JP2016507391A - 切断ラインに沿ってワークピースの切断中に装置システムを制御する方法 - Google Patents

Abstract

進行方向（２６）に沿いガイドレール（１１）上を移動可能な鋸ヘッド（１２）を使用し、切断ライン（４３;５２）に沿い第１終点（Ｅ11）までワークピース（１８）の切断中、装置システム（１０）を制御する方法であって、前記ガイドレール（１０）上の開始位置（Ｘ0）に鋸ヘッド（１２）が配置され、そして、切断ライン（４３）における開始位置（Ｘ0）から第１第１終点（Ｅ1;Ｅ11）まで延びる第１部分長さ（Ｌ1）が入力される。【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前提部に係わり、切断ラインに沿ってワークピースの切断中に装置システムを制御する方法に関する。

切断ラインに沿ってワークピースを切断する多数のプロセスにおいて、プロセス中、作業者はモータ駆動型の進行機構を手動で制御することで、切断ラインの終点にアプローチしなげればならない。鋸刃がブレードガードによって囲繞されているならば、鋸刃の出口点は作業者にとって殆ど、即ち、少しも視認できず、作業者は加工プロセス中、切断ラインの終点を決定することができない。

欧州特許出願公開第1693173号明細書(EP 1693173 A1)は、切断ラインに沿いワークピースの切断中、少なくとも部分的に自動化された装置システムを制御する方法を開示する。装置システムは、ガイドレール、該ガイドレール上を移動可能に配置された鋸ヘッドと、ガイドレールに沿い鋸ヘッド移動させるモータ駆動型進行機構とからなる。鋸ヘッドは鋸刃を備え、該鋸刃は鋸アームに取り付けられ、回転軸線の回りに駆動される。鋸アームは旋回軸線回りに旋回可能に構成されている。ワークピース内への鋸刃の切断深さは旋回軸線回りの鋸アームの旋回運動によって可変される。鋸刃は駆動モータによって回転軸線回りに回転され、一方、鋸アームは旋回モータによって旋回される。駆動モータ及び旋回モータは鋸ヘッドの装置ハウジング内に配置されている。モータ駆動型進行機構はガイドキャリッジと、進行モータとを備え、該進行モータは装置ハウジング内に配置されている。鋸ヘッドはガイドキャリッジ上に据え付けられ、進行モータにより、ガイドレールに沿い進行方向に移動可能に構成されている。また、上述のモータの他に制御ユニットが存在し、該制御ユニットは装置ハウジング内に組み込まれ、壁鋸及びモータ駆動型進行機構を制御するのに役立つ。

ワークピースの切断中、装置システムを制御する上述の従来方法は、連続した３つの方法工程を必要とし、これら方法工程は順次実施される。第１の方法工程において、鋸アームは、部分切断深さに対応した旋回角で傾斜されている。第２の方法工程において、鋸ヘッドは、切断ラインの第１終点に達するまでガイドレール上を進行方向に沿って前進される。第３の方法工程において、鋸ヘッドは、切断ラインの第２終点に達するまでガイドレール上を進行方向に沿い後進される。これら３つの方法工程は、所望の切断深さに達するまで連続して繰り返される。少なくとも部分的に自動化された切断方法は切断ラインの終点を入力する作業者を要求するものの、終点の座標がどのようにして作業者によって特定されるのかに関し、何ら情報を含んでいない。

本発明の目的は、作業者にとって終点の決定が容易となるように、切断ラインに沿うワークピースの切断中に装置システムを制御する方法を改善することにある。

本発明によれば、上述の目的は、切断ラインに沿いワークピースの切断中に装置システムを制御する上述の方法において、独立請求項１の特徴により達成される。有利な改善は従属請求項に提示されている。

本発明によれば、鋸ヘッドがガイドレール上の開始位置に配置され、開始位置から切断ラインの第１終点までの第１部分長さが入力される。作業者は、切断ラインにおける第１及び第２終点間の所望の開始位置にてガイドレール上に鋸ヘッドを配置することができる。第１終点の座標は第１部分長さに基づき、装置システムの制御ユニット内で演算される。この点に関し、第１部分長さは値のみならず方向をも含み、該方向にて、第１部分長さが開始位置から測定される。

旋回運動中、旋回アームの位置は進行方向に不変に維持されるので、該鋸アームを旋回させる好適な開始位置は例えば、旋回アームの旋回軸線の位置である。開始位置及び該開始位置を中心とする正負の方向は鋸ヘッドの符号によって示される。作業者は開始位置から第１終点までの距離を測定し、その値を第１部分長さが測定された方向とともに入力する。

