用于对设备、尤其是板分割设备进行操作的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于对设备、尤其是板分割设备进行操作的方法。

背景技术：

DE 10 2009 038 120A1描述一种用于分割例如用于家具业的大规格板的板分割设备。其中，所述板切割设备具有编程推进器，所述编程推进器将板输送给分割锯以进行分割。操作人员站在提取台旁，将板输送给编程推进器并且提取已分割的板。操作人员能够借助显示设备和输入设备控制分割方法的过程，例如输入切割计划。DE 10 2008 014 869 A1公开一种板分割设备，其中获取装置获取存在于提取台的区域中的工件，并且其中根据所获取的数据向操作人员发送处理信息。DE 10 2010 017 857 A1涉及一种用于对设备进行保护和操作的3D安全装置。操作人员借助手势对设备进行操作。

已经认识到，对于操作人员而言，使用已知的设备工作有时是会疲劳的。如果对操作人员要求过高，那么错误频率就增大，进而废品增多。由此出发，本发明的目的在于提出一种开篇所述类型的方法，其中只产生尽可能少的废品。

技术实现要素：

所述目的通过具有权利要求1所述的特征的方法来实现。本发明的改进方案在从属权利要求中加以说明。本发明的进一步的特征通过附图和附图说明而更加显而易见，其中对于本发明而言，无论是单独特征还是组合特征都能够是重要的。

本发明的特征在于，设备与操作人员自主地互动。如果确定操作人员超负荷或面临超负荷，或者确定以简单的方式和方法能够降低操作人员的负荷，那么就如此调节对机器的控制，使得操作人员的负荷降低，或者使得超负荷完全不出现。相反，如果确定对操作人员的当前要求过低，那么同样相对应地调节对设备的控制。由此能够如此控制操作人员的负荷，使得确保最佳的过程安全性。这样就导致最小的废品率并且提高操作人员的积极性。

进一步的方案的特征在于，变量包括：操作人员相对于设备区域的位置、身体速度、四肢速度、身体加速度、四肢加速度、身体运动模式、四肢运动模式、运动间的间歇时长、身体姿态、脉搏、血压、呼吸频率、身体温度、皮肤湿度、眼睑宽度、瞳孔宽度、表情和操作人员的声响。所有这些变量都能够单独地或组合地极其良好地说明操作人员的负荷或承受负荷的典型行为，并且都是能够进行获取和评估的以便对设备进行控制。例如，当一个或更多个变量等于或大于极限值时，于是就能够确定操作人员当前超负荷。又例如，当操作人员相对于设备区域的当前位置处于大于极限值的位置时，就能够确定其面临超负荷或可能应当降低其负荷。

尤其简单的进一步的方案的特征在于，当变量的评估表明操作人员超负荷时，减慢设备的速度或使其停止，和/或向操作人员发出指令。

另一个同样能够极其简单地加以实现的进一步的方案的特征在于，当变量的评估表明对操作人员要求过低时，启动设备或者提高设备的速度，和/或向操作人员发出指令。

进一步的方案的特征在于，根据评估结果确定由所述设备实现的方法的过程、尤其是方法步骤的顺序或类型。其优势在于，由于所述方案最佳地匹配于操作人员的个体需求和当前需求，所以能够改善例如对于操作人员而言的人体工学。由此，使得在所述设备上运行的本方法与操作人员的当前可能性相匹配。

对此的进一步的方案的特征在于，根据评估结果进行设备配置。例如，在板分割设备中能够将提取台的位置匹配于操作人员的当前位置，或者将其高度匹配于操作人员的手的当前的垂直位置。

