用于运行机床的方法
阅读说明：本技术 用于运行机床的方法 (Method for operating a machine tool ) 是由 托马斯·贝特尔曼 于 2020-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于运行机床的方法,尤其用于运行磨床的方法,所述方法包括如下步骤：检测要加工的工件和设定机床的多个设定值；执行工件的加工；在执行加工期间或在执行加工之后检测第一实际值和第二实际值,其中为第一实际值分配比第二实际值更高的优先级；将第一实际值与第一期望值范围比较和将第二实际值与第二期望值范围比较；以及改变机床的设定值,使得这些实际值根据优先级满足相关联的期望值范围。(The invention relates to a method for operating a machine tool, in particular a grinding machine, comprising the following steps: detecting a workpiece to be machined and setting a plurality of set values of a machine tool; performing machining of the workpiece; detecting a first actual value and a second actual value during or after the machining is performed, wherein the first actual value is prioritized over the second actual value; comparing the first actual value to a first expected value range and the second actual value to a second expected value range; and changing the set values of the machine tool so that the actual values satisfy the associated desired value ranges according to the priorities.)
技术领域
本发明涉及一种用于运行机床、尤其磨床的方法。这种磨床例如用于磨削板状的工件，其优选包括木材或木质材料。本发明还涉及一种机床。
背景技术
在磨削板状工件，例如木板或木片时，制造商总是致力于在制造公差范围内获得高质量的加工结果。在磨削这种工件时获得的加工质量也是与下游加工步骤相关，例如当涂层，例如油漆施加到这种工件上时如此。为此需要的是，工件在磨削加工之后具有特定的厚度、平整的表面和特定的表面质量。
执行加工的磨床的设定根据要加工的特定材料以及工件尺寸相关的经验值进行。如果加工结果超出公差，那么磨床的操作员还可以在加工大量工件期间改变磨床的设置。
机床的操作员具有多种设置选项来影响加工结果。例如，可以将按压压力设定为特定量值或可以改变进给速度。
然而，已经表明，特定目标值的设定，即例如在执行加工之后的特定的工件厚度与多个至少部分地相互影响的影响变量相关。尤其进给速度、按压压力、磨削带的速度、工件的宽度以及厚度对加工结果具有影响。
从EP 2 815 844 A1中已知一种磨床，其包括磨削设备、传送装置和控制装置。磨床还包括厚度确定装置，该厚度确定装置沿通过方向设置在至少一个磨削设备下游，并且借助于该厚度确定装置可以确定由至少一个磨削设备加工的工件的完成尺寸实际厚度。控制装置设置用于，将工件的完成尺寸实际厚度与完成尺寸期望厚度比较并且控制至少一个磨削设备的运行，使得完成尺寸实际厚度匹配于完成尺寸期望厚度。此外，第二厚度确定装置可以确定未加工的工件的原始尺寸实际厚度。
为了改变加工结果，在EP 2 815 844 A1中指出，磨床适合于与压力梁共同作用并且基于原始尺寸实际厚度和/或完成尺寸实际厚度的测量操控所述压力梁。
尽管在EP 2 815 844 A1中描述的方法已被证明是可行的解决方案，但用户面临着越来越高的质量要求。这是本发明的起点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于运行机床的方法，借助于所述方法可以在大量工件上确保高的加工质量。
权利要求1的主题提供相应的方法。在从属权利要求中列出进一步的优选实施方式。本发明还涉及一种机床。
运行机床(例如磨床)的方法包括以下步骤：检测要加工的工件和设定机床的多个设定值；执行工件的加工；在执行加工期间或在执行加工之后检测第一实际值和第二实际值，其中为第一实际值分配比第二实际值更高的优先级；将第一实际值与第一期望值范围比较和将第二实际值与第二期望值范围比较；以及改变机床的设定值，使得这些实际值根据优先级满足相关联的期望值范围。
