ES2315606T3

ES2315606T3 - Metodo y sistema para eliminar el agugereamiento externo en recorte de nc de partes anidadas.

Info

Publication number: ES2315606T3
Application number: ES04026900T
Authority: ES
Inventors: Matthew Fagan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: US8761919B2; ES2486294T3; US20140288691A1; EP1995013A2; PL1563940T3; US20090108792A1; ATE410258T1; US20050172764A1; EP1995013B1; PL1995013T3; US9020628B2; US7469620B2; EP1563940B1; DE602004016944D1; US20130247730A1; EP1995013A3; US8433435B2; EP1563940A1

Abstract

Método para crear una desviación como una oportunidad de corte para una pluralidad de piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825) utilizando una herramienta de corte para cortar una pieza a mecanizar en formas prescritas a partir de un bloque de material que incluye los pasos de: a) identificar cada una de dichas piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825) mediante una o más líneas de contorno (651, 52, 677); b) cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una de las líneas de contorno identificadas en una de dichas piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825); c) crear al menos una desviación (610, 612, 614, 822) caracterizada en que dicha desviación crea una oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834) para reiniciar el corte, caracterizada en que el material de la oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834) se elimina mediante el proceso de corte; d) cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una línea de contorno asociada con la oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834); e) reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno identificada (677); f) mover la herramienta de corte ala oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834); g) reiniciar el proceso de corte; h) avanzar a través del material a una línea de contorno identificada adyacente asociada; y i) repetir los pasos (b) a (e)

Description

Método y sistema para eliminar el agujereamiento externo en recorte de CN de partes anidadas.

Campo de la invención

Esta solicitud está relacionada con el corte de piezas a partir de láminas o chapas y, más específicamente, con un método, una máquina y un medio informático legible para mejorar el corte de piezas generando posiciones u oportunidades para cortar entre piezas adyacentes y eliminar eficientemente restos de las mismas.

Antecedentes de la invención

Las tecnologías de corte de metales convencionales son bien conocidas en la técnica. Por ejemplo, la tecnología de corte oxiacetilénico ha sido utilizada desde los albores del siglo XX, en la cual una mezcla de los gases oxigeno y acetileno se dirige en un chorro para atravesar una chapa de acero. Dirigido mediante sopletes de alta presión, el estrecho chorro de gas caliente realmente quema el material ya que el hierro arde fácilmente a las elevadas temperaturas usadas y el gas combustible aportado. Esta ha sido la forma rápida y tradicional de cortar el hierro y el acero durante más de cien años. La tecnología de corte oxiacetilénico puede cortar acero de hasta un pie de espesor en las formas deseadas y especificas. La tecnología de corte con plasma es una tecnología de corte relativamente nueva, de alrededor de 1970, para cortar acero, estructuras metálicas de acero y aluminio, en la que se usa un chorro de gas ionizado caliente para soportar un arco eléctrico que quema y funde el material. Esta tecnología es hasta diez veces más rápida que el soplete oxiacetilénico; sin embargo, está limitada a materiales de menos de seis pulgadas de espesor y, generalmente, inferiores a dos pulgadas.

La tecnología de corte por plasma de alta definición es una mejora de la tecnología de corte por plasma con sopletes desarrollados para cortar chapas de hasta, quizá, media pulgada. Esta tecnología produce cortes más precisos y estrechos en dicho material más delgado. La tecnología de corte LÁSER es contemporánea del plasma. En la tecnología de corte LÁSER un haz de láser muy concentrado se dirige hacia el material y lo quema o lo funde. En algunos casos el láser puede estar ayudado por gas. La tecnología de corte LÁSER tiene ventajas sobre las demás tecnologías ya que requiere mucha menor potencia, corta con bastante más precisión, tiene una anchura de corte mínima y puede cortar una amplia gama de materiales metálicos y no metálicos, incluidos acero, aluminio, madera, plástico, etc. La tecnología de chorro de agua es otra tecnología de corte desarrollada en los años setenta que utiliza componentes abrasivos en un chorro muy estrecho de agua a alta velocidad. La tecnología de chorro de agua se utiliza principalmente para piedra y cerámica pero también se puede usar para el corte sin calor de metales delgados.

Los términos perfil, trayecto y contorno son términos esencialmente equivalentes para la colección de líneas y arcos que componen la geometría del contorno de una pieza. Normalmente los trayectos son cerrados, sean internos o externos. Si forman un arco en caminos internos sin cerrar se llaman "rendijas". Los trayectos externos sin cerrar son problemáticos y no está claro dónde existe la pieza hasta que se cierra el trayecto. El corte de formas se conoce diferentemente como "perfilado" o "contorneado". El trayecto es normalmente más específicamente el contorno seguido por una máquina de corte, donde se llama un "trayecto de la herramienta" en la jerga general del CN. Una pieza está compuesta por un solo perfil exterior y, quizá, varios agujeros en la pieza que se describen como perfiles internos, fabricados a partir de un bloque o chapa de material que se denomina como pieza a mecanizar.

El término "inicio en el borde" se refiere al corte que se puede iniciar directamente en el borde de una chapa. De hecho, una perforación solamente sirve para proporcionar un agujero que permita luego el corte en el borde. Esto es distinto de cortar desde la parte superior, como en el aserrado. La idea de un inicio en el borde es calentar el borde a la temperatura de combustión o de fusión requerida, antes de penetrar en el material. Esto representa un retardo en el borde. Algunos controladores de CN tienen disponible esta función en la codificación estándar pero la mayoría requieren que se indique a la máquina que permanezca en el borde un tiempo determinado hasta que el material esté suficientemente caliente para cortarlo. Aunque son preferibles los inicios en el borde, sin corte continuo, normalmente se necesita una perforación para cada pieza. Un inicio en el borde puede permitir cortar espesores de material hasta el doble de lo que sería posible si el material tiene que ser perforado. La otra ventaja es que el corte puede comenzar casi inmediatamente en comparación con la perforación, ya que todo el borde del material se puede calentar al punto de ignición al mismo tiempo. Un corolario de esto es que no hay explosión del material fundido desde el agujero perforado y no se recalienta la zona inicial sólo para atravesar el material. En la técnica, un inicio en el borde es extremadamente ventajoso pero raramente se usa. En esta invención los inicios en el borde se generan automáticamente para todas las piezas en una anidación.

El término entalla es representativo del radio del orificio creado por un soplete. Este es típicamente la mitad de la anchura de un corte lineal con un soplete redondo. La entalla es crítica para el corte. Así, cuando se corta una forma, el centro del soplete se debe mantener al menos a la distancia de la "entalla" del perfil de la forma o que la pieza cortada sea del tamaño correcto. Esta compensación de la forma deseada al centro del soplete se conoce como "compensación de entalla" y es una de las partes más exigentes realizadas por un controlador de CN. También hay que darse cuenta de que cuanto más grueso es el material, mayor potencia se requiere para el corte. Como consecuencia, el diámetro del corte aumenta y la entalla se hace mayor. La entalla puede ser muy pequeña con láseres y chapa metálica, alrededor de 0,15 mm. Con chapa gruesa (digamos de 2'' o 50 mm) puede ser de 4 mm para una anchura de corte total del soplete de 8 mm.

En cada una de las tecnologías de corte de piezas precedentes es práctica común cortar cada pieza por separado, creando un agujero o "perforación" inicial al lado de la pieza y luego proceder a cortar o separar la pieza del material que la rodea. Sin embargo, hay un coste notable asociado con la creación de la perforación ya que requiere cantidades notables de energía y tiempo cortar el material. Además el agujero inicial es extremadamente destructivo y debe iniciarse a considerable distancia de la pieza para evitar deteriorarla tanto en la forma resultante como en la metalurgia de la zona afectada por el calor que rodea la pieza.

Generalmente en la técnica de cortar material, es corriente que la herramienta de corte se optimice para cortar desde un borde del material. Raramente es adecuada la herramienta de corte para perforar el material y, con frecuencia, se utiliza un proceso aparte. Tradicionalmente hay que perforar el material para hacer un agujero para que la herramienta de corte trabaje en el borde. Para cortar varias piezas, hay que hacer varias perforaciones. Cada perforación es lenta, desperdicia material y deteriora.