对此的进一步的方案的特征在于，设备配置包括：定位工件进给部和/或工件提取部，定向和/或布置工件，定位和/或显示操作元件，以及与处于上游和/或下游的装置同步。

进一步的方案的特征在于：根据评估结果确定信息输出的特征。这改善设备与操作人员的互动。

对此的进一步的方案的特征在于：信息输出的特征包括：信息输出的方式和方法以及信息输出的地点。例如，能够光学地和/或声学地进行信息输出，能够将数据传输到其他设备和/或其他人员(例如处于工作准备中的其他人员)，并且能够例如在显示屏上修改信息的类型和显示(大小、颜色)。例如，当操作人员确实离显示屏很远时，能够放大显示屏上显示的字母或符号的大小，或者能够将扬声器对准操作人员的当前位置。还能够选择是否将信息输出到设备或设备的特定位置，或者例如输出到处于下游的生产或加工设备或者堆放位置、显示屏、投影仪、扬声器和头戴式扬声器，甚或是选择进行操作元件的振动形式的触觉输出。

进一步的方案的特征在于，所述方法包括学习阶段，在所述学习阶段期间，使变量的评估适应操作人员的个体。由此，例如能够识别操作人员的个体负荷极限，即例如通过如此方式进行获取，使得尽管操作人员自身在快速地运动，但其脉搏频率和/或呼吸频率却几乎没有加快和/或其皮肤湿度几乎没有提高。

进一步的方案的特征在于，评估对设备的控制的改变对操作人员的当前负荷或当前行为特征的作用，并且根据所述作用进一步改变对设备的控制。由此要考虑如下可能，即对机器的控制所进行的第一次改变要么能够引起操作人员的负荷发生过小的变化，要么能够引起其负荷发生过大的变化。通过相应的评估能够在进一步的步骤中优化对进一步变化的控制。

进一步的方案的特征在于，设备的至少一个操作命令是由操作人员通过手势来转达的。这结合基于本发明的对负荷和/或行为特征的获取而能够尤其简单地得以实现。

附图说明

附图示出本发明的实施例。在附图中示出：

图1示出板分割设备形式的设备的俯视图；和

图2示出板分割设备的立体图，所述板分割设备与图1所示的设备极其相似。

具体实施方式

在图1中用附图标记10表示整体的板分割设备形式的设备。所述设备包括作为分割装置的锯，然而图1中未示出该锯。仅通过具有附图标记12的点划线标明分割线或锯割线。还可以考虑具有其他分离方法的分割装置，例如具有铣削工具的分割装置。在锯割线12之上设有压梁14。

属于在此具体示出的板分割设备10的还有支承台16，例如由多个辊筒(未示出)形成的支承台。在图1所示的板分割设备10的初始配置中，板形工件18a的堆叠处于该支承台16上。该堆叠能够通过如下方式由第一进给装置20沿进给方向(箭头22)和相反于该进给方向22移动，即使得工件堆叠18能够由第一抓持装置24a至24g抓持。所述第一抓持装置安装在第一承载件26上。

板分割设备10还包括第二进给设备28，所述第二进给设备设置在图1中所示的非常接近锯割线12的静止位置。第二进给设备28包括第二承载件30，在所述第二支承件的侧面，朝向支承台16固定有第二抓持装置32。这两个进给装置20和28一起构成输送装置29。

正如下文中将进一步详细阐述的那样，第二承载件30固定在第三承载件34的下侧，所述第三承载件平行于进给方向22延伸并且侧向地对支承台16限界。在支承台16的另一侧，平行于第三承载件34存在第四承载件36。第一承载件26以门架的形式支承在第三承载件34以及第四承载件36的上侧。

支承台16以及两个承载件34和36横向于进给方向22限定进给区域38，在所述进给区域中能够设置可由进给装置20和28移动的工件18。进给区域38横向于进给方向22还具有第一伸展区域40和第二伸展区域42，所述伸展区域在图1中通过相应的伸展箭头来标识。如此限定第一伸展区域40，使得第一抓持装置24a至24g设置于所述第一伸展区域中，并且如此限定第二伸展区域42，使得第二抓持装置32设置于所述第二伸展区域中。从图1中可看出，第一伸展区域40直接地邻接于第二伸展区域42，然而不与其重叠。此外，从图1中还可看出，第二承载件30侧向地保持在进给区域38以及第二伸展区域42之外。

