DE102019104649A1

DE102019104649A1 - Support bar capture on flatbed machine tools

Info

Publication number: DE102019104649A1
Application number: DE102019104649.1A
Authority: DE
Inventors: Jens Ottnad; Manuel Kiefer; Benjamin Schwarz; Willi Pönitz
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Current assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: DE102019104649B4

Abstract

Ein Verfahren zum Erfassen der Lage mindestens eines Auflagestegs (23) in einer Anordnung (17) von Auflagestegen (23) einer Palette (7) wird vorgeschlagen. Dabei ist die Palette zur Verwendung mit einer Flachbettwerkzeugmaschine (1), insbesondere einer Laserschneid- oder Stanz-Flachbettwerkzeugmaschine, vorgesehen. Gemäß dem Verfahren wird die Palette (7) mit räumlich strukturiertem Licht beleuchtet. Das Licht erzeugt ein Beleuchtungsmuster auf der Palette (7), das mindestens einen beleuchteten Bereich (31_1, 31_2,...) pro Auflagesteg (23), dessen Lage zu erfassen ist, umfasst, wobei die beleuchteten Bereiche (31_1, 31 2,...) der Auflagestege (23) an unterschiedlichen Abschnitten entlang eines jeden Auflagestegs (23) erzeugt werden und entlang eines jeden Auflagestegs (23) durch Endpositionen (P) begrenzt werden. Es wird ferner ein Bild (33) der beleuchteten Auflagestege (23) aus einer vorgegebenen zentralen Aufnahmerichtung (19) bezüglich der Palette (7) aufgenommen. Im aufgenommenen Bild (33) werden die Endpositionen (P) der beleuchteten Bereiche (31_1, 31_2,...) bestimmt und die Lage des mindestens einen Auflagestegs (23) aus der Distanz zwischen Endpositionen (P) von beleuchteten Bereichen (31_1, 31_2,...) benachbarter Auflagestege (23) abgeleitet.A method for detecting the position of at least one support web (23) in an arrangement (17) of support webs (23) of a pallet (7) is proposed. The pallet is intended for use with a flat bed machine tool (1), in particular a laser cutting or punching flat bed machine tool. According to the method, the pallet (7) is illuminated with spatially structured light. The light generates an illumination pattern on the pallet (7), which comprises at least one illuminated area (31_1, 31_2, ...) per support web (23), the position of which is to be detected, the illuminated areas (31_1, 31 2, ...) the support webs (23) are generated at different sections along each support web (23) and are limited along each support web (23) by end positions (P). An image (33) of the illuminated support webs (23) is also recorded from a predetermined central recording direction (19) with respect to the pallet (7). In the recorded image (33), the end positions (P) of the illuminated areas (31_1, 31_2, ...) and the position of the at least one support web (23) are determined from the distance between end positions (P) of illuminated areas (31_1, 31_2 , ...) derived from adjacent support webs (23).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auflagestegerfassung bei einer Flachbettmaschine und eine Flachbettwerkzeugmaschine, insbesondere Laserschneid- oder Stanz-Flachbettwerkzeugmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erfassung der Lage mindestens eines Auflagestegs in einer Anordnung von Auflagestegen einer Palette, die zur Verwendung mit einer Flachbettwerkzeugmaschine vorgesehen ist.The present invention relates to a method for support bar detection in a flat bed machine and a flat bed machine tool, in particular a laser cutting or punching flat bed machine tool. In particular, the invention relates to the detection of the position of at least one support web in an arrangement of support webs of a pallet which is provided for use with a flat bed machine tool.

Flachbettwerkzeugmaschinen, insbesondere Laserschneid- oder Stanz-Flachbettwerkzeugmaschinen, weisen üblicherweise einen Maschinenbereich auf, in dem die (Laser-) Bearbeitung stattfindet. Dem Maschinenbereich sind vor und optional nachgelagerte Ablagebereiche für das Rohmaterial und/oder das Schnittgut zugeordnet. Bei Flachbettwerkzeugmaschinen können zu bearbeitende Materialtafeln (Bleche) dem Maschinenbereich auf einer Palette zugeführt werden. Die Palette ist z. B. Teil eines Palettenwechslers, der einen vorgelagerten Ablagebereich darstellt. Nach der Bearbeitung kann eine große Anzahl von geschnittenen oder gestanzten Werkstücken auf der Palette vorliegen. Die Werkstücke können von der Palette manuell von einem Bediener oder (teil-) automatisiert absortiert werden. Sowohl für den Fertigungsvorgang als auch für den Absortiervorgang ist die relative Lage zwischen hergestelltem Werkstück und stützenden Strukturen auf der Palette von Bedeutung. Eine Palette umfasst eine Anordnung von Auflagestegen, die jeweils aufgereihte Auflagebereiche ausbilden. Die Auflagestege verlaufen üblicherweise parallel zueinander und sind in ihrem Abstand zueinander einstellbar an einem Rahmen befestigt. So ist es möglich, die Anordnung der Auflagestege einer Palette je nach Bedarf zu konfigurieren. Ferner erlauben es moderne Schachtelansätze, eine Belegung einer zu bearbeitenden Metalltafel mit auszuschneidenden Werkstücken in Abhängigkeit von einer vorliegenden Auflagestegkonfiguration festzulegen. Insbesondere werden dabei die Werkstücke hinsichtlich der Auflagebereiche ausgerichtet. Ausgangspunkt für eine auf die Auflagebereiche abgestimmte Tafelbelegung ist die Kenntnis der zur Verwendung vorgesehenen Auflagestegkonfiguration.Flat bed machine tools, in particular laser cutting or punching flat bed machine tools, usually have a machine area in which the (laser) processing takes place. Storage areas for the raw material and / or the cut material are assigned to the machine area upstream and optionally downstream. In flatbed machine tools, sheets of material (sheets) to be processed can be fed to the machine area on a pallet. The range is z. B. Part of a pallet changer, which represents an upstream storage area. After machining, there may be a large number of cut or punched workpieces on the pallet. The workpieces can be sorted from the pallet manually by an operator or (partially) automatically. The relative position between the manufactured workpiece and the supporting structures on the pallet is important both for the production process and for the sorting process. A pallet comprises an arrangement of support webs which each form lined up support areas. The support webs usually run parallel to one another and are fastened to a frame so as to be adjustable in their distance from one another. It is thus possible to configure the arrangement of the support bars on a pallet as required. Furthermore, modern box approaches make it possible to define an allocation of a metal sheet to be processed with workpieces to be cut out as a function of an existing support web configuration. In particular, the workpieces are aligned with regard to the support areas. The starting point for board allocation tailored to the support areas is knowledge of the support web configuration intended for use.

Die Stegbelegung kann beispielsweise mittels einer Abstandssensorik innerhalb des Maschinenbereichs vermessen werden. Ist die Abstandssensorik zum Beispiel an einem Schneidkopf der Flachbettwerkzeugmaschine befestigt ist, kann sie mit dem Schneidkopf über die Auflagestege neben der für die Bearbeitung bereitliegenden Tafel und gefahren werden.The web occupancy can for example be measured by means of a distance sensor system within the machine area. If the distance sensor system is attached to a cutting head of the flat bed machine tool, for example, it can be moved with the cutting head over the support webs next to the sheet ready for processing.

Einem Aspekt dieser Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisierbares Verfahren zur Bestimmung einer Auflagestegkonfiguration anzugeben.One aspect of this disclosure is based on the object of specifying an automatable method for determining a support web configuration.

Zumindest eine dieser Aufgaben wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Flachbettwerkzeugmaschine nach Anspruch 10. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.At least one of these objects is achieved by a method according to claim 1 and by a flat bed machine tool according to claim 10. Further developments are given in the subclaims.

In einem Aspekt weist ein Verfahren zum Erfassen der Lage mindestens eines Auflagestegs in einer Anordnung von Auflagestegen einer Palette, die zur Verwendung mit einer Flachbettwerkzeugmaschine, insbesondere einer Laserschneid- oder Stanz-Flachbettwerkzeugmaschine, vorgesehen ist, die folgenden Schritte auf:

Beleuchten der Palette mit räumlich strukturiertem Licht, das ein Beleuchtungsmuster auf der Palette erzeugt, welches mindestens einen beleuchteten Bereich pro Auflagesteg, dessen Lage zu erfassen ist, umfasst, wobei die beleuchteten Bereiche der Auflagestege entlang eines jeden Auflagestegs durch Endpositionen begrenzt sind,
Aufnehmen eines Bildes der beleuchteten Auflagestege aus einer bezüglich der Palette vorgegebenen Aufnahmerichtung, sodass eine Kalibration des Bildes zur Palette vorliegt,
Bestimmen von Endpositionen der beleuchteten Bereiche im aufgenommenen Bild und
Ableiten der Lage des mindestens einen Auflagestegs aus der Distanz zwischen Endpositionen von beleuchteten Bereichen benachbarter Auflagestege unter Verwendung der Kalibration des Bildes.

