CN110062684A - 用于划分板形工件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法，其用于将板形工件(2)分别划分成多个较小工件(10)，所述板形工件具有木材或木材替代材料作为材料。要划分的板形工件(2)首先通过锯切(11)划分成多个矩形的条形工件(3)，所述条形工件包括第一对相对置的窄边(5)和第二对相对置的窄边(6)，其中，第一窄边(5)长于第二窄边(6)。条形工件(3)在另一个方法步骤中通过多个铣削工具(9)同时以与第二窄边(6)平行的切割划分成较小工件(10)。

Description

用于划分板形工件的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于将板形工件分别划分成多个较小工件的一种方法和一种设备，所述板形工件优选具有木材或木材替代材料作为材料。

背景技术

在很多工业领域中有以下任务：将在制造商方面以相对大规格制造的板形工件划分成较小板形工件，所述较小板形工件的尺寸对应于板形工件实际上需要的尺寸。在此，由划分产生的较小工件通常本身是半成品，如例如在制造家具时那样，其中，较小板形工件例如组装成本体或构成家具的后壁。但也存在大量其他的应用情况，其中，大规格的板形工件必须对应地被划分成较小板形工件。

在此，板形工件通常是由木材或木材替代材料(例如纸板、高密度板(HDF)或中密度板(MDF)、层压板或者还有由上述和/或其他材料多层地构造的材料)构成的工件。

按照现有技术存在不同的方法，以便划分这样的板形工件。在这里特别是要强调锯削方法，其特征在于锯削装置的高切割功率和因此大处理能力。这样的锯削方法的缺点在于，可能的切割计划的几何结构受限定。通常锯仅可以实施直线切割。

现在为了实现复杂切割计划，可以将提到的类型的板形工件同样利用铣削工具切割。所述铣削工具可以实现在这样的板形工件的主延伸平面中的几乎任意的直线的或弯曲的但也弯折的切割线。用于这种方法的实例例如在DE102013007556A1中公开。利用它可以实现非常复杂的切割计划，这特别是鉴于最大可能地避免边角料和由此产生的损耗是有利的。然而它们达不到锯削的高加工速度。

因此，按照现有技术已知将锯切和利用铣削工具的切割相互组合的方法和设备。因此，例如EP2147761A2公开一种方法，其中，要划分的板形工件的窄边首先利用铣削工具成型，从而通过利用铣削工具的锯齿形切割在要划分的板形工件的延伸平面中产生窄边的阶梯形走向。然后，借助于锯从所述板形工件分离条形工件。然后，利用其他彼此平行定向的锯将所述条形工件划分成较小工件，其方式是，锯之间的间距这样定向于阶梯形成型部，使得产生较小工件的希望大小。

这种方法虽然已经允许切割计划的相对灵活的设计，然而，锯削技术仅可以有条件地发挥大处理能力的优点，因为按照要产生的切割计划的复杂性用于成型工件的铣削工具可能延迟加工时间，从而仅有条件地利用特别是进行将条形工件划分成较小板的锯。

发明内容

因此本发明的任务在于，给出一种方法和一种设备，它们一方面能实现在划分大规格的板时的高处理速度，但另一方面也能实现具有小边角料的切割计划。

所述任务通过具有独立权利要求所述特征的方法和设备得以解决。从属权利要求的特征涉及有利实施方式。

按照本发明的用于将板形工件分别划分成多个较小工件的方法规定：首先通过锯切将要划分的板形工件切割成多个矩形的条形工件。所述条形工件具有第一对彼此对置的窄边和第二对彼此对置的窄边，其中，第一窄边(即第一对彼此对置的窄边的窄边)比第二窄边(亦即第二对彼此对置的窄边的窄边)长。

