DE4409195A1 - Schneidemaschine und Werkstückaufnahmeverfahren - Google Patents

Schneidemaschine und Werkstückaufnahmeverfahren

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidmaschine zum Durchführen eines Schneidvorgangs an einem Werkstück mit einem Laser, Messer usw. sowie ein Werkstückaufnahmeverfahren für eine solche Schneidmaschine. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Schneidmaschine für Stoffmaterial und ähnliches, die Funktionen wie die Zuführung eines Werkstücks, die Positions­ anpassung, das Schneiden, die Aufnahme und die Abgabe des Werkstücks sowie der Zuschnittreste verketten kann und es er­ möglicht, daß Teile nach dem Schneidvorgang wirksam und mit hoher Genauigkeit aufgenommen werden können.
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht, die eine in der japani­ schen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 33 297/90 offen­ barte, herkömmliche Schneidmaschine zeigt. Unter Bezug auf die Figur ist mit 200 die Schneidmaschine insgesamt bezeich­ net, ein Laser mit 201, ein Laserstrahlausgang daraus mit 202, mit 201 ein Laserstrahlabtaster zum Reflektieren des La­ serstrahls 202 von dem Laser, um mit dem reflektierten Laser­ strahl 202 eine gewünschte Position einer Zuführungsförder­ einrichtung 205 abzutasten, die in einer Bearbeitungskammer 204 eingeschlossen ist, mit 206a zwei ITV-Kameras zur Erstel­ lung von Musterbildern, mit 207 ein Monitor zur Anzeige von durch die ITV-Kameras 206a und 206b erstellten Bilder, mit 208 ein Digitalisierer zum Bewegen eines Cursors auf dem Mo­ nitor 207, mit 209 ein Positionsanpassungsregler zum Steuern des Bildeingangs und des Digitalisierers 208 und mit 210 ein Schneidmaschinenregler zum Steuern der Schneidmaschine 200. Der Positionsanpassungsregler korrigiert Schneiddaten, wobei die korrigierten Schneiddaten in den Schneidmaschinenregler 210 eingegeben werden. Mit 211 ist eine Beleuchtungseinheit bezeichnet, die zum Aufhellen der von den ITV-Kameras 206a und 206b aufgenommenen Bilder des Werkstücks dient.
Der Positionsanpassungsregler 209 steuert die ITV-Kameras 206a und 206b sowie den Digitalisierer 208. Die ITV-Kameras 206a und 206b, der Digitalisierer 208 und der Monitor 207 sind mit dem Positionsanpassungsregler 209 verbunden. Ist die Positionsanpassung durch den Bediener durchgeführt, dann er­ zeugt der Positionsanpassungsregler 209 nach der Positionsan­ passungsoperation Korrekturdaten und gibt diese an den Schneidmaschinenregler 210 aus. Der Schneidmaschinenregler steuert den Laser 201 und den Laserstrahlabtaster 203 zur Durchführung des Schneidens des Werkstücks nach den mittels CAD oder einem ähnlichen Verfahren erzeugten Schneiddaten so­ wie den nach der Korrektur durch die oben erwähnten Korrek­ turdaten erhaltenen, korrigierten Daten.
Nun wird unter Bezug auf Fig. 11 der Betrieb der Schneidma­ schine 200 beschrieben. Wie dies dort gezeigt ist, ist der obere Teil der Zuführungsfördereinrichtung 205 ein "Bereich zur Positionsanpassung des abgewickelten Stückmusters", einen "Schneidbereich" sowie einen "Herausnehmebereich", wobei sich der "Schneidbereich" in der Prozeßkammer 204 befindet. Die ITV-Kameras 206a und 206b sind über dem "Bereich zur Positi­ onsanpassung des abgewickelten Stückmusters" angeordnet. Das Werkstück 212 wird auf der Zuführungsfördereinrichtung 205 in Pfeilrichtung an dem "Bereich zur Positionsanpassung des ab­ gewickelten Stückmusters", dem "Schneidbereich" und dem "Herausnehmebereich" vorgeschoben.
Das Werkstück 212 wird an einer vorbestimmten Position in dem "Bereich zur Positionsanpassung des abgewickelten Stück­ musters" auf die Zuführungsfördereinrichtung 205 gesetzt, ehe es dem "Schneidbereich" zugeführt wird. Unter den ITV-Kameras 206a und 206b wird ein vorbestimmter Bereich des Werkstücks 212 mit der ITV-Kamera 206a aufgenommen, indem die Zufüh­ rungsfördereinrichtung 205 eine Zeit lang angehalten wird. Das so erhaltene Bild des Werkstückabschnitts wird auf dem Monitor 207 angezeigt.
Gleichzeitig wird auch auf dem Monitorbildschirm ein Cursor angezeigt, der eine vorbestimmte Positionsanpassungs-Bezugs­ position angibt. Dieser Cursor wird je nach den Schneiddaten und normalerweise im Zentrum des Bildschirms des Monitors 207 angezeigt. Der Bediener bewegt den Cursor auf dem Bildschirm des Monitors 207 zur Positionsanpassungsposition des Werk­ stücks 201, indem der Cursorschalter im Digitalisierer 208 betätigt wird. Je nach der Bewegung des angezeigten Cursors berechnet der Positionsanpassungsregler 209 in einem Speicher zu speichernde "erste Korrekturdaten".
Dann wird der Eingang zu dem Monitor 207 geschaltet, und ein vorbestimmter Bereich des Werkstücks 212 wird mit der anderen ITV-Kamera 206b fotografiert. Das so erhaltene Bild des Be­ reichs wird auf dem Monitor 207 angezeigt. Dann werden "zweite Korrekturdaten" berechnet und auf die oben erwähnte Weise in dem Speicher gespeichert.
Der Positionsanpassungsregler 209 korrigiert die durch das CAD-Verfahren oder ähnliches gelieferten Schneiddaten nach den "ersten Korrekturdaten" und den "zweiten Korrekturdaten". Die Korrektur wird über eine Parallelbewegung, eine Drehung oder eine Kombination dieser Bewegungen durchgeführt. Ist die Positionsanpassungsoperation abgeschlossen, dann wird das Werkstück 212 auf der Zuführungsfördereinrichtung 205 in die Prozeßkammer 204 bewegt. Dann wird nach den korrigierten Schneiddaten das Schneiden durchgeführt. Nach dem Schneiden wird das Werkstück 212 auf der Zuführungsfördereinrichtung 205 dem "Herausnehmebereich" zugeführt. Die Positionsanpassung und das Schneiden werden durch die Wiederholung ähnlicher Operationen durchgeführt.
Was die mit diesem Typ einer Schneidemaschine verwandte Tei­ leaufnahmetechnik angeht, so gibt es eine, bei der Teile mit Greifeinrichtungen aufgenommen werden. Bei Greifteileaufnahmesystemen werden mehrere Greifmechanismen gesteuert, indem Greifbedingungen aus der Größe der Teile und ihrer Positionsbeziehung zu den Greifmechanismen bestimmt werden. Bei der Aufnahmeoperation wird die Zuführungsfördereinrichtung mehrmals angehalten, um die Aufnahme der Teile durchzuführen.
