EP1162044A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden bis auf eine vorbestimmte Schnitttiefe - Google Patents
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- EP1162044A2 EP1162044A2 EP01106306A EP01106306A EP1162044A2 EP 1162044 A2 EP1162044 A2 EP 1162044A2 EP 01106306 A EP01106306 A EP 01106306A EP 01106306 A EP01106306 A EP 01106306A EP 1162044 A2 EP1162044 A2 EP 1162044A2
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- B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
- B26D3/08—Making a superficial cut in the surface of the work without removal of material, e.g. scoring, incising
- B26D3/085—On sheet material
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- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
- B26F1/3806—Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface
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- B26F1/3813—Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface wherein the tool head is moved in a plane parallel to the work in a coordinate system fixed with respect to the work
Definitions
- the invention relates to a cutting method and a cutting device according to independent claims 1 and 9.
- Such a cutting device for such a cutting method is known from the DE 196 45 986 A1 known.
- This known cutting device for the Cutting pliable slack material such as B. cloth sheets or Leather hides or the like contains a table surface that has a cutting surface on which the material to be cut is spread and vacuum can be held. Furthermore, a cutting head is provided, which a Carries cutting tool and is arranged above the table surface so that it over this can be moved away, the cutting tool completely removing the material penetrates and also slightly penetrates the cutting surface.
- a Sensor arrangement determines the distance between the cutting head reflective layer reflecting electromagnetic radiation, which under the Cutting pad is arranged on the table surface.
- a tax arrangement regulates the position of the cutting head and the penetration of the cutting tool in the Material to be cut such that the cutting tool regardless of Contact pressure by a predetermined, constant amount in the cutting base penetrates.
- Cutting tools known from practice are rotation-driven and free running round knives, butt knives and band knives.
- the depth of penetration of the cutting tool or cutting knife into the Cutting pad has a significant impact on the life of the Cutting pad and also on the life of the cutting edge of the Cutting knife, or the frequency with which the knife is reground must become.
- the cutting pad usually consists of one Fabric, plastic or rubber or a mixture thereof and has therefore no electromagnetic waves or light reflecting Characteristics. Therefore, the known cutting device needs a table with a radiation reflecting reflective layer.
- the well-known control the depth of penetration of the cutting knife into the cutting base is imprecise because it does not recognize thickness variations or curvatures of the cutting base and cannot compensate.
- the object of the invention is to achieve the cutting method and form the cutting device such that the depth of cut of Cutting tool in the cutting pad more easily in a simple manner can be met.
- the invention has the advantage that the depth of cut of the cutting tool in the Cutting pad can be adjusted much more precisely and easily can be adhered to more precisely during the cutting process than in the state of Technology.
- the cutting device shown in FIGS. 1 and 2 is used according to the invention for cutting material 12, which is slightly flexible and limp (not or is only slightly resiliently flexible) and on a cutting base 14 is spread out, in which a cutting tool 16 during automatic Cutting the material 12 to a predetermined depth of cut limit 18 can penetrate.
- the material to be cut can, for example, textile fabric, knitwear, Knitwear, technical textiles and special materials of all kinds his.
- 1 and 2 is preferably one of one schematically illustrated electric motor 20 rotatable rotary knife, e.g. B. a circular knife. According to other embodiments, it could also be a not a driven, but free-running circular knife, a butt knife or be a band knife.
- the cutting device includes a height control device 22 through which the cutting knife 16, when it cuts the material 12 over the Cutting pad 14 is moved, with respect to its height height values the surface 24 of the cutting pad 14 is automatically updated, which in a storage medium 25 of the height control device 22 are stored.
- the storage medium 25 can be software or hardware of the Height control device 22 be.
- the saved altitude values form a Image of the height profile or a topography of the surface 24 of the Cutting pad 14.
- the cutting pad 14 lies on a table surface 26 of a table 28.
- a guide device 30 of the cutting knife 16 contains a bridge 32, which is automatically movable in a longitudinal guide 34 in the longitudinal direction of the table, to move the cutting knife 16 in the longitudinal direction of the table.
- the bridge 32 includes a cross member 36 extending across the table width which a cross carriage 38 together with the cutting knife 16 in The transverse direction of the table can be moved across the width of the table.
- the Cross carriage 38 carries a cutting head 40 which carries the cutting knife 16.
- the cutting knife 16 is relative to the cutting head 40 and thus also relative to the cross member 36 by the height control device 22 in height automatically adjustable in such a way that the depth of cut 42 by which the Cutting knife 16 when cutting material 12 into cutting base 14 penetrates vertically, remains constant.
