentisch 14 abragenden bzw . abgewandten Rand des Entnahmetisches 20 . Auch diese Erfassungseinrichtung 38 kommuni ziert mit der Steuer- und Regeleinrichtung 36 , indem sie an diese Signale liefert und indem sie von der Steuer- und Regeleinrichtung 36 gesteuert wird .

Die Erfassungseinrichtung 38 dient in noch darzustellender Art und Weise zur automatischen Erfassung einer eine Qualität charakterisierenden Eigenschaft einer mittels der Bearbeitungseinrichtung bearbeiteten oder hergestellten Werkstückkante eines Werkstücks . Ein solches Werkstück ist in Figur 1 auf dem Entnahmetisch 20 liegend dargestellt , es trägt dort das Bezugs zeichen 40 . Ein Werkstückrand, an dem die besagte Werkstückkante vorhanden ist , ist in Figur 1 mit 42 bezeichnet . Komponenten der Erfassungseinrichtung 38 sind stärker im Detail , gleichwohl schematisch, in Figur 2 gezeichnet . Ebenso ist in Figur 2 der Werkstückrand 42 des auf dem Entnahmetisch 20 liegenden Werkstücks 40 stärker im Detail gezeichnet . Man erkennt , dass das Werkstück 40 einen Kern 44 und eine obere Beschichtung 46a sowie eine untere Beschichtung 46b aufweist . Der Kern 44 kann beispielsweise aus einem Pressspan-Hol zmaterial hergestellt sein . Die Beschichtungen 46a-b sind typischerweise aus Kunststof f . Ein Werkstück 40 des in Figur 2 dargestellten Typs kann beispielsweise für die Herstellung von Möbeln verwendet werden .

Man erkennt , dass der Werkstückrand 42 eine in Figur 2 obere erste Werkstückkante 48a und eine in Figur 2 untere zweite Werkstückkante 48b aufweist . Die beiden Werkstückkanten 48a-b verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Zeichnungsebene der Figur 2 und sind zueinander benachbart .

Die Erfassungseinrichtung 38 verfügt über eine Beleuchtungseinrichtung 50 mit einer ersten Lichtquelle 50a und einer zweiten Lichtquelle 50b . Die Lichtquellen 50a-b können Halogenlichtquellen, LED-Lichtquellen und/oder Laser-Lichtquellen umfassen . Ferner verfügt die Erfassungseinrichtung 38 über eine Bilderfassungseinrichtung 52 mit einem ersten CCD-Sensor 52a und einem zweiten CCD-Sensor 52b . Eine erste Strahlachse 54a der ersten Lichtquelle 50a ist auf die erste Werkstückkante 48a gerichtet . Eine zweite Strahlachse 54b der zweiten Lichtquelle 50b ist auf die zweite Werkstückkante 48b gerichtet . Eine erste Sichtachse 56a des ersten CCD-Sensors 52a ist auf die erste Werkstückkante 48a gerichtet , wohingegen eine zweite Sichtachse 56b des zweiten CCD-Sensors 52b auf die zweite Werkstückkante 48b gerichtet ist .

Sowohl die Strahlachsen 54a-b als auch die Sichtachsen 56a- b sind orthogonal zu einer Längserstreckung des Werkstückrands 42 ausgerichtet , welche in Figur 2 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft . Man erkennt , dass die beiden Sichtachsen 56a-b der CCD-Sensoren 52a-b der Bilderfassungseinrichtung 52 orthogonal zu einer Mittelebene 58 des plattenförmigen Werkstücks 40 liegen, und man erkennt , dass die beiden CCD-Sensoren 52a-b relativ zu der Mittelebene 58 des plattenförmigen Werkstücks 40 auf entgegengesetzten Seiten des Werkstücks 40 angeordnet sind .

