CN116457525A - 用于柔性材料部分的切割系统的自动化质量控制的方法和装置 - Google Patents

用于柔性材料部分的切割系统的自动化质量控制的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种自动化方法和设备，其能够实现快速、可靠和可重现的质量保证，并且可以方便地集成到现有系统中。该目的通过提供切割系统来实现，其包括：输送装置(10)，其用于输送柔性材料(100)；加工单元(20)，其用于将柔性材料(100)切割成材料部分(200)；检测单元(30)，其用于检测柔性材料(100)和/或至少一个切割的材料部分(200)，检测单元(30)沿输送方向设置在处理单元(20)之后；和控制单元(50)，其设计为基于来自检测单元(30)的信息和/或基于标记信息生成质量结果，以控制切割系统。

Description

用于柔性材料部分的切割系统的自动化质量控制的方法和 装置
技术领域
本发明涉及一种用于柔性材料、尤其是织物材料部分(例如切出的柔性材料的材料片)的切割机的自动化质量控制的方法和装置。本发明特别适用于安全气囊的织物材料部分或图案的质量控制，该安全气囊例如来自一体式编织织物(OPW织物)或其他织物，但不限于此类应用。优选地，本发明应用于激光切割机。
在先前已知的用于制造由柔性材料切割的材料部分的方法中，例如安全气囊或安全气囊部分、柔性材料，尤其是分别为织物、技术纺织品(technisches Textil)、碳纤维、玻璃纤维、安全气囊或OPW织物的形式、座椅套、或涂层或无涂层、单层或多层金属或塑料片材，在基本上水平的输送机上供应给切割机，尤其是激光切割机。在某些情况下，并且取决于应用，在切割过程之前，柔性材料可以容易地焊接、粘合、编织或一般地预处理。
在常规的切割机中，在切割过程之后，切割的材料部分被手动地脱落，然后再次放置在单独的检查工位中，并由员工进行视觉和/或触觉质量控制。
对于切割部分、尤其是安全气囊的质量要求非常高，因为这些部件在事故中会承受极大的压力，而安全气囊只能在完美运行时提高乘客的安全性。这通常适用于所有柔性材料，材料部分从该柔性材料中切割。现代切割技术、尤其是通过激光，允许复杂的切割顺序，其光学检查成本高昂且容易出错，尤其是当这种检测由人工手动执行时。
除了增加车辆中安全气囊的数量外，安全气囊本身的尺寸也会增加，在某些情况下，安全气囊从A柱延伸穿过车辆的整个横向侧面到C柱。因此，这种复杂的安全气囊部分在某些情况下具有数米的尺寸。尽管制造质量稳步提高，但此类部件的质量控制仍然是不可避免的。
以前的手动质量控制是一项单调、要求苛刻的活动，但同时需要高度的专注。随着车辆中安全气囊数量的增加以及单个安全气囊部分的复杂性不断增加，它们的布局和随后的手动质量控制变得越来越高成本和复杂。此外，在数量较少、不同部分数量较多的情况下，有把握地识别单个部分与标准的偏差对员工来说尤其困难。更快的切割过程和相关的额外发展进一步增加了员工的负担，质量控制可能成为设施产能的限制因素。此外，手动质量控制受员工的主观感知的影响。这可能会导致不同的分类，具体取决于质量控制中的员工，从而产生不同的质量标准。在员工(他们通常很难被替换)缺席的情况下，制造可能会停滞不前。因此，由于员工的错误，可能会出现缺陷的部分可能会作为良好部分到达进一步的生产过程。
将成品切割部分重新定位到单独的质量控制台或工位的缺点是切割的材料部分的位置发生变化，并且潜在的现有凸片或突起被错误存储或折叠，因此无法再识别所有偏差。
此外，在许多应用中，需要生产的可追溯性。例如，此类切割的材料部分的许多客户需要例如对切割的材料部分进行质量控制和/或进一步加工信息，包括质量数据、切割数据或坐标、加工数据、加工参数。这些信息在切割过程中建立和/或在切割过程中存在和/或已经在生产或制造的初步阶段分别输送到切割机。
发明内容
因此，本发明的目的是指定一种自动化方法和设备，该设备能够实现快速、可靠和可重现的质量保证，从而消除先前质量保证的上述缺点，并且易于集成到现有机器中，以便能够满足现有机器的新质量标准。
本发明的再一个目的是指定一种自动化方法和装置，通过该装置，用于质量保证的信息可以安全有效地与切出的材料部分相关联。
这些目的由独立权利要求的主题解决。本发明的有利发展在从属权利要求中给出。
本发明基于这样一种想法，即不必在切割机处额外移动切出的材料部分，并通过在线质量控制生成质量结果。由于没有对切出的材料部分进行重新定位，可以避免可能分别由重新定位引起或隐藏的缺陷。此外，在线质量控制可提高产量并提高可重复性。