- the Cutting knife 16 from the height control device 22 relative to the cutting head 40 and thus also relative to the cross member 36 with respect to its height stored height values of the surface 24 of the cutting base 14 automatically updated.
- the altitude values are a measure of the heights 44 and Depths 46 of the smooth surface 24 of the cutting base 14, which but is not 100% flat due to manufacturing tolerances, but over theirs Surface has different heights 44 and depths 46, of which the corresponding height values in the storage medium 25 of the Height control device 22 are stored.
- the altitude values are in the Storage medium 25 for a plurality of locations on the surface 24 of the Cutting pad 14 stored and depending on the height distance these places, d. H. Heights 44 and depths 46 etc. from a reference management level, e.g. B. 50 or 50-2, of the cutting knife 16, which deal with Height distance 54 or 56 over the surface 24 of the cutting base 14 extends.
- the reference management level 50 is a theoretical level, in which the cutting head 40 and thus also the cross carriage 38 along the Cross member 36 are movable across the cutting pad 14 and together with the cross member 36 in the longitudinal direction of the cutting base 14 are movable. As such, it is the transverse plane 50-2 in which the Cross member 36 extends.
- each is for determining the altitude values plane-parallel plane can be used as a reference management level. Only for practical reasons, the lower edge of the cutting head is shown in FIG 40 used as a reference management level 50.
- Height values of the surface 24 of the cutting base 14 are thus values which is the height difference between the heights 44 and the depths 46 correspond in the form of concrete measurement numbers or dependent measurement values. If only the difference values between the highs 44 and the lows 46 as Measured values are used, then it is not taken into account that the Cutting pad 14 relative to the guide plane 50-2 of the cross member 36 and so that it can lie at an angle to the reference management level 50 or 50-2. Too taking this into account when forming the altitude values, these will preferably formed depending on the distance between the heights 44 and depths 46 from the reference management level 50 (or 50-2). Also concrete measured values or others corresponding to the measured values can be used here Values as height values in the storage medium 25 of the height control device 22 get saved.
- a CNC control device 62 which is only shown schematically, controls and moves the bridge 32 in the longitudinal direction of the table and on its cross member 36 the cross carriage 38 in the table transverse direction preferably within one Coordinate system.
- a pattern 64 be or will be stored, all in the longitudinal direction of the table 28 formed coordinate fields 1, 2, 3, 4 etc. and all in the table transverse direction stored coordinate fields 1, 2, 3, 4 etc., for example meandering leaves, as shown in Fig. 4.
- the cross carriage 38 with the cutting head 40 can all cut pattern 64 Traverse coordinate fields (e.g. 1/1, 1/2, 1/3 ... 2/1, 2/2, 2/3 etc.).
- the surface 24 of the cutting base 14 only needs the cutting knife 16 to be replaced with a sensor 60, which on the Surface 24 of the cutting pad 14 is seated and height-dependent signals generated, and selected a pattern in the CNC controller 62 and to be started, for example the meandering pattern 64, which traverses all fields of the coordinate system.
- a sensor 60 which on the Surface 24 of the cutting pad 14 is seated and height-dependent signals generated, and selected a pattern in the CNC controller 62 and to be started, for example the meandering pattern 64, which traverses all fields of the coordinate system.
- the meandering pattern 64 which traverses all fields of the coordinate system.
- the surface 24 dependent height movements of the sensor 60 while this is moved over the surface 24 of the cutting pad, in a detection device of the cutting head 40 and are detected therefrom Height values formed, which in the storage medium 25 of the Height control device 22 are stored as height values.
- the stored height values are then the height values which are used for cutting of the material 12 to be cut by the height control device 22 used to cut the cutting knife 16 to the height values in order to achieve a constant depth of cut 42, regardless of whether the surface 24 of the cutting pad 14 has heights 44 or depths 46 and regardless of whether the height pad is horizontal or oblique to the reference management level 50 or 50-2.
- the height values can be stored in the storage medium 25 of the height control device 22 can be automatically read into certain addresses or scanned become.
- Each coordinate position of the sensor 60 and accordingly also the cutting knife 16 above the cutting pad 14 is such an address associated with an altitude value.
- Sensor 60 may be a stylus or a free-running or a rotation-driven sensor wheel, which one or which on the Surface 24 of the cutting pad 14 is seated and from the cutting head 40 is guided over this surface 24. During this movement preferably the contact pressure of the stylus or sensor wheel on the Surface 24 of the cutting pad 14 kept constant.