Desde EP 1 342 526 A, se conoce un método de corte inclinado en el que un soplete de corte se inclina para cortar una pieza a mecanizar para recortar un producto en el que las líneas de corte en el lado corriente abajo y en el lado corriente arriba se extienden respectivamente en la zona de intersección, y el soplete de corte se mueve de forma giratoria en una dirección tal qué el ángulo de giro se hace menor cuando la dirección de corte del soplete de corte se cambia hacia la línea extendida de la línea de corte en un punto final cortado a lo largo de la línea extendida.

Existe la necesidad de un método y sistema que permita cortar o separar las piezas del material que las rodea sin que sea necesario crear agujeros o perforaciones iniciales individuales para cada pieza.

Resumen de la invención

La invención proporciona un método para crear una desviación como oportunidad de corte acorde con la reivindicación 1 y una máquina correspondiente acorde con la reivindicación 23. Así pues, la invención permite que una máquina controlada numéricamente y un método para cortar una pieza a mecanizar utilicen una herramienta de corte en al menos dos piezas que tengan formas prescritas de un bloque de material. El método incluye los pasos de: identificar cada una de las piezas mediante una o más líneas de contorno; cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una de las líneas de contorno identificadas en una de dichas piezas; crear al menos una desviación en la que la desviación sea conformada para eliminar el material adicional y crear regiones limitadas, oportunidad o agujeros para cortar posteriormente sin volver a perforar el bloque de material, la consecuente región limitada o agujero, denominado posteriormente una oportunidad; reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno identificada hasta completar el corte de las piezas. Idealmente, la creación de una oportunidad no cambia la geometría externa de la pieza actual en ninguna forma que cambie la forma de la pieza que se corta ni se deteriora la pieza. El proceso avanza para mover la herramienta de corte a la oportunidad hecha previamente y luego a una línea de contorno de identificación asociada adyacente; repitiendo el proceso de corte hasta que han sido fabricadas todas las piezas a cortar de la chapa. Una máquina para hacer un oportunidad de corte en una pieza a mecanizar, tal como una chapa de plástico o una chapa metálica, incluye una herramienta de corte que incluye: una unidad cabezal que tiene el cabezal de corte, una plataforma o bancada sobre la que se coloca la chapa; un ordenador programable o un dispositivo de CN para controlar la posición de la herramienta con relación a la plataforma a lo largo de un trayecto programado; otro ordenador, normalmente separado, para crear el programa informático; el propio programa creado y memorizado en un archivo informático; un conjunto motor conectado a al menos una herramienta, y la plataforma para mover la herramienta con relación a la plataforma a lo largo del trayecto programado, caracterizado en que una vez un conjunto motor mueve la herramienta a una posición para cortar la pieza de la chapa o lámina, también se mueve para crear una oportunidad en el trayecto programado.

En una disposición adicional de la invención una máquina CN para cortar piezas que tienen formas prescritas de un bloque de material, incluye un medio para identificar cada una de dichas piezas mediante una o más líneas de contorno, caracterizado en que la herramienta de corte corta la pieza a mecanizar a lo largo de las líneas de contorno de identificación en una de dichas piezas; un medio para crear al menos una desviación, en la que dicha desviación tiene una oportunidad asociada, caracterizada en que la herramienta de corte corta la pieza a mecanizar a lo largo de una línea de contorno asociada con la oportunidad; y un medio para reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno de identificación.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra un sistema de corte de piezas de control numérico de la presente invención;

La Figura 2 ilustra una lámina o chapa rectangular convencional que muestra formas ideales a cortar usando la tecnología convencional;

La Figura 3 ilustra un método convencional común para cortar piezas de una chapa aunque minimizando las perforaciones;

La Figura 4 ilustra un segundo método para cortar piezas de una chapa;

La Figura 5a ilustra otro método convencional para cortar piezas de una chapa con las mínimas perforaciones;

La Figura 5b ilustra otro método convencional más para cortar piezas de una chapa con las mínimas perforaciones;

La Figura 6a ilustra un primer método aleccionador para proporcionar oportunidades de corte acordes a los principios de la invención;

La Figura 6b ilustra con más detalle el primer método aleccionador para proporcionar oportunidades de corte mostrado en la Figura 6a;

La Figura 7a ilustra un segundo método aleccionador para proporcionar oportunidades de corte acordes a los principios de la invención;

La Figura 7b ilustra una oportunidad de corte creada usando el método aleccionador mostrado en la Figura 7a;

La Figura 8 ilustra un ejemplo para proporcionar oportunidades de corte acorde con los principios de la invención;

La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo para identificar contornos de pieza acordes con los principios de la invención;

La Figura 10 ilustra un diagrama de flujo para identificar oportunidades de corte acordes con los principios de la invención; y

La Figura 11 ilustra un flujo de proceso para ejecutar las operaciones mostradas en la presente.

La Figura 12 ilustra el uso de la creación de oportunidades para fragmentar in situ el material restante mientras se cortan las piezas del material.

Se ha de entender que estos dibujos son solamente con la finalidad de ilustrar los conceptos de la invención y no pretenden ser una definición de los límites de la invención. Las disposiciones mostradas en las figuras en la presente y descritas en la descripción detallada adjunta, han de ser usadas como disposiciones ilustrativas y no deben ser interpretadas como la única forma de practicar la invención. Además, se han usado los mismos números de referencia, posiblemente complementados con caracteres de referencia donde es apropiado, para identificar elementos similares.

Descripción detallada de la invención

Una máquina de control numérico ("CN") o simplemente máquina, es una máquina de corte con una unidad de control numérico que guía el trayecto de la herramienta de corte. Esta máquina requiere, normalmente, una lista de coordenadas y comandos legibles por las personas utilizando las letras A-Z y los números 0-10. Los caracteres adicionales incluyen, normalmente, el período "." y los signos positivo ("+") y negativo ("-"). Los ejes planos ortogonales de la máquina se denominan normalmente con las letras "X" e "Y" aunque en algunos lenguajes de programación esto implica, por la posición en la línea de texto, que el primer número es el "X" y el segundo es el "Y". La lista de movimientos y acciones es conocida típicamente como un programa CN. Las máquinas CN se usan ampliamente en todas las industrias manufactureras. Las de interés en esta invención se conocen como máquinas "perfiladoras" para aplicaciones oxiacetilénicas, plasma, láser, y/o chorro de agua con chapas o láminas planas. La máquina de la Figura 1 incluye los elementos de la presente invención tales como una herramienta que tiene la unidad cabezal directo 130 y el cabezal de corte o herramienta 125; una bancada o plataforma 140. La producción de piezas a partir de materiales tales como acero, aluminio, plástico fluye de un método novedoso y la máquina que dirige la herramienta de corte a lo largo de la línea del contorno de corte mientras localiza sectores en la pieza a mecanizar donde haya una oportunidad para cortar material para facilitar el tiempo y los materiales necesarios para fabricar una pluralidad de piezas. El ordenador asociado se programa para crear oportunidades de corte entre una pluralidad de piezas que incluyen los pasos de: identificar cada una de dichas piezas mediante una o más líneas de contorno; y crear al menos una desviación a lo largo de la línea de contorno, caracterizada dicha desviación en que tiene una o más oportunidades de corte asociadas que se explicarán más completamente a continuación. En este nuevo sistema, la unidad CN 110 se representa como un sistema informático dedicado que funciona para ejecutar instrucciones codificadas acordes con los objetos de la presente invención, para dirigir el movimiento de la unidad cabezal 130 a lo largo de una guía sujeta al puente 135, es decir, la dirección Y+. La unidad de control 110 puede luego indicar al puente 135 que se mueva a lo largo de una guía paralela a la bancada 140, es decir, la dirección X+. Los movimientos combinados normalmente proporcionan movimiento en línea recta y movimiento circular en el plano X/Y. El cabezal de corte 125, por ejemplo un soplete o un láser, se monta en la unidad cabezal 130 y se le indica que corte formas de piezas 155, 160 del material, por ejemplo, en la pieza de chapa 150. El sistema CN 100 puede ser asociado con cualquiera de las tecnologías de corte sin contacto tratadas previamente.