Als weitere für die vorliegende Erfindung relevante Bezugs­ druckschriften liegen vor: "Next Step Feed System in Clothing Sewing Process and Apparatus for the Same", offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 49991/92, "Automatic Cutting Apparatus", offenbart in der japanischen Offenle­ gungsschrift Nr. 281079/91, "Pattern Matching Cutting Apparatus", offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 24278/92, "Method and Apparatus for Pattern Matching Base Material", offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 240261/92, "Cutting Table Protection Sheet for Automatic Cutting Machine", offenbart in der japanischen Gebrauchs­ muster-Offenlegungsschrift Nr. 33597/89, "Workpiece Pick-Up Device", offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 108489/92 sowie "Workpiece Feeding Device of Cutting Apparatus", offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 178320/86.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Schneidmaschine werden die Zuführung des Werkstücks, die Aufnahme der Teile und die Entfernung der Zuschnittreste alle von Hand durch­ geführt. Da darüberhinaus ein Greifsystem als Teileaufnahme­ einrichtung verwendet wurde, mußte die Zuführungsförderein­ richtung mehrmals in mit dem Aufnahmevorgang verketteter Be­ ziehung angehalten werden. Deshalb war die Produktionseffizi­ enz unzureichend. Außerdem wird bei dem herkömmlichen Greif­ system an dem Zuführungspfad eine Ablenkung des Werkstücks erzeugt, womit eine genaue Aufnahme der Teile und damit ein genauer Schneidvorgang verunmöglicht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schneid­ maschine bereitzustellen, die einen automatischen Betrieb er­ möglicht und auch eine Aufnahmeeinrichtung mit einem Saugsy­ stem umfaßt, um die Arbeit des Bedieners zu erleichtern, die Produktionseffizienz zu steigern und einen genauen Aufnahme­ vorgang zur Durchführung eines hochgenauen Schneidvorgangs zu ermöglichen, sowie ein Werkstückaufnahmeverfahren für eben diese Schneidmaschine.
Erfindungsgemäß ist eine Schneidmaschine zum Schneiden eines Werkstücks vorgesehen, die eine Zuführungseinrichtung zum Zu­ führen des Werkstücks, eine Positionsanpassungseinrichtung zur Durchführung der Positionsanpassung des von der Werkstückzuführungseinrichtung vorgeschobenen Werkstücks, eine Positionsanpassungs-Korrektureinrichtung zum Überprüfen einer Positionsabweichung des Werkstücks und zum Berechnen des Abweichungsbetrags, eine Schneideinrichtung zum Schneiden eines von der Zuführungseinrichtung zugeführten Werkstücks nach der von der Positionsanpassungs-Korrektureinrichtung be­ rechneten Abweichung, eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Teilen von der Schneideinrichtung mittels eines Saugsy­ stems, eine Abgabeeinrichtung zum Zuführen von von der Auf­ nahmeeinrichtung aufgenommenen Teilen sowie eine Verkettungs­ steuereinrichtung zum verketteten Steuern der einzelnen Ein­ richtungen aufweist.
Die Aufnahmeeinrichtung umfaßt mehrere Sauglöcher, Saugven­ tile, die jedes Saugloch unabhängig steuern, sowie eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von aufgenommenen Teilen synchron zum Ein-/Ausbetrieb des Saugventils.
Die Saugventile werden nach in Entsprechung zu den Schneidda­ ten erzeugten Ventilsteuerdaten gesteuert.
Wird von der Erfassungseinrichtung ein Werkstückaufnahmefeh­ ler erfaßt, dann führt die Aufnahmeeinrichtung nach der Kon­ trolle der Saugkraft der dem Ort des Aufnahmefehlers entspre­ chenden Saugventile die Aufnahme durch.
Die Aufnahmeeinrichtug umfaßt ferner eine bezüglich der Zuführungseinrichtung in senkrechten Richtungen bewegliche Anhebeeinrichtung, eine relativ zu der Zuführungseinrichtung horizontal bewegliche Gleiteinrichtung sowie eine Zuführungs­ steuereinrichtung zum Zuführen aufgenommener Teile zu der Ab­ gabeeinrichtung über die Steuerung der Anhebeeinrichtung und der Gleiteinrichtung.
Erfindungsgemäß ist auch ein Werkstückaufnahmeverfahren für die Schneidmaschine vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist: Auslesen der Werkstückschneiddaten, Zählen von Tei­ len aus den Schneiddaten, Erzeugen von Ventilsteuerdaten aus den gezählten Teilen, Berechnen von Umfangsformen von Werk­ stückteilen, Bestimmen von möglichen Sauglöchern zum Saugen nach den berechneten Umfangsformen sowie Bestimmen von Sauglöchern über die Durchführung einer Implikationsüberprü­ fung.
Bei der Schneidmaschine nach der Erfindung wird eine Positionsanpassung eines zugeführten Werkstücks durchgeführt, dann wird die Abweichung des Werkstücks von der eingestellten Position überprüft und ihr Betrag berechnet. Dann wird das zugeführte Werkstück nach der berechneten Abweichung ge­ schnitten. Die geschnittenen Teile werden von dem Saugsystem aufgenommen und abgegeben. Die obengenannten Einzeloperatio­ nen werden in verketteter Beziehung durchgeführt.
Die Aufnahmeeinrichtung weist mehrere Sauglöcher auf, die durch die Saugventile unabhängig gesteuert werden; ob Teile angesaugt werden, wird überprüft, wenn die Teile synchron zu dem Ein-/Ausbetrieb des Saugventils aufgenommen werden. Die Saugventile werden nach den in Entsprechung zu den Schneidda­ ten erzeugten Ventilsteuerdaten gesteuert. Wird ein Werk­ stückaufnahmefehler erfaßt, dann führt die Aufnahmeeinrich­ tung nochmals eine Aufnahme durch, indem die Saugkraft der Saugventile erhöht wird, die der Seite des Erfassens des Werkstückaufnahmefehlers entspricht. Die Aufnahmeeinrichtung wird bezüglich der Zuführungseinrichtung in vertikaler und horizontaler Richtung bewegt, um die aufgenommenen Teile zu der Abgabeeinheit mit ihren vertikalen und horizontalen Bewe­ gungen vorzuschieben.
Bei dem Werkstückaufnahmeverfahren für die Schneidmaschine nach der vorliegenden Erfindung werden Werkstückschneiddaten ausgelesen, Teile werden aus den Schneiddaten gezählt, aus den gezählten Teilen werden Ventilsteuerdaten erzeugt, Um­ fangsformen von Werkstückteilen werden berechnet, mögliche Sauglöcher zum Saugen werden nach den berechneten Umfangsfor­ men bestimmt, und Sauglöcher werden nach einer Implikations­ überprüfung bestimmt.
