DE102004062374A1 - Method and device for automatic processing of non-metallic, resilient workpieces - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Bearbeiten von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken.The The invention relates to a method and a device for automatic Processing of non-metallic, yielding workpieces.
Vorrichtungen zum Schärfen von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken, beispielsweise aus Leder oder Kunstleder, sind seit langem bekannt.devices for sharpening non-metallic, resilient workpieces, for example made of leather or artificial leather, have long been known.
Zum
Schärfen
von dünnen,
lappenartigen Materialien, wie etwa Leder, Kunstleder und dergleichen,
sind Glockenmesser gebräuchlich,
wie etwa aus der
Das Glockenmesser ist in der jeweiligen Vorrichtung stationär angeordnet und wird rotierend angetrieben. Die jeweilige Bedienungsperson muss nun das lappenartige Werkstück am Glockenmesser entlang führen, um dieses entweder zu trennen (spalten) oder am Rand in geeigneter Weise zuzuschneiden (zu schärfen). Nachteilig bei einer derartigen Anordnung ist naturgemäß der hohe manuelle Aufwand, der durch das gezielte Entlangführen des Werkstückes am Glockenmesser entsteht. Außerdem besteht die Gefahr, dass fehlerhafte Schnitte erzeugt werden, was insbesondere bei der Herstellung von kompliziert geformten, gekrümmten Schnittlinien der Fall sein kann.The Bell knife is arranged stationary in the respective device and is driven in rotation. The respective operator must now the flap-like workpiece lead along the bell knife, to either separate (split) or marginalize it appropriately Way to sharpen. The disadvantage of such an arrangement is naturally the high manual effort, which by the purposeful following of the workpiece created at the bell knife. Furthermore there is a risk that faulty cuts will be generated, which especially in the production of complicated shaped, curved cutting lines the case may be.
In einer Produktionslinie werden die Werkstücke zunächst an einer oder mehreren Schneidstationen auf die gewünschte Größe und Form zugeschnitten und dann an einer oder mehreren Schärfstationen wie oben beschrieben geschärft.In In a production line, the workpieces are first attached to one or more Cutting stations to the desired Size and shape cut and then at one or more sharpening stations sharpened as described above.
Insgesamt ergibt sich so ein hoher Aufwand durch die vielen manuell durchzuführenden Bearbeitungs- und Transportvorgänge.All in all This results in a high effort by the many manually performed Processing and transport operations.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken zu schaffen, womit eine vereinfachte Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht ist.Of the The invention is therefore based on the object, a method and a Apparatus for processing non-metallic, resilient workpieces create, with which a simplified machining of workpieces is possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bearbeiten von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken gelöst, bei dem die Werkstücke zunächst geschärft werden und anschließend geschnitten werden.These The object is achieved by a method for processing non-metallic, compliant workpieces solved, where the workpieces first sharpened and then get cut.
Durch den Zusammenhalt des Materials ist so eine halbautomatische oder automatische Bearbeitung ermöglicht.By the cohesion of the material is such a semi-automatic or automatic processing allows.
Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung, die vorzugsweise mit der zuvor erwähnten Ausführung kombiniert werden kann, wird die Aufgabe gelöst, indem das Schärfen mittels eines motorisch angetriebenen Messers, vorzugsweise mittels eines Glockenmessers, erfolgt, das an dem plan aufliegenden zu schärfenden Material von oben entlang geführt wird.According to one alternative version of the invention, which preferably combines with the aforementioned embodiment The task is solved by sharpening a motor-driven knife, preferably by means of a Bell Knife, takes place on the plan to be sharpened Material guided from above along becomes.
Auch auf diese Weise ergibt sich eine deutliche Vereinfachung der Bearbeitung, da so das Schärfen der Werkstücke ins Volle auf einer Unterlage erfolgen kann, was eine halbautomatische oder automatische Führung der Schärfeinheit ermöglicht.Also in this way results in a significant simplification of the processing, because so the sharpening the workpieces can be done in full on a pad, which is a semi-automatic or automatic guidance the sharpening unit allows.