In one aspect, a method for detecting the position of at least one support web in an arrangement of support webs of a pallet, which is provided for use with a flat bed machine tool, in particular a laser cutting or punching flat bed machine tool, has the following steps:

Illuminating the pallet with spatially structured light that generates a lighting pattern on the pallet which comprises at least one illuminated area per support web, the position of which is to be detected, the illuminated areas of the support webs being delimited by end positions along each support web,
Acquisition of an image of the illuminated support webs from a recording direction specified in relation to the pallet, so that the image is calibrated to the pallet,
Determining end positions of the illuminated areas in the recorded image and
Deriving the position of the at least one support web from the distance between end positions of illuminated areas of adjacent support webs using the calibration of the image.

In einem weiteren Aspekt weist eine Flachbettwerkzeugmaschine, insbesondere Laserschneid- oder Stanz-Flachbettwerkzeugmaschine, eine Palette mit einem Palettenrahmen und einer Mehrzahl von Auflagestegen auf. Die Auflagestege der Mehrzahl von Auflagestegen sind mit einstellbaren Abständen zueinander im Palettenrahmen befestigt. Die Flachbettwerkzeugmaschine weist ferner eine Beleuchtungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Palette mit räumlich strukturiertem Licht zu beleuchten, das ein Beleuchtungsmuster auf der Palette erzeugt, welches mindestens einen beleuchteten Bereich pro Auflagesteg, dessen Lage zu erfassen ist, umfasst. Die beleuchteten Bereiche benachbarter Auflagestege sind an unterschiedlichen Abschnitten entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege in der Oberflächenebene angeordnet. Ferner umfasst die Flachbettwerkzeugmaschine eine Bildaufnahmevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Bild der beleuchteten Auflagestege aus einer vorgegebenen Aufnahmerichtung aufzunehmen, sodass eine Kalibration des Bildes zur Palette vorliegt. Des Weiteren umfasst die Flachbettwerkzeugmaschineeine Auswertevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Endpositionen der beleuchteten Bereiche im aufgenommenen Bild zu bestimmen und die Lage des mindestens einen Auflagestegs aus der Distanz von Endpositionen von beleuchteten Bereichen benachbarter Auflagestege abzuleiten, wobei die Kalibration des Bildes zur Palette verwendet wird.In a further aspect, a flat bed machine tool, in particular a laser cutting or punching flat bed machine tool, has a pallet with a pallet frame and a plurality of support webs. The support webs of the plurality of support webs are attached to one another in the pallet frame at adjustable distances from one another. The flatbed machine tool also has a lighting device that is designed to illuminate the pallet with spatially structured light that generates a lighting pattern on the pallet that includes at least one illuminated area per support web whose position is to be detected. The illuminated areas of adjacent support webs are arranged at different sections along a main direction of extent of the support webs in the surface plane. Furthermore, the flatbed machine tool comprises an image recording device which is designed to record an image of the illuminated support webs from a predetermined recording direction so that the image is calibrated with respect to the pallet. Of Furthermore, the flatbed machine tool comprises an evaluation device which is designed to determine end positions of the illuminated areas in the recorded image and to derive the position of the at least one support web from the distance of end positions of illuminated areas of adjacent support webs, the calibration of the image being used for the pallet.

Hierin bedeutet die Kalibration eines Bildes zur Palette, dass aus Abständen im Bild auf reale Abstände abgeleitet werden können. Dazu können geometrische Parameter wie die Aufnahmerichtung verwendet werden. So kann insbesondere für eine schräg bezüglich der Aufnahmerichtung verlaufende Ebene wie die Oberflächenebene der Palette eine entsprechende Entzerrung der Bilddaten vorgenommen werden oder bei der Auswertung des Bildes berücksichtigt werden.Here the calibration of an image to the pallet means that real distances can be derived from distances in the image. Geometric parameters such as the direction of exposure can be used for this purpose. Corresponding rectification of the image data can thus be undertaken, in particular for a plane that runs obliquely with respect to the recording direction, such as the surface plane of the pallet, or can be taken into account in the evaluation of the image.

Die Lage eines Auflagestegs kann durch die Abstände zwischen benachbarten Auflagesteg definiert sein. Insbesondere die äußersten Auflagestege der Anordnung können durch den Abstand eines der Auflagestege zu einem Seitenabschnitt eines Palettenrahmens, der im Wesentlichen parallel zu den Auflagestegen verläuft, definiert sein. Die Abstände können bevorzugt besondere orthogonal zu einer Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege in die Oberflächenebene gemessen werden.The position of a support web can be defined by the distances between adjacent support webs. In particular, the outermost support webs of the arrangement can be defined by the distance between one of the support webs and a side section of a pallet frame that runs essentially parallel to the support webs. The distances can preferably be measured particularly orthogonally to a main direction of extent of the support webs in the surface plane.

In einigen Ausführungsformen des Verfahrens bilden Auflagebereiche der Auflagestege eine Oberflächenebene der Palette aus. Eine Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege (z. B. die Längsachse von streifenförmigen oder stabförmigen Auflagestegen) verläuft in der Oberflächenebene. Die Auflagestege erstrecken sich in der Haupterstreckungsrichtung z. B. streifenförmig oder stabförmig und sind parallel zueinander angeordnet. Die beleuchteten Bereiche erstrecken sich bevorzugt bis zur Oberflächenebene, so dass für jeden der Auflagestege eine obere Endposition im Bereich der Oberflächenebene liegt. Das Verfahren umfasst dann ferner die Schritte: Erzeugen der der oberen Endpositionen der beleuchteten Bereiche benachbarter Auflagestege versetzt entlang der Haupterstreckungsrichtung; Bestimmen der oberen Endpositionen der beleuchteten Bereiche im aufgenommenen Bild; und Ableiten der Lage des mindestens einen Auflagestegs in der Palette aus der Distanz der oberen Endpositionen von beleuchteten Bereichen benachbarter Auflagestege, wobei die Distanz in der Haupterstreckungsrichtung gemessen wird. Die Lagen werden dabei unter Verwendung der Kalibrierung, insbesondere der Orientierung der vorgegebenen Aufnahmerichtung bezüglich der Oberflächenebene abgeleitet.In some embodiments of the method, support areas of the support webs form a surface plane of the pallet. A main direction of extent of the support webs (for example the longitudinal axis of strip-shaped or rod-shaped support webs) runs in the surface plane. The support webs extend in the main direction z. B. strip-shaped or rod-shaped and are arranged parallel to each other. The illuminated areas preferably extend up to the surface plane, so that an upper end position for each of the support webs lies in the area of the surface plane. The method then further comprises the following steps: generating the upper end positions of the illuminated areas of adjacent support webs offset along the main direction of extent; Determining the upper end positions of the illuminated areas in the recorded image; and deriving the position of the at least one support web in the pallet from the distance of the upper end positions of illuminated areas of adjacent support webs, the distance being measured in the main direction of extent. The positions are derived using the calibration, in particular the orientation of the specified recording direction with respect to the surface plane.

In einigen Ausführungsformen bildet das räumlich strukturierte Licht im Bild für jeden Auflagesteg mindestens eine obere Endposition im Bereich der Oberflächenebene aus, die in ihrer Position in der Haupterstreckungsrichtung nicht mit einer oberen Endposition eines benachbarten Auflagestegs zusammenfällt. Die Beleuchtung der Palette erfolgt z. B. mit einer Lichtquelle, insbesondere einer Laserlichtquelle, die räumlich versetzt von der vorgegebenen Aufnahmerichtung angeordnet ist.In some embodiments, the spatially structured light in the image forms at least one upper end position in the area of the surface plane for each support web, the position of which in the main direction of extent does not coincide with an upper end position of an adjacent support web. The pallet is lit for. B. with a light source, in particular a laser light source, which is arranged spatially offset from the predetermined recording direction.

