DE2234674A1

DE2234674A1 - Verfahren zum selbsttaetigen zuschneiden von stoffteilen aus einer stoffbahn entsprechend einem schnittmuster

Info

Publication number: DE2234674A1
Application number: DE2234674A
Authority: DE
Inventors: Guenter Stumpf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-14
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1974-01-31
Also published as: FR2193109A1; US3881379A; DE2234674B2; FR2193109B1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH 8 MÖNCHEN 22,

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Dr. rer. not. W. KÖRBER

PATENTANWÄLTE 2234674

Dipl.-Ing. J. Schmidt—Evers ■

Jb. Juli 1972 SE/Ne

Günter Stumpf 7421 Mehrstetten ?eis Münsingen

Patentanmeldung

Verfahren zum selbsttätigen Zuschneiden von Stoffteilen aus einer Stoffbahn entsprechend einem Schnittmuster

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1".

Ein derartiges Verfahren ist nach der deutschen Patentschrift 1 256 173 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren soll das Schnittmuster in eine ununterbrochene, d. h. sich nicht kreuzende Linie aufgelöst werden. Das ist so zu verstehen, dass verschiedene Mnienabschni11e sich an keiner Stelle weder berühren noch kreuzen. Dabei sind zwei Teilstücke des Schnittmusters jeweils durch zwei dicht nebeneinander verlaufende Linienabschnitte verbunden, die zwischen sich einen Steg einschliessen, der nach dem Ausschneiden des Schnittmusters noch durchgetrennt werden muss, um die einzelnen Teilstücke voneinander zu separieren. Das Durchtrennen der Stege zwischen den Teilstücken erfolgt mit der Hand. Das hat den Nachteil, dass sich an das bereits automatisierte Verfahren noch ein Handarbeits-Gang anschliessen

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muss, der den hohen Automatisierungsgrad teilweise wieder entwertet. Ausserdem verbleibt der Steg an einem der beiden durch den Steg verbundenen Teilstücke, wenn das Trennen der Teilstücke nur durch einen einzigen Schnitt erfolgt. Um die Teilstücke völlig sauber auszuschneiden, sind daher zum Trennen der Teilstücke sogar zwei Schnitte von Hand erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zuvor beschriebene Verfahren dahingehend zu verbessern, dass die Teilstücke bereits beim automatischen Zuschneiden voneinander vollständig getrennt werden.

Die Aufgabe des gemäss dem kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 ist gelöst.

Die erfindungsgemässe Lösung ist also gerade konträr zu der Lehre des deutschen Patentes 1 256 173·

Eine Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens unter Anwendung der ersten Alternative der angegebenen Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 beschrieben.

Eine technische Realisierung der Abtastung im Sinne der ersten Lösungsalternative gibt der kennzeichnende Teil des Anspruches 3 an· Es soll in diesem Zusammenhang bemerkt werden, dass eine Photo ab tastung, bei der sich die Sensorvorrichtung an einem Rand der Linie orientiert, nach den US-Patentschriften 1 774- 865 und 2 172 313 bekannt ist.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens nach der zweiten Lösungsalternative ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 4- beschrieben»

Wenn die Teilstücke des Schnittmusters besonders viele Ecken aufweisen und diese möglichst genau ausgeschnitten werden sollen, so ist dies gemäss dem kennseichnenden Teil des Anspruches 5 möglich.