La Figura 2 ilustra una chapa de piezas aleccionadora 150 que representa una pluralidad de piezas 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190 y 195. Las piezas mostradas en ella son formas geométricas que se pueden idealizar en forma de círculos, discos, cuadrados y rectángulos, etc., sin embargo, en la práctica, las piezas pueden ser muy complejas y pueden incluir combinaciones de formas geométricas más simples. Convencionalmente, un conjunto de piezas colocadas sobre una lámina de chapa 150 a cortar en una operación se denomina como una "anidación". Es importante darse cuenta de que la geometría adicional y el corte de la chapa que viene de la suma de entradas y salidas por perforaciones puede afectar drásticamente a la posición de las piezas en una anidación y a la separación entre las piezas en una anidación. Por ejemplo, el tamaño de la perforación influye significativamente en la separación que se puede permitir entre las piezas.

También están ilustrados los "puntos de perforación" asociados 157, 162, 167, 172, 177, 182, 187, 192 y 197. Como se discutió anteriormente, los procesos de corte convencionales son fundamentalmente técnicas de corte en el borde que requieren hacer una perforación o agujero adyacente a la pieza deseada. Un experto en la técnica reconocería que los puntos de perforación, por ejemplo el 157, deben estar situados de forma que se evite el deterioro de la pieza deseada, ya que el agujero inicial o punto de entrada puede ser mucho mayor que la "entalla" nominal de la herramienta de corte, por ejemplo. Convencionalmente, los sopletes producen un agujero redondo, cuyo radio se conoce o denomina como la "entalla". Esta es la mitad de la anchura de una línea de corte con un soplete redondo.

La medida de la entalla también es crítica para el corte ya que una herramienta de corte no puede seguir la geometría exacta de un perfil o contorno. Si se siguiera la geometría exacta la pieza resultante sería demasiado pequeña o el agujero demasiado grande. Así pues, cuando se corta una forma, el centro del soplete se debe mantener a una "distancia de entalla" del perfil de la forma para que el corte de la pieza sea del tamaño correcto. Esta compensación de la forma deseada al centro del soplete se conoce como "compensación de entalla" y es una de las funciones más exigentes ejecutadas por un controlador de CN. Por lo que respecta a los principios de esta invención la entalla se referirá sustancialmente a la mitad de la anchura de la línea de corte de la herramienta de corte, sea la herramienta de corte un soplete, un láser, chorro de agua, etc. La entalla puede ser muy pequeña en los láseres y chapa metálica, típicamente del orden de 0,10 mm, mientras que en materiales más gruesos, por ejemplo chapas de 2 pulgadas o 50 mm, la entalla puede ser del orden de 4 mm para una anchura de corte total del soplete de 8 mm.

El trayecto de corte está representado en un programa para guiar la máquina para que siga el contorno de las piezas. En esencia, es una serie de líneas y arcos que la máquina seguirá como le indique el programa. Este trayecto debe incluir todas las filigranas de entradas, salidas, secuenciado de piezas y dirección de la entalla. Típicamente el trayecto de la cortadora sigue la geometría deseada de la pieza y el controlador tiene la tarea de generar las posiciones de la herramienta que tengan en cuenta la anchura o el radio del proceso de corte. Este es el trayecto de compensación de la cortadora.

La Figura 3 ilustra un método aleccionador 300 para cortar varias piezas planas usando una sola perforación. En este método aleccionador, denominado como "puenteo" las piezas 310, 315 y 320 son sustancialmente idénticas y están dispuestas a lo largo de un eje común. Haciendo referencia a una tecnología de corte de metal con soplete, se hace una perforación 330 al comienzo del trayecto de corte. Luego se dirige el soplete para que siga el contorno, dentro del límite de la entalla, como se representa por la flechas 335, 340, 345, 350, 355, 357, 360 y 365 para separar las piezas 310, 315 y 320 del material que las rodea. Sin embargo, permanecen los puentes 370 y 375 para unir las piezas 310, 315 y 320 ya que el trayecto del contorno, representado por las flechas 345 y 357, por ejemplo, no es suficientemente largo para aislar totalmente las piezas una de otra. Los puentes 370 y 375 se retiran luego por separado con un soplete manual para separar totalmente las piezas 310, 315 y 320. Como se reconocería por los versados en la técnica, las líneas de contorno más anchas y oscuras representan las líneas del trayecto de corte mientras que las líneas de contorno más finas son las líneas del trayecto aún por cortar.

El puenteo positivo tiene ventajas ya que hay pocas perforaciones, un anidado más próximo de las piezas y, cuando es pertinente, toda la anidación de piezas se puede coger y entregar como una sola unidad para la separación posterior. Sin embargo, este método tiene el inconveniente de que las piezas tienen que ser separadas manualmente y la disposición exige que todas las piezas sean cortadas siendo la primera pieza cortada la última pieza terminada. En este caso, se puede producir la deformación de la pieza por el movimiento acumulado de la chapa producido por el calentamiento de la misma.

La Figura 4 ilustra un segundo método menos convencional 400 para cortar varias piezas usando una sola perforación. En este método aleccionador, denominado por el autor como "puenteo negativo" las piezas 410, 415, 420 y 425 son sustancialmente idénticas y están dispuestas a lo largo de un eje común. De nuevo, con referencia a una tecnología de corte con soplete normal, se hace una perforación 430 en el comienzo del trayecto de corte. Luego el soplete se dirige para seguir el contorno, dentro del límite de la entalla, como se representa por las flechas 435 a 467 para separar las piezas 410, 415, 420 y 425 del material que las rodea. Sin embargo, en este caso, el puente que une las piezas se corta de forma solapada para conservar el puente hasta que la pieza es separada totalmente. Por ejemplo, el trayecto de corte del soplete representado por la flecha 437 se extiende hasta la parte inferior del puente 440 antes de cortar la pieza 415. En el corte de retorno, representado por la flecha 439, el trayecto de corte se alarga a la parte superior del puente 440. Como el trayecto de corte sigue a lo largo de la parte superior del puente 440 y corta el trayecto representado por la flecha 437, la pieza 415 se separa del material que la rodea y de la pieza adyacente 410.

El puenteo negativo es ventajoso ya que hay menores perforaciones por chapa, un anidado más próximo de las piezas y no se requiere trabajo adicional para separar las piezas después de terminar el corte. Sin embargo, este método tiene inconvenientes en que las piezas se separan durante el proceso de corte tan parcialmente que las piezas cortadas pueden moverse a medida que se retiran las piezas adyacentes. También es importante darse cuenta de que el puenteo negativo no se usa en la técnica de corte sino que representa una ampliación de la técnica de puenteo mostrada en la Figura 3. El puenteo negativo no se usa porque no es bien comprendido y es difícil de automatizar.

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La Figura 5a ilustra un ejemplo del método o técnica de corte en cadena convencional 500 en el que varias piezas se cortan utilizando un solo punto de perforación. En este ejemplo las piezas 510, 520, 530 y 540 son sustancialmente idénticas y están dispuestas a lo largo de un eje común. Se inicia una perforación 550 y el trayecto del soplete asociado con la pieza 510 está representado por las flechas 555, 556, 558 y 560. Cuando el trayecto 560 corta al trayecto 555 la pieza 510 se separa del material que la rodea. El soplete sigue cortando material permitiendo que el trayecto 565 llegue ala pieza 520. De forma similar a la pieza 510, el soplete corta la pieza 520 continuando a lo largo del trayecto de corte representado por las flechas 570, 572, 574 y 575. El corte en cadena es ventajoso en que se usa una perforación para una serie de piezas y hay una reducción en el tiempo para cortar las piezas debido al menor número de perforaciones. Sin embargo, se requiere más corte para pasar de una pieza a otra lo que da lugar a derroche de material y de tiempo de máquina. Aunque antieconómica en tiempo y material, esta técnica se usa ampliamente en las máquinas no CN seguidoras de línea ya que no requiere la intervención del operario para cortar varias piezas.