In einigen Ausführungsformen des Verfahrens wird das Beleuchtungsmuster mit einem Laserstrahl erzeugt, der mindestens eine, insbesondere geradlinige, Laserbeleuchtungslinie auf einer der Palette zugeordneten (z. B. durch Auflagebereiche der Auflagestege definierten) Oberflächenebene erzeugt. Die Oberflächenebene verläuft optional unter einem Winkel größer 20° zur vorgegebenen zentralen Aufnahmerichtung. Die Laserbeleuchtungslinie kann beispielsweise (quasi-stationär für den Zeitraum einer Bildaufnahme) mit einem Laserstrahl erzeugt werden, der wiederholt entlang einer Trajektorie über die Oberflächenebene geführt wird. Insbesondere kann die Trajektorie geradlinig in der Oberflächenebene verlaufen. Eine gerade Laserlinie kann unter einem Winkel in einem Bereich von 10° bis 80°, insbesondere in einem Bereich von 20° bis 70°, z. B. unter 30°, 45° oder 60°, zu einer Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege in die Oberflächenebene verlaufen. Eine Laserbeleuchtungslinie kann ferner mit einem, insbesondere in einer Ebene, aufgefächerten Laserstrahl erzeugt werden.In some embodiments of the method, the illumination pattern is generated with a laser beam which generates at least one, in particular straight, laser illumination line on a surface plane assigned to the pallet (e.g. defined by the support areas of the support webs). The surface plane optionally runs at an angle greater than 20 ° to the specified central recording direction. The laser illumination line can for example be generated (quasi-stationary for the period of an image recording) with a laser beam which is repeatedly guided along a trajectory over the surface plane. In particular, the trajectory can run in a straight line in the surface plane. A straight laser line can be at an angle in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 °, e.g. B. at 30 °, 45 ° or 60 °, to a main direction of extent of the support webs in the surface plane. A laser illumination line can also be generated with a laser beam that is fanned out, in particular in one plane.

Allgemein kann die Beleuchtung der Palette mit einer Lichtquelle, insbesondere einer Laserlichtquelle, erfolgen, die räumlich versetzt zur vorgegebenen zentralen Aufnahmerichtung angeordnet ist. Die vorgegebene Aufnahmerichtung kann unter einem Winkel größer 0° zu einem Normalenvektor einer durch Auflagebereiche der Auflagestege definierten Oberflächenebene der Palette verlaufen. So kann der Winkel insbesondere in einem Bereich von 10° bis 80° oder in einem Bereich von 20° bis 70° liegen und optional 30°, 45° oder 60° sein.
Die vorgegebene zentrale Aufnahmerichtung kann unter einem Winkel größer 0° zu einer Oberflächenebene, die einer Normalenrichtung der Palette zugeordnet ist, eingestellt sein, wobei der Winkel insbesondere größer ist als 20°. Ferner kann die Beleuchtungslinie schräg über die Palette verlaufen, beispielsweise von einer Ecke der Palette zur anderen. Eine gerade Beleuchtungslinie kann beispielsweise in der Oberflächenebene unter einem Winkel zwischen 0° und 90°, z. B. unter einem Winkel zwischen 20° und 70°, z. B. unter einem Winkel von 40°, 45°, 50 ° oder 55°, zu einer Haupterstreckungsachse (Längsachse) der Auflagestege verlaufen.In general, the pallet can be illuminated with a light source, in particular a laser light source, which is arranged spatially offset from the predetermined central recording direction. The predetermined receiving direction can run at an angle greater than 0 ° to a normal vector of a surface plane of the pallet defined by the support areas of the support webs. In particular, the angle can be in a range from 10 ° to 80 ° or in a range from 20 ° to 70 ° and optionally be 30 °, 45 ° or 60 °.
The predetermined central receiving direction can be set at an angle greater than 0 ° to a surface plane that is assigned to a normal direction of the pallet, the angle being in particular greater than 20 °. Furthermore, the line of illumination can run obliquely across the pallet, for example from one corner of the pallet to the other. A straight line of illumination can, for example, in the surface plane at an angle between 0 ° and 90 °, e.g. B. at an angle between 20 ° and 70 °, e.g. B. extend at an angle of 40 °, 45 °, 50 ° or 55 ° to a main axis of extent (longitudinal axis) of the support webs.

In einigen Ausführungsformen des Verfahrens erfolgt die Aufnahme des Bildes mit einer Kamera, die räumlich versetzt bezüglich der Palette angeordnet ist. Die Kamera ist insbesondere räumlich versetzt bezüglich einer durch die räumliche Mitte der Palette verlaufenden Normalenrichtung angeordnet. Sie kann beispielsweise an einem Gehäuseabschnitt der Flachbettwerkzeugmaschinebefestigt sein.In some embodiments of the method, the image is recorded with a camera that is spatially offset with respect to the pallet is arranged. The camera is arranged in particular spatially offset with respect to a normal direction running through the spatial center of the pallet. For example, it can be attached to a housing section of the flat bed machine tool.

In einigen Ausführungsformen des Verfahrens wird das Ableiten der Lage des mindestens einen Auflagestegs mithilfe von Triangulation basierend auf der Distanz zwischen entsprechenden Endpositionen von beleuchteten Bereichen durchgeführt. Üblicherweise werden hierzu „obere“ Endpositionen verwendet, die nah an den Auflagebereichen der Auflagestege liegen. Die Distanz wird hierzu in einer Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege (23) in der Oberflächenebene (E) gemessen.In some embodiments of the method, the location of the at least one support web is derived with the aid of triangulation based on the distance between corresponding end positions of illuminated areas. Usually "upper" end positions are used for this, which are close to the support areas of the support webs. The distance is for this in a main direction of extent of the support webs ( 23 ) measured in the surface plane (E).

In einigen Ausführungsformen der Flachbettwerkzeugmaschine ist die Beleuchtungsvorrichtung dazu ausgebildet, mit einem Laserstrahl eine gerade Laserlinie in eine durch Auflagebereiche der Auflagestege definierten Oberflächenebene der Palette zu projizieren, wobei die Laserlinie unter einem Winkel in einem Bereich von 10° bis 80°, insbesondere in einem Bereich von 20° bis 70°, z. B. unter 30°, 45° oder 60°, zu einer Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege verläuft. Die Aufnahmerichtung der Bildaufnahmevorrichtung verläuft z. B. unter einem Winkel größer 0° zu einem Normalenvektor einer durch Auflagebereiche der Auflagestege definierten Oberflächenebene der Palette und wobei der Winkel insbesondere in einem Bereich von 10° bis 80°, insbesondere in einem Bereich von 20° bis 70° liegt und z. B. 30°, 45° oder 60° ist.In some embodiments of the flatbed machine tool, the lighting device is designed to use a laser beam to project a straight laser line into a surface plane of the pallet defined by the support areas of the support webs, the laser line at an angle in a range from 10 ° to 80 °, in particular in one area from 20 ° to 70 °, e.g. B. at 30 °, 45 ° or 60 °, to a main direction of extent of the support webs. The recording direction of the image recording device runs z. B. at an angle greater than 0 ° to a normal vector of a surface plane of the pallet defined by the support areas of the support webs and wherein the angle is in particular in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 ° and z. B. 30 °, 45 ° or 60 °.

In einigen Ausführungsformen der Flachbettwerkzeugmaschine kann eine Beleuchtungsebene durch den Laserstrahl und die Laserlinie aufgespannt werden. Die Bildaufnahmevorrichtung kann dann derart angeordnet sein, dass die Aufnahmerichtung der Bildaufnahmevorrichtung unter einem Winkel in einem Bereich von 10° bis 80°, insbesondere in einem Bereich von 20° bis 70° liegt und z. B. 30°, 45° oder 60° zur Beleuchtungsebene verläuft.In some embodiments of the flat bed machine tool, an illumination plane can be spanned by the laser beam and the laser line. The image recording device can then be arranged such that the recording direction of the image recording device is at an angle in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 ° and z. B. 30 °, 45 ° or 60 ° to the illumination plane.

Allgemein ist bei der Durchführung des Verfahrens die Palette in den beleuchteten Bereichen der Auflagestege nicht mit einem zu bearbeitenden Material belegt. Die Lage eines Auflagestegs kann durch seinen Abstand von einem Seitenabschnitt des Rahmens, der im Wesentlichen parallel zu den Auflagestegen verläuft, definiert sein.In general, when carrying out the method, the pallet is not covered with a material to be processed in the illuminated areas of the support webs. The position of a support web can be defined by its distance from a side section of the frame which runs essentially parallel to the support webs.