根据本发明的方法具有如下优点，即在生产大的件数时可以保持高的加工质量。还可以显着降低被归类为次品的工件比例，因为可以连续改善设置选项。附加地或替选地，可以在一定程度上以预测的方式进行机床、尤其磨床的至少一个设定值的设定。
“表面结构”是指由表面中存在的凹槽或凹陷的数量、走向和深度确定的表面粗糙度。
根据一个实施方式，使用神经网络，其基于系统的关于已达到或未达到的目标值的反馈进行优化，并且在这种情况下造成对系统的进一步的改进。借助于这种算法，可以考虑影响加工质量的大量可能性。
根据一个实施方式提出，第一期望值范围选自：被加工的工件的厚度、被加工的工件的表面质量和工件表面的平整度。相应地，作为第一实际值检测被加工的工件的厚度、被加工的工件的表面质量或工件表面的平整度。
优选的是，相机或雷达传感器用于检测要加工的工件和/或被加工的工件的表面结构。例如，可以用相机检测工件尺寸和表面光泽度。雷达传感器可用于确定表面粗糙度。
在另一实施方式中提出，被加工的工件的厚度由接触式传感器或非接触式传感器、尤其激光传感器检测。
根据另一实施方式提出，第二期望范围选自：机床的能量消耗、加工元件的磨损、尤其磨削带的磨损、用于抽吸加工残留物的抽吸速度、进给速度。
例如可以提出，应将机床的能耗保持在特定范围内，以确保机床以节能的方式工作。能量消耗的期望值范围可以例如取决于外部条件，如当前电价，其可能根据一天中的时间而波动。
加工元件的磨损，尤其磨削带的磨损，可以选择为，使得加工元件在有利的时间点被更换，例如在特定订单的生产之后。加工元件的较少磨损会导致每个工件的生产时间更长，但加工结果的质量更高，同时加工元件的使用寿命更长。
抽吸加工残留物的抽吸速度影响机床的能耗以及加工结果的质量。
达到特定的进给速度会导致单位时间内件数相应地增加或减少。即使总的来说致力于每单位时间更多数量的工件，生产速度也可以与整个过程相协调，例如为了确保无摩擦的材料供应和工件的协调移除。
根据另一实施方式提出，设定值选自：工件的进给速度、通过高度、磨削带的切割速度、按压压力、按压力、使用的加工设备的数量、选择和/或组合、设备的进给值和加工设备的类型。在此可以提出，通过将所述第一实际值与第一期望值范围比较和将第二实际值与第二期望值范围比较，在包含所述工件的进给速度，通过高度，工件宽度，磨削带的切割速度，按压压力，按压力，环境温度和/或湿度的情况下，改变设定值。
在一个实施方式中提出，比较和设定的步骤通过使用人工智能的控制装置来执行。提到的人工智能可以借助于神经网络实现。在学习阶段之后，神经网络可以做出决定，以确定必须更改哪些设定值才能达到期望值范围。
在此，神经网络能够改变影响整体结果的多个设定值，从而达到期望值范围。作为一个具体的例子，可以选择工件的特定厚度或特定的表面质量作为第一期望值范围，其中还选择特定的优先级，磨削带的使用寿命或机床的能耗作为第二期望值范围。这根据优先级造成，只要满足第一设定值范围，系统就会尽可能地满足第二设定值范围。如果不再满足第一设定值范围，则改变设定值，使得仍满足第一设定值范围。
根据一个实施方式，所述机床构成为磨床。在此优选地，所述磨床具有带式磨削装置、盘刷、磨削辊、刷辊、交叉带式磨削设备、精细磨削设备或带式磨削装置、盘刷、磨削辊、刷辊、交叉带式磨削设备和精细磨削设备的组合作为磨削装置。
在此可以提出，磨床的多个磨削装置通过分别设定相应的磨削设备的至少一个设定值来控制。以这种方式，可以通过不同的措施来影响加工结果。
在一个实施方式中提出，改变的设定值存储在存储装置中，其中优选的是，实际值以及所述的设定值也存储在存储装置中。由此，提供用于另外的加工过程的改变的值。
本发明还涉及一种机床，尤其磨床。机床可以设置为，单独地或组合地实施方法的先前描述的特征和/或从属方法权利要求的特征。
附图说明
图1示出设置用于执行根据本发明的方法的宽带磨削机的示意性构造。
具体实施方式
参照附图描述根据本发明的方法的优选实施方式。尽管下面描述的实施方式应理解为纯示例性的而非限制性的，但也可以考虑单独的特征来详细说明本发明。此外，实施方式可以相互组合，以形成本发明的其他实施方式。
实施例涉及磨削加工以便清楚地描述本发明。然而，本发明不限于此。
根据该实施方式的磨床包括容纳壳体10，所述壳体容纳第一磨削装置20以及第二磨削装置30。磨床还包括传送机构40，其移动工件W穿过磨床的壳体10。
用磨床加工的工件优选板状地构成。尤其，这些是由木材或木质材料制成的工件，例如用于家具或建筑元件行业。作为具体示例，其可以是家具前板、搁板、天花板、地板或墙板等。
第一厚度测量传感器50设置在壳体10的入口区域中。厚度测量传感器50设置用于在工件W由磨床加工之前确定工件厚度。厚度测量传感器50可以是接触式传感器或非接触式传感器，利用所述厚度测量传感器检测要加工的工件W的厚度。
