DE3313940A1

DE3313940A1 - Automatische stoffschneidmaschine mit integraler steuereinrichtung

Info

Publication number: DE3313940A1
Application number: DE3313940A
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph 06117 West Hartford Conn. Gerber
Original assignee: Gerber Scientific Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1983-11-17
Also published as: IT219564Z2; FR2526455A1; ES521869A0; GB2121214A; GB8311440D0; JPS58197370A; IT8353288V0; IT8367489A0; ES8404441A1; GB2121214B; FR2526455B1

Description

PATENTANWÄLTE

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10OO BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE 68

BOOO MÜNCHEN 22 · Wl D EN MAYE R STRAS S E 49

BERLIN: DIPI ING. R. M Ü LLER-BÖ RN E R

GERBER SCIENTIFIC, INC. München: dipl.-ing. hans-heinrich wey

DlPl INQ. EKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 15. April 1983

Automatische Stoffschneidmaschine mit integraler Steuereinrichtung

(Priorität: USA, Nr. 375 761 vom 6. Mai 1982)

13 Seiten Beschreibung mit 8 Patentansprüchen

1 Seite Zusammenfassung mit Fig. 1

2 Blatt Zeichnungen

MB/Ma - 27 884

BERLIN: TELEFON (030) 8312088 KABEL: PROPINDUS · TELEXl 104007

MÜNCHEN: TELEFON (OBg) 22 58 88
KABEL: PROPINDUS · TELEX: 524344

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331334U

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf automatische
Stoffschneidmaschinen und behandelt insbesondere eine Verbesserung bei einer solchen Maschine, wodurch eine elektronische Steuereinrichtung für die Maschine direkt in den mechanischen Aufbau der Maschine integriert ist, um ein kon pakteres und wirksameres Stoffschneidsystem zu schaffen, a] es bisher einschlägig bekannt war.

Schneidmaschinen der Art, mit der sich die vorliegende Erfindung beschäftigt, sind beispielsweise in den US-PS'en
3 495 492, 3 765 289, 3 803 960 und 4 178 820 und durch
die DE-OS 31 51 246 gezeigt. Bei. einer solchen Stoffschneie maschine wird im allgemeinen eine einzige Stofflage oder ei eine Vielzahl von Stofflagen umfassende Auflage auf einer
Auflagefläche ausgebreitet und entlang gewünschter Schnittlinien durch ein Schneidgerät geschnitten, das gleichzeitig in zwei Koordinatenrichtungen relativ zur Auflagefläche bewegbar ist, wobei der Betrieb und die Bewegung des Schneidgeräts von einer numerischen oder einer anderen elektronischen Steuereinrichtung gesteuert werden, die Information
aus einem Markierungsdigitalisierer oder andere musterbestimmende Information in Ausgangssignale umsetzt, die die
Erregung der verschiedenen Motoren, Solenoide und anderer
Bedienungsbauelemente der Maschine direkt steuern, um das
Schneidgerät zu veranlassen, Musterstücke entsprechend der Musterinformation zuzuschneiden. Die die Musterinformation in Maschinenbetriebskommandos umsetzende Steuereinrichtung ist in der Vergangenheit eine getrennte Einheit gewesen, di sich üblicherweise in einem wesentlichen Aöstand von der
Schneidmaschine befand. Die Musterinformation ist ihrerseit einer solchen Steuereinrichtung entweder auf eine On-Line-i wobei der Markierungsdigitalisjbere£- oder der andere Muster: formationsgenerator direkt mit der Steuereinrichtung ver-

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bunden ist, oder auf eine Off-Line-Art zugeführt worden, bei der die Musterinformation vor der Verwendung auf einem j Aufzeichnungsträger wie einem Magnetband, einem Papierband ¹ oder einer Magnetplatte aufgezeichnet und der Aufzeichnungs- ^; träger danach durch die Steuereinrichtung zum Wiedergeben ■ der Musterinformation gelesen wird. Das Off-Line-Betriebsverfahren hat den Vorteil, die Erzeugung der Musterinformation in sauberen, wirksamen Umgebungen, die von der Schneidmaschinenumgebung entfernt sind, zu erleichtern und es den Aufzeichnungsträgern zu ermöglichen, aufbewahrt und wiederverwendet und von verschiedenen Benutzern geteilt zu werden, wobei, falls notwendig, Reproduktionen angefertigt · werden: und eine einzige aufzeichnungserstellende Einrichtung kann einer Anzahl unterschiedlicher Schneidmaschinen oder verschiedenen Schneidmaschinenbenutzern dienen·

