DE2817676C2

DE2817676C2 - Automatisch gesteuerte Schneidmaschine

Info

Publication number: DE2817676C2
Application number: DE2817676A
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph West Hartford Conn. Gerber
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Technology LLC
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1986-07-24
Also published as: NO149701B; HK21583A; IT1108358B; HK21783A; CH630553A5; GB1596137A; FR2387745A1; DE2817676A1; GB1596139A; GB1596136A; US4133234A; JPS53132878A; GB1596138A; IT7867490A0; HK21983A; GB1596133A; NO149701C; ATA283978A; CA1179422A; HK21283A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine der im Gattungsbegriffdes Hauptanspruchs angegebenen Art

Derartige Schneidautomaten sind an sich aus der US-PS 3864997 bekannt geworden. Hierbei werden die Winkelanstellsignale als Teil der Musterprogrammdaten programmiert, die Grunddaten sind, welche zusammen mit den Umrissen der Musterstücke digitalisiert werden, am Grund-Klingensignale hervorzurufen, die danach nicht verändert werden können. Die Oekannte Maschine hat auch nur ein Grund-Maschinenprogramm, das einen Satz von Klingensignalen auf der Grundlage der digitalisierten Musterprogrammdaten erzeugt. Dieses System ist daher nicht in der Lage, das Programm für unterschiedliche Arten von gerade geschnittenem Material, für unterschiedliche Dicken von gerade geschnittenen Auflagen, für unterschiedliche Plazierungen der Musterstücke relativ zum Gewebe der Materialien oder für irgendwelche anderen Veränderungen bei den Schneidbedingungen zu verändern. Vielmehr war es, wenn ein genaueres Schneiden erwünscht war, notwendig, ein völlig neues Programm mit neuen, je nach Bedarf eingeführten Winkelanstellsignalen zu digitalisieren. Jeder Schneidvorgang würde daher einen neuen Satz digitalisierter Musterprogrammdaten erforderlich machen, wenn die Schneidbedingungen für die ursprünglichen Daten nicht geeignet wären.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine zu schaffen, bei welcher eine Abänderung eines Grund-Maschinenprogramms mit ausgewählten Wahl-Maschinenprogrammen ermöglicht wird, so daß nur ein einziger Satz von Programmdaten zum Schneiden sämtlicher Arten von Auflagen verwendet werden kann, wobei die Auswahl, falls erforderlich, für jede Auflage eine andere sein kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einer Schneidmaschine der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mittel.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Auf diese Weise ist es möglich, daß nur ein einziger Satz von Programmdaten zum Schneiden sämtlicher Arten von Auflagen verwendet werden kann, wobei der Bediener dasjenige Wahlprogramm auswählt, das seiner Meinung nach bei der Ausführung des Schneidprogramms am wirkungsvollsten ist und welches gegebenenfalls für jede Auflage anders sein kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer automatisch gesteuerten Schneidmaschine, auf die die vorliegende Erfindung Anwendung findet;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm, der betrieblichen Beziehung der bei einem automatischen Schneidvorgang verwendeten hauptsächlichen Teile;

Fi g. 3 eine Vorderansicht eines einen Teil der Datenverarbeitungsanlage der vorliegenden Erfindung bildenden Schaltarmaturenbretts der Programmauswähleinrichtung;

Fig. 4a und 4b einen Θ-Kanal-Unterroutine in der Datenverarbeitungsanlage darstellenden Ablaufplan, die Maschinenbefehlssignale erzeugt, welche die Klingenausrichtung während des Schneidens steuern;

Fig. 5 eine fragmentarische Draufsicht aufeinc Auflage aus Flachmaterial, die schematisch eine besondere

Schneidtechnik zum Steuern der Klingenausrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;

F i g. 6 eine schematische Draufsicht auf eine Auflage, die ein Schneidmesser darstellt, das sich durch ein gewebtes, anisotropisches Flachmaterial vorwärtsbewegt, welches Fasern in verscniedener Stärke besitzt, die sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken;

F i g. 7 ein Diagramm mit einem Zeitplan der Winkelanstellkompensation in einem Wahlprogramm der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine fragmentarische Draufsicht auf eine Flachmaterialauflage, die schematisch die Wirkung des in Fig. 7 gezeigten Programms darstellt;

Fig. 9 eine fragmentarische Seitenansicht eines sich hin- und herbewegenden Schneidmessers und eines Wandlers zur dynamischen Steuerung der Klinge;

Fig. 10 eine Vorderansicht des Schneidmessers in Fig. 9, die eine von einer seitlichen Belastung der Klinge herrührende Klingenverbiegung zeigt;

Fig. 11 ein Diagramm der charakteristischen Übertragungsfunktion eines weiteren Wahl-Klingenanste!lprogramms, welches von einer Klingenbelastungsrückkopplung Gebrauch macht;

Fig. 12 eine weitere fragmentarische Draufsicht auf die Flachmaterialauflage, die die Ofisel-Schneidtechnik darstellt;

F i g. 13 eine fragmentarische Draufsicht auf eine Auflage mit einer Schneidbahn, die bei Anlegung eines Zitterns an das Schneidmesser erstellt wird;

F i g. 14 ein Diagramm, das einen Zeitplan von Befehlsimpulsen darstellt, die das Klingenzittern in Fig. 13 bewirken;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer automatisch gesteuerten Schneidmaschine, bei der ein Linienfolgegerät zum Erzeugen der die gewünschten Schneidbahnen bestimmenden Daten verwendet wird;

Fig. 16 eine Seitenansicht der Schneidmaschine einschließlich des Linienfolgegeräts in Fig. 15; und

Fig. 17 ein schematisches Diagramm der Steuerungen der Schneidmaschine in Fig. 15.

F i g. 1 zeigt eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine, die allgemein mit 10 bezeichnet ist und zu der Art gehört, wie sie ausführlicher in der US-PS 34 95 492 dargestellt und beschrieben ist. Die Schneidmaschine 10 wird zum Schneiden einer Markierung von Musterstücken aus einzelnen oder mehrschichtigen Auflagen L aus Flachmaterial wie gewebten und ungewebten Stoffen, Papier, Pappe, Leder, Gummi, Kunststoffen und anderen Materialien verwendet. Eine Markierung ist eine dieht gepackte Reihe von Musterstücken, wie sie aus dem Material geschnitten werden. Die dargestellte Maschine 10 ist eine numerisch gesteuerte Maschine mit einem Steuergerät oder einer Datenverarbeitungsanlage 12, die die Funktion eines Datenprozessors ausübt, und einem Zuschneidetisch 22, der den Scbneidvorgang auf dem Flachmaterial in Abhängigkeit von Maschinenbefehlssignalen ausführt, die aus der Datenverarbeitungsanlage über das Steuerkabel 14 auf den Tisch übertragen werden. Die Datenverarbeitungsanlage 12 liest die Konturen der zuzuschneidenden Musterstücke bestimmende digitalisierte Daten aus einem Programmband 16 und erzeugt die Maschinenbefehlssignale, die bei Ausführung des Schneidvorgangs ein sich hin- und herbewegendes Schneidmesser 20 führen.

Der offenbarte Zuschnsidetisch 22 besitzt ein durchlässiiies Bett 24. das eine flache die Auflage L während des Schneidens abstützende Oberfläche bildet. Das Bett kann aus einem geschäumten Material bestehen oder vorzugsweise ein Borsteidbett sein, in das das sich hin- und herbewegende Schneidmesser 20 eindringen kann, ohne daß beiden beim Durchqueren einer Schneidbahn P Schaden zugefügt wird. Das Bett kann auch von einem derartigen Vakuumsystem zum festen stellungsgebundenen Zusammenpressen und Starrmachen der Auflage auf dem Tisch Gebrauch machen.

