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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erstellung eines Datensatzes zur maschinellen Bearbeitung von Werkstücken unter Vermessung von Flächenpunkten auf einer ebenen Fläche, wobei die Koordinaten der zu vermessenden, Begrenzungslinien bestimmenden Flächenpunkte bezüglich zweier auf die Fläche projizierter Koordinatenachsen eines Bezugskoordinatensystems gemessen werden.
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Beim Einsatz vergleichsweise großflächiger Verkleidungselemente, beispielsweise von Keramikfliesen, ergeben sich Verlegungsschwierigkeiten, wenn es gilt, vorgegebene Wandstrukturierungen, wie äußere Wandbegrenzungen, vor- und einspringende Wandteile, Durchbrüche für unterschiedliche Installationen oder Wandöffnungen zu berücksichtigen, weil in diesen Fällen die Verkleidungselemente entsprechend den strukturbedingten Begrenzungslinien zugeschnitten und bearbeitet werden müssen, was zunächst einer Vermessung der die Begrenzungslinien bestimmenden Flächenpunkte der zu verkleidenden Wand und dann einer Übertragung der Messpunkte auf die zuzuschneidenden Verkleidungselemente bedarf, bevor die Verkleidungselemente vorgegebener Größe bearbeitet werden können. Diese Schwierigkeiten treten nicht nur bei der Verkleidung von Wänden, Böden oder Decken, sondern überall dort auf, wo Werkstücke entsprechend gegebener Begrenzungslinien zugeschnitten und bearbeitet werden müssen, wie dies z. B. auch für Arbeitsplatten gilt.
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Zum einfacheren Vermessen von Flächenpunkten, insbesondere einer Wand, ist es bekannt, auf die Fläche die Koordinatenachsen eines Bezugskoordinatensystems zu projizieren, um die Koordinaten eines Flächenpunkts in Richtung der Achsen des Bezugskoordinatensystems zu messen. Hierfür kommen vorteilhaft Lasersysteme zum Einsatz, mit deren Hilfe ein Achsenkreuz aus einer horizontalen und einer vertikalen Achse auf die Fläche projiziert wird. Damit kann aber lediglich die Vermessung von Flächenpunkten vereinfacht werden, nicht aber das Bearbeiten von Werkstücken entlang von durch solche Flächenpunkte bestimmten Begrenzungslinien.
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Um insbesondere den Weg einer Drahtelektrode einer Funkenerosionsvorrichtung für die Bearbeitung eines Werkstücks vorgeben zu können, ist es bekannt (
DE 41 05 291 A1 ), diesen Weg bestimmende Punkte aus einem Konstruktionsplan auf einem Bildschirm in Bezug auf ein Bezugskoordinatensystem anzuzeigen bzw. durch Eingabe von Koordinaten festzulegen, um diese Punkte miteinander entsprechend dem zu wählenden Werkzeugvorschub zu verbinden, und zwar anhand von Rechenprogrammen für den jeweiligen geometrischen Verlauf der Verbindungslinien zwischen den Konstruktionspunkten. Aus dem errechneten Verlauf der Verbindungslinien zwischen den Konstruktionspunkten werden dann Datensätze zur Steuerung der Drahtelektrode erstellt und an die Funkenerosionsvorrichtung weitergeleitet. Dieses bekannte Verfahren dient allerdings nur zur Übernahme und Verarbeitung vorgegebener Werkstückdaten für die Steuerung einer Bearbeitungsmaschine.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe das Zuschneiden und Bearbeiten von Werkstücken in Abhängigkeit von einer durch Flächenpunkte bestimmten geometrischen Form einer ebenen Fläche verbessert werden kann.
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Ausgehend von einem Verfahren der eingangs geschilderten Art zur Erstellung eines Datensatzes zur maschinellen Bearbeitung von Werkstücken löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass auf einem Bildschirm mit das Bezugskoordinatensystem abbildenden Koordinatenachsen den zu vermessenden Flächenpunkten entsprechende Bildpunkte in den jeweiligen Quadranten des Koordinatensystems eingegeben und den eingegebenen Bildpunkten die gemessenen Koordinaten zugeordnet werden, dass anhand der eingegebenen Koordinaten die Bildpunkte in ihrer Lage bezüglich der Koordinatenachsen auf dem Bildschirm maßstäblich angezeigt werden und dass nach einer Eingabe der entsprechend der Begrenzungslinien zu verbindenden Bildpunkte ein Datensatz zur maschinellen Bearbeitung von in ihrer Umrissform durch die Begrenzungslinien bestimmten Werkstücken erstellt wird.