Die Verwendung aufgezeichneter Musterinformation auf eine Off-Line-Art hat jedoch den Nachteil, daß die Steuereinrichtung einige Einrichtungen zum Lesen der aufgezeichneten Information benötigt, die gewöhnlich nicht für den Betrieb bei Vorhandensein von Schwingungen und staubiger Luft, wie dies oft in der Nähe einer Schneidmaschine der Fall ist, geeignet sind, weswegen die Steuereinrichtung von der Schneidmaschine weggestellt werden muß. Dies bedeutet, daß es notwendig sein kann, zwei Operatoren für das Schneidsystem zu haben, wobei' ein Operator an der Steuereinrichtung und der andere an der Schneidmaschine stationiert ist, oder wenn nur ein Operator zur Verfügung steht, kann beträchtliche Maschinenbetriebszeit durch die Zeit verschwendet werden, die vom Operator zum notwendigen Durchlaufen der Entfernung zwischen Maschine und Steuereinrichtung benötigt wird. Auch macht der entfernte Platz der Steuereinrichtung

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eine etwas "komplexe Verkabelung zwischen der Steuereinrichtu und der Maschine erforderlich, wodurch elektrische Geräuschs aufgenommen werden können, die Fehler in die auf die Maschir. übertragenen Signale einbringen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine au tonic tische Stoffschneidmaschine oder ein automatisches Stoffschneidsystem mit einer elektronischen Steuereinrichtung zu schaffen, die in den Schneidmaschinenaufbau integriert ist, so daß die Maschine zur Gänze von einer Arbeitsstation oder einem Pult auf der Maschine aus betrieben werden kann. Dabei soll gleichzeitig eine automatische Stoffschneidmaschine od« ein automatisches Stoffschneidsystem der vorerwähnten Art geschaffen werden, bei dem die elektronische Steuereinrichti einen Festkörperspeicher einschließt, der die Wahrscheinlich keit eines Ausfalls der Steuereinrichtung aufgrund von Stau] Schwingungen und anderer an der Schneidmaschine herrschende: harter.Bedingungen mindert oder ausschließt, während nichtsdestoweniger eine Auswechselung des Speichers ermöglicht wi: um die Musterinformation zu ändern, mit der die Steuereinri' tung arbeitet.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf eine automatische Stoffschneidmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Haup'tanspruchs.

Bei einer solchen Stoffschneidmaschine wird die vorerwähnte Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Kennzeicrien des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöst.

Die Erfindung liegt also insbesondere darin, daß die elektronische Steuereinrichtung entweder am Rahmen der Maschine befestigt ist oder von einem Schlitten getragen wird, der

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das Schneidgerät trägt und sich in einer Koordinatenrichtung relativ zum Rahmen bewegt. Die Erfindung liegt auch darin, daß die Steuereinrichtung eine Anzeigevorrichtung wie eine Festkörper-Feldanzeige zum Anzeigen alphanumerischer Nachrichten hat, die Teil eines Steuerpults mit; anderen Indikatoren, Knöpfen, Schaltern od. dgl. ist, die eine Schnittstelle zwischen der Steuereinrichtung und einem Operator schaffen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer die vorliegende Erfindung verkörpernden automatischen Stoffschneidmaschine;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassenden automatischen Stoffschneidmaschine τ

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassenden automatischen Stoffschneidmaschine.

Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete, automatisch gesteuerte Schneidmaschine, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung findet. Diese Maschine schneidet Musterstück aus Stoff oder ähnlichem Flachmaterial und hat einen stationären Rahmen in Form eines Tisches 12, der eine nach oben

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gewandte Auflagefläche 14 zum Abstützen entweder einer einzigen zu schneidenden Materiallage oder einer wie bei 16 dargestellten Auflage schafft, die aus einer Vielzahl von Flachmateriallagen besteht.

Das Schneidgerät, der Maschine 10 kann verschiedene unter-' schiedliche Formen aufweisen, ohne daß dadurch von der \ Erfindung abgewichen wird, und im vorliegenden Fall ist gezeigt, daß es ein Schneidgerät 18 in Form eines sich hi und herbewegenden Messers mit einem Hubmotor 20 und einer Klinge 22 ist. Das Schneidgerät 18 ist in senkrechter Ric tung in und außer Schneidbeziehung zu der Auflage 16 bewe bar, und wenn es in seiner abgesenkten Stellung ist, in der es sich in Schneidbeziehung zur Auflage befindet, kan es gleichzeitig in die angedeuteten X- und Y-Koordinatenrichtungen bewegt werden, um es entlang jeder gewünschten Schnittlinie wie der mit 24 bezeichneten Linie zum Schnei von Musterstücken aus der Auflage zu bewegen. Um beim Hai der Auflage 16 auf der Auflagefläche 14 behilflich zu sei während sie gerade geschnitten wird, kann der Tißch 12 einen Aufbau einschließlich einer Vakuumquelle 26 zum Schaffen eines Vakuums an der Auflagefläche 14 einschlief und eine darüberliegende (nicht dargestellte) Lage aus luftundurchlässigem Flachmaterial kann über die Auflage ] und die freigelegten Bereiche der Auflagefläche 14 ausgebreitet sein, wie dies in der US-PS 3 495 492 beschrieber ist.