Wie dies oben beschrieben wurde, werden bei der Schneidma­ schine und dem Werkstückaufnahmeverfahren für diese nach der Erfindung die Funktionen der Werkstückversorgung, der Positi­ onsanpassung, des Schneidens, der Aufnahme, der Abgabe und der Entfernung der Zuschnittreste zur Ermöglichung eines au­ tomatischen Betriebs verkettet gesteuert. Damit kann die Be­ lastung des Bedieners gemildert werden, Energie kann gespart werden, und die Produktionseffizienz läßt sich verbessern. Erfindungsgemäß wird ferner eine Abweichung des Werkstücks erfaßt, und die Schneid- und Aufnahmeoperationen sind nach dem bestimmten Abweichungsbetrag miteinander verkettet, womit die Realisierung eines hochgenauen Schneidens und der Auf­ nahme ohne Reduzierung der Produktivität ermöglicht wird.
Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung lassen sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verstehen.
Fig. 1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Schneidmaschine nach der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das Zeitsteuerungen für die Verkettungsoperation bei der Schneidmaschine nach der Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist eine Ansicht zur Erklärung einer Verkettungsopera­ tion bei der Schneidmaschine nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A und 4B sind Ansichten, die schematisch eine Aufnahme­ einheit in der Schneidmaschine nach der Erfindung zeigen;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Routine zur Erzeugung der Ventilsteuerdaten in der Schneidmaschine nach der Erfindung;
Fig. 6 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der Positions­ beziehung zwischen der Saugeinrichtung der Schneidmaschine nach der Erfindung und Teilen;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung einer Aufnahmesteueroperation der Schneidmaschine nach der Erfin­ dung;
Fig. 8 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm zur Veranschaulichung der Zeitsteuerungen der Verkettungsoperation in der Schneid­ maschine nach der Erfindung;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationseinrich­ tung in der Schneidmaschine nach der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht, die eine herkömmliche Schneidmaschine zeigt; und
Fig. 11 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs der herkömmlichen Schneidmaschine.
Fig. 1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Schneidmaschine nach der Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf die Figur sind bei 1 die Maschine insgesamt bezeichnet, bei 2 eine Prozeß­ kammer zur Durchführung eines Schneidvorgangs, bei 3 das Werkstück, bei 4 eine Werkstückzuführungseinrichtung zum Vor­ schub des Werkstücks 3, bei 5 ein Steuerabschnitt zum Steuern der Werkstückzuführungseinrichtung 4, bei 6 ein Regler für die Werkstück-Zuführungseinrichtung mit einem Werkstückzufüh­ rungs-Steuerabschnitt 5, bei 7 eine Zuführungsfördereinrich­ tung zum Vorschub des Werkstücks 3 in Richtung des Pfeils A, bei 8 ein Steuerabschnitt zum Steuern der Werkstück-Zufüh­ rungseinrichtung 7, bei 9 eine ITV-Kamera, bei 10 eine Posi­ tionsanpassungseinheit zum Bewegen der ITV-Kamera in Richtung der Pfeile B und C an gewünschte Positionen bezüglich des auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 vorgeschobenen Werkstücks 3 und bei 11 ein Positionsanpassungs-Steuerabschnitt zum Steu­ ern der Positionsanpassungseinheit 10.
Bei 12 ist ein Korrekturabschnitt zum Überprüfen einer Abwei­ chung des Werkstücks 3 von der eingestellten Position und zum Berechnen des Abweichungsbetrags bezeichnet. Bei 13 liegt ein Regler für die Positionsanpassungseinheit mit einem Positi­ onsanpassungs-Korrekturabschnitt 11 und einem Positionsanpas­ sungs-Steuerabschnitt 12. Bei 14 liegt ein Schneidsteuerab­ schnitt zum Steuern der Position der Laserbestrahlung in der Prozeßkammer 2 bezüglich des Werkstücks 3, das auf der Zufüh­ rungsfördereinrichtung 7 nach dem von dem Positionsanpas­ sungs-Korrekturabschnitt 12 berechneten Korrekturbetrag vor­ geschoben worden ist. Bei 15 liegt eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von nach dem Schneiden erhaltenen Teilen, bei 16 ein Aufnahmesteuerabschnitt zum Steuern der Aufnahmeeinheit 15 und bei 17 ein Aufnahmeeinheitsregler einschließlich des Auf­ nahmesteuerabschnitts 16 und dem Zuführungssteuerabschnitt 54.
Mit 50 ist eine Saugeinheit zur Versorgung der Aufnahmeein­ heit 15 mit Saugkraft bezeichnet. Bei 51 liegt eine Sauglei­ tung, die die Saugeinheit 50 und die Aufnahmeeinheit 15 ver­ bindet. Bei 52 liegt ein Anhebemechanismus zum Bewegen der Aufnahmeeinheit 15 in vertikalen Richtungen (gezeigt durch die Pfeile I und J) bezüglich der Zuführungsfördereinrichtung 7. Bei 53 liegt ein Gleitmechanismus zum Bewegen der Aufnah­ meeinheit 15 in horizontalen Richtungen (gezeigt durch die Pfeile K und L) bezüglich der Zuführungsfördereinrichtung 7, und bei 54 liegt ein in dem Aufnahmeeinheitsregler 17 vorge­ sehener Zuführungssteuerabschnitt zum Steuern des Anhebeme­ chanismus 52 und des Gleitmechanismus 53.
Mit 18 ist eine Abgabefördereinrichtung zum Zuführen der von der Aufnahmeeinheit 15 aufgenommenen Teile in Richtung des Pfeils H bezeichnet. Bei 19 liegt ein Abgabefördereinrich­ tungs-Steuerabschnitt zum Steuern der Abgabefördereinrichtung 18. Bei 20 liegt ein Abgabefördereinrichtungs-Regler, der den Abgabefördereinrichtung-Steuerabschnitt 19 umfaßt. Bei 21 liegt eine Zuschnittreste-Entfernungseinheit zum Entfernen der Zuschnittreste, die auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 verbleiben und nicht von der Aufnahmeeinheit 15 aufgenommen werden. Bei 23 liegt ein Zuschnittresteentfernungs-Steuerab­ schnitt zum Steuern der Zuschnittreste-Entfernungseinheit 21. Bei 24 liegt ein Verkettungssteuerabschnitt zum verketteten Steuern der obengenannten Einzelabschnitte, und bei 25 liegt ein Schneidmaschinenregler, der den Zuführungsfördereinrich­ tungs-Steuerabschnitt 8, den Schneidsteuerabschnitt 14 und den Verkettungssteuerabschnitt 24 umfaßt.