La Figura 5b ilustra un segundo método para cortar varias piezas con una sola perforación que se denomina en la presente como perforación en estrella. En este método, la pieza 598 se separa del material que la rodea creando el punto de perforación 591 y siguiendo luego los vectores de corte 593, 594, 595 y 596, Luego se sigue la línea del vector de corte 592. posiblemente con la herramienta de corte apagada, al punto de perforación 591. Luego se repite un procedimiento similar para la pieza número 599, en el que la herramienta de corte avanza a lo largo de la línea del vector 597 a la línea de contorno (menos, al menos, la entalla de la herramienta de corte), cortando a lo largo del contorno de la pieza 599 y volviendo a lo largo de la 597. Aunque esto proporciona una forma de eficiencia al reutilizar una perforación costosa y dañina y un corte más barato que el corte en cadena de la Figura 5a, sigue existiendo la necesidad de crear una perforación para cada agrupación en estrella.

La Figura 5a ilustra un método para crear oportunidades de corte entre una pluralidad de piezas acorde con los principios de la presente invención que incluyen los pasos de: identificar cada una de dichas piezas mediante una o más líneas de contorno y crear al menos una desviación a lo largo de la línea de contorno, caracterizada en que la desviación tiene una o más oportunidades de corte asociadas. La Figura 6a muestra un método 600 para cortar piezas desde un material de soporte, es decir, unas chapas de piezas acordes con los principios de la presente invención. En este método ilustrado, la perforación 602 se inicia con arreglo a métodos que se trataron anteriormente y una herramienta de corte, por ejemplo, un soplete, puede empezar el proceso de separar la pieza 630 del material que la rodea cortando a lo largo de las líneas de contorno, representadas por los vectores o flechas 603, 604, 606 y 608. El soplete se desvía luego en el punto 616 y prosigue para crear una oportunidad, un resalte o un borde avanzando a lo largo de los vectores o flechas 610, 612, 614. La oportunidad 633 se termina cuando la herramienta de corte vuelve al punto 616, a lo largo de la línea de contorno 615 que ya ha sido cortada. La pieza 630 se separa cortando a lo largo de la pieza 630 líneas de contorno representadas por las flechas 618, 620 y 622.

Como se habría reconocido por los versados en la técnica, el movimiento a lo largo de la línea de contorno 615 puede ser realizado con el soplete de corte encendido o apagado. Con algunos sopletes será necesario apagar el soplete para evitar ensanchar el trayecto. Con otros sopletes o herramientas de corte no será necesario. Esto depende del tipo de soplete y del tamaño físico de la oportunidad, como se muestra en la "anchura de reinicio o corte de la oportunidad" y la "altura de reinicio o corte de la oportunidad", es decir, las dimensiones de la oportunidad de corte. Cuanto menor es la oportunidad, menos necesidad hay de apagar el soplete. Además, dependiendo de la velocidad de corte, puede ser necesario que el soplete haga una pausa en el punto de reentrada del material 616, si el material se ha enfriado.

De acuerdo con los principios de la invención, cada vez que se corta una pieza se crean una o más de estas oportunidades, resaltes o bordes en el contorno como punto inicial para una pieza adyacente. La forma exacta de estas oportunidades es específica del tipo de material y del proceso de corte, y del espesor del material. Como sería reconocido, la anchura 632 y la altura 634 de la oportunidad de corte pueden estar determinadas por la entalla del soplete usado. Es importante darse cuenta de que el cruce de un trayecto ya cortado está prohibido, en general, en la técnica a causa del riesgo de perder el corte con enfriamiento en el punto 616 y con el barrido del soplete y el ensanchamiento del corte con algunas tecnologías de corte tales como el corte por arco plasma.

La Figura 6b ilustra con mayor detalle el proceso de crear la oportunidad de corte acorde con los principios de la invención mostrados en la Figura 6ª, en la que al menos dos piezas que tienen las formas prescritas se han de cortar de una pieza a mecanizar. En una disposición el proceso incluye los pasos de identificar cada una de dichas piezas mediante una o más líneas de contorno; cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una de las líneas de contorno identificadas en una de dichas piezas; crear al menos una desviación en la que la desviación tenga una oportunidad apropiada; cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una línea de contorno asociada con la oportunidad y, luego, reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno identificada. El método prosigue, típicamente, moviendo la herramienta de corte a la oportunidad y a una línea de contorno de identificación adyacente asociada y repitiendo luego el proceso. En este ejemplo, las piezas 640 y 645 están situadas una al lado de otra. La bandeja 640 está definida por las líneas de pieza o de contorno 750-753 y la pieza 645 está definida por la línea de pieza o de contorno 656-658. En este caso, se crea el punto de perforación 655 y el corte avanza hacia la línea de contorno 650. Como el soplete de corte tiene una anchura de corte finita asociada, es decir, el doble de la entalla, el soplete de corte se coloca a una anchura de entalla de la línea de contorno deseada, 650. El soplete de corte avanza luego a lo largo de la línea vectorial 662 para cortar y separar la pieza 640 del material que la rodea. En este caso el soplete de corte avanza en sentido a derechas una distancia conocida, es decir, la anchura de la entalla, desde cada una de las líneas de contorno 651, 652 y 653.

A medida que el soplete de corte avanza paralelamente a la línea de contorno 652, es desviado a lo largo del trayecto 641, es decir, los vectores 652, 654, 656, 658 en la Figura 6ª, para crear la oportunidad de corte 644. En este caso, el tamaño de la oportunidad de corte 644 es sustancialmente comparable al doble de la anchura de la anchura de corte del soplete. Por consiguiente, el material en la oportunidad de corte 644 es eliminado por el proceso de corte y no, simplemente, separado del material.

Cuando el soplete de corte vuelve al punto inicial a lo largo del trayecto 660, la pieza 640 se separa del material que la rodea. La herramienta de corte se mueve a lo largo de dicha línea de contorno asociada con la primera pieza a una velocidad uniforme. El soplete de corte se puede apagar entonces y el soplete de corte se mueve rápidamente a lo largo del vector 649 a una línea de contorno de la pieza adyacente a una segunda velocidad uniforme para cortar la oportunidad 647 y se enciende de nuevo para empezar a separar la pieza 645 del material que la rodea. En este caso el borde de inicio está representado por el punto 647 que es representativo del borde exterior del corte realizado por el soplete de corte.

Como se reconocería por los versados en la técnica, la creación y utilización de la oportunidad de corte 644 es ventajosa ya que elimina la necesidad de perforar el material circundante para obtener un punto de entrada para iniciar el corte. Además, un proceso puede generar una sucesión de oportunidades a seguir por un proceso de corte durante los movimientos de la parte de trabajo de la herramienta de corte.

Además, el tamaño de la oportunidad de corte es lo suficientemente grande para colocar el soplete de corte lo suficientemente alejado de la pieza. En un aspecto de la invención, las piezas 640 y 645 se pueden colocar tan próximas como cuatro veces la anchura de la entalla sin que se espere el deterioro del borde de las piezas, ya que no hay deterioro por perforación entre las piezas.

En la operación de corte mostrada en las Figuras 6a y 6b, el movimiento a lo largo del trayecto 615 implica cortar cruzando un camino que ya ha sido cortado. En algunos materiales u operaciones de corte, por ejemplo plasma, este movimiento puede producir deterioro al borde de la pieza. La Figura 7a ilustra un segundo aspecto de crear una oportunidad de corte acorde con los principios de la invención que produce un deterioro mínimo a la pieza que se está cortando.

En este aspecto de la invención el corte empieza como se describió anteriormente a lo largo del eje 750 para cortar a lo largo de la línea de la pieza 770. En el punto 751, la herramienta de corte se desplaza del borde de la pieza 770 y continúa a lo largo de la línea de trayecto 754. De esta forma la herramienta de corte se coloca alejada de la línea de pieza 770 y el corte se produce a lo largo de la línea 752, dejando material sin cortar 765. La herramienta de corte avanza luego a lo largo de las líneas de trayecto 754, 756, 758 y 760 volviendo al punto 751, donde se desplazó inicialmente la herramienta de corte de la línea de pieza 770.

La herramienta de corte avanza luego a lo largo de la línea de trayecto 762 para completar el corte a lo largo de la línea de pieza 770. Aunque se muestra que la herramienta de corte está desplazada de la línea de pieza 770 por sustancialmente una mitad (1/2) de la entalla de la herramienta de corte, se reconocería por los versados en la técnica que la distancia desplazada puede ser cualquier distancia y que sería importante devolver la herramienta de corte a una posición para continuar el corte a lo largo de la línea de pieza deseada.