- the through heights 44 and depths 46 of surfaces 24 produced height movements thereof Styli or sensor wheels relative to the cutting head 40 are used Generation of electrical signals used by which in the Height control device 22 or its storage medium 25 the height values be formed.
- the Cutting knife 16 is a rotary knife which is driven by an electric motor 20 is rotationally driven, an electrical value or a torque value of the Electric motor 20 measured depending on the cutting resistance of the Cutting knife 16 in the cutting pad 14.
- the torque and the Electricity tends to adapt to the cutting resistance. This is depending on the depth of cut 42.
- the current of the electric motor 20 regardless of changing cutting resistance of the cutting knife 16 kept constant in the cutting pad 14 by a corresponding one Height correction setting of the cutting knife relative to the reference guide level 50 or 50-2.
- Fig. 5 shows the cutting device of Figs. 1 and 2, it was only in Fig. 2, driven by an electric motor 20 rotary knife a vertically up and down by an electric motor, not shown Butt knife 16-2 replaced.
- the reference management level 50 or 50-2 relates here, too, to the depth of cut 42 to the depth of cut limit 18, to which the butt knife 16-2 penetrates into the cutting pad 14 and which in FIG. 5 is shown.
- Fig. 6 shows the knife 16-2 after the return stroke from the cutting pad 14 out in its upper end position.
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Abstract
Schneidverfahren und -vorrichtung zum Schneiden von leicht biegsamem
schlaffem Material (12), wie z. B. textile Stoffe, Leder und ähnliches, auf einer
Schneidunterlage (14), auf welcher das Material ausgebreitet ist und in welche
ein Schneidwerkzeug (16) beim automatischen Schneiden des Materials bis auf
eine vorbestimmte Schnittiefe (42) eindringt. Das Schneidwerkzeug (16) wird,
wenn es beim Schneiden des Materials über die Schneidunterlage (14)
hinwegbewegt wird, bezüglich seiner Höhe (54, 56) Höhenwerten der
Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) automatisch nachgeführt, die in
einem Speichermedium einer Höhensteuereinrichtung (22) gespeichert sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schneidverfahren und eine Schneidvorrichtung gemäß
den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 9.
Eine derartige Schneidvorrichtung für ein derartiges Schneidverfahren ist aus der
DE 196 45 986 A1 bekannt. Diese bekannte Schneidvorrichtung für das
Schneiden von biegsamem schlaffen Material, wie z. B. Stofflaken oder
Lederhäute oder dergleichen, enthält eine Tischfläche, die eine Schneidunterlage
trägt, auf welcher das zu schneidende Material ausgebreitet und durch Vakuum
gehalten werden kann. Ferner ist ein Schneidkopf vorgesehen, welcher ein
Schneidwerkzeug trägt und über der Tischfläche so angeordnet ist, daß er über
diese hinwegbewegbar ist, wobei das Schneidwerkzeug das Material vollständig
durchdringt und auch geringfügig in die Schneidunterlage eindringt. Eine
Sensoranordnung ermittelt den Abstand zwischen dem Schneidkopf einer
elektromagnetische Strahlung reflektierenden Reflexionsschicht, welche unter der
Schneidunterlage auf der Tischfläche angeordnet ist. Eine Steueranordnung regelt
die Lage des Schneidkopfes und das Eindringen des Schneidwerkzeuges in das
zu schneidende Material derart, daß das Schneidwerkzeug unabhägig vom
Anpreßdruck um ein vorgegebenes, konstantes Maß in die Schneidunterlage
eindringt. Aus der Praxis bekannte Schneidwerkzeuge sind rotationsangetriebene
und freilaufende Rundmesser, Stoßmesser und Bandmesser.
