用於對面部段覆層的加工設備和加工方法與流程
2023-09-23 01:29:50
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的、用於藉助覆層材料對板形的工件的面部段、尤其細長面部段覆層的方法，其中工件優選至少分部段地由木材、人造板、塑料等構成。
背景技術：
本申請人已知用於藉助覆層材料對板形的工件的細長面覆層的方法和設備，其中要覆層的細長面相對於板平面傾斜地、即以不為90°的角設置，或者垂直地、即以90°的角設置，並且在沿工件細長面的方向上具有一定曲率。
因此，例如EP 2 332 718 A2涉及一種具有膠粘合單元的5軸加工中心，所述5軸加工中心經由三個平移軸和兩個旋轉軸能夠置於相對於工件的要覆層的細長面的期望的斜度中。
此外，EP 2 474 398 A2示出一種用於藉助修邊單元加工板形的工件的加工中心，所述修邊單元圍繞平行於工件平面的軸可樞轉地安裝，使得能夠用覆層材料對細長面進行覆層，所述細長面相對於板平面傾斜。
然而現有技術中的方法和設備的共同點是：其共同具有受限制的覆層多樣性。
技術實現要素：
因此，本發明的目的是：提供一種方法和一種設備，藉助所述方法/所述設備能夠對板形的工件的更多樣的面、尤其細長面進行覆層。
所述目的根據本發明通過根據權利要求1的方法和根據權利要求6的設備來實現。本發明的尤其優選的改進形式在從屬權利要求中提出。
本發明基於如下思想：現有技術中的設備和方法的受限制的覆層多樣性尤其基於：其沒有實現或提出對覆層單元的在覆層期間進行的且連續的調節。
因此，根據本發明，提供一種用於藉助覆層材料對板形的工件的面部段、尤其細長面部段覆層的方法，其中工件優選至少分部段地由木材、人造板、塑料等構成，所述方法具有如下步驟：藉助覆層單元用覆層材料對面部段進行覆層，其中面部段構成為在覆層方向上具有相對於板平面變化的角，或者構成為相對於板平面成0°<│α│<90°的角，並且具有沿覆層方向的曲率。在此，對覆層單元在加工期間進行機械地調節，使得覆層單元相對於面部段的處於加工中的部件具有恆定的方位。
該根據本發明的方法提供尚未已知的覆層多樣性。因此，能夠連續地、即尤其在一個工序中藉助覆層材料對板形的工件的工件面、尤其細長面進行覆層，所述細長面沿著該面具有變化的取向。同樣地，對形狀、即三維結構、例如手扣鬥進行覆層是可行的。在此，根據本發明的方法的大的覆層多樣性尤其通過如下方式提供：實現三維的覆層。例如，因此能夠對板形的工件的三維構成的細長面進行覆層。同樣地，藉助根據本發明的方法實現對板形的工件的弧形面進行覆層，即對沿延伸方向具有曲率且相對於板平面傾斜地設置的面進行覆層。根據本發明，相對於板平面的傾斜的設置方式理解為該面相對於板平面的、具有0°<│α│<90°的傾角的傾斜。在本發明的範圍內，面相對於板平面的傾角涉及角值，即傾斜方向是不重要的。
根據本發明的方法為申請人打開的完全新的商業領域。因此，藉助該方法能夠對根據美學觀點構成的細長面進行覆層。覆層因此能夠用作為設計元素。此外，細長面的設計不再經受技術上的實現限制。這尤其在家具業中的個性化的範圍中是重要的優點。例如，藉助本發明能夠提供具有無把手的正面的櫃，其中通過沿著工件細長面設置覆層的手扣鬥的方式實現。
優選地，要覆層的面部段在覆層方向上具有相對於板平面的變化的角和曲率。該設計方案產生如下優點：提供附加的覆層多樣性。
能夠將覆層材料至少分部段過量地輸送給要覆層的面部段。這產生如下優點：覆層材料也沿著整個面部段高度在要覆層的面部段的傾斜的部段中延伸。因此，高度、在此為面部段平面中的要覆層的面部段的高度與面部段相對於板平面的傾角相關。在另一步驟中，隨後，能夠將可能存在的過量的覆層材料關於板上側和/或下側進行平面銑削。
在另一優選的實施方式中，在覆層之前、覆層期間和/或覆層之後，將覆層材料和/或工件加熱。加熱產生如下優點：覆層材料能夠簡單地且無損壞地變形，主要也在其縱向延伸的方向上簡單地且無損壞地變形，使得也為三維成形的面、尤其細長面實現簡單的且高質量的覆層。