Im folgenden wird der Betrieb beschrieben. Fig. 2 zeigt Zeit­ steuerungen für verschiedene, in der Maschine durchgeführte Operationen, und Fig. 3 zeigt den Fluß des Werkstücks 3 in der Schneidmaschine. Unter Bezug auf Fig. 3 sind Teile mit P1 bis P13 benannt. Bei 30 ist das Bild eines Teils bezeichnet (das in gestrichelten Linien gezeigt und durch in dem Schneidsteuerabschnitt 14 gespeicherte Daten angefordert ist), das den Schneiddaten entspricht und vor dem Schneiden auf das Werkstück 3 projiziert wird. Bei 31, an einer Positi­ onsanpassungsposition liegen Teile (Teile mit schwarzen Punk­ ten), für die eine Positionsanpassung durchgeführt werden soll. Bei 32 liegen innerhalb eines Schneidbereichs Teile (Teile mit schwarzen dreieckigen Markierungen), an denen ein Schneidvorgang ausgeführt werden soll, und bei 33 liegen an einer Aufnahmeposition Teile (Teile mit Kreuzmarkierungen), für die die Aufnahme durchgeführt werden soll. In Fig. 2 und 3 geben T1 bis T15 die Zustände der einzelnen Einheiten und des Werkstücks 3 zu bestimmten Zeitpunkten an (Fig. 3 zeigt zur Verdeutlichung nur die ungeraden Zustände, da die geraden Zahlen alle Zuführungszustände sind).
Der Betrieb wird gestartet, in dem ein Startknopf niederge­ drückt wird, nachdem das Werkstück auf die Zuführungsförder­ einrichtung 7 gesetzt worden ist. Das Werkstück 3 wird auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A vorgeschoben und an einer Position angehalten, an der die Teile P1 und P2 positionsangepaßt werden können. Während das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung in Richtung des Pfeils A vorgeschoben wird, wird die ITV-Kamera 9 in eine Position zur Positionsanpassung der Teile P1 und P2 bewegt. Nach dem Anhalten der Zuführungsfördereinrichtung 7 überprüft der Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 die Abweichung der Teile P1 und P2 von der eingestellten Position und be­ rechnet den Korrekturbetrag (Zustand T1).
Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgescho­ ben, an der die Teile P3 und P4 positionsangepaßt werden kön­ nen (Zustand T2). Während das Werkstück 3 auf der Zuführungs­ einrichtung 7 in Richtung des Pfeils A vorgeschoben wird, wird die ITV-Kamera 9 an die Positionen zur Positionsanpas­ sung der Teile P3 und P4 bewegt. Nach dem Anhalten der Zufüh­ rungsfördereinrichtung 7 überprüft der Positionsanpassungs- Korrekturabschnitt 12 die Abweichung der Teile P3 und P4 von der eingestellten Position und berechnet den Korrekturbetrag (Zustand T3). Im Zustand T3 haben die Teile P1 und P2 den Schneideort noch nicht erreicht, und das Schneiden kann in diesem Zustand nicht durchgeführt werden.
Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 weiter in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgeschoben, an der die Teile P1 und P4 geschnitten werden können (Zustand T4). Nach dem Anhalten der Zuführungsförder­ einrichtung 7 schneidet der Schneidsteuerabschnitt 14 die Teile P1 bis P4 nach den von dem Positionsanpassungs-Korrek­ turabschnitt in den Zuständen T1 und T2 (Zustand T5) berech­ neten Korrekturbeträgen. Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgeschoben, an der die Teile P5 und P6 posi­ tionsangepaßt werden können (Zustand T6). Während das Werk­ stück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A zugeführt wird, wird die ITV-Kamera 9 in eine Posi­ tion bewegt, um mit der Positionsanpassung der Teile P5 und P6 zu beginnen. Nach dem Anhalten der Zuführungsförder­ einrichtung 7 betätigt der Positionsanpassungs-Korrekturab­ schnitt 12 die ITV-Kamera und überprüft die Abweichung der Teile P5 und P6 und berechnet jeden geeigneten Korrekturbe­ trag (Zustand T7).
Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 1 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position bewegt, an der die Teile P1 und P2 aufgenommen werden können (Zustand T8). Während das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrich­ tung 7 in Richtung des Pfeils A vorgeschoben wird, wird die ITV-Kamera 9 in eine Position zur Positionsanpassung des Teils 7 bewegt, und die Aufnahmeeinheit 15 wird ebenso in eine Position zur Aufnahme der Teile P1 und P2 bewegt. Nach dem Anhalten der Zuführungsfördereinrichtung 7 überprüft der Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 die Abweichung des Teils P7 und berechnet den Korrekturbetrag. Der Aufnahmesteu­ erabschnitt 16 nimmt die Teile P1 und P2 nach dem von dem Po­ sitionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 im Zustand T1 berech­ neten Korrekturbetrag auf, wobei die aufgenommenen Teile zu der Abgabefördereinrichtung 18 übertragen werden (Zustand T9). Im Zustand T9 werden die Positionsanpassung und die Auf­ nahme gleichzeitig durchgeführt.
Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 weiter in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgeschoben, an der das Teil P8 positionsangepaßt werden kann, die Teile P5 und P6 geschnitten und die Teile P3 und P4 aufgenommen werden können (Zustand T10). Während das Werk­ stück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung in Richtung des Pfeils A bewegt wird, wird die ITV-Kamera 9 zu dem Ort der Positionsanpassung des Teils P8 bewegt, und die Aufnahmeein­ heit 15 wird zu dem Ort der Aufnahme der Teile P3 und P4 be­ wegt.
Das Teil P9 ist ein Teil, für das die Positionsanpassung nicht durchgeführt wird. Nach dem Anhalten der Zuführungsfördereinrichtung 7 überprüft der Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 die Abweichung der Teile P8 und berechnet den Korrekturbetrag. Der Schneidsteu­ erabschnitt 14 schneidet die Teile P5 und P6 nach dem von dem Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 im Zustand T7 be­ rechneten Korrekturbetrag. Der Aufnahmesteuerabschnitt 16 nimmt die Teile P3 und P4 nach dem von dem Positionsanpas­ sungs-Korrekturabschnitt 12 im Zustand T3 berechneten Korrek­ turbetrag auf, wobei die aufgenommenen Teile zu der Abgabe­ fördereinrichtung 18 übertragen werden (Zustand T11). Im Zu­ stand T11 werden gleichzeitig die Positionsanpassung, das Schneiden und die Aufnahme durchgeführt. Dann wird das Werk­ stück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgeschoben, an der die Teile P10 positionsangepaßt werden können, während die Teile P5 und P6 aufgenommen werden können (Zustand T12).
Während das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A vorgeschoben wird, wird die ITV-Ka­ mera 9 in die Position zur Positionsanpassung des Teils P10 bewegt, und die Aufnahmeeinheit 15 wird zu der Position zum Aufnehmen der Teile P5 und P6 bewegt. An dem Teil 11 wird ebenfalls keine Positionsanpassung durchgeführt. Nach dem An­ halten der Zuführungsfördereinrichtung 7 überprüft der Posi­ tionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 die Abweichung des Teils P10 und berechnet den Korrekturbetrag. Der Aufnahme­ steuerabschnitt 16 nimmt die Teile P5 und P6 nach dem von dem Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt 12 im Zustand T7 be­ rechneten Korrekturbetrag auf, wobei die aufgenommenen Teile zu der Abgabefördereinrichtung 18 (Zustand T13) übertragen werden. In diesem Zustand T13 werden die Positionsanpassung und die Aufnahme gleichzeitig durchgeführt.
