专利名称：：用于涂覆工件的装置和方法
技术领域：
：本发明有关于根据权利要求1的前序所述的用于涂覆工件的装置，工件优选地包括至少分几个部段的木材、木质材料、塑料、铝等。
背景技术：
：在家具和建筑构件工业领域中，例如，常常向工件表面提供涂覆材料，诸如封边。向工件涂敷一种涂覆材料通常是借助于合适的热熔粘合剂来执行，热熔粘合剂以熔融状态涂敷到(例如)边缘上或工件上。或者，也有可能借助于热空气鼓风机来加热预先涂覆了热熔粘合剂的边缘且从而使热熔粘合剂达到所希望的熔化温度(热浸温度)。此外，DE102006056010披露了一种涂覆方法，其中，设于涂覆材料或工件上的粘合剂通过使用激光而得以被加热或活化。这种方法被证明是很有效的，因为粘合剂可以按目标极为明确的方式而得以被加热或活化。但结果表明激光技术并不能在所有类型的工件和涂覆材料中实现最佳涂覆结果。
发明内容因此，本发明的目的在于提供上述类型的装置，其允许对变动着的涂覆要求有很高可变性和适应性，以便对于很多种涂覆材料和工件实现最佳涂覆结果。另外，本发明的目的在于提供一种相对应的涂覆方法。根据本发明，这个目的是借助于根据权利要求1所述的用于涂覆工件的装置以及根据权利要求12所述的用于涂覆工件的方法来加以实现。本发明的特别优选的实施例在附属权利要求书中得以限定。本发明是基于以下理念分别在一种装置和一种方法中使得各种接合方法的优点组合起来。为此，本发明规定在一般涂覆装置中提供至少一种第二接合机构用于在由进给机构传送的涂覆材料上和/或在工件的待涂覆表面上涂敷和/或活化粘合剂。以此方式，根据本发明的涂覆装置的应用范围可显著地增加，因为现可加工几乎任何涂覆材料、粘合剂和工件。此外，本发明的涂覆装置允许实现显著增加的操作可靠性，因为在接合机构的常规维护期间，该装置整体上可借助于至少一个另外的接合机构而继续操作。同样，可能由(至少一个)其它接合机构来补偿接合机构的可能故障或损坏。这显著地提高了本发明的涂覆装置的可靠性。尽管在本发明的构架范围内，对于特定工件，第一接合机构与第二接合机构可协同工作，本发明的另一实施例设想到第一接合机构与至少一个第二接合机构被配置成交替地涂敷和/或活化粘合剂。以此方式，可以用特别明显的方式来实现提高维护容易性和操作可靠性的上述优点，且也有可能进行特别地无故障的操作。根据本发明的涂覆装置的多个接合机构可在原则上在若干固定位置执行它们的接合操作，所述固定位置(例如)位于与工件的待涂覆表面或用于进给涂覆材料的进给机构紧邻之处。因此，实现本发明涂覆装置的特别迅速的操作，而无需或者需要最短的变化时间，这也非常适合通用制造直至仅单件制造。根据本发明的一实施例，还设想到至少一个接合机构可在接合位置与闲置(备用或待机)位置之间移动。一方面，由此接合机构可在接合位置实现最佳接合结果，在接合位置，例如采用了相对于待涂覆工件和涂覆材料的最佳距离和最佳相对位置。另一方面，闲置位置允许对其它接合机构有较少干扰、以及可能对处于闲置位置的相应接合机构有良好接近性，例如用于维修或维护目的。根据本发明，也可手动地执行在接合位置与闲置位置之间移动该接合机构，例如通过沿着合适引导件而将相应接合机构移位、或者可能用手将其从接合位置完全移除并将其放置于闲置位置。但根据本发明的另一实施例，设想到根据本发明的装置包括至少一个驱动装置以便在接合位置与闲置位置之间移动至少一个接合机构。因此，不仅有可能进行根据本发明的装置的全自动操作，而且也可确保分别在接合位置和闲置位置实现相对应接合机构的精确定位。此外，根据本发明的另一实施例，设想到在装置的接合位置，可将至少一个接合机构可释放地插入到支承件内，特别是借助于速动联接件而实现。以此方式，得到接合机构在相应接合位置特别精确的定位，和对该接合机构的牢固保持。此外，采用速动联接件允许将可移动的接合机构配置成基本上无连接缆线、软管等且仅在接合位置通过速动联接件向其供应(例如)数据、能量、粘合剂等。因此，显著地简化了相应接合机构的手动和自动移动二者、且同时使之更可靠且更不易于出现故障。在本发明的构架范围内，可以各种方式来设计涂覆装置的总体结构。鉴于这种涂覆装置的迅速操作和高处理量或吞吐量，结果表明将涂覆装置配置成连续机器是有利的，其中，传送机构由连续传送机构形成，诸如带式传送器、辊台或辊道(rollertable)等。或者，其也可为所谓的固定机器，其中在涂覆操作期间，每个工件基本上固定地布置。同样，在本发明的构架范围内，也有可能有利地采用这两种概念的混合形式。根据本发明的另一实施例，设想到至少一个接合机构布置于优选为条形的引导机构处，引导机构优选地可垂直于其延伸方向移位。