Das grundsätzliche Funktionsprinzip der Erfassungseinrichtung 38 ist ähnlich zu j enem, welches in der DE 36 33 089 Al beschrieben ist . Demnach wird Licht , welches beispielsweise von der Lichtquelle 50a entlang der Strahlachse 54a auf die Werkstückkante 48a tri f ft , dort reflektiert . Bei Ausreißern in der Beschichtung 46a sowie sonstigen Kantenausbrüchen wirken die hierdurch erzeugten Mikroflächen mit unterschiedlicher Neigung als Reflektoren für das einfallende Licht . Bei einer Neigung einer solchen Mikrofläche um 45 ° würde das Licht senkrecht zur Strahlachse 54a in Richtung der Sichtachse 56a reflektiert . Mittels des CCD-Sensors 52a kann die Intensität des reflektierten Lichtes gemessen werden, was einen genauen Rückschluss auf die geometrische Form der Werkstückkante 48a zulässt . Auf diese Weise kann mittels der Erfassungseinrichtung 38 die Qualität der durch das Sägeaggregat hergestellten Werkstückkanten 48a-b erfasst und durch entsprechende Algorithmen in der Steuer- und Regeleinrichtung 36 beurteilt werden .

Wie aus Figur 3 ersichtlich ist , kann die gesamte Erfassungseinrichtung 38 parallel zum Werkstückrand 42 mittels einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung, die ebenfalls von der Steuer- und Regeleinrichtung 36 angesteuert wird, automatisch bewegt werden . Dies ist in Figur 3 durch einen Doppelpfeil 60 angedeutet . Hierzu ist die Erfassungseinrichtung 38 beispielsweise an einer Linearführung 62 verschieblich geführt bzw . gelagert . Die Bewegung erfolgt dabei vorzugsweise , während die Erfassungseinrichtung 38 die Eigenschaft der Werkstückkanten 48a-b mittels der Beleuchtungseinrichtung 50 und der Bilderfassungseinrichtung 52 erfasst .

Wie aus Figur 4 ersichtlich ist , kann die gesamte Erfassungseinrichtung 38 automatisch, also mittels einer entsprechenden ferngesteuerten motorischen Antriebseinrichtung, von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition und zurück bewegt werden, entsprechend dem in Figur 4 gezeichneten Doppelpfeil 63 . In der in Figur 4 durch einen mit einer durchgezogenen Linie gezeichneten Kasten angedeuteten Ruheposition befindet sich die Erfassungseinrichtung 38 unterhalb einer Auflageebene 64 des Entnahmetisches 20 . In der in Figur 4 durch einen mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Kasten angedeuteten Arbeitsposition ist die Erfassungseinrichtung 38 dagegen so angeordnet , dass sie die Eigenschaft der Werkstückkanten 48a-b des Werkstückrands 42 des auf dem Entnahmetisch 20 liegenden Werkstücks 40 erfassen kann, wie oben beschrieben wurde .

Die Ruheposition nimmt die Erfassungseinrichtung 38 vorzugsweise dann ein, wenn eine Erfassung einer Eigenschaft der Werkstückkanten 48a-b eines auf dem Entnahmetisch 20 liegenden Werkstücks 40 nicht gewünscht ist . Dies ist beispielsweise dann der Fall , wenn das Werkstück 40 entweder durch den Roboter 22 oder von einer Bedienpersonen auf dem Entnahmetisch 20 gehandhabt werden soll . Dies kommt beispielsweise dann vor, wenn das Werkstück 40 für einen weiteren Bearbeitungsvorgang durch das Sägeaggregat nochmals der Sägelinie 18 zugeführt werden soll .

Um sicherzustellen, dass sich das Werkstück 40 während der Erfassung der Eigenschaft der Werkstückkanten 48a-b durch die Erfassungseinrichtung 38 nicht in unerwünschter Art und Weise bewegt , kann das Werkstück 40 auf dem Entnahmetisch 20 mittels einer Fixiereinrichtung 66 auf dem Entnahmetisch 20 fixiert werden . Die Fixiereinrichtung 66 ist in den Figuren 3 und 4 schematisch angedeutet . Alternativ oder zusätzlich hierzu kann bei einer nicht gezeigten Aus führungs form die Fixiereinrichtung auch in die Erfassungseinrichtung und/oder die Saugtraverse integriert sein .

