DE19642159A1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von Flachmaterial, insbesondere von Stoffbahnen - Google Patents

Description

Die Bearbeitung von Flachmaterial wie Stoffbahnen, Leder, Folien usw. ist häufig mit Schwierigkeiten verbunden. Insbesondere beim Schneiden derartiger Materialien stellt sich das Problem, daß Flachmaterial zuverlässig auf einer Bearbeitungsfläche fixieren, so daß es auch während der Bearbeitung keinerlei Verformungen oder Verzerrungen unterworfen wird. Die bislang bekannten Vorrichtungen daher in der Regel einen Auflagetisch auf, der mit Ansaugkanälen versehen ist, um das Flachmaterial anzusaugen. Bei gewebeartigem, luftdurchlässigem Material, wie Stoffbahnen, wird in der Regel eine luftundurchlässige Folie über das zu bearbeitende Flachmaterial gelegt, um dieses fest an den Auflagetisch für die Bearbeitung anzusaugen. Hierbei wird in der Regel ein Stapel von Stoffbahnen unter Verwendung von einer einzigen Folienabdeckung aufgelegt, angesaugt, und bearbeitet. Für die Bearbeitung einzelner Stoffbahnen ist dieses Verfahren aufwendig und daher kaum geeignet.

Vor allem beim Schneiden von Flachmaterial, wie Stoffbahnen, Gardinen, usw. entlang von Konturen, die durch ein Muster des Flachmaterials selbst vorgegeben sind, ist jedoch die Bearbeitung in einem Stapel nicht möglich, sondern es müssen die einzelnen Lagen des bahnförmigen Materials bearbeitet werden. Die Bearbeitung einzelner Lagen von Flachmaterial ist bislang nicht möglich, da durch den Kontakt des Bearbeitungswerkzeugs mit dem Flachmaterial dessen Lage verändert wird und somit der Bearbeitungspfad ggf. nicht mehr erkennbar ist. Auch bei berührungslosen Bearbeitungsvorgängen, z. B. beim Laserschneiden bestehen derartige Schwierigkeiten, da hier die Schneidstelle möglichst freischwebend zu halten ist, um Beschädigungen des Untergrunds durch den Schneidlaser zu vermeiden. Zudem müssen hier Zusatzkomponenten wie Saugvorrichtungen für die beim Schneiden entstehenden Dämpfe vorgesehen werden, die ebenfalls die Lage des Bahnmaterials beeinträchtigen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mittels der auch einzelne Lagen von Flachmaterial bei einer losen Auflage ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dementsprechend wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Auflage mit einer flexiblen Folie für das Flachmaterial vorgesehen. Diese Auflage wir durch Umlenkmittel im Bereich der Bearbeitungseinheit umgelenkt. Hierdurch ist es möglich, nahezu die gesamte Lage des Flachmaterials auf der Auflage aufzulegen und nur im Bereich der Bearbeitungseinheit einen kleinen Bereich des Flachmaterials in der Luft zu halten.

Bevorzugt wird die Folie an zwei Enden an einem Haltegestell befestigt. Hierdurch ergibt sich eine feststehende Auflage, bei der bei Bedarf die Umlenkmittel zwischen den beiden feststehenden Folienenden hin und her verfahrbar ausgebildet werden können. Hierdurch wird der freie Spalt in der Auflage, über dem das aufgelegte Flachmaterial freisteht, ebenfalls hin und her verschoben, ohne daß sich die übrige Auflage bewegt. So kann beispielsweise eine XY-Schneidvorrichtung synchron mit der Umlenkvorrichtung der Auflagefolie hin und her bewegt werden und so entlang einem beliebigen Muster des Flachmaterials, beispielsweise einer Gardine gearbeitet werden.