现在按照本发明规定：在另一个方法步骤中分别通过多个铣削工具将所述条形工件同时划分成较小工件。切割在这里平行于第二窄边地实施。这个另一个方法步骤在时间上在锯断要划分的、特别是大规格的板形工件之后发生。条形工件的首先进行的锯开在此这样进行，使得锯切优选在大规格的原始工件的完整宽度上实施。在此特别是优选地规定：在将大规格的板锯断成条形工件之后，首先将每个条形工件通过铣削工具设有背切或通过铣削工具将条形工件的不必需的区段切掉。接着然后优选地进行通过多个铣削工具的进一步分割，由此然后可以制造按大小完成的工件和/或在边缘区域中可以切掉废料，所述工件然后可以供应给另一个加工。按照一种优选实施方式规定：首先分别将一个条通过锯削从大规格的板形工件以上面描述方式分开并且接着利用铣削工具以所描述的方式分割。所述分割可以在时间上还在另一个条从大规格的板形工件通过锯削进行分离之前进行或者然而也同时进行。

已证实：通过锯切和利用铣削工具的切割的这种组合不仅可以产生高处理能力，而且可以非常灵活地设计切割计划。

因此，按照本发明的用于将板形工件分别划分成多个较小工件的设备具有锯削装置，所述锯削装置用于将所述板形工件分别划分成多个条形工件。锯削装置这样构造，使得它可以进行沿第一方向的切割。优选是圆锯。圆锯具有优点：在直线切割时达到相对高的切割功率。

所述设备、特别是锯削装置这样设计，使得所述锯削装置可以实施沿着第一方向的锯切。在这里，优选工件相对于所述设备静止。特别优选地，板形工件静止在供应装置中和/或上，所述供应装置用于将工件供应给所述锯削装置。所述锯削装置例如可以是锯台。在此，锯台优选具有合适的输送和/或定位器件，以便将板形工件优选自动化地正确地相对于锯削装置定向或在实施各个锯切之间从一个锯切位置输送到下一个锯切位置中。

按照本发明所述设备现在具有铣削装置，所述铣削装置包括多个铣削工具，以用于通过多个同时进行的切割将条形工件划分成较小工件。所述设备、特别是铣削装置在这里优选这样设计，使得切割可以与至少基本上垂直于第一方向取向的第二方向平行地进行。

有利地，所述设备具有用于中间存储条形工件的中间存储装置。中间存储装置优选沿第二方向设置在锯削装置于铣削装置之间。对应地，按照本发明的方法在一种优选实施方式中规定：在划分所述板形工件之后所述条形工件首先输送到用于中间存放工件的中间存放装置中，而同时所述条形工件从中间存储装置输送出来并且供应给通过所述铣削工具的划分。在此，条形工件向中间存储装置之中和/或从中间存储装置出来的输送优选沿与第二窄边至少基本上平行的方向进行。

“至少基本上平行”在本发明的上下文中、但特别是与中间存储装置相关地主要是意味着：特别是在窄边的走向与输送方向之间的精确平行性的微小偏差不应起决定作用，所述偏差例如由参与的输送装置的结构引起并且例如导致沿着输送路径的高度差。

按照本发明的设备的中间存储装置特别是按照FIFO原理(先入先出原理，first-in-first-out原理)设计。这意味着：也类似地对于按照本发明的方法，首先输送到中间存储装置中的工件也作为第一个工件从所述中间存储装置再次引出，而第二个输送到中间存储装置中的条形工件也作为第二个工件从中间存储装置输送出来。对应地，类似地适用于每个其他条形工件。

原则上也可能的是：这样设计中间存放装置，使得发生从锯削装置到铣削装置的连续运输。这例如意味着在锯削装置与铣削装置之间设置充分长的运输路径，所述运输路径足够长，以便多个条形工件可以同时在该运输路径上运输。

在这里，运输路径的一种设计方案是有利的，其允许：这样适配各个条形工件的运输速度，使得所述运输路径可以对于锯削装置和铣削装置的不同节拍用作一种“缓冲器”。因此，以这种方式在运输路径上存储的条形工件允许使锯削装置和铣削装置的从工件到工件变化的不同生产节拍相互补偿。亦即如果锯削装置产生条形工件的间隔与铣削装置可以进一步划分条形工件相比短，则在中间存储中的条形工件的数量增长或在用作中间存储的运输路径上的条形工件的间距缩短。如果反之锯削装置的生产节拍超过铣削装置的生产节拍，则中间存放的工件的数量减少，特别是可以在对应构造的用作中间存放的运输路径上例如通过相对于锯削装置的生产节拍提高输送速度来提高输送的工件之间的间距。