Die Eindringtiefe des Schneidwerkzeuges oder Schneidmessers in die
Schneidunterlage hat einen wesentlichen Einfluß auf die Lebensdauer der
Schneidunterlage und auch auf die Lebensdauer der Schneidkante des
Schneidmessers, bzw. der Häufigkeit, mit welcher das Messer nachgeschliffen
werden muß. Die Schneidunterlage besteht normalerweise aus einem
Stoffgewebe, Kunststoff oder Gummi oder einer Mischung davon und hat
deshalb keine elektromagnetische Wellen oder Licht reflektierende
Eigenschaften. Deshalb benötigt die bekannte Schneidvorrichtung einen Tisch
mit einer Strahlung reflektierenden Reflexionsschicht. Die bekannte Steuerung
der Eindringtiefe des Schneidmessers in die Schneidunterlage ist ungenau, weil
sie Dickenvariationen oder Wölbungen der Schneidunterlage nicht erkennt und
nicht kompensieren kann.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, das Schneidverfahren und
die Schneidvorrichtung derart auszubilden, daß die Schnittiefe des
Schneidwerkzeuges in die Schneidunterlage auf einfache Weise genauer
eingehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale
von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 9 gelöst.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Schnittiefe des Schneidwerkzeuges in die
Schneidunterlage auf einfache Weise wesentlich genauer einstellbar und
während des Schneidvorganges exakter einhaltbar ist als beim Stand der
Technik.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung beinhaltet insbesondere ein:
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von
bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschreiben. In den Zeichnungen
zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine Schneidvorrichtung nach der Erfindung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung von Fig. 1 mit einem Schneidmesser,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung von Fig. 1 ähnlich Fig. 2, jedoch mit einem Sensor anstelle einem Schneidwerkzeug,
- Fig. 4
- einen vergrößerten Ausschnitt der Draufsicht von Fig. 1, welcher eine Koordinatenaufteilung der Schneidunterlage und einen darauf gezeichneten mäanderförmigen Schnittmusterweg zeigt,
- Fig. 5
- die Schneidvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 mit einem Stoßmesser anstelle eines Rundmessers, welches in seiner unteren Endstellung auf Schnittiefe dargestellt ist,
- Fig. 6
- die Schneidvorrichtung von Fig. 6 mit dem Stoßmesser in einer oberen Endstellung, herausgezogen aus der Schneidunterlage.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schneidvorrichtung nach der Erfindung dient
zum Schneiden von Material 12, welches leicht biegsam und schlaff (nicht oder
nur schwach federelastisch biegsam) ist und auf einer Schneidunterlage 14
ausgebreitet ist, in welche ein Schneidwerkzeug 16 beim automatischen
Schneiden des Materials 12 bis auf eine vorbestimmte Schnittiefengrenze 18
eindringen kann.
Das zu schneidende Material kann beispielsweise textiles Gewebe, Wirkwaren,
Strickwaren, technische Textilien und Spezialmaterialien verschiedenster Art
sein.
Das Schneidwerkzeug 16 ist gemäß Fig. 1 und 2 vorzugsweise ein von einem
schematisch dargestellten Elektromotor 20 dreh-antreibbares Rotationsmesser,
z. B. ein Rundmesser. Gemäß anderen Ausführungsformen könnte es auch ein
nicht angetriebenes, sondern freilaufendes Rundmesser, ein Stoßmesser oder
ein Bandmesser sein.
Die Schneidvorrichtung enthält eine Höhensteuereinrichtung 22, durch welche
das Schneidmesser 16, wenn es beim Schneiden des Materials 12 über die
Schneidunterlage 14 hinwegbewegt wird, bezüglich seiner Höhe Höhenwerten
der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 automatisch nachgeführt wird, die in
einem Speichermedium 25 der Höhensteuereinrichtung 22 gespeichert sind.
Das Speichermedium 25 kann Software oder Hardware der
Höhensteuereinrichtung 22 sein. Die gespeicherten Höhenwerte bilden ein
Abbild des Höhenprofils bzw. eine Topographie der Oberfläche 24 der
Schneidunterlage 14.
Die Schneidunterlage 14 liegt auf einer Tischoberfläche 26 eines Tisches 28.
Eine Führungsvorrichtung 30 des Schneidmessers 16 enthält eine Brücke 32,
die in Tischlängsrichtung in einer Längsführung 34 automatisch bewegbar ist,
um das Schneidmesser 16 in Tischlängsrichtung zu bewegen. Die Brücke 32
enthält einen sich über die Tischbreite erstreckenden Querträger 36, an
welchem ein Querwagen 38 zusammen mit dem Schneidmesser 16 in
Querrichtung des Tisches über die Tischbreite hinwegbewegbar ist. Der
Querwagen 38 trägt einen Schneidkopf 40, welcher das Schneidmesser 16 trägt.