Das Schneidmesser 20 ist über der Auflagefläche des Bettes 24 mittels eines .Jf-Schlittens 26 und eines Y-Schlittens 28 hängend angeordnet Der AT-Schlitten bewegt sich vor und zurück auf einem Satz von Zahnstangen 30 und 32 in der eingezeichneten X-Koordinatenrichtung. In die Zahnstangen greifen Ritzel ein, die von einem Jf-Antriebsmotor 34 in Abhängigkeit von Befehlssignalen aus der Datenverarbeitungsanlage 12 angetrieben werden. Der ^-Schlitten 28 ist an dem X-Schlitten 26 zwecks Relativbewegung zum X-Schlitten in der y-Kocrdinatenrichtung angebracht und wird von dem K-Antriebsmotor 36 und einer Fyiirungsschraube 38 bewegt, die zwischen den Motor UTid Schütten geschaltet ist. Der Antriebsmotor 36 wird wie der Antriebsmotor 34 durch Befehlssignale aus der Datenverarbeitungsanlage 12 erregt. Es werden koordinierte Bewegurven der Schlitten 26 und 28 durch die Datenverarbeitungsanlage in Abhängigkeit von den dem Programmband 16 entnommenen digitalisierten Daten hervorgerufen, die das sich hin- und herbewegende Schneidmesser 20 entlang einer Schneidbahn P führen. Auf diese Weise wird das Schneidmesser zum Schneiden von Musterstücken über jeden Abschnitt des das Flachmaterial tragenden Tisches verwendet.

Das Schneidmesser 20 hängt vorspringend von einer verstellbaren Plattform 40 herab, die an dem vorspringenden Ende des y-Schlittens 28 befestigt ist. Die verstellbare Plattform bewegt die scharfe vordere Schneide des Messers in und außer Schneideingriff mit dem Flachmaterial. Das Messer wird mittels eines au/ der Plattform 40 angebrachten Antriebsmotors 42 hin- und herbewegt. Ein weiterer (nicht dargestellter) Motor auf der Plattform dreht oder richtet das Messer um eine Θ-Achse rechtwinklig zum Flachmaterial aus und bringt das Messer im allgemeinen mit der Schneidbahn an jeder Stelle in Fluchtlinie.

Fig. 2 zeigt die hauptsächlichen von der Maschine 10 bei einem automatischen Schneidvorgang benutzten Teile. Die primären Eingabedaten für die Maschine sind die Konturen der Musterstücke 46. Ein automatischer Markierungsgenerator 48 kann zum Anordnen der Musterstücke in SteUungsbeziehungen verwendet werden, die mit den Beziehungen der Stücke übereinstimmen, wenn sie aus dem Flachmaterial geschnitten werden. Vots einer Datenverarbeitungsanlage gesteuerte Markierungsgeneratoren, die vollautomatisiert sind, schließen eine Pack-Unterroutine ein, welche tatsächlich die Musterstücke innerhalb der Grenzen einer Markierung verschiebt und zusammenstößt, bis die zum Schneiden der Stücke erforderliche Materialmenge ein Minimum ist. Erwartungsgemäß berühren sieb die Musterstücke in der Markierung nach dem Packen und besitzen Stellen der Berührung, Stellen dec dichten Annäherung, gemeinsame Konturensegmente zwischen benachbarten Stücken und in dichtem Abstand voneinander angeordnet parallele Segmente. Es sind genau diese Bedingungen und andere, die besondere Schneidtechniken, wie sie nachstehend beschrieben werden, erforderlich machen.

Die Markierung kann natürlich auch von Hand oder halbautomatisch erzeugt werden. Bei dem manuellen Vorgang werden Pappdarstellungen der Muster auf einem Tisch verschoben, bis die am meisten verdichtete Reihe erhalten ist. Bei dem halbautomatischen Vorgang s wird von einem wechselseitig wirkenden Graphiksystem Gebrauch gemacht. Bei diesem System werden die Musterstücke auf einer Platte oder dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) angezeigt, die mit einer die Anzeige erstellenden Datenverarbeitungsanlage verbunden ist. Ein Indexiergerät wie ein elektrischer Handlesekopf oder Lichtschreiber wirkt mit der Platte oder der CRT zusammen und gestattet es den Stücken, in verschiedene Stellungen verschoben zu werden. Durch ein empirisches Ermittlungsverfahren, das dem gesamten manuellen Vorgang ähnlich ist, wird die dicht gepackte Reihe erhalten und, wenn an der abschließenden Gruppierung angekommen ist, eingefroren.

Gleichgültig, von welchem Vorgang bzw. Verfahren Gebrauch gemacht wird: Die Markierung 50 oder die die Markierung bestimmenden Daten werden die Eingabe der automatisch gesteuerten Schneidmaschine. Die Markierung für die numerisch gesteuerte Schneidmaschine muß auf digitale Daten reduziert werden, die aus dem Markierungsgenerator selbst kommen können, und in diesem Fall werden die Daten direkt einem Musterspeicher 54 zugeführt. Der Musterspeicher kann ein Packen Lochkarten oder Magnetband oder Lochstreifen wie das in Fig. 1 dargestellte Band 16 sein.

Wenn die Konturen und Stellungen der Musterstücke identifizierende digitalisierende Daten nicht bereits im Verlauf der Erzeugung der Markierung 50 erstellt worden sind, wird der Digitalisierer 52 zur Verminderung der Musterkonturen in der Markierung auf Punktdaten betätigt. Der Digitalisierer kann ein von Hand betätigbarer Digitalisierer oder ein Linienfolgegerät sein, das die Daten automatisch ausgibt und sie in den Musterspeicher 54 stellt. Auf diese Weise werden die Konturen der Musterstücke in dem Speicher als Reihe von digitalen Befehlen bestimmt, die gerade oder gekrümmte Liniensegmente darstellen, welche von den den Endpunkten jedes Segments zugeordneten X- und K-Koordinaten identifiert werden.

Die hauptsächlichen Teile der Datenverarbeitungsanlage 12 und die an die Datenverarbeitungsanlage gelieferten Grundeingaben sind ebenfalls in Fig. 2 dargestellt. Die Haupteingabe besteht natürlich aus Musterdaten aus dem Speicher 54. Die Datenverarbeitungsanlage empfangt des weiteren ein Schneidprogramm, das sich aus Standard-Servo- und Kurvenalgo- rithmen zusammensetzt Solche Algorithmen legen dem Zuschneidetisch 22 eigene Maschinenbefehlsberechnungen fest und berücksichtigen Beschränkungen wie die maximale Beschleunigungsrate. Die Algorithmen bestimmen auch, wann die Klinge entlang einer Schneidbahn angehoben oder abgesenkt werden muß, und legen andere Funktionen fest, die zusammengefaßt sämtliche von einem Schneidmesser und irgendwelchen Zubehörteilen ausgeführten Routinearbeiten während eines Schneidvorgangs einschließen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung empfangt die Datenverarbeitungsanlage auch Wahlprogramme, wie nachstehend näher erläutert werden wird.

Auf die im Speicher 54 gespeicherten Musterdaten wird durch Rechenwerke 60 innerhalb der Datenverarbeitungsanlage eingewirkt, um die Daten auf Maschinenbefehle zu reduzieren, die in Echtzeit in einer Form ausgegeben werden, welche für die Servomotorantriebseinrichtungen auf dem Zuschneidetisch verstündlich ist. Die Musterdaten treten in die Datenverarbeitungsanlage über einen Puffer 62 ein, und die Rechenwerke lesen die Daten nach Bedarf. Im Verlauf einer Rechenoperation werden die Schaltungen von dem in einem Speicher 64 gespeicherten Schneidprogramm gesteuert. Die Maschinenbefehle werden aus der Datenverarbeitungsanlage in Form von elektrischen Signalen ausgegeben und können direkt an den Zuschneidetisch 22 mit einer gesteuerten Rate angelegt werden, oder die Signale können in einem Puffer 6b zur Verwendung bei Bedarf gespeichert werden. Mit Ausnahme des Wahlprogrammspeichers 70, der Programmauswähleinrichtung 72 und der zugeordneten Schaltungen, die sämtlich nachstehend beschrieben werden, ist das in Fig. 2 gezeigte System herkömmlicher Art und auf dem Gebiet des numerisch gesteuerten Zuschneidens bekannt.