Die Bewegung des Schneidgeräts 18 in den X- und Y-Koordinatenrichtungen wird durch einen Überbrückungsschlitten Ü erhalten, der die Auflagefläche 14 rittlings überspannt uhd an seinen gegenüberliegenden Enden zum Zwecke einer Bewegung in der X-Koordinatenrichtung auf einem Paar von

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Zahnstangen 30 und 32 lagert, die sich entlang gegenüberliegender Seitenränder des Tisches erstrecken. Am Überbrükkungsschlitten 28 seinerseits ist ein Schneidschlitten 34 für eine Bewegung entlang der Länge des Schlittens 28 in der Y-Koordinatenrichtung gelagert, wobei der Schneidschlitten 34 seinerseits das Schneidgerät 18 hält. Daher bewirkt eine Bewegung des Uberbrückurigsschlittens 28 relativ zum Rahmen oder zum Tisch 12 in der X-Koordinatenrichtung eine Bewegung des Schneidgeräts 18 relativ zur Auflagefläche 14 in der gleichen X-Koordinatenrichtung, und eine Bewegung des Schneidschlittens 34 in der Y-Koordinatenrichtung relativ zum Überbrückungsschlitten 28 bewirkt eine Bewegung des Schneidgeräts 18 relativ zur Auflagefläche 14 in der gleichen Y-Koordinatenrichtung. Ein Motor 36 treibt den Schneidschlitten 34 entlang des Überbrückungsschlittens 28 über eine Leitspindel 38 und eine (nicht dargestellte) zusammenwirkende Muttervorrichtung am Schlitten 34 an. Ein anderer Motor 38' treibt den Überbrückungsschlitten 28 in der X-Koordinatenrichtung über eine Welle 40 mit (nicht dargestellten) Ritzeln an ihren gegenüberliegenden Enden an, die in die Zahnstangen 30 und 32 eingreifen

Gemäß der Erfindung schließt die Schneidmaschine 10 in Fig. 1 eine am Überbrückungsschlitten 28 angebrachte elektronische Steuereinrichtung 42 ein, so daß sie in mechanisch verbundener Zuordnung zum Rahmen oder zum Tisch 12 steht und ansonsten in den mechanischen Aufbau des Tisches integriert ist. Die Steuereinrichtung 42 kann verschiedene spezifische Formen aufweisen, ohne daß dadurch von der Erfindung abgewichen wird, und arbeitet im allgemeinen derart, daß Maschinenbetriebssignale in Erwiderung auf Musterinformation geschaffen werden, die auf einer Teil der Steuereinrichtung bildenden Festkörperspeichervorrichtung 44 gespeichert ist. Vorzugsweise ist der

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Festkörperspeicher 44 ein EPROM oder ein Blasenspeicher, der auf einem einzelnen integrierten Schaltungschip enthalten ist, und derart ausgelegt, daß er aus der Steuereinrichtung 44 ohne weiteres entfernt werden kann, um ein leichtes Auswechseln desselben gegen eine andere ähnliche Vorrichtung zum Ändern der Natur der von dem Schneidgerät zugeschnittenen Musterstücke zu gestatten.

