DE2752418A1

DE2752418A1 - Schneidemaschine zum schneiden von papier, pappen u.dgl. materialien

Info

Publication number: DE2752418A1
Application number: DE19772752418
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Phys Hirche
Original assignee: SCHNEIDERWERK LUEBECK
Current assignee: SCHNEIDERWERK LUEBECK
Priority date: 1977-11-24
Filing date: 1977-11-24
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2752418B2

Description

Schneidemaschine zum Schneiden von Papier, Pappen
und dergl. Materialien Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine zum Schneiden von Papier, Pappen und dergl. Materialien mit einem Schneidemesser, das vertikal zur Ebene des Maschinentisches angetrieben ist, auf dem das Schneidgut mit Hilfe eines Sattels in die jeweiligen Schnittpositionen relativ zum Schneidemesser vorgeschoben ist, wobei die Schritte des Schneideprogramms als Sollwertvorgaben mittels einer Tastatur in einen Speicher einzugeben sind und während des Programmablaufes auf N gerufen werden, um an vorgewählten Programmstellen Schnitte auszulösen.
Bei bekannten Maschinen.dieser Art erfolgt die Steuerung des Sattelvorschubes und der Schneidemesserfunktion über ein Tonband als Datenspeicher. Dabei werden die jeweiligen Programmdaten mittels eines Tonkopfes auf dem Tonband markiert. Zur Durchführung des so gespeicherten Schneideprogramms wird ausgehend von einer bestimmten Sattelposition das Tonband abgefahren, wobei die Programmdaten von einem oder mehreren weiteren Tonköpfen ermittelt und in Steuersignale umgesetzt werden, mit denen die Sattelverstellung und die Schnittauslösungen entsprechend geregelt werden.
Im Vergleich zu den früher üblichen mechanischen und hydraulischen Steuerungen hat die Tonbandsteuerung die Leistungsfähigkeit von Schneidemaschinen beträchtlich verbessert, wenn auch gewisse Mängel im Hinblick auf die Speicherkapazitäten sowie die Möglichkeiten für das Löschen oder Zufügen von Daten geblieben sind.
Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, anstelle des Tonbandes RAM-Speicher zu verwenden, die auf Steckkarten geschaltet sind und über eine Tastatur intern in der Maschine oder auch extern programmiert werden. Obwohl die jeweiligen Programme und Speicher miteinander kombiniert oder untereinander ausgetauscht werden können, zeigt sich bei solchen Steuerungen vor allem der Mangel einer begrenzten Speicherkapazität, da für jeden Schnitt ein Programmschritt erforderlich ist. Dies hat zur Folge, daß schon bei Eingabe eines einzelnen Schneideprogramms ein großer Teil der insgesamt zur Verfügung stehenden Speicherschritte abgerufen wird. Nachteilig ist außerdem die geringe Flexibilität solcher Steuerungen. Dies zeigt sich u.a. dadurch, daß beispielsweise beim Löschen von Programmteilen oder Programmschritten Speicherplätze frei werden, die nicht mehr genutzt werden können und damit insgesamt gesehen die Speicherkapazität reduzieren. Außerdem ist ein nachträgliches Einfügen von Programmschritten und Programmdaten in ein bereits eingespeichertes Programm nur dann möglich, wenn hierfür schon bei der Eingabe des Schneideprogramms vorsorglich entsprechende Speicherplätze freigehalten wurden.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Schneidemaschine vorgeschlagen werden, die unter Vermeidung der vorher aufgezeigten Nachteile bekannter Maschinen eine optimale Programmsteuerung hat.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die einleitend erwähnte Schneidemaschine nach der Erfindung so ausgebildet, daß der Speicher als Teil eines die Maschine steuernden Mikrocomputers ein fest eingespeichertes Maschinenprogramm in einem Programmspeicher und das einzugebende Schneideprogramm in einem Datenspeicher aufnimmt, daß der Mikrocomputer einen Mikroprozessor als zentrale Recheneinheit aufweist, welche die wechselseitig zwischen dem Speicher und einer Interface-Logikschaltung laufenden Daten verarbeitet und steuert, daß die Interface-Logikschaltung Eingabesignale aufnimmt und zur Weiterleitung an den Mikroprozessor umsetzt, die ihr von der Tastatur zur Programmeingabe, von einem Positionsgeber zur Darstellung der augenbli-cklichen Sattelstellung und von Gebern zur Darstellung des augenblicklichen Maschinenzustandes zugeführt werden, und daß die Interface-Logikschaltung Ausgabesignale an eine Schneidelogik für die Steuerung des Schneidemessers und an eine Positionierlogik für die Steuerung des Sattelvorschubes gibt, wobei diese Ausgabesignale aus den Eingabesignalen und den gespeicherten Programmdaten über den Mikroprozessor entwickelt werden, um den Sattel über die Positionierlogik und das Schneidemesser über die Schneidelogik programmgemäß zu steuern.