Es wäre jedoch erfindungsgemäß ohne weiteres auch denkbar, eine Endlosfolie vorzusehen, die zum Transport von kontinuierlich an einer Schneidstelle vorbei geführten Flachmaterial umläuft. In diesem Fall würde sich eine feststehende Umlenkvorrichtung unterhalb der ebenfalls zumindest in einer Koordinatenrichtung feststehenden Bearbeitungszone empfehlen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie oben angeführt, die Umlenkvorrichtung verfahrbar ausgebildet, so daß die erfindungsgemäße Materialauflage in Verbindung mit einer XY-Koordinatenschneidmaschine verwendbar ist. Hierbei wird die Umlenkvorrichtung bevorzugt parallel zu einer Bewegungsrichtung, z. B. parallel zur X-Koordinate und quer zur anderen Bewegungsrichtung, z. B. der Y-Koordinate, der Schneidvorrichtung angeordnet. Die Umlenkmittel werden hierbei synchron mit der Schneidvorrichtung in einer Bewegungsrichtung, z. B. der Y-Koordinate bewegt, während sich in Querrichtung hierzu, z. B. der X-Koordinate ein Spalt in der Auflage ergibt, über dem die Schneidvorrichtung in Querrichtung, d. h. in X-Richtung fährt.

Die Umlenkmittel umfassen bevorzugt wenigstens eine Umlenkrolle sowie in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eine oder mehrere Umlenkstangen. Die Umlenkstangen können beispielsweise aus poliertem Stahl bestehen und unmittelbar unter der Oberseite der Auflagefolie angeordnet sein. Diese Umlenkstangen können mit kleinem Radius platzsparend vorgesehen werden, ohne daß eine Lagerung notwendig ist.

Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Schneidmaschine mit einem Laserschneidkopf verwendet, wobei in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ein Absaugrohr unterhalb des Spaltes, der durch die umgelenkte Auflagefolie gebildet wird, angeordnet ist. Das Absaugrohr befindet sich somit noch oberhalb des unteren Umlenkpunktes der Folie. In dieser Ausführungsform kann auch die Absaugvorrichtung problemlos über die gesamte Schneidebene mitverfahren werden, wobei der größte Teil der Auflagefläche steht. Da der Laserschneidkopf berührungslos arbeitet wird die ruhige Lage des lose auf der Auflagefläche aufliegenden Schneidguts weder durch das Schneidwerkzeug noch durch die Absaugvorrichtung oder sonstigen Zusatzkomponenten gestört.

Bevorzugt werden bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Umlenkeinheiten unter einem gewissen Abstand in Bewegungsrichtung verfahrbar angeordnet. Bei dieser zweiten Umlenkvorrichtung können weitere Zusatzkomponenten beispielsweise ein Leuchtmittel zur Beleuchtung eines lichtdurchlässigen Flachmaterials von unterhalb der Auflage angebracht werden.

Vorteilhafterweise wird oberhalb der zweiten Umlenkvorrichtung eine Kamera angeordnet, die synchron wenigstens in eine Koordinatenrichtung, beispielsweise der Y- Koordinate mit der zweiten Umlenkvorrichtung und der bei Bedarf dort angeordneten Leuchtquelle verfahren wird. Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere für das Schneiden für Gardinen im Durchleuchtverfahren von Vorteil. Die Kamera erfaßt hierbei oberhalb der zweiten Umlenkvorrichtung das Muster der zu schneidenden Gardinenbahnen, dessen Daten in einem Rechner festgehalten werden und zur Steuerung der Schneidvorrichtung oberhalb der ersten Umlenkvorrichtung verwendet werden.

Vorteilhafterweise werden beide Umlenkeinheiten mit Leuchtquelle und Absaugrohr in einem verfahrbaren Schlitten angeordnet, so daß sich eine als Ganzes bewegliche Einheit ergibt. Hierdurch wird der Antrieb beider Umlenkvorrichtungen einschließlich Leuchtquelle und Absaugrohr vereinfacht und zwangsweise miteinander synchron.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Synchronisation des Antriebs der Baukomponenten unterhalb der Materialauflage mit dem Antrieb der Baukomponenten oberhalb der Materialauflage durch wenigstens ein Kegelradgetriebe bewerkstelligt. Hierdurch wird eine hohe Genauigkeit bei der Synchronisation von Schneideinheit und Kamera einerseits sowie Umlenkvorrichtungen mit Leuchtquelle und Absaugrohr andererseits gewährleistet.