Die grundlegenden oder fundamentalen Maschinenbefehlssignale, die aus den digitalisierten Musterduten durch die Rechenwerke erstellt werden, schließen X- und K-Verschiebungssignale ein, welche an die Servomotoren 34 und 36 in Fig. 1 angelegt werden, um ein Bewegen des Schneidmessers 20 mit Bezug auf das Flachmaterial entlang der Schneidbahn zu bewirken. Um das Schneidmesser in und außer Schneideingriff mit dem Flachmaterial zu bewegen, werden des weiteren »klinge aufwärts« - oder »Klinge abwärts« Signale erzeugt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Signal zum Drehen der Klinge in der Datenverarbeitungsanlage aus den digitalisierten Daten errechnet, um das Schneidmesser um die Θ-Achse herum tangential zur Schneidbahn an jeder Stelle entlang der Bahn auszurichten. Somit bestimmen die Verschiebungssignale, die »Aufwärts«- und »Abwärts«-Signale und die Drehungssignale vollständig die Gfiittdbewegungen des Schneidmessers, die die Klinge veranlassen, eine genau bestimmte Bahn in Schneidbeziehung mit dem Flachmaterial zu durchqueren.

Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Wahlprogrammspeicher 70 und ein Schaltarmaturenbrett der Programmauswähleinrichtung 72 in der Datenverarbeitungsanlage vorhanden. Der Wahlprogrammspeicher 70 ist mit dem Rechenwerk verbunden, und dieses benutzt die Wahlprogramme, wenn sie durch die Bedienungsperson der Maschine zum Verändern der grundlegenden oder fundamentalen Maschinenbefehlssignale ausgewählt werden. Dadurch, daß im Speicher 70 eine Anzahl von Wahlprogrammen geschaffen wir»*, kann dasjenige Programm ausgewählt werden, das nach Kenntnis, Erprobung und früherer Erfahrung die am sorgfaltigsten zugeschnittenen Musterstücke mit dem geringsten Schwierigkeitsgrad und Zeitaufwand herstellt. Einige der zu berücksichtigenden Faktoren sind die Art des zu schneidenden Materials, die besonderen Merkmale oder Konturen der Muster oder Reihe von Mustern, die Nähe der benachbarten Schnittlinien, die Tiefe der Auflage und die zulässigen Toleranzen der zugeschnittenen Musterstücke. Die automatisch gesteuerte Schneidmaschine mit dem Wahlprogrammspeicher 70 und dem Schaltarmaturenbrett 72 der Auswähleinrichtung ist vielseitiger, weil Markierungsmuster aus Flachmaterial mit oder ohne besondere in den Wahiprogrammen festgelegte Schneidtechniken geschnitten werden können. Da die Bedienungsperson das Schneidmesser nach Belieben steuern kann, ergibt sich hieraus eine bedeutende Verbesserung, weil dem

Schneiden vorher durch das feste Programm Grenzen auferlegt wurden, das aus den digitalisierten Daten im Speicher 64 des Rechenwerks erstellt wird.

Für die Erhöhung der Schneidgenauigkeit als wünschenswert erachtete spezifische Wahlprogramme beziehen das Winkelanstellen des Schneidmessers mit ein. Darunter versteht man den Unterschied zwischen dem K'jngenwinkel mit Bezug auf irgendeine Bezugslinie und dem Geschwindigkeitsvektor oder eine Winkeldrehung oder Vorspannung des Schreidmessers aus einer Stellung heraus, die im allgeme^:nen mit der Schneidbahn fluchtet oder tangential zu dieser ist, wobei der Winkelbetrag eines derartigen Winkelanstellens im allgemeinen 10° nicht übersteigt (obwohl Werte bis zu 25° oder darüber verwendet werden können) und häufiger in den Bereich von 0 bis 5° fällt. Während es widersprüchlich erscheinen mag, die Klinge aus einer mit der Schneidbahn fluchtenden Stellung zu drehen, um die Genauigkeit zu erhöhen., ist ein derartiges Vorgehen doch für diesen Zweck wegen seitlicher Kräfte nützlich, die an die Klinge angelegt werden und die Klinge veranlassen, in Spur einer Bahn zu folgen, die von der, in der die Klinge läuft, verschieden ist.

Da das Winkelanstellen der Klinge im Grunde genommen eine Drehung der Klinge ist, besteht das Einbringen eines Wahl-Winkelanstellprogramms in das herkömmliche Schneidprogramm aus einem Kombinieren der Winkelanstellbefehle mit den herkömmlichen Klingendrehungsbefehlen, die üblicherweise ein Ausrichten mit der Richtung der Schneidbahn an jeder Stel^! ·; festlegen. F i g. 4 zeigt dementsprechend in einem Flußdiagramm die Θ-Kanal-Unterroutine der Datenverarbeitungsanlage 12, die der Bestimmung der Befehlssignale für die Klingendrehung zugeordnet ist, wobei diese Signale die Drehung der Klinge um die Θ-Achse rechtwinklig zum Tischbett 24 bestimmen. In Fig. 4 ist eine Anzahl von Wahl-Winkelanstellprogrammen veranschaulicht, die im Speicher 70 gespeichert sind. Jedes dieser Programme wird nachstehend in Verbindung mit der Operation der Unterroutine beschrieben.

Da jeder Datenpunkt durch die Datenverarbeitungsanlage 12 verarbeitet wird, wird die Θ-Kanal-Unterroutine bei 80 eingegeben und in Verbindung mit die benachbarten Liniensegmente der gewünschten Schneidbahn festsitzenden Daten der Winkel an der fraglichen Stelle zwischen den benachbarten Liniensegmenten bei 82 errechnet. Dann wird dieser Winkel zu dem bestehenden Klingendrehungswert bei 84 hinzugezählt, so daß unter normalen Umständen und in Abwesenheit jedweder besonderer Winkelanstellbefehle dem Schneidmesser der Befehl erteilt wird, sich entlang der programmierten Schneidbahn in Fluchtlinie mit der Bahn zu bewegen.

Das Klingendrehungssignal wird dann jedoch über ein Abfrageglied 86 in dem Rechenwerk 60 oder dem in Fig. 2 dargestellten Wahlprogrammspeicher 70 verarbeitet. Das Glied 86 wird durch das Schaltarmaturenbrett 72 der Programmauswähleinrichtung gesteuert, das in Fig. 2 und ausführlicher in Fig. 3 dargestellt ist. Das Armaturenbrett hat einen »festen« Schalter 88, und wenn dieser von der Bedienungsperson der Maschine niedergedrückt wird, aktiviert das Glied 86 das feste Winkelanstellprogramm.