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Eine technische Realisierung der Abtastung nach der zweiten Lösungsalternative gibt der kennzeichnende Teil des Anspruches 6 an.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen: ' -

Fig. 1 eine einfache !Form eines Schnittmusters mit drei Teil-stücken;

Fig. 2 die Linienführung zur Auflösung des Schnittmusters nach Fig. 1 gemäss der ersten Lösungsalternative;

Fig. 3 die Linienführung zur Auflösung des Schnittmusters nach Fig. 1 gemäss der zweiten Lösungsalternative;

Fig. 4 eine andere Möglichkeit der Linienführung zur Auflösung des Schnittmusters nach Fig. 1 gemäss der zweiten Lösungsalternative;

Fig. 5 eine schematisierte perpektivische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäs'sen Verfahrens;

Fig. 6 eine vergrösserte, schematisierte Darstellung des Abtastkopfes der in Fig.' 5 gezeigten Anordnung;

Fig. 7 den Ausschnitt VII aus Fig. 2 bei Abtastung eines Bandes der Linie;

Fig. 8 den Ausschnitt VIII aus Fig. 4- bei Abtastung beider Bänder der Linie; ' .

Fig. 9 ein realistisches Schnittmuster;

Fig.IO die Linienführung zur Zerlegung des in Fig. 9 gezeigten Schnittmusters in Teilstücke gemäss der ersten Lösungsalternative";

Fig.11 die Linienführung zur Zerlegung des in Fig. 9 dargestellten Schnittmusters in Teilstücke gemäss der zweiten Lösungsaiternative.

Fig. 1. zeigt ein vereinfachtes Schnittmuster mit einem Schnittmustergrund 1 und drei Teilstücken 2, 3, 4. Entsprechend diesem Schnittmuster sollen Teilstücke aus einer oder

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mehreren übereinanderliegenden Stoffbahnen ausgeschnitten werden. Das Schnittmuster kann dabei in Bezug auf die tatsächlich auszuschneidenden Teilstücke einen verkleinerten Masstab haben. In diesem Fall muss eine entsprechende Übersetzung zwischen der Abtastvorrichtung und der Vorrichtung zum Ausschneiden vorgesehen werden.

Sämtliche Teilstücke 2, 3» 4- des Schnittmusters sollen mit einem einzigen kontinuierlichen Schnitt ausgeschnitten werden. Das bedeutet, dass das Schnittmuster in eine ununterbrochene Linie aufgelöst werden muss, welche die Ränder aller Teilstücke 2, 5> ^ umfährt. Dabei sollen die Teilstücke nach dem Schnitt voneinander getrennt sein.

Eine erste Möglichkeit zur Zerlegung des Schnittmusters gemäss Fig. 1 d\irch eine ununterbrochene Linie 5 zeigt die Fig. 2. Dabei sind die Teilstücke 2 und 4 durch zwei Linienabschnitte 6, 7 miteinander verbunden, die über ein kurzes Stück deckungsgleich verlaufen. Ebenso sind die beiden Teilstücke 2 und 3 durch zwei Linienabschnitte miteinander verbunden, die ein kurzes Stück deckungsgleich verlaufen. An der Stelle, wo' die Linienabsetmitte 6, 7 deckungsgleich verlaufen, erfolgt die Trennung der aus den Stofflagen ausgeschnittenen Teilstücke durch das Schnittmesser.

Eine andere Möglichkeit zur Führung der Linie 5 zeigt die Fig. 3. Hier sind die Teilstücke 3, 4 ebenfalls durch zwei Linienabschnitte 8, 9 miteinander verbunden, die sich an den Stellen 10, 11 kreuzen. An den Kreuzungspunkten 10, 11 erfolgt die Trennung der aus den Stofflagen ausgeschnittenen Teilstücke, die den Teilstücken 3i 4· des Schnittmusters entsprechen.

Aus noch mehr zu erläuternden Gründen müssen die Ecken in den Fig. 2 und 3 abgerundet werden. Wenn es jedoch gewünscht ist, die Ecken möglichst spitz auszuführen, so kann die Linie 5 gemäss Fig. 4 an den Eckpunkten so geführt werden, dass sie

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eine Schleife ausführt'. An Hand der Schleife 12 und des Kreuzungspunktes 13 in S¹Ig. 4 erkennt man, dass die Schleife dabei von dem entsprechenden Teilstück 3 des Schnittmusters abgewandt ist.