好適な実施形態において、第１終点から切断ラインの第２終端まで延びる全長が入力される。切断ラインの終点の位置は、第１部分長さ及び全長に基づき、装置システムの制御ユニットにて演算される。加工の仕様が切込みの全長を規定しているとき、全長の入力は有利となる。全長が既知であるなら、鋸ヘッドの開始位置と終点の１つとの間の部分長さのみを測定する必要がある。両方の長さの測定を要求する加工の仕様と対比して、測定の労力が軽減される。

代替の好適な変形において、開始位置から切断ラインの第２終点まで延びる第２部分長さが入力される。この点に関して、第２部分長さはその値のみならず、開始位置から測定される第２部分長さの方向もまた含む。切断ラインにおける終点の位置は、第１及び第２部分長さ（値及び方向）に基づき、装置システムの制御ユニットにて演算される。加工の仕様が切込みの全長で規定されておらず、全長の測定が大きな労力であるとき、第２部分長さの入力は有利である。

好適な実施形態において、作業者は、切断ラインにおける第１部分長さ、第２部分長さ及び／又は全長を制御ユニットにより入力する。手動での長さ入力は、距離を測定する如何なる測定装置でも作業者が使用できるという利点を有する。

代替的に好適な実施形態において、切断ラインにおける第１部分長さ、第２部分長さ及び／又は全長はセンサシステムによって入力される。センサシステムの使用は、測定された長さがセンサシステムによって装置システムの制御ユニットに直接に送信可能となる利点を有し、この結果、誤った伝送の危険性が減少される。

特に好適には、切断ラインにおける第１部分長さ、第２部分長さ及び／又は全長はセンサシステムにより通信接続を介して装置システムに送信される。作業者はセンサシステムにより１つ以上の長さを測定し、センサシステムと装置システムの制御ユニットとの間での通信接続を確立する。長さが通信接続を経て送信されるので、センサシステムは幾つかの装置システムで用いることができる。

実施形態
本発明の実施形態は図面を参照して以下に説明される。図面は真の縮尺で実施形態を描く必要はなく、むしろ、図面は説明の目的上必要なら、概略的及び／又は変形して示されている。図面から直接的に収集可能な教示に係る如何なる追加に関して、その参照は関連技術をなすものである。ここで、実施形態の形状及び詳細に係る多くの改良や変更が本発明の概念から逸脱することなく可能であることに留意すべきである。明細書、図面及び特許請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個々又は如何なる組合せに拘わらず、本発明の改善のために本質的なものである。更にまた、明細書、図面及び／又特許請求の範囲に開示された少なくとも２つの特徴の全ての組合せは、本発明の範囲内に含まれる。本発明の概念は、以下の記載される好適な実施形態の正確な形態又は詳細に制限されるものではないし、特許請求の範囲に記載の主題との対比にておいて、その主題を制限するものでもない。また、所定の評価範囲にて、特定の制限値内の値は制限値として開示され、特許請求の範囲にて使用且つ請求可能である。以下、簡略化を図るため、同一又は同様な機能をなす同一又は同様な部材には同一の参照符号が付されている。

ガイドレール、ガイドレール上に移動可能に配置された鋸ヘッド及びガイドレールに沿い鋸ヘッドを移動させるモータ駆動型進行機構からなるガイドレール型装置システムを示す図である。 オーバカット無しに第１及び第２終点間の切込みを形成中にある図１の装置システムを示す図である。 オーバカット有りで第１及び第２終点間の切込みを形成中にある図１の装置システムを示す図である。

図１は、レールガイド型装置システム１０の概略図であり、該装置システムはガイドレール１０と、該ガイドレール１１上に移動可能に配置された動力工具１２と、ガイドレール１０に沿って動力工具１２を移動させるモータ駆動型進行機構１３とからなる。

動力工具は鋸ヘッド１２として構成され、鋸刃１４を備えている。該鋸刃１４は鋸アーム１５に取り付けられ、回転軸線１６廻りに駆動される。鋸アーム１５は旋回軸線１７の回りを旋回可能に構成されている。鋸刃１４の切断深さは旋回軸線１７回りの旋回アーム１５の旋回運動によって変化される。旋回アーム１５の旋回角及び鋸刃１４の直径は処理されるべきワークピース１８内への鋸刃１４の突入深さを決定する。旋回軸線１７回りの旋回アーム１５の旋回運動に対する代替として、旋回アーム１５は例えば、リニア駆動又は他の駆動ユニットによって調整可能である。作業者を保護するため、鋸刃１４はブレードガードによって囲繞でき、該ブレードガードはブレードガードホルダを介して旋回アーム１５に取り付けられている。