引导机构可(例如)为门户(或称为门架)、或悬臂(横臂)，其例如可在工件支承布置上方延伸。因此，根据本发明的涂覆装置除了执行涂覆之外，也能执行另外的加工操作，诸如机械加工。以此方式，也能以很少工作实现对根据本发明的涂覆装置的应用领域的进一步扩大。特别优选的是，至少一个接合机构可沿着引导机构移位。以此方式，可在一个过程步骤(循环)中迅速地且无误差地涂覆一工件的若干表面，且造成本发明装置的较高总工作带宽。根据本发明的一实施例，还设想到其包括至少一个心轴单元，心轴单元具有夹头用于优选地自动交换加工工具和/或加工骨料(aggregate)。因此，根据本发明的装置可用于全部加工任务范围，从而使得在大多数情况下，甚至能在单个机器中执行工件的整个精制操作。在该过程中维持着本发明装置的高度可变性和应用带宽。特别优选的是，至少一个接合机构可互换到心轴单元的夹头内。以此方式，至少一个接合机构可从心轴单元移除且使其达到“安全处”，同时例如执行机械加工操作、以便再次迅速替换(插入)它，例如在完成机械加工操作之后，且准备用于顺序涂覆操作。此处，特别优选的是心轴单元的夹头被配置为形状配合式(positive)锥形锁适配器(夹头)、且接合机构具有相对应的形状配合式锥形锁部分用于与形状配合式锥形锁适配器相接合。这样一种接口使得进行简单且迅速交换的能力和介于接合机构与心轴单元之间的牢固连接相联合起来。作为替代或作为补充，至少一个接合机构也可与心轴单元的夹头无关地设置于该装置内。但也在这些情况下，优选地至少一个接合机构与心轴单元相关联以便能一起移位。因此，根据本发明的装置的简单构造确保了在需要时，无需替代和替换与心轴单元相关联的接合机构。根据本发明的一实施例，还设想到至少一个接合机构与相应的压制机构、也优选地与进给机构相关联，压制机构用于将涂覆材料压制到工件表面上，进给机构用于进给涂覆材料。由此也得到接合机构与压制机构以及优选地也与进给机构的总是精确且可靠的关联，从而使得能可靠地对存在于涂覆材料上或将要涂敷于其上的粘合剂加以活化或涂敷。在本发明的构架范围内，接合机构可以按很多种方式配置，其中至少一个接合机构(例如)也由传统热熔粘合剂结合(胶合)技术形成。此外，根据本发明的实施例，设想到至少一个接合机构具有能源。在本发明的构架范围内，术语“能源”应广义地理解。因此，根据本发明的实施例，设想到至少一种能源选自包括以下的组激光、红外光源、超声源、磁场源、微波源、等离子体源和析气(gassing)源。通过这些并不详尽的枚举，显而易见的是，除了传统能源外，也可考虑借助于化学反应向涂覆材料施加能量的能源，诸如析气源。在这种情形下，应注意到相应能源一方面可活化已存在的粘合剂，且另一方面可通过施加能量、化学反应等而将并不充当粘合剂的试剂转变成粘合剂。所提到的能源中的每一个具有其自己的具体优点。激光(例如)允许特别地目标明确且迅速的加工，而红外和等离子体源允许广泛的障碍物(gorge)操作和良好的穿透(深度效应)。包括超声、磁场和微波的能源无接触地进行操作且甚至可以在压制涂覆材料期间将能量输入到该过程内。磁场特别地展示出良好的穿透(深度效应)。基于析气的能源特别适合于通过首先向涂覆材料涂敷具有粘合剂性质的物质并使之与涂覆材料起反应而形成。此外，本发明有关于利用权利要求13所述的步骤通过使用根据本发明的装置来涂覆工件的方法。本发明的方法的特征在于，最初，使用第一接合机构来向进给机构中所进给的涂覆材料上和/或工件的待涂覆表面上加以活化和/或涂敷粘合剂。随后，在涂覆另一工件中，使用第二接合机构来向由进给机构所进给的涂覆材料上和/或另一工件的待涂覆表面上活化和/或涂敷粘合剂。因此，可以用特别显著方式实现参考本发明装置在上文中描述的优点。此处，特别优选的是，第一接合机构被从接合位置移动，特别地是从接合位置移位(被驱动)到闲置位置且也涂敷和/或活化粘合剂。特别优选的是在涂敷和/或活化粘合剂之前，使第二接合机构特别地移位(被驱动)或手动插入到接合位置。图1示意性地示出作为本发明优选实施例的涂覆装置1的局部透视图；图2示意性地示出图1所示的涂覆装置的另一透视图；图3示意性地示出作为本发明的第二优选实施例的工作中心(加工中心)的顶视图；以及图4示意性地示出作为本发明的第三优选实施例的另一加工中心的顶视图。具体实施例方式随后参看附图详细地描述本发明的优选实施例。在图1中作为本发明的优选实施例以透视图示意性地示出用于涂覆工件2的涂覆装置1。在本实施例中，涂覆装置1用于对板状工件2进行涂覆，其包括至少分几个部段的木材、木质材料、塑料等，诸如在家具和建造构件工业中使用的那些材料。