An den Schärfvorgang kann sich dann ein vorzugsweise automatischer Schneidvorgang anschließen.At the sharpening process can then be followed by a preferably automatic cutting process.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zu schärfende Material in dem nicht zu schärfenden Bereich des Messers niedergedrückt.According to one preferred embodiment the method according to the invention this is going to be sharpened Material in the not to be sharpened Area of the knife depressed.
Auf diese Weise wird der Schärfvorgang bei elastischem Material auf den Bereich begrenzt, der im Bereich des Messers liegt und nicht niedergedrückt wird.On this is the sharpening process with elastic material limited to the area in the area of the knife and is not depressed.
Durch die Verwendung von liegendem Material kann dieses in geeigneter Weise auf einer Unterlage befestigt werden, während die Schärfeinheit von oben entlang bewegt wird. Auf diese Weise kann der Schärfvorgang leicht automatisiert werden.By the use of lying material can this in appropriate Be attached to a base while the sharpening unit is moved along from above. In this way, the sharpening process be easily automated.
Das Messer wird hierbei während des Schärfvorgangs vorzugsweise automatisch gesteuert geführt.The Knife is doing during the sharpening process preferably guided automatically controlled.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung werden die Werkstücke aus endlosem Material (etwa Rollenmaterial) hergestellt, das zunächst geschärft wird, und aus dem die Werkstücke durch einen nachfolgenden Schneidvorgang herausgetrennt werden.In preferred development of the invention, the workpieces are made endless material (such as roll material), which is first sharpened, and from which the workpieces be cut out by a subsequent cutting process.
Auf diese Weise wird die automatische Bearbeitung erheblich vereinfacht, da die Positionierung der Werkstücke durch den Zusammenhalt des Endlosmaterials für den nachfolgenden Schneidvorgang vorgegeben ist. Damit können aufwändige Positioniervorgänge ggf. entfallen.On this way the automatic editing is greatly simplified, because the positioning of the workpieces predetermined by the cohesion of the continuous material for the subsequent cutting process is. With that you can complex positioning possibly omitted.
Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung werden die Werkstücke zunächst geschärft und mit Markierungen versehen. Diese Markierungen werden zur Steuerung eines nachfolgenden Schneidvorgangs verwendet.According to one alternative version The invention relates to the workpieces first sharpened and provided with markings. These marks become the control a subsequent cutting process used.
Dies ermöglicht eine automatische Bearbeitung auch von lappenartigen Werkstücken, wie etwa Häuten aus Leder, da durch die Markierungen eine korrekte Positionierung gewährleistet werden kann bzw. Positionierfehler automatisch korrigiert werden können.This allows automatic processing of flap-like workpieces, such as Skins made of leather, since the markings ensure correct positioning or positioning errors can be corrected automatically.
Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Material während des Schärfvorgangs mittels Vakuumunterstützung auf der Unterlage gehalten.According to one further execution the method according to the invention the material is during the sharpening process by means of vacuum support held on the pad.
Vorzugsweise wird ferner im Bereich der Schärfvorgangs eine gegenüber den übrigen Bereichen des Werkstückes erhöhte Anpresskraft des Werkstückes an seine Unterlage erzeugt, was bei Verwendung eines Vakuumtisches auf relativ einfache Weise erreicht werden kann.Preferably is also in the field of sharpening one opposite the rest Areas of the workpiece increased Contact pressure of the workpiece produced on his pad, which is when using a vacuum table can be achieved in a relatively simple manner.
Durch diese Maßnahmen wird so durch eine besondere Befestigung der Werkstücke auf einem Auflagetisch verhindert, dass das nachgiebige Material während des Schnittes im Bereich des Messers auswandert.By these measures becomes so by a special attachment of the workpieces a support table prevents the compliant material during the Cut in the area of the knife emigrates.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken gelöst, mit mindestens einer Schärfstation zum Schärfen der Werkstücke, die ein motorisch angetriebenes Messer, insbesondere ein Glockenmesser oder Bandmesser, aufweist, sowie einen Aufnahmetisch zur Auflage eines Werkstückes, wobei das Messer an einer Schärfeinheit oberhalb des Aufnahmetisches automatisch bewegbar geführt ist und Mittel zum Niederhalten des Werkstückes auf die Auflagefläche im Bereich des Messers vorgesehen sind.Regarding The device is the object of the invention by a device for machining non-metallic, yielding workpieces, with at least one sharpening station for sharpening the workpieces, a motor-driven knife, in particular a bell knife or Band knife, has, and a receiving table for supporting a Workpiece with the knife attached to a sharpening unit is guided automatically movable above the shooting table and means for holding the workpiece down on the support surface in the area are provided of the knife.
