加工设备以及用于加工工件的方法与流程

文档序号:41920406发布日期:2025-05-13 17:50阅读:74来源:国知局

本发明涉及一种加工设备以及一种用于加工工件的方法,所述工件优选地至少部段地由木材、木质材料、塑料等构成。


背景技术:

1、加工机器,尤其是木材加工机器,能够构成为静态加工机器或连续机器,其中在用于执行加工过程的这两种变型方案中,加工刀具和工件相对于彼此运动。

2、为了在加工过程期间提供对加工刀具的引导,加工刀具配设有感测装置,所述感测装置在加工刀具和/或工件的运动期间安放在刀具表面上并且以所述方式确保在加工刀具和工件之间的恒定间距。

3、尤其在敏感的工件表面例如覆层材料的情况下,通过在感测装置和工件之间的接触会出现损坏,所述损坏会导致对工件质量的破坏。此外,这种机械的感测装置需要在加工机器中的附加的结构空间。


技术实现思路

1、本发明基于如下目的,提供一种加工设备,所述加工设备具有简化的构造并且能够实现较小的成本耗费。此外,本发明基于如下目的,提出一种能够实现在加工工件时的高的加工质量的方法。

2、所述目的通过根据权利要求的加工设备和根据权利要求11的用于加工工件的方法来实现。从属权利要求涉及特定的实施方式。

3、本发明基于如下构思,通过无接触的感测来替代迄今必需的、有接触的感测装置。因此在加工过程期间,即在刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置和待加工的工件之间的相对运动期间,能够基于传感器装置的检测结果来无接触地控制刀具装置,尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置。因此能够取消机械的感测装置,例如用于在加工过程期间机械地引导加工单元的感测辊或感测座。由此,除了精确的加工之外,获得简化的构造和更小的空间需求。

4、通过设有传感器装置,能够基于检测结果无接触地控制刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置相对于工件的待加工的表面的定位,以执行加工过程。

5、刀具例如能够构成为切屑加工刀具,尤其构成为铣削刀具或切削刀具。

6、根据一个优选的实施方式提出,刀具具有多轮廓刀具和/或刀具更换装置。

7、多轮廓刀具尤其能够配置用于工件表面、工件棱边和/或加工工件的窄面。优选地,多轮廓刀具能够实现工件棱边,例如环绕的工件棱边,尤其对板状工件的窄面限界的环绕的棱边的多轮廓加工。

8、刀具更换装置优选地构成用于容纳不同的加工刀具。通过相应的加工刀具能够执行不同的加工过程,尤其用于工件表面、工件棱边和/或工件的窄面的不同的加工过程。可容纳的加工刀具优选地能够为铣削刀具、切削刀具,如例如刮刀和/或锯等。

9、在加工单元的一个改进方案中,传感器装置能够包括至少一个间距传感器、至少一个相机和/或类似物,并且配置成检测距工件的表面的间距和/或表面的轮廓。检测结果能够被传送给控制装置。

10、至少一个间距传感器例如能够通过用于间距测量的激光装置构成。优选地,多个间距传感器能够设置成,使得提供距工件的表面的空间间距测量。

11、如果传感器装置包括至少一个相机,那么从图像信息中能够确定距工件的表面的间距和/或工件的轮廓,即待加工的工件表面的构型、工件棱边和/或窄面。优选地,多个相机能够设置成,使得提供对工件的表面的轮廓的空间检测。

12、以所述方式,能够基于传感器装置的检测结果,即基于确定的距工件表面的间距和/或工件表面的确定的轮廓,控制刀具装置,尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置。

13、加工单元的另一设计方案能够提出,传感器装置沿加工方向设置在刀具装置的上游,尤其设置在多轮廓刀具和/或刀具更换装置的上游。

14、间距和/或轮廓的检测能够以所述方式在加工单元和工件的相对运动期间进行。由此,能够实现优选地实时地,根据传感器装置的检测结果,精确地和直接地控制刀具装置,尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置。

15、此外也可行的是,传感器装置沿加工方向在刀具装置的下游例如设为用于进行质量监控。

16、优选地,在加工单元中能够提出,刀具装置,尤其多轮廓刀具,具有带有第一加工轮廓和至少一个另外的加工轮廓的第一加工刀具。

17、通过这种刀具装置或这种多轮廓刀具,能够根据刀具装置/多轮廓刀具相对于待加工的工件表面的定位,通过不同的加工轮廓,即通过定义的加工轮廓,加工工件。刀具装置/多轮廓刀具的定义的加工轮廓相对于工件的定位在此尤其基于传感器装置的检测结果来进行。

18、加工刀具尤其为切屑加工刀具,优选为具有至少两个不同的铣削轮廓的铣削刀具,具有至少两个不同的切削轮廓的刮刀等。铣削刀具的铣削轮廓或者刮刀的切削轮廓例如能够通过用于加工工件棱边的不同的铣削或切削半径或铣削或切削倒棱构成。

