DE3739201C3 - Konturschnitt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Zuschnitten aus Materialbahnen, die über einen Schneidtisch bewegt werden und die mittels Schneid­ mittel geschnitten werden, wobei die Zuschnitte Schnittlagenbilder ergeben, die kürzer oder länger als der Schneidtisch sind.

Beim Zuschnitt dieser Materialen, beispielsweise Textilien, müssen Lagen vorgelegt werden, die der jeweiligen Schnittbildlänge entsprechen. In der Bekleidungsindustrie wird vorwiegend mit einer Lagenlänge von 4 bis 7 Meter gearbeitet, aus denen dann verschiedene Muster herausgeschnitten werden. In der Polstermöbelindustrie sind Lagen-(Schnitt­ bild-)Längen von bis zu 15 Metern üblich. Die (Stoff-)Lagen werden außerhalb des Schneidtisches von Hand oder mittels einer Legemaschine auf Pa­ letten ausgelegt. Daran anschließend wird jeweils eine Palette auf den Schneidtisch aufgelegt, bevor der Zuschnitt über handgeführte Stichmesser oder eine automatische Schneideinrichtung (zum Beispiel Wasser - oder Laserstrahl-Schneidanlage) vorgenommen werden kann.

Bei diesem Verfahren ist die maximal mögliche Schnittbildlänge begrenzt durch die Länge des Schneidtisches.

Für größere Längen ist es bekannt auf dem Schneid­ tisch rotierende Bürsten vorzusehen, die eine ent­ sprechend längere Palette über den Schneidtisch bzw. durch den eigentlichen Schneidbereich hindurch transportieren können.

Es ist durchaus üblich, auch mehrere Lagen über­ einander auszulegen und in einem Arbeitsgang zu schneiden.

Für beide Verfahren ist zu berücksichtigen, daß die jeweiligen Lagenlängen um einen gewissen Sicher­ heitsbetrag (üblicherweise 3 bis 5 cm) größer sein müssen als die auszuschneidende Schnittlänge, um auch am Ende jeder einzelnen Kontur eine saubere Schnittlinie zu erhalten und außerdem etwaige Tole­ ranzen beim Auflegen der einzelnen Lagen auf die Paletten oder in der Schneidwerkzeugeinstellung berücksichtigen zu können.

Nachteilig an beiden Verfahren ist, daß aus dem Auflegen der Lagen außerhalb des Schneidbereichs hohe Taktzeiten resultieren und die notwendigen Sicherheitszugaben bei jeder Lage insgesamt einen hohen Verschnitt bedingen, der nicht nur die Her­ stellkosten erhöht, sondern je nach Art des verwen­ deten Materials auch eine mehr oder weniger hohe Umweltbelastung bei der notwendigen Abfallbeseitung verursacht.

Die DE-AS 23 01 736 offenbart eine Vorrichtung zum Schneiden eines Flachmaterials, mit dem eine ra­ tionellere Arbeitsweise möglich ist. Dem mit dieser Vorrichtung auszuführenden Zuschneidverfahren haftet aber der Nachteil an, daß die Materialbahn in immer gleichen Abständen vorgeschoben wird unabhängig von dem auszuschneidenden Zuschnitt. Dadurch erhält man lange Taktzeiten und eine große Maschinenlänge.

Die DE-OS 35 30 886 offenbart ein Verfahren zum selbst­ tätigen Zuschneiden von Materialien aus einer Material­ bahn. Dazu wird ein Schneidtisch mit einer Schneidgut­ auflage verwendet, die bürstenähnlich und als endloses Förderband ausgebildet ist. Die von einer Rolle abzieh­ bare Materialbahn wird auf der Schneidgutauflage mittels Unterdruckes fixiert und geschnitten. Nachdem eine be­ stimmte Schnittlänge erfolgt ist, wird die Schneidgut­ auflage weitertransportiert, bis die ausgeschnittenen Muster entnommen werden können.

Dieses Verfahren ist nur anwendbar, solange die auszu­ schneidende Kontur nicht größer als der Abstand von der Schneidstelle zum Ende des Schneidtisches ist. Außerdem kann bedingt durch die Vakuumfixierung nur ein ein­ lagiger Zuschnitt vorgenommen werden, was nicht nur hohe Taktzeiten sondern auch hohe Rüstzeiten erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden von Zuschnitten aus Materialbahnen anzu­ geben mit dem niedrige Taktzeiten realisierbar sind und das es zudem gestattet, auf die Sicherheitszone bei den einzelnen Lagen zu verzichten, sowie eine Vorrichtung zu schaffen zur Durchführung des Verfahrens.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Kennzeichen­ teile der Ansprüche 1 und 2. Die Unteransprüche geben sinnvolle Ausgestaltungen der Vorrichtung wieder.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich auch komplizierte Konturen, die in ihrer Längenausdehnung größer als die zur Verfügung stehende Schneidfläche sind, auszuschneiden. Außerdem wird für den letzten durchzu­ führenden Schnitt keine Sicherheitszugabe erforderlich.