本发明的另一方面涉及标记切出的材料部分。因此，关于质量结果的信息可以可靠地随附于或分配给切出的材料部分，从而确保质量保证和/或安全地识别有缺陷的部分，并且还可以附加或分配有关材料和/或先前加工过程的一个或多个附加信息。
在第一方面，详细说明了一种切割机，该切割机包括：输送机，其用于输送柔性材料；加工单元，其用于将柔性材料切割成一个或多个材料部分；识别单元，其用于检测柔性材料和/或至少一个切割的材料部分，该识别单元沿输送方向设置在加工单元之后；以及控制单元，其配置为基于识别单元的信息和/或标记信息生成质量结果，并(如果适用)控制切割机。
因此，这里将识别单元作为在线质量控制单元设置在用于切割的加工单元之后。切出的材料部分由输送机移出加工单元，因此可以立即进行质量控制，而无需进一步重新定位。也就是说，柔性材料部分可以不改变其位置，质量控制单元(也称为识别单元)可以识别预期位置处的所有切割、缝合、编织、孔、标签或突起，并分别检查它们是否与切割数据和/或参考数据匹配或是否在给定的公差范围内。
替代地或附加地，识别单元也可以放置在加工单元之前，例如在切割之前也已经识别材料缺陷。
在生成质量结果时，还可以额外地共同处理源自初步生产阶段或材料制造的标记信息。
替代地或附加地，切割机可以包括标记单元，该标记单元用于基于质量结果标记柔性材料和/或至少一个切割的材料部分的。例如，可以通过在切割的材料部分上压印或通过切割或标记(划线、部分熔化表面)切割的材料部分来实现标记。优选地，切割或标记分别仍可由加工单元(例如，通过激光器)进行。还可能存在用于压印的下游打印机。
标记单元可以沿输送方向设置在加工单元之前和/或之后。例如，加工单元之前的标记单元可以例如将有关材料或材料缺陷的信息应用于相应位置处的材料。因此，在质量控制中，识别单元更容易识别切割前已经存在的材料缺陷。
替代地或附加地，标记单元还可以沿输送方向设置在识别单元之后，从而也让质量结果反馈到标记中。标记、尤其是识别缺陷的标记对于防止以后尽可能稳定地对有缺陷的部分进行进一步加工非常重要。
在另一方面，详细说明了一种切割机，该切割机包括：输送机，其用于输送柔性材料；加工单元，其用于将柔性材料切割成一个或多个材料部分；标记单元，其用于基于切割机和/或柔性材料的信息标记柔性材料和/或至少一个切割的材料部分，该标记单元沿输送方向设置在加工单元之前和/或之后。
在这方面，识别单元不是必须设置，以及标记单元主要用于应用材料和/或加工过程的信息。
这种切割机当然也可以通过上述识别单元进行扩展。所述识别单元用于检测柔性材料和/或至少一个切割的材料部分，所述识别单元沿输送方向设置在加工单元之后和/或之前。
控制单元可以配置为基于识别单元的信息和/或标记信息来生成质量结果，并(如果适用)控制切割机。
优选地，柔性材料可以是柔性织物、单层或多层塑料片材或单层或多层金属片材、纺织品、技术纺织品(例如碳纤维或玻璃纤维材料(例如芳纶))，和/或至少部分单层、双层和/或多层织物。柔性材料可以是无涂层的，也可以在一侧或两侧具有涂层。
优选地，柔性材料可以是用于生产安全气囊的柔性织物。
优选地，柔性材料可以从卷筒输送到输送机上。在已经切割的大的板或面板中输送柔性材料也是可能的。
在优选的发展中，切割机可以包括脱落装置。脱落装置用于将至少一个切割的材料部分从输送机上脱落。脱落装置可以设置在识别单元之后，或者，在存在标记单元的情况下，则设置在标记单元之后。
在优选的发展中，切割机可以包括多余材料脱落装置或多余织物提取装置，用于脱落多余材料或多余织物。多余织物提取装置可以沿输送方向设置在识别单元之前或之后和/或沿输送方向设置在标记单元之前或之后。
在识别单元之前的多余材料脱落装置的可选设置中，要执行的质量控制更容易，因为切出的材料部分的边缘可以更容易地被识别。但是，必须接受的是，如果适用，通过脱落多余材料/多余织物，如果适用，可能会发生切出的材料部分的位置变化，并且可能切割不良或切割不完全的区域可能导致该过程停止。
在设置多余材料脱落装置后的识别单元中，要执行的质量控制要求更高，因为现在需要识别切口。然而，因此，用于质量控制的切出的材料部分保持在原位。
多余物料脱落装置可以沿输送方向设置在与脱落装置相同位置，或者可以沿输送方向设置在脱落装置之后。当输送机在空间中所需的长度受到限制时，这是有利的。
在优选的发展中，控制单元可配置为基于识别单元的信息和/或标记信息来控制脱落装置和/或多余材料脱落装置和/或标记单元。因此，可以基于质量结果控制并在适用的情况下停止后续单元，或者使用公认的材料部分分别通过脱落装置停止相应的脱落。
在优选的发展中，识别单元可以包括相机和/或发射器和接收器和/或一个或多个传感器，和/或照明单元。根据材料的不同，可以部署不同的设备进行质量控制。因此，例如对于单层或多层织物，使用相机处理镂空材料部分是合理的，具体取决于织物的厚度并具有额外的照明。在多层涂层箔中，可以部署由发射器和接收器组成的超声设备。