在壳体10的出口区域中设置有第二厚度测量传感器60，其与第一厚度测量传感器50类似地构成。第二厚度测量传感器60设置用于确定工件穿过磨床后的工件厚度W。
此外，磨床配设有其他传感器，借助于其他传感器可以单独或组合地确定下述参数。
借助于磨削带传感器可以在加工期间确定磨削带的质量。在这里，可以确定粒度的状况，从而确定磨损程度。例如，磨削带传感器可以是雷达传感器，借助于所述雷达传感器连续监测和相应地评估磨削带。在雷达传感器的情况下，可以根据检测到的在磨削带处反射的辐射强度来确定关于磨削带粒度或粗糙度的结论，并且可以根据进一步的应用识别，何时粒度由于磨削带磨损而减小。
对于磨削带传感器替选地，磨削带的质量也可以基于所确定的磨削带的接合时间以及所确定的使用寿命来计算。为此，检测在工件处的每次接合的持续时间，尤其通过检测在运输方向上的相应工件长度来检测。
通过磨削靴位置传感器和/或用于检测磨削辊位置的位置传感器能够确定输送机构和磨削带之间的通过高度。
此外，借助传感器检测输送机构40的进给速度。替选地或附加地，进给速度可以由用于驱动传送机构40的控制命令来确定。
在壳体的入口区域中的接触式或光学宽度测量传感器，在垂直于通过方向的方向上确定构件尺寸。具体地确定，被供给到磨削装置20、30的是宽工件还是窄工件。
借助于按压压力传感器确定磨削带压在工件上的正交力。
一个或多个温度传感器确定环境温度以及在加工期间变热的工件温度。
此外，加工区域中的空气湿度可以借助于空气湿度传感器来确定。
机床可以具有用于确定抽吸速度的传感器。例如，这通过检测风扇的转数来进行。
机床还可以具有确定机床能耗的传感器。
作为另外的传感器，壳体10的入口区域中的第一光学传感器和出口区域中的第二光学传感器可以设计为，使得借助于光学传感器可以在磨削加工之前和之后确定表面结构，从而确定表面质量。
根据实施方式的磨床包括控制装置，该控制装置设置用于，控制磨床的运行。上述传感器与控制装置连接并且相应地连续地或以特定间隔传输信息，尤其关于磨削带的质量、通过高度、进给速度、构件尺寸、一个或多个磨削带的切割速度、工件的输入厚度和在磨削加工之后的实际厚度之间的差、按压压力、一个温度或多个温度和湿度的信息。
此外，磨削装置的数量和组合由控制装置管理和/或监控。在实施例中，磨削装置20是所谓的接触辊设备。在此，接触辊设备的下辊在垂直方向上将磨削带压靠在由输送机构40移动的工件W上。
在磨削装置30的情况下，设有三个用于移动磨削带的辊，其中面向工件的辊是校准辊和偏转辊。在校准辊和偏转辊之间设有磨削靴，所述磨削靴将磨削带压在要磨削的工件上。
由各种传感器检测的信息汇集在磨床的控制装置中并被评估，以控制磨床的运行。由此，不同的信息可以相互关联和相互协调。
控制装置包括借助于基于人工智能的算法进行计算的模块。这意味着由传感器记录的值和由此导出的动作指令被不断地检测和修正，其中工件W的工件厚度和表面结构(从而表面质量)用作为期望值范围。
提到的人工智能可以借助于神经网络实现。在学习阶段之后，神经网络可以做出决定，以确定必须改变哪些设定值才能达到期望值范围。在此，神经网络能够改变影响整体结果的多个设定值，从而达到期望值范围。
期望值范围相对于彼此区分优先级。因此，可以为第一期望值范围分配比第二期望值范围更高的优先级。机床因此以第一实际值位于第一期望值范围内的方式运行。如果保证这一点，那么可以进一步改变设定值，以便使第二实际值位于第二期望值范围内。
作为一个具体的例子，可以选择工件的特定厚度或特定的表面质量作为第一期望值范围。在这种情况下还可实现的是，确定多个第一期望值范围，例如工件厚度、表面质量和表面平整度。
可以选择高的进给速度作为第二期望值范围。
根据优先级，这造成，只要满足第一期望值范围，系统就会尽可能地满足第二期望值范围。如果不再满足第一期望值范围，那么改变设定值，使得仍满足第一期望值范围。
控制装置在此决定，应该改变影响磨削结果的参数中的哪些变化，以实现尽可能高的质量(工件厚度的低公差和表面结构的特定期望值)，同时实现高生产率或低能耗(例如第二期望值范围)。
在运行磨床时，在检测到工件后，激活磨床压力梁中的压力区段。在此检测：磨削带的压靠到工件上的压力区段整面地还是仅部分地压到工件上。相应地，将压力区段用更高或更低的力加载，以达到特定的按压压力。
在这种情况下可以提出，检测按压力。结合对磨削的工件表面的检测，可以优化加工结果。在这种情况下可以确定，在特定的压力范围内达到特定的表面作为期望值范围。
在相同尺寸的工件的情况下，压力的增加可能导致磨削装置20、30的磨削带的更大的磨损，由此还需要更短的更换磨削带的维护间隔。因此，控制装置可以决定：将特定的按压力与有利的进给速度相结合，使得保证在磨削带磨损小的情况下的高的加工质量。
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