Das feste Winkelanstellprogramm fügt einem vorbestimmten Betrag an Winkelanstellvorspannung oder -kompensation der bei 84 errechneten Drehung hinzu, und der Winkelbetrag ist konstant oder an jeder Stelle auf der Schneidbahn der gleiche; er kann jedoch durch die Bedienungsperson mittels des Einstellknopfes 90 auf dem Armaturenbrett der Auswähleinrichtung eingestellt werden. Der ausgewählte Betrag kann von dem Anzeigemesser 92 neben dem Knopf abgelesen werden. Der Sinn oder die Richtung der Winkelanstellvorspannung wird ebenfalls durch den Knopf 90 festgelegt, und somit ist klar, daß die Vorspannung das Schneidmesser leicht nach einer Seite der Schnittlinie oder nach der anderen drehen kann. Die Vorspannung wird vorzugsweise so eingestellt, um das Schneidmesser auf das Innere des Musterstückes zu drehen, so daß dicht nebeneinanderliegende Musterstücke nicht versehentlich beim Überschreiten von Punkten der Berührung oder der dichtesten Annäherung durch das Schneidmesser zerschnitten werden. Wenn ein Musterstück im Uhrzeigersinn digitalisiert ist, durchquert das Schneidmesser die Peripherie des Musterstückes im gleichen Sinn. Wenn dem Schneidmesser auf das Innere des Musterstückes zu eine Winkelanstellung verliehen werden soll, muß die Klinge im Uhrzeigersinn um ihre Hin- und Herbewegungsachse herum gedreht werden, die, wie durch den Messer 92 in Fig. 3 gezeigt, als positive Vorspannung bezeichnet ist. Wenn jedoch ein Musterstück im Gegenuhrzeigersinn digitalisiert worden ist, wird die Bedienungsperson mittels der Signallampe 94 davon in Kenntnis gesetzt, die auf in den digitalisierten Musterdaten gespeicherte Information anspricht. In einem solchen Fall mu3 der Sinn der Vorspannung umgekehrt werden, um eine Winkelanstellvorspannung auf das Innere des Musters zu aufrechtzuerhalten.

Das feste im Wahlprogrammspeicher 70 gespeicherte Winkelanstellprogramm ist im einzelnen in Fig. 4A unter der »JA«-Verzweigung des Abfragegliedes 86 veranschaulicht. Da es wünschenswert ist, die Richtung zu kennen, in der das Schneidmesser das Musterstück durchquert, ist ein Tor 98 vorgesehen. Wenn die Klinge das Muster im Uhrzeigersinn durchquert, wird der feste durch den Knopf 90 festgelegte Ansteilwinkei zu dem bei 84 errechneten Klingendrehungswinkel bei 100 algebraisch hinzugezählt, und die Unterroutine wird bei 102 austreten. Wenn die Klingenbewegung im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, wird der feste Anstellwinkel bei 104 von dem errechneten Winkel algebraisch abgezogen, und die Unterroutine wird bei 106 austreten.

Wenn kein festes Winkelanstellprogramm von der Bedienungsperson am Glied 86 ausgewählt wurde, wird ein proportionales Winkelanstellprogramm am Abfrageglied 110 geprüft. Das proportionale Winkelanstellprogramm ist einleuchtender durch die fragmentarische Draufsicht auf die Auflage L in F i g. 5 veranschaulicht, bei der das Schneidmesser 20 an verschiedenen Stellen entlang der Schneidbahn P dargestellt ist.

Das proportionale Winkelanstellprogramm setzt im allgemeinen einen Anstellwinkel fest, der so berechnet ist, daß er proportional der Krümmung der Schneidbahn an der fraglichen Stelle ist Wie aus der Stellung des in vollen Linien ausgezogenen Messers 20 ersichtlich, ist dasselbe in einem Winkel α in bezug auf die Tangente der Schneidbahn an dieser Stelle gedreht. Zum Zwecke der Klarheit ist der Winkel α übertrieben groß dargestellt; üblicherweise würde er die vorstehend erwähnte 10°-Grenze nicht überschreiten. An der nächsten Stelle, an der das Schneidmesser 20 in gestrichelten Linien dargestellt ist, ist der Winkel zwischen der Schneidbahn und dem Messer aufgrund der geringeren Krümmung der Bahn an dieser Stelle etwas kleiner. An der letzten Stelle, an der das Schneidmesser ebenfalls in gestrichelten Linien dargestellt ist, ist die Schneidbahn P gerade

ίο

und der Anstellwinkel somit gleich Null, so daß das Messer im allgemeinen mit der Schneidbahn ausgerichtet erscheint. Die Steuerung der Winkelanstellvorspannung im Verhältnis zur Krümmung der Bahn wird als nützlich angesehen, weil die Drehung des Messers dahin tendiert, dieses in die neue Richtung umzulenken, von der angenommen wird, daß das Messer sie nach einer beliebigen begrenzten Verschiebung einnehmen wird. Das Messer neigt somit dazu, seine nächste Stellung vorwegzunehmen, und die Wirkungen der auf der Klinge hervorgerufenen seitlichen Kräfte werden verringert, wenn nicht sogar ganz aufgehoben. Da es mit zunehmender Krümmung der Bahn eines stärkeren Ansprechens bedarf, wird die Winkelanstellvorspannung dieses Programms proportional der Krümmung gemacht. Der Proportionalitätsfaktor kann durch eine Anzahl von Faktoren wie das zu schneidende Material, die Konfiguration der Klinge und die Tiefe der Aufläge festgelegt werden, und es ist von Vorteil, diesen Faktor entsprechend variieren zu können.

Die proportionale Winkelanstellvorspannung wird durch die Bedienungsperson der Maschine mittels des »Proportional«-Schalters 112 auf dem Armaturenbrett der Auswähleinrichtung in Fig. 3 ausgewählt. Beim Niederdrücken des Schalters aktiviert das Glied 110 in Fig. 4A die Proportional-Programmroutine, die der »Ja«-Verzweigung des Gliedes zugeordnet ist. Da jeder digitalisierte Datenpunkt entlang der Peripherie des Musterstückes verarbeitet wird, wird die Bahnkrümmung an der Stelle bei 114 errechnet. Diese Berechnungen gehören zum Stand der Technik, weil das Geschwindigkeitsprofil der Schneidmesserbewegung auch auf der Bahnkrümmung basiert. Die Winkelanstellvorspannung oder der der Krümmung proportionale Winkel derselben wird dann bei 116 errechnet. Wenn am Tor 118 festgelegt wird, daß das Schneiden im Uhrzeigersinn erfolgen soll, wird der proportionale Anstellwinkel zu der bei 84 errechneten Klingendrehung bei 120 algebraisch hinzugezählt, und die Unterroutine wird bei 122 austreten. Wenn das Schneiden im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, wird die proportionale Winkelanstellung bei 124 von der errechneten Klingendrehung algebraisch abgezogen, und die Unterroutine wird bei 126 austreten. Die Klingendrehung könnte aber auch mit einem Multiplizier- oder anderen Faktor errechnet werden, der als Funktion der Bahnkrümmung verändert wird.

Wenn keine proportionale Winkelanstellung von der Bedienungsperson der Maschine ausgewählt wurde, wird das Abfrageglied 130 geprüft, um zu bestimmen, ob ein zeitlich abgestimmtes Winkelanstellprogramm ausgewählt worden ist. Das Glied 130 wird durch die Bedienungsperson der Maschine über den »Zeitabstimmungs«-Schalter 132 auf dem Armaturenbrett der Auswähleinrichtung in Fig. 3 erregt. Ein zeitlich abgestimmtes Winkelanstellprogramm ist ein Programm, bei dem die Anstellwinkel empirisch bestimmt oder auf vorher ausgewählte Werte eingestellt sind, die sich unter den gegebenen Schneidbedingungen als besonders wirkungsvoll erwiesen haben.