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung weist zwei !Tische 19 j 20 auf. Auf den Tisch 19 wird das abzutastende Schnittmuster aufgelegt; auf den Tisch 20 werden die Stofflagen aufgelegt, aus denen die den Teilstücken des Schnittsmusters entsprechenden Teilstücke ausgeschnitten werden sollen. Das Schnittmuster und die Stoff lagen sind nicht dargestellt. An den Tisch 20 sind zwei Längsführungen 21 befestigt, auf denen zwei durch eine Traverse 23 verbundene Laufgestelle 22 angeordnet sind. An dem einen Laufgestell 22 befindet sich ein nicht näher beschriebener Antrieb 24. Der Antrieb 24 kann die Laufgestelle einerseits in Richtung der Längsführungen 21 bewegen; ausserdem ist mit ihm eine Spindel 25 gekoppelt. Die Spindel 25 steht mit einem Querschlitten 26 in Verbindung, der auf der Traverse 23 verschiebbar angeordent ist. Der Querschlitten 26 trägt das Schnittmesser 27> welches durch einen Schnittmotor 28 auf- und abbewegt wird. Auf dem Querschlitten 26 sitzt ferner ein Drehmotor 29 ? der dem Schnittmesser 27 eine bestimmte Schnittrichtung erteilt. An dem Laufgestell 22 sitzt ferner ein Querausleger 32, auf dem eine Abtastvorrichtung 30 verschiebbar angeordnet ist. Die Abtastvorrichtung 30 ist ebenfalls mit der-Spindel 25 gekoppelt und dadurch synchron mit dem Querschlitten 26 verschiebbar. Die Abtastvorrichtung 30 weist an ihrer Unterseite einen Abtastkopf 31 auf. Mit der Bezugsziffer 34 ist eine Schalttafel bezeichnet.

Der Abtastkopf 31 ist stark schematisiert in Hg. 6 dargestellt. In dem Abtastkopf 31 befindet sich ein Photometer 40, das über eine optische Einrichtung 35 einen Teilbereich des Schnittmusters 1 ab-tastet. Die optische Einrichtung 35 ist um eine vertikale Achse in dem Abtastkopf drehbar. Mit der optischen Einrichtung ist eine Lampe 36 verbunden_s welche auf das Schnittmuster 1 einen Lichtfleck richtet, der grosser als

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der abgetastete Teilbereich, ist. Die Lampe 36 ist um die Drehachse der optischen Einrichtung 35 mit dieser schwenkbar. An der optischen Einrichtung 35 befindet sich ferner ein Schlepprad 37» welches ebenfalls mit der optischen Einrichtung 35 um deren Achse schwenkbar ist. Der Drehwinkel der optischen Vorrichtung wird mittels Zahnrädern 38» 39 auf einen' Dreimelder 41 übertragen. Die Bewegungsrichtung des Abtastkopfes 31 ist durch den Pfeil angedeutet.

In SIg. 7 ist ein Teil der Linie 5 vergrössert dargestellt. Der von der Lampe 36 des Abtastkopfes auf das Schnittmuster gerichtete Lichtfleck ist mit 14 bezeichnet. Der von der optischen Einrichtung 35 und dem Photometer 40 abgetastete Teilbereich ist mit 15 bezeichnet. Die eine Hälfte des beleuchteten Teilbereiches 15 befindet sich auf der Linie 5» die andere Hälfte auf dem Schnittmustergrund 1. Da die Linie 5 dankler als der Schnittmustergrund 1 ist, wird von der auf der Linie 5 befindlichen Hälfte des Teilbereiches 15 weniger Licht reflektiert als von der auf dem Schnittmustergrund 1 befindlichen Hälfte. Das Photometer 40 misst jedoch die Gesamtheit des von beiden Hälften des Teilbereiches 15 reflektierten Lichtes. Das bedeutet, dass von dem Teilbereich 15 mehr Licht reflektiert wird, wenn sich der Teilbereich 15 in 3?ig. 7 nach links bewegt; wenn sich der Teilbereich 15 dagegen nach rechts bewegt, so wird weniger Licht reflektiert. Demnach ist die von dem Photometer 40 gemessene Intensität des reflektierten Lichtes ein Mass für die Abweichung des abgetasteten Teilbereiches 15 von dem linken Eand der Linie 5 iB· £lg· 7· Die Intensität kann demnach in bekannter Weise zur Lenkung des Abtastkopfes 31 derart verwendet werden₅ dass dieser sich stets nach dem betreffenden Hand der Linie 5 orientiertφ