La Figura 7b ilustra la terminación del proceso de corte mostrado en la Figura 7a, en la que se produce un corte liso a lo largo de la línea de pieza 770. También, como se ilustra, el tamaño y forma de la oportunidad de corte creada no necesita estar limitado al doble de la anchura de la entalla, como se muestra en la Figura 6b. Más bien, la oportunidad de corte puede ser tal que el material dentro de la oportunidad de corte, representado como 780, pueda ser separado del material que lo rodea de forma similar a la de las piezas deseadas.

La Figura 8 ilustra un ejemplo del uso del principio de la presente invención para separar una anidación de piezas de una sola chapa 800. En este caso, las piezas 810, 815, 820, 825, 830, 835, 840, 845 y 850 están colocadas en la chapa 800 usando métodos conocidos. En algunos casos, las piezas pueden colocarse de forma arbitraria mientras que, en otros casos, las piezas se pueden disponer para maximizar el número de piezas en la pieza a mecanizar o en la chapa. Por consiguiente, el proceso incluye identificar cada una de las piezas y disponer las líneas de contorno para maximizar el número de piezas en una pieza a mecanizar. Por ejemplo, en un aspecto de la invención, las piezas pueden ser colocadas para permitir solamente una distancia suficiente para crear una oportunidad de corte entre las piezas. Por consiguiente, un aspecto de la invención incluye definir algoritmos para identificar las líneas de contorno basados en la geometría de una pieza a fabricar cortando la pieza a mecanizar.

También ilustradas están una o varias oportunidades de corte más asociadas con las piezas denominadas. Por ejemplo, la oportunidad de corte 812 está asociada con la pieza 810 y proporciona un punto de entrada para separar la pieza adyacente 815 del material que la rodea. De forma análoga, la oportunidad de corte 817 está asociada con la pieza 815 y proporciona un punto de entrada para iniciar el proceso de corte para separar la pieza 820 del material que la rodea. En otro aspecto de la invención, las oportunidades de corte 832 y 834 están asociadas con la pieza 830. En este caso, la oportunidad de corte 832 proporciona un punto de entrada para iniciar el proceso de corte para separar la pieza 835 del material que la rodea, mientras que la oportunidad de corte 834 proporciona un punto de entrada para iniciar el proceso de corte para separar la pieza 840 del material que la rodea.

Los métodos usados en la presente también pueden generar una sucesión de oportunidades a seguir por dicha herramienta de corte durante los movimientos de la herramienta de corte para mecanizar la pieza a mecanizar y los pasos de acompañamiento para generar uno o más comandos de movimiento para mover la herramienta de corte a lo largo de la línea de contorno definida por el procesado de la línea de contorno significan lo que utiliza la máquina de CN. Por consiguiente, como cada pieza se separa del material que la rodea, una oportunidad de corte asociada proporciona un punto de entrada para empezar el proceso de corte o separación para una pieza próxima o posterior. Como la oportunidad de corte no se distingue del corte normal cuando se examina la pieza cortada, se pueden generar más de una oportunidad de corte por pieza. Esto, a su vez, se puede utilizar para minimizar el recorrido desaprovechado entre piezas, cuando sea pertinente. Se pueden usar oportunidades adicionales para cortar en el borde de la chapa y fragmentar la parte restante del esqueleto del material a eliminar. A poner de manifiesto de nuevo son los movimientos rápidos de indicación 870, 871, 872, 873, 874, 875, 876 y 877 en los que se indica al soplete controlado por CN que deje de cortar y se mueva a muy alta velocidad a las nuevas oportunidades de inicio en el borde en 812, 817, 822, 819, 832, 832, 834, 842 y 844.

La máquina y el proceso de crear piezas en el espíritu de la presente invención requieren, típicamente, medios para especificar una tolerancia entre los trayectos de contorno adyacentes; ejecutar una o más instrucciones informáticas para generar una secuencia de comandos de órdenes de movimiento mediante las cuales cada señal de orden de movimiento indique una posición deseada de la herramienta de corte con relación a una marca fiable o punto de referencia tales como una posición en la pieza a mecanizar que constituya una referencia o un emplazamiento tal en la plataforma del CN, a lo largo de trayectos de líneas de contorno y desviaciones con relación a oportunidades y oportunidades con relación a piezas adyacentes; mover la herramienta de corte con relación al punto de referencia a través de una secuencia de movimientos incrementales según los comandos de órdenes de movimiento en los que, si la posición deseada, indicada por una señal de orden de movimiento actual es una desviación en el trayecto programado, mover la herramienta con relación a un punto de referencia está dentro de una distancia permitida de la oportunidad y, una vez la posición de la herramienta con relación a la plataforma está dentro de la distancia permitida de la oportunidad, mover la herramienta con relación a un punto de referencia hacia un punto en el trayecto de la línea de contorno programada más allá de la desviación de acuerdo con una señal de aviso de siguiente movimiento.

La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un proceso 900 para identificar y clasificar contornos exteriores o líneas de pieza como piezas y contornos interiores como agujeros y ranuras acorde con un aspecto de la invención. Las coordenadas de las líneas de contorno, oportunidades y desviaciones pueden ser calculadas usando un sistema de diseño asistido por ordenador. En la máquina CN el proceso 900 se guarda en un medio legible informáticamente o archivo informático (colectivamente denominado como un "medio legible informáticamente") que ejecuta un programa para realizar las operaciones de corte descritas en la presente. En este caso, el proceso incluye un contorno que es una secuencia de líneas o áreas que forman una curva. Un contorno cerrado o casi cerrado es aquél donde el final del contorno se encuentra o sustancialmente se encuentra con el inicio. Este puede ser un límite de pieza o un agujero dentro de una pieza. También se ha de hacer una reserva para ranuras, que son contornos sin cerrar de incluso marcas de piezas tales como texto en la pieza. En el bloque 905, todos los contornos son identificados y clasificados como si fuesen cerrados o sin cerrar. En el 910 se hace una determinación de si permanecen contornos sin reservar. Si la respuesta es afirmativa, entonces en 915 se selecciona la siguiente pieza o contorno de pieza mayor sin reservar.

En el bloque 915 se selecciona el contorno de pieza exterior mayor restante. En el bloque 920 se identifica la pieza asignándole un número de identificación. En un aspecto, el número de pieza se incrementa a partir del último número de identificación. En otro aspecto se asocia un número negativo secuencial de pieza temporal con los contornos que están en su interior, que vincula los contornos o piezas identificadas.

En el bloque 925 todos los contornos identificados y los que están totalmente contenidos geométricamente en el contorno limitante seleccionado se asignan al mismo número de pieza como un número negativo, -npieza. Estos son, típicamente, la mayoría agujeros en la pieza seleccionada, pero tienen que tener en cuenta la posibilidad de una chapa densamente anidada con unas piezas dentro de otras. Esta lógica ha de tener en cuenta un anidado interno sin límite de piezas, tal como en las muñecas huecas rusas (Matrioskas), piezas dentro de piezas dentro de piezas, y así sucesivamente.

Así pues, para eliminar las piezas y contornos de piezas anidados internamente, en el bloque 935, cada agujero identificado se examina más a fondo para saber si también tiene contornos totalmente contenidos. Si la respuesta es afirmativa, entonces dichos contornos contenidos se eliminan de la determinación actual como pertenecientes a las piezas actuales. Por eliminación, estos contornos que no contienen otros contornos son simplemente agujeros en el contorno limitante de la pieza.

El procesado avanza luego al bloque 945 en el cual se hace una determinación de si se han de comprobar más contornos de identificación -npieza. Si la respuesta es afirmativa, entonces el procesado continúa en el bloque 930. Sin embargo, si la respuesta es negativa, entonces hay más piezas a identificar y el proceso continúa en el bloque 910. Los contornos eliminados en el paso 935 se ponen a disposición para volver a ser examinados. Estos contornos van a ser asociados con piezas anidadas dentro de otras piezas. Los contornos identificados como piezas dejan de estar disponibles y se identifica la segunda pieza mayor en 915.

