DE19511189C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von Bandmaterial beim Zuführen in eine Bandmaterial-Bearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Bei der Verarbeitung von Bandmaterial in rechnergesteuer­ ten Bearbeitungsmaschinen, beispielweise bei der Her­ stellung von Blechteilen von einem einer rechnergesteuer­ ten Stanzmaschine zugeführten Blechband, ist die Genauig­ keit der Bearbeitung abhängig davon, wie gerade das Band­ material ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß übliches Bandmaterial während der Zufuhr zur Bearbeitungsmaschine mehr oder weniger starke seitliche Auslenkbewegungen bis zu einigen Millimetern ausführt, so daß der einem ersten Bearbeitungsvorgang nachfolgende Bearbeitungsvor­ gang an einer Stelle des Bandmaterials durchgeführt wird, die von der Sollstellung mehr oder wenig stark abweicht. Diese vom jeweils angelieferten Bandmaterial abhängige Ungenauigkeit geht also unmittelbar in die Genauigkeit der in der rechnergesteuerten Bearbeitungsmaschine durchgeführten Bearbeitungsvorgänge ein.

Um derartige Bearbeitungsfehler zu vermeiden, ist es bekannt, mit dem Bandmaterial zugeordneten Sensoren die Bewegung des Bandmaterials zu messen und über eine der Bandzuführvorrichtung zugeordnete Stellvorrichtung das der Bearbeitungsmaschine zugeführte Bandmaterial auf die Soll-Laufbahn auszurichten (EP 0 132 819 B1 sowie Industrie-Anzeiger 89. Jg. Nr. 28 v. 7.4.1967, S. 552 und Industrie-Anzeiger Nr. 16/17 v. 28. Febr. 1958, S. 236-239). Diese bekannten Maßnahmen sind jedoch relativ aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein einfacheres Verfahren zur Vermeidung von derartigen Bearbeitungs­ fehlern infolge eventueller seitlicher Auslenkbewegungen des einer Bearbeitungsmaschine zugeführten Bandmaterials sowie eine einfache Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren laut Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeich­ nende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen bezüglich einer einfachen Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird aus der gemessenen seitlichen Auslenkbewegung des Bandmaterials unmittelbar die Verstellbewegung des Bearbeitungswerkzeuges einer rechnergesteuerten Bearbeitungsmaschine gesteuert, indem aus der gemessenen Auslenkung des Bandmaterials vor bzw. hinter der Bearbeitungsmaschine die Bandbewegung innerhalb der Bearbeitungsmaschine berechnet wird. Diese in der Bearbeitungsmaschine zu erwartende Bandbewegung kann dann unmittelbar bei der Steuerung des Bearbeitungswerk­ zeuges im Sinne einer Kompensation dieser störenden Bandbewegung berücksichtigt werden. Auf diese Weise wird eine ungenaue Bearbeitung des Bandmaterials vermieden. Der die Auslenkbewegung des Bandmaterials messende Sensor kann dabei entweder vor oder hinter der eigentlichen Bearbeitungsstelle der Bearbeitungsmaschine angeordnet sein, im ersteren Falle wird die zu erwartende Bandbe­ wegung in der Maschine vorausberechnet, im zweiten Falle wird die Bandbewegung durch entsprechende Rückrechnung berechnet. Vorzugsweise sind dabei mindestens zwei oder mehr Sensoren im Abstand längs des Bandförderweges angeordnet, beispielsweise vor und hinter der Bearbei­ tungsmaschine. Die Erfindung kann bei allen üblichen von Bandmaterial arbeitenden rechnerge­ steuerten Bearbeitungsmaschinen angewendet werden, sie ist besonders vorteilhaft bei rechnergesteuerten Stanz­ maschinen, kann jedoch ebensogut bei Senk-, Präge-, Bohr- oder Schneidmaschinen oder anderen rechnergesteuerten Werkzeugmaschinen angewendet werden. Sie ist auch geeignet für Bearbeitungsmaschinen, bei denen Kunststoffteile von einem Folienband verarbeitet werden. Die nacheinander durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge müssen nicht unbedingt in ein und derselben Maschine durchgeführt werden, die Erfindung ist in gleicher Weise auch für solche Anlagen geeignet, bei denen an einem von einer Rolle kontinuierlich zugeführten Materialband an mehreren in Bandförderrichtung im Abstand voneinander angeordneten Stationen mit verschiedenen Werkzeugmaschinen Bearbei­ tungen am Bandmaterial durchgeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Blechteilen in einer rech­ nergesteuerten Stanzvorrichtung 1 von einem Blechband 2, das von einer Haspel 3 abgezogen, in einer Richtvor­ richtung 4 grob gerichtet und einer Bandvorschubvorrich­ tung 5 zugeführt wird, von der aus das Band 2 dann der Stanzvorrichtung 1 zugeführt wird, in welcher über ver­ schiedene wahlbare Werkzeuge die verschiedenartigsten Stanz-, Senk-, Präge- oder Nachloch-Arbeiten durchführbar sind. Die Stanzvorrichtung 1 wird über einen zentralen Zellenrechner 6 gesteuert, ebenso die Bandvorschubvor­ richtung 5, wie dies durch die Wirkverbindungen schema­ tisch angedeutet ist. Dem Rechner 6 werden die Daten der herzustellenden Blechteile beispielsweise aus einem üblichen CAD-System zugeführt, der Rechner erstellt aus diesen Auftragsdaten die NC-Daten für einen Steuerrechner 14 der Stanzvorrichtung 1. In einem Schachtelprozeß legt der Rechner beispielsweise automatisch unter Berück­ sichtigung der optimalen Materialausnutzung und der wählbaren Fertigungsprioritäten für die einzelnen Blechteile deren Verteilung auf der Oberfläche des Blechbandes 2 fest.