Der Mikroprozessor bildet in Verbindung mit dem Speicher und dem Interface einen Mikrocomputer, wobei der zwischen dem Speicher und dem Interface arbeitende Mikroprozessor zur Entwicklung der erforderlichen Rechenoperationen, logischen Entscheidungen, Befehlssignale und dergl. dient, während über das Interface externe Eingabesignale, wie Tastatursignale und Daten über den jeweiligen Maschinenzustand, umgesetzt und an den Mikroprozessor weitergegeben werden und im Mikrocomputer entwickelte oder vorhandene Befehlssignale, wie Schneidesignale für das Schneidemesser und Fahrsignale für den Sattel, an die externen Einrichtungen und Steuerlogiken weitergeleitet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in Fig. 1 schematisch als Blockschaltbild wiedergegebenen Steuerung für eine Schneidemaschine erläutert. Die Fig. 2 zeigt ein Programmierschema, während die Fig. 3 die nach diesem Programmierschema durchgeführten Schnittfolgen veranschaulichen soll.
Die dargestellte Steuerung hat einen Mikroprozessor 1 als zentrale Recheneinheit CPU, die einerseits mit den Speichern 2 und 3 und andererseits mit dem Interface 4 in Verbindung steht. Diese Steuerungsteile 1 bis 4 bilden in ihrer Gesamtheit einen Mikrocomputer.
Der Speicher 2 nimmt die von der Bedienungsperson über die Tastatur 5 eingegebenen Daten für das jeweilige Schneideprogramm auf. Im Speicher 3 sind die fest vorprogrammierten una für jedes Schneideprogramm geltenden Daten für den Steuerungsablauf eingespeichert.
Hierbei handelt es sich u.a. um Daten, die bei bestimmten ermittelten Betriebzuständen bestimnte Maschinenfunktionen zulassen oder unterdrücken. Hierbei geht es beispielsweise um Daten, die den erlaubten Fahrbereich des Sattels festlegen.
Der Mikroprozessor 1 erzeugt zum einen alle für den Betrieb des Mikrocomputers erforderlichen Steuersignale und erledigt zum anderen, gesteuert durch das Programm im PMEM-Speicher 3, alle Datentransfers zwischen den Speichern und den über das Interface 4 angekoppelten externen Schaltungen und Einrichtungen. Im übrigen führt der Mikroprozessor 1 alle benötigten Berechnungen und Entscheidungen durch, wie noch später erläutert werden wird.
Das Interface 4 ist im Prinzip ein Pufferspeicher mit Eingabe- und Ausgaberegistern, der es gestattet, durch Mikrocomputer-Befehle externe Informationen als Eingabesignale, also etwa Tastatursignale und Signale zur Darstellung des Maschinenzustandes, in den Mikrocomputer einzulesen und die in diesem befindlichen Informationen, also etwa Schneidebefehle und Fahrbefehle für den Vorschubsattel, an die externen Steuerlogiken, Anzeigeeinrichtungen und dergl. als Ausgabesignale abzugeben.
Zu den externen Einrichtungen gehört die Anzeige 6, mit der die wesentlichen Programmdaten und auch Angaben .über die jeweilige Sattelstellung sowie weitere Maschinenzustände zur Anzeige gebracht werden. Außerdem ist ein Positionsgeber 7 vorgesehen, der als Wandler arbeitet und die Positionen des Sattels in weiter zu verarbeitende elektrische Signale umsetzt. Weitere Geber 8 erzeugen Meldesignale über den Maschinenzustand. Solche Signale sagen dann z.B.
aus, ob sich das Schneidemesser in der Ruhestellung oder Schneidestellung befindet.
Schließlich sind eine Schneidlogik 9 mit angeschlossener Messerkupplung 10 sowie eine Positionierlogik 11 mit daran angeschlossenem Motor und Bremse 12 für den Vorschubsattel vorgesehen. Diese beiden Logiken 9, 11 erhalten bei automatischem Betrieb ihre Befehissignale vom Mikrocomputer und steuern den Betrieb des Schneidemessers und Vorschubsattels in Abhängigkeit vom Schneideprogramm.