Die Mittel zum Niederhalten des Werkstückes umfassen vorzugsweise einen Niederhalter, um das zu bearbeitende Material im Bereich des Messers anzudrücken.The Means for holding down the workpiece preferably comprise a hold down to the material to be processed in the area of Press knife.
Dem Niederhalter sind hierbei vorzugsweise Stellmittel zur Einstellung seiner Relativlage in Bezug auf das Glockenmesser zugeordnet.the Downholders are hereby preferably adjusting means for adjustment associated with its relative position with respect to the bell knife.
Auf diese Weise kann auch bei liegenden Material mit ebener Auflagefläche ein sauberer Schärfvorgang erreicht werden.On This way, even with lying material with a flat support surface clean sharpening process be achieved.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Auflagefläche des Vakuumtisches in eine Mehrzahl von Zonen aufgeteilt, deren Saugleistung in Abhängigkeit von der Position der Schneideinheit steuerbar ist.In Advantageous development of the invention is the bearing surface of Vacuum table divided into a plurality of zones whose suction power in dependence is controllable by the position of the cutting unit.
Auf diese Weise kann die Zone, in deren Bereich sich die Schneideinheit gerade befindet, mit einer erhöhten Saugleistung betrieben werden, um so eine besonders starke Niederhaltung des Werkstückes im Bereich der Schneideinheit zu erreichen, so dass ein Ausweichen des Werkstückes gegenüber dem Messer vermieden wird.On This way, the zone in which the cutting unit is currently located, with an elevated Suction power are operated, so a particularly strong holddown of the workpiece reach in the area of the cutting unit, allowing a dodge of the workpiece compared to the Knife is avoided.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Vakuumtisch eine Grundvakuumzone auf, mit einer ersten Druckdifferenz, die sich über einen größeren Bereich der Auflagefläche erstreckt, sowie eine bewegliche Vakuumzone, die sich über einen kleineren Bereich unterhalb der Schneideinheit erstreckt, deren Lage in Abhängigkeit von der Position der Schneideinheit örtlich steuerbar ist, und die eine größere Druckdifferenz als die erste Druckdifferenz aufweist.According to one Another embodiment of the invention, the vacuum table a Basic vacuum zone, with a first pressure difference across a larger area the bearing surface extends, as well as a movable vacuum zone, which extends over a smaller area extends below the cutting unit, whose Situation in dependence from the position of the cutting unit is locally controllable, and the one greater pressure difference as the first pressure difference.
Mit diesen Merkmalen lässt sich eine weiter verbesserte Ansaugung des Werkstückes an die Auflagefläche des Vakuumtisches erreichen, da das Werkstück insgesamt mittels der Grundvakuum zone mit einer gewissen Saugleistung an die Auflagefläche angesaugt wird und zusätzlich im Bereich der Schneideinheit mit erhöhter Saugleistung angesaugt wird.With leaves these characteristics a further improved suction of the workpiece the bearing surface reach the vacuum table, since the workpiece by means of the basic vacuum zone with a certain suction power is sucked to the support surface and in addition in Area of the cutting unit is sucked in with increased suction power.
Dabei können zur Steuerung der beweglichen Vakuumzone etwa Ventile vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Position der Schneideinheit mechanisch oder elektronisch steuerbar sind.there can provided for controlling the movable vacuum zone valves about be that dependent from the position of the cutting unit mechanically or electronically are controllable.
Eine mechanische Steuerung der Ventile könnte bspw. erreicht werden, indem zusammen mit der Schneideinheit unterhalb der Auflagefläche etwa ein Balken mitläuft, von dem die Ventile etwa über eine Kipphebelsteuerung betätigt werden.A mechanical control of the valves could, for example, be achieved by together with the cutting unit below the support surface about a Beams go along, from which the valves about a Rocker control actuated become.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Ventile als Magnetventile auszubilden, die von einer elektronischen Steuereinheit, von der auch die Bewegung der Schneideinheit gesteuert wird, gesteuert werden. Dies ist natürlich mit deutlich weniger mechanischem Aufwand als bei einer mechanischen Steuerung verbunden.A another possibility is to form the valves as solenoid valves, which of an electronic control unit, from which also the movement of the Cutting unit is controlled to be controlled. This is of course with significantly less mechanical effort than with a mechanical control connected.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Auflagefläche des Vakuumtisches von einer Mehrzahl von Saugöffnungen durchsetzt, die vorzugsweise in einem Raster angeordnet sind.According to one Another embodiment of the invention is the bearing surface of the Vacuum table penetrated by a plurality of suction openings, preferably arranged in a grid.