鋸刃１４は駆動モータ２１によって回転軸線１６の回りに回転され、一方、鋸アーム１５は旋回モータ２１によって旋回軸線１７の回りを旋回される。駆動モータ２１及び旋回モータ２２は鋸ヘッド１２の装置ハウジング２３内に配置されている。モータ駆動型進行機構１３はガイドキャリッジ２４と、装置ハウジング２３内に配置された進行モータ２５とを備えている。鋸ヘッド１２はガイドキャリッジ２４上に据え付けられ、ガイドレール１１に沿い進行方向２６に進行モータ２３によって移動可能に構成されている。装置ハウジング２２３は、モータ２１，２２，２５のみならず、鋸ヘッド１２を制御する第１制御ユニット２７及びモータ駆動型進行機構１３もまた収容している。

装置システム１０は制御ユニット２８によって作動され、該制御ユニット２８は、図１に示された実施形態において、遠隔制御ユニットとして構成されている。遠隔制御ユニット２８は、装置ハウジング２９と、該装置ハウジング２９内に作動手段３２とともに収容された第２制御ユニット３１及び表示手段３３とを備え、該表示手段は装置ハウジング２９の上面に配置されている。第２制御ユニット３１は第１制御ユニット２７に通信接続３５を介して接続されている。通信接続３５は、ハードワイヤ接続、又は、赤外線、Bluetooth(登録商標)、無線LAN又はWi-Fi接続等の無線通信接続として構成されている。上述の無線接続技術とは別に、データ伝送のための公知及び将来的な無線技術も適する。

装置システム１０は、幾つかのセンサ要素を備えたセンサシステム装置３６を有し、該センサシステム３６は装置システム１０及び加工プロセスを監視する。第１センサ要素３７は旋回角センサとして構成され、一方、第２センサ要素３８は位置センサとして構成されている。旋回角センサ３７は鋸アーム１５の瞬間的な旋回角を測定する。鋸アーム１５の旋回角及び鋸刃１４の直径は、ワークピース１８内に突入する鋸刃１４の深さを決定する。位置センサ３８はガイドレール１１上の鋸ヘッド１２の瞬間的な位置を測定する。これら測定量は第１制御ユニット２７に旋回角センサ２７及び位置センサ38から送信される。

図２は第１実施形態における図１の装置システム１０を示す。ワークピース１８には装置システム１０を使用して切込み４１が形成されている。該切込み４１は深さ方向４２に深さＴを有し、そして、第１終点Ｅ1と第２終点Ｅ2との間を切断ライン４３に沿い進行方向に走っている。切込み４１は所望の深さＴに達するまで、幾つかの切込みでもって形成されている。図２に示された切込み４１の場合、終点Ｅ1，Ｅ2でのオーバカットがなく、これにより、終点Ｅ1，Ｅ2での切断深さ４１は切断深さＴよりも浅い。

ガイドキャリッジ２４を介して鋸ヘッド１２はガイドレール１１上の開始位置Ｘ0に位置付けられる。鋸ヘッド１２の開始位置Ｘ0は切断ライン４３の終点Ｅ1，Ｅ2間にあって、鋸アーム１５における旋回軸線１７の位置によって決定される。旋回軸線１７回りの鋸アーム１５の旋回運動中、進行方向２６での旋回軸線の位置は不変に維持される。開始位置Ｘ0及び該開始位置Ｘ0からの正及び負の方向は正負符号４４によって図示されている。

進行方向２６における第１及び第２終点Ｅ1，Ｅ2の位置は部分的な長さだけ入り込んで規定されている。開始位置Ｘ0と第１終点Ｅ1との間の距離は第１部分長さＬ1を決定し、一方、開始位置Ｘ0と第２終点Ｅ1との間の距離は第２部分長さＬ2を決定する。正負符号４４に基づき、第１部分長さＬ1は正の方向で測定され、一方、第２部分長さＬ2は負の方向で測定される。作業者は第１及び第２部分長さＬ1，Ｌ2を測定し、この後、作動手段３２を使用して、測定された第１及び第２部分長さＬ1，Ｌ2をこれら部分長さの方向とともに遠隔制御ユニット２８に入力する。作業者は、部分長さＬ1，Ｌ2のみならず、切込み４１の所望の深さ、例えば鋸刃１４の直径、処理されるべきワークピース等の装置パラメータもまた遠隔制御ユニット２８に入力する。更にまた、作業者は終点Ｅ1，Ｅ2の一方や両方にオーバカットが存在すべきか否か、又は、終点Ｅ1，Ｅ2の何れにもオーバカットが存在すべきでないか否かを指示する。切込み４１を形成する制御指令は、部分長さＬ1，Ｌ2、装置パラメータ及び付加的な情報に基づき、第１又は第２制御ユニット２７，３１において発生される。切込み４１は、所望の切断深さＴに達するまで、ワークピース１８内への連続した幾つかの部分切込みでもって形成される。