Wie schon erwähnt wurde, werden die Schneideprogramme über die Tastatur 5 in den Speicher 2 eingegeben. Beim Drücken einer Programmiertaste wird dabei ein Code erzeugt, der über das Interface 4 in den Mikroprozessor 1 eingelesen wird. Dieser entscheidet, ob der betreffende Code einen Befehl, also etwa das Speichern, Löschen oder Einsetzen eines Signals, oder eine Information für das Schneideprogramm darstellt. Im ersten Fall wird der entsprechende Befehl ausgeführt. Bei Ermittlung eines Befehlssignals "Speichern" veranlast der Mikroprozessor 1 die Übertragung der zuletzt eingegebenen Daten in den Speicher 2. Im zweiten Fall werden Ziffern bzw. Funktionen für weitere Verwendung im Datenspeicher 2 zwischengespeichert.
Anhand eines in Fig. 2 wiedergegebenen Programmschemas soll nachfolgend die Eingabe eines relativ einfachen Programmes erläutert werden, wobei die Schnittmaße und Schnittfolgen zugrundegelegt und erzeugt werden sollen, die in Fig. 3 dargestellt sind.
In der linken Spalte des gezeigten Programmschemas ist die Anzahl der erforderlichen Programmschritte angegeben, während rechts daneben die einzugebenden Schnittmaße zu finden sind. Über die symbolisch dargestellten Tasten a bis f und m werden Maschinenbefehle eingegeben, wobei die durch Sternchen markierten Felder unter den Tasten aussagen, ob diese oder jene Taste für den betreffenden Programmschritt zu drücken ist.
Zunächst wird dem Schneideprogramm eine Nummer gegeben, über die es später im Speicher wieder angewählt und abgerufen werden kann.
Diese Nummer wird eingespeichert und dem eigentlichen Programm vorangestellt. Dann wird ein Schalter "Programmieren" betätigt, die Taste a "Programmanfang" gedrückt und über die Zifferntastatur 5 das Schnittmaß 995 einprogrammiert. Diese Zahl entspricht der Ausgangsposition, in die der Sattel zu Beginn des Schneideprogramms relativ zum Schneidemesser gefahren werden soll. Weiterhin wird beim ersten Programmschnitt die Taste d. "Luft" gedrückt, damit beim anfänglichen Ausrichten des Schneidgutstapels ein das Verschieben des Schneidgutes erleichterndes Luftpolster zwischen dem Maschinentisch und dem Schneidgut erzeugt wird. Schließlich werden durch Drücken der Taste m "Eingabe" diese zum ersten Programmschritt gehörenden Daten und Signale in den Speicher 2 gebracht.
Der nächste Schnitt soll beim Maß 900 erfolgen, und zwar vollautomatisch, sobald der Sattel dieses Maß angefahren hat. Zu diesem Zweck wird das Maß 900 einprogrammiert, während außerdem die Taste b "Vollautomat" und die Taste m "Eingabe" gedrückt werden. Nach Durchführung eines vollautomatisch erfolgenden Schnittes beim Maß 900 sollen sich fünf Folgeschnitte mit dem Maß 20 anschließen.
Dieses wird auf beschriebene Weise eingegeben, wobei auch die Taste b "Vollautomat" betätigt wird, weil die Folgeschnitte automatisch nach Anfahren der jeweiligen Maße ausgelöst werden sollen.
Die Einspeicherung über die Taste m erfolgt jetzt noch nicht, da in einem vierten Programmschritt zunächst über eine Multiplikatortaste der Befehl eingegeben wird, daß das Schnittmaß 20 nacheinander fünf mal aufzurufen ist. Dann werden durch Drücken der Taste m die im dritten und vierten Programmschritt angewählten Maße und Befehle vom Mikroprozessor in den Speicher 2 gegeben.
Die Eingabe der weiteren Programmschritte ist unter Berücksichtioung der vorstehenden Ausführungen verständlich, so daß auf eine ins Einzelne gehende Beschreibung verzichtet wird. Hinzuweisen wäre in diesem Zusammenhang allerdings noch darauf, daß beim letzten Programmschritt die Taste f "Programmende" betätigt wird, wodurch dem Mikroprozessor signalisiert wird, daß eben die Programmierung beendet ist und keine weiteren Daten folgen. Die Tasten c "keine automatische Schnittauslösung" und e "kein automatischer Sattelvorschub" kommen bei dem hier beschriebenen Programm nicht zum Einsatz.