Hierbei sind die Saugöffnungen vorzugsweise in einem quadratischen Raster angeordnet, wobei die Rasterabstände zwischen benachbarten Saugöffnungen höchstens 15 Millimeter, vorzugsweise höchstens 10 Millimeter, besonders bevorzugt weniger als 10 Millimeter, bspw. etwa 5 Millimeter betragen.in this connection are the suction holes preferably arranged in a square grid, wherein the grid spacings between adjacent suction openings at the most 15 millimeters, preferably at most 10 millimeters, more preferably less than 10 millimeters, eg. about 5 millimeters.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Saugöffnungen einen Durchmesser von weniger als 1 Millimeter, vorzugsweise von weniger als 0,8 Millimeter, bspw. etwa 0,5 Millimeter, auf.According to one further embodiment of the invention, the suction openings a diameter of less than 1 millimeter, preferably less as 0.8 millimeters, for example, about 0.5 millimeters, on.
Durch diese Maßnahmen kann die Saugwirkung des Vakuumtisches derart verbessert bzw. angepasst werden, dass auch sehr nachgiebige Werkstücke mit ausreichender Präzision angesaugt werden können, um ein Ausweichen des Werkstückes im Bereich der Schneidstelle zu vermeiden.By these measures the suction effect of the vacuum table can be improved or adapted in this way be sucked that also very yielding workpieces with sufficient precision can be to avoid the workpiece in the area of the cutting point to avoid.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner im Bereich des Niederhalters eine Ausströmöffnung zum Ausströmen von Druckluft in Richtung auf das Werkstück vorgesehen.In Advantageous development of the invention is also in the field the hold-down a discharge opening to escape provided by compressed air in the direction of the workpiece.
Diese Maßnahme unterstützt eine Niederhaltung des Werkstücks im Bereich der Schnittstelle, wodurch einem Ausweichen des Werkstückes weiter entgegengewirkt wird.These measure supports a holddown of the workpiece in the area of the interface, whereby a deflection of the workpiece further counteracted becomes.
Die Schneideinheit ist in bevorzugter Ausführung der Erfindung mittels einer elektronischen Steuereinheit in drei Linearachsen und um eine Drehachse automatisch gesteuert bewegbar.The Cutting unit is in a preferred embodiment of the invention by means of an electronic control unit in three linear axes and one Rotary axis automatically controlled movable.
Auf diese Weise können unterschiedliche Materialstärken automatisch berücksichtigt werden und gleichzeitig auch gekrümmte Schnitte erzeugt werden, indem die Schneideinheit jeweils in eine geeignete Winkelposition gesteuert wird.On this way you can different material thicknesses automatically taken into account and at the same time curved cuts are generated, by the cutting unit in each case in a suitable angular position is controlled.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Schärfstation Markierungsmittel zum Erzeugen von Markierungen auf den Werkstücken auf.According to one further embodiment of the invention, the sharpening station Marking means for generating markings on the workpieces.
An einer jeweils nachgeordneten Schneidstation kann dann mit zugeordneten Sensormitteln eine korrekte Positionierung der Werkstücke vorgenommen werden.At a respective downstream cutting station can then with assigned Sensor means carried out a correct positioning of the workpieces become.
Dies ermöglicht eine korrekte Positionierung der Werkstücke für den Schneidvorgang auf besonders einfache und präzise Weise. Auch eine automatische Positionierung oder eine automatische Korrektur von Positionierfehlern ist möglich. Bei den Markierungsmitteln kann es sich um im Stand der Technik grundsätzlich bekannte Mittel handeln, wie eine Markierungseinrichtung mittels Tintenstrahldrucktechnik oder mittels Lasertechnik.This allows a correct positioning of the workpieces for the cutting process on especially simple and accurate Wise. Also an automatic positioning or an automatic Correction of positioning errors is possible. At the markers they may be agents known in the art in principle, as a marking device by means of inkjet printing technology or using laser technology.
