DE19602937A1 - Lackzwischenschleifmaschine und Verfahren zum Lackzwischenschleifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lackzwischenschleifmaschine und ein Verfahren zur Bearbeitung von Holzprofilteilen von Rah­ menkonstruktionen oder Einzelhölzern mit Hilfe von Schleif­ werkzeugen in einem Bearbeitungsraum, in den die Rahmenkon­ struktion über eine Zuführeinrichtung bewegbar ist.

Eine derartige Lackzwischenschleifmaschine ist aus der DE 44 20 641 C1 bekanntgeworden.

Beim Vorgang des Lackzwischenschleifens werden Holzprofil­ teile, beispielsweise Holzprofilleisten mit einem beliebigen Querschnitt, oberflächenbehandelt, d. h. oberflächengeschlif­ fen. Nach einem Grundiervorgang bzw. einem ersten Lackier­ vorgang rauhen die Oberflächen von Holzprofilteilen stark auf, und die Aufrauhungen müssen abgeschliffen werden, damit mit einer weiteren Lackierung eine hochwertige, glatte Lackoberfläche erzielbar ist.

Bei der bekannten Lackzwischenschleifmaschine werden diese Schleifvorgänge von in Bearbeitungsköpfen gehaltenen Schleifklötzen bzw. Schleifbürsten durchgeführt, die in ei­ nem Arbeitsvorgang die Außenoberflächen eines Holzprofil­ teils einer Rahmenkonstuktion abschleifen. Mit den Schleif­ klötzen können die Holzprofilteile mittels einer Linearbewe­ gung bearbeitet werden, wodurch eine sehr hochwertige Ober­ flächengüte erzielt werden kann.

Die zu schleifenden Rahmenkonstruktionen werden auf einen Zuführungstisch gelegt und von dort entweder von Hand oder über geeignete Beförderungsmittel, wie Roboterarme oder be­ wegbare Greifer oder Anschläge in den Bearbeitungsraum ge­ schoben. Im Bearbeitungsraum ist ein Auflagetisch ausgebil­ det, auf dem die Rahmenkonstruktion für den nachfolgenden Schleifvorgang ausgerichtet wird. Sobald die Rahmenkonstruk­ tion ausgerichtet ist, wird die Rahmenkonstruktion über eine oder mehrere Spannvorrichtungen lagefixiert. In einem näch­ sten Arbeitsvorgang werden die unterschiedlichsten Schleif­ werkzeuge in Kontakt mit der Oberfläche der Holzprofilteile gebracht, damit die Rahmenkonstruktion zumindest abschnitts­ weise allseitig bearbeitet werden kann.

Nachteiligerweise muß die Rahmenkonstruktion innerhalb des Bearbeitungsraums ständig, d. h. vor jedem erneuten Anfahren der Schleifwerkzeuge, durch die Abtastelemente abgetastet werden, damit die Schleifwerkzeuge in der richtigen Stellung und mit dem richtigen Anpreßdruck an der Oberfläche der Holzprofilteile anliegen. Durch die ständige Wiederholung von Vorgängen des Abtastens und Bearbeitens ist der gesamte Bearbeitungsvorgang der Holzprofilteile sehr zeitintensiv und aufwendig.

Da die Abtastung der zu bearbeitenden Oberfläche für die Ausrichtung jedes Schleifwerkzeugs durchgeführt werden muß, besteht die bekannte Lackzwischenschleifmaschine aus einer Vielzahl von einzelnen miteinander kooperierenden Bauteilen. Folglich ist die bekannte Lackzwischenschleifmaschine auf­ wendig und teuer zu fertigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die in den Bear­ beitungsraum eingeführten Rahmenkonstruktionen für eine Be­ arbeitung mit Hilfe der Schleifwerkzeuge schneller ausrich­ ten, und die anschließende Bearbeitung schneller durchführen zu können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Bereich der Zu­ führeinrichtung optische Sensorelemente zur Erfassung der Außenmaße bzw. Außenkontur der Holzprofilteile vorgesehen sind.

Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Lackzwi­ schenschleifen gelöst, bei dem die Außenmaße bzw. die Außen­ kontur der Holzprofilteile in einem ersten Arbeitsschritt vor der Bearbeitung durch die Schleifwerkzeuge durch opti­ sche Sensorelemente im Bereich der Zuführeinrichtung erfaßt werden, und der erfaßte Bereich der Holzprofilteile in einem zweiten Arbeitsschritt durch die Zuführeinrichtung in dem Bearbeitungsraum derart Positioniert wird, daß dieser Be­ reich in einem dritten Arbeitsschritt mit Hilfe der Schleif­ werkzeuge bearbeitbar ist.