第一承载件26设置在第三承载件34的侧面，并且借助不可见的滚轴支承件支承在形成为双T外形的第三承载件34的上侧的槽中。第一承载件26在第四承载件36上的支承是镜像对称地相同的。第二进给装置28的第二承载件30设计为滑板或滑车，其在第三承载件34的下侧以可纵向移动的方式引导在图中不可见的滑轨上。因此，第二承载件30侧向地保持在进给区域之外。

两个抓持装置24和32在其指向进给方向22的端部具有上部和下部夹钳。下部夹钳是刚性的，而上部夹钳能够沿竖直方向运动。通过该方式就能够将工件夹紧在抓持装置24和32的夹钳之间。在七个第一抓持装置24a至24g中，与第二进给装置28至少大致相邻的四个抓持装置24a至24d能够从前部的进给位置移动到后部的静止位置并且能够返回移动。其余的第一抓持装置24e至24g具有垂直于彼此之上的静止位置和进给位置。

从图1中可看出，由第二抓持装置32的宽度限定的第二伸展区域42明显小于第一伸展区域40，在所述第一伸展区域中，至少在进给期间设置有第一抓持装置24a至24g。

在此，当第二抓持装置32处于其抬起的静止位置时，在其之下的自由空间(没有附图标记)的高度约等于能够由第一抓持装置24抓持的工件堆叠的最大高度。同样地，当第一抓持装置24处于其抬起的静止位置时，第一抓持装置24的下侧和支承台16之间的自由空间的高度约等于能够由第二抓持装置32抓持的工件堆叠的最大高度。

图1中示出的板分割设备10在锯割线12以及压梁14的背离支承台16的一侧上包括具有多个分部件的提取台44。板分割设备10的操作人员能够正如下文中将要详细阐述的那样，从所述提取台提取由锯分割的工件18，或者针对进一步的分割而将所述工件再次输送给第一进给装置20和/或第二进给装置28。

在此具体示出的板分割设备10还具有在支承台16的区域中的转动台46。转动台46转动时扫过的最大外径在图1中通过具有附图标记48的点划线来表明。此外，一方面在压梁14上、另一方面在第一承载件26上分别存在两个校准挡板50，所述校准挡板能够从下降的静止位置移动到抬起的工作位置并且能够返回移动。然而，转动台46和校准挡板50是可选的。

在图1中，紧靠最右侧的分提取台44的右侧设置有缓冲台52。缓冲台52和提取台44之间设置有平行于进给方向22延伸的测角仪54，所述测角仪牢固地连接到缓冲台52。测角仪54的上侧56与缓冲台52的上侧58齐平。通过附图中未详细示出的运动能够调节连同测角仪54一起的缓冲台52的高度。此外，还能够调节所述缓冲台到轴线60的倾角，所述轴线平行于锯割线12并且延伸穿过远离锯割线的边缘。此外，还能够调节缓冲台52到轴线61的倾角，所述轴线沿测角仪54的纵向延伸伸展并且大致处于测角仪54的上侧56中。所述调节能够气动地或电动地进行。

在板分割设备10的替选的、然而未示出的实施方案中，缓冲台52的高度是不能够调节的，其上侧58在任何时刻都与提取台44的上侧62齐平。在该实施方案中，缓冲台是相对于延长的提取台44而错开设置的，以便测角仪54不对工件18的运输造成妨碍。

缓冲台52在其远离提取台44的边缘具有竖直板状的板条64形式的挡板。替选地，代替板条64或者额外地，还能够设置小滚轮板条、被喷水的板条或多个小滚轮板条。缓冲台52(并且可选地还有板条64)在其远离分割装置或锯割线12的边缘具有延迟装置66。所述延迟装置在此处示出的实施方案中是通过刷子部件形成的。

在与所述缓冲台直接邻接的分提取台44的背离该缓冲台52的一侧上设置有操作装置68，借助所述操作装置能够改变缓冲台52的高度以及由此的测角仪54的高度，并且还能够改变缓冲台52到轴线60和61的倾角。能够如此编程操作装置68以及与其相连的控制和调节装置，使得在操作键盘时，缓冲台52连同测角仪54都占据在特定的预定位置。倾角的调节也能够全自动地通过控制和调节装置进行，所述控制和调节装置全自动地控制和调节板分割设备10的运行。