Cuando se han clasificado e identificado todos los contornos, el proceso de asignación se detiene en el bloque 920. En este punto, cada contorno tiene su número de pieza, positivo para un límite exterior y negativo para un límite interior de la misma pieza. Además, los contornos interiores son identificados como agujeros o rendijas, que tienen significación de procesado para asignar la entalla pero que no es significativa de otra forma para la invención. También se ha determinado el número total de piezas. La Figura 10 ilustra el diagrama de flujo de un proceso 1000 para determinar oportunidades de corte acorde con los principios de la presente invención. En este caso, después que se han definido las piezas en una chapa, se analizan los contornos de pieza en el bloque 1010 y se identifican en 1015, lo que se describe con relación a la Figura 9. El proceso 900 puede incluir métodos de crear trayectos de línea de contorno, puntos de desviación y oportunidades que utilizan programas que forman tablas y matrices que incluyen las coordenadas X-Y que constituyen los diversos trayectos de corte. Estos pueden consistir, típicamente, en calcular una pluralidad de puntos que representan las primeras líneas de contorno y la línea de contorno posterior.

En el bloque 1020 las piezas se organizan en una secuencia de cortes usando filas y columnas aproximadas, por ejemplo. En 1025 se selecciona un punto inicial para cada pieza, lo más próximo posible a la pieza anterior. Para la primera pieza, se selecciona el punto más cercano de la pieza al borde de la chapa. En 1030 se coloca una marca gráfica en la pantalla para identificar la posición escogida. En un aspecto de la invención, el operario, por preferencias personales, puede mover esta marca pero se ha seleccionado que esté lo más cerca posible, en una sección limpia del contorno alejada de detalles complejos y en una zona donde haya espacio suficiente para colocar la oportunidad de corte o el punto de perforación.

En el bloque 1040 se determina la distancia más corta entre una pieza seleccionada y las piezas adyacentes. En el bloque 1050 se hace una determinación de si la distancia está dentro de una pequeña separación conocida. Si la respuesta es negativa, entonces se hace una determinación en el bloque 1055 de si la distancia a la pieza adyacente desde una pieza precortada es inferior. Si la respuesta es afirmativa, entonces en el bloque 1045 se crea una oportunidad de corte en la pieza más próxima.

Sin embargo, si la respuesta es negativa, entonces se hace una determinación en el bloque 1060 de si la distancia determinada se considera demasiado próxima. Si la respuesta es afirmativa, entonces en el bloque 1065 se alterna el tamaño de la oportunidad. Sin embargo, si la respuesta es negativa, entonces se hace una determinación en el bloque 1070 de si se ha detectado un borde de chapa. Si la respuesta es afirmativa, entonces se añade una marca de chapa en el bloque 1075. En caso contrario se coloca una marca de oportunidad de corte en el punto más próximo al bloque 1080 y se selecciona la pieza siguiente. En el bloque 1090 se hace una determinación de si se han seleccionado todas las piezas. Si la respuesta es negativa entonces el procesado continúa en el bloque 1040 para determinar al menos una oportunidad de corte en la pieza siguiente.

La Figura 11 ilustra un flujo de proceso 1100 que implementa los principios de la invención como se representa en el procesado aleccionador mostrado en el mismo. El flujo del proceso crea una pluralidad de condiciones de generación del proceso de corte que, individualmente y en conjunto, realizan la finalidad de la invención. Por ejemplo, el flujo del proceso empieza con una condición generadora en la creación de un archivo 1105 que contiene todos los movimientos geométricos 1115 que constituyen una pieza o una anidación de piezas en una chapa 1110. Estas entidades geométricas son líneas y arcos y puntos, como se describió anteriormente. La anidación se analiza en el bloque 1120 y las entradas y oportunidades se determinan en el bloque 1130, como se describió. En un aspecto es posible que los operarios puedan interaccionar con las entradas, salidas y oportunidades de corte en el bloque 1165. La interacción del operario es útil para reducir la carga sobre las funciones de automatización para evitar piezas vueltas, evitar mordazas o agujeros en el material y otras preferencias que especificamos a la operación y fuera de la definición del problema. En el bloque 1140 es necesaria la contracción geométrica para añadir y editar los movimientos y entidades que permiten la creación de oportunidades de inicio en el borde.

En el bloque 1150 la secuenciación del corte de agujeros y piezas es suficientemente bien conocida en la técnica y no es necesario discutirla con detalla en la presente. En el bloque 1160 se realiza la conversión de contornos en el código CN. Un ejemplo aleccionador de lo cual se muestra en el bloque 1170. El código CN se transmite al controlador CN representado como bloque 1180, que convierte los códigos en movimientos del soplete o sopletes de corte.

Dentro de las descripciones precedentes de la metodología inventiva, la máquina CN de la Figura 1 incluye una unidad de control programable 110 tal como un ordenador, que se programa para controlar el movimiento del cabezal de corte según los procesos 900 a través del proceso 1100 a lo largo del trayecto programado, en el que una vez el conjunto motor 135 mueve la herramienta 130 con relación ala plataforma 140 a una posición que está dentro de una distancia permitida a una desviación del trayecto programado, la herramienta 130 se mueve con relación ala plataforma 140 hacia una oportunidad en el trayecto programado más allá de la desviación.

El método de crear oportunidades para el corte con inicio en el borde incluye añadir movimientos de máquina al perfil original que consigue los fines de crear una oportunidad de tamaño suficiente y de forma apropiada para reiniciar el corte en el borde del material y evitar perforar retornos al contorno definido original aunque evitando deteriorar la pieza es de forma apropiada para minimizar problemas incluidos la pérdida del corte, temperatura excesiva del metal y barrido involuntario de material adyacente. El método también permite que la máquina fragmente el esqueleto dejado por el corte de piezas individuales creando oportunidades adicionales específicamente para cortar al borde de la placa donde sea necesario y producir la fragmentación del esqueleto de desecho para eliminar. El método ilustrado no es específico de una forma geométrica determinada de la oportunidad creada y esto cargará dependiendo del material y del proceso de corte y las diversas formas geométricas serán suficientes para conseguir los objetivos en la presente. El método para calcular los emplazamientos óptimos para la colocación de oportunidades facilita la fragmentación de la chapa cortando en el borde de la chapa desde una oportunidad genera una reutilización de las oportunidades para que se puedan utilizar cortes de oportunidad a oportunidad para fragmentar totalmente el resto del esqueleto.

La Figura 12 ilustra una consecuente y significativa aplicación de la creación de oportunidades. Al mismo tiempo que se cortan las piezas del material usando oportunidades para eliminar la perforación donde sea posible, existe ocasión para crear oportunidades adicionales con la finalidad de fragmentar la chapa. La fragmentación total del material restante puede producir importantes ahorros en la manipulación de materiales y mejorar la seguridad del trabajador. Después de cortar y retirar las piezas, normalmente el esqueleto de material ha de ser troceado en piezas más pequeñas. La fragmentación de la chapa es en la actualidad, fundamentalmente manual. Como se puede ver en la Figura 11, el uso de las oportunidades conduce a una fragmentación sustancial del material restante en cualquier caso ya que los cortes unen un agujero que queda a un agujero adyacente, conectando todos los perfiles. Sin embargo, oportunidades adicionales colocadas estratégicamente, pueden dar lugar a piezas uniformes más pequeñas y una fragmentación más completa, especialmente desde la pieza al borde de la chapa. De forma muy significativa, el uso de oportunidades permite hacer esto in situ sin deteriorar las piezas a retirar. Normalmente, las piezas han de ser retiradas antes de intentar fragmentar el esqueleto. Esto, a su vez, perturba o abolla el esqueleto restante y dificulta la automatización de la fragmentación. Por consiguiente, un método de fragmentación concurrente tiene grandes ventajas.

La Figura 12 muestra la creación de un gran corte vertical de arriba abajo a través de la chapa usando las piezas 1220 y 1230 y los cortes adicionales 1201, 1202, 1203 para esta finalidad específica. Para hacer esto se crea la oportunidad 1206 y el perfil de la pieza 1220 se conecta luego a la chapa mediante el corte 1202. También se crean las oportunidades 1210 y 1212 y los perfiles de las piezas 1220 y 1230 se conectan a través del corte 1201.Finalmente se crea la oportunidad 1204 y se usa con el corte 1203 para cortar al borde opuesto de la chapa. De esta forma se hace un corte completo a través de la chapa usando los cortes 1202, 1201 y 1203 y las piezas 1220 y 1230 de modo que la chapa se rompe totalmente a través de la línea vertical en el gráfico por los cortes 1202, 1206, 1220, 1210, 1201, 1212, 1230, 1204, 1203.