In einer besonderen Ausführungsform wird die Auflagefolie aus einer Teflonglasgewebebahn gebildet. Durch die hohe Festigkeit, die hohe Temperaturbeständigkeit und den niedrigen Reibungsfaktor dieser Gewebebahn eignet sich eine derartige Auflage besonders gut für den Einsatz in einer Schneidmaschine mit Laserkopf.

Vorteilhafterweise werden bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Laserschneidköpfe vorgesehen, die über einen gemeinsamen Laser in Verbindung mit einem Strahlteiler mit Laserenergie versorgt werden. Durch die Verdopplung der Schneidköpfe ergibt sich eine Steigerung in der Bearbeitungsgeschwindigkeit. Falls die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Schneidmaschine mit kontinuierlichem Materialfluß eingesetzt wird ergibt sich durch die Verdoppelung der Laserschneidköpfe zusätzlich die Möglichkeit, auch runde Umfangsformen trotz kontinuierlichem Materialfluß in eine Richtung zu schneiden.

Bevorzugt wird der Laser für die Laserschneidköpfe längs neben der Maschine angeordnet, wodurch sich zum einen eine platzsparende Bauweise ergibt und zum anderen die freie Laserstrecke aus Sicherheitsgründen minimal gehalten werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachstehend erläutert.

Die einzige Figur zeigt
einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Die Vorrichtung 1 gemäß der einzigen Figur stellt eine XY- Koordinatenschneidvorrichtung für Flachmaterial, beispielsweise für Gardinen dar. Sie umfaßt einen Laserschneidkopf 2, eine Kamera 3 sowie eine Auflage 4. Die Auflage 4 besteht bevorzugt aus einem Teflonglasfasergewebe und ist an zwei Enden 5, 6 in einem nicht näher dargestellten Maschinengestell fixiert. Auf der Auflage 4 befindet sich eine zu schneidende Gardine 7. Die Gardine 7 ist entlang einem bestimmten Schneidpfad, der durch das Gewebemuster der Gardine vorgegeben ist, zu schneiden. Die Auflage 4 ist durch erste Umlenkmittel 8, die zwei polierte Rundstahlstangen 9, 10 sowie eine drehbar gelagerte Umlenkrolle 11 umfaßt, nach unten hin umgelenkt, so daß sich ein Spalt 12 in der Ebene der Auflage 4 ergibt. Ein Absaugrohr 13 mit Saugdüsen 14 befindet sich oberhalb der Umlenkrolle 11, die so groß dimensioniert ist, daß die Auflagefolie 15 im Bereich des Absaugrohrs 13 weit genug auseinanderläuft, um das Absaugrohr 13 aufzunehmen.

Zweite Umlenkmittel 16 sind neben den ersten Umlenkmittel 8 angeordnet. Sie umfassen ebenfalls zwei polierte Rundstahlstangen 17, 18 sowie eine Umlenkrolle 19. Ebenso wie bei den Umlenkmitteln 8 befindet sich ein Spalt 20 zwischen den beiden polierten Rundstahlstangen 17, 18. Oberhalb der Umlenkrolle 19 ist eine stabförmige Lampe 21 angeordnet. Der Spalt 20 befindet sich unterhalb der Kamera 3. Beide Umlenkmittel 8, 16 sind in einem verfahrbaren Schlitten 22 untergebracht. Der Schlitten 22 ist in Richtung der Y- Koordinate, wie durch den Doppelpfeil Y dargestellt verfahrbar. Die Kamera 3 sowie der Laserschneidkopf 2 sind ebenfalls in Y-Richtung verfahrbar und zusätzlich quer zur Richtung, was aus der Darstellung der Figur nicht hervorgeht. Sie bewegen sich dabei ständig oberhalb der Spalte 20 bzw. 12.