Dann wird das Werkstück 3 auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgescho­ ben, an der die Teile P7 bis P9 geschnitten werden können (Zustand T14). Nach dem Anhalten der Zuführungsfördereinrich­ tung 7 schneidet der Schneidsteuerabschnitt 14 die Teile P7 und P8 nach den von dem Positionsanpassungs-Korrekturab­ schnitt 12 in den Zuständen T9 und T11 berechneten Korrektur­ beträgen, während die Teile P unabhängig von dem Korrekturbe­ trag geschnitten werden (Zustand T15).
Wie oben gezeigt wurde, werden die Positionsanpassung, das Schneiden, das Aufnehmen und die Förderzuführung in miteinan­ der verketteten Operationen durchgeführt, womit es den ein­ zelnen Einheiten ermöglicht wird, Prozesse gleichzeitig aus­ zuführen. Damit lassen sich die Produktivität verbessern und Energie sparen.
Nun wird die Teileaufnahmeeinrichtung der Aufnahmeeinheit 15 im einzelnen beschrieben. Fig. 4A und 4B sind Ansichten, die schematisch die Aufnahmeeinheit 15 zeigen. Fig. 4A zeigt die Saugoberfläche der Aufnahmeeinheit 15 und Fig. 4B einen Ab­ schnitt des Saugabschnitts der Aufnahmeeinheit 15. Unter Be­ zug auf Fig. 4B sind wie folgt bezeichnet: die Saugoberfläche mit 56, Sauglöcher mit 57, Sensoren mit 58, Saugventile zum Ein-/Ausschalten des Saugens zum Zeitpunkt des Aufnehmens mit 59, eine Saugventil-Steuerleitung zur Durchführung der Ein /Aussteuerung der Saugventile 59 zum Zeitpunkt des Aufnehmens mit 60, eine von der Saugleitung 51 in die Aufnahmeeinheit 15 geleitete Saugleitung mit 61 und eine Sensorsteuerleitung zum Steuern der Sensoren 58 mit 62. Wie dies in den Figuren ge­ zeigt ist, sind mehrere Sauglöcher 57, Sensoren 58 und Saug­ ventile 59 in der Aufnahmeeinheit 15 angeordnet.
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm der Prozedur zum Erzeugen von Ventilsteuerdaten, die zur Durchführung der Ein-/Aussteuerung der Saugventile 59 erforderlich sind. In Fig. 5 sind mit 63 Schneiddaten bezeichnet, in denen Koordinatendaten von Teilen aufgenommen sind, die zur Durchführung des Schneidens erfor­ derlich sind und als Basis für die Erzeugung der Ventilsteu­ erdaten dienen. 64 bezeichnet aus den Schneiddaten 63 er­ zeugte Ventilsteuerdaten und 65 ein Speichermedium, in dem die Schneid- und Ventilsteuerdaten 63 und 64 aufgenommen sind. Mit S10 bis S18 sind Prozeßschritte bezeichnet.
Fig. 6 ist eine Ansicht, die die Positionsbeziehung zwischen dem Saugabschnitt und Teilen in der Sicht aus der Saugober­ fläche 56 der Aufnahmeeinheit 15 zeigt. In der Figur sind mit 57a Sauglöcher bezeichnet, die keine Saugleistung liefern, und mit 57b Sauglöcher, die eine Saugleistung liefern, mit 66a bis 66g geschnittene Teile und mit 67 ein die Teile 66a umschreibendes Rechteck.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das eine Aufnahmesteueroperation zeigt, wenn die Aufnahmeeinheit 15 Teile aufnimmt. In der Fi­ gur sind die einzelnen Schritte mit S20 bis S30 bezeichnet.
Nun wird der Betrieb der Aufnahmeeinheit 15 beschrieben. Da die Teileaufnahmeeinrichtung der Aufnahmeeinheit 15 ein Saugsystem ist, wie es in Fig. 4 beschrieben ist, unterschei­ det sich das Steuersystem für den Aufnahmesteuerabschnitt 16 von dem herkömmlichen Greifsystem. Insbesondere werden bei dem herkömmlichen Greifsystem die Greifpositionen aus der Po­ sitionsbeziehung zwischen der Größe der Teile und mehreren Greifmechanismen bestimmt, und die einzelnen Greifmechanis­ men werden nach den bestimmten Greifpositionen zum Aufnehmen von Teilen gesteuert. Bei dem Saugsystem nach der Erfindung werden die Ventilsteuerdaten 64 nach den Schneiddaten 63 er­ zeugt, und die Saugventile 59 werden in Entsprechung zu der Form der Teile gesteuert. Die Zuführungssteuereinrichtung saugt kollektiv Teile an und nimmt sie auf. Kann also die Aufnahmeeinheit 15 den gleichen Bereich wie den Schneidbe­ reich abdecken, dann kann die Zahl der Pausen der Zuführungs­ fördereinrichtung 7 aufgrund des Aufnehmens reduziert werden, und die Schneid- und Aufnahmefunktionen können gleichzeitig durchgeführt werden, womit eine Verbesserung der Produktions­ effizienz erreicht wird.
Zunächst wird die Prozedur zur Erzeugung der zur Aufnahme von Teilen erforderlichen Ventilsteuerdaten 64 unter Bezug auf Fig. 5 und 6 beschrieben. Die in Fig. 5 gezeigten Schneidda­ ten 63 bestehen aus einer Teilenummer und den einzelnen Tei­ len entsprechenden Koordinatendaten. Die Koordinatendaten werden in einer Form wie "X100Y100" gespeichert. Die Ventil­ steuerdaten 64 bestehen aus einer Teilenummer und Teilen ent­ sprechenden Saugabschnittsnummern. Die Saugabschnittsnummern werden in einer Form wie "V000" oder "V1314" in Entsprechung zu den Sauglöchern 57 gespeichert, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Beim Steuerbetrieb des Aufnahmesteuerabschnitts 16 in dem Aufnahmeeinheitsregler 17 werden die in dem Speichermedium gespeicherten Schneiddaten 63 in den internen Speicher in den Regler eingelesen (Schritt S10), um für die Erzeugung der Ventilsteuerdaten 64 bereit zu sein. Ferner werden aus den Schneiddaten 63 (Schritt S11) Teile gezählt, und Teilenummern von zu behandelnden Teilen werden in die Ventilsteuerdaten 64 in dem Speichermedium 65 eingeschrieben (Schritt S12).
Darüberhinaus werden umschreibende Rechtecke der zu behan­ delnden Teile berechnet (Schritt S13), und Kandidaten von Sauglöchern 57 zum Saugen werden aus den im Schritt S13 be­ stimmten umschreibenden Rechtecken bestimmt (S14). Fig. 6 zeigt das umschreibende Rechteck 67 der Teile 66a. Die Sauglöcher 57 innerhalb des umschreibenden Rechtecks 67 sind Kandidaten von Sauglöchern 57 zum Saugen bezüglich der Teile 66a. In diesem Fall sind dies 35 Sauglöcher 57, d. h. "V0000" bis "V0600", "V0001" bis "V060", "V0002" bis "V0602", "V0003" bis "V0603" und "V0004" bis "V0604".