Zunächst wird bei der erfindungsgemäßen Lackzwischenschleif­ maschine bzw. bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Art der Profilierung der Holzprofilteile (Profildicke, Profil­ neigungswinkel, Ausgestaltung der Profilierung), die sich auf die Gesamtform der Rahmenkonstruktion (Fensterrahmen, Türen, Sprossen, Kämpfer, Setzhölzer, Aufdopplungen usw.) beziehen, eingegeben. Die Eingabe erfolgt in einen Zwischen­ speicher oder einen Datenträger der Lackzwischenschleifma­ schine und kann mittels Betätigung von Steuerelementen eine Vor-Ausrichtung der Schleifwerkzeuge zur Folge haben.

Beim Einfahren der Rahmenkonstruktion erfaßt die Lackzwi­ schenschleifmaschine die weiteren zum Bearbeiten der Holz­ profilteile notwendigen Daten selbsttätig. Nach der Erfas­ sung dieser Daten besitzt die erfindungsgemäße Lackzwischen­ schleifmaschine nunmehr eine komplette Information über das zu bearbeitende Holzprofilteil. Aus diesem Grund können die Schleifwerkzeuge innerhalb des Bearbeitungsraums der Lack­ zwischenschleifmaschine optimal ausgerichtet und für den Ar­ beitsvorgang vorbereitet werden. Folglich kann ein in die Lackzwischenschleifmaschine eingeführtes Holzprofilteil der Rahmenkonstruktion durch einen vollautomatisch ablaufenden Bearbeitungsvorgang oberflächengeschliffen werden. Wenn der Lackzwischenschleifmaschine Rahmenkonstruktionen mit Hilfe einer Transportvorrichtung zugeliefert werden, kann eine schnelle, hintereinander erfolgende Bearbeitung einer großen Anzahl von Rahmenkonstruktionen innerhalb des Bearbeitungs­ raums der Lackzwischenschleifmaschine durchgeführt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Sensorelemente derart angeordnet, daß Holzprofilteile der Rahmenkonstruktion erfaßt werden, die sich senkrecht zur Einführrichtung der Rahmenkonstruktion in den Bearbeitungs­ raum erstrecken. Durch die Erfassung von Daten derjenigen Holzprofilteile der Rahmenkonstruktion, die sich quer zur Einführrichtung erstrecken, wird die erfaßte Datenmenge auf diejenigen Daten beschränkt, die für einen anschließenden Schleifvorgang notwendig sind. Da der Schleifvorgang eben­ falls quer zur Einführrichtung der Rahmenkonstruktion er­ folgt, werden Daten erfaßt, die die exakte Ausrichtung der Schleifwerkzeuge bzw. eine just-in-time-Arbeitsvorbereitung der Schleifwerkzeuge ermöglichen. Aus diesem Grund ist eine Erfassung von Daten durch die Sensorelemente auf das Wesent­ liche reduziert. Wenn eine Vielzahl gleicher Rahmenkonstruk­ tionen hintereinander bearbeitet werden, besitzt die Lack­ zwischenschleifmaschine bereits die eingegebenen Kerndaten, ermittelt die durch die Fertigung der Rahmenkonstruktion entstehenden Unterschiede und stellt die Schleifwerkzeuge darauf ein.

Bevorzugt ist es, daß die optischen Sensorelemente Teil ei­ ner Abtasteinrichtung mittels Laserstrahlen sind. Durch die Laserstrahlen können scharfe optische Spots erzeugt werden, die beim Einführvorgang über die Oberfläche der Holzprofil­ teile wandern und diese abtasten. Durch den Abtastvorgang kann die Breite der Holzprofilteile ebenso ermittelt werden, wie vorstehende Absätze oder Kanten oder ähnliches.