Mit der Vorrichtung nach Anspruch 2 wird es möglich, den Konturschnitt auch mehrlagig auszuführen. Außerdem läßt sich die gewünschte Lagenstärke rasch und einfach ein­ stellen. Auch der Austausch leerer Materialrollen ist unproblematisch, da die Rollen immer an derselben Stelle aufgesetzt werden. Dadurch wird erreicht, daß eine neue Materialbahn immer an oberster Position liegt, unab­ hängig davon wie viele Lagen geschnitten werden. Neben der einfachen Handhabbarkeit folgen hieraus auch kurze Rüstzeiten.

Anhand von Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht einer kompletten Schneidvorrichtung.

Fig. 2 die Draufsicht der Schneidvorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 ein in einzelne Segmente unterteiltes Schnitt­ bild.

Fig. 1 zeigt die Schneidvorrichtung, die im wesent­ lichen aus der Schneidanlage 2, der vorgeordneten Legestation 9 und der nachgeordneten Abräumstation 10 besteht.

Die Legestation 9 beinhaltet den Rollenwechsler 1, mehrere Paletten P und den ortsfesten Klemmbalken 5 sowie ein oder mehrere über den Paletten P längs­ verschiebbar gelagerte Wagen W1 . . . Wn, auf denen die Materialrollen D1 . . . Dn drehbar befestigt werden können.

Die Abräumstation 10 dient zum Entnehmen der ausge­ schnittenen Muster.

Das Portal 11 der Schneidanlage 2 ist mit einem nicht näher dargestellten Endlagenschalter versehen, der dann anspricht, wenn eine Palette P in den Schneid­ bereich A eingefahren ist und diesen Schalter passiert.

Vor Beginn des Zuschnitts werden entsprechend der gewünschten Lagenstärke der Materialbahn 7, Material­ rollen D auf die Wagen W geladen. Dazu werden die Materialrollen D auf den Wagen W drehbar befestigt und diese über den Be- und Entladewagen 8 jeweils an der Stelle X auf den Rollenwechsler 1 aufgebracht und auf der Rolle befindliches Material unter den Spannbalken 5, 6 hindurchgeführt ("eingefädelt"). Daran anschließend wird der Wagen W (auf der Zeich­ nung) nach links geschoben, so daß er die bis dahin nicht besetzte Position X1 einnimmt und die Auflage­ stelle X wieder frei wird. Mit dem zweiten Wagen wird der zuvor beschriebene Ladevorgang wiederholt und nachdem auch die zweite Stoffbahn unter den Spann­ balken 5, 6 hindurchgeführt wurde, wird der Wagen W wieder (auf der Zeichnung) nach links geschoben, so daß die Auflegestelle X wieder frei wird und jetzt die Position X1 und X2 besetzt sind.

Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis unter den Klemmbalken 5, 6 so viele einzelne Stoffbahnen übereinander geschichtet sind, daß sie der gewünsch­ ten Lagenstärke der Materialbahn 7 entsprechen. Der Klemmbalken 6 wird abgesenkt und die Material­ bahn 7 auf die Palette P1 gezogen und dort fixiert. Die Länge jeder Palette entspricht mindestens der Länge des Schneidbereichs A. Zusammen mit dem Klemm­ balken 6 wird die Palette P1 in den Schneidbereich A transportiert, wobei entsprechend der zurückgelegten Wegstrecke das Material von den Rollen D abgewickelt wird. Eine bekannte Kantensteuerung sorgt dabei für kantengenaues Legen.

Hat die Palette P1 ihre Endposition erreicht, wird der Spannbalken 6 gelöst und in seine Ausgangsposi­ tion zurückgeführt. Hiernach kann der Schneidvorgang beginnen.

Wie Fig. 3 zeigt, wird das gesamte Schnittbild SB in einzelne Segmente S unterteilt, wobei die Länge der einzelnen Segmente S jeweils der Länge des Schneidbereichs A entspricht.