Das Schneidmesser 16 ist relativ zum Schneidkopf 40 und damit auch relativ
zum Querträger 36 durch die Höhensteuereinrichtung 22 in der Höhe
automatisch verstellbar in der Weise, daß die Schnittiefe 42, um welche das
Schneidmesser 16 beim Schneiden des Materials 12 in die Schneidunterlage 14
vertikal eindringt, konstant bleibt. Hierfür wird in der genannten Weise das
Schneidmesser 16 von der Höhensteuereinrichtung 22 relativ zum Schneidkopf
40 und damit auch relativ zum Querträger 36 bezüglich seiner Höhe den
gespeicherten Höhenwerten der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14
automatisch nachgeführt. Die Höhenwerte sind ein Maß für die Höhen 44 und
Tiefen 46 der an sich glatten Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14, welche
jedoch durch Herstellungstoleranzen nicht 100% flach ist, sondern über ihre
Fläche hinweg verschieden hohe Höhen 44 und Tiefen 46 aufweist, von welchen
die entsprechenden Höhenwerte in dem Speichermedium 25 der
Höhensteuereinrichtung 22 gespeichert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Höhenwerte in dem
Speichermedium 25 für eine Vielzahl von Stellen der Oberfläche 24 der
Schneidunterlage 14 gespeichert und davon abhängig, welchen Höhenabstand
diese Stellen, d. h. Höhen 44 und Tiefen 46 usw. von einer Referenz-Führungsebene,
z. B. 50 oder 50-2, des Schneidmessers 16 haben, die sich mit
Höhenabstand 54 bzw. 56 über die Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14
erstreckt. Die Referenz-Führungsebene 50 ist eine theoretische Ebene, in
welcher der Schneidkopf 40 und damit auch der Querwagen 38 entlang des
Querträgers 36 quer über die Schneidunterlage 14 bewegbar sind und
zusammen mit dem Querträger 36 in Längsrichtung der Schneidunterlage 14
bewegbar sind. An sich ist es die Querebene 50-2, in welcher sich der
Querträger 36 erstreckt. Für die Bestimmung der Höhenwerte ist jedoch jede
dazu plan-parallele Ebene als Referenz-Führungsebene verwendbar. Lediglich
aus praktischen Gründen wird gemäß Fig. 2 die Unterkante des Schneidkopfes
40 als Referenz-Führungsebene 50 verwendet.
Die im Speichermedium 25 der Höhensteuereinrichtung 22 gespeicherten
Höhenwerte der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 sind somit Werte,
welche den Höhenunterschieden zwischen den Höhen 44 und den Tiefen 46
entsprechen in Form konkreter Meßzahlen oder davon abhängiger Meßwerte.
Wenn nur die Differenzwerte zwischen den Höhen 44 und den Tiefen 46 als
Meßwerte verwendet werden, dann wird nicht berücksichtigt, daß die
Schneidunterlage 14 relativ zur Führungsebene 50-2 des Querträgers 36 und
damit zur Referenz-Führungsebene 50 bzw. 50-2 schräg liegen kann. Um auch
dies bei der Bildung der Höhenwerte zu berücksichtigen, werden diese
vorzugsweise in Abhängigkeit davon gebildet, welchen Abstand die Höhen 44
und Tiefen 46 von der Referenz-Führungsebene 50 (oder 50-2) haben. Auch
hierbei können konkrete Meßwerte oder den Meßwerten entsprechende andere
Werte als Höhenwerte im Speichermedium 25 der Höhensteuereinrichtung 22
gespeichert werden.
Eine CNC-Steuereinrichtung 62, welche nur schematisch dargestellt ist, steuert
und bewegt die Brücke 32 in Tischlängsrichtung und an deren Querträger 36
den Querwagen 38 in Tischquerrichtung vorzugsweise innerhalb eines
Koordinatensystems. In einem Speicher der CNC-Steuereinrichtung sind
verschiedene Schnittmuster gespeichert oder speicherbar, die ausgewählt und
gestartet werden können, um das Material 12 entsprechend dem gespeicherten
Schnittmuster zu schneiden. Beispielsweise kann ein Schnittmuster 64
gespeichert sein oder werden, welches alle in Längsrichtung des Tisches 28
gebildeten Koordinatenfelder 1, 2, 3, 4 usw. und alle in Tischquerrichtung
gespeicherten Koordinatenfelder 1, 2, 3, 4 usw. beispielsweise mäanderförmig
abfährt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Durch dieses mäanderförmige
Schnittmuster 64 kann der Querwagen 38 mit dem Schneidkopf 40 alle
Koordinatenfelder (z. B. 1/1, 1/2, 1/3 ...2/1, 2/2, 2/3 usw.) abfahren.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Bildung der genannten Höhenwerte
der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 braucht lediglich das Schneidmesser
16 gegen einen Sensor 60 ausgewechselt zu werden, welcher auf der
Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 aufsitzt und höhenabhängige Signale
erzeugt, und in der CNC-Steurerinrichtung 62 ein Schnittmuster gewählt und
gestartet zu werden, beispielsweise das mäanderförmige Schnittmuster 64,
welches alle Felder des Koordinatensystems abfährt. Dabei werden von dem
Sensor 60 alle Höhen 44 und Tiefen 46 sowohl relativ zueinander als auch
relativ zur Referenz-Führungsebene 50 bzw. 50-2 erfaßt. Von dem Höhenprofil
der Oberfläche 24 abhängige Höhenbewegungen des Sensors 60, während
dieser über die Oberfläche 24 der Schneidunterlage bewegt wird, werden in
einer Detektionsvorrichtung des Schneidkopfes 40 detektiert und daraus werden
Höhenwerte gebildet, welche in dem Speichermedium 25 der
Höhensteuereinrichtung 22 als Höhenwerte gespeichert werden. Diese
gespeicherten Höhenwerte sind dann die Höhenwerte, welche beim Schneiden
des zu schneidenden Materials 12 von der Höhensteuereinrichtung 22
verwendet werden, um das Schneidmesser 16 den Höhenwerten
entlangzuführen, um damit eine gleichbleibende Schnittiefe 42 zu erzielen,
unabhängig davon, ob die Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 Höhen 44
oder Tiefen 46 hat und unabhängig auch davon, ob die Höhenunterlage
horizontal oder schräg zur Referenz-Führungsebene 50 bzw. 50-2 liegt.