Auf ebenso elegante Art und Weise kann die Abtastung erfol­ gen, wenn die optischen Sensorelemente in eine videotechni­ sche Überwachungseinrichtung integriert sind. Mit Hilfe ei­ ner hochauflösenden Videokamera kann das eingeführte Holz­ profilteil aufgenommen und anschließend mit Hilfe entspre­ chender Mikroprozessortechnik präzise vermessen werden, so daß die Schleifwerkzeuge wiederum für den Arbeitsvorgang vorbereitet und ausgerichtet werden können.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Auflagetisch in­ nerhalb des Bearbeitungsraums für die zu bearbeitenden Holz­ profilteile vorgesehen, der aus voneinander beabstandeten Leisten gebildet ist, deren Abstand mit Hilfe der von den optischen Sensorelementen erfaßten Daten einstellbar ist. Dies hat den Vorteil, daß der Auflagetisch zusammenfaltbar oder zusammenschiebbar ausgebildet ist und je nach Auflage eines größeren oder kleineren Holzprofilteils innerhalb des Bearbeitungsraums verkleinert oder vergrößert werden kann. Da der Auflagetisch beispielsweise aus nur zwei Leisten oder sogenannten Lünetten bestehen kann, weist die Lackzwischen­ schleifmaschine einen Auflagetisch auf, der einerseits eine große Flexibilität besitzt und andererseits einen geringen Energieaufwand bei seinem Aufbau benötigt. Auch Falt- und Klapptische sollen von der Formulierung eines Tisches aus beabstandeten Leisten erfaßt sein. Die Leisten lassen sich bei Bedarf auf engstem Raum zusammenfahren, so daß nahezu der gesamte Bearbeitungsraum für Prozeß vor- oder nachge­ schaltete Tätigkeiten genutzt werden kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Oberfläche des Auflagetisches mit einem Fasermaterial beschichtet, zwischen dessen Fasern bevorzugt einzelne Luftbläschen einschließbar sind. Daher bildet sich auf der Oberfläche des Auflageti­ sches eine Art Luftpolster oder Luftkissen, die eine weiche und beschädigungsfreie Auflage der Oberfläche der gerade ge­ schliffenen Holzprofilteile gewährleistet. Es versteht sich von selbst, daß sämtliche Auflage- oder Ablagetische derart beschichtet sein können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genann­ ten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsge­ mäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen mitein­ ander verwendet werden. Die erwähnte Ausführungsform ist nicht als abschließend zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an­ hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackzwischenschleifmaschine.

Der gezeigte erfindungsgemäße Gegenstand ist hinsichtlich seiner Bauteile nicht maßstäblich zu verstehen.

In der Figur ist eine Lackzwischenschleifmaschine 10 darge­ stellt, die eine vorderseitige Zuführeinrichtung 11 und ei­ nen Bearbeitungsraum 12 umfaßt. Eine Rahmenkonstruktion 13 aus Holz, ein Türrahmen, kann über die Zuführeinrichtung 11 in den Bearbeitungsraum 12 transportiert werden, so daß sie in dem Bearbeitungsraum 12 auf Leisten 14 und 15 eines Auf­ lagetisches aufliegt. Diese Position der Rahmenkonstruktion 13 ist strichpunktiert angedeutet. Beim Transport der Rah­ menkonstruktion 13 in den Bearbeitungsraum 12 passiert die Rahmenkonstruktion 13 optische Sensorelemente 16 und 17. Durch die optischen Sensorelemente 16 und 17 wird ein Holz­ profilteil 18 der Rahmenkonstruktion 13 abgetastet, indem die Außenmaße und Außenkontur des Holzprofilteils 18 erfaßt werden.

Wenn die Rahmenkonstruktion 13 in den Bearbeitungsraum 12 gelangt ist, sind die Leisten 14 und 15 des Auflagetisches aufgrund der von den optischen Sensorelementen 16 und 17 er­ faßten Daten bezüglich ihres Abstandes entsprechend ausge­ richtet. Der Raum innerhalb des Bearbeitungsraums 12 ist von den Leisten 14 und 15 überbrückt, von denen nur die in der Figur gezeigten notwendig sind. Es könnten aber auch noch zusätzliche Leisten vorgesehen sein, falls dies erforderlich wird. Die Leisten 14 und 15 bilden einen Auflagetisch, der innerhalb des Bearbeitungsraums 12 verfahren werden kann. Der Auflagetisch wird in Abhängigkeit vom Verfahrzustand des Wagens mit der Schleifwerkzeughalterung 20 bewegt. Die Lei­ sten 14 und 15 grenzen mit ihren freien Enden an in der Figur nicht sichtbare Auflaufschrägen, die unmittelbar gegen­ überliegend an der Zuführeinrichtung 11 beziehungsweise an einem noch zu beschreibenden Ablagetisch 28 ausgebildet sind. Über die Auflaufschrägen ist gewährleistet, daß Gegen­ stände auf dem Auflagetisch verkantungsfrei auf den Ablage­ tisch 28 beziehungsweise auf die Zuführeinrichtung 11 ge­ schoben werden können. Daher kann die Bewegung der Rahmen­ konstruktion 13 in die Lackzwischenschleifmaschine 10 hinein bzw. heraus und innerhalb des Bearbeitungsraums 12 voll au­ tomatisch ablaufen.