In einigen Weiterbildungen der Flachbettwerkzeugmaschine umfassen die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Laserlichtquelle und die Bildaufnahmevorrichtung mindestens eine Kamera. Die Laserlichtquelle und die Kamera können beabstandet an einem Gehäuseabschnitt der Flachbettwerkzeugmaschine und räumlich versetzt bezüglich der Palette angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Auswertevorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet sein.In some developments of the flat bed machine tool, the lighting device comprises at least one laser light source and the image recording device comprises at least one camera. The laser light source and the camera can be arranged at a distance on a housing section of the flat bed machine tool and spatially offset with respect to the pallet. As an alternative or in addition, the evaluation device can be designed to carry out the method described above.

Die hierin beschriebenen Konzepte erlauben es, eine Auflagestegbelegung einer Palette (insbesondere vor dem Ablegen mit einer zu bearbeitenden Tafel) in Echtzeit zu ermitteln. Vor dem Beladen der Palette mit einer zu bearbeitenden Tafel (Rohblechtafel) ist die Palette vollständig frei, so dass die Anordnung der Auflagestege optisch detektierbar ist. Eine Ermittlung der Stegbelegung zu diesem Zeitpunkt hat auf den nachfolgenden üblichen Prozessablauf wie Ablegen der Rohblechtafel und Einfahren der Rohblechtafel in die Flachbettwerkzeugmaschine keinen Einfluss. Sie erlaubt es aber, die Stegkonfiguration bei einem hauptzeitparallelen Schachteln zu berücksichtigen.The concepts described here make it possible to determine a support web occupancy of a pallet (in particular before placing it with a board to be processed) in real time. Before the pallet is loaded with a sheet to be processed (raw sheet metal), the pallet is completely free so that the arrangement of the support bars can be visually detected. A determination of the web occupancy at this point in time has no influence on the usual process sequence that follows, such as depositing the raw sheet metal sheet and moving the raw sheet metal sheet into the flatbed machine tool. However, it allows the web configuration to be taken into account when nesting is parallel to production.

Die hierin vorgeschlagenen Konzepte haben ferner den Vorteil, dass die Rohblechtafel bei der Bearbeitung den gesamten Ablagebereich einer Palette abdecken darf. Denn die Lage der Auflagestege wird vor der Bearbeitung der Rohblechtafel (vor dem Ablegen der Rohblechtafel) erfasst, und nicht während der Bearbeitung der Rohblechtafel wie bei dem bereits erwähnten Abfahren nicht belegter Bereiche der Palette mittels einer Abstandssensorik.The concepts proposed here also have the advantage that the raw sheet metal panel can cover the entire storage area of a pallet during processing. This is because the position of the support webs is recorded before the processing of the raw sheet metal sheet (before the raw sheet metal sheet is put down), and not during the processing of the raw sheet metal sheet, as is the case with the aforementioned moving through unoccupied areas of the pallet by means of a distance sensor.

Des Weiteren kann die hierin vorgeschlagene Erkennung der Auflagestegkonfiguration mit bereits bekannten Methoden zur Erkennung der Auflagestegposition kombiniert werden. Beispielsweise kann sie mit Detektionsansätzen, die auf kapazitiven Ansätzen oder Ultraschall verwendenden Ansätzen basieren, eingesetzt werden. Eine Kombination mit derartigen Methoden zur Erkennung der Auflagestegposition mag insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn aufgrund von einer möglichen Schlackebildung auf den Auflagestegen die Genauigkeit bei dem optischen Erfassen der Lage der Auflagestege reduziert wurde.Furthermore, the detection of the support web configuration proposed here can be combined with already known methods for detecting the support web position. For example, it can be used with detection approaches based on capacitive approaches or approaches using ultrasound. A combination with such methods for recognizing the position of the support webs may be particularly advantageous if the accuracy of the optical detection of the position of the support webs has been reduced due to possible slag formation on the support webs.

Hierin werden Konzepte offenbart, die es erlauben, zumindest teilweise Aspekte aus dem Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ergeben sich weitere Merkmale und deren Zweckmäßigkeiten aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

1 eine schematische räumliche Darstellung einer Palette vor einer Flachbettwerkzeugmaschine,
2 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutlichung geometrischer Parameter,
3 eine perspektivische Skizze zur Verdeutlichung der Beleuchtung einer Palette, die mehrere Auflagestege umfasst,
4 ein schematisches Kamerabild der Palette mit mehreren Auflagestegen gemäß 3,
5 eine weitere perspektivische Skizze der Palette mit mehreren Auflagestegen gemäß 3,
6 eine schematische räumliche Darstellung einer Palette mit von einer Flachbettwerkzeugmaschine erzeugtem Schnittgut und
7 ein Flussdiagram zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Erfassen der Lagen von Auflagestegen.

Concepts are disclosed herein that allow aspects from the prior art to be improved at least in part. In particular, further features and their usefulness emerge from the following description of embodiments with reference to the figures. From the figures show:

1 a schematic spatial representation of a pallet in front of a flatbed machine tool,
2 a schematic sectional view to illustrate geometric parameters,
3 a perspective sketch to illustrate the lighting of a pallet that includes several support bars,
4th a schematic camera image of the pallet with several support webs according to 3 ,
5 another perspective sketch of the pallet with several support webs according to 3 ,
6th a schematic spatial representation of a pallet with cut material produced by a flatbed machine tool and
7th a flow diagram to illustrate the method for detecting the positions of support webs.

1 zeigt eine Flachbettwerkzeugmaschine 1 mit einem Gehäuseabschnitt 3, der einen eine Laserbearbeitung bereitstellenden Maschinenbereich umgibt. Man erkennt ferner einen vorgelagerten Ablagetisch, der zum Vorbereiten und Ablegen von Rohmaterialtafeln dient. Der Ablagetisch ist beispielsweise als ein Palettenwechsler 5 ausgebildet. Auf dem Palettenwechsler 5 befindet sich eine Palette 7 zur Ablage einer zu bearbeitenden Tafel. 1 shows a flat bed machine tool 1 with a housing section 3 , which surrounds a machine area providing laser processing. You can also see a storage table in front, which is used to prepare and deposit sheets of raw material. The storage table is for example a pallet changer 5 educated. On the pallet changer 5 there is a pallet 7th for storing a board to be processed.

Am Gehäuseabschnitt 3 ist eine Kamera 9 angebracht, die für eine bildgebende Erfassung der Palette 7 auf diese ausgerichtet ist. Ferner erkennt man eine Laserlichtquelle 11, mit der eine Laserlinie auf die Palette 7 projiziert werden kann. Beispielsweise wird ein Laserstrahl 13 linear über die Palette 7 von einer Ecke zur diagonal gegenüberliegenden Ecke schnell hin und her bewegt oder es wird ein aufgefächerter Laserstrahl erzeugt. Die Laserlichtquelle 11 und die Kamera 9 sind mit einer Auswertevorrichtung 15 verbunden.On the housing section 3 is a camera 9 attached for imaging the pallet 7th is geared towards this. A laser light source can also be seen 11 with a laser line on the pallet 7th can be projected. For example, a laser beam 13 linear across the pallet 7th moves quickly back and forth from one corner to the diagonally opposite corner or a fanned out laser beam is generated. The laser light source 11 and the camera 9 are equipped with an evaluation device 15th connected.

Die Palette 7 umfasst einen z. B. rechteckigen Palettenrahmen 21. Kurze Seiten des Palettenrahmens 21 werden hierin als Seitenabschnitte 21A, 21B und lange Seiten als Seitenabschnitte 22A, 22B bezeichnet. In 1 liegt der Seitenabschnitt 21A direkt neben einem Einbringbereich des Gehäuseabschnitts 3, durch den die Palette 7 zur Laserbearbeitung in den Maschinenbereich eingefahren werden kann (oder mit dem Schnittgut wieder ausgegeben werden kann).The palette 7th includes a z. B. rectangular pallet frame 21st . Short sides of the pallet frame 21st are referred to herein as side sections 21A , 21B and long sides as side sections 22A , 22B designated. In 1 lies the side section 21A directly next to an introduction area of the housing section 3 through which the palette 7th can be moved into the machine area for laser processing (or can be returned with the cut material).