Die Höhenwerte können in das Speichermedium 25 der Höhensteuereinrichtung
22 automatisch in bestimmte Adressen eingelesen werden oder eingescannt
werden. Jeder Koordinatenposition des Sensors 60 und dem entsprechend auch
des Schneidmessers 16 über der Schneidunterlage 14 ist eine solche Adresse
mit einem Höhenwert zugeordnet.
Der Sensor 60 kann einen Tasterstift oder ein freilaufendes oder ein
rotationsangetriebenes Sensorrad haben, welcher oder welches auf der
Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 aufsitzt und von dem Schneidkopf 40
über diese Oberfläche 24 geführt wird. Während dieser Bewegung wird
vorzugsweise der Anpreßdruck des Tasterstiftes bzw. Sensorrades auf der
Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 konstant gehalten. Die durch Höhen 44
und Tiefen 46 der Oberflächen 24 erzeugten Höhenbewegungen dieses
Tasterstiftes oder Sensorrades relativ zum Schneidkopf 40 werden zur
Erzeugung von elektrischen Signalen verwendet, durch welche in der
Höhensteuereinrichtung 22 bzw. deren Speichermedium 25 die Höhenwerte
gebildet werden.
Falls die Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 nach der Speicherung der
Höhenwerte ihre Form großflächig verändert, beispielsweise durch
temperaturabhängige Verformungen der Tischoberfläche 26, dann besteht die
Möglichkeit einer Kompensation in der Weise, daß der Querwagen 38 mit dem
Schneidkopf 40 weiterhin in der oder plan-parallel zu der Führungsebene 50
bzw. 50-2 längs des Querträgers 36 bzw. längs der Längsführungen 34 verstellt
wird, jedoch unter Berücksichtigung einer Korrektureinstellung des
Schneidmessers 16 relativ zu den gespeicherten Höhenwerten in Abhängigkeit
von den sich nach der Speicherung der Höhenwerte ergebenden
Höhenveränderungen der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14. Hierzu kann
die gesamte Höhe der Brücke 32 bzw. des Querträgers 36 relativ zur
Tischoberfläche 26 verstellt werden oder vorzugsweise nur der Höhenabstand
des Schneidmessers 16 relativ zum Schneidkopf 40.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für die Höhenkorrektureinstellung
des Schneidmessers 16 relativ zum Schneidkopf 40, bei welcher das
Schneidmesser 16 ein Rotationsmesser ist, welches von einem Elektromotor 20
dreh-angetrieben wird, wird ein elektrischer Wert oder ein Drehmomentwert des
Elektromotors 20 gemessen in Abhängigkeit vom Schneidwiderstand des
Schneidmessers 16 in der Schneidunterlage 14. Das Drehmoment und der
Strom haben die Tendenz, sich dem Schneidwiderstand anzupassen. Dieser ist
von der Schnittiefe 42 abhängig.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird der Strom des Elektromotors 20
unabhängig von sich ändernden Schneidwiderständen des Schneidmessers 16
in der Schneidunterlage 14 konstant gehalten durch eine entsprechende
Höhenkorrektureinstellung des Schneidmessers relativ zu der Referenz-Führungsebene
50 bzw. 50-2. Je tiefer das Schneidmesser 16 an einer Material-Höhe
44 versucht, in die Schneidunterlage 14 einzutauchen, desto höher wird
der zu seinem Antrieb erforderliche Strom. Damit der Strom nicht ansteigt, wird
das Schneidmesser 16 soweit zurückgezogen, daß der Strom konstant bleibt,
womit auch automatisch die Schneidtiefe 42 konstant bleibt. Wenn dagegen eine
Vertiefung 46 in der Oberfläche 24 der Schneidunterlage 14 erst nach dem
Einscannen oder Einlesen der Höhenwerte entsteht, verringert sich der
Schneidwiderstand des Schneidmessers 16 in der Schneidunterlage 14. Dies
hätte eine automatische Reduzierung des Stromes des Elektormotors 20 zur
Folge, da der Schneidwiderstand geringer wird. Um jedoch auch hier den Strom
des Elektromotors 20 konstant zu halten, wird das Schneidmesser 16
automatisch tiefer in die Schneidunterlage 14 eingefahren. Dadurch wird auch in
dieser Situation vom Schneidmesser 16 die Schnittiefe 42 konstant gehalten.
Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, um sich ändernde Messer-Abmessungen
(z.B. entstanden durch Verschleiß oder Nachschleifen) zu
kompensieren. Dies ist, neben anderen Möglichkeiten, eine sogenannte
Konstantstromregelung, bei welcher der Strom des Elektromotors 20 auf einen
Sollwert geregelt wird.
Fig. 5 zeigt die Schneidvorrichtung der Fig. 1 und 2, es wurde lediglich das in
Fig. 2 gezeigte, von einem Elektromotor 20 antreibbare Rotationsmesser durch
ein von einem nicht gezeigten Elektromotor vertikal auf und ab bewegbares
Stoßmesser 16-2 ersetzt. Die Referenz-Führungsebene 50 bzw. 50-2 bezieht
sich auch hier auf die Schnittiefe 42 bis zur Schnittiefengrenze 18, auf welche
das Stoßmesser 16-2 in die Schneidunterlage 14 eindringt und welche in Fig. 5
gezeigt ist.
Fig. 6 zeigt das Stoßmesser 16-2 nach dem Rückhub aus der Schneidunterlage
14 heraus in seiner oberen Endstellung.
Claims (16)
- Schneidverfahren zum Schneiden von Material (12), welches biegsam und schlaff ist und auf einer Schneidunterlage (14) ausgebreitet ist, in welche ein Schneidwerkzeug (16;16-2) beim automatischen Schneiden des Materials (12) bis auf eine vorbestimmte Schnittiefe (42) eindringen kann,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16;16-2), welches beim Schneiden des Materials (12) über die Schneidunterlage (14) hinwegbewegt wird, bezüglich seiner Höhe Höhenwerten der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) automatisch nachgeführt wird, die in einem Speichermedium (25) gespeichert sind. - Schneidverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenwerte aus einem Speichermedium (25) ausgelesen werden, in welchem die Höhenwerte von einer Vielzahl von Stellen der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) gespeichert sind und davon abhängig sind, welchen Höhenabstand diese Stellen von einer Referenz-Führungsebene (50;50-2) des Schneidwerkzeuges (16;16-2) haben, die sich mit Höhenabstand über die Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) erstreckt und parallel zu welcher ein das Schneidwerkzeug (16;16-2) tragender Werkzeugträger über die Schneidunterlage (14) hinwegbewegbar ist. - Schneidverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß das Schneidwerkzeug (16;16-2) zur Ausführung seiner Schneidbewegung von einem Elektromotor (20) angetrieben wird unddaß in Abhängigkeit von seinem Schneidwiderstand in der Schneidunterlage (14) eine Höhenkorrektureinstellung des Schneidwerkzeuges (16;16-2) relativ zu der von dem gespeicherten Höhenwert abhängigen Höheneinstellung automatisch vorgenommen wird, wenn die Schneidunterlage (14) von den gespeicherten Höhenwerten abweichende Höhenwerte hat und dadurch beim Versuch des Eindringens des Schneidwerkzeuges (16;16-2) in die Schneidunterlage (14) ein von einem Sollwert abweichender Schneidwiderstand entsteht. - Schneidverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Schneidwerkzeug (16;16-2) ein von dem Elektromotor (20) dreh-angetriebenes Rotationsmesser verwendet wird. - Schneidverfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Elektromotors (20) durch eine Konstantstromregelung geregelt wird, durch welche von einem Sollwert abweichenden Änderungen des Stromes, die durch Änderungen des Schneidwiderstandes bedingt sind, automatisch durch eine entsprechende Höhenkorrektureinstellung des Schneidwerkzeuges (16;16-2) entgegengewirkt wird. - Schneidverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenwerte durch Abfahren der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) mit einem Sensor (60), der anstelle des Schneidwerkzeuges (16;16-2) verwendet wird, erzeugt und in dem Speichermedium (25) durch Einlesen oder Einscannen automatisch in Adressen gespeichert werden, die den vom Sensor (60) erfaßten Oberflächenstellen der Schneidunterlage (14) zugeordnet sind. - Schneidverfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abfahren der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) durch eine Steuereinrichtung (62) durchgeführt wird, welche den Sensor (60) entlang von Schnittlinien (64) führt, die in einem gespeicherten Schnittmuster-Schneidprogramm enthalten