Die einzelnen auszuschneidenden Muster werden inner­ halb des Gesamtschnittbildes SB unter Berücksichti­ gung der jeweiligen Materialbreite b so verteilt, daß nur ein minimaler Verschnitt bleibt. Mögliche Verfahren dazu sind aus der DE-OS 36 27 110 bekannt. Durch Anwendung des nachfolgend beschriebenen Ver­ fahrens ist es dabei unerheblich, ob die zu schnei­ denden Konturen über die Segmentgrenzen SG hinaus­ reichen oder nicht, sich also innerhalb oder noch außerhalb des Schneidbereichs A befinden.

Mit dem Zuschneiden wird von der Richtung der Ab­ räumstation 10 zur Legestation 9 hin begonnen. Es kann wie gezeigt mit einer Doppelportal- oder aber mit einer Monoschneidanlage gearbeitet werden. Der bahngesteuerte Zuschnitt kann mittels einer üblichen Einziehsteuerung durchgeführt werden, wobei die einzelnen Konturdaten im Arbeitsspeicher des Steuer­ werks gespeichert sein können (wie dies geschehen kann ist in der DE-OS 36 27 110 und der DE-AS 23 01 736 gezeigt).

Ist das Schneidportal 11 am Ende des Schneidbereichs A angelangt, wird ein Konturschnitt K über die vollständige Breite b der Materialbahn 7 durchge­ führt, so daß diese von den Rollen abgetrennt wird. Dieser Konturschnitt K erfolgt aber in aller Regel nicht geradlinig sondern umschließt - wie gezeigt - die innerhalb des Schneidbereichs A liegenden Zuschnitte, die über die jeweilige Grenze des momentan geschnittenen Segments S hinausreichen.

Es ist nicht zwingend notwendig, den Konturschnitt K am Ende des Schneidbereichs auszuführen, sondern wie an Hand von Segment S2 in Fig. 3 dargestellt ist, kann dies auch in der Mitte des Schneidbereichs A erfolgen, sofern durch die optimierte Musterauslage kein späterer Schnitt über die vollständige Breite b möglich sein sollte.

Dazu ist es natürlich notwendig ein entsprechendes Steuerprogramm zu verwenden, dessen Erstellung einem Softwaredesigner aber keine Schwierigkeit bereiten wird. Es werden also Muster M1, M2, M3, die sich über zwei benachbarte Segmente S erstrecken nur teilweise ausgeschnitten. Hieran anschließend fährt das NC-gesteuerte Schneidportal 11 an die Stelle Z des teilweise ausgeschnittenen Musters zurück, die am weitestens in den Schneidbereich A hineinreicht. Dies ist notwendig, damit, wie weiter unten erläu­ tert wird, die Palette P2 unter die teilweise ge­ schnittenen Konturen geführt werden kann.

Der ortsfeste Klemmbalken 5 wird auf die noch mit den Rollen D verbundene Materialbahn 7 abgesenkt, so daß diese an der Legestation 9 festgehalten wird. Die nachfolgende Palette P2 wird so weit nach vorne transportiert, daß sie (fast) an die sich im Schneidbereich A befindenden Palette P1 anstößt. Durch die Fixierung mittels des Klemmbalkens 5 ist sichergestellt, daß die Materialbahn 7 bei Berührung mit der Palette 2 keine Falten wirft. Beide Paletten P1 und P2 werden mit gleicher Geschwindigkeit (auf der Zeichnung) nach rechts bewegt, und zwar so weit, bis die Palette P2 den am Schneidportal 11 befind­ lichen (nicht gezeigten) Endschalter passiert und der Weitertransport unterbrochen wird. Jetzt ist sichergestellt, daß alle teilweise ausgeschnittenen Muster M1 oder M2 oder M3 vollständig auf der Pa­ lette P2 zu liegen gekommen sind.

Der Klemmbalken 6 wird abgesenkt, während der fest­ stehende Klemmbalken 5 gelöst wird, wodurch die Materialbahn 7 auf der Palette 2 fixiert wird, und beide Paletten P1, P2 werden weiter transportiert, bis Palette P1 vollständig an der Abräumstation 10 und Palette P2 im Schneidbereich A angelangt ist. Der Klemmbalken 6 wird gelöst und an seinen Aus­ gangspunkt zurückgeführt. Der Klemmbalken 6 kann mit einem eigenen Antrieb versehen sein, der synchron mit der Vorschubeinrichtung läuft. Durch ein ge­ eignetes Steuerprogramm ist es möglich, die Koordi­ naten (x/y) des Punktes Z in die jetzigen Koordi­ naten (xo/y) umzurechnen und das Schneidportal 11 kann an die Stelle, an der das Muster bereits teil­ weise geschnitten ist, fahren und mit dem weiteren Zuschnitt wird wieder von Richtung der Abräumstation 10 zur Legestation 9 hin fortgefahren; an dessen Ende erneut ein Konturschnitt K über die vollständige Breite b der Materialbahn 7 durchgeführt wird und der bisher beschriebene Vorgang erneut beginnt.