还需指出的是，正如已经阐述的那样，提取台44和连同测角仪54一起的缓冲台52设计为通常所说的“气垫台”。所述提取台44和连同测角仪54一起的缓冲台52在其上侧具有多个能够通过球阀封闭的空气喷嘴。如果工件位于这样的空气喷嘴上，那么工件的重量就会向下推压球阀的球，使得空气从空气喷嘴中流出并且能够在缓冲台52或提取台44和工件之间形成气垫。通过气流的变化能够手动地或自动地控制或调节提取台44和工件18之间的摩擦，进而手动地或自动地控制或调节工件18在气垫上的速度。

板分割设备10以如下方式工作：首先，第一进给设备20将例如图1中用附图标记18a表示的相对大的板形工件输送给锯，并且使其分割成多个长形的带状工件。这称为“纵向分割”。然后，处于提取台44的区域中的操作人员将分割的带状工件在提取台44上转动90°并且贴靠到测角仪54。

此外，使缓冲台52绕轴线60枢转，以便其紧邻锯割线12的端部的上侧58高于提取台44的上侧62，并且还整体平移地稍稍抬起。所述情况同样适用于测角仪54。操作人员将两个条形工件18b越过锯割线12而推向两个进给装置20和28的方向，以便进给装置能够抓持所述工件。在此，第二进给装置28抓持与测角仪54相邻的工件18b，相反地，第一进给装置20抓持另外的条形工件18b。

现在，由未示出的控制和调节装置控制的自动化过程开始，其中两个进给装置20和28将两个条形工件18b从提取台44沿进给方向22的相反方向越过锯割线12而完全地拉动到支承台16上。在该处，两个工件18b贴靠到在那里存在于第三支承件34的区域中的侧向的测角仪(未示出)，然后沿进给方向22输送到锯。在此，该输送是由第一进给装置20执行的，与第二进给装置28无关，从而使得能够在条形工件18b上实现与在另外的条形工件18b上不同的断面图。该断面图是由沿着锯割线12的相应的锯切面实现的。

在自动化过程期间，操作人员能够将位于缓冲台52上的、来自之前的锯割过程的已分割工件18c从缓冲台52提取出来并且例如堆叠到堆放位置72。在从缓冲台52提取工件18c之后，操作人员通过对操作装置68进行操作从而将缓冲台52再次调节水平和/或使之下沉，使得操作台的上侧58以及测角仪54的上侧56与提取台44的上侧62齐平并且处于同一平面。

此时，通过上述自动化的分割过程产生不同的小的单件工件18d，进给装置20和28将所述单件工件推送到提取台44上。以该方式到达提取台44上的工件18d的一部分由操作人员直接从提取台44提取并分配到堆放点72上。

由于板分割设备10的行程速度快，从而单位时间内到达提取台44上的工件18d的数量大于操作人员在单位时间内能够分配到堆放位置72的数量，所以操作人员将那些在可支配的单位时间内无法分配到堆放位置72的工件越过下降的测角仪54而推送到缓冲台52上。在此所具体描述的情况涉及具有附图标记18c的两个工件，其中，工件数量显然取决于板分割设备10的运行情况和操作人员的工作负荷。在所述过程的最后，提取台44上是不存在已分割的工件18d的，相反地，所述两个新工件18c仍留在缓冲台52上。

现在，重新开始上述过程：通过对操作装置68进行相应操作从而将缓冲台52抬起(或替选地，缓冲台自动地抬起)并且同时绕轴线61如此枢转，使得缓冲台52的远离提取台44的边缘下降。由此，工件18c滑动至挡板64。此外，缓冲台52还绕轴线60如此枢转，使得缓冲台52的紧邻锯割线12的端部相对于远离锯割线12的端部抬起。由此，工件18c滑动至延迟装置66，在那里所述工件止动并且静止。