Die Palette 7 umfasst ferner eine Anordnung 17 von Auflagestegen 23. Die Auflagestege 23 sind am Palettenrahmen 21 an den langen Seitenabschnitten 22A, 22B befestigt. Entsprechend sind die Auflagestege 23 parallel zu den kurzen Seitenabschnitten 21A, 21B des Palettenrahmens 21 ausgerichtet. Die Auflagestege 23 erstrecken sich z. B. streifenförmig oder stabförmig. Eine Haupterstreckungsrichtung der Auflagenstege ist in Y-Richtung gegeben. In 1 sind die Auflagestege als Platten ausgebildet, deren Oberflächen sich in Z-Richtung erstrecken und parallel zueinander angeordnet sind. Eine obere Kante (in 1 gezackt dargestellt) eines jeden Auflagestegs bildet Auflagebereiche zum Ablegen der zu bearbeitenden Rohmaterialtafel aus.The palette 7th further comprises an arrangement 17th of support bars 23 . The support bars 23 are on the pallet frame 21st on the long side sections 22A , 22B attached. The support bars are accordingly 23 parallel to the short side sections 21A , 21B of the pallet frame 21st aligned. The support bars 23 extend z. B. strip-shaped or rod-shaped. A main direction of extent of the support webs is given in the Y direction. In 1 the support webs are designed as plates, the surfaces of which extend in the Z direction and are arranged parallel to one another. An upper edge (in 1 shown jagged) of each support web forms support areas for depositing the raw material sheet to be processed.

Die Kamera 9 und die Laserlichtquelle 11 werden zum Erfassen der Lage der Auflagestege 23 eingesetzt. Das nachfolgend beschriebene Verfahren zum Erfassen der Lage der Auflagestege erfolgt dabei noch bevor eine Rohmaterialtafel auf der Palette 7 abgelegt wird. Eine Rohmaterialtafel ist entsprechend in 1 nicht dargestellt.The camera 9 and the laser light source 11 are used to detect the position of the support bars 23 used. The method described below for detecting the position of the support webs takes place before a raw material sheet is placed on the pallet 7th is filed. A raw material table is accordingly in 1 not shown.

2 verdeutlicht verschiedene geometrische Parameter, die für die Auswertung eingesetzt werden können. 2 ist ein schematischer Schnitt in X-Richtung durch den Aufbau der 1. Die Kamera 9 befindet sich in einer Höhe h_K in Z-Richtung über der Anordnung 17 von Auflagestegen 23. Ferner ist eine Länge 1_P der Palette 7 eingezeichnet, wobei sich der kurze Seitenabschnitt 21A der Palette 7 in einem Abstand d_K in X-Richtung vor der Kamera 9 befindet. Der Palette 7 ist eine Normalenrichtung N zugeordnet. Auflageflächen der Auflagestege bilden eine Oberflächenebene E, die sich in der X-Y-Ebene (Z=0) erstreckt. 2 illustrates various geometric parameters that can be used for the evaluation. 2 is a schematic section in the X direction through the structure of FIG 1 . The camera 9 is located at a height h _K in the Z direction above the arrangement 17th of support bars 23 . Further, a length is _{1P of} the pallet 7th drawn, with the short side section 21A the pallet 7th at a distance d _K in the X direction in front of the camera 9 is located. The pallet 7th a normal direction N is assigned. Support surfaces of the support webs form a surface plane E, which extends in the XY plane (Z = 0).

Zum Erfassen der Palette 7 benötigt die Kamera 9 einen Öffnungswinkel σv, wobei eine Aufnahmerichtung 19 zentral im Öffnungswinkel σv definiert ist. Die Aufnahmerichtung 19 verläuft unter einem Winkel φ zur Normalenrichtung N. Ein maximaler Palettenabstand g(1_P) (gemessen parallel zur Aufnahmerichtung 19) sowie ein Abstand g(x) eines Auflagestegs im Abstand x vom Seitenabschnitt 21A des Palettenrahmens 21 sind ebenfalls in 2 angedeutet. Ferner ist für einen Auflagesteg 23 3 ein Abstand a_3 zum kurzen Seitenabschnitt 21A mit Bezug zu 3 eingezeichnet. Zusammen mit einer analogen Betrachtung eines Schnitts in Y-Richtung kann eine Kameraaufnahme auf die Palette kalibriert werden. So können z. B. die Länge 1_P der Palette 7 sowie die Breite der Palette 7 im Bild der Kamera 9 zugeordnet werden, vorausgesetzt die Palette ist entsprechend zur Kamera positioniert und die Aufnahmerichtung entspricht der vorgesehenen Aufnahmerichtung 19. Entsprechend können auch Abmessungen wie Abstände aus dem Bild gewonnen werden.To capture the pallet 7th needs the camera 9 an opening angle σv, where a recording direction 19th is defined centrally in the opening angle σv. The direction of exposure 19th runs at an angle φ to the normal direction N. A maximum pallet distance g (1 _P ) (measured parallel to the pick-up direction 19th ) and a distance g (x) of a support web at a distance x from the side section 21A of the pallet frame 21st are also in 2 indicated. It is also for a support web 23 3 a distance a_3 to the short side section 21A In reference to 3 drawn. Together with an analog view of a section in the Y direction, a camera recording can be calibrated on the pallet. So z. B. the length 1 _{P of} the pallet 7th as well as the width of the pallet 7th in the picture of the camera 9 can be assigned, provided the pallet is positioned accordingly to the camera and the recording direction corresponds to the intended recording direction 19th . Correspondingly, dimensions such as distances can also be obtained from the image.

Mit anderen Worten kann basierend auf den geometrischen Bedingungen eine Kalibrierung der Bilddaten auf die realen Abmessungen der Palette 7 vorgenommen werden. Im Rahmen der Kalibrierung kann die Perspektive aus der Aufnahme herausgerechnet werden und das Bild der Palette 7 zumindest teilweise (z. B. in Y-Richtung und/oder X-Richtung) skaliert und transformiert werden. Mit entsprechend kalibrierten Aufnahmen kann eine Auswertung eines Beleuchtungsmusters, das auf die Palette 7 projiziert wird, vorgenommen werden.In other words, based on the geometric conditions, the image data can be calibrated to the real dimensions of the pallet 7th be made. As part of the calibration, the perspective can be calculated from the recording and the image of the pallet 7th at least partially (z. B. in the Y-direction and / or X-direction) are scaled and transformed. With appropriately calibrated recordings, an evaluation of a lighting pattern on the pallet 7th projected.

3 zeigt beispielsweise eine Sequenz von fünf Auflagestegen 23_1, 23 2 ... 23_5, die jeweils in einem Abstand a_1, a_2 ... a_5 vom kurzen Seitenabschnitt 21A bzw. vom jeweils vorausgehenden Auflagesteg entfernt sind. Die Auflagestege 23_1, 23_2 ... 23_5 erstrecken sich parallel zu den kurzen Seitenabschnitten 21A, 21B. In 3 sind die Kamera 9 und die Laserlichtquelle 11 schematisch angedeutet. Die Laserlichtquelle 11 erzeugt mit dem Laserstrahl 13 eine Laserbeleuchtungslinie 31 auf der Oberfläche der Palette 7. In 3 ist die Laserbeleuchtungslinie 31 eine, in einer durch Auflagebereiche der Auflagestege 23 definierten, Oberflächenebene gerade Linie (siehe 5 zur Oberflächenebene E). Der Blickwinkel der 3 auf die Anordnung von Auflagestegen 23 entspricht der Richtung des Laserstrahls 13 auf das Zentrum der Palette 7. 3 shows, for example, a sequence of five support webs 23_1, 23 2 ... 23_5, each at a distance a_1, a_2 ... a_5 from the short side section 21A or are removed from the respective preceding support bar. The support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 extend parallel to the short side sections 21A , 21B . In 3 are the camera 9 and the laser light source 11 indicated schematically. The laser light source 11 generated with the laser beam 13 a laser lighting line 31 on the surface of the pallet 7th . In 3 is the laser lighting line 31 one, in one through the support areas of the support webs 23 defined, surface plane straight line (see 5 to surface plane E). The perspective of the 3 on the arrangement of support bars 23 corresponds to the direction of the laser beam 13 on the center of the pallet 7th .