Se puede usar una disposición de la presente invención para fragmentar la chapa todo lo que sea necesario y representa un método único y novedoso para fragmentar el material restante, incluso mientras se están cortando las piezas del material para que cuando se termine el corte de todas las piezas tanto los restos como las piezas estén preparados para su retirada.

En esta invención, la máquina como se define, debe tener capacidad para iniciar el corte en un borde natural del material sin realizar un ciclo de perforación. La capacidad de inicio en el borde no es reivindicada propiamente en esta invención y se sobreentiende en la técnica, pero es un concepto esencial de la invención que la capacidad de inicio en el borde sea intrínseca de la máquina. En la técnica, la mayoría de las máquinas CN intentarán un ciclo de perforación tradicional al iniciar el corte y esto requiere colocarse totalmente sobre la chapa. En general, las máquinas de plasma rechazarán iniciar en un borde de chapa. Es un requisito que la mayoría de las máquinas CN dispongan de un ciclo de inicio en el borde que permita, y esté específicamente diseñado para, facilitar el inicio del corte en un borde natural. También se espera que esté asignado un código de programación CN para este tipo de inicio distinguible del ciclo de perforación corriente que acompaña automáticamente el inicio del corte.

La máquina de la Figura 1, por consiguiente, incluye un ordenador programado para seleccionar al menos una de una pluralidad de oportunidades seguida por las condiciones del generación del proceso de corte y seleccionar al menos una de una pluralidad de oportunidades; una pluralidad de posiciones de oportunidad y la posibilidad de reutilizar cualquier oportunidad determinada; una pluralidad de posiciones de oportunidad que se pueden utilizar para facilitar la fragmentación circunstancial del esqueleto de material; disponer las líneas de contorno para permitir una distancia mínima suficiente para crear una oportunidad de corte entre piezas adyacentes; disponer las líneas de contorno para maximizar el número de piezas en una pieza a mecanizar; generar una sucesión de oportunidades seguidas por dicha herramienta de corte durante los movimientos de la herramienta de corte para mecanizar dicha pieza a mecanizar; generar uno o más órdenes de movimiento para mover dicha herramienta de corte a lo largo de la línea de contorno definida por dichos medios de proceso de la línea de contorno; mover la herramienta de corte con arreglo a dichas órdenes de movimiento; generar dichas oportunidades basándose en el intervalo calculado de forma que dichas oportunidades estén separadas de la siguiente línea de contorno por dicho intervalo en la dirección de dicha sucesión.

Como se entenderá por los versados en la técnica del mecanizado, la secuenciación y el posicionamiento de las oportunidades se calculan para optimizar una secuencia de cortes en la que las posiciones dependen de una secuencia de corte de piezas de la pieza a mecanizar, la cual depende de los requisitos de producción, disipación de calor, movimientos como consecuencia de la liberación de tensiones en el material y preferencias de producción.

Aunque se han mostrado, descrito y señalado las características novedosas fundamentales de la presente invención, aplicadas a las diferentes disposiciones presentadas de la misma, se entenderá que diversas omisiones y sustituciones y cambios en los aparatos descritos, en la forma y en los detalles de los dispositivos indicados y en su funcionamiento pueden ser realizadas por los versados en la técnica sin separarse del alcance de las reivindicaciones. Por ejemplo, aunque la presente invención ha sido dada a conocer con relación a las tecnologías de corte de chapa típicamente de metales, se reconocería por los versados en la técnica que la presente invención puede ser usada para muchos materiales y máquinas. El hecho es que todos los materiales planos tienen sustancialmente el mismo problema, desde el corte en pilas de telas para ropa y muebles, al corte de cuero para zapatos. Aunque la tecnología tiene más utilidad en las grandes industrias metálicas (acero y aluminio), también es aplicable a madera, hormigón, mármol, vidrio, cerámica, mica, tarjetas de circuitos integrados en fibra de vidrio e incluso al corte de componentes individuales en una oblea de silicio. Básicamente, en cualquier momento que se corte material plano el problema es que la perforación del material usualmente se ha de conseguir con una herramienta diseñada para el corte en el borde óptimo, sin perforar, como con unas simples tijeras. Sin embargo, mediante el uso de esta invención el corte en el borde puede ser la práctica normal y establecida para cortar chapa mediante la adición de condiciones generadoras de proceso tales como una fórmula matemática, y algoritmos adecuados para un anidado geométrico, cambiando la geometría para proporcionar oportunidades de inicio en el borde como las descritas y cortar toda la anidación de piezas o pantalones sin perforar.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es solamente para comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aún cuando se ha tenido mucho cuidado en recopilar las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO declina toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet EP 1342526 A [0009]

Claims

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1. Método para crear una desviación como una oportunidad de corte para una pluralidad de piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825) utilizando una herramienta de corte para cortar una pieza a mecanizar en formas prescritas a partir de un bloque de material que incluye los pasos de:

a)

identificar cada una de dichas piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825) mediante una o más líneas de contorno (651, 52, 677);

b)

cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una de las líneas de contorno identificadas en una de dichas piezas (630, 640, 645, 810, 815, 820, 825);

c)

crear al menos una desviación (610, 612, 614, 822) caracterizada en que dicha desviación crea una oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834) para reiniciar el corte, caracterizada en que el material de la oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834) se elimina mediante el proceso de corte;

d)

cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una línea de contorno asociada con la oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834);

e)

reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno identificada (677);

f)

mover la herramienta de corte ala oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834);

g)

reiniciar el proceso de corte;

h)

avanzar a través del material a una línea de contorno identificada adyacente asociada; y

i)