19、在加工单元的一个改进方案中,刀具装置,尤其多轮廓刀具,能够具有带有第一加工轮廓的第一加工刀具和带有另外的加工轮廓的至少一个另外的加工刀具,并且优选地,加工刀具中的至少一个加工刀具能够在工作位置和静止位置之间运动。

20、借助这种刀具装置或这种多轮廓刀具,能够借助不同的加工轮廓,尤其不同的半径或倒棱或突出部,加工工件,尤其加工工件棱边。尤其地,加工刀具为切屑加工刀具,优选地具有不同的铣削轮廓的铣削刀具。通过不同的加工轮廓的加工在此通过如下方式实现,即至少一个另外的加工刀具能够相对于第一加工刀具轴向地运动,使得至少一个另外的加工刀具的加工轮廓在工作位置中与用于加工过程的第一加工刀具的加工轮廓叠加。

21、多轮廓刀具的定位和/或至少一个另外的加工刀具相对于第一加工刀具的轴向调整运动的操控,即加工刀具从静止位置到工作位置的轴向调整运动的操控,能够基于传感器装置的检测结果来设置。

22、此外,加工单元的另一设计方案能够提出,刀具更换单元配置成同时地或交替地容纳至少两个具有不同的加工轮廓的加工刀具并且通过加工刀具中的各一个执行加工过程。

23、刀具更换单元尤其构成为容纳具有不同的加工轮廓的不同的切屑加工刀具,例如不同的铣削刀具、切削刀具等。例如,刀具更换单元能够具有简单的更换单元或转塔装置,通过其能够同时地或交替地容纳加工刀具。刀具更换单元此外能够构成为,也能够容纳其他的加工刀具,例如钻孔刀具或锯切刀具。

24、有利地,在加工单元中能够设有控制装置,所述控制装置配置成,基于传感器装置的检测结果将刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元转移到目标位置中,并且控制通过第一加工轮廓或至少一个另外的加工轮廓的加工过程。

25、控制装置能够包括电子控制机构和/或调整装置,其中通过调整装置能够执行刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元沿x方向和/或y方向和/或z方向相对于工件的调整运动,并且通过电子控制机构能够根据检测结果控制调整运动。目标位置优选地形成刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元相对于工件的如下位置,在所述位置中提供以定义的间距通过定义的加工轮廓加工工件。

26、尤其优选地,加工单元的控制装置能够配置成控制刀具装置,尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元,使得根据检测结果选择定义的加工刀具和/或加工轮廓,并且将其转移到目标位置中,和/或在加工过程期间以距工件的表面目标间距保持定义的加工刀具和/或加工轮廓。

27、通过这种控制尤其能够自动地控制通过不同的加工刀具和/或不同的加工轮廓的加工过程。通过基于检测结果进行控制,能够控制相应的加工刀具或加工轮廓相对于工件的待加工的表面的精确的定位。

28、根据在上文中描述的实施方式,刀具能够构成为多轮廓刀具和/或刀具更换装置。然而,根据另外的改进方案可行的是,刀具具有按压装置(例如按压辊),增附剂涂覆装置(例如胶辊),再加工刀具,尤其刮刀,和/或铣削刀具,尤其用于轮廓铣削或形状铣削。

29、根据本发明的加工设备例如能够构成为静态机床,其中工件静态地被容纳并且加工单元为了执行加工过程通过输送装置尤其多轴调整装置能够相对于工件运动。加工设备能够构成为cnc控制的加工机器或cnc控制的加工中心。同样地,加工设备能够构成为连续机器,其中工件通过输送装置沿输送方向相对于加工单元运动。

30、此外,所述目的通过根据权利要求11所述的用于加工工件的方法来实现,所述工件优选至少部段地由木材、木质材料、塑料等构成。

31、通过这种加工方法,能够实现在通过刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换装置加工工件时的高的加工质量。通过基于传感器装置的检测区域控制刀具装置,尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元,其在加工过程期间能够以距待加工的工件表面的定义的目标间距被保持。由于通过传感器装置无接触地检测工件的表面,能够避免工件的表面例如敏感的工件材料或表面覆层的会通过机械的感测装置与工件表面的接触而导致的损坏。

32、此外,通过检测工件的表面的实际位置和将工件和/或加工单元控制到目标位置中,能够实现对加工过程的精确的控制,由此可实现高的加工质量。

33、此外,基于检测结果对刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元的控制能够实现,选择刀具装置尤其多轮廓刀具和/或刀具更换单元的定义的加工轮廓,并且相对于待加工的工件表面定位,以便通过所述定义的加工轮廓执行加工过程。

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