现在，操作人员能够将条形工件18b重新贴靠到测角仪54，以便两个进给装置20和28能够抓持所述工件，并且能够在自动化过程中将其拉动到支承台16上，然后将其输送至锯割线12并在那里进行分割。然后，在自动化过程中能够提取“停驻”在缓冲台52上的工件18c，并且将其分配到堆放位置72等。

上述方法不仅对单个工件起效，而且对工件的堆叠也起效、即也对多个彼此叠加的工件起效。

还需理解的是，并非只能由操作人员通过操作装置68来调节到轴线60和61的倾角的度数。同样可行的是，控制和调节板分割设备10的运行的控制和调节装置能够判断是否有单个板或者板堆叠被锯割，并且能够自动相应地对倾角进行预设。

正如从图2中可见的，所述附图示出仅在不显著的细节方面与图1有所不同的板分割设备10，其中属于板分割设备10的还有设置在提取台44和缓冲台52之上的照相机70。照相机70的视野涉及提取台44、缓冲台52、堆放位置72以及连接与两个台44和52的区域74，操作人员76在操作板分割设备10期间能够停留在所述区域中。

此外，也属于板分割设备10的还有激光投影仪78，所述激光投影仪能够将信息或对操作人员的指令投影到位于提取台44、缓冲台52或堆放位置72的工件上。此外，操作人员76携带具有耳机80和麦克风82的头戴式设备，操作人员能够使用所述头戴式设备进行语音输入。为了能够触觉地输入指令而设有键盘84，为了能够显示信息而设有显示屏86(未示出)，所述显示屏具有用于改变显示屏86的朝向和位置的致动装置。此外，针对操作人员76还设有生物传感器，所述生物传感器能够获取脉搏、血压、呼吸频率、身体温度和皮肤湿度。这示例性地通过附图标记88加以表明。此外，图2中还示出另外的、能够调节高度的提取台45和处于下游的装置、例如自动化的堆放设备95。

最后，板分割设备10包括控制和调节装置90，所述控制和调节装置从大量的获取装置，例如照相机70、键盘84、用于停驻或再次启动的启动/停止板条85、麦克风82和生物传感器88获得信息。控制和调节装置90具有存储器，在所述存储器上存储有计算机程序，借助所述计算机程序能够控制用于运行板分割设备10的方法。控制和调节装置90具有例如图像识别和评估装置，所述图像识别和评估装置能够确定操作人员76的当前位置、其身体姿态、操作人员76以及操作人员76的身体各个部分的运动速度和运动加速度、操作人员的眼睛的眼睑宽度和瞳孔宽度。

正如下文中将进一步说明的那样，在刚刚所述的方法中，借助照相机70、麦克风82和生物传感器88获取变量，所述变量表征操作人员76的当前负荷或当前行为特征。评估所获取的变量，其中根据评估结果对板分割设备10进行控制。

因此，本方法促使板分割设备10与操作人员76自动交互。如果确定操作人员76超负荷或面临超负荷，或者确定以简单的方式和方法能够降低操作人员76的负荷，那么就如此调节对板分割设备10的控制，使得操作人员76的负荷降低或者使得完全不出现超负荷。相反，如果确定对操作人员76的当前要求过低，那么同样相对应地调节对板分割设备10的控制。本方法的目的在于，如此控制板分割设备10，使得操作人员76的负荷处于期望的范围内并且确保最佳的过程安全性和生产率。

此外，能够借助照相机70和包含在控制和调节装置90中的评估装置获取例如如下的变量：操作人员76相对于例如提取台44和45、缓冲台52、堆放位置72、处于下游的装置、例如自动化的堆放设备95的位置，操作人员76的身体速度，操作人员76的手部速度或头部转动速度，操作人员76的身体加速度或操作人员76的手部或头部加速度，操作人员76的运动模式或其手部的运动模式，操作人员76的头部、手部或身体的运动间的间歇时长，和/或操作人员76的身体姿态(弯曲、直立等)。借助照相机70还能够获取生物学变量，例如操作人员的眼部的眼睑宽度、眼部的瞳孔宽度和/或表情。经由未示出的麦克风还能够获取操作人员产生的声响，例如喘息或呻吟。借助生物传感器88能够检测例如如下的变量：操作人员76的脉搏、血压、呼吸频率、身体温度和/或皮肤湿度。