In Fig. 5 ist durch gestrichelte Linien schematisch angedeutet, wo die von dem Abtastkopf y\ ermittelten Informationen "Drehwinkel" und "reflektierte Lichtintensität " verwertet werden. Beide Informationen werden einer Auswerteeinrichtung 33 zugeführt, die den Quer- und Längsantrielb 24 steuert« Der Drehwin-

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kel dient dabei dazu, zwischen der Querrichtung und der Längsrichtung des Antriebes und den beiden Koordinaten des Schnittmusters eine Zuordnung herzustellen. Ausserdem wird der Drehwinkel den Motor 29 zur Einstellung des Schnittwinkel-' des Messers 27 zugeführt. Die in Ifig. 5 schematisch dargestellte Anordnung fährt mit dem Abtastkopf 5.I automatisch entlang der Linie 5· Dementsprechend schneidet auch das Messer 2? die entsprechenden Teilstücke, aus den Stoff lagen aus.

Wie bereits erwähnt, orientiert sich der Abtastkopf gemäss· Fig. 6 nur an einem Rand der Linie 5· Diese Art der/Abtastung ist geeignet, um der Linie 5 gemäss Fig. 2 zu folgen. Das bedeutet, dass diese Abtastung auch bei Schnittmustern "verwendet werden kann, bei denen zwei Linienabschnitte deckungsgleich verlaufen. Um jedoch zu gewährleisten, dass der abgetastete Teilbereich 15 (^ig· 7) stets mit der einen Hälfte auf der Linie 5 und mit der anderen Hälfte auf dem Schnittgrund 1 geführt werden kann, muss die Linie 5 iia Bereich der deckungsgleich verlaufenden Abschnitte so geführt sein, dass der Linienrand, an dem sich der Abtastkopf orientiert, bei beiden Linienabschnitten jeweils auf der von dem jeweils anderen Linienabschnitt· abgewandten Linienseite liegt. Das bedeutet beispielsweise im Falle von Mg. 2, dass bei dem Linienabschnitt 6 der erwähnte Linienrand links und bei dem Linienabschnitt 7 der erwähnte Linienrand rechts liegt'. Wenn man sich dagegen vorstellt, dass man sich mit dem Abtastkopf mitbewegt, so liegt der erwähnte Linienrand natürlich bei beiden Linienabshhnitten 6 und 7 auf der gleichen Seite, nämlich links. Da der Abtastkopf 31 und ebenso andersartige Sensoren scharfe E cken nicht durchfahren können, ist es ausserdem erforderlich, dass die Linie 5 in Fig. 2 so geführt ist, dass sich der später abgetastete Linienabschnitt 7 dem früher abgetasteten Linienabschnitt 6 unter einem abnehmenden spitzen Winkel nähert, bis der später abgetastete Linienabschnitt 7 den früher abgetasteten Linienabschnitt 6 schliesslich tangiert. Aus dem gleichen Grunde sind auch die Ecken der ctTeilstücke 2, 3» 4- in Fig. 2 abgerundet.