Man erkennt, dass die Laserbeleuchtungslinie 31 schräg zu der Ausrichtung der Auflagestege 23_1, 23_2 ... 23_5 (d. h. schräg zur Haupterstreckungsrichtung der Auflagestege) verläuft und die Kamera 9 und die Laserbeleuchtungslinie 31 in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind.One can see that the laser illumination line 31 runs obliquely to the alignment of the support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 (ie obliquely to the main direction of extent of the support webs) and the camera 9 and the laser illumination line 31 are oriented at an angle to each other.

Für die Auswertung ist ferner die Ausprägung des strukturierten Lichtes (der Laserbeleuchtungslinie 31) bekannt. Alternativ zur Laserbeleuchtungslinie 31 kann es sich bei dem strukturierten Licht um eine Streifenlichtprojektion oder ähnliches handeln. Das strukturierte Licht sollte jedoch alle zu erkennenden Auflagestege abdecken.The characteristics of the structured light (the laser illumination line 31 ) known. Alternative to the laser illumination line 31 the structured light can be a strip light projection or the like. The structured light should, however, cover all supporting webs that can be recognized.

Zur Erzeugung der in 3 dargestellten Laserbeleuchtungslinie 31 kann ein aufgefächerter Laserstrahl oder ein diagonal über die Palette 7 von einer Ecke am Seitenabschnitt 21A bis zur diagonal gegenüberliegenden Ecke am Seitenabschnitt 21B schnell pendelnder Laserstrahl eingestrahlt werden. Aus Sicht der Laserlichtquelle 11 liegt eine durchgehende lineare Laserbeleuchtungslinie 31 vor, entlang der die Palette beleuchtet wird. Da sich die Oberflächen der Auflagestege in der Y-Z-Ebene erstrecken, werden die Auflagestege abschnittsweise beleuchtet. Die Laserbeleuchtungslinie 31 beleuchtet entsprechend jeden der Auflagestege 23_1, 23_2 .. 23_5 in einem kurzen schräg zur Haupterstreckungsrichtung und in der Y-Z-Ebene verlaufenden Linienabschnitt.To generate the in 3 illustrated laser illumination line 31 can be a fanned laser beam or a diagonal one across the pallet 7th from a corner on the side section 21A to the diagonally opposite corner on the side section 21B rapidly oscillating laser beam. From the point of view of the laser light source 11 is a continuous linear laser illumination line 31 along which the palette is illuminated. Since the surfaces of the support bars extend in the YZ plane, the support bars are illuminated in sections. The laser lighting line 31 accordingly illuminates each of the support webs 23_1, 23_2 .. 23_5 in a short line segment running at an angle to the main direction of extent and in the YZ plane.

4 zeigt ein in Y-Richtung angepasstes Bild 33, das mit der Kamera 9 aufgenommen worden wurde. Im Bild 33 verlaufen die kurzen und langen Seitenabschnitte jeweils parallel zueinander. Entsprechend ist die Y-Richtung bereits mithilfe der Kalibrierung angepasst worden. Die Längenänderung in X-Richtung wurde im vorliegenden Bild 33 noch nicht kalibriert, kann aber mit den in 2 erläuterten geometrischen Parametern den Bilddaten zugeordnet werden. Beispielhaft nehmen im Bild 33 die Abstände zwischen den Auflagestegen 23_1, 23_2 ... 23_5 in X-Richtung, d. h. mit dem Abstand zur Kamera, ab. 4th shows an image adjusted in the Y direction 33 that with the camera 9 has been recorded. In the picture 33 the short and long side sections each run parallel to one another. The Y direction has already been adjusted accordingly with the aid of the calibration. The change in length in the X direction was shown in the picture 33 not yet calibrated, but can be used with the in 2 explained geometric parameters are assigned to the image data. Take as an example in the picture 33 the distances between the support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 in the X direction, ie with the distance to the camera.

Im Bild 33 sind beleuchtete Bereiche 31_1, 31_2 ... 31_5 auf den Auflagestegen 23_1, 23 2 .. 23_5 eingezeichnet. Aufgrund der Beleuchtungslinie 31 und der planen Ausbildung der Auflagestege 23_1, 23_2 ... 23_5 stellen die beleuchtete Bereiche 31_1, 31_2 ... 31_5 Liniensegmente dar, die von einem Auflagesteg zum nächsten entsprechend dem Abstand der jeweiligen Auflagestege in Y-Richtung versetzt sind. Man erkennt obere und untere Endpunkte P der Liniensegmente. Die Längen der Liniensegmente ändern sich, da die Auflagestege u.a. zum Teil vom vorausgehenden Auflagesteg abgeschattet werden.In the picture 33 Illuminated areas 31_1, 31_2 ... 31_5 are drawn on the support webs 23_1, 23 2 .. 23_5. Because of the lighting line 31 and the planar design of the support webs 23_1, 23_2 ... 23_5, the illuminated areas 31_1, 31_2 ... 31_5 represent line segments that are offset from one support web to the next according to the distance between the respective support webs in the Y direction. You can see the upper and lower end points P of the line segments. The lengths of the line segments change because the support webs are partly shaded by the preceding support web.

Das Vorhandensein von Abständen zwischen den beleuchteten Bereichen 31_1, 31_2 ... 31_5 (d. h. der Versatz in Y-Richtung) setzt einen Winkel zwischen einem Beleuchtungsfächer und der Aufnahmerichtung 19 voraus. Im Beispiel der Fig .3 liegt der Beleuchtungsfächer in einer Beleuchtungsebene, die durch den Laserstrahl und die Laserlinie aufgespannt wird. Liegt ferner eine Beleuchtung unter einem Winkel zur Ausrichtung der Auflagestege vor (gemäß 3 verläuft die Beleuchtungslinie schräg von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke der Palette), werden die beleuchteten Bereiche 31_1, 31_2,... der Auflagestege 23 an unterschiedlichen Abschnitten (Bereichen in Y-Richtung/Haupterstreckungsrichtung) entlang eines jeden Auflagestegs 23 erzeugt.The presence of distances between the illuminated areas 31_1, 31_2... 31_5 (ie the offset in the Y direction) sets an angle between a lighting fan and the recording direction 19th ahead. In the example in FIG. 3, the lighting fan lies in an illumination plane that is spanned by the laser beam and the laser line. If there is also lighting at an angle to align the support webs (according to 3 If the lighting line runs obliquely from one corner to the opposite corner of the pallet), the illuminated areas 31_1, 31_2, ... become the support bars 23 at different sections (areas in the Y direction / main direction of extent) along each support web 23 generated.

Beispielsweise ist im Bild 33 der 4 eine Distanz d_12 entlang der Auflagestege (d. h., in Y-Richtung) zwischen den oberen Endpunkten der beleuchteten Bereichen 31_1 und 31_2 eingezeichnet. Ferner werden in 4 eine entsprechende Distanz d_23 zwischen den oberen Endpunkten der benachbarten Liniensegmente (d. h. der beleuchteten Bereichen 31_2 und 31_3), eine entsprechende Distanz d_34 für die oberen Endpunkte der beleuchteten Bereichen 31_3 und 31_4 sowie eine entsprechende Distanz d_45 für die oberen Endpunkte der beleuchteten Bereichen 31_4 und 31_5 gezeigt. Entsprechend kann man aus der Distanz d_y₀1 des oberen Endpunkts des beleuchteten Bereich 31_1 von der langen Seitenbereich 22A den Abstand zwischen dem ersten Auflagesteg 23_1 und dem Seitenabschnitt 21A berechnen. Ferner lässt sich der Abstand zwischen dem letzten Auflagesteg 23_5 und dem Seitenabschnitt 21B aus der Distanz d_y₁5 des oberen Endpunkts des beleuchteten Bereich 31_5 vom langen Seitenbereich 22B berechnen. Aus den im Bild 33 gemessenen Distanzen d_12, ... lassen sich also die Abstände al_2, ... zwischen benachbarten Auflagestegen 23_1, 23_2 ... 23_5 und damit deren Anordnung in der Palette 7 ableiten. Somit kann die Anordnung der Auflagestege 23_1, 23_2 ... 23_5 im Palettenrahmen 21, d. h. die Lagen der Auflagestege 23_1, 23_2 ... 23_5 in X-Richtung, bestimmt werden.For example, in the picture 33 of the 4th a distance d_12 along the support webs (ie, in the Y direction) between the upper end points of the illuminated areas 31_1 and 31_2 are drawn. Furthermore, in 4th a corresponding distance d_23 between the upper end points of the adjacent line segments (ie the illuminated areas 31_2 and 31_3), a corresponding distance d_34 for the upper end points of the illuminated areas 31_3 and 31_4 and a corresponding distance d_45 for the upper end points of the illuminated areas 31_4 and 31_5 shown. Correspondingly, from the distance d_y ₀ 1 of the upper end point of the illuminated area 31_1 from the long side area 22A the distance between the first support web 23_1 and the side section 21A to calculate. Furthermore, the distance between the last support web 23_5 and the side section 21B from the distance d_y ₁ 5 of the upper end point of the illuminated area 31_5 from the long side area 22B to calculate. From the in the picture 33 measured distances d_12, ... the distances al_2, ... between adjacent support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 and thus their arrangement in the pallet 7th derive. Thus, the arrangement of the support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 in Pallet frame 21st , ie the positions of the support webs 23_1, 23_2 ... 23_5 in the X direction, can be determined.