Innerhalb des Bearbeitungsraums 12 ist die Schleifwerkzeug­ halterung 20 auf dem Wagen beweglich ausgebildet und mit Schleifwerkzeugen 21 und 23 versehen, die zur Bearbeitung der Rahmenkonstruktion 13 geeignet sind. Der Wagen beinhal­ tet Schleifwerkzeuge 21 und 23, die sich aus Schleifklötzen beziehungsweise Schleifbürsten zusammensetzen. Im Wagen kön­ nen zahlreiche Schleifklötze beziehungsweise Schleifbürsten angeordnet sein. Diese Schleifbürsten beziehungsweise Schleifklötze werden an die jeweilige Rahmenkonstruktion, die geschliffen werden soll, selbsttätig beziehungsweise von Hand angepaßt, und danach wird der Schleifvorgang ausge­ führt. Der Wagen, auf dem die Schleifwerkzeughalterung 20 befestigt ist, kann in Pfeilrichtung 24 bewegt werden und ein Holzprofilteil der Rahmenkonstruktion 13 abarbeiten.

Ist die Rahmenkonstruktion 13 eingespannt gehalten, so kann der durch die Leisten 14 und 15 gebildete Auflagetisch aus der Position, insbesondere aus der Ebene verfahren, in der die beweglichen Schleifwerkzeuge 21 und 23 die Rahmenkon­ struktion 13 schleifen. Mit dieser Maßnahme kann auch die Rahmenkonstruktion 13 seitlich, von oben und von unten gleichzeitig bearbeitet werden, ohne daß der Wagen mit dem Auflagetisch kollidieren kann.

Bei der Bewegung der Rahmenkonstruktion 13 über die Zuführ­ einrichtung 11 in Pfeilrichtung 19 werden die sich quer zur Pfeilrichtung 19 erstreckenden Holzprofilteile der Rahmen­ konstruktion 13 abgetastet und komplett maßlich erfaßt. Folglich können bei der Bewegung der Rahmenkonstruktion 13 fortwährend Holzprofilteile der Rahmenkonstruktion 13 abge­ tastet werden, so daß die Schleifwerkzeuge 21 und 23 vorbe­ reitet und auf den unmittelbar anschließend ablaufenden Ar­ beitsvorgang eingestellt werden können.

In der Fig. 10 ist gezeigt, wie die Holzprofilteile 18 und 25 der Rahmenkonstruktion 13 durch die Lackzwischenschleif­ maschine 10 bearbeitet werden können. Ist der Schleifvorgang an einem Holzprofilteil der Rahmenkonstruktion 13 beendet, so wird die Rahmenkonstruktion 13 bei gelöster Spannvorrich­ tung und vorhandenem Auflagetisch unter der Rahmenkonstruk­ tion 13 automatisch weiter aus der Lackzwischenschleifma­ schine heraus transportiert. Zur Bearbeitung der Holzprofil­ teile 26 und 27 ist es erforderlich, daß die Rahmenkonstruk­ tion 13 um 90° gedreht wird. Dies geschieht im Anschluß an die Bewegung der Rahmenkonstruktion 13 in Pfeilrichtung 27 auf einem Ablagetisch 28. Dort wird die Rahmenkonstruktion 13 gedreht (automatisch beziehungsweise auf Wunsch von Hand) und erneut zur Bearbeitung in den Bearbeitungsraum 12 über bekannte Mittel definiert eingeführt. Mit dieser Betriebs­ weise läßt sich der bekannte Schleifprozeß weiter automati­ sieren. Wird der Ablagetisch 28 entsprechend groß im Rück­ raum der Lackzwischenschleifmaschine 10 ausgebildet, so las­ sen sich gleiche Arbeitsabläufe an mehreren Rahmenkonstruk­ tionen 13 hintereinander ausführen, und erst nachdem alle Arbeitsabläufe in einer Richtung ausgeführt sind beziehungs­ weise der Ablagetisch 28 keine weiteren Rahmenkonstruktionen 13 aufnehmen kann, wird der Bearbeitungsraum von der Ablage­ fläche aus erneut beschickt und an der Rahmenkonstruktion 13 werden die noch nicht bearbeiteten Leisten geschliffen.