其可为很多种工件，诸如实木或颗粒板，轻质建造板、夹芯板、裙板、用于轮廓包裹的型材等。但也应注意本发明并不限于这些工件。涂覆装置1首先包括传送器机构4，其在本实施例中被配置为连续传送器机构，例如呈辊式传送器，带式传送器等形式。传送器机构4用于在行进方向(在图1中从右向左)上传送工件2。紧邻该传送器机构4布置着用于进给涂覆材料12的进给机构10，其在本实施例中可进给若干不同涂覆材料。涂覆材料可(例如)为用于工件窄面的封边材料，但也可为工件2的宽面或任何其它任意表面的覆盖材料。进给机构10包括涂覆材料2的储集器，其可包括很多种材料，诸如塑料、胶合板或单板(veneer)、纸、硬纸板或纸板(cardboard)、金属等，以及它们的各种组合。涂覆材料可(例如)以行的形式(可能在筒内)提供，但也可以呈单部段形式。在根据图1的本实施例中，至少一种涂覆材料包括整体层或离散层，其可在被供应能量时获得粘合性质。这种整体涂覆材料可(例如)由塑料材料形成，其具有通过供应能量而展示出粘合性质的层。在提供离散层中，其余涂覆材料可在原则上由任意材料制成。在任何情况下，离散层布置于朝向工件的涂覆材料侧部处。进给机构10用于将涂覆材料12进给到压制机构20上，压制机构20用于将涂覆材料12压制到工件2的表面2a上。在本实施例中，压制机构20为压辊(作为压辊的替代，也可使用例如带、履状物等)，其在工件2的表面2a上轧制且以此方式将涂覆材料2压制到工件2的表面2a上。另外，涂覆装置1包括呈能源30形式的第一接合机构，用于向涂覆材料12的粘合剂上、或向可制成粘合剂的试剂上施加能量。在本发明的构架范围内，可考虑很多种能源，诸如激光、红外光源、超声源、磁场源、微波源、等离子体源、析气源等。所有这些能源30提供呈一定方向形式的能量且将其导向到粘合剂、或可制成粘合剂的试剂上，其随着涂覆材料12的整体或离散部分而进给。由能源提供的能量通过聚焦机构32，聚焦机构32设置为对由能源30提供的能量加以导向使其达到待活化或待形成的粘合剂的选定区域。在最简单的情况下，聚焦装置32可为透镜。但应当注意的是，与能源30的功能有关，可使用不同聚焦装置32，其中聚焦装置可被配置成调整散射宽度且也可能调整所施加能量的强度。以此方式，聚焦机构32在压制区域上游所紧邻着的区域中对由能源30提供的能量加以导向，在压制区域中，涂覆材料12被压制到工件2的表面2a上。能源30和聚焦装置32的操作受到控制器的控制，控制器未详细示出，其中控制器特别地使能源30的功率适应了粘合剂或者可制成粘合剂的试剂的性质和尺寸、以及适应了能源与粘合剂或涂覆材料12之间的相对速度。此外，例如，控制器也可阐释来自监视着涂覆装置操作(例如布置于压制区域中的传感器)和检测所涂敷的涂覆材料12温度的传感器的信息。基于这些信息，控制器不仅控制能源30，也可根据需要来控制聚焦装置32。在本实施例中，第一接合装置或能源30借助于线性引导件34加以支承，从而使得第一接合机构30可在图1所示的接合位置与图2所示的闲置位置之间移动。第一接合机构30的这种移动可(例如)手动或者也可能借助于驱动装置(未图示)执行。此外，在本实施例中，涂覆装置1包括图2示意性示出的第二接合机构40，且其也用于在由进给机构10进给的涂覆材料12上和/或工件2的待涂覆表面2a上涂敷和/或活化所述粘合剂。在本实施例中，第二接合机构40根据传统结合(胶合)技术构造且包括胶储集器44，胶储集器中储存着(例如)热熔粘合剂颗粒，其中可借助于加热装置(未详细示出)使热熔粘合剂颗粒达到所希望的熔化温度。此外，在本实施例中，第二接合机构40包括上胶辊42，借助于上胶辊42将熔融胶施加到涂覆材料12或工件表面2a上。在本实施例中，第二接合装置40插入于装置1的夹头46中从而使得其可根据需要再次移除，也可能手动移除。为了在夹头46内牢固地保持第二接合机构40，可在其中提供速动联接件或类似器件。在本实施例中，根据本发明的涂覆装置1的操作如下进行。最初，第一接合装置30位于图1所示的接合位置。在这个位置，接合机构30可向所进给的涂覆材料12或者工件2的待涂覆表面2a施加能量以便活化上面存在着的粘合剂。随后，借助于压辊20将涂覆材料12压制到工件的待涂覆表面2a上从而使得涂覆材料12与工件2固定地接合。在必须对(例如)未被提供粘合剂的另一涂覆材料12、或者必需对第一接合机构30进行维护或维修操作时，将第一接合机构30从接合位置移位或驱动到图2所示的闲置位置。现在，第二接合机构40插入于涂覆装置1的夹头46内且在那里位于其接合位置。