Zur Vollständigkeit zeigt 5 (ähnlich 3) eine Ansicht der beleuchteten Anordnung 17 von Auflagestegen 23. Die Ansicht ist jedoch einem Blickwinkel zugeordnet, der zwischen der Aufnahmerichtung 19 der Kamera 9 und dem Beleuchtungsfächer der Laserlichtquelle 11 liegt. Zur weiteren Verdeutlichung sind in 5 die Normalenrichtung N sowie die Ebene E eingezeichnet und schematisch die Distanz d_12 in der Ebene E verdeutlicht.For completeness shows 5 (similar 3 ) a view of the illuminated arrangement 17th of support bars 23 . However, the view is assigned to a viewing angle that lies between the recording direction 19th the camera 9 and the lighting fan of the laser light source 11 lies. For further clarification, in 5 the normal direction N and the plane E are shown and the distance d_12 in the plane E is shown schematically.

6 zeigt zur Vollständigkeit das Ergebnis eines Fertigungsprozesses mit der Flachbettwerkzeugmaschine 1, bei dem zuerst eine Rohmaterialtafel auf die Palette 7 gelegt wurde, nachdem die Lagen der Auflagestege erfasst worden ist. Entsprechend können auch die Lagen der Auflagestege 23 bezüglich der Rohmaterialtafel bestimmt werden und die auszuschneidenden Formen der Werkstücke 41 können auf der Rohmaterialtafel nach gewissen Parametern mit Bezug zu den Auflagestegen 23 angeordnet (geschachtelt) und aus dieser ausgeschnitten werden. Die Berücksichtigung der Anordnung von Auflagestegen 23 bezüglich der Rohmaterialtafel erlaubt es z. B. zu vermeiden, dass Bestrahlungswege über Auflageflächen der Auflagestege 23 verlaufen, sodass die Auflagestege 23 der Laserstrahlung weniger ausgesetzt und beschädigt werden. Ferner können beispielsweise Verkippungsbewegungen größerer Bauteile vermieden werden, indem diese gezielt an stabilen Punkten von den Auflagestegen 23 getragen werden. 6th shows the result of a manufacturing process with the flatbed machine tool for completeness 1 where first a raw material sheet is placed on the pallet 7th was placed after the positions of the support bars have been recorded. The positions of the support webs can also be corresponding 23 can be determined with respect to the raw material table and the shapes of the workpieces to be cut out 41 can be on the raw material sheet according to certain parameters with reference to the support bars 23 arranged (nested) and cut from this. The consideration of the arrangement of support bars 23 with respect to the raw material table it allows e.g. B. to avoid that irradiation paths over support surfaces of the support webs 23 run so that the support webs 23 are less exposed to laser radiation and damaged. Furthermore, for example, tilting movements of larger components can be avoided by specifically removing them from the support webs at stable points 23 be worn.

Hierin beschriebene Aspekte basieren zum Teil darauf, dass eine Palette 7 einer Flachbettmaschine 1 von einer Kamera 9 (oder auch von mehreren Kameras), die außerhalb der Flachbettmaschine 1 angeordnet sind, beobachtet wird. Die Bildaufnahme erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem die Palette 7 frei ist; das heißt, es liegt kein zu bearbeitendes Blech auf den Auflagestegen 23 der Palette 7. Üblicherweise ist die Palette 7 vor der Beladung mit neuem Rohmaterial immer frei, so dass zu diesem Zeitpunkt die jeweils vorliegende Anordnung der Auflagestege 23 erfasst werden kann.Aspects described here are based in part on the fact that a pallet 7th a flatbed machine 1 from a camera 9 (or from several cameras) that are outside the flatbed machine 1 are arranged, is observed. The image is taken at a time when the pallet 7th free is; that is, there is no sheet metal to be processed on the support webs 23 the pallet 7th . Usually the pallet is 7th always free before loading with new raw material, so that at this point in time the respective arrangement of the support bars 23 can be captured.

Verläuft eine Projektion der Aufnahmerichtung einer Kamera in die X-Y-Ebene orthogonal zur Ausrichtung der Auflagestege 23, können diese bei Vorliegen eines gewissen Kontrastes zum Hintergrund (z. B. einem Boden der Palette 7 oder des Palettenwechslers 5) erfasst werden. Wird nun die Palette 7 mit räumlich strukturiertem Licht beleuchtet, kann ein spezifisches Beleuchtungsmuster auf der Palette 7 bzw. den Auflagestegen 23 erzeugt werden. Das Beleuchtungsmuster wird so eingestrahlt, dass mindestens ein beleuchteter Bereich pro Auflagesteg 23 erzeugt wird, so dass jeder Auflagesteg 23 in seiner Lage erfasst werden kann. Durch den seitlichen Einfall werden die beleuchteten Bereiche benachbarter Auflagestege 23 an unterschiedlichen Abschnitten entlang eines jeden Auflagestegs 23 erzeugt. Sie sind entlang eines jeden Auflagestegs durch Endpositionen begrenzt. Die relativen Lagen der Endpositionen verschiedener Auflagestege können in einem aufgenommenen Bild ausgewertet werden. Dies erfolgt bevorzugt mit einer vorgegebenen zentralen Aufnahmerichtung bezüglich der Palette 7.Is a projection of the recording direction of a camera in the XY plane orthogonal to the alignment of the support webs 23 , these can be used if there is a certain contrast to the background (e.g. a base of the pallet 7th or the pallet changer 5 ) can be recorded. Will now be the palette 7th Illuminated with spatially structured light, a specific lighting pattern can be applied to the pallet 7th or the support bars 23 be generated. The illumination pattern is radiated in such a way that at least one illuminated area per support web 23 is generated so that each support web 23 can be detected in its position. The illuminated areas of adjacent support webs become due to the lateral incidence 23 at different sections along each support web 23 generated. They are limited by end positions along each support web. The relative positions of the end positions of different support webs can be evaluated in a recorded image. This is preferably done with a predetermined central receiving direction with respect to the pallet 7th .

Das Beleuchtungsmuster wird beispielsweise durch Projizieren einer Laserlinie unter einem Winkel zur optischen Achse der Kamera 9 auf die Palette 7 projiziert. Information über den Stegabstand benachbarter Auflagestege 23 kann so zum Beispiel über eine entsprechende Drehangulation der projizierten Linien (beleuchteten Bereiche) auf den Auflagestegen 23 bestimmt werden. Gemeinsam kann so die Auflagestegbelegung der Palette 7 ermittelt werden. The illumination pattern is created, for example, by projecting a laser line at an angle to the optical axis of the camera 9 on the pallet 7th projected. Information about the web spacing of adjacent support webs 23 can be done, for example, by changing the rotation of the projected lines (illuminated areas) on the support bars 23 to be determined. Together, the support web assignment of the pallet 7th be determined.

In Kombination mit weiteren Assistenzsystemen, die beispielsweise das Absortieren eines Schnittguts von der Palette 7 unterstützen und den Absortiervorgang optional detektieren, können maschinelle Lernverfahren eingesetzt werden, um Absortiervorgänge zu vereinfachen.In combination with other assistance systems, for example sorting cut material from the pallet 7th support and optionally detect the sorting process, machine learning processes can be used to simplify the sorting processes.