Die Festkörperspeichervorrichtung kann mit einem Musterinformationspaket durch die Verwendung eines Off-Line-Markierungsferndigitalisierers oder einer anderen Mustersignal erzeugungseinrichtung, wie sie beispielsweise durch die US-PS 3 803 960 gezeigt ist, geladen werden. Die in der Festkörperspeichervorrichtung gespeicherte Information ist jedoch auf rein elektronischem Wege wiedergewinnbar, so daß keine sich bewegenden Teile, die Beschädigungen aufgrund von Schwingungen oder Staub unterworfen sind, benötic werden, und daher gestattet sie es der Steuereinrichtung, wirksam in der Umgebung des Schneidgeräts 18 zu arbeiten.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht,.schließt die elektronische Steut einrichtung 42 auch ein Feld 46 für eine alphanumerische Anzeige, vorzugsweise eine Festkörpervorrichtung, ein, das von der Steuereinrichtung erzeugte alphanumerische Nachrichten anzeigt. Diese Anzeige 46 ist Teil eines Steuerpull 48, das zusätzliche Knöpfe, Indikatoren, Schalter u. dgl. aufweist, die eine Schnittstelle zwischen einem Operator und der Steuereinrichtung 42 schaffen, al* ausreicht, um es dem Operator zu gestatten, eine Hochpegelsteuerung und -Überwachung des Betriebs der Maschine'und der Steuereinri< tung auszuüben.

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Die Integration der Steuereinrichtung 42 in den mechanischen Aufbau der Schneidmaschine 10 hat den weiteren Vorteil, daß die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuereinrichtung und den Maschinenmotoren und anderen von der Steuereinrichtung gesteuerten Bedienungsbauelementen vereinfacht werden und daß die Wahrscheinlichkeit gemindert wird, daß die Steuereinrichtung elektrische Streusignale oder Geräusche, wie sie von einem sich von einer Maschine zu einer Fernsteuereinrichtung erstreckenden Übertragungskabel aufgenommen werden können, aufnimmt oder von ihnen beeinflußt wird. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, kann das Netzteil 50 für die Steuereinrichtung 42 unterhalb oder anderweitig in der Nähe des Tisches 12 angebracht und mit der Steuereinrichtung 42 über ein flexibles Kabel 52 verbunden sein, um die Trägheit des Uberbrückungsschlittens 28 zu verringern.

Fig. 2 zeigt eine Schneidmaschine 54 der allgemeinen Art, wie sie in der DE-OS 31 51 246 gezeigt ist und bei der die Auflagefläche 14' von einem aus Borsten bestehenden Transportband 54' geschaffen wird, das in der X-Koordinatenrichtung unter dem antreibenden Einfluß eines Antriebsmotors 56 bewegbar ist, um das (nicht dargestellte) auf der Auflagefläche aufliegende Material in der X-Koordinatenrichtung zu bewegen. Ansonsten ist die Schneidmaschine 54 im allgemeinen der Maschine 10 in Fig. 1 insofern ähnlich, als sie einen Überbrückungsschlitten 28', der relativ zum stationären Rahmen 12' in der X-Koordinatenrichtung bewegbar ist, einen Schneidschlitten 34, der entlang des Uberbrückungsschlittens in der Y-Koordinatenrichtung bewegbar ist, und eine elektronische Steuereinrichtung 42' mit einer Festkörperspeichervorrichtung 44' einschließt, die am Überbrückungsschlitten 28' für eine Bewegung mit dem Schlitten^xangebracht ist. Daher ist, wie bereits in der vorerwähnten DE-OS dargelegt ist, bei der Schneidmaschine 54 die Gesamtbewegung des Schneid-

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geräts 18 in der X-Koordinatenrichtung relativ zur Auflagefläche die Summe der Bewegung der Auflagefläche 14' in der X-Koordinatenrichtung relativ zum Rahmen 12 * und der Bewegung des Überbrückungsschlittens 28' in der X-Koordinatenrichtung relativ zum Rahmen 12'.

Fig. 3 zeigt noch eine weitere die Erfindung verkörpernde, automatische Schneidmaschine 58, die der Maschine 54 in Fig. 2 ähnlich ist mit der Ausnahme, daß der Überbrückungsschlitten 28" der Maschine 54 durch einen Aufbau ersetzt ist, der eine stationäre Brücke 60 schafft, die die Auflagefläche 14' rittlings überspannt, wobei der Schneidschlitten 34' entlang der Brücke 60 in der Y-Koordinatenrichtung bewegbar ist. Daher wird beim Schneider 58 die Bewegung des Schneidgeräts 18' relativ zur Auflagefläche 14' in der X-Koordinate richtung einzig und allein durch die Bewegung der Auflagefläche 14' relativ zum Rahmen 12' in der X-Koordinatenrichtung bewirkt.