Zu beachten ist die Besonderheit und der wesentliche Vorteil, daß bei diesem Programmbeispiel insgesamt 31 Schnitte durchgeführt werden und daß hierzu nur 14 Programmschritte erforderlich sind. Dieser Vorteil ist u.a. darauf zurückzuführen, daß eingespeicherte Soll-Werte für Schnittmaße einzeln oder in Kombination zur Durchführung gleicher Schnittfolgen eingespeichert werden können, indem man diese Soll-Werte zu einem Repetierunterprogramm zusammenfaßt und als solches in Form eines einzelnen Programmschrittes einspeichert und später auch so wieder aufrufen kann. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, sind beim dortigen Programmbeispiel fünf verschiedene einfache Repetierschleifen vorhanden, wobei die beiden letzten in Kombination repetiert werden.
Das vorher beschriebene Programm und auch andere so eingegebene Programme können über die Tastatur 5 jederzeit wieder abgerufen werden. Zu diesem Zweck wird nur die betreffende Programmnummer angewählt, worauf der Mikroprozessor 1 das betreffende Programm im Speicher 2 aufsucht. Gleichzeitig erfolgt eine entsprechende Programmangabe auf der Anzeige 6.
Durch Einschalten der automatischen Maschinensteuerung kann dann das Programm ablaufen. Dabei werden aus dem Speicher 2, wenn man das in Fig. 2 gezeigte Programm berücksichtigt, der erste eingegebene Soll-Wert 995 für den ersten Programmschritt und vom Positionsgeber 7 der Ist-Wert der Sattelposition in den Mikroprozessor eingelesen. Aus der Differenz beider Werte entscheidet der Mikroprozessor, in welcher Richtung und mit welcher Geschwindigkeit der Sattel und damit der Schneidgutstapel verstellt wird, wobei auch geprüft und überwacht wird, ob der Ist-Wert innerhalb des Bremsweges der Antriebsmechanik liegt. Wenn dies der Fall ist, bekommt der Vorschubmotor 12 über die Positionierlogik 11 ein Abschaltsignal. Nach so erfolgter Stillsetzung des Sattels werden Ist- und Soll-Wert daraufhin verglichen, ob sie innerhalb einer vorgegebenen Toleranz übereinstimmen. Zutreffendenfalls wird der Schnitt freigegeben. Anderenfalls ist in der automatischen Betriebsart kein Schnitt möglich.
Nachdem der erste Schnitt beim Maß 995 durchgeführt wurde, erzeugt die Schneidlogik 9 ein Signal nächster Schritt", wodurch der Mikrocomputer 1 veranlaßt wird, den folgenden zweiten Programmschritt anzuwählen, bei dem der Sattel dem vorherigen Beispiel entsprechend auf das Schnittmaß 900 fahren soll. Bei diesem und den folgenden Programmschritten wird dann in entsprechender Weise verfahren.
Das Repetieren von n einzelnen Schnittmaßen wird in vorteilhafter Weise so durchgeführt, daß der Mikrocomputer vom jeweils letzten absoluten Schnittmaß das Repetiermaß subtrahiert und nach jeder Subtraktion einen normalen Positionier- und Schneidevorgang wie beschrieben einleitet, wobei dieser Vorgang n-mal wiederholt wird.
Im übrigen können in den Datenspeicher 2 neben und zwischen Soll-Werten für Schnittfolgen und Schnittmaße entsprechende Zusatzfunktionen für interne oder externe Steuervorgänge eingegeben werden, wie "Vollautomat"tzur automatischen Auslösung eines Schnittes nach korrekter Positionierung des Sattels, NSchnittverriegelung" zur Unterdrückung eines Schnittes nach dem Einfahren des Sattels in eine vorprogrammierte Position, Vorschubverriegelung" zur allein möglichen Handauslöung des Sattelvorschubes nach erfolgtem Schnitt, "Luft" zur Schaffung eines Luftpolsters zwischen dem Maschinentisch und Schneidegut während des Positionierens als interne Steuervorgänge und "Beschicken" zur Auslösung eines automatischen Beschickens der Maschine mit Schneidgut als einer der möglichen externen Steuervorgänge.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß über die Tastatur 5 die im Datenspeicher 2 befindlichen Soll-Werte und Zusatzfunktionen angewählt werden können, um wahlweise diese einzeln zu löschen, durch andere zu ersetzen oder zwischen diesen weitere Daten einzuspeichern, wobei der Mikroprozessor 1 den Datenspeicher so steuert, daß beim Löschen nachfolgend gespeicherte Daten auf den freigewordenen Speicherplatten aufrücken, während beim Einschieben weiterer Daten die im Programm folgenden Speicherdaten in Richtung auf freie Speicherplätze versetzt werden. Die insoweit zu treffenden logischen Entscheidungen und Steuervorgänge führt der Mikroprozessor 1 durch.