所有这些变量都能够单独地或组合地极其良好地说明操作人员76的负荷或承受负荷的典型行为，并且都是能够通过存储在控制和调节装置90中并且在那里运行的相应方法进行获取和评估的，以用于对板分割设备10的控制。例如，当一个或更多个变量等于或大于极限值时，于是就能够确定操作人员76当前超负荷。又例如，当操作人员76相对于例如提取台44、缓冲台52或堆放位置72的当前位置处于大于极限值的位置时，就能够确定其面临超负荷或可能应当降低其负荷。

如此编程控制和调节装置90，使得当变量的评估表明操作人员76超负荷时，减慢板分割设备10的处理速度或使其停止，和/或例如借助耳机80和/或显示屏86向操作人员76发出指令。在此，通过上述致动装置能够始终最佳地将显示屏8对准操作人员76的方向，并且能够根据操作人员76距显示屏86的距离最佳地调节显示屏86上的显示的颜色和大小。

同样地，当变量的评估表明对操作人员76要求过低时，启动板分割设备10或者提高其工作速度和/或向操作人员76发出指令。

还如此编程控制和调节装置90，使得根据评估结果确定由板分割设备10实现的方法的过程、尤其是方法步骤的顺序或类型。例如，能够对之前已确定的切割计划作出改变，以便对识别出的操作人员76的负荷情况作出反应。具体地，例如能够如此改变切割，使得操作人员76从其当前所处的位置到对制造的工件进行继续加工之间只需行进最短的路径。上述操作步骤的其他实施例的全部或一些也能够根据评估结果作出改变或调整。

此外，控制和调节装置90根据操作人员76的当前负荷或根据其确定的行为特征对板分割设备的配置作出改变。例如，将提取台45和/或缓冲台52的位置和/或高度自动地匹配于操作人员的当前位置，或者将显示屏88对准操作人员76的当前位置。还能够相应地改变工件18的定向和/或布置，操作元件(例如键盘84)的位置和/或显示，与处于上游和/或下游的装置、例如与自动化的堆放设备95的同步或与其配置的同步。配置可以理解为在组件彼此间、和/或在组件与工件之间、和/或在组件与操作人员之间进行定位和布置，和/或对过程参数进行调节。由此，控制和调节装置90能够以最佳地适应于操作人员76的方式调整板分割设备10的周边环境。

控制和调节装置90还根据评估结果确定输出到操作人员76的信息输出的特征：由此例如，在识别出操作人员的临界负荷的情况下，本身仅仅是光学地信息输出的情况也能够额外地声学地进行，能够将数据传输到其他设备和/或其他人员(例如处于工作准备中的人员)，并且能够例如在显示屏86上修改信息的类型和显示(大小、颜色、速度)。例如，当操作人员76确实离显示屏86很远时，能够放大显示屏上显示的字母或符号的大小，或者能够将附图中未示出的扬声器对准操作人员76的当前位置。

还能够选择是否将信息输出到设备或设备的特定位置，或者例如输出到处于下游的生产或加工设备或者堆放位置、显示屏86、激光投影仪78、扬声器、耳机80，甚或是选择进行提取台44和/或45或操作元件(例如启动/停止板条85)的振动形式的触觉输出。

在所示出的板分割设备10中，如此编程控制和调节装置90，使得在学习阶段期间，在板分割设备10工作的状态下使变量的评估适应操作人员76的个体。由此，例如能够识别操作人员76的个体负荷极限，即例如通过如此方式进行获取，使得尽管操作人员76自身在快速地运动(由照相机70获取)，但其脉搏频率和/或呼吸频率却几乎没有加快和/或皮肤湿度几乎没有提高(由生物传感器88获取)。

还如此编程控制和调节装置90，使得评估对板分割设备10的控制的改变对操作人员76的当前负荷或当前行为特征的作用，并且根据所述作用进一步改变对板分割设备10的控制。