Auch bei der Schneidmaschine 58 in Fig. 3 ist die Steuereinrichtung 42" mit ihrer Festkörperspeichervorrichtung 44" mit dem Rahmen 12' an einem" Ende der Brücke 60 ortsfest verbunden; dadurch ist es einem Operator gestattet, mit dem Steuerpult 48" zu arbeiten und dieses zu beobachten, währenc gleichzeitig der tatsächliche Betrieb des Schneidgeräts 18' beobachtet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Automatische Stoffschneidmaschine mit einem stationären Rahmen, einer diesem Rahmen zugeordneten und eine Auflage fläche zum Abstützen wenigstens einer zu schneidenden
Stoff lage schaffenden Einrichtung, einem Schneidgerät zurr Schneiden von auf der Auflagefläche positioniertem Stoff, einer Einrichtung zum Bewegen des Schneidgeräts relativ zur Auflagefläche in zwei Koordinatenrichtungen parallel zur Auflagefläche, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Schneidgeräts einen das Schneidgerät tragenden Schneidschlitten und eine Einrichtung einschließt, die den Sehn« schlitten zum Zwecke einer Bewegung relativ zum Rahmen z\ Bewirken einer Bewegung des Schneidgerät3 relativ zur Aul lagefläche in einer der beiden Koordinat' nrichtungen lag« und einer elektronischen Steuereinrichtung zum Steuern d< Betriebs des Schneidgeräts und der Einrichtung zum Beweg« des Schneidgeräts, dadurch gekennzeicl

net

daß die Steuereinrichtung (42; 42'; 42") eine

BERLIN: TELEFON (O3O) 83130Θ8 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 184007

MÜNCHEN: TELEFON (089) 228885
KABEL: PROPINDUS. TELEX: 624244

Festkörperspeichervorrichtung (44: 44'τ 44"), die Befehle speichert, die vom übrigen Teil der Steuereinrichtung verwendet werden, der ein Schneidbetriebsprograrnm und die Schneidbewegung vorschreibt, der beim Schneiden eines entsprechenden Satzes von Musterstücken aus dem'auf der Auflagefläche positionierten Stoff zu folgen ist, und eine Einrichtung (28, 30, 32; 28*: 60) einschließt, die die elektronische Steuereinrichtung in mechanisch verbundener . Zuordnung zum Rahmen hält.
2. Automatische Stoffschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die elektronische Steuereinrichtung in mechanisch verbundener Zuordnung zum Rahmen haltende Einrichtung eine Einrichtung (60) ist, die die Steuereinrichtung am Rahmen ortsfest befestigt.
3. Automatische Stoffschneidmaschine nach Anspruch 2 mit einer Einrichtung zum Bewegen der Auflagefläche relativ zum Rahmen, um eine Bewegung des Schneidgeräts relativ zur Auflagefläche in der anderen der beiden· Koordinatenrichtungen zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schneidschlitten abstützende Einrichtung eine Brücke (60) einschließt, die relativ zum Rahmen befestigt ist und die Auflagefläche überspannt, und daß die Steuereinrichtung einem Ende der Brücke benachbart angeordnet ist.
4. Automatische Stoffschneidmaschine nach Anspruch 1 mit einem den Schneidschlitten tragenden Auflageflächen-Überbrückungsschlitten und einer Einrichtung,.die den Überbrückungsschlitten zum Zwecke einer Bewegung relativ zum Rahmen lagert, um eine Bewegung des Schneidgeräts relativ zur

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Auflagefläche in der anderen der beiden Koordinatenrichtun zu bewirken, dadurch gekennzeichnet daß die die elektronische Steuereinrichtung in mechanisch verbundener Zuordnung zum Rahmen haltende Einrichtung eine Einrichtung ist, die die Steuereinrichtung auf dem Über-' brückungsschlitten (28, 28') zwecks Bewegung mit dem Überbrückungsschlitten abstützt.
5. Automatische Stoffschneidmaschine nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, ds die elektronische Steuereinrichtung eine Anzeigevorrichtur. zum Anzeigen alphanumerischer Nachrichten einschließt.
6. Automatische Stoffschneidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die An'ceigs vorrichtung ein Festkörper-Anzeigefeld ist.
7. Automatische Stoffschneidmaschine nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daf die elektronische Steuereinrichtung ein Steuerpult (48; 48'; 48") einschließt, das· eine Schnittstelle zwischen de: Steuereinrichtung und einem Operator schafft.
8. Automatische Stoffschneidmaschine nach einem der Anspruch« bis 7, dadurch gekennzeichnet, dai die Festkörperspeichervorrichtung (44; 44'; 44") aus dem übrigen Teil der elektronischen Steuereinrichtung entfern! und durch eine andere FestkörOerspeichervorrichtung erset: bar ist, um die gespeicherte Information zu -ändern, die von der Steuereinrichtung beim Schneiden eines entspreche! Satzes von Musterstücken aus dem' auf der Auflagefläche po; tionierten Stoff verwendet wird.

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