Bei der in Figur 5 gezeichneten alternativen

Aus führungs form einer Werkstückbearbeitungsanlage 10 ist die Erfassungseinrichtung 38 im Bereich des Zuführtisches 12 und dort wiederum im Bereich des Winkellineals 30 , also seitlich angeordnet . Die Fixierung des Werkstücks 40 erfolgt hier während der Erfassung der Werkstückkanten 48a- b durch die Erfassungseinrichtung 38 mittels des Programmschiebers 32 und der Spannzangen 34 sowie mittels eines beweglichen Ausrichters 68 , der das Werkstück 40 in seitlicher Richtung gegen das Winkellineal 30 drücken kann . Hierdurch wird auch denkbar, dass die Erfassungseinrichtung 38 zumindest während des Erfassungsvorganges stationär ist , wohingegen während der Erfassung der Werkstückkanten 48a-b durch die Erfassungseinrichtung 38 das Werkstück 40 vom Programmschieber 32 parallel zur Vorschubrichtung 35 bewegt wird .

Bei der in Figur 6 gezeichneten alternativen

Aus führungs form einer Werkstückbearbeitungsanlage 10 ist die Erfassungseinrichtung 38 im Bereich des Entnahmetisches 20 , dort j edoch seitlich im Bereich des Winkellineals 30 angeordnet . Somit kann ein seitlich auf dem Entnahmetisch 20 liegendes Werkstück 40 von der Erfassungseinrichtung 38 erfasst werden . Falls gewünscht , kann eine Relativbewegung zwischen Werkstück 40 und Erfassungseinrichtung 38 entweder durch eine Bewegung der Erfassungseinrichtung 38 längst zum Winkellineal 30 oder durch eine Bewegung des Werkstücks 40 durch eine Bedienperson oder durch den Roboter 22 bewirkt werden . Denkbar, j edoch nicht dargestellt ist ferner, dass in die Erfassungseinrichtung ein Antrieb zur Positionierung des Werkstücks integriert ist , mittels dem die besagte Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Erfassungseinrichtung bewirkt werden kann .

Bei der in Figur 7 gezeichneten alternativen

Aus führungs form einer Werkstückbearbeitungsanlage 10 ist die Erfassungseinrichtung 38 im Bereich des Maschinentisches 14 , dort wiederum seitlich und/oder oberhalb, angeordnet .

Bei der in Figur 8 gezeichneten alternativen

Aus führungs form einer Werkstückbearbeitungsanlage 10 ist die Erfassungseinrichtung 38 in einem vom Zuführtisch 12 , dem Maschinentisch 14 und dem Entnahmetisch 20 separaten Bereich 70 angeordnet , bei dem es sich beispielsweise um einen Zwischenpuf fer oder um einen Ablagebereich handeln kann . Dieser separate Bereich 70 ist in Figur 8 beispielhaft in der Nähe zum Roboter 22 und zum Entnahmetisch 20 angeordnet . Denkbar ist j edoch auch, dass dieser Bereich 70 eher seitlich vom Zuführtisch 12 oder seitlich vom Maschinentisch 14 angeordnet ist .

Die Figuren 9- 12 zeigen verschiedene mögliche Ausgestaltungen der Erfassungseinrichtung 38 . In Figur 9 umfasst die Erfassungseinrichtung 38 zwar eine Bilderfassungseinrichtung 52 mit zwei CCD-Sensoren 52a-b, j edoch nur eine einzige Beleuchtungseinrichtung 50 mit einer einzigen Lichtquelle 50a, die insgesamt auf den Werkstückrand 42 des Werkstücks 40 gerichtet ist .

Bei der Variante von Figur 10 umfasst die Bilderfassungseinrichtung 52 nur einen einzigen CCD-Sensor 52a, mit dem lediglich die obere erste Werkstückkante 48a beobachtet werden kann .