Fig. 6 zeigt beispielsweise ein Schneidmesser 20 in Draufsicht, wie es sich gerade durch eine Bahn aus gewebtem Material mit anisotropischen Stärkeeigenschaften vorwärtsbewegt. Die das gewebte Material bildende Fasermatrix setzt sich insbesondere aus einem Satz von Fasern S zusammen, die sich in ems Richtung erstrecken und sonderlich stärker als die eines weiteren Satzes von Fasern W sind, die sich rechtwinklig zu den Fasern S¹ erstrecken. Solche anisotropischen Eigenschaften lassen sich in vielen Stoffen wie »Denim« und in Stoffen finden, bei denen Kunstfasern mit Naturfasern vermischt sind. Es wurde festgestellt, daß der Winkelanstellbetrag, der zum Halten des Schneidmessers auf der Schneidbahn erforderlich ist, wenn das Messer sich in eine Richtung mit Bezug auf die Fasern bewegt, von dem Betrag verschieden ist, der erforderlich ist, wenn das Messer sich in eine andere Richtung bewegt. Man glaubt, daß die Erklärung für derartige unterschiedliche Werte in der Tatsache zu suchen ist, daß die auf die scharfe vordere Schneide des Messers treffenden stärkeren Fasern einen anderen Einfluß auf die Schneidwirkung des Messers haben als die schwächeren Fasern. Die starken und schwachen Fasern können auch unterschiedliche Feder- und Schneideigenschaffn besitzen, die ein unterschiedliches Weglenken von oder Zurückweichen der Fasern vor der winkelförmig ausgerichteten Klinge bewirken. Wenn die Klinge sich in einem Winkel zu den stärkeren Fasern bewegt und die verjüngte vordere Seite der Klinge dabei fast parallel zu den stärkeren Fasern, wie in F i g. 6 dargestellt, verläuft, werden die stärkeren Fasern zuerst geschoben und üben auf die eine Seite der vorderen Kante größere Ablenkkräfte aus als die schwächeren Fasern auf die andere Seite, und folglich ist eine stärkere Winkelanstellkompensation erforderlich. Andererseits ist, wenn sich die Klinge quer zu den stärkeren Fasern bewegt, die Wirkung auf die eine Seite der Schneide im wesentlichen die gleiche wie die auf die andere Seite, und es ist keine Kompensation notwendig. Dies trifft auch zu, wenn die Klinge sich in Querrichtung zu den schwächeren Fasern bewegt. Eine ähnliche Wirkung kann bei gewirkten Materialien beobachtet werden.

Diese Theorie wird durch ein Schneiden von Prüflinien oder -mustern gegebener Form, wie sie in der Draufsicht in F i g. 8 dargestellt sind, und ein Ausrichten der Linien oder Muster in verschiedenen Versuchen bestätigt.

Während das Schneidmesser 20 das Prüfmuster in Fig. 8 durchquert, werden die zwischen cf"m gewebten Material und dem Schneidmesser erzeugten seitlichen Kräfte gemessen oder die Schnitte nach dem Durchqueren geprüft. Der Winkel der Klinge wird dann durch Einführen eines bestimmten Gierungsbetrages eingestellt, und der Versuch wird fortgesetzt oder so lange wiederholt, bis die Anstellwinkel, die den seitlichen Kräften entgegenwirken und diese ausnullen oder genaue Schnitte bewirken, festgelegt sind. Aus den beim Beispiel in Fig. 8 dargestellten Anstellkompensationswinkeln läßt sich erkennen, daß für eine Nullbelastung und eine maximale Genauigkeit im Zuschnitt oder in der Identität der Muster die gleiche Winkelanstellvorspannung oder der gleiche Kompensationswinkel entlang paralleler Seiten des Prüfmusters erforderlich ist; jedoch macht jedes Paar von parallelen Seiten eine unterschiedliche Kompensation notwendig. Eine derartige Kompensation kann auf die Stärke und die Ausrichtung der Fasern in dem Material bezogen sein.

Wenn die Linien oder das Prüfmuster in einen geringfügig verschiedenen Winkel mit Bezug auf die Fasern gedreht werden, wird ein weiterer Versuch zur Festlegung anderer Winkelanstellwerte für die Nullbelastung durchgeführt. Am Schluß einer Anzahl von Versuchen ist ein Plan von Anstellwinkeln für begrenzt unterschiedliche Schneidrichtungen bestimmt worden, und durch Interpolation kann ein vollständiger Winkel plan für sämtliche Richtungen erstellt werden. P i g. 7 ist ein

Diagramm, das ein Beispiel eines Plans von Anstellwinkeln als Funktion des Winkels θ oder der Richtung veranschauiicht, in der sich eine Schneidbahn durch anisotropisches Material erstreckt. Es ist zu beobachten, daß der Plan über einen 180 "-Zyklus hinweg variiert, wie dies durch die in Fig. 8 dargestellten Anstellwinkel impliziert wird. Es versteht sich jedoch von selbst, daß andere WinkelansCallkompensationspläne für andere Tucharten und Schneidbedingungen festgelegt werden können.

Ein spezieller Plan von Anstellwinkelwerten kann ohne weiteres im Wahlprogrammspeicher 70 programmiert oder ein die Form eines Bandlesers 133 und auswechselbarer Bandkassetten 135 annehmender getrennter Speicher zwecks leichteren Programmierens in das Armaturenbrett der Auswähleinrichtung eingebracht werden wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn das Abfrageglied 130 das zeitlich abgestimmte Programm aktiviert hai, wird der Wip.kela.nstelhvert bei !34 aus dem passenden Speicher bestimmt. Daraufhin wird der Wert zu denr bei 84 errechneten Klingendrehungswert bei 136hinzugezählt, und die Unterroutine wird bei 138 austreten. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß die Anzahl der im Speicher 70 gespeicherten zeitlich abgestimmten Winkelanstellprogramme nur durch die Speicherkapazität begrenzt ist, vorausgesetzt, daß ein geeigneter Auswählschalter auf dem Armaturenbrett 72 der Programmauswähleinrichtung vorgesehen ist. Wenn auswechselbare Bandkassette." verwendet werden, ist die Anzahl der Programme unbegrenzt.

Wenn das Glied 130 nicht erregt worden ist, kann ein dynamisch abgeleitetes Winkelanstellprogramm durch die Bedienungsperson der Maschine über das Abfrageglied 140 in F i g. 4B mittels des »abgeleiteten« Schalters 142 in Fig. 3 ausgewählt werden. Das Winkelanstellprogramm wird in diesem Fall aus Schneidparametersignalen erhalten, die zur Datenverarbeitungsanlage 12 aus einem Sensor oder einem Wandler zurückgeleitet werden, der den fortschreitenden Schneidvorgang überwacht. Die von dem Wandler erzeugten Rückkopplungssignale werden dann in Winkelanstellsignale umgewandelt, wie dies bei 144 in Fi g. 4B dargestellt ist. Das auf diese Weise abgeleitete Winkelanstellsignal wird anschließend bei 146 zu der bei 84 errechneten Klingendrehung hinzugezählt, und die Unterroutine wird bei 148 austreten.

Hinsichtlich eines Beispiels einer Vorrichtung zum Überwachen der Schneidparameter bei fortschreitendem Schneidvorgang sei auf Fi g. 9 bis 11 verwiesen. In F i g. 9 und 10 ist das im allgemein flache Schneidmesser 20 mit einer scharfen vorderen Kante 150 und einer parallelen hinteren Kante 152 in einer Stange 154 angebracht, die innerhalb einer schlittenmontierten Muffe 156 mittels des Antriebsmotors 42 hin- und herbewegt wird. Ein Dehnungsumwandler 160 ist an der Seite der Muffe 156 zum Messen von seitlichen Belastungen auf das Schneidmesser angebracht. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, verbiegt eine derartige Belastung, die durch das Flachmaterial hervorgerufen werden kann, durch das die Klinge läuft, die Klinge in die durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung und veranlaßt somit den unteren Abschnitt des Schneidmessers, einer anderen Schneidbahn in Spur zu folgen und ein anderes Musterstück als der obere Abschnitt der Klinge herzustellen.