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Zufolge dieser Maßnahmen entfällt die Notwendigkeit, die vermessenen Flächenpunkte in ihrer gegenseitigen Lage von Hand aus auf die zu bearbeitenden Werkstücke zu übertragen, weil programmbedingt aus den bezüglich eines Bezugskoordinatensystems gemessenen Koordinaten der Flächenpunkte ein Datensatz zur maschinellen Bearbeitung der Werkstücke erstellt wird, die demnach nur mehr in einer entsprechenden Werkzeugmaschine bearbeitungsgerecht aufgespannt werden müssen, um in Abhängigkeit vom eingegebenen Datensatz bearbeitet zu werden. Das Bearbeiten der Werkstücke in einer Werkstatt und nicht vor Ort vereinfacht nicht nur die Handhabung vor Ort, sondern genügt auch hohen Ansprüchen an die Fertigungsgenauigkeit. Das Vermessen der Flächenpunkte, die die für das Zuschneiden und Bearbeiten der Werkstücke maßgebenden Begrenzungslinien bestimmen, sowie die Eingabe dieser Flächenpunkte zur programmbedingten Erstellung eines Datensatzes für die maschinelle Bearbeitung der Werkstücke entlang der durch die Flächenpunkte bestimmten Begrenzungslinien ist einfach und bedarf keiner besonderen Vorkenntnisse. Es brauchen ja nur die zu vermessenden Flächenpunkte in ihrer Quadrantenlage bezüglich des auf die Fläche projizierten Bezugskoordinatensystems in grober Annäherung in dem auf dem Bildschirm wiedergegebenen Koordinatensystem durch eine entsprechende Eingabe abgebildet und diesen Bildpunkten die bezüglich des projizierten Bezugskoordinatensystems gemessenen Koordinaten aufforderungsgemäß zugeordnet zu werden, um ein maßstäbliches Abbild der vermessenen Flächenpunkte zu erhalten. Die auf dem Bildschirm angezeigten Bildpunkte sind dann nur mehr entsprechend den zu beachtenden Begrenzungslinien zu verbinden, damit durch das eingesetzte Programm ein vollständiger Datensatz für die maschinelle Bearbeitung der Werkstücke entlang der über die Bildpunkte bestimmten Begrenzungslinien erstellt werden kann. Als Bildschirme können vorteilhaft Touchscreens eingesetzt werden, weil die angenäherte Eingabe von Bildpunkten durch ein Antippen des Touchscreens in einfacher Weise vorgenommen werden kann. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Eingaben über eine Mausbedienung vorzunehmen.
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Im Allgemeinen werden die durch die vermessenen Flächenpunkte bestimmten Begrenzungslinien einen geraden Verlauf aufweisen, was jedoch keineswegs zwingend ist. Verlaufen die Begrenzungslinien zwischen zwei vermessenen Flächenpunkten entlang einer ebenen, geometrisch definierten Figur, beispielsweise entlang eines Kreisbogens, so kann der Verlauf der Begrenzungslinien in Bezug auf einzelne Bildpunkte aus abgespeicherten, geometrisch definierten Linienzügen gewählt werden, die eine geglättete Verbindungslinie von gemessenen Zwischenpunkten einschließen.
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Insbesondere bei Wand, Boden- oder Deckenverkleidungen können großflächigere, aber in ihrer Größe beschränkte Verkleidungselemente zum Einsatz kommen, sodass die Verkleidung aus mehreren, sich ergänzenden Verkleidungselementen zusammengesetzt werden muss. Dies bedeutet, dass die Aufteilung auf mehrere Werkstücke bei der Erstellung der Datensätze für die maschinelle Bearbeitung dieser Werkstücke zu berücksichtigen ist. Da im Allgemeinen eine sich an den Begrenzungslinien orientierende Aufteilung der Werkstücke über die vermessene Fläche gefordert wird, kann über die am Bildschirm abgebildete Fläche ein gegenüber den maßstäblich angezeigten Bildpunkten und Begrenzungslinien ausgerichteter, Stoßfugen zwischen den zu bearbeitenden Werkstücken bestimmender Raster gelegt werden, wobei anhand der Rasterlinien die für die maschinelle Werkstückbearbeitung erforderlichen Datensätze erstellt werden. Dabei kann die Fugenbreite zwischen den bei ihrer Verlegung aneinanderstoßenden Werkstücken ohne weiteres vorgegeben werden, wie es auch möglich ist, Gehrungsstöße, Fasen u. dgl. bei der Erstellung der Datensätze programmgemäß zu berücksichtigen.
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Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Draufsicht auf eine zu vermessende ebene Fläche einer Wand,
- 2 einen Bildschirm zur Abbildung der ebenen Wandfläche mit zum Teil abgebildeten Flächenpunkten,
- 3 eine der 2 entsprechende Darstellung eines Bildschirms mit der vollständig abgebildeten Wand und
- 4 die zur Verkleidung der Wandfläche nach der 1 entsprechend den mit Hilfe der Wandflächenabbildung auf dem Bildschirm erstellten Datensätzen maschinell bearbeiteten Werkstücken in Form von zugeschnittenen Verkleidungsplatten.