优选地，照明单元可以输出波长适于材料或材料组合物的光。
优选地，柔性材料可以位于发射器和接收器之间，并且发射器可以例如输出超声波，然后由接收器接收以获得关于柔性材料的材料组合物的信息。
相机或传感器的记录区域可以包括正方形、矩形和/或线性形状。因此，例如，可以记录条形图像，然后在控制单元中组合这些图像以例如通过对比度差异、切割、缝合、孔等进行识别。根据应用和输送速度等，也可以分别检测条形部分图像的缺陷或公差。
优选地，照明单元可以设置在识别单元的与柔性材料相对和/或面向柔性材料的一侧。
照明单元也可以设置在输送机和柔性材料之间。
在优选的发展中，质量结果可以基于对切割位置和缝合数量和/或切口/孔的位置和数量的检查和/或编织处和/或焊缝和/或粘合区域的质量和/或编织处，粘合区域和/或焊缝和/或柔性材料上的标记位置。
在优选的发展中，可以配置控制单元，以检查至少一个切出的材料部分的翘曲。为此，可以检查至少一个切出的材料部分的长度和/或宽度是否与目标或参考规格相对应，和/或标签、突起或切口是否设置在相应正确位置的至少一个切出的材料部分上。
在优选的发展中，控制单元可以配置为通过机器上的光学输出单元，例如以灯的形式或在显示器上显示经核准的安全气囊部分。也就是说，在获得正面质量结果的情况下，在核准的安全气囊部分的路径上，绿灯或LED亮起，或者机器操作员在显示屏上获得此信息，其中显示屏上的良好安全气囊部分用预定的颜色着色以供核准。
或者地或附加地，也可以例如通过在安全气囊部分上投影质量结果，来显示经核准的安全气囊部分。也就是说，例如，可以将绿点照射到经核准的安全气囊部分上。
对于有缺陷的安全气囊部分，光学输出单元可能会将该安全气囊部分显示为报废部分或能够重新加工的安全气囊部分，例如，红色表示报废部分，黄色表示能够重新加工的安全气囊部分。
同样在这里，质量结果的输出一般可以通过投影到安全气囊部分或材料部分上来实现。
通常，控制单元可以通过光输出单元和/或在显示器上输出其质量结果，或者通过将其投影到材料部分上来显示材料部分的质量结果。
在优选的发展中，识别单元可以识别柔性材料上的材料缺陷标记。
柔性材料的材料缺陷或其位置(在切割之前已经知道)也可以包含在切割机的控制单元正在处理的文件中，以相应地控制脱落装置和标记单元(如果适用)，并且不脱落和/或标记有缺陷的材料部分。
在优选的发展中，柔性材料可以是织物带，尤其是对于安全气囊生产，其具有多层区域和单层区域，例如，一体式编织(OPW)织物。
优选地，加工单元可以是激光切割装置，用于切割用于生产安全气囊的织物材料部分。
在优选的发展中，控制单元可以配置为在正面质量结果时允许相应的切割织物材料部分进行脱落，并在负面质量结果时将有缺陷的安全气囊部分归类为废料部分或能够重新加工的安全气囊部分。
在优选的发展中，控制单元可以配置为控制脱落装置，使得废料部分和能够重新加工的OPW织物材料部分彼此分开存储。
优选地，控制单元可以基于识别单元的信息配置为识别缺陷和/或缺陷的原因和/或校正这些和/或输出缺陷和/或对切割机磨损的提示。因此，可以避免重复的缺陷，并降低废品率。通过将缺陷输出为光学或声音警告信号，机器操作员可以进行干预，并在适用的情况下对后续切割过程进行更改，以提高后续部分的质量。
在优选的发展中，控制单元可以配置为在切割机的连续和/或不连续和/或停止运行期间执行质量控制。也就是说，识别单元还可以用停止的输送机记录一张照片，然后在继续该过程时将其与以下照片组合在一起，以识别切割、缝合、孔等的姿势。
在另一方面，指定了从柔性材料中切出的至少一个材料部分的自动在线质量控制方法，包括以下步骤：在输送机上供应柔性材料，通过加工单元将柔性材料切割成一个或多个材料部分；通过识别单元检测柔性材料和/或切出的材料部分的至少一部分；并根据识别单元的信息和至少一个参考值进行质量控制。
优选地，该方法包括基于质量控制结果控制加工单元和/或脱落装置和/或多余材料和/或标记物的控制。
由于本发明的柔性材料是在输送机上输送的，例如，打印机或激光标记机的标记单元可以标记材料部分，甚至无需质量控制。
能够重新加工的材料部分可以包括，例如小孔，该孔通过激光切割出来，然后通过材料的热边缘再次粘附到孔切口上。
附图说明
图1示出了具有手动织物材料部分脱落和质量控制的常规切割机的透视图。
图2示出了本发明的具有在线质量控制的切割机的第一实施例的示意图。
图3示出了本发明的第二实施例的具有在线质量控制的切割机的示意图。
图4a、b以示意图的形式示出了本发明在线质量控制的第三个实施例的变体。