在按照本发明的方法的一种有利设计方案中规定：在划分所述开板形工件时在两个锯切之间实施从由划分所述板形工件产生的条形工件的所述第二窄边中的一个第二窄边出发的锯切，该锯切终止于工件内。通过实施这种切割，锯削装置可以不仅用于将要划分的板形工件划分成条形工件，而且用于辅助支持将条形工件进一步划分成较小工件。利用这样引入的锯切的条形工件当将其通过铣削装置或铣削工具划分成较小工件时然后这样被划分，使得终止于工件内的锯切的终止在工件的由铣削工具要切削加工的区域内终止。这种切割引导特别是当锯切通过利用铣削工具的切割与条形工件的两个第一窄边之一连接时是有利的。因此，较小工件可以从条形工件利用较少铣削切割产生并且因此在适用于此的切割计划中节省加工时间。以这种方式也可能的是：以简单的方式去除也在较复杂切割计划中通常不可以完全避免的边角料。

特别有利地，按照本发明的方法或按照本发明的设备能够在所谓的“件数1制造”中、亦即在单个构造元件按照大小制作的制造中使用。较小的板形工件在这里通常形成用于进一步处理的半成品并且必须以很多非常不同的大小存在。上级的控制装置可以以有利的方式将要产生的较小工件的大小这样分布到切割计划上，使得对于每个要划分的板形工件产生按照加工时间和/或边角料避免而优化的切割计划。这样计算的切割计划然后为了控制按照本发明的设备或在实施按照本发明的方法时被进一步使用。

按照本发明的方法的另一种有利变型方案是例如以多个、例如两个相叠的板形工件实施所述方法。因此，恰好在相对薄的板形工件中可以能实现有效得多的制造，如果锯削装置或铣削装置的功率足以同时切开多个所述板形工件的话。在这些情况中，优选以分别相叠的工件实现相同的切割计划。

另一种有利的变型方案在于，利用铣削装置和/或锯削装置这样进行切割，使得板形工件沿其厚度方向不完全被切开。以这种方式将局部的线形的材料削弱部、例如槽引入到板形工件中。这然后例如可以用于生产用于家具生产的能沿着线折叠的后壁。

此外可能的是：铣削工具用于在工件上进行补充的切削加工，例如将例如用于配件元件或家具铰链的成型部和/或容纳部引入到较小的板形工件中。

本发明的一种变型方案恰好鉴于“件数1制造”是有利的，其中，用于将工件供应给所述锯削装置的供应装置具有偏转装置，所述偏转装置用于使所述板形工件偏转。所述偏转装置优选这样设计，使得所述偏转装置可以使工件绕竖直轴线和/或与工件的厚度方向至少基本上平行的轴线偏转。两个轴线良好地适用于在技术上实现工件的旋转。如果锯台水平地设置、亦即工件以其主延伸方向在水平平面中供应给所述设备，则所述轴线可以重合、亦即与工件的厚度方向平行的轴线也是竖直轴线。

利用这种偏转装置可以实现更复杂切割计划、因此可能的是：将一些条形工件从要划分的板形工件分离，然后使其旋转90°，以便然后将其他条形工件从要划分的工件分出来。在旋转之前分离的条形工件然后在切割计划中相对于在旋转之后分离的条形工件具有旋转90°的取向。按照一种有利设计方案，所述设备具有进给装置，所述进给装置用于在通过所述铣削工具划分所述条形工件时产生所述条形工件的进给运动。这样的进给运动能实现：铣削工具本身不必能沿着能通过进给装置实现的进给方向运动，这显著简化按照本发明的设备的结构。所述进给方向优选是与第一方向基本上成直角的第二方向。在这样取向的机器中，所述板可以从给锯削装置的供应起以至少很大程度上直线的运动、亦即特别是基本上沿一个方向输送直到铣削装置中。用于改变工件在各个划分装置之间的取向的可能器件可以以这种方式省去，并且可能的是：构造特别紧凑的且同时有效的设备。