7 verdeutlicht in einem Flussdiagramm das Verfahren zum Erfassen der Lage mindestens eines Auflagestegs 23. In einem ersten Schritt 51 wird eine Palette 7 mit räumlich strukturiertem Licht, das ein Beleuchtungsmuster auf der Palette 7 erzeugt, beleuchtet. Auf den Auflagestegen 23, deren Lage zu erfassen ist, wird so mindestens jeweils ein beleuchteter Bereich erzeugt. Die beleuchteten Bereiche unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Position entlang eines jeden Auflagestegs 23 und werden durch Endpositionen begrenzt. 7th illustrates the method for detecting the position of at least one support web in a flow chart 23 . In a first step 51 becomes a pallet 7th with spatially structured light that creates a lighting pattern on the pallet 7th generated, illuminated. On the support bars 23 whose position is to be detected, at least one illuminated area is generated in each case. The illuminated areas differ in terms of their position along each support web 23 and are limited by end positions.

In Schritt 53 erfolgt die Aufnahme eines Bildes der beleuchteten Auflagestege 23 aus einer vorgegebenen, bevorzugt zentralen, Aufnahmerichtung bezüglich der Palette 7.In step 53 an image of the illuminated support bars is taken 23 from a predetermined, preferably central, receiving direction with respect to the pallet 7th .

In einem Schritt 55 werden die Endpositionen der beleuchteten Bereiche im aufgenommenen Bild 33 bestimmt und daraus die Lage des mindestens einen Auflagestegs 23 abgeleitet.In one step 55 become the end positions of the illuminated areas in the recorded image 33 determined and from this the position of the at least one support web 23 derived.

Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.It is explicitly emphasized that all features disclosed in the description and / or the claims are regarded as separate and independent of one another for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, regardless of the combinations of features in the embodiments and / or the claims should. It is explicitly stated that all range indications or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as a limit of a range indication.

Claims

Method for detecting the position of at least one support web (23) in an arrangement (17) of support webs (23) of a pallet (7) which is provided for use with a flat bed machine tool (1), in particular a laser cutting or punching flat bed machine tool, with the steps: Illuminating the pallet (7) with spatially structured light which generates an illumination pattern on the pallet (7) which comprises at least one illuminated area (31_1, 31_2, ...) per support web (23), the position of which is to be detected, wherein the illuminated areas (31_1, 31_2, ...) of the support webs (23) are delimited along each support web (23) by end positions (P), Recording an image (33) of the illuminated support webs (23) from a recording direction (19) specified with respect to the pallet (7), so that the image (33) is calibrated for the pallet (7), Determining end positions (P) of the illuminated areas (31_1, 31_2, ...) in the recorded image (33) and Deriving the position of the at least one support web (23) from the distance between end positions (P) of illuminated areas (31_1, 31_2, ...) of adjacent support webs (23) using the calibration of the image (33).

Procedure according to Claim 1 , wherein support areas of the support webs (23) form a surface plane (E) of the pallet (7), a main direction of extent of the support webs (23) runs in the surface plane (E) and the illuminated areas (31_1, 31_2, ...) extend to Surface plane (E) extend so that for each of the support webs (23) an upper end position (P) lies in the area of the surface plane (E), further comprising: generating the upper end positions (P) of the illuminated areas (31_1, 31_2,. ..) adjacent support webs (23) offset along the main direction of extent (Y), determining the upper end positions (P) of the illuminated areas (31_1, 31_2, ...) in the recorded image (33) and deriving the position of the at least one support web ( 23) in the pallet from the distance of the upper end positions (P) of illuminated areas (31_1, 31_2, ...) of adjacent support webs (23), the distance being measured in the main direction of extent (Y).

Procedure according to Claim 2 , wherein the three-dimensionally structured light in the image (33) for each support web (23) forms at least one upper end position (P) in the area of the surface plane (E), which in its position in the main direction of extent (Y) does not match an upper end position of an adjacent one Support web (23) coincides.

Method according to one of the preceding claims, wherein the pallet (7) is illuminated with a light source, in particular a laser light source (11), which is arranged spatially offset from the predetermined recording direction (19).

Method according to one of the preceding claims, wherein the illumination pattern is generated with a laser beam (13) which generates a laser illumination line (31) on a surface plane (E) of the pallet (7) defined by the support areas of the support webs (23) and optionally a straight one Laser line is projected into the surface plane (E) of the pallet (7) and the laser line at an angle in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 °, e.g. B. at 30 °, 45 ° or 60 °, to a main direction of extent of the support webs in the surface plane (E).

Procedure according to Claim 5 , wherein a laser beam (13) for generating the, in particular straight, laser illumination line (31) repeatedly follows a trajectory in the surface plane (E) or is designed as a fanned-out laser beam.

Method according to one of the preceding claims, wherein the predetermined recording direction (19) runs at an angle (φ) greater than 0 ° to a normal vector (N) of a surface plane (E) of the pallet (7) defined by the support areas of the support webs (23) and wherein the angle (φ) is in particular in a range from 10 ° to 80 ° or in a range from 20 ° to 70 ° and is optionally 30 °, 45 ° or 60 °.

Method according to one of the preceding claims, wherein the position of a support web (23) by the distances (a_2, ...) between adjacent support webs (23) and / or by the distance (a_1) of one of the support webs to a side section (21A) of a Pallet frame (21), which runs essentially parallel to the support webs (23), is defined, the distances being measured in particular orthogonally to a main direction of extent of the support webs in the surface plane (E), and / or wherein the deriving of the position of at least one Support web (23) is carried out using triangulation based on the distance (d_12, ...) between end positions (P) of illuminated areas (31_1, ...), the distance (d_12, ...) in a Main direction of extent of the support webs (23) is measured in the surface plane (E).

Method according to one of the preceding claims, wherein during the recording of the image (33) the pallet (7) in the illuminated areas (31_1, ....) of the support webs (43) is not covered with a material (43) to be processed.

Flat bed machine tool (1), in particular laser cutting or punching flat bed machine tool, with: a pallet (7) with a pallet frame and a plurality of support webs (23), the support webs (23) of the plurality of support webs (23) being fastened in the pallet frame at adjustable distances from one another, a lighting device (11) which is designed to illuminate the pallet (7) with spatially structured light that generates a lighting pattern on the pallet (7) which has at least one illuminated area (31_1, ...) per support web (23 ), the position of which is to be detected, wherein the illuminated areas (31_1, ...) of adjacent support webs (23) are arranged at different sections along a main direction of extent (Y) of the support webs (23) in the surface plane (E), an image recording device which is designed to record an image (33) of the illuminated support webs (23) from a predetermined recording direction (19) so that the image (33) is calibrated to the pallet (7), and an evaluation device (15) which is designed to determine end positions (P) of the illuminated areas (31_1, ...) in the recorded image (33) and the position of the at least one support web (23) from the distance (d_12,. ..) between end positions (P) of illuminated areas (31_1, ...) of adjacent support webs (23), the calibration of the image (33) for the pallet (7) being used.

Flat bed machine tool (1) Claim 10 , wherein the lighting device comprises at least one laser light source (11), the image recording device comprises at least one camera (9) and the laser light source (11) and the camera (9) spaced apart on a housing section (3) of the flat bed machine tool (1) spatially offset from the pallet ( 7) are arranged, and / or wherein the evaluation device (15) for performing a method according to one of the Claims 1 to 9 is trained.

Flat bed machine tool (1) Claim 10 or 11 , wherein the lighting device (11) is designed to project a straight laser line with a laser beam (13) into a surface plane (E) of the pallet (7) defined by the support areas of the support webs (23), the laser line at an angle in a Range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 °, e.g. B. at 30 °, 45 ° or 60 °, to a main direction of extent of the support webs, and wherein the recording direction (19) of the image recording device at an angle (φ) greater than 0 ° to a normal vector (N) through the support areas of the support webs (23 ) defined surface plane (E) of the pallet (7) and wherein the angle (φ) is in particular in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 ° and z. B. 30 °, 45 ° or 60 °.

Flat bed machine tool (1) Claim 12 , wherein an illumination plane is spanned by the laser beam and the laser line and the image recording device is arranged such that the recording direction (19) of the image recording device at an angle in a range from 10 ° to 80 °, in particular in a range from 20 ° to 70 ° lies and z. B. 30 °, 45 ° or 60 ° to the illumination plane and / or wherein the support webs (23) extend in the main direction of extent (Y) in the form of strips or rods and are arranged parallel to one another.