图5示出了在现有OPW切割机上对本发明的在线质量控制的改造解决方案的示意图。
图6示出了切出的材料部分。
图7示出了另一个具有公差范围的切出的材料部分；
图8示出了本发明的在线质量控制方法。
具体实施方式
下面，通过安全气囊切割机来描述本发明。然而，本发明不限于分别切割和检查或标记OPW织物，并且能够转移到许多应用领域，这些应用领域中柔性材料通过切割工艺进行切割。因此，可以使用激光切割机从金属或塑料(涂层或未涂层的)切割单层或多层板材或箔片材。这些切割的物料部件可以是，例如，电池电极、片材或箔部件，或座位套。
在下文中，如果不是另有说明，则相同的参考符号用于相同和类似作用的元件。所描绘的元件不应被视为按比例绘制，相反，为了更好地理解，单个元件可能被描绘得过大。
图1示出了常规的切割机。在织物材料带100的切割过程之后，切割后的织物材料部分200由员工手动地从输送机10上取下。在织物材料带100的切割过程之后，员工从织物材料部分200上分离出切屑。随后，将经常包含非常多标签的织物材料部分200放在桌子上，并由员工进行手动质量控制。
本发明的目的是指定在线质量控制，其提供更高的质量可靠性，提供更高的自动化程度，并提供可再产生的结果，以减少可能的缺陷源的数量和人类耐受性的影响。
此外，本发明的在线质量控制也应能够改装到现有机器上。
输送方向F定义为织物材料带100或织物材料部分200在输送机10上移动的方向。输送方向F在图2至4b中由箭头表示。上面和下面、上方或下方以及水平和垂直的表述分别描述了部件在已建立系统中的姿势或这些部件在图中的设置方式。
因此，为了克服上述缺点，提出了如图2至图5所示的织物材料部分200的在线质量控制，其在相同的输送机10上执行，织物材料带100的机加工发生在输送机10上，或立即配合于与加工单元20相关联的输送机10，使得机加工的织物材料部分200不能首先取下，然后再次设置、对齐和压平。
图2至图4b示出了本发明的具有在线质量控制的自动切割机的不同实施例。图2至图4b中的机器不同，尤其是在于将切屑或多余织物从织物材料部分200上分离的多余材料脱落装置60的设置或定位。多余材料脱落装置60可以，例如，卷起和/或向上排出多余材料或多余织物。
在图2中，多余材料脱落装置60沿输送方向设置在加工单元20之后，即多余材料脱落装置60设置在加工单元20与识别单元或相机30之间。
在图3中，多余材料脱落装置60沿输送方向设置在脱落装置40之前但设置在识别单元30之后。
在图4a和4b中，切屑或多余材料通过多余材料脱落装置60被收集在输送机10末端处的盒中。具有本发明的自动在线质量保证的安全气囊切割机包括输送机10(织物材料带100在该输送机10上输送)和加工单元20，该加工单元20(优选激光切割装置)具有至少一个可移动激光切割头部21或一个或多个激光扫描仪，切割出织物材料部分200，然后它们在输送机10上沿脱落装置40的方向进一步输送，尤其是输送到脱落位置A。在脱落位置A和加工单元20之间，进行在线质量控制，例如通过相机30或在线阵相机(未描绘)从而分别检查形状、轮廓、尺寸、翘曲和/或切割顺序，和/或切割织物材料部分200或整个织物材料带100的标记或孔。
这里，例如，将织物材料部分200的切割标记与目标图案或参照物进行比较，并验证切割标记(切割或切割缝)是否在目标图案规格的公差范围内。替代地或额外地，可以检查织物材料部分200内的孔或开口的位置和/或数量。这种比较可以基于已经用于驱动加工单元20的数据进行。质量控制提供报告或质量结果，即相应地切割的织物材料部分200是否符合要求，或应被视为废料，或被视为可进行后处理的部分。
质量控制可以通过控制单元50来完成，控制单元50将加工单元20存储或提供的目标规格与识别单元30记录的实际数据(考虑公差值)进行比较，以识别优良的织物材料部分200。识别单元30可以设计成相机，以便通过用相机30拍摄的照片或图像来检测织物材料部分200的尺寸和/或切割或缝合，并将它们与规格进行比较。为此，检测织物材料部分200和图案之间的亮度和/或对比度差异，从而能够对识别单元30的照片中切割、缝的位置和长度、孔、编织和标签的数量和位置进行精确识别。
相机30的记录区域可以在此过程中选择，使得可以记录完整的织物材料部分200，以便基于这些记录来执行目标-实际比较，例如，通过将目标图案与实际图案进行比较或者通过将目标切割坐标与实际切割坐标进行比较。
然而，也有可能，尤其是对于较大的织物材料部分200，将一个织物材料部分200的多个部段按顺序进行记录，并且这些记录随后被组合成织物材料部分200的整体记录，然后进行检查。在该过程中，单个记录可能已经检查过是否有偏差。