図３は第２実施形態における図１の装置システム１０を示す。ワークピース１８内には装置システム１０を使用して切込み５１が形成されている。切込み５１は深さ方向に４２の深さＴを有し、第１終点Ｅ11と第２終点Ｅ12との間を切断ライン５２に沿い進行方向２６に走っている。図４の第１及び第２終点Ｅ11，Ｅ12はオーバカットが許容され、そして、切込み５１は終点Ｅ11，Ｅ12にて深さＴに達していることで図２の終点Ｅ1，Ｅ2とは異なる。

鋸ヘッド１２はガイドキャリッジ２４により、ガイドレール１１上にて開始位置Ｘ10に位置付けられる。正負符号５３は、鋸ヘッド１２の開始位置Ｘ10が第１及び第２終点Ｅ11，Ｅ12間にあることを示し、これら終点は、鋸ヘッド１２における装置ハウジング２３の正負符号５３、つまり、開始位置Ｘ10、開始位置Ｘ10からの正負の方向とともに決定される。

進行方向２６における終点Ｅ11，Ｅ12の位置は、部分的な長さ（値及び方向）及び全長を入力することによって特定される。開始位置Ｘ10と第１終点Ｅ11との間の距離は第１部分長さＬ11を決定し、一方、第１及び第２終点Ｅ11，Ｅ12間の距離は全長Ｌを決定する。終点Ｅ11，Ｅ12の位置は、第１部分長さＬ11、該第１部分長さＬ11が測定される方向及び全長Ｌに基づいて演算される。全長Ｌに代えて、作業者は開始位置Ｘ10と第２終点Ｅ11との間の第２部分長さＬ12（値及び方向）を入力することができる。切込み５１の全長Ｌは、第１及び第２部分長さ|Ｌ11|，|Ｌ12｜の合計となる。例えば、２．３０ｍの高さを有するドアのための壁開口の場合、切込み５１の全長Ｌが規定されているとき、全長Ｌの入力が役立つ。全長Ｌが既知ならば、鋸ヘッド１２の開始位置Ｘ10と終点Ｅ11，Ｅ12の一方との間の部分長さのみを測定する必要がある。

作業者は、作動手段３２を使用することで切込み５１における部分長さＬ11，Ｌ12又は全長Ｌを手動で入力することができる。代替として、装置システム１０は通信接続６１を介して距離を測定するセンサシステム６２に接続可能である（図１参照）。作業者は、センサシステム６２を使用して長さの１つのを測定し、測定した長さは通信接続６１を経て装置システム１０の第１又は第２制御ユニット２７，４１に送信される。図１の実施形態において、センサシステム６２は第２制御ユニット３１に通信接続６１を介して接続されている。

レーザでの距離測定を実施するために、長さが測定されるべき終点にはレーザビームの射面及び／又は分散面が存在していなければならない。レーザ距離測定は能動又は受動の目標によって援助可能である。他の実施形態において、距離測定のセンサシステム６２は装置システム１０との一体化が可能である。

Claims (6)

1. 進行方向（２６）に沿いガイドレール（１１）上を移動可能な鋸ヘッド（１２）を使用し、切断ライン（４３;５２）に沿い第１終点（Ｅ1;Ｅ11）までワークピース（１８）の切断中、装置システム（１０）を制御する方法であって、
   前記ガイドレール（１０）上の開始位置（Ｘ0;Ｘ10）に鋸ヘッド（１２）が配置され、
   前記開始位置（Ｘ0;Ｘ10）から前記切断ライン（４３;５２）の第１第１終点（Ｅ1;Ｅ11）まで延びる第１部分長さ（Ｌ1;Ｌ11）が入力される、方法。
2. 前記第１第１終点（Ｅ1;Ｅ11）から前記切断ライン（４３;５２）の第２第１終点（Ｅ2;Ｅ12）までの延びる全長（Ｌ）が入力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記開始位置（Ｘ0;Ｘ10）から前記切断ライン（４３;５２）の第２第１終点（Ｅ2;Ｅ12）まで延びる第２部分長さ（Ｌ2;Ｌ12）が入力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 作業者が前記切断ライン（４３;５２）における前記第１部分長さ（Ｌ1;Ｌ11）、第２部分長さ（Ｌ2;Ｌ12）及び／又は全長（Ｌ）を制御ユニット（２８）に入力することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の方法。
5. 前記切断ライン（４３;５２）における前記第１部分長さ（Ｌ1;Ｌ11）、第２部分長さ（Ｌ2;Ｌ12）及び／又は全長（Ｌ）が距離測定のためのセンサシステムによって入力されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の方法。
6. 前記切断ライン（４３;５２）における前記第１部分長さ（Ｌ1;Ｌ11）、第２部分長さ（Ｌ2;Ｌ12）及び／又は全長（Ｌ）が前記センサシステムによって前記装置システム（１０）に通信接続を経て送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。

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