Dann wird eine Implikationsüberprüfung mit den Sauglöchern 57 durchgeführt, die im Schritt S14 als Kandidaten bestimmt wer­ den (Schritt S15). Der Begriff "Implikationsüberprüfung" be­ deutet, daß Sauglöcher 57, die im Schneidbereich jedes Teils eingeschlossen sind, aus den im Schritt S14 als Kandidaten bestimmten bestimmt wird. Bei den Teilen 66a sind 27 Sauglö­ cher 57 "V0100" bis "V0600", "V0001" bis "V0601", "V0002" bis "V0502", "V0203" bis "V0603" und "V0404" bis "V0604" zum Sau­ gen vorgesehen.
Daraufhin werden die im Schritt S15 bestimmten Sauglochnum­ mern in die Ventilsteuerdaten 64 in das Speichermedium 65 eingeschrieben (S16), und es wird eine Überprüfung durchge­ führt, ob die Prozesse in den Schritten S12 bis S16 bezüglich aller Teile beendet sind (Schritt S17). Wenn die Prozesse beendet sind, ist die Abfolge der Operationen abgeschlossen. Falls nicht werden die zu behandelnden Teile erneuert (Schritt S18), und die Routine kehrt zum Schritt S12 zurück. Diese Routine wird wiederholt, bis die Prozesse bezüglich al­ ler Teile abgeschlossen sind.
Nun wird die Aufnahmesteueroperation beim Aufnehmen von Tei­ len nach dem Schneiden unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben. Bis die Aufnahme unter einem Befehl von dem Verkettungssteu­ erabschnitt 24 gestartet wird, ist die Aufnahmeeinheit 15 durch den Anhebemechanismus 52 in Richtung des Pfeils J ange­ hoben und durch den Gleitmechanismus 53 unter einem Befehl von dem Zuführungssteuerabschnitt 54 in Richtung des Pfeils K bewegt und wartet.
Nun führt der Aufnahmesteuerabschnitt 16 in dem Aufnahmeeinheitsregler 17 unter einem Befehl von dem Verket­ tungssteuerabschnitt 24 die folgende Operation durch: der Aufnahmesteuerabschnitt 16 macht die Vorbereitungen für die Aufnahmeoperation durch das Einlesen der Ventilsteuerdaten 64, die in den Schritten S10 bis S18 erzeugt und in dem Spei­ chermedium 65 gespeichert wurden, in den Reglerspeicher (Schritt S20). Dann senkt der Zuführungssteuerabschnitt 54 die Aufnahmeeinheit 15 in Richtung des Pfeils I (Schritt S21). Danach werden nur die zum Saugen bestimmten Ventile 59 geöffnet, damit sie nach den Ventilsteuerdaten 64 zum Saugen fertig sind (Schritt S22). Dann hebt der Zuführungssteuerab­ schnitt 54 die Aufnahmeeinheit 15 in Richtung des Pfeils J an (Schritt S23).
Daraufhin führen die angrenzend an die Sauglöcher 57 angeord­ neten Sensoren 58 eine Überprüfung durch, ob anzusaugende Teile vorliegen (Schritt S24). Aus den im Schritt S24 erhal­ tenen Ergebnissen wird dann eine Überprüfung durchgeführt, ob ein Aufnahmefehler vorliegt, da beispielsweise eine Abwei­ chung des Werkstücks auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 erzeugt wird (Schritt S25). Falls bestimmt wird, daß kein Aufnahmefehler vorliegt, bewegt der Zuführungssteuerabschnitt 54 die Aufnahmeeinheit 15 in Richtung des Pfeils L und über­ trägt die aufgenommenen Teile zu der Abgabefördereinrichtung 18 (Schritt S30). Falls bestimmt wird, daß ein Aufnahmefehler vorliegt, dann wird der Ort des Aufnahmefehlers überprüft (Schritt S26), die aufgenommenen Teile werden zu der Abgabe­ fördereinrichtung 18 übertragen (Schritt S27), die ausge­ wählten Saugventile 59 für die fehlerhaften Aufnahmeteile werden geöffnet, und die Aufnahmeoperation wird nochmals durchgeführt (Schritt S28).
Dann wird wie im Schritt S25 eine Überprüfung durchgeführt, ob ein Aufnahmefehler vorliegt (Schritt S29). Falls bestimmt wird, daß kein Aufnahmefehler vorliegt, dann geht die Routine weiter zum Schritt S30. Falls bestimmt wird, daß ein Aufnah­ mefehler vorliegt, dann wird eine Pause gesetzt, und dieser Zustand wird dem Verkettungssteuerabschnitt 24 mitgeteilt. Ist die Operation von Schritt S30 beendet, dann gibt der Auf­ nahmesteuerabschnitt 16 einen Aufnahmeabschlußbericht an den Verkettungssteuerabschnitt 24, womit die Operationsabfolge zu Ende gebracht wird.
Bei dieser Ausführungsform wird, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Zweiachsenroboter verwendet, um eine Bewegung in zwei Rich­ tungen zu ermöglichen. In Fig. 1 ist mit 55 ein Gleitmecha­ nismus bezeichnet, der die ITV-Kamera 9 bezüglich der Zuführungsfördereinrichtung 7 in horizontalen Richtungen (nach den Pfeilen M und N) bewegen kann, womit eine Bewegung in zwei Richtungen möglich wird. Der Positionsanpassungs- Steuerabschnitt 11 steuert also den Zweiachsenroboter. Da die Bewegung in zwei Richtungen beim automatischen Betrieb unter der Steuerung des Verkettungssteuerabschnitts 24 ermöglicht wird, der die Funktionen der Zuführung des Werkstücks 3, der Positionsanpassung, des Schneidens, der Aufnahme und des Ent­ fernens der Zuschnittreste verkettet, läßt sich die Anzahl der Pausen der Zuführungsfördereinrichtung 7 aufgrund der Po­ sitionsanpassung verringern, und die Funktionen der Positi­ onsanpassung, des Schneidens und der Aufnahme lassen sich gleichzeitig durchführen, womit die Produktionseffizienz verbessert wird.
Fig. 8 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das Zeitsteuerungen für Operationen in den einzelnen Einheiten zeigt. In Fig. 2 und 8 zeigen T0 bis T15 Zustände der einzelnen Einheiten und des Werkstücks zu bestimmten Zeitpunkten. Die Werkstückzuführungseinrichtung 4 liefert das Werkstück 3 in Richtung des Pfeils A synchron mit der Zuführungsförderein­ richtung 7. Die Zuschnittreste-Entfernungseinheit 21 entfernt auch synchron zu dem Betrieb der Zuführungsfördereinrichtung 7 die auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 zurückgelassenen Zuschnittreste, die nicht von der Aufnahmeeinheit 15 aufge­ nommen sind.