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Die in der 1 dargestellte ebene Fläche 1 einer zu verkleidenden Wand weist beispielsweise eine Türöffnung 2, eine Fensteröffnung 3 sowie einen Durchbruch 4, z. B. für einen Geräteanschluss auf, und wird durch einen Boden 5, zwei Seitenwände 6 sowie eine Decke 7 begrenzt, wobei einer der beiden Seitenwände 6 ein vom Boden 5 aufragender Sockel 8 vorgelagert ist. Zur Vermessung der die Begrenzungslinien der Fläche 1, der Türöffnung 2, der Fensteröffnung 3 des Durchbruchs 4 und des Sockels 8 bestimmenden Flächenpunkte werden auf die Fläche 1 zwei aufeinander senkrecht stehende Koordinatenachsen X und Y eines Bezugskoordinatensystems projiziert. Es können somit in vergleichsweise einfacher Weise die X-Koordinaten und die Y-Koordinaten der einzelnen Flächenpunkte gemessen werden, weil ja lediglich die Abstände der Flächenpunkte zur X- Achse und zur Y-Achse zu bestimmen sind.
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In der 2 ist ein Bildschirm 9 in Form eines Touchscreens dargestellt, auf dem das auf die Fläche 1 projizierte Bezugskoordinatensystem durch eine x- und eine y-Koordinatenachse abgebildet ist. Um einen Flächenpunkt A der Fläche 1 auf dem Bildschirm 9 abzubilden, wird auf dem Bildschirm 9 in dem Quadranten der Koordinatenachsen x, y, der dem den Flächenpunkt A beinhaltenden Quadranten des auf die Fläche 1 projizierten Bezugskoordinatensystems entspricht, ein beliebiger Bildpunkt a' eingegeben und diesem Bildpunkt a' die auf der Fläche 1 gemessenen Koordinaten XA und YA zugeordnet. Aufgrund der Eingabe dieser Koordinaten XA und YA wird der Flächenpunkt A auf dem Bildschirm 9 programmbedingt maßstäblich als Bildpunkt a abgebildet, wie dies in der 2 angedeutet ist. Die bereits abgebildeten Bildpunkte b und c, die den Flächenpunkten B und C auf der Fläche 1 entsprechen, können miteinander und mit dem Bildpunkt a entsprechend den durch Flächenpunkte A, B, C bestimmten Begrenzungslinien verbunden werden.
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In der 3 ist die vollständige Abbildung der ebenen Fläche 1 mit allen Begrenzungslinien auf dem Bildschirm 9 angedeutet. Hinsichtlich der Abbildung des Durchbruchs 4, der durch eine Kreisform bestimmt wird, kann in vorteilhafter Weise zunächst der den Mittelpunkt des Umrisskreises bestimmende Flächenpunkt M über die Koordinaten XM und YM vermessen und auf dem Bildschirm 9 als Bildpunkt m maßstäblich abgebildet werden, um diesem Bildpunkt m aus abgespeicherten, geometrisch definierten Linienzügen einen Kreis mit einem bestimmten Radius zuzuordnen, der in der 3 maßstäblich abgebildet wird.
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Aufgrund der geschilderten Abbildung der Fläche 1 mit allen maßgebenden Flächenpunkten und Begrenzungslinien kann in vergleichsweise einfacher Weise über ein entsprechendes Auswerteprogramm ein Datensatz zur maschinellen Bearbeitung von in ihrer Umrissform durch die Flächenpunkte und Begrenzungslinien bestimmten Werkstücke erstellt werden. Da üblicherweise die Wandverkleidung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht aus einer einzigen Wandplatte gefertigt, sondern aus mehreren Wandplatten zusammengesetzt wird, ist es von Vorteil, wenn die Aufteilung der Fläche 1 auf mehrere Werkstücke auf dem Bildschirm 9 vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck kann über die am Bildschirm 9 abgebildete Fläche ein gegenüber den maßstäblich angezeigten Bildpunkten und Begrenzungslinien ausgerichteter, Stoßfugen zwischen den zu bearbeitenden Werkstücken bestimmender Raster gelegt werden, anhand dessen Rasterlinien 10 die für die maschinelle Werkstückbearbeitung erforderlichen Datensätze erstellt werden. Die Rohmaße der unbearbeiteten Werkstücke, üblicherweise Verkleidungsplatten, liegen ja vor, sodass die Rasterlinien 10 auf dem Bildschirm 9 in Abhängigkeit von der Größe der Werkstückrohmaße vorgegeben werden können. Programmbedingt können dabei allfällige Fugenbreiten, Gehrungsstöße und dgl. bei der Erstellung der Datensätze für die maschinelle Bearbeitung berücksichtigt werden.
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In der 4 sind die gemäß den in der 3 eingezeichneten Rasterlinien 10 gefertigten Werkstücke 11 in Form entsprechender Plattenzuschnitte dargestellt, die vorgefertigt auf die Baustelle transportiert und dort entsprechend versetzt werden können.