Während des Schneidprogramms können an der Abräum­ station 10 die ausgeschnittenen Muster entfernt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar den Transport der Paletten P von der Abräum­ station 10 zur Legestation 9 unterhalb der Schneid­ vorrichtung vorzunehmen, so daß ein kontinuierlicher Umlauf von mindestens 4 Paletten erfolgen kann, was die Taktzeiten weiter reduziert.

Claims (4)

1. Verfahren zum automatischen Schneiden von wenigstens einlagigen Zuschnitten aus Materialbahnen, die über einen Schneidtisch bewegt und mittels Schneidmittel geschnitten werden, wobei die Zuschnitte Schnittlagenbilder ergeben, die kürzer oder länger als der Schneidtisch sind und so auf der Materialbahn verteilt werden, daß die Konturen ohne wesentlichen Verschnitt aneinandergereiht sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gesamtschnittbild (SB) unter Berücksichtigung der jeweiligen Materialbahnbreite (b) in Segmente (S), die der Tischlänge der Schneidanlage (2) entsprechen, aufgeteilt wird,
• - die Materialbahn (7) auf einer wenigstens der Tischlänge der Schneidanlage (2) entsprechenden Palette (P) fixiert wird,
• - durch die in den Schneidbereich (A) einfahrende Palette (P) die hierauf fixierte Materialbahn (7) segmentweise vortransportiert wird,
• - der Zuschnitt, welcher in ein nachfolgendes Segment hineinreicht, entweder im ersten Segment nur teilweise ausgeschnitten wird, so daß nach Vorschub des nachfolgenden Segmentes die volle Zuschnittkontur ausgeschnitten wird, oder im ersten Segment nicht ausgeschnitten wird, so daß erst nach Vorschub des nachfolgenden Segmentes oder Teilsegmentes der Zuschnitt in einem Durchgang voll aus seiner Kontur getrennt wird,
• - vor dem Vorschub des nachfolgenden Segments die Materialbahn (7) über ihre vollständige Breite (b) durchtrennt wird, wobei der Trennschnitt zumindest teilweise die Konturen des Zuschnitts einschließt (Konturschnitt K),
• - hieran anschließend die Materialbahn (7) relativ zur Schneidanlage (2) ortsfest fixiert wird und eine weitere Palette (P2) unterhalb der Materialbahn (7) möglichst dicht an die erste Palette (P1) herangeführt wird,
• - danach beide Paletten (P1, P2) so weit vortransportiert werden, bis sich die hintere Palette (P2) unter dem Konturschnitt (K) befindet,
• - die Materialbahn (7) nun auf der hinteren Palette (P2) fixiert und die ortsfeste Fixierung gelöst wird,
• - abschließend beide Paletten (P1, P2) so weit vortransportiert werden, daß sich das als nächstes zu schneidende Segment vollständig im Schneidbereich (A) und das bereits ganz oder teilweise geschnittene Segment in der Abräumstation (10) befindet.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - vor der Schneidanlage (2) eine der gewünschten Lagendicke der Materialbahn (7) entsprechende Anzahl von Materialrollen (D) angeordnet ist,
• - die Materialrollen (D) auf längsverschiebbar gelagerten Wagen (W) drehbar zu befestigen sind,
• - die Wagen (W) auf auf dem Rollenwechsler (1) angeordneten Schienen (3 und 4) aufsetzbar sind,
• - zwischen der ersten Materialrolle (D₁) bzw. dem ersten Wagen (W₁) und dem Schneidbereich (A) zwei Spannbalken (5, 6) angeordnet sind, unter denen das Material jeder Rolle (D) hindurch­ führbar ist, wobei die Materialbahn (7) mittels des in den Schneidbereich (A) transportierbaren Spannbalkens (6) auf der vor dem Schneidbereich (A) angeordneten Palette (P₁) fixierbar ist, und
• - die Palette (P₁) in den Schneidbereich (A) ver­ schiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß unterhalb der Wagen (W) mehrere Paletten (P₁, P₂ . . .) stationiert sind und jeweils die­ jenige, die in den Schneidbereich (A) eingefahren ist durch eine neue ersetzbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rollenwechsler (1) mit mindestens einer entlang seiner Längsseite verschiebbar gelagerten Auf- und Abladeeinrichtung (8) in Wirkverbindung steht.