Claims

Patentansprüche 0 Schneidemaschine zum Schneiden von Papier, Pappen und dergl.

Materialien mit einem Schneidemesser, das vertikal zur Ebene des Maschinentisches angetrieben ist, auf dem das Schneidgut mit Hilfe eines Sattels in die jeweiligen Schnittpositionen relativ zum Schneidemesser vorgeschoben wird, wobei die Schritte des Schneideprogramms als Sollwertvorgaben mittels einer Tastatur in einen Speicher einzugeben sind und während des Programmablaufes aufgerufen werden, um an vorgewählten Programmstellen Schnitte auszulösen, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher als Teil eines die Maschine steuernden Mikrocomputers ein fest eingespeichertes Maschinenprogramm in einem Programmspeicher (3) und das einzugebende Schneideprogramm in einem Datenspeicher (2) aufnimmt, daß der Mikrocomputer einen Mikroprozessor (1) als zentrale Recheneinheit aufweist, welche die wechselseitig zwischen dem Speicher (2, 3) und einer Interface-Logikschaltung (4) laufenden Daten verarbeitet und steuert, daß die Interface-Logikschaltung Eingabesignale aufnimmt und zur Weiterleitung an den Mikroprozessor umsetzt, die ihr von der Tastatur (5) zur Programmeingabe, von einem Positionsgeber (7) zur Darstellung der augenblicklichen Sattelstellung und von Gebern (8) zur Darstellung des augenblicklichen Maschinenzustandes zugeführt werden, und daß die Interface-Logikschaltung Ausgabesignale an eine Schneidelogik (9) für die Steuerung des Schneidemessers und an eine Positionierlogik (11) für die Steuerung des Sattelvorschubes gibt, wobei diese Ausgabe--signale aus den Eingabesignalen und den gespeicherten Programmdaten über den Mikroprozessor entwickelt werden, um den Sattel über die Positionierlogik und das Schneidemesser über die Schneidelogik programmgemäß zu steuern.
2. Schneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Datenspeicher (2) neben und zwischen Sollwerten für Schnittfolgen und Schnittmaße Zusatzfunktionen für interne oder externe Steuervorgänge einzugeben sind, wie "Vollautomat" zur automatischen Auslösung eines Schnittes nach Positionierung des Sattels, "Schnittverriegelung" zur Unterdrückung eines Schnittes nach Positionierung des Sattels, "Vorschubverriegelung" zur allein möglichen Handauslösung des Sattelvorschubes nach erfolgtem Schnitt, "Luft" zur Schaffung eines Luftpolsters zwischen dem Maschinentisch und Schneidegut während des Positionierens als interne Steuervorgänge und "Beschickung" zur Auslösung eines automatischen Vorganges zum Beschicken der Maschine mit Schneidgut als einer der möglichen externen Steuervorgänge.
3. Schneidemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Tastatur (5) die im Datenspeicher (2) befindlichen Sollwerte und Zusatzfunktionen anwählbar sind, um wahlweise diese einzeln zu löschen, durch andere zu ersetzen oder zwischen diesen weitere Daten einzuspeichern, wobei der Mikroprozessor (1) den Datenspeicher so steuert, daß beim Löschen nachfolgende Speicherdaten auf den freigewordenen Speicherplatz aufrücken und daß beim Einschieben weiterer Daten die im Programm folgenden Daten in Richtung auf freie Speicherplätze versetzt werden.
4. Schneidemaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eingesoeicherte Sollwerte einzeln oder in Kombination zur Durchführung gleicher Schnittfolgen als Repetierschleifen wiederholt aufrufbar sind, indem sie zu einem Repetierunterprogramm zusammengefaßt und als solches in Form zweier Programmschritte eingespeichert und aufgerufen werden, und daß auch mehrere Unterprogramme in Kombination repetierbar sind.
5. Schneidemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer zum Repetieren von n Schnittmaßen das Schnittmaß vom jeweils letzten absoluten Schnittmaß subtrahiert und nach jeder Subtraktion einen normalen Positionier- und Schneidevorgang einleitet, wobei dieser Vorgang n-mal wiederholt wird.
6. Schneidemaschine nach einem oder mehreren der Ansprüchl bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anfahren der jeweiligen Schnittmaße die Position des Sattels relativ zum Schneidemesser als Ist-Werk mit dem Positionsgeber (7) bestimmt und mit dem eingespeicherten Soll-Wert für das betreffende Schnittmaß verglichen wird und daß beim Überschreiten einer vorbestimmten Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert der Schnitt nicht freigegeben wird.