操作设备和方法
阅读说明：本技术 操作设备和方法 (Operating device and method ) 是由 约亨·阿克斯特 安德烈亚斯·哈恩 蒂莫·齐默尔曼 于 2020-02-07 设计创作，主要内容包括：用于加工机器的操作设备,所述操作设备设计为优选至少部段地加工由木材构成的工件,其中操作设备具有：显示装置和选择装置,其中操作设备设计为,使得使用者能在选择装置上为加工机器选择工件的加工过程,并且根据所选择的加工过程在显示装置中示出与所加工的工件相对应的3D模型。(Operating device for a processing machine, which operating device is designed to process a workpiece made of wood, preferably at least in sections, wherein the operating device has: a display device and a selection device, wherein the operating device is designed such that a user can select a machining process of the workpiece for the machining machine on the selection device and, depending on the selected machining process, a 3D model corresponding to the machined workpiece is shown in the display device.)
技术领域
本发明涉及一种用于加工机器的操作设备和一种操作加工机器的方法。本发明还涉及一种加工系统和一种加工方法。
背景技术
已知的是，通过操作设备控制用于加工优选至少部分地由木材构成的工件的加工机器。
这样的操作设备能够具有显示装置以及选择装置，以便因此从预设的列表中选择加工过程或者借助于参数个体地限定加工过程。在此，根据所设置的加工机器，通常的加工过程包括例如铣削过程或粘合过程。
这种显示设备的操作需要有经验并且对于加工机器而言受过培训的使用者，所述使用者能够将如何将未加工的工件通过特定加工步骤变成所期望的加工工件联系起来。由于加工的复杂性，即使是有经验的并且对于加工机器而言受过培训的使用者也不能总是给予这样的联系。因此，所加工的工件的结果往往仅在其生产之后才会变得明确。错误仅在如下情况变得明显：在这种情况下，工件是必须被清除掉的废品。然后，可能仅经验丰富的使用者才能识别的错误参数被更改并且产生另一工件。这种迭代过程是昂贵且耗时的。
因操作中的错误引起的另一危险是发生碰撞情况。因此，因错误设定的加工过程可能会潜在地危及机器和/或使用者。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于加工机器的操作设备和一种操作加工机器的方法，所述操作设备和方法减少废品的生成并且实现更快、成本更低且同时更可靠的启动生产。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的用于加工机器的操作设备以及通过具有权利要求8的特征的操作加工机器的方法来实现。在从属权利中得出本发明的有利的设计方案和改进。
本发明在此尤其基于如下知识：废品的生产、昂贵且耗时的启动生产和潜在地存在的碰撞情况尤其归因于在选择加工过程时对使用者提出的高的抽象要求。此外，已经认识到，高的抽象要求尤其基于如下：必须进行通常仅由参数预设的加工过程与所期望的物理结果的联系。
利用该知识，本发明提供一种操作设备或方法，其中根据之前所选择的加工过程向使用者显示所加工的工件的模型。因此，使用者能够虚拟地了解所计划的加工过程的效果。
因此，本发明确保在加工机器的操作和运行时更高的安全性。在此实现：提前识别故障。能够避免废品件和碰撞情况。
必要时，能够立即向操作员显示哪些所设定的加工过程具有哪些加工结果。同样地，显著减少对于创建加工过程的正确编排所需的时间。此外，通过显示已加工的工件提高操作员友好性。
设计用于优选至少部段地加工由木材制成的工件的加工机器的根据本发明的操作设备在此具有：显示装置和选择装置。操作设备在此设计为，使得使用者能够在选择装置上为加工机器选择工件的加工过程，并且基于所选择的加工过程在显示装置中示出对应于所加工的工件的模型。