sind. - Schneidverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16;16-2) durch ein Koordinatensteuersystem über die Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) bewegt wird, wobei jeder Koordinatenposition des Schneidwerkzeuges (16;16-2) auf der Oberfläche (24) ein Höhenwert in dem Speichermedium (25) zugeordnet ist. - Schneidvorrichtung zum Schneiden von Material (12), welches biegsam und schlaff ist und auf einer Schneidunterlage (14) ausgebreitet ist, in welche ein Schneidwerkzeug (16;16-2) beim automatischen Schneiden des Materials (12) bis auf eine vorbestimmte Schnittiefe (42) eindringen kann,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhensteuereinrichtung (22) vorgesehen ist, durch welche das Schneidwerkzeug (16;16-2), wenn es beim Schneiden (12) des Materials über die Schneidunterlage (14) hinwegbewegt wird, bezüglich seiner Höhe Höhenwerten der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) automatisch nachgeführt wird, die in einem Speichermedium (25) gespeichert sind. - Schneidvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speichermedium (25) die Höhenwerte von einer Vielzahl von Stellen der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) gespeichert sind und davon abhängig sind, welchen Höhenabstand diese Stellen von einer Referenz-Führungsebene (50;50-2) des Schneidwerkzeuges (16;16-2) haben, die sich mit Höhenabstand über die Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) erstreckt und parallel zu welcher ein das Schneidwerkzeug (16;16-2) tragender Werkzeugträger über die Schneidunterlage hinwegbewegbar ist. - Schneidvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16;16-2) zur Ausführung seiner Schneidbewegung von einem Elektromotor (20) antreibbar ist und daß die Höhensteuereinrichtung (22) derart ausgebildet ist, daß in Abhängigkeit vom Schneidwiderstand des Schneidwerkzeuges (16;16-2) in der Schneidunterlage (14) eine Höhenkorrektureinstellung des Schneidwerkzeuges (16;16-2) relativ zu der von dem gespeicherten Höhenwert abhängigen Höhenstellung automatisch vorgenommen wird, wenn die Schneidunterlage (14) von den gespeicherten Höhenwerten abweichende Höhenwerte hat und dadurch beim Versuch des Eindringens des Schneidwerkzeuges (16;16-2) in die Schneidunterlage (14) ein von einem Sollwert abweichender Schneidwiderstand entsteht. - Schneidvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16;16-2) ein von dem Elektromotor (20) dreh-angetriebenes Rotationsmesser ist. - Schneidvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhensteuereinrichtung (22) zur Konstantstromregelung des Stromes des Elektromotors (20) ausgebildet ist, durch welche von einem Sollwert abweichenden Änderungen des Stromes, die durch Änderungen des Schneidwiderstandes bedingt sind, automatisch durch eine entsprechende Höhenkorrektureinstellung des Schneidwerkzeuges (16;16-2) entgegengewirkt wird. - Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhensteuereinrichtung (22) derart ausgebildet ist, daß durch sie die Höhenwerte durch Abfahren der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) mit einem Sensor (60), der anstelle des Schneidwerkzeuges (16;16-2) verwendbar ist, erzeugbar und in dem Speichermedium (25) durch Einlesen oder Einscannen automatisch in Adressen speicherbar sind, die den vom Sensor (60) erfaßten Oberflächenstellen der Schneidunterlage (14) zugeordnet sind. - Schneidvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfahren der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) eine Steuereinrichtung (62) vorgesehen ist, welche den Sensor (60) entlang von Schnittlinien (64) führt, die in einem gespeicherten Schnittmuster-Schneidprogramm enthalten sind. - Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Koordinatensteuersystem vorgesehen ist, durch welches das Schneidwerkzeug (16;16-2) über die Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) bewegbar ist, und daß jeder Koordinatenposition des Schneidwerkzeuges (16;16-2) auf der Oberfläche (24) der Schneidunterlage (14) ein Höhenwert in dem Speichermedium (25) zugeordnet ist.
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