Diese Belastung und ihre Wirkung auf die Bewegung des Schneidmessers kann durch Einführen eines Anstellwinkels korrigiert werden, der im allgemeinen den Wirkungen der seitlichen Kräfte entgegenwirkt und es dem Schneidmesser gestattet, entlang der gewünschten Schnittlinie fortzufahren, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit dem zeitlich abgestimmten Winkelanstellprogramm vorgeschlagen wurde.

Zu diesem Zweck mißt der Wandler 160 die seitliche Belastung auf das Schneidmesser und erzeugt Rückkoppelungssignale, die der Belastung proportional sind. Innerhalb der Datenverarbeitungsanlage 12 kann auf solchen Rückkoppelungskräften durch ein Programm gearbeitet werden, das eine lineare Beziehung oder Übertragungsfunktion, wie in Fig. 11 dargestellt, besitzt. Grundsätzlich wird, wenn die Rückkoppelungskraft F ermittelt ist, der Betrag der Winkelanstellvorspannung so berechnet, daß er proportional der Kraft und von entgegengesetztem Sinn ist. Natürlich können andere Rückkoppelungssignale und lineare oder nirhtlineare Funktionen zum dynamischen Errechnen oder Festsetzen des Winkelanstellwertes in jedem gegebenen Fall verwendet werden.

Wenn das Abfrageglied 140 in F i g. 4B das abgeleitete Programm nicht aktiviert hat, wird das Abfrageglied 190 geprüft. Das dem Glied 190 zugeordnete Programm Fügt den die Klingenausrichtung steuernden Maschinenbefehlen einen Winkelanstellzitterplan hinzu und veranlaßt die Klinge, sich um vorher ausgewählte Beträge intermittierend und schnell aus der mit der Schneidbahn fluchtenden Stellung heraus und wieder in sie zurück zu bewegen, ohne ein wesentliches Segment der Schneidbahn während der Drehung zu durchqueren. Solche intermittierenden Drehungen sind dann wünschenswert, wenn das Schneidmesser 20 beispielsweise eine von dem schlaffen Flachmaterial ausgehende unausgeglichene seitliche Belastung aufgrund des NichtVorhandenseins oder Fehlens von seitlicher Abstützung an einer Seite der Klinge in der Nähe der Ränder der Auflage oder an dicht nebeneinanderliegenden Schnitten erfahrt oder wenn die Klingenbelastung wegen der in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen antsotropischen Materialeigenschaften unausgeglichen ist. Das Messer wird vorzugsweise auf die Seite der Bahn zu gedreht, von der her die stärkste seitliche Belastung angelegt wird, und somit wird im Falle des Durchquerens einer Kurve das Messer intermittierend auf das Innere der Kurve zu gedreht oder im Falle von a.iisotropischen Materialien das Messerauf die stärkeren Fasern zu gedreht. Die während des Vorwärtsbewegens des Messers erfolgende abrupte Drehung schneidet das Material in Stufen und hebt die vom Material verursachte Belastung und Klingenbeanspruchung auf.

Fig. 13 zeigt eine fragmentarische Ansicht der Auflage L und der vom Messer 20 durchquerten Schneidbahn P, wenn der Klingenbewegung ein Zittern auferlegt wird. Es wird angenommen, daß die rechte Seite der Klinge eine schwere seitliche Belastung unter den dargestellten Bedingungen erfährt, und daher werden die kleinen Stufen d in der Schneidbahn nach rechts erzeugt. Die dargestellten Stufen d sind zum Zwecke des besseren Verständnisses übertrieben groß eingezeichnet und wurden in einem zugeschnittenen Musterstück kaum bemerkt werden so lange, wie der Zitterbetrag auf beispielsweise nicht mehr als 10° begrenzt ist und innerhalb eines kurzen Bahnsegments ausgeführt wird. Fig. 14 zeigt einen Zeitplan von Zitterbefehlsimpulsen, die die in Fig. 13 gezeigte Schneidbahn erstellen. Die Breite jedes Impulses sollte verhältnismäßig kurz sein, und die Frequenz der Impulse kann in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Messers oder der Krümmung der Bahn ausgewählt werden, so

daß das sich vorwärtsbewegende Messer im allgemeinen auf der gewünschten Schneidbahn bleibt

Das der »JA«-Verzweigung des Abfragegliedes 190 zugeordnete Zitterprogramm wird durch den Steuerschalter 192 auf der Auswähleinrichtung 72 in Fig. 3 aktiviert und kann mehrere unterschiedliche Formen annehmen, was davon abhängt, wie das Zittern angelegt werden soll. Das in Fi g. 4B dargestellte Programm legt ein Zittern an die errechnete Klingendrehung als Funktion der Bahnkrümmung bei 194 bestimmt Da das Zittern die Klinge aus der Kurve nach innen drehen sollte, wird der Sinn der Krümmung bei 196 bestimmt. Wenn die Krümmung in einem Sinn als positiv angesehen wird, werden zu der errechneten Drehung bei 198 Zitterimpulse hinzugefugt, und diese Impulse werden vorzugsweise in einer Rate entlang der Schneidbahn hinzugefügt, die der Krümmung proportional ist Mit anderen Worten: Wenn die Krümmung scharf ist, werden Zitterimpulse häufiger hinzugefugt, während die Zitterimpulse, wenn die Krümmung schwach ist, weniger häufig sind. Dann iäßt man das Programm bei 200 austreten. Wenn die Krümmung sinngemäß negativ ist, werden die Zitterimpulse von der errechneten Drehung bei 202 abgezogen, und zwar wieder in einer Rate, die der Krümmung proportional ist, und das Programm wird bei 204 austreten. Natürlich kann das Zittern zu einer Funktion einer einzigen Variablen oder einer Kombination von Variablen wie Krümmung und Winkelbeziehung der Schneidbahn und der Fasern in gewebtem Flachmaterial gemacht werden. Weitere Formen des Zitterns können in Übereinstimmung mit dem . speziellen gerade adressierten Schneidproblem benutzt werden. Obwohl das Flußdiagramm in Fig. 4 vorschlägt, daß das Zitterprogramm für sich allein verwendet wird, ist es auch möglich, von einem Zittern in Korn- binaticr. mit anderen Wahlprograrnmen Gebrauch zu machen.

Für den Fall, daß die Bedienungsperson der Maschine keines der Winkelanstellprogramme im Wahlpro- < grammspeicher ausgewählt hat und daß dementsprechend keines der Programme mittels der Abfrageglieder 86, UO, 130,140 oder 190 in Fig. 4 aktiviert worden ist, gibt die Unterroutine die errechnete Klingendrehung bei 170 ohne Winkeianstellvorspannung aus und tritt bei 172 aus.

Ein anderes Verfahren zum Zuschneiden von Musterstücken leicht unterschiedlicher Größe aus Flachmaterial ist in Fig. 12 veranschaulicht und kann ebenfalls aus einem Wahl-Schneidprogramm auf die gleiche Weise Nutzen ziehen wie das mehr herkömmliche Schneidverfahren, das versucht, das Schneidmesser entlang einer Schneidbahn zu führen, die mit einer Musterstückkontur zusammenfällt. Fig. 12 ist eine fragmentarische Draufsicht auf die Auflage L an einer von Musterstücken A, B, C und D eingenommenen Stelle. Das Schneidmesser 20 ist im Verlauf des Durchquerens einer gestrichelten Schneidbahn Γ dargestellt, die mit der gegebenen Peripherie des Musterstückes A nicht zusammenfällt, sondern der Peripherie ähnlich und innerhalb derselben um einen vorbestimmten Betrag b versetzt ist. Während die entlang der Bahn T zugeschnittenen Stücke nicht genau die gleiche Größe wie das festgelegte Musterstück A besitzen werden, ist der Größenunterschied nicht von wesentlicher Bedeutung, wenn die Versetzung zwischen der festgelegten Peripherie und der Schneidbahn nicht größer als 0,8 mm (V33 Zoll) ist. Normalerweise werden Musterstücke auf Genauigkeiten über 0,8 mm (V32 Zoll) nicht zugeschnitten, und demzufolge kann ein etwas zu klein geratenes Stück wenig oder gar keine nachteilige Wirkung auf das Endprodukt haben.