Auf derartige Markierungen kann ggf. verzichtet werden, wenn Endlosmaterial (z.B. Rollenmaterial) verarbeitet wird. Dies ist deshalb besonders bevorzugt.On Such markings may possibly be omitted if continuous material (e.g., roll material). This is therefore particularly preferred.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It It is understood that the above features not only in the specified combination, but also in others Combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of a preferred embodiment with reference on the drawing. Show it:
In
Die
Vorrichtung
In
geeigneter Weise auf seine Qualität kontrolliertes Rohmaterial
wird zunächst
auf die Schärfstation
Dabei erfolgt das Schärfen ins Volle auf einer harten, ebenen Unterlage, ohne dass das Material vollständig durchtrennt wird.there the sharpening takes place in full on a hard, level surface, without the material completely cut through becomes.
Zusätzlich weist
die Schärfstation
Die
Werkstücke
werden nach dem Schärfen vorzugsweise
mittels einer geeigneten Transporteinrichtung in Richtung des Pfeiles
Durch
den Schneidvorgang entstehen einzelne vollständig automatisch bearbeitete
Werkstücke,
die an der nachgeordneten Entnahmestation
In
Im
Unterschied zu der Ausführung
gemäß
Zusätzlich sind
in
Der
Aufbau einer Schärfstation
wird nunmehr an Hand der
In
Der
Vakuumtisch
Zum
Schärfen
der Werkstücke
ist eine in
Hierzu
sind gemäß
Zur
automatischen Steuerung der Position der Schärfeinheit
In
Der
Aufbau des Vakuumtisches
Wie
bereits erwähnt,
ist die Auflagefläche
Die
Auflagefläche
Wie
aus
Somit
können
sämtliche
Saugöffnungen
jeweils einer Zone qik gemeinsam mit einem
bestimmten Unterdruck beaufschlagt werden, während die übrigen Zonen mit einem anderen
Unterdruck betrieben werden können
(die Trennlinien in
Die
Zone q12 ist über ein erstes Ventil
In
entsprechender Weise sind die übrigen Zonen
jeweils über
zwei Ventile mit der ersten bzw. zweiten Vakuumpumpe verbunden.
So ist bspw. die benachbarte Zone q22 über ein
Ventil
Auf
diese Weise kann die Saugleistung sämtlicher sechzehn Zonen qik
gezielt gesteuert werden. Vorzugsweise erfolgt dies so, dass die
Zone, oberhalb derer sich die Schärfeinheit
Dies
hat zur Folge, dass die Saugkammer
Die
Steuerung der Magnetventile erfolgt vorzugsweise über die
automatische Steuereinheit
Es
versteht sich, dass natürlich
die einzelnen Zonen qik auch kleiner ausgebildet sein können, um eine
gezieltere Anpassung der erhöhten
Saugleistung in Abhängigkeit
von der Position der Schärfeinheit
Die
Schärfeinheit
Die
Niederhalter können,
wie durch Stellmittel
Die
Schärfeinheit
Zusätzlich ist
an den Niederhalter
In
Sämtliche
Versorgungsleitungen (Druckluft und elektrische Leitungen) können, wie
in
Erfindungsgemäß wird ein automatisches Schärfen und Schneiden von Werkstücken ermöglicht. Dabei können einerseits lappenarti ge Werkstücke, wie bspw. Lederstücke verarbeitet werden. Andererseits kann nachgiebiges Endlosmaterial, etwa Rollenmaterial, verarbeitet werden, um auf besonders einfache und kostengünstige Weise beispielsweise Kunstlederstücke, wie sie etwa als Bezug für Armaturenbretter benötigt werden, automatisch herstellen zu können.According to the invention is a automatic sharpening and cutting workpieces allows. It can on the one hand, rag-like workpieces, such as leather pieces are processed. On the other hand, compliant endless material, For example, roll material can be processed to be particularly simple and cost-effective For example, artificial leather pieces, as for example as a reference for dashboards needed be able to produce automatically.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110701 |