现在，借助于第二接合机构40向受供应的涂覆材料12或工件2的待涂覆表面2a提供粘合剂，且借助于压辊20将涂覆材料12固定地涂敷到工件2的待涂覆表面2a上。在通过使用第二接合机构40完成必要加工处理后，可将第二接合机构40从夹头46移除以便将第一接合装置30从其闲置位置移位到图1所示的接合位置。现可通过使用第一接合机构30来执行新的涂覆操作。在下文中参看图3来描述用于对工件2进行涂覆的本发明装置1的第二优选实施例，图3示出用于对工件2进行涂覆的装置1的示意顶视图。举例而言，图3所示的装置1被配置为加工中心，其具有夹持台90，夹持台90为固定的、或者可能在一定限度内移位且工件2可夹持到夹持台90上。夹持台也可(例如)被配置为旋转台。悬臂或门户70在夹持台上方延伸且可沿着夹持台90垂直于其延伸方向移位。此处，应注意的是根据本发明的装置也可具有若干悬臂和/或门户，其各自具备一或多个适当机构。特别地，在可移位的夹持台中，还有可能将至少一个引导机构布置为固定的。在引导机构70处经由横向滑动件92提供第一接合机构50，在引导机构70处继而布置组合起来的进给机构10和压制机构20。第一接合机构50可(例如)根据上文所述的第一接合机构选择。在引导机构70的相对侧(或可能相同侧)处，经由另一横向滑动件92提供心轴单元80，可经由具有形状配合式锥形锁适配器(夹头)的接口来向所述心轴单元80内替换加工工具和加工骨料。这个接口可(例如)为通用接口，诸如在申请人的专利申请EP0743139中所披露的接口。在图3所示的条件下，在这个接口内替换第二接合机构60，该第二接合机构(例如)为利用热熔粘合剂操作的胶合骨料。此处，胶合骨料60包括连接部分，其可插入到心轴单元80的形状配合式锥形锁适配器内。在引导机构70的右侧外端处，提供用于加工工具和加工骨料的贮存器94，其被配置成便于自动地向心轴单元80提供加工工具和加工骨料，包括第二接合机构60。此处，同样也可能在贮存器94中存储若干引导机构60，根据需要，将引导机构60替换到心轴单元80内。以此方式，图3所示的加工中心允许对工件2进行完全的、或至少很大程度的加工和精修，其中可根据需要采用不同涂覆技术。作为本发明的第三优选实施例，在图4的示意顶视图中示出图3所示的加工中心1的替代配置。图4所示实施例的区别之处在于第一接合机构50与主轴单元80或其横向滑动件92在操作上联接，从而使得两个单元可一起移位。而且，在此情况下，第二接合单元60可布置于引导机构70的相对侧处，并且仍通过适当连接与心轴单元80相联接。而且在图4所示的第二实施例中，很多种工具和加工骨料(包括接合装置)可有利地储存于贮存器94中且根据需要替换到心轴单元80的夹头或接口内。根据本发明的加工中心或根据本发明的类似装置因此并非必需包括固定安装的接合机构，而是也可包括存储于贮存器中的若干接合机构或类似机构，其可交替地或同时替代到一或多个心轴单元内。权利要求一种用于对工件(2)进行涂覆的装置(1)，工件(2)优选地包括至少分多个部段的木材、木质材料、塑料、铝或类似材料，装置(1)包括进给机构(10)，其用于进给涂覆材料(12)，压制机构(20)，其用于将所述涂覆材料(12)压制到工件(2)的表面(2a)上，传送器机构(4)，其用于造成所述压制机构(20)与相应工件(2)之间的相对移动，以及第一接合机构(30；50)，其用于在由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)和/或所述工件(2)的待涂覆表面上涂敷和/或活化一种粘合剂，其特征在于所述装置还包括至少一种第二接合机构(40；60)，用于在由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)上和/或在工件(2)的待涂覆表面上涂敷和/或活化一种粘合剂。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一接合机构(30；50)和至少一个第二接合机构(40；60)被配置成交替地涂敷和/或活化粘合剂。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，至少一个接合机构布置成固定的。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于至少一个接合机构(30，40;50，60)可在接合位置与闲置位置之间移动。