根据本发明的一个改进形式，操作设备设计为，使得模型在选择加工过程之后立即显示在显示装置中，尤其无需在操作设备上进行进一步的输入。由此，使用者在每个单独的输入步骤后都会获得关于结果的立即反馈，这进一步降低了废品的风险并且实现顺畅的工作方式。
在操作设备中，显示装置优选是屏幕和/或选择装置优选是一个或多个按键或计算机鼠标，其中显示装置和选择装置能够共同构成触摸屏。
对于不同的输入格式而言在此证明不同的输入类型是有利的。因此，数字键盘对于输入数值是有利的，而触摸屏上的触摸表面对于旋转虚拟地显示的模型能够是更有效的。不同的输入类型在此在组合中也能够是有意义的。
待选择的加工过程在此优选地是进行涂覆和/或进行剥离的加工过程，其中进行剥离的加工过程又优选是铣削过程和/或分离过程，并且进行涂覆的加工过程优选是覆层过程和/或粘合过程。
在木材加工中，这些加工过程已证明是低成本的，同时还产生高质量的结果。然而，加工过程不限于此，更确切地说，可由加工机器示出的任何加工过程能够由操作设备选择。
优选地，在此利用原始工件的数据以及必要时利用逻辑运算示出待由显示装置示出的已加工的工件。
在计算机技术中证实有利的是，物理结构的模型以及其变化借助于逻辑运算示出。因此，例如能够经由将工件的空间数据与表面层的空间数据相加来实现给工件涂覆表面层。因此这些通过关联产生的数据一起形成具有表面层的所加工的工件。这同样适用于进行剥离的加工过程和多个加工过程的组合，其中根据加工过程将多个逻辑运算相继联系。
此外，本发明公开了一种加工系统，所述加工系统具有根据本发明的操作设备和设计用于优选至少部分地加工由木材构成的工件的加工机器。
相应的优点如在上文中所示出的那样适用于加工系统。然而，尤其有利的是，加工系统具有输送装置，所述输送装置设置用于将工件输送通过加工机器，更确切地说，优选直通式输送。然而，替选地，其也能够是所谓的固定式机器，其中工件在加工期间固定地设置。由此通常允许加工较复杂的工件几何形状。在本发明的范围内，这两个概念的混合形式也是可行的。
此外，还公开了一种操作加工机器的方法，所述加工机器设计用于优选至少部段地加工由木材构成的工件。所述方法在此具有以下步骤：在加工机器上选择加工过程，并且示出已加工的工件的模型，其中基于之前选择的加工过程创建已加工的工件模型的视图。
优选地，所述方法利用根据本发明的加工系统来执行。
所计划的加工过程能够经由随后执行加工过程物理地实现。
优选地，所述方法附加地具有以下步骤：在选择加工过程之前，手动地选择、自动地选择或参数化地生成未加工的工件的模型。
根据加工机器的复杂程度，待加工的工件能够自动地检测或者手动地输入或参数化地生成。在此基础上，然后能够产生未加工的工件的模型，所述模型用于进一步的虚拟的加工过程。
优选地，所加工的工件的模型利用未加工的工件的CAD模型和/或虚拟的体积模型创建。
如上所示，在计算机技术中已证明有利的是，借助于逻辑运算示出物理结构的模型以及其变化。因此，例如能够经由将工件的空间数据与表面层的空间数据相加来实现给工件涂覆表面层。这些共同形成具有表面层的所加工的工件。相应的内容适用于进行剥离的加工过程和多个加工过程的组合，其中根据加工过程将多个逻辑运算相继联系。
此外，本发明公开了一种加工方法，所述加工方法具有以下步骤：上述方法，紧接着加工工件。
此外能够优选的是，借助于上述设备运行上述方法，尤其地，设备和方法的所有有利的实施方式彼此兼容。
附图说明
下面根据实施例参考附图详细阐述本发明。
附图示出：
图1示出在本发明的一个实施方式的加工机器上的操作设备的视图。
图2示出在本发明的一个实施方式的操作设备上的方法的流程图的视图。
具体实施方式
图1示出在本发明的一个实施方式的加工机器上的操作设备的视图。
尤其地，图1在此示出为加工系统3的一部分的操作设备1。操作设备1在此尤其包括显示装置11和选择装置12。显示装置11在此构成为屏幕，所述屏幕实现诸如图像或字符的可变信息视觉地(优选彩色地)信号传输到使用者。常见的屏幕类型例如是液晶屏幕(LCD)。屏幕在此尤其能够显示如下信息，所述信息实现操作加工系统3。
此外，操作设备1包括选择装置12，所述选择装置实现：对于加工系统选择指令从而能够选择加工步骤。
在当前优选的实施方式中，选择装置12两件式地构成。所述实施方式的一部分是显示装置11的触敏层，就此显示装置11和选择装置12的一部分共同构成触摸屏。因此，屏幕接触能够直接在屏幕上触发视觉反馈。
选择装置12的第二部分是位于显示装置11下方的键盘。借此尤其能够进行如下输入，所述输入由数值或文本指令构成。替选地，此外能够设置计算机鼠标作为选择装置12(的一部分)，这在当前的实施方式中没有实现。