repetir los pasos (b) a (e)
2. Método acorde a la reivindicación 1, que incluye los pasos adicionales de cortar moviendo al perfil original para crear una oportunidad de corte (644, 812, 822, 832, 834) para el inicio en el borde; y reiniciar el corte en el borde del material para evitar la perforación.
3. Método acorde a la reivindicación 2, que incluye el paso adicional de mover al perfil original para volver al contorno definido original aunque evitando deteriorar la piezas y/o que incluye el paso adicional de mover al perfil original para mecanizar una o más formas que minimicen las pérdidas por corte, las temperaturas del metal y el barrido de material adyacente y/o que incluye los pasos adicionales de fragmentar el material que dejan las piezas cortadas y crear oportunidades de corte (644) para cortar al borde de la chapa y producir la fragmentación del material que queda para la eliminación.
4. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de calcular los lugares para la colocación de oportunidades de corte (644) para facilitar la fragmentación del material cortando hasta el borde de la chapa desde una oportunidad de corte (644).
5. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye los pasos adicionales de desplazarse a través del material y cortar diversas formas geométricas independientemente de la forma geométrica de la oportunidad de corte (644).
6. Método acorde a la reivindicación 3 caracterizado en que la creación y reutilización de las oportunidades de corte (644) requiere que los cortes desde una de las oportunidades de corte (644) a otra de las oportunidades de corte se usen para fragmentar el esqueleto que queda de la chapa.
7. Método como en la reivindicación 1 o 2 que incluye el paso adicional de mover la herramienta de corte a la oportunidad de corte (644) y a un contorno de identificación adyacente y repetir luego los pasos (b) a (e).
8. Método como en la reivindicación 1 caracterizado en que la oportunidad de corte está adyacente a una segunda pieza o caracterizado en que la oportunidad de corte está dirigida hacia una segunda pieza.
9. Método como en cualquiera de las reivindicaciones 1-8 caracterizado en que dicha herramienta de corte se mueve a lo largo de una línea de contorno que define la oportunidad de corte.
10. Método acorde a cualquiera de las reivindicaciones 1-9 caracterizado en que un trayecto del contenido de la oportunidad de corte (644) es una función de la tolerancia especificada entre la primara pieza (640) y la pieza adyacente (645).
11. Método como en cualquiera de las reivindicaciones 1-10 que incluye el paso adicional de generar una sucesión de oportunidades de corte (644, 812, 822, 832, 834) a seguir por un proceso de corte durante los movimientos de la parte de trabajo de la herramienta de corte.
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```
12. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de utilizar un ordenador (110) para seleccionar al menos una de una pluralidad de oportunidades de corte a seguir por una condición generadora de procesos de corte y que se guarda en una memoria de dicho ordenador.
13. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de utilizar un ordenador para localizar y generar dichas oportunidades de corte a seguir por un proceso de corte basándose en un cálculo para minimizar el corte adicional total ocasionado por el inicio del corte en la oportunidad de corte adya-
cente.
14. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado en que el paso de identificar cada una de dichas piezas (630, 640, 645, 820, 825) incluye disponer las piezas definidas por líneas de contorno para permitir la distancia mínima entre las piezas adyacentes suficiente para permitir la creación de una oportunidad de corte entre piezas adyacentes y/o caracterizado en que el paso de identificar cada una de dichas piezas incluye disponer las piezas definidas por líneas de contorno para permitir la distancia mínima entre piezas adyacentes y reducir la obtención de material de desecho entre piezas adyacentes y/o caracterizado en que el paso de identificar cada una de dichas piezas incluye disponer y reordenar las líneas de contorno para maximizar el número de piezas en una pieza a mecanizar dado el consecuente requisito de crear oportunidades de corte (644, 812, 822, 832, 834) que pueden influir en el posicionamiento de las piezas, y/o caracterizado en que el paso de identificar cada una de dichas piezas incluye disponer las líneas de contorno para maximizar el número de piezas en una pieza a mecanizar.
15. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de definir algoritmos para identificar las líneas de contorno usando la geometría de una pieza a realizar por corte de dicha pieza a mecanizar.
16. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de generar una o más oportunidades de corte (644) seguido por un paso para generar una o más órdenes de movimiento para mover dicha herramienta de corte a lo largo de la línea de contorno; y mover la herramienta de corte con arreglo a dichas órdenes de movimiento.
17. Método acorde a cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye el paso adicional de calcular posiciones, especialmente las posiciones óptimas para dichas oportunidades de corte para reducir el movimiento de la máquina o minimizar el movimiento adicional de la máquina y reducir o minimizar el corte durante la mecanización de la pieza a mecanizar.
18. Método acorde a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que dicho trayecto de la primera y/o segunda línea de contorno incluye una pluralidad de puntos y/o caracterizado en que dicha primera y/o segunda línea de contorno se calcula usando un sistema de fabricación asistida por ordenador.
19. Método acorde a cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado en que el secuenciado y el posicionamiento de las oportunidades de corte (644) está optimizado para proporcionar una secuencia de cortes en la que las posiciones dependen de una secuencia de corte de piezas de la pieza a mecanizar, que depende de las necesidades de la producción y de la disipación del calor.
20. Método como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye los pasos adicionales de:

especificar una tolerancia entre trayectos de contorno adyacentes;

ejecutar una instrucción informática basada en un programa informático para generar una secuencia de instrucciones de orden de movimiento, indicando cada instrucción de orden de movimiento una posición deseada de la herramienta de corte con relación a las oportunidades de corte y oportunidades relacionadas con las piezas adyacentes.
21. Método acorde a cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye además el paso de programar el trayecto de la oportunidad de corte y/o en el que el paso de crear una oportunidad de corte incluye generar una posición deseada de la oportunidad de corte que está situada a lo largo del trayecto de contorno.
22. Un medio legible informáticamente que tiene un programa para ejecutar un método definido en cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-16.
23. Una máquina para cortar una pieza a mecanizar que incluye:

una herramienta de corte;

una plataforma;

un conjunto motor conectado al menos a una de las herramientas y la plataforma para mover la herramienta de corte;

caracterizada por

una unidad de control programable adaptada para realizar el método acorde a cualquiera de las reivindicaciones 1-21.
24. Máquina como en la reivindicación 23 caracterizada en que dicha herramienta de corte (125) incluye medios para moverse a lo largo de dicha línea de contorno asociada con una primera pieza a una velocidad uniforme moviéndose a lo largo de una línea de contorno de una pieza adyacente a una segunda velocidad uniforme.
25. Máquina como en la reivindicación 23 o 24 que incluye además un medio (110) para mover la herramienta de corte (125) a través de la oportunidad de corte a una velocidad uniforme y luego mover la herramienta de corte a una línea de contorno de pieza adyacente a una segunda velocidad uniforme.
26. Máquina como en la reivindicación 23 a 25 que incluye además un medio (125) para generar una sucesión de oportunidades de corte seguida por un proceso de corte durante el movimiento de la parte de trabajo de la herramienta de corte.
27. Máquina como en la reivindicación 23 a 26 que incluye un ordenador programado para seleccionar al menos una de una pluralidad de oportunidades de corte seguida por una condición generadora de un proceso de corte.
28. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27 que incluye además un ordenador programado para calcular un número de dichas oportunidades de corte seguido por un proceso de corte en la dirección de dicha sucesión de cortes, acorde a la seleccionada al menos una de dichas oportunidades de corte a ser seguida por una condición generadora de un proceso de corte y/o que incluye además un ordenador programado para generar dichas oportunidades de corte seguido por un proceso de corte basado en una posición calculada tal que dichas oportunidades de corte minimicen el recorrido de la máquina y creen oportunidades que permitan fragmentar el esqueleto restante y/o que incluyan además un ordenador programado para identificar cada una de dichas piezas y disponer las líneas de contorno para que permitan una distancia mínima suficiente para crear una oportunidad de corte entre piezas adyacentes y/o que incluya además un ordenador programado para identificar cada una de dichas piezas y disponer las líneas de contorno para maximizar el número de productos en una pieza a mecanizar dependiendo del suministro de oportunidades de corte y/o que incluya un ordenador programado para identificar las líneas de contorno basándose en la geometría de una pieza a fabricar cortando dicha pieza a mecanizar.
29. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28 que incluya además un ordenador programado para:

generar una sucesión de oportunidades de corte seguidas por dicha herramienta de corte (125) durante los movimientos de la herramienta de corte para mecanizar dicha pieza a mecanizar;

generar una o más órdenes de movimiento para mover dicha herramienta de corte a lo largo de la línea de contorno definida por los medios de procesar dicha línea de contorno; y mover la herramienta de corte (125) con arreglo a dichas órdenes de movimiento.
30. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 29 que incluya además un ordenador programado para:

identificar cada una de dichas piezas mediante una o más líneas de contorno;

cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una de las líneas de contorno identificadas en una de dichas piezas;

crear al menos una desviación en la que dicha desviación cree una oportunidad de corte asociada para reiniciar el corte;

cortar la pieza a mecanizar a lo largo de una línea de contorno asociada con la oportunidad;

reanudar el corte de la pieza a lo largo de la línea de contorno identificada.
31. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 30 que incluya además un ordenador programado para:

calcular el emplazamiento y la geometría precisos para mover la máquina durante el corte para crear las oportunidades de corte necesarias y los cortes adicionales derivados de las oportunidades de corte.
32. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 31 que incluya además un ordenador programado para:

especificar una tolerancia o distancia entre trayectos de contorno adyacentes;

generar instrucciones que produzcan el movimiento de la herramienta de corte con relación a la plataforma a lo largo de los trayectos de la línea de contorno y desviaciones con relación a las oportunidades de corte y de las oportunidades de corte con relación a las piezas adyacentes;

mover la herramienta de corte (125) con relación a un punto de referencia en la pieza a mecanizar por medio de una secuencia de movimientos incrementales acorde con los comandos de orden de movimiento, caracterizado en que, si la posición deseada indicada por una señal de orden de movimiento actual es a una desviación en el trayecto programado, mover la herramienta con relación a una referencia a lo largo del trayecto de la línea de contorno programada, luego a lo largo de la desviación y luego retroceder al contorno definitorio original.
33. Máquina como en cualquiera de las reivindicaciones 23 a 32 que incluya además un ordenador programado para:

generar movimientos de corte para cortar una parte de una pieza a mecanizar a una tolerancia especificada dependiente de una pieza adyacente, incluido cortar a lo largo de un trayecto de línea de contorno programado hacia una desviación del trayecto de corte del contorno programado;

continuar a lo largo de la desviación y retroceder al trayecto de la línea de contorno original para no cambiar el resultado del proceso de corte excepto para crear una oportunidad de corte adyacente.