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，提供至少一个驱动装置以便在接合位置与闲置位置之间移动至少一个接合机构(30；50,60)06.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述装置的接合位置，能够将至少一个接合机构(40)可释放地插入到夹头(40)内，特别是借助于速动联接件而实现。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个接合机构(50，60)布置成位于优选地条形引导机构(70)处，引导机构(70)优选地垂直于其延伸方向移位，其中所述至少一个接合机构(50，60)优选地可沿着所述引导机构(70)移位。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，其还包括至少一种心轴单元(80)，心轴单元(80)具有夹头用于优选地自动替换加工工具和/或加工骨料。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个接合机构(60)可替换到心轴单元的夹头内，所述心轴单元的夹头优选地具有形状配合式锥形锁适配器。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，至少一个接合机构(50)与心轴单元(80)相关联，以便可一起移位。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个接合机构(50，60)与相对应的压制机构(20)相关联、且优选地也与进给机构(10)相关联，压制机构(20)用于将所述涂覆材料(12)压制到工件(2)表面(2a)上，进给机构(10)用于进给涂覆材料(12)。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一接合机构(30；50)包括一种能源选自包括以下的组激光、红外光源、超声源、磁场源、微波源、等离子体源和析气源。13.—种通过使用根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)来涂覆工件(2)的方法，工件(2)优选地包括至少分多个部段的木材、木质材料、塑料、铝等，所述方法包括以下步骤借助于所述传送器机构(4)在所述压制机构(20)与所述相应工件(2)之间造成相对运动，借助于进给机构(10)进给所述涂覆材料(12)，借助于所述第一接合机构(30；50)在由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)和/或工件(2)的待涂覆表面上涂敷和/或活化一种粘合剂，以及借助于第二接合机构(40；60)在由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)和/或另一工件(2)的待涂覆表面上涂敷和/或活化一种粘合剂。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一接合机构(30；50)在涂敷和/或活化粘合剂后从接合位置移动、特别地移位到闲置位置。15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在涂敷和/或活化粘合剂之前，使得所述第二接合机构(40；60)特别地移位或手动插入到接合位置。全文摘要本发明涉及到用于涂覆工件(2)的装置(1)，工件(2)优选地包括至少分多个部段的木材、木质材料、塑料、铝等，该装置(1)包括进给机构(10)，其用于进给涂覆材料(12)；压制机构(20)，其用于将所述涂覆材料(12)压制到工件(2)的表面(2a)上；传送器机构(4)，其用于造成所述压制机构(20)与该相应工件(2)之间的相对运动；以及，第一接合机构(30；50)，其用于向由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)和/或该工件(2)的待涂覆的表面上涂敷和/或活化粘合剂，其特征在于，该装置还包括至少一第二接合机构(40；60)用于向由所述进给机构(10)进给的涂覆材料(12)和/或工件(2)的待涂覆表面上涂敷和/或活化粘合剂。文档编号B27G11/00GK101890738SQ201010168550公开日2010年11月24日申请日期2010年4月22日优先权日2009年4月22日发明者A·高斯,J·施米德,J·费特谢尔申请人:豪迈木加工系统股份公司