In der dargestellten Ausführungsform sind auch die Kamera 3 und der Laserschneidkopf 2 mechanisch starr verbunden sowie in ihrer Verschiebung bezüglich der Y-Achse mechanisch mit dem Schlitten 22 gekoppelt, so daß die dargestellte relative Position des Laserschneidkopf 2, der Kamera 3, der Spalte 12, 20, des Absaugrohrs 13 und der Lampe 21 stets beibehalten wird.

Beim verschieben des Schlittens 22 mit den Umlenkmitteln 8 bzw. 16 verschieben sich die Spalte 12, 20, wobei die Auflage 4 in den Umlenkvorrichtungen 8, 16 umläuft. In der Auflageebene der Auflage 4 bleibt die Auflagefolie 5 hierbei stets in Ruhe. Die Gardine 7 kann hierdurch trotz der Bewegung des Schlittens 22 immer locker und flach auf der Auflage 4 aufliegen, ohne sich zu verformen. Durch die Lampe 21 ist ein sogenanntes Durchleuchtverfahren zur Bilderfassung des Gardinenmusters der Gardine 7 möglich. Während des Verfahrens des Schlittens 22 synchron mit der Kamera 3 wird die Gardine 7 durchleuchtet und das Gardinenmuster über die Kamera 3 erfaßt. Die erfaßten Bilddaten können in einer entsprechenden Steuereinheit ausgewertet und zur Steuerung des Schneidkopfes 2 in beide Koordinatenrichtungen verwendet werden. Der Laserschneidkopf 2 trifft mit seinem Laserstrahl hierbei stets in den Spalt 12, so daß ein freischwebendes Stück der Gardine 7 geschnitten wird. Die anfallenden Dämpfe werden durch das in unmittelbarer Nähe befindliche Absaugrohr 13 sofort abgesaugt.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung muß die zu schneidende Gardine 7 weder durch eine Ansaugvorrichtung noch durch eine Spannvorrichtung fixiert werden. Sie kann locker aufgelegt und nur durch ihr Eigengewicht gehalten werden.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Flachmaterial, insbesondere von Stoffbahnen, Gardinen oder dergleichen mit einer Auflage für das zu bearbeitende Flachmaterial und mit einer verschiebbar angeordneten berührungslos arbeitenden Bearbeitungseinheit dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage 4 eine flexible Folie umfaßt, wobei Umlenkmittel 8, 16 zum umlenken der Folie 15 im Bearbeitungsbereich 12 vorhanden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Folie 15 an zwei Enden 5, 6 befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel 8 verfahrbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel 8 synchron mit der Bearbeitungseinheit verfahrbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel 8 wenigstens eine Umlenkrolle 11 und/oder eine Umlenkstange 9, 10 umfassen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinheit einen Laserschneidkopf 2 umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein Absaugrohr 13 unterhalb der Auflageebene der Auflage 4 und unterhalb der Bearbeitungszone 12 angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zweite Umlenkmittel 16 vorhanden sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtmittel 21 unterhalb der Auflageebene 4 im Bereich einer oberhalb der Auflageebene der Auflage 4 angeordneten Kamera 3 angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umlenkungsvorrichtung 16 synchron mit der Kamera 3 verschiebbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Umlenkvorrichtung 8, 16, die Bearbeitungseinheit 2 sowie die Kamera 3 synchron in eine Koordinatenrichtung verfahrbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Umlenkmittel 8, 16 sowie die Leuchtquelle 21 und das Absaugrohr 13 in einem verfahrbaren Schlitten 22 angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisation der einzelnen synchron verfahrbaren Baukomponente durch wenigstens ein Kegelradgetriebe bewerkstelligt ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefolie 15 aus Teflonglasgewebe besteht.

15. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zwei Laserköpfe vorhanden sind, die mittels eines Strahlteilers von einem Laser versorgt werden.