此外，还可以实现的是，相机30以一个或多个线阵相机的形式记录输送带11和在切割过程之后搁置在顶部的织物材料部分200的整个宽度。线阵相机在输送方向上的记录宽度可以分别减小到一个像素长度或几个像素长度。然后将线阵相机的多个记录组合成线阵图像，以识别切割是否延伸到织物材料部分200的区域，该织物材料部分200的区域是编织的或焊接的或通常不能切割的。
相机30的记录频率适应于输送机10的输送速度或与输送机10的输送速度协调，以在没有任何重叠的情况下获得织物材料部分200的完整记录。优选地，可以在将织物材料部分200完全切出之前，已经与相机30、尤其是线阵相机的当前记录进行目标-实际比较，并将织物材料部分200的单个记录组成整体记录，以便尽早识别织物材料部分200的缺陷，从而避免生产具有相同缺陷的多个织物材料部分200。
控制单元50配置为在相机30的记录中识别切割边缘62和编织、焊接或缝合区域63。与OPW织物材料部分200相比，切割区域64可以例如在记录中明显更暗。与未编织、未焊接或未缝合区域相比，编织、焊接或缝合/粘合区域63可以具有不同的表面结构，并由此由控制单元50识别。然而，这些区域也可以通过控制单元50的光的另一反射来识别。通过附加照明12，从与相机30相对的一侧进行照明，切割标记或切割边缘62和切割区域64可以被控制单元50在记录中识别为深色区域，并将编织、焊接或缝合区域63识别为明亮区域。
如果控制单元50识别出缺陷，则对缺陷的可能反应可以限制输送机10的速度。对于未完成的切割，对缺陷的这种反应可能特别合理。如果控制单元50识别出缺陷的原因，则存在控制单元50对加工单元20中的参数进行校正的可能性。例如，控制单元50可以设计成使切割速度降低、校正激光切割机的参数、和/或在切割线偏离目标位置的情况下重新调整切割装置的位置。类似地，随着织物材料部分200的堆积不良或不完全切割，可以增加激光切割头的功率以达到完全切割。
图6示出了织物材料部分200的示例性切割图案。在图6中，铺设在织物材料片100的多余织物61内的切割的织物材料部分200，可以在内部区域识别。切割区域64或切割缝62位于中间。将切割的织物材料部分200的尺寸分别与目标规格或参照物进行比较。
图7示出了织物材料部分200的另一示例性切割图案。在图7中，目标规格用实线描述。允许的外部和内部公差分别表示为虚线。描绘仅为示例，并且为了说明目的，允许公差的尺寸选择得特别大，而与实际情况不符。实际上，制造用于安全气囊的OPW织物材料部分的公差是非常小的。内部和/或外部公差规格可以是独立的图案，相对于切割图案在其内部或周围的位置对齐而排列。这提供了沿织物材料部分200的切割图案选择不同公差的优点。然而，公差也可能限定为与切割缝的相同的间隔或与切割图案的比率。此外，例如，可以选择小于外部公差的内部公差(如图7中示例性所示)。
将切割线与目标规格进行持续比较，允许在实际缺陷发生之前已经识别并校正缓慢偏离的值。控制单元50可以设计为存储校正并自适应地校正加工单元20。
因此，可以减少废料量。控制单元50的校正也可以被监测，并且在超过预定限值的情况下，可以输出缺陷，或者这可以分别指示机器或机器的特定部分的磨损。
此外，存在这样一种可能：当控制单元50不能指明缺陷时，机器被停止和/或可以输出信号(例如，声学或光学)以向机器操作员指示缺陷。
此外，控制单元50还可以配置为在加工单元20加工之前识别已经标记为有缺陷的织物材料部分200。例如，有缺陷的编织的织物材料带100可以在相应位置编织后立即被标记为有缺陷，例如，通过未描绘的标记单元70，标记单元70沿输送方向设置在加工单元20之前。因此，例如，只有织物材料带100的缺陷区域才能被可靠地放弃，并因此废料可以减少。此外，这可以避免(在加工单元20之后的质量控制中)错误地将具有先前加工工位的缺陷的织物材料部分200识别为“优良”部分。
然而，控制单元50也有可能分别以数字方式或文件形式获取与前一工位的加工质量有关的信息。织物材料部分200或织物带100各自的在加工单元20之前已经识别为有缺陷的区域，然后可能不再被错误地归类为“优良”部分。
从而为每个单独的织物材料部分200生成质量结果，可以驱动脱落装置40。因此，根据图2至图4的脱落装置40的各个脱落模块41可以选择性地驱动，以仅将识别为“优良”的织物材料部分200脱落并运输到存储位置B。如果在脱落装置40处仅存在脱落模块41，则可以对其进行控制，使得只有“优良”部分脱落，而表征为废料的部分不脱落并且要么通过多余材料脱落装置60排出，要么引导到输送机的末端处的收集箱中。因此，废料部分不会被拾取，并被输送机10和/或脱落装置40和/或多余材料脱落装置60和运输到未示出的废料容器。