在此，覆層單元能夠具有能量源，所述能量源優選選自：雷射源、LED源、熱空氣源、超聲源、UV源、紅外源、微波源和等離子源。
此外，本發明提供一種用於執行之前描述的方法的至少一個實施方式的設備。根據本發明，所述設備具有用於執行根據上述權利要求中任一項所述的方法的設備，所述設備具有：覆層單元，其用於藉助覆層材料對板形的工件的面部段、尤其細長面部段進行覆層；裝置，其用於沿至少一個平移方向移動覆層單元並且平行於和/或垂直於板平面樞轉覆層單元；和控制裝置，所述控制裝置構建用於：在覆層期間平行於板平面和/或垂直於板平面樞轉覆層單元。關於設備的優點參考方法的相應的優點。
附圖說明
圖1示出本發明的第一實施方式的覆層單元的立體圖。
圖2示出本發明的第二實施方式的覆層單元的立體圖。
圖3示出本發明的第三實施方式的覆層單元的立體圖。
圖4示出示例的構件的立體圖，所述構件藉助根據本發明的方法利用優選的實施方式中的一個的根據本發明的設備來製造。
圖5示出圖4中示出的示例的構件的俯視圖。
圖6示出時間-角圖表，所述時間-角圖表示出圖3中示出的設備的A和C軸的在對圖4和5中示出的示例構件的細長面覆層時的調節角變化。
具體實施方式
下面，參考所附的附圖描述本發明的優選的實施方式。下面描述的實施方式能夠完全地或部分地組合，以便構成其他的實施方式。
根據本發明的設備的圖1至3中示出的優選的實施方式優選適合於對工件覆層，所述工件至少分部段地由木材、人造板、塑料等構成，如其例如使用在家具和建築元件工業的領域中那樣。在此，例如能夠涉及實心木材板或刨花板、輕質板、多層板等。
覆層材料優選是稜邊帶，所述稜邊帶能夠由不同的材料、例如塑料貼面板、紙、紙板、金屬等及其多種組合構成。在此，覆層材料優選設置成滾筒形式，但是例如也能夠以單獨部段的形式提供。此外，覆層材料能夠具有功能層，所述功能層通過能量輸入(例如加熱或輻射，例如雷射輻射)施展其粘附特性，使得覆層材料能夠經由功能層接合到工件上。在此，功能層能夠具有用於提高導熱性的介質，例如聚烯烴和/或金屬顆粒。此外，功能層能夠具有用於雷射或其他輻射源的吸收劑。作為替代方案，功能層也能夠單獨地在覆層材料和工件之間輸送。
圖1示出本發明的根據本發明的設備的第一優選實施方式。圖1中示出的加工設備1是用於對工件2覆層的加工中心。第一優選實施方式的設備1具有樞轉裝置3，所述樞轉裝置具有引導殼體3a和用於圍繞樞轉軸A引導樞轉運動的樞轉引導裝置4。在此，將加工單元5、在此為覆層單元安裝在樞轉裝置3的樞轉引導裝置4中，使得所述加工單元能夠相對於引導殼體3a樞轉。樞轉引導裝置4構成為，使得樞轉軸A不穿過樞轉引導裝置4，而是與其間隔地設置。此外，樞轉裝置3具有用於覆層單元5的樞轉運動的樞轉驅動器。覆層單元5的樞轉運動在弧形的樞轉引導裝置4中進行，其中覆層單元5優選能夠相對於工件2的板平面以+/-65°的角樞轉。
此外，加工設備1具有用於圍繞旋轉軸C旋轉樞轉裝置3連同覆層單元5的旋轉裝置6，所述旋轉軸優選垂直於樞轉軸A設置。優選地，旋轉軸C穿過加工單元5伸展。該裝置也具有用於沿全部三個空間方向平移移動樞轉裝置3的裝置。
圖2和3示出本發明的第二和第三優選實施方式。所述優選實施方式的加工設備1分別構成為5軸加工中心。在此，圖2示出第二優選實施方式，其中5軸加工中心1具有萬向節式的5軸軸頭7，覆層單元5安置在所述5軸軸頭上。圖3中示出的第三優選的實施方式包括笛卡兒式的5軸軸頭8，覆層單元5安置在所述5軸軸頭上。
第二和第三優選實施方式的覆層單元5藉助於加工中心能夠沿三個平移的空間方向移動並且能夠附加地圍繞兩個旋轉軸樞轉。例如，笛卡爾式的5軸軸頭8的覆層單元5能夠圍繞軸C和圍繞軸A樞轉，其中所述軸C優選垂直於工件平面2設置，並且其中所述軸A優選平行於工件平面2設置。