Der Variante von Figur 11 umfasst die Bilderfassungseinrichtung 52 wiederum nur einen einzigen CCD-Sensor 52b, mit dem lediglich die untere zweite Werkstückkante 48b beobachtet werden kann .

Bei der Variante von Figur 12 umfasst die Bilderfassungseinrichtung 52 wiederum nur einen einzigen CCD-Sensor 52a, dessen Sichtachse im Bereich des CCD- Sensors 52a j edoch nicht orthogonal zur Mittelebene 58 des Werkstücks 40 ausgerichtet ist . Stattdessen ist der einzige CCD-Sensor 52a seitlich vom Werkstückrand 42 in der Mittelebene 58 angeordnet . Die Erfassungseinrichtung 38 weist j edoch zwei Umlenkeinrichtungen 72 vorliegend beispielhaft in Form von Spiegeln auf , mit denen die Sichtachse 56a bzw . 56b orthogonal zur Mittelebene 58 des Werkstücks 40 auf die Werkstückkanten 48a-b des Werkstückrands 42 ausgerichtet werden kann .

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Betreiben der Werkstückbearbeitungsanlage 10 unter Verwendung der Erfassungseinrichtung 38 beschrieben und unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von Figur 13 beschrieben . Nach einem Startblock 74 wird in einem Funktionsblock 76 das plattenförmige Werkstücks 40 mittels des Programmschiebers 32 und/oder des Roboters 22 der Bearbeitungseinrichtung in Form des Sägeaggregats zugeführt und der Werkstückrand 42 mit den Werkstückkanten 48a-b hergestellt . Danach wird in einem Funktionsblock 78 das Werkstück 40 mit dem Werkstückrand 42 der Erfassungseinrichtung 38 zugeführt . In einem nachfolgenden Funktionsblock 80 werden die Sichtachsen 56a-b der Bilderfassungseinrichtung 52 auf die zu erfassenden Bereiche der Werkstückkanten 48a-b derart ausgerichtet , dass sie im Bereich der Werkstückkanten 48a-b in etwa orthogonal zu der Mittelebene 58 des Werkstücks 40 liegen .

In einem nachfolgenden Funktionsblock 82 werden die Strahlachsen 54a-b der Lichtquellen 50a-b der Beleuchtungseinrichtung 50 auf die zu erfassenden Bereiche der Werkstückkanten 48a-b derart ausgerichtet , dass die Strahlachsen 54a-b im Bereich der Werkstückkanten 48a-b in etwa in der Mittelebene 58 des Werkstücks 40 und orthogonal zur Längserstreckung der Werkstückkanten 48a-b liegen . Es versteht sich, dass die Lichtquellen 50a-b relativ zu den CCD-Sensoren 52a-b in einem starren Verhältnis stehen können, sodass dann, wenn die Lichtquellen 50a-b ausgerichtet sind, automatisch auch die CCD-Sensoren 52a-b ausgerichtet sind .

In einem Funktionsblock 84 wird dann eine Mehrzahl von Bildern der Werkstückkanten 48a-b mittels der Bilderfassungseinrichtung 52 bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung 50 erstellt . Hierzu wird die Erfassungseinrichtung 38 relativ zu den Werkstückkanten 48a-b parallel zu diesen bewegt , und die Beleuchtungseinrichtung 50 emittiert für die Erstellung eines Bildes einen blitzartigen Lichtpuls . Alternativ kann die Beleuchtungseinrichtung 50 auch dauerhafte Licht emittieren . Dabei werden mindestens zwei Bilder erstellt , wobei ein erstes Bild einen Endbereich 86 ( siehe Figur 3 ) der Werkstückkanten 48a-b und ein zweites Bild einen von dem Endbereich entfernten mittleren Bereich 88 ( siehe ebenfalls Figur 3 ) der Werkstückkanten 48a-b abbildet .

In einem Funktionsblock 90 erfolgt dann ein automatisches Auswerten der erstellten Bilder, und es wird automatisch durch die Steuer- und Regeleinrichtung 36 eine Eigenschaft der Werkstückkanten 48a-b bzw . des Werkstückrands 42 ermittelt , beispielsweise in Form einer Qualitätskennzahl . Das Verfahren endet in einem Funktionsblock 92 .