脱落装置40可以包括一个或多个脱落模块41，该一个或多个脱落模块41具有一个或多个抽吸夹具和/或夹紧夹具(未示出)。通过抽吸夹具，织物材料部分200可以被提起、提升或保持离开输送带11，并任选地随后用夹紧夹具固定。一个或多个脱落模块41优选可沿直线支撑件42在输送方向上移动，以在脱落位置A处使织物材料部分200从输送带11上脱落并将它们输送到存储位置B。进一步优选地，脱落模块41可以横向于输送方向、水平地移动，使得脱落模块41可以使设置在输送带11上的织物材料部分200脱落(沿输送方向彼此分离)。也可以只提供一个脱落模块。
为了分别确保织物带或切割边缘或切割区域的充分照明，可以在输送带11和织物带100之间设置照明单元12。这可以如图4b所示地实现，输送带11在照明单元下方延伸。然而，输送带11也可能在识别单元30的记录区域中断，并且布置平坦的灯箱设置成使得它可以从下方被照亮，其中织物材料带100引导通过该平坦的灯箱。
相机30还可以包括照明器(未示出)以还从和/或从侧面照亮记录区域。还有一种可能性是，照明器设置成在记录区域的附近与相机30分开。除了记录区域的常规照明器之外，附加照明器12可以设置在输送带11的与照相机30相对的一侧。在相机30设置在输送带11的顶表面上的情况下，附加照明器12位于输送带11的底侧或相机30位于输送带11的下方，以及附加照明器12位于输送带11上方。
优选地，输送带11可以由透明材料制成或具有开口，以便光线可以分别可能从下方照射到织物材料部分200，并且织物材料部分200或切割等通过附加照明变得可见。然而，尤其是与线阵相机连接时，在光照附近引导输送带11是可能的，如图4b所示。还可以在输送带11和材料片100之间放置照明单元12，并在照明单元12上方拉动柔性材料100。由此，照明单元12形成为平坦的灯箱。
通过从相机30的相对一侧的强照明，可以使织物材料部分200的焊缝63、标记66、孔67或编织部位63对于相机30更好地可见，使得可以更容易和更可靠地检测缺陷(例如在焊缝63或编织部位63中的缺陷)。此外，还可以使用不同的照明源12多次记录织物材料部分200的每个切口。例如，当相机30设置在输送带11的上方时，第一记录可以仅用来自上方的照明器进行，第二记录只能用来自下方的附加照明器12进行，并且第三记录可以同时使用两个照明源12进行。然后，可以将具有相应相同照明源的记录分别组合成整体记录(在本例中为3个整体记录)。通过不同的照明，可以甚至更好地检测常规照明不可见的缺陷。此外，通过多次记录，启用了冗余，从而确保了额外的安全性。
此外，可以使用不同的波长、不同的光谱或UV照射来更好地表示对比度。也就是说，照明器12的波长或还有识别单元30的波长分别相适应于材料。
废料部分可以分为至少两类。例如，对于切出不完全或其与目标规格的轮廓相关的切割位于目标切割边缘之外的织物材料部分200，可以进行重新加工。废料部分在以下情况不能重新加工以及被视为废料并废弃：废料部分的孔67未位于目标位置处和/或其切割位于规格的内侧和/或其切割位于一般不能切割的区域。
此外，还可以通过标记器70来指示废料部分，以安全地避免对废料进行错误的进一步处理。可以通过激光、色彩或任何其他适合将废料部分清楚地标记为有缺陷或主动切掉的方式对废料部分进行标记。优选地，标记器70分别设置在质量控制或相机30和脱落装置40之间。
图5示出了一台没有质量控制的机器，在该机器处改装了本发明的在线质量控制。具有相同附图标记的元件不再描述，前面的描述也适用于本实施例中的部件。
为了尽可能容易、经济高效地将在线质量控制集成到现有系统中，应允许保留尽可能多的部件。在这种情况下，图5中描述的机器作为示例集成到图1的机器中。输送带11通过连接元件16连接到第二输送机15，到目前为止，手动脱落和(如果适用的)质量控制发生在第二输送机15上。连接部分16可以以滑动片材、轧辊轴承的形式作为输送带，或者以允许将织物材料部分200从输送带11输送到第二输送机15上的任何其他形状，使得织物材料部分200随后不得设置、对齐、并再次扁平化。然而，也可以将组件设置在现有输送机10的上方，使得用于质量控制的相机30可以设置在加工机器20之后而没有第二输送机15。
自动在线质量控制随后发生在第二输送机15或输送机10在加工机器20之后的部分。
相机30和标记器70以及一个或多个照明器12分别设置在第二输送机15的上方或第二输送机15中。在第二输送机15之后，织物材料部分200可以由员工或由脱落设备40(未示出)脱落。
也就是说，脱落装置40是可选的，并且在相应的使用情况中也可以省略。类似地，多余材料脱落装置60和标记单元70可以省略。