本發明的全部三個實施方式的共同之處是：所述實施方式具有控制裝置10。控制裝置10在此構建成，沿著要覆層的細長面調節覆層單元5，使得單元相對於處於加工中的工件部段具有恆定的方位。特別地，控制裝置10構建成：當工件2的要覆層的細長面部段具有沿著細長面2變化的取向時，才提供恆定的方位。在此，所述定向變化能夠是細長面相對於板平面變化的角和/或細長面的沿細長面的方向的曲率。為了在覆層方向、即沿細長面的方向的曲率變化的情況下確保覆層單元5相對於工件2的要覆層的部段的恆定方位，控制裝置10構成為：覆層單元5根據曲率在加工期間圍繞C軸轉動。在要覆層的細長面部段相對於板平面的角α變化時，例如第一和第三實施方式的控制裝置10構建用於：根據在加工期間的傾角變化圍繞A周線樞轉覆層單元5。控制裝置10優選也構建用於：疊加所述運動。此外，控制裝置10構建用於：連續地實施所述運動，即在一個工序中實施，而這不用停止設備1。
下面，參考圖4至6描述根據本發明的方法的一個優選的實施方式。第一至第三實施方式的之前描述的設備全部適合於：執行下面描述的方法；然而以第一和第三優選實施方式為實例描述。
在圖4中示出的工件具有手扣鬥21，其中所述工件藉助根據本發明的方法覆層，其中所述手扣鬥構成在工件2的細長面22上。此外，工件板2在細長面22上具有沿覆層方向B的曲率，即沿著細長面22的曲率。更確切地說，細長面22具有在圖5中示出的半徑R，使得細長面22弧形地構成。手扣鬥21從板上側2A伸展至工件下側2B，其中所述手扣鬥在所述板上側處伸入工件2中進而相對於細長側的半徑R回縮，其中在所述工件下側處，所述手扣鬥過渡到工件板2的細長面伸展中進而遵循細長面22的半徑變化R。換而言之，鬥21在工件下側2B處不伸入工件板2中。手扣鬥21在該優選實施方式中居中地構成在工件2的細長面22上。與之相應地，工件2的工件細長側22沿覆層方向B具有相對於板平面變化的斜度α並且具有沿細長面22的方向的曲率、弧形狀。
在對工件細長面22覆層時，將覆層材料經由覆層單元5輸送給細長面22的處於加工中的部段。在此，將覆層材料在拼接到細長面22上之前藉助設置在設備1中的能量源加熱。此外，覆層材料以過量輸送。
對細長面22連同手扣鬥21覆層劃分成五個部段：P1至P2、P2至P3、P3至P4、P4至P5和P5至P6。部段P1至P2的覆層方法步驟除了設備1的各個軸的旋轉方向之外等同於P5至P6的部段的覆層方法步驟，並且部段P2至P3的覆層方法步驟等同於部段P4至P5的覆層方法步驟，使得在此示例地僅描述部段P1至P2的、P2至P3的和P3至P4的覆層方法步驟。
為了對細長面22覆層，覆層單元5通過設備1以恆定的速度沿著工件細長面運動。
在工件2的細長面22的第一部段P1至P2中，細長面22垂直於板平面2設置並且僅具有沿覆層方向B的曲率、在此為彎曲。為了總能遵循該彎曲並且在覆層期間將覆層元件5置於相對於細長面22的要加工的部段恆定的方位中，控制裝置10將控制命令沿著整個第一部段輸出給設備1的C軸的驅動器，使得覆層單元5以恆定的速度圍繞C軸樞轉進而單元5相對於要覆層的工件部段的方位是恆定的，對此參見圖6中的時間-角圖表。
在P2至P3的第二部段中，細長面22具有細長面22相對於板平面的傾角α的連續的升高，其中所述細長面還具有沿覆層方向B的半徑R。與之相應地，控制裝置10還經由該整個部段將控制信號輸出給設備1的C軸的驅動器，使得覆層單元5還以恆定的速度圍繞C軸轉動，以便遵循工件細長面22的要覆層的部分的曲率、即彎曲，並且建立單元5和細長面22之間的恆定的方位。附加地，控制裝置10將控制信號輸出給設備1的A軸的驅動器，使得覆層單元5附加地圍繞A軸轉動，以便在該部段中遵循細長面22相對於板平面2的斜度升高，對此參見圖6。
一旦達到點P3，細長面22就具有相對於板平面恆定的斜度α，然而還具有沿細長面的方向的曲率，使得控制設備10沿著該第三部段僅將控制信號輸出給C軸的驅動器，因此覆層單元5在覆層期間相對於細長面22具有恆定的方位。
除了A和C軸的旋轉方向之外，對部段P4至P5和P5至P6的覆層以類似於對部段P1至P2或P2至P3的覆層的方式進行。