Vom Standpunkt des Schneidens aus gesehen, erleichtert die Versetzung bedeutend das Problem des Zuschneiden von Musterstücken, die dicht gepackt sind und lange, dünne Materialzüge in den Zwischenräumen der Musterstücke begrenzen. Das Musterstück C paßt sich nicht genau an das Musterstück A an, und somit trennt ein sehr dünner und langgestreckter Tuchabschnitt die Stücke, wenn sie dicht gepackt sind. Das Musterstück B berührt das Musterstück A an einer Stelle und begrenzt zwei Züge von dazwischenliegendem Tuch an jeder Seite des Berührungspunktes. Ein ähnlicher Zustand besteht zwischen dem Musterstück A und dem Musterstück D. Wenn herkömmliche Schneidtechniken angewendet werden, d. h. wenn das Schneidmesser 20 entlang einer Schneidbahn geführt wird, die mit den Musterstückperipherien zusammenfallt, trifft man auf Schwierigkeiten, egal, welches der Musterstücke zuerst zugeschnitten wird. Mit der gezeigten und beschriebenen Versetzung werden diese Schwierigkeiten beträchtlich gemindert, vorausgesetzt, daß sich das Schneidmesser genau entlang der versetzten Schneidbahn bewegt Die vorstehend beschriebenen Wahlprogramme unterstützen dieses andere Schneidverfahren in dieser Hinsicht

Während die Auswahl der vorstehend beschriebenen Wahlprogramme durch die Bedienungsperson der Schneidmaschine über das Schaltarmaturenbrett 72 der Auswähleinrichtung vorgenommen wird, kann solch ein Auswählen auch durch die Datenverarbeitungsanlage 12 selbst, basierend auf einer Analyse der im Musterspeicher 54 gespeicherten Musterdaten und den Bedingungen eines gegebenen Schneidvorgangs erfolgen. Diese Analyse würde ein Identifizieren von Berührungen und dicht nebeneinanderliegender Schneidbahnen gestatten, so daß das Winkelanstellen oder Verlangsamen durch Auswählen des geeigneten Programms befohlen werden könnte. Die Auswahl wird gegebenenfalls aufgrund der Tiefe der zu schneidenden Auflage, die Art des Materials in der Auflage und anderer Faktoren vorgenommen, die von den im Speicher 54 gespeicherten Daten oder dem Programm im Speicher 64 nicht eingeschlossen sind.

Bei automatisierten Systemen mit dem automatischen Markierungsgenexator46 ist es auch möglich, die kritischen Stellen in einer Markierung wie Stellen der Berührung oder der dichten Annäherung und dicht nebeneinanderliegende parallele Schneidbahnen zu identifizieren, während die Markierung gerade erzeugt wird. Dann liefert der Markierungsgenerator die kritischen Stellen identifizierende Information oder Daten an die Datenverarbeitungsanlage 12, so daß diese das geeignete Wahlprogramm, basierend auf Analysen der Schneidbedingungen an den kritischen Stellen, auswählen kann.

Fig. IS und 16 zeigen eine weitere automatisch gesteuerte Schneidmaschine, die allgemein mit 250 bezeichnet ist und ein Schneidwerkzeug in Form eines hin- und herbewegten Schneidmessers 252 besitzt, das in Schneideingriff mit einer Auflage L auf einem Zuschneidetisch 254 geführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wirkt das Schneidmesser 252 mit einem (nicht dargestellten) Fuß zusammen, der sich mit dem Messer unter der Auflage aus dem Flachmaterial und oben auf dem Tisch 254 bewegt. Der Tisch hat somit kein durchlässiges Bett, obwohl eine dünne

Schicht aus zusammenpreßbarem Material zwischen der Auflage und dem Tisch wünschenswert ist, um es dem Fuß zu erlauben, das Material herunterzudrücken und nicht störend unter der Auflage durchzulaufen, während das Schneidmesser eine Schneidbahn durchquert. Zwecks ausführlicherer Beschreibung und Darstellung eines derartigen Schneidmechanismus kann die US-PS 3245295 herangezogen werden.

Die grundlegenden Daten zum Steuern der Bewegung des Schneidmessers während eines Schneidvor- ίο gangs sind in einer Markierungszeichnung D oder einem anderen Medium wie einer Schablone enthalten und werden mittels eines Linienfolgegeräts 256 erhalten. Das Linienfclgegerät ist eine Spurfolgeeinrichtung, die an einer entfernten Stelle einer graphischen Darstellung der Schneidbahn oder den zu schneidenden Konturen folgt und die Bewegung des Messers 252 in der Auflage L gleichzeitig entsprechend steuert. Die Zeichnung D kann beispielsweise eine graphische Darstellung der Markierung beinhalten, die vom Schneidmesser 252 in der Auflage L geschnitten werden soll. Während eines Schneidvorgangs bewegt sich das Linienfolgegerät entlang der Linien T vor und ruft Ausgangssignale hervor, auf denen von der Datenverarbeitungsanlage 280 gearbeitet wird und die die Bewegung des Linienfolgegeräts in spurfolgender Beziehung zu den Linien fortsetzen. Der innere Aufbau und die Arbeitsvorgänge eines Linienfolgegeräts sind einschlägig bekannt, und zwecks einer eingehenderen Beschreibung eines derartigen Folgegeräts kann die US-PS 3529084 herangezogen werden.

Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel der Schneidmaschine 250 sind die Tische 254 und 260 parallel zueinander angeordnet, und ein gemeinsamer X-Schlitten 262 ist rittlings auf den Tischen angebracht und trägt sowohl das Schneidmesser 252 als auch das Linienfolgegerät 256 in herabhängender Beziehung. Der Schlitten 262 durchquert die Tische in der eingezeichneten A'-Koordinatenrichtung mittels eines jf-Antriebsmotors 264 und zugeordneter Zahnstangen auf eine Weise, die der des in Fig. 1 dargestellten ^-Schlittens 26 ähnlich ist. Ein /-Schlitten 266 trägt das Schneidmesser 252 zwecks Relativbewegung zum ^-Schlitten 262 und zum Tisch 254 in der eingezeichneten /-Richtung, und ein weiterer /-Schlitten 268 trägt das Linienfolgegerät 256 zwecks ähnlicher Relativbewegung zum Tragtisch 260.

Die Schlitten 266 und 268 sind untereinander mittels einer von einem /-Antriebsmotor 272 angetriebenen Führungsschraube 270 verbunden. Auf diese Weise sind das Linienfolgegerät 256 und das Schneidmesser 252 durch die Schlitten und den Verbindungsmechanismus 7.um Bewegen in paralleler Beziehung sowohl in der X- als auch in der /-Koordinatenrichtung mechanisch verbunden.

F i g. 17 zeigt schematisch ein Steuersystem, durch das das Schneidmesser und das Linienfolgegerät in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zusammenwirken. Die Bauelemente im Steuercomputer 280 sind innerhalb der gestrichelten Linie identifiziert.