进给装置优选具有多个抓紧元件，所述抓紧元件用于抓紧所输送的条形板的逆着输送方向指向的边缘区域。这样的进给装置有利地可以将条形工件在逆着输送方向指向的窄边的区域中固定并且因此将条形工件“从其那边”移动通过铣削装置。在此，抓紧元件优选能沿着一个路段定位，从而抓紧元件彼此的间距可以变化，如果抓紧元件在工件上抓住的话。优选抓紧元件能沿着其定位的路段平行于第一方向定向。以这种方式，由锯分离的条形工件可以保持其取向直到铣削加工。抓紧元件的定位允许：这样放置所述抓紧元件，使得所述抓紧元件至少不干扰、但特别是辅助支持按照分别预定的切割计划的加工。

特别是在铣削工具将工件完全切开的时刻，鉴于整齐的切割引导，工件的(特别是通过抓紧元件的)可靠固定对于切割的整齐性是有利的。按照一种优选实施方式，按照本发明的设备具有至少一个、优选然而多个抓紧元件，所述抓紧元件具有有利设计方案。这样的有利的抓紧元件具有第一夹紧区域和第二夹紧区域，所述第一夹紧区域和所述第二夹紧区域贴靠在工件的相对置的表面侧上。所述工件在这些夹紧区域之间夹紧。

在有利的抓紧元件中，现在第一夹紧区域和/或第二夹紧区域具有空隙部。在所述空隙部中，铣削工具可以在将条形工件划分成较小工件时相对于所述抓紧元件运动。在此，工件优选这样夹紧在夹紧区域之间，使得在铣削刀具运动到所述空隙部中时工件的窄边在空隙部的区域中切开、亦即将工件划分。第一夹紧区域和/或第二夹紧区域的两个通过空隙部分开的且与工件处于接触的部分然后分别保持通过利用铣削装置切开条形工件而给出的较小工件之一。因为两个这样给出的新工件由相同夹紧区域的不同部分非常接近于铣削刀具地保持，所以这样产生坚固的且因此对于切割的整齐性必需的夹紧。另一个优点是：在每个分开切口的区域中仅需要一个抓紧元件，以便确保铣削刀具从工件整齐地出来。不必需的是：利用两个抓紧元件在铣削工具在最终切工件开时从窄边出来的部位的两侧抓住。

特别有利的是，所述铣削工具能沿着所述铣削装置移动。这能实现切割计划的其他变化，因为这样可以沿附加方向通过铣削工具实施切割。在上下文中特别有利的是，所述铣削工具能沿着所述铣削装置沿与第一方向至少基本上平行的方向移动。这以有利的方式能实现铣削工具的定位和/或进给运动。

附图说明

下面借助图1至5示意性详细解释本发明。

图1示出示例性的按照本发明的方法的示意图；

图2示出按照本发明的设备的强烈简化的示意图；

图3示出示例性的按照本发明的设备的详细附图；

图4示出示例性的能以按照本发明的设备或按照本发明的方法实现的切割计划；

图5示出示例性的按照本发明的设备的抓紧装置的细节视图；

图6和图7示出在图5中示出的抓紧装置的工作原理的示意图。

具体实施方式

示例性的按照本发明的设备l具有锯削装置4，以用于将要划分的板形工件2划分成条形工件3。在示出的实例中，锯削装置4将板形工件2沿第一方向X分开，从而产生具有第一对较长的窄边5和一对短的窄边6的条形工件3。在示出的实例中，长的窄边5以有利的方式相对于第一方向X取向并且以有利的方式在所述方法的继续进程中保持该取向。

工件由锯削装置4首先输送到中间存放装置7之中。所述中间存放装置在示出的实例中以有利的方式按照FIFO原理构造，亦即作为第一个到达中间存放装置7中的条形工件3也作为第一个离开中间存放装置7，如果将其供应给通过铣削装置8的划分的话。在铣削装置8中，条形工件3通过多个铣削工具9划分成较小工件10。