Durch Betätigung des Startschalters wird der Betrieb gestar­ tet. Das Werkstück 3 wird auf der Zuführungsfördereinrichtung 7 in Richtung des Pfeils A bis zu einer Position vorgescho­ ben, an der die Teile P1 und P2 positionsangepaßt werden kön­ nen (Zustand T0). Im Zustand T0 liefert die Werkstückzufüh­ rungseinrichtung 4 das Werkstück 3 in Richtung des Pfeils A synchron zu der Zuführungsfördereinrichtung 7.
Die Operationen der einzelnen Einheiten in den Zuständen T1, T3, T5, T9, T11, T13 und T15 sind die gleichen wie die in Fig. 3 gezeigten. In den Zuständen T2, T4, T6, T8, T10, T12 und T14 führt die Werkstück-Zuführungseinrichtung 4 das Werk­ stück 3 in Richtung des Pfeils A synchron zu dem Betrieb der Zuführungsfördereinrichtung 7 zu. Die Zuschnittreste-Entfer­ nungseinheit 21 entfernt ebenfalls synchron zu der Zufüh­ rungsfördereinrichtung die auf der Zuführungsfördereinrich­ tung 7 gelassenen Zuschnittreste, die nicht von der Aufnahme­ einheit 15 aufgenommen sind, synchron zu dem Antrieb der Zu­ führungsfördereinrichtung 7. Wie oben erwähnt, lassen sich die Produktivität steigern und Energie sparen, da die Zufuhr des Werkstücks und die Entfernung der Zuschnittsreste mit der Schneidmaschine verkettet sind.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Kommunikationsstruktur der Schneidmaschine nach der Erfindung zeigt. Unter Bezug auf die Figur ist mit 80 eine Kommunikati­ onseinheit bezeichnet, die die Kommunikation der einzelnen Steuerabschnitte untereinander ermöglicht. Die Kommunikati­ onseinheit kann eine serielle Kommunikation (RS-232C), eine Kommunikation über E/A, ein lokales Netzwerk (LAN) usw. ver­ wenden.
Während der Betrieb in Fig. 2 und 8 vom Zustand T0 zu dem Zu­ stand T15 übergeht, tauscht der Verkettungssteuerabschnitt 24 unter Verwendung der Kommunikationseinheit 80 zur automati­ schen Durchführung der Prozesse mit anderen Steuerabschnitten Signale aus. Da die Kommunikationseinheit 80 vorgesehen ist, die die Kommunikation der verschiedenen Steuereinrichtungen untereinander ermöglicht, lassen sich der Betrieb automati­ sieren und die Produktivität erhöhen.
Während die oben beschriebene Ausführungsform zum Zwecke des Schneidens einen Laser verwendete, lassen sich die gleichen Effekte mit anderen Schneidsystemen erzielen. Während die oben beschriebene Ausführungsform ferner eine Teileaufnahme­ einrichtung des Ansaugtyps unter Verwendung von Luft verwen­ dete, lassen sich ähnliche Effekt mit anderen Systemen erzie­ len, wie mit einem elektrostatischen System, das die stati­ sche Elektrizität ausnutzt, oder einem System, das Stifte oder spezielle Klebstoffe verwendet.
Die Erfindung wurde zwar zum Zwecke einer vollständigen und deutlichen Offenbarung in bezug auf eine spezielle Ausfüh­ rungsform beschrieben, die beigefügten Ansprüche sollen da­ durch aber nicht eingeschränkt sein, sondern so ausgelegt werden, daß sie alle Modifizierungen und alternativen Kon­ struktionen umfassen, auf die der Fachmann treffen kann und die in die grundsätzlich hier dargelegte Lehre fallen.
Bezugszeichenliste
1 Schneidmaschine
2 Prozeßkammer
3 Werkstück
4 Werkstückzuführungseinrichtung
5 Steuerabschnitt für Werkstückzuführungseinrichtung 4
6 Regler für Werkstückzuführungseinrichtung
7 Zuführungsfördereinrichtung
8 Steuerabschnitt für Zuführungsfördereinrichtung
9 ITV-Kamera
10 Positionsanpassungseinheit
11 Positionsanpassungs-Steuereinheit/-abschnitt
12 Positionsanpassungs-Korrekturabschnitt
13 Regler für Positionsanpassungseinheit
14 Schneidsteuerabschnitt
15 Aufnahmeeinheit
16 Aufnahmesteuerabschnitt
17 Aufnahmeeinheitsregler
18 Abgabefördereinrichtung
19 Abgabefördereinrichtungs-Steuerabschnitt
20 Abgabefördereinrichtungs-Regler
21 Zuschnittreste-Entfernungseinheit
23 Zuschnittresteentfernungs-Steuerabschnitt
24 Verkettungssteuerabschnitt
25 Schneidmaschinenregler
50 Saugeinheit
51 Saugleitung
52 Anhebemechanismus
53 Gleitmechanismus
54 Zuführungsabschnitt
55 Gleitmechanismus
56 Saugoberfläche
57 Saugloch
58 Sensor
59 Saugventil
60 Saugventilsteuerleitung
61 Saugleitung
63 Schneiddaten
64 Ventilsteuerdaten
65 Speichermedium
200 Schneidmaschine
201 Laser
202 Laserstrahlausgang
203 Laserstrahlabtaster
204 Bearbeitungskammer
205 Zuführungsfördereinrichtung
206a, b ITV-Kameras
207 Monitor
208 Digitalisierer
209 Positionsanpassungsregler
210 Schneidmaschinenregler
211 Beleuchtungseinheit
212 Werkstück
S10-S18 Prozeßschritte

Claims (14)

1. Schneidmaschine (1) zum Schneiden eines Werkstücks (3), die folgendes aufweist:
eine Zuführungseinrichtung (7) zum Zuführen des Werkstücks (3);
eine Positionserfassungseinrichtung (58) zum Erfassen der Position des von der Zuführungseinrichtung (7) zugeführten Werkstücks (3);
eine Abweichungsbetrags-Berechnungseinrichtung (13) zum Berechnen eines Abweichungsbetrags des Werkstücks (3) nach der durch die Positionserfassungseinrichtung (58) erfaßten Positionsinformation;
eine Schneideinrichtung zum Schneiden des von der Zufüh­ rungseinrichtung (7) zugeführten Werkstücks (3) in Teile nach dem von der Abweichungsbetrags-Berechnungseinrichtung (13) berechneten Abweichungsbetrag;
eine Aufnahmeeinrichtung (15) mit einem Saugsystem (50) zur Aufnahme der von der Schneideinrichtung geschnittenen Teilen;
eine Abgabeeinrichtung (18) zur Abgabe der von der Auf­ nahmeeinrichtung (15) aufgenommenen Teile; sowie
eine Verkettungssteuereinrichtung (24) zum verketteten Steu­ ern des Betriebs der mehreren, oben genannten Einrichtungen.