自动在线质量控制也可以很容易地切换回手动质量控制。当控制单元50以非常小的数量没有目标数据时，这可能是合理的。因此，连接元件16很容易被员工拆卸和更换。在这种情况下，压平装置80也可以容易地放回操作中。
相机30可以位于激光切割机20的加工区域内，以便在识别缺陷时立即通过切割它们立即标记部分和/或可以终止该部分的切割过程。
在图8中，示出了本发明的在线质量控制方法。图8中描绘的用于在线质量控制的方法的流程图示出了具有非常广泛功能的方法。在其最简单的实施例中，并非所有这些步骤都是必需的。这将在下面详细解释。
在其最简单的实施例中，本发明的在线质量控制的方法包括基于目标规格在加工单元20处将织物材料带100加工成织物材料部分200的步骤S100；通过相机记录织物材料部分200的步骤S110；基于织物材料部分200的记录与织物材料部分的目标规格的目标-实际比较来执行质量控制的步骤S120；和评估织物材料部分200是否已在允许的公差内制造的步骤S130。
如果织物材料部分200的所有切割、缝、编织处63、孔67、标记66和切割边缘62都存在，并且如果它们的位置分别位于正确的位置或在允许的公差范围内，则织物材料部分200被识别为良好并在位置A处从脱落装置40脱落并运送到存储位置B(S140)。
如果不是织物材料部分200的所有切割、缝、编织处、孔和切割边缘都存在，或者如果它们中之一，分别不在正确的位置或超出允许的公差，则织物材料部分200被识别为废料S130并且可以相应地由标记器70标记(S160)，并且从脱落装置40或多余织物提取装置60或以其他方式供应给单独的废料容器。
用于将目标规格与织物材料部分200的记录相匹配的目标数据可以基于用于加工织物带100的加工工位20所依据的目标数据。
因此，通过相机30记录织物材料部分200的步骤S110可以以不同的方式发生。
在特殊实施例中，可以将已经识别的材料缺陷(例如编织中的缺陷)作为输入值提供给加工单元20和质量控制。因此，可以防止错误地将位于已知缺陷的区域的织物材料部分200识别为良好并对其进行处理。在这里，当织物材料部分200的位置位于织物片100的已知缺陷所在的区域中时，也可以已经暂停切割过程。

Claims (19)

1.一种切割机，其包括：
输送机(10)，其用于输送柔性材料(100)；
加工单元(20)，其用于将所述柔性材料(100)切割成材料部分(200)；
识别单元(30)，其用于检测所述柔性材料(100)和/或至少一个切割的材料部分(200)，所述识别单元(30)沿输送方向设置在所述加工单元(20)之后，
控制单元(50)，其配置为基于所述识别单元(30)的信息和/或标记信息生成质量结果。
2.根据权利要求1所述的切割机，其还包括：
标记单元(70)，其用于基于所述质量结果标记所述柔性材料(100)和/或所述至少一个切割的材料部分(200)，所述标记单元(70)沿输送方向设置在所述加工单元(20)之前和/或之后。
3.一种切割机，其包括：
输送机(10)，其用于输送柔性材料(100)；
加工单元(20)，其用于将所述柔性材料(100)切割成材料部分(200)；
标记单元(70)，其用于基于所述切割机和/或所述柔性材料(100)的信息标记所述柔性材料(100)和/或至少一个切割的材料部分(200)，所述标记单元(70)沿输送方向设置在所述加工单元(20)之前和/或之后。
4.根据权利要求3所述的切割机，包括：
识别单元(30)，其用于检测所述柔性材料(100)和/或至少一个切割的材料部分(200)，所述识别单元(30)沿输送方向设置在所述加工单元(20)之后；和
控制单元(50)，其配置为基于所述识别单元(30)的信息和/或标记信息生成质量结果并控制所述切割机。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述柔性材料(100)包括柔性织物、单层或多层塑料片材或单层或多层金属片材、纺织品、技术纺织品和/或至少部分单层、双层和/或多层织物。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，还包括用于从所述输送机(10)脱落至少一个切割的材料部分(200)的脱落装置(40)，所述脱落装置(40)设置在所述识别单元(30)和/或所述标记单元(70)之后。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，还包括用于脱落多余材料的多余材料脱落装置(60)，所述多余材料脱落装置(60)沿输送方向设置在所述识别单元(30)之前或之后，和/或沿输送方向设置在所述标记单元(70)之前或之后，或者所述多余材料脱落装置(60)沿输送方向设置在与所述脱落装置(40)相同的位置处，或者沿输送方向设置在所述脱落装置(40)之后。