按照本发明的设备1在这里以有利的方式这样设计，使得沿第一方向X实施锯切11。利用垂直于所述锯切取向的铣削工具的切割12对应地平行于与第一方向X垂直的第二方向Y地实施。为此，条形工件3借助于进给装置13沿第二方向Y运动。此外，示例性的按照本发明的设备优选具有沿第一方向X不可运动的铣削工具14。其他铣削工具9以有利的方式沿第一方向X可运动地容纳在铣削装置8上。由此，能实现利用铣削工具9的切割15，其优选平行于锯切11地进行。

铣削工具14用于通过在条形工件3的边缘区域上的材料去除来确保整齐的工件棱边，所述边缘区域也对应于最初的板形工件2的边缘区域。与此对应，按照本发明的方法可以以有利的方式规定：利用锯切11在板形工件2的边缘区域上分离窄条，所述窄条形成边角料，以便也在这里保证产生的较小工件10的整齐的边缘区域。这特别是当板形工件2的边缘区域不具有由较小工件10的边缘区域要求的必需质量时是有利的。

同样可以利用锯削装置4进行终止于工件内的锯切16，由此可以以有利的方式节省在实现复杂切割计划时的加工时间。这样的示例性的复杂切割计划在图4中示出。在按照本发明的设备1上实现这种切割计划时首先通过锯切11a、11b和11c将条形工件3从板形工件2分离。在这里，锯削装置4实施附加的终止于工件内的锯切16。在产生的条形工件3通过利用铣削工具9的切割来划分时，锯切16的终止与条形工件的窄边相关。在图4中，用虚线画出利用铣削工具9的切割12和锯切16，其延伸通过工件的稍后形成边角料的区域。

按照本发明的设备1在示出的实例中以有利的方式具有供应装置21，所述供应装置具有未详细示出的偏转装置。利用该偏转装置，板形工件2可以在其供应给锯削装置4之前绕与其厚度方向平行的轴线偏转。为了阐明，在图3中示例性地以两个可能的彼此垂直的取向示出板形工件2。以这种方式能够在实施在图4中示出的示例性的切割计划中的锯切11a、11b和11c之后实现锯切11d、11e、11f和11g，其方式是，在实施锯切11c之后在实施其他锯切之前将板形工件偏转90°。

处于锯切11d与11e之间的条形工件在示例性的切割计划中具有切割15，其与锯切11平行地进行，但利用铣削工具9进行。这以有利的方式通过以下方式发生，即，铣削工具9沿着铣削装置8优选平行于第一方向X运动。因此，可以还进一步减少边角料。

与示例性的按照本发明的设备1相关地特别有利的是，进给装置13具有多个抓紧元件17。抓紧元件17优选能沿着进给装置13定位。在这里，优选抓紧元件17可以沿着进给装置13定位的方向平行于第一方向X取向。抓紧元件17在这里这样设计，使得它可以优选在条形工件3的逆着输送方向指向的窄边的区域中抓紧条形工件3。在此，优选涉及条形工件3的长的窄边5。

抓紧元件17优选具有第一夹紧区域18和第二夹紧区域19，以用于分别贴靠在条形工件3的一个表面侧上。

特别优选地，现在第一夹紧区域18和/或第二夹紧区域19具有空隙部20，铣削工具9在划分条形工件3时可以运动到所述空隙部中。这个过程特别是在图6和图7中示意性地示出。所示出的在夹紧区域中具有空隙部20的有利设计能实现：夹紧区域在从切口出来的铣削刀具9的两侧夹紧工件。因此，一方面减少必需的抓紧元件17的数量，另一方面切口的两侧通过共同的夹紧区域18或19非常坚固地彼此固定在其位置中，从而产生特别整齐的切口。空隙部20在这里在一定程度上将第一夹紧区域18和/或第二夹紧区域19的贴靠在条形工件3上的面划分成两个面，所述两个面在最终切开条形工件3之前共同固定条形工件3并且在切开条形工件3之后分别固定产生的相邻的较小工件10之一。

Claims (10)

1.用于将板形工件(2)分别划分成多个较小工件(10)的方法，所述板形工件具有木材或木材替代材料作为材料，其中，首先通过锯切(11)将要划分的板形工件(2)划分成多个矩形的条形工件(3)，所述条形工件具有第一对相对置的窄边(5)和第二对相对置的窄边(6)，其中，第一窄边(5)比第二窄边(5)长，