In Bandförderrichtung x vor der Stanzvorrichtung 1 ist ein Sensor 7 angeordnet, mit dem die, seitliche Auslenk­ bewegung Δy einer Kante 8 des Blechbandes 2 meßbar ist. Hinter der Stanzvorrichtung 1 ist ein entsprechender Sensor 9 angeordnet. Als Sensoren 7, 9 eignen sich beispiels­ weise übliche Lichtsensoren. Die beiden Sensoren 7 und 9 sind mit einem Rechner 15 verbunden, der mit dem Steuerrechner 14 zusammenwirkt. Dieser zusätzliche Rechner 15 könnte gegebenenfalls auch entfallen, die Sensoren 7 und 9 sind dann unmittelbar mit dem Steuerrechner 14 verbunden und die nachfolgend beschriebene Auswertung der Auslenkbewegung des Blechbandes 2 erfolgt dann nicht in einem gesonderten Rechner 15, sondern unmittelbar im Steuerrechner 14.

Aus den Meßwerten der beiden Sensoren 7 und 9 werden im Rechner 15 Kurven berechnet und gelernt, wie sie in der Fig. anhand eines Diagramms schematisch angedeutet sind. Eine Kurve 11 zeigt die etwa sinusförmige Auslenk­ bewegung des Blechbandes 2 vor dessen Einlauf in die Stanzvorrichtung 1, gemessen durch den Sensor 7, eine Kurve 12 die Auslenkbewegung des Blechbandes 2 am Aus­ gangsende der Stanzvorrichtung 1, gemessen durch den Sensor 9. Aus diesen gemessenen Kurven wird im Rechner 15 die zu erwartende seitliche Bandauslenkung 13 in der Stanz­ vorrichtung 1 berechnet und während des Abarbeitens des Steuerprogramms durch den Steuerrechner 14 aktuell zur Korrektur der Stanzmaschinensteuerung entsprechend berücksichtigt. Beim erstmaligen Einschalten der Stanz­ vorrichtung 1 kann es dazu erforderlich sein, das Blechband 2 zunächst ohne Stanzen ein kurzes Stück durch die Stanz­ vorrichtung 1 laufen zu lassen, um daraus die Auslenkbewegungen 11 und 12 zu messen, aus denen dann nach dem Zurückziehen des Bandes und bei Beginn der eigentlichen Stanzung die Korrekturwerte 13 berechnet und bei der Maschinensteuerung berücksichtigt werden. Auf diese Weise werden die auf eventuelle Auslenkungen Δy des Blechbandes 2 zurückzufüh­ renden Stanzungenauigkeiten bei der aufeinanderfolgenden Stanzung des Blechbandes 2 sowohl in x- als auch in y-Rich­ tung vermieden. Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Stanzvorrichtung 1 sowohl in x- als auch in y-Richtung steuerbar ist, kann so unter Berücksichtigung der berech­ neten Bandbewegung 13 in der Stanzvorrichtung 1 eine Feh­ lerkorrektur sowohl in x- als auch in y-Richtung durch­ geführt werden.

In Bandförderrichtung hinter dem Sensor 9 ist vorzugsweise noch ein weiterer Sensor 10 angeordnet, dessen Meßergebnis im Rechner 15 mit der berechneten Funktion Δy/x verglichen wird, dadurch kann eine weitere Korrektur der berechneten Bandbewegung 13 durchgeführt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Ausrichten von Bandmaterial beim Zuführen in eine Bandmaterial-Bearbeitungsmaschine, die mindestens ein relativ zur Bandoberfläche rechnergesteuert verstell­ bares Bearbeitungswerkzeug aufweist, mit dem am Band­ material nacheinander rechnergesteuerte Bearbeitungsvor­ gänge durchgeführt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seitliche Auslenkung des der Bearbeitungsmaschine zugeführten und/oder des aus dieser auslaufenden Bandmaterials gemessen und die daraus errechnete Bandbewegung bei der Steuerung des Bearbei­ tungswerkzeuges berücksichtigt wird.

2. Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einer Bandmaterial-Bearbeitungsmaschine, die mindestens ein relativ zur Bandoberfläche verstell­ bares Bearbeitungswerkzeug aufweist, dessen Verstellung über einen Rechner steuerbar ist, und mit einer Vorrich­ tung zum Zuführen von Bandmaterial in die Bearbeitungs­ maschine, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Bearbeitungsmaschine zugeführten und/oder aus dieser auslaufenden Bandmaterial (2) mindestens ein Sensor (7, 9, 10) zum Messen der seitlichen Auslenkung (Δy) des Bandmaterials zugeordnet ist und dieser Sensor bzw. diese Sensoren mit dem Steuerrechner (15) verbunden ist bzw. sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Bandförderrichtung (x) im Abstand voneinander mindestens zwei Sensoren (7, 9, 10) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (7) in Bandförderrichtung (x) vor und mindestens ein Sensor (9) in Bandförderrichtung (x) hinter der Bear­ beitungsmaschine (1) angeordnet ist.