Eine Lackzwischenschleifmaschine (10) dient zur Bearbeitung von Holzprofilteilen (18, 25, 26, 27) von Rahmenkonstruktio­ nen (13) oder Einzelhölzern mit Hilfe von Schleifwerkzeugen (21, 23) in einem Bearbeitungsraum (12), in den die Rahmen­ konstruktion (13) über eine Zuführeinrichtung (11) bewegbar ist. Im Bereich der Zuführeinrichtung (11) sind optische Sensorelemente (16, 17) zur Erfassung der Außenmaße bzw. Au­ ßenkontur der Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) vorgesehen.

Die in den Bearbeitungsraum (12) eingeführten Rahmenkon­ struktionen (13) können für eine Bearbeitung mit Hilfe der Schleifwerkzeuge (21, 23) schneller ausgerichtet werden, und die sich anschließende Bearbeitung kann schneller durchge­ führt werden.

Claims (9)

1. Lackzwischenschleifmaschine (10) zur Bearbeitung von Holzprofilteilen (18, 25, 26, 27) von Rahmenkonstruktio­ nen (13) oder Einzelhölzern mit Hilfe von Schleifwerk­ zeugen (21, 23) in einem Bearbeitungsraum (12), in den die Rahmenkonstruktion (13) über eine Zuführeinrichtung (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zuführeinrichtung (11) optische Sen­ sorelemente (16, 17) zur Erfassung der Außenmaße bzw. Außenkontur der Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) vorge­ sehen sind.

2. Lackzwischenschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente (16, 17) derart angeordnet sind, daß Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) der Rahmenkonstruktion (13) erfaßt werden, die sich senkrecht zur Einführrichtung (19) der Rahmenkonstrukti­ on (13) in den Bearbeitungsraum (12) erstrecken.

3. Lackzwischenschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (16, 17) Teil einer Abtasteinrichtung mittels Laser­ strahlen sind.

4. Lackzwischenschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (16, 17) in eine videotechnische Überwachungseinrichtung integriert sind.

5. Lackzwischenschleifmaschine nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auflage­ tisch innerhalb des Bearbeitungsraums (12) für die zu bearbeitenden Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) vorgese­ hen ist, der aus voneinander beabstandeten Leisten (14, 15) gebildet ist, deren Abstand mit Hilfe der von den optischen Sensorelementen (16, 17) erfaßten Daten ein­ stellbar ist.

6. Lackzwischenschleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Auflagetisches mit einem Fasermaterial beschichtet ist.

7. Lackzwischenschleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fasern des Fasermateri­ als einzelne Luftbläschen einschließbar sind.

8. Verfahren zum Lackzwischenschleifen von Holzprofilteilen (18, 25, 26, 27) von Rahmenkonstruktionen (13) oder Ein­ zelhölzern, die über eine Zuführeinrichtung (11) in ei­ nen Bearbeitungsraum (12) bewegt und mit Schleifwerkzeu­ gen (21, 23) bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmaße bzw. Außenkontur der Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) in einem ersten Arbeitsschritt vor der Bearbeitung durch die Schleifwerkzeuge (21, 23) durch optische Sensorelemente (16, 17) im Bereich der Zuführ­ einrichtung (11) erfaßt werden, und daß der erfaßte Be­ reich der Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) in einem zweiten Arbeitsschritt durch die Zuführeinrichtung (11) in dem Bearbeitungsraum (12) derart positioniert wird, daß dieser Bereich in einem dritten Arbeitsschritt mit Hilfe der Schleifwerkzeuge (21, 23) bearbeitbar ist.

9. Verfahren zum Lackzwischenschleifen nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Außenmaße bzw. Außenkontur der Holzprofilteile (18, 25, 26, 27) quer zur Einführ­ richtung (19) der Rahmenkonstruktion (13) in den Bear­ beitungsraum (12) erfaßt werden.