Denkbar ist , dass bereits zu Beginn des Verfahrens , also unmittelbar nach dem Startblock 74 , von der Steuer- und Regeleinrichtung 36 ein Ablaufplan, gemäß dem das Werkstück 40 durch das Sägeaggregat aufgeteilt wird, so erstellt wird, dass zu geeigneten Zeitpunkten die Qualität der Werkstückkanten 48a-b entsprechend der Funktionsblöcke 78- 90 ermittelt werden kann . Dies hat den Vorteil , dass die Erfassung vergleichsweise zeitneutral und parallel zu anderen Bearbeitungsschritten durchgeführt werden kann . Denkbar ist ferner, dass die Erfassungseinrichtung 38 im Funktionsblock 84 stationär ist und sich relativ zum Werkstück 40 nicht bewegt .

Es versteht sich ferner, dass dann, wenn die Bilderfassungseinrichtung 52 nur einen einzigen CCD-Sensor aufweist , gegebenenfalls auch nur die Qualität einer einzigen Werkstückkante 48a oder 48b erfasst bzw . ermittelt werden kann .

Damit der Messablauf möglichst ohne Zeitverlust in den Produktionsablauf integriert werden kann, kann die Steuer- und Regeleinrichtung bereits im Voraus anhand der anstehenden Schnittpläne Werkstücke zur Erfassung der Qualität an der Werkstückkante auswählen .

Es ist vorteilhaft , beispielsweise j eweils ein letztes strei fenförmiges Werkstück im ersten Aufteilungsschritt eines plattenförmigen Ausgangswerkstücks oder ein j eweils letztes Teil-Werkstück beim Aufteilen eines strei fenförmigen Werkstücks zur Erfassung der Qualität an den Werkstückkanten zu verwenden . In diesem Fall wird das zu prüfende Werkstück von der Bedienperson oder dem Roboter beispielsweise mittels der Saugtraverse in der Erfassungseinrichtung positioniert und von der Fixiereinrichtung fixiert .

Während die Qualität der Werkstückkanten von der Erfassungseinrichtung erfasst und von der Steuer- und Regeleinrichtung automatisch beurteilt wird, können die Bedienperson, der Roboter und die Werkstückbearbeitungsanlage bereits andere Prozessschritte im Produktionsablauf der Werkstückbearbeitungsanlage aus führen . Somit können zeitgleich zur Erfassung und Bewertung der Qualität der Werkstückkanten durch die Erfassungseinrichtung und Steuer- und Regeleinrichtung bereits weitere Werkstücke hergestellt werden oder andere teilweise oder vollständig bearbeitete Werkstücke auf dem Zuführ- oder Entnahmetisch von der Bedienperson oder dem Roboter gehandhabt werden . Folglich kann die Erfassung und Bewertung der Qualität der Werkstückkanten ohne all zu großen Einfluss auf die Produktivität der Werkstückbearbeitungsanlage in den Produktionsablauf der Werkstückbearbeitungsanlage integriert werden .

Um den Aufwand zum Zuführen der Werkstücke und Erfassen der Qualität der Werkstückkanten von der Erfassungseinrichtung möglichst gering zu halten, werden in der Steuer und Regeleinrichtung gewisse Regeln zur gezielten Auswahl von zu prüfenden Werkstücken in der anstehenden Produktions folge hinterlegt . Beispielsweise werden nur Werkstücke in der Produktions folge zum Erfassen der Qualität der Werkstückkanten ausgewählt , wenn Werkstücke aus einem zum j eweils vorhergehenden Abschnitt des Produktionsablaufs abweichenden Plattenmaterial hergestellt werden sollen und/oder ein gewisses Intervall einer Zeitgröße des Werkzeuges , zum Beispiel die Betriebsdauer, in einer entsprechenden Prognose dieser Zeitgröße überschritten wird .