其特征在于，

在另一个方法步骤中通过多个铣削工具(9)将所述条形工件(3)同时以与第二窄边(6)平行的切割划分成较小工件(10)。

2.按照权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在划分所述板形工件(2)之后所述条形工件(3)首先优选沿与第二窄边(6)至少基本上平行的方向输送到用于中间存放所述条形工件(3)的中间存放装置(7)中，而同时所述条形工件(3)优选沿与第二窄边(6)至少基本上平行的方向从所述中间存放装置(7)输送出来并且供应给通过所述铣削工具(9)的划分。

3.按照权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在划分所述板形工件(2)时在两个锯切(17)之间实施从由划分所述板形工件(2)产生的条形工件(3)的所述第二窄边(6)中的一个第二窄边出发的锯切(16)，该锯切终止于工件内、优选终止于工件内的之后在由所述铣削工具(9)划分所述条形工件(3)时的要切削加工的区域，特别是在划分所述条形工件(3)时利用所述铣削工具(9)实施的切割将锯切(16)与一个或两个第一窄边(5)连接。

4.用于特别是按照上述权利要求中任一项所述的方法将板形工件(2)分别划分成多个较小工件(10)的设备(l)，所述板形工件具有木材或木材替代材料作为材料，所述设备具有锯削装置(4)，所述锯削装置用于通过沿着第一方向(X)的锯切(11)将所述板形工件(2)分别划分成多个条形工件(3)，

其特征在于，

所述设备具有包括多个铣削工具(9)的铣削装置(8)，所述铣削装置用于通过多个同时进行的切割(12)、特别是与至少基本上垂直于第一方向(X)的第二方向(Y)平行地将所述条形工件(3)划分成较小工件(10)。

5.按照权利要求4所述的设备(1)，

其特征在于，

所述设备(1)具有优选沿着第二方向(Y)在所述锯削装置(4)与所述铣削装置(8)之间设置的中间存放装置(7)，所述中间存放装置用于中间存放所述条形工件(3)，特别是所述中间存放装置(7)按照FIFO原理构造。

6.按照权利要求4或5所述的设备(1)，

其特征在于，

所述设备具有供应装置(21)，所述供应装置用于将工件供应给所述锯削装置(4)，特别是所述供应装置(21)具有偏转装置，所述偏转装置用于使所述板形工件(2)绕竖直轴线和/或与所述板形工件(2)的厚度方向至少基本上平行的轴线偏转。

7.按照权利要求4至6中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述设备具有进给装置(13)，所述进给装置用于在通过所述铣削工具(9)划分所述条形工件时产生所述条形工件(3)的进给运动、特别是沿与第一方向(X)至少基本上成直角的第二方向(4)的进给运动。

8.按照权利要求7所述的设备(l)，

其特征在于，

所述进给装置(13)特别是在所述条形工件(3)的逆着输送方向指向的窄边的区域中具有多个、特别是能沿着所述进给装置(13)、优选沿与第一方向(X)平行的方向定位的抓紧元件(17)，所述抓紧元件用于抓紧所输送的条形工件(3)。

9.按照权利要求8所述的设备(1)，

其特征在于，

所述进给装置(13)的至少一个、优选多个抓紧元件(17)为了抓紧所输送的工件具有用于贴靠在所述条形工件(3)的第一表面侧上的第一夹紧区域(18)和用于贴靠在所输送的条形工件(3)的与第一表面侧相对置的第二表面侧上的第二夹紧区域(19)，其中，所述第一夹紧区域(18)和/或所述第二夹紧区域(19)具有空隙部(20)，铣削工具在将所述条形工件(3)划分成较小工件(10)时能够相对于所述抓紧元件(17)运动到所述空隙部中。

10.按照权利要求4至9中任一项所述的设备(1)，

其特征在于，

所述铣削工具(9)能沿着所述铣削装置(13)、特别是沿着与第一方向(X)至少基本上平行的方向移动。