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，还包括控制单元(50)，所述控制单元(50)配置为基于所述识别单元(30)的信息和/或标记信息，控制所述加工单元(20)和/或所述脱落装置(40)和/或所述多余材料脱落装置(60)和/或所述标记单元(70)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，所述识别单元(30)包括相机和/或发射器和接收器、一个或多个传感器和/或照明单元(12)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述照明单元(12)输出光，所述光具有适于材料或材料组合物的波长，和/或其中所述柔性材料(100)设置在所述发射器和所述接收器之间，其中所述发射器输出超声或具有预定波长的辐射，其由所述接收器接收以获得有关所述柔性材料(100)的材料组合物的信息。
11.根据前述权利要求9至10中的任一项所述的切割机，所述照明装置(12)设置在所述识别单元(30)的与所述柔性材料(200)相对和/或面向所述柔性材料(200)的一侧，或者所述照明装置(12)设置在所述输送机(10)和所述柔性材料(100)之间。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述质量结果基于对以下标准中的至少一个的检查：
缝的位置和数量，
切口/孔的位置和数量，和/或
关于在编织部位和/或焊缝和/或粘合区域的质量，
所述编织部位、粘合区域和/或焊缝的位置，
所述柔性材料(100)上的标记的位置，
外部轮廓是否在预定的公差范围内，
所述图案到所述编织部位的位置，和/或
材料翘曲。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述控制单元(50)配置为检查所述至少一个切割的材料部分(200)是否有翘曲，和/或所述至少一个切割的材料部分(200)的长度和/或宽度是否对应于目标或参考规格，和/或标签、突起或所述至少一个切割的材料部分(200)处的切口是否设置在各自的正确位置，和/或所述外部轮廓是否位于先前指定的区域中。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述识别单元(30)识别材料缺陷的标记(66)，或所述柔性材料(100)的材料缺陷包含在由所述切割机的所述控制单元(50)处理的文件中。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述柔性材料(100)是用于生产安全气囊的织物带，尤其是OPW织物带，并且所述加工单元(20)是用于在安全气囊生产中切割织物材料部分(200)的激光切割装置，并且所述控制单元(50)配置为，在得到正面质量结果时，允许相应的切割的织物材料部分(200)脱落，并在负面质量结果的情况下，将有缺陷的安全气囊部分归类为废料部分或能够重新加工的安全气囊部分。
16.根据权利要求15所述的切割机，其中所述控制单元(50)配置为控制脱落装置(40)，使得所述废料部分和能够重新加工的OPW织物材料部分(200)彼此分开存放，和/或其中所述控制单元(50)配置为识别缺陷和/或缺陷的原因和/或校正缺陷，和/或基于所述识别单元(30)的信息向输出缺陷和/或对切割机磨损的提示。
17.根据权利要求15所述的切割机，其中所述控制单元(50)配置为通过光学输出单元和/或标记和/或安全气囊部分上的投影，来显示经核准的安全气囊部分，和/或在负面质量结果的情况下，将有缺陷的安全气囊部分显示为废料部分或能够重新加工的安全气囊部分。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的切割机，其中所述控制单元(50)配置为在所述切割机的连续和/或不连续和/或停止运行期间执行所述质量控制。
19.一种用于从柔性材料(100)切出的至少一个材料部分(200)的自动在线质量控制的方法，其包括以下步骤：
在输送机(10)上供应柔性材料(100)，
通过加工单元(20)将所述柔性材料(100)切割(S100)成一个或多个材料部分(200)；
通过识别单元(30)检测(S110)所述柔性材料(100)的至少一部分和/或切出的材料部分(200)的至少一部分；和
基于所述识别单元(30)的信息和至少一个参考值执行(S120-S130)质量控制。
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