显然，在本发明的范畴中也考虑其他选择装置，例如麦克风或语音输入系统。
在选择装置12中或者在加工系统3中的其他地方还设有计算单元(未示出)。计算单元实现：在选择装置12中检测输入并且计算视图，所述视图然后输出给显示装置13。
计算单元还能够根据工件和所选择的加工过程生成所加工的工件的模型，所述模型然后能够由显示装置13示出。
因此，计算单元对应于电子的数据处理设施，并且例如能够构成为各种形式的计算机。
加工系统3还包括加工机器2，在所述加工机器上能够执行工件的物理加工。可能的加工机器包括铣削机、锯割机、覆层设备、修边设备等。尤其地，加工机器2还构成为不同的单个加工机器的组合，所述加工机器能够相继加工工件。加工机器在此能够设计为直通式机器或单件生产装置。
图2示出在本发明的一个实施方式的操作设备上的方法的流程图的视图。
步骤S1在此是选择待加工的工件。这能够自动地进行，例如通过扫描在待加工的工件上的条形码、通过检测工件上的RFID标签或通过例如借助于激光测量来自动测量工件的尺寸的方式。
替选地，也能够手动或参数化地选择待加工的工件，例如经由在操作设备上输入特征性的数据或参数。
此外可行的是，在步骤S1的过程中通过显示装置11示出未加工的工件。能够通过在自动识别工件时调用的数据或者利用手动输入的数据生成未加工的工件的视图。尤其地，由此生成对应于CAD数据的体积模型。
然后，在步骤S2中，选择应在未加工的工件上执行的一个或多个加工过程。在此能够借助于预先设定的样品进行选择，所述样品例如保存为优选者，或者通过加工过程的参数的编程进行选择。
然后步骤S3在显示装置上显示虚拟的加工结果，其中针对每个单独的选择立即显示相应的(中间)结果。对应于所加工的工件的模型在计算单元中生成。在所述实施方式中，基于待加工的工件生成CAD体积模型，或者再次调用在步骤S1中生成或调用的模型。
计算CAD体积模型尤其基于逻辑联系，所述逻辑联系在未加工的工件的体积模型和加工过程的体积模型之间进行联系。
在加工过程例如是借助于铣头进行的铣削过程，即进行剥离的加工过程的情况下，由铣头的几何形状创建所预设的路径的附加的体积模型，即基于铣头扫过的路径的体积。
随后从未加工的工件的体积模型中借助于逻辑联系从未加工的工件的体积模型中减去铣头的体积模型。这意味着：所加工的工件的体积模型随之作为结果。
在加工过程例如是边缘带在基本上板状的工件的工件窄面上的粘合过程，即进行涂覆的加工过程的情况下，创建所预设的边缘带的包括粘合层在内的附加的体积模型。
在多个所选择的加工过程中，在此在随后的加工过程中使用来自先前的虚拟的加工步骤的部分地经加工的体积模型，而不是原始的未加工的工件的体积模型。
在执行完全加工的体积模型的计算之后，这在步骤S3中在显示装置11上示出。在此在每次参数改变时立即重新计算3D模型，使得实现结果的直接可视化。
使用者此时有机会证实计算出的所加工的体积模型是否对应于使用者的设想或是否需要对其进行更改。在这种情况下，优选的是，计算出的所加工的体积模型在显示装置11上可旋转和可放大地示出。能够借助于选择装置12，尤其通过接触触摸屏来操纵示图。在这种情况下，尤其能够设置诸如“捏拉缩放”的多点触控手势，其中通过两根手指的张开来实现放大。这提高可用性。替选地或者附加地，也能够使示图自动地或根据预定的标准匹配于相应的情况。因此，所述系统例如在几何上小的变化时放大相应的部位，而在大面积的变化时示出整体视图。
此外，显示器还能够可视化：在工件上的哪个位置存在哪些输入的加工过程，例如借助于适合的指示器。
如果使用者基于计算出的所加工的体积模型注意到改变请求，那么能够继续切换回步骤S2，以便选择其他的加工过程或者调整所选择的加工过程的参数。
在此一方面可能基于所加工的工件的体积模型的非最佳结果产生改变请求，另一方面也基于潜在地识别的危险，例如碰撞情况产生改变请求。因此例如能够识别出：铣削过程沿着或者穿过工件的容纳部进行，并且紧接着能够改变加工过程。这能够进行到直至使用者不再识别任何潜在危险。
使加工步骤匹配于所期望的结果的这些迭代过程在此能够解释为类似于在导言中所描述的重复地制造工件样品的迭代过程。然而，由于调整加工步骤的纯虚拟性质，实现了优点。因此显著减少用于创建加工过程的正确编排所需的时间。此外，通过显示所加工的工件提高操作员友好性并且能够避免碰撞情况。
在匹配地选择加工步骤之后，紧接着在步骤S4中开始工件在加工机器中的加工。
附图标记列表
1操作设备
11显示装置
12选择装置
2加工机器
3加工系统
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