Das Linienfolgegerät erzeugt zwei analoge Spannungssignale E_x und Ey, die über einen Speiseratenprogrammierer 282 zwecks Erregens des A'-Antriebsmotors 264 und des /-Antriebsmotors 272 verarbeitet werden. Die Antriebsmotoren veranlassen ihrerseits das Linienfolgegerät, sich entlang der nachgezogenen Linie zu bewegen, und das Schneidmesser, eine entsprechende Schneidbahn zu erstellen. Der Programmierer 282 legt die Rate fest, in der die Motoren angetrieben werden und das Linienfolgegerät und das Schneidmesser sich vorwärtsbewegen.

Die Ausgangsspannungssignale E_x und E_y werden weiter einem Anstiegsgenerator 284 zugeführt, der aus dem Verhältnis der Spannungen die Winkelausrichtung des nachgezogenen Liniensegments mit Bezug auf die X- oder /-Koordinatenachse bestimmt. Der Generator erzeugt ein Ausrichtungssteuersignal, das an den ©-Antriebsmotor 286 über eine Summierverbindung 288 angelegt wird, und der Antriebsmotor richtet das Messer 252 entsprechend aus. Bis hierhin sind die Steuerungen des Linienfolgegeräts herkömmlicher Art und erzeugen Grundbefehle, die die Antriebsmotoren veranlassen, das Schneidmesser tangential entlang der Schneidbahn zu bewegen.

Um eine erfindungsgemäße Winkelanstellsteuerung einzuführen, ist ein Winkelanstellprogramie-erer 290 innerhalb des Steuercomputers 280 vorgesehen, der die Spannungssignale empfangt, aus denen die Winkelausrichtung für die nachgezogene Linie und die Schneidbahn festgelegt wird. Der Programmierer 290 kann jedoch zusätzlich ein oder mehrere Wahlprogramme wie diejenigen einschließen, die insbesondere in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie unter Bezugnahme auf F i g. 4A und 4B beschrieben sind. Der Programmierer kann beispielsweise ein solches zeitlich vorher abgestimmtes Winkelanstellprogramm einschließen, wie es in Fig. 7 veranschaulicht ist Zusätzlich oder alternativ kann ein Sensor 292 dem Schneidmesser zugeordnet sein, um Schneidparameter wie diejenigen Kräfte zu messen, wie sie vorstehend in Verbindung mit F i g. 9 und 10 beschrieben sind, und der Programmmierer kann ein solches Winkelanstellprogramm einschließen, wie es in Fig. 11 veranschaulicht ist. Aus den Programmen erstellt der Programmierer ergänzende Befehle, die den grundlegenden Befehlen an der Summierverbindung 288 hinzugefügt werden. Dann wird das Schneidmesser entlang der Schneidbahn mit den durch die ergänzenden Winkelanstellbefehle veränderten grundlegenden Befehlen bewegt.

Wenn das Linienfolgegerät eine optische Einrichtung ist, die Darstellungen der Schneidbahn auf der Zeichnung D nachzieht, kann das Linienfolgegerät schwierige Schneidbedingungen innerhalb seines Blickfeldes wie scharfe Kurven, Berührungen, Stellen der dichten Annäherung und dicht im Abstand voneinander angeordnete parallele Linien identifizieren. Durch Erzeugen eines bei 294 angedeuteten geeigneten Signals kann das Linienfolgegerät ausgewählte Winkelanstellprogramme automatisch abrufen, die die identiflzieite Schneidbedingung enthalten. Dann erzeugt der Winkelanstsllprogrammierer 290 ergänzende die Messerausrichtung verändernde Befehle.

Zusätzlich zu den Winkelanstellprogrammen ist es auch möglich, in den Programmierer 282 besondere Speiseratenprogramme einzubauen, die beispielsweise das Schneidmesser bei schwierigen oder kritischen Schneidbedingungen wie Berührungen und Stellen der dichten Annäherung in der Bewegung verlangsamen. Wieder kann das Linienfolgegerät, wie bei 296 angedeu= tet, Signale liefern, die die besonderen Speiseratenprogramme im Programmierer 282 abrufen. Der Speiseratenprogrammierer kann auch wie dargestellt angeschlossen werden, um Signale aus dem Messersensor 292 zu empfangen und die Speiserate in Übereinstimmung mit vom Sensor ermittelten Schneidparameter zu ändern.

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Zusammenfassend sei gesagt, daß die Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial durch eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine geschaffen wird, bei der die Datenverarbeitungsanlage einen 'Wahlprogrammspeicher und eine Programmauswähleinrich- tung einschließt, durch die verschiedene Wahl-Schneidprogramme ausgewählt und mit einem Standard-Schneidprogramm zum Bewirken eines verbesserten Schneidvorgangs kombiniert werden können. Mit den Wahlprogrammen ist die Schneidmaschine nicht durch das Standard-Schneidprogramm begrenzt, sondern es kann basierend auf früherer Erfahrung, Erprobung und Kenntnis der Schneidtechnologie dasjenige Programm oder diejenige Kombination von Programmen ausgewählt werden, das bzw. die die günstigsten Ergeb- rs nisse zeitigt

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Automatisch gesteuerte Schneidmaschine mit einer Schneidklinge und einem Tisch, auf dem Rachmaterial aufliegt, während die Klinge und das Rachmaterial relativ zueinander in Erwiderung auf Maschinenbefehle bewegt werden, die aus Musterprogrammdaten entwickelt wurden, welche Musterstücke bestimmen, die aus dem Rachmaterial geschnitten werden sollen, und mit einem ersten Rechenwerk, das auf die Programmdaten zum Erzeugen von Klingensignalen aus einem Grund-Maschinenprogramm anspricht, um die Bewegung der Schneidklinge tangential entlang von Schneid- is bahnen im Rachmaterial zu steuern, wobei die Bahnen der Form der von den Musterprogrammdaten bestimmten Musterstücke entsprechen, gekennzeichnet durch ein zweites Rechenwerk (60), welches attiein Wahl-Maschinenprogramm (86,110, 13Ö, 140,19ö) anspricht, das Winkelansleilsignai hervorruft, die die Klinge (20) wahlweise aus der tangentialen Ausrichtung mit der Schneidbahn (P) heraus vorspannen, welche von dem Grund-Maschinenprogramm und dem ersten Rechenwerk (64) etabliert wurde; durch einen Speicher (70) zum Speichern des Wahl-Maschinenprogramms und durch eine Programmauswähleinrichtung (72), die mit dem Speicher (70) betriebsschlüssig verbunden ist, um den Speicher mit dem zweiten Rechenwerk (60) wahlweise ^u koppeln und das ausgewählte Wahl-Maschinenprogramro in dasyveite Rechenwerk (60) einzuführen, wobei dieses sowohl auf das ausgewählte und eingeführte Wahl-Maschinenprogramm als auch auf die Winkelanstellsignale aus dem ersten Rechenwerk (64) anspricht

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (70) einen ein festes Winkelanstellprogramm bestimmenden Zweig (86, 98, 100,102, 104,106) enthält.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das feste Winkelanstellprogramin bestimmende Zweig (86, 98,100,102,104,106) ein von Hand betätigbare Einstelleinrichtung (90, 92) für den Winkelbetrag enthält.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (70) einen Zweig (110, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126) enthält, der der Krümmung der die Musterstückumrisse bildenden Segmente proportionale Winkelanstellbefehle erzeugt.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (70) einen einen vorbestimmten Zeitplan von Winkelanstellbefehlen bestimmenden Zweig (130,134,136,138) enthält.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (70) ein gespeichertes Winkelanstellprogramm (140,144,146,148) enthält, das entsprechende Winkelanstellbefehle in Beziehung zu Signalen setzt, die von einem der Schneidklinge (20) betriebsmäßig zugeordneten Wandler (160) zum Messen der auf die Klinge (20) durch das Flachmaterial während des Schneidvorganges ausgeübten Kräfte ausgehen.

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