2. Schneidmaschine (1) zum Schneiden eines bahnartigen Werk­ stücks (3), die folgendes aufweist:
eine Zuführungseinrichtung (7) zum Zuführen des Werkstücks (3);
eine Positionsanpassungseinrichtung (10) zur Durchführung der Positionsanpassung des von der Zuführungseinrichtung (7) zugeführten Werkstücks;
eine Positionsanpassungs-Korrektureinrichtung (12) zur Über­ prüfung der Positionsabweichung des Werkstücks und zum Be­ rechnen eines Abweichungsbetrags;
eine Schneideinrichtung zum Schneiden des von der Zufüh­ rungseinrichtung (7) zugeführten Werkstücks (3) in Teile nach der von der Positionsanpassungs-Korrektureinrichtung (12) berechneten Abweichung;
eine Aufnahmeeinrichtung (15) mit einem Saugsystem (50) zur selektiven Aufnahme der von der Schneideinrichtung geschnit­ tenen Teilen;
eine Abgabeeinrichtung (18) zur Abgabe der von der Aufnahme­ einrichtung (15) aufgenommenen Teile; sowie
eine Verkettungssteuereinrichtung (24) zum verketteten Steu­ ern des Betriebs der oben genannten, mehreren Einrichtungen.
3. Schneidmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher die Aufnahmeeinrichtung (15) mehrere Sauglöcher (57), mehrere Saugventile (59), die die mehreren Sauglöcher (57) jeweils unabhängig steuern, sowie eine Erfassungseinrichtung (58) zum Erfassen von Teilen aufweist, die synchron zu dem Ein-/ Ausbetrieb der Ventile (59) aufgenommen werden, sowie zum Erfassen eines Fehlers bei diesem Betrieb.
4. Schneidmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei welcher die Saugventile (59) nach den in Entsprechung zu Schneiddaten erzeugten Ventilsteuerdaten gesteuert werden.
6. Schneidmaschine nach Anspruch 3, bei welcher die Verket­ tungssteuereinrichtung (24) so zu betreiben ist, daß dann, wenn durch die Erfassungseinrichtung (58) ein Werkstückauf­ nahmefehler festgestellt wird, die Aufnahmeeinrichtung (15) erneut eine Aufnahme durchführt, indem die Saugkraft des Saugventils oder der Saugventile (59) gesteuert wird, die dem Ort des Aufnahmefehlers entsprechen.
6. Schneidmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Aufnahme­ einrichtung (15) eine Anhebeeinrichtung (52) aufweist, die bezüglich der Zuführungseinrichtung (7) in senkrechten Rich­ tungen beweglich ist, eine Gleiteinrichtung (53), die hori­ zontal zur Zuführungseinrichtung (7) beweglich ist, sowie eine Zuführungssteuereinrichtung (8) zum Zuführen von aufge­ nommenen Teilen zu der Abgabeeinrichtung (18), indem die An­ hebeeinrichtung (52) und die Gleiteinrichtung (53) gesteuert werden.
7. Schneidmaschine nach Anspruch 2, bei welcher die Aufnahme­ einrichtung (15) eine Anhebeeinrichtung (52) aufweist, die bezüglich der Bewegungsrichtung der Zuführungseinrichtung (7) in senkrechter Richtung beweglich ist, eine Gleiteinrichtung (53), die in der Bewegungsrichtung der Zuführungseinrichtung (7) beweglich ist, sowie eine Zuführungssteuereinrichtung (8) zum Zuführen von aufgenommenen Teilen zu der Abgabeeinrich­ tung (18), indem die Anhebeeinrichtung (52) und die Gleitein­ richtung (53) gesteuert werden.
8. Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines bahnartigen Werkstücks für eine Schneidmaschine, das folgende Schritte enthält:
  • - das Werkstück wird selektiv und automatisch nach Formdefi­ nitionsdaten in Teile geschnitten;
  • - die ausgeschnittenen Formen des Werkstücks werden erfaßt; und
  • - die nach den Schneidformen geschnittenen Werkstückteile werden aufgenommen.
9. Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines bahnartigen Werkstücks für eine Schneidmaschine, das die folgenden Schritte aufweist:
  • - Werkstückschneiddaten, die wenigstens selektiv geschnittene Teileformen und -orte an dem Werkstück definieren; werden gelesen
  • - die Anzahl der auf der Grundlage der Schneiddaten geschnit­ tenen Teile wird gezählt, und Teilezähldaten werden erzeugt;
  • - Aufnahmesteuerdaten werden aus den Teilezähldaten erzeugt;
  • - Umfangsformen von Werkstückteilen werden berechnet;
  • - mögliche Sauglöcher zum Saugen nach den berechneten Um­ fangsformen werden bestimmt; und
  • - Sauglöcher werden durch die Durchführung einer Einschluß­ überprüfung angegeben.
10. Automatisches und verkettetes Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines bahnartigen Werkstücks für eine Schneidma­ schine, das die folgenden Schritte aufweist:
  • - das Werkstück wird zugeführt;
  • - die Position des zugeführten Werkstücks wird erfaßt, und Werkstückpositionsinformationen werden erzeugt;
  • - ein Abweichungsbetrag des Werkstücks wird nach den erfaßten Werkstückpositionsinformationen berechnet;
  • - das zugeführte Werkstück wird nach dem Abweichungsbetrag in mehrere Teile geschnitten;
  • - die mehreren geschnittenen Teile werden durch Saugen aufge­ nommen; und
  • - die aufgenommenen Teile werden abgegeben.
11. Automatisiertes und verkettetes Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines bahnartigen Werkstücks nach Anspruch 10, das ferner die folgenden Schritte aufweist:
  • - die Position des zugeführten Werkstücks wird an eine Refe­ renz angepaßt, die Positionsabweichung des Werkstücks wird überprüft, und ein Abweichungsbetrag wird berechnet; und
  • - das Schneiden des Werkstücks (3) in Teile wird nach dem Abweichungsbetrag durchgeführt.
12. Automatisiertes und verkettetes Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines bahnartigen Werkstücks nach einem der Ansprüche 10 oder 11, das ferner die folgenden Schritte auf­ weist:
  • - eine Aufnahmevorrichtung mit mehreren Sauglöchern wird ver­ wendet, und die mehreren Sauglöcher werden unabhängig gesteu­ ert; und
  • - die Aufnahme von geschnittenen Teilen wird erfaßt, und ein Fehler bei dieser Operation wird festgestellt.
13. Automatisiertes und verkettetes Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines Werkstücks nach Anspruch 12, das fer­ ner den folgenden Schritt aufweist:
  • - die Sauglöcher werden nach Saugsteuerdaten gesteuert die in Entsprechung zu Schneiddaten erzeugt werden.
14. Automatisiertes und verkettetes Verfahren zum Schneiden und zur Aufnahme eines Werkstücks nach Anspruch 13, das fer­ ner den folgenden Schritt aufweist:
  • - das Verfahren wird verkettet so gesteuert, daß dann, wenn ein Werkstückaufnahmefehler festgestellt wird, die Aufnahme­ operation erneut durchgeführt wird, indem der Saugvorgang an Löchern gesteuert wird, die dem Ort des Aufnahmefehlers ent­ sprechen.
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