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Um die Linie 5 des Schnittmusters gemäss Fig. 4 abzutasten, wird ein Verfahren gemäss Fig· 8 angewendet. Für dieses Verfahren wird der in Fig. 6 dargestellte Abtastkopf 31 so modifiziert, dass statt des einen Photometers 40 mit der entsprechenden optischen Einrichtung 35 zwei nebeneinander liegende Photometer mit entsprechenden optischen Einrichtungen vorgesehen sind. In Fig. 8 ist dementsprechend der von der Lampe 36 auf das Schnittmuster geworfene Lichtfleck mit 16 und die beiden abgetasteten Teilbereiche mit 17 und 18 bezeichnet. Die Auswertung des von den beiden Teilbereichen 17 und 18 erfolgt Je separat. Zur Lenkung des Abtastkopfes 31 werden die beiden gemessenen Lichtintensitäten miteinander verglichen. Wenn die beiden Intensitäten gleich sind, so verläuft die Abtastvorrichtung 3*1 ia. der Mitte der Linie 5· Sind die Lichtintensitäten ungleich, so wird der Abtastkopf so gelenkt, dass die Insitäten. wieder gleich sind. Der Drehwinkel wird auch hier wieder über das Schlepprad 37 ermittelt.

Die in Fig. 8 angedeutete Abtastunghat den Vorteil, dass es nur auf die relativen Verhältnisse der von den beiden Teilbereichen 17, 18 reflektierten Lichtintensitäten ankommt. Dadurch ist es möglich, mit dem Abtastkopf 31 auch eine Linienkreuzung zu überfahren, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Um eine störungsfreie Abtastung zu gewährleisten, sollten die Kreuzungswinkel etwa 90° betragen.

P at ent ansprü ehe:

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Claims

Pat ent anspräche

1. Verfahren zum selbsttätigen Zuschneiden von Stoffteilen aus einer Stoffbahn entsprechend einem aus Teilstücken bestehenden Schnittmuster, bei dem das Schnittmuster durch eine ununterb'rockene Linie vorgegebener Breite marktiert und die Linie automatisch von einer Sensorvorrichtung abgetastet wird, welche auf den Unterschied zwischen der Linie und dem Schnittmustergrund anspricht, und bei dem einen Schneidwerkzeug mit Hilfe einer Steuervorrichtung eine entsprechende Schneidbewegung erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Linienabschnitte, welche zwischen zwei Teilstücken des Schnittmusters verlaufen, so geführt sind, dass sie zumindest an einer Stelle deckungsgleich verlaufen oder einander kreuzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung beispielsweise durch Photoabtastung an einem Hand der Linie entlang geführt wird, wobei sie sich- an diesem Rand der Linie orientiert, und dass die Linienabschnitte zwischen zwei Teilstücken des Schnittmusters derart zur Deckung gebracht werden, dass sich der später abgetastete Linienabschnitt dem früher abgetasteten Linienabschnitt unter einem abnehmenden spitzen Winkel nähert-, bis der später abgetastete Linienabschnitt den früher abgetasteten Linienabschnitt schliesslich tangiert, wobei derjenige Linienrand, an dem sich die Sensorvorrichtung orientiert, bei beiden Linienabschnitten jeweils auf der von dem jeweils anderen Linienabschnitte abgewandten Linienseite liegt.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linie gegenüber dem Schnittmustergrund mit einer dunkelren/helleren Färbung ausgeführt wird, dass auf den abzutastenden 'Rand der Linie ein Lichtfleck gerichtet wird, der sowohl einen entsprechenden Bereich der Linie als auch

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einen entsprechenden danebenliegenden Bereich des Schnitt-, mustergrundes beleuchtet, und dass das Licht, welches von einem durch den Lichtfleck beleuchteten und bei der Abtastung mitbewegten Teilbereichen reflektiert wird, nach seiner Intensität ausgewertet wird, derart, dass die fortschreitende Abtastung in Eichtung auf die Linie/ von der Linie weg gelenkt wird, wenn sich die Lichtintensität vergrösser/verkleinert und umgekehrt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung beispielsweise durch Photo abtastung in der Mitte der Linie geführt wird, wobei sie sich an beiden Bändern der Linie orientiert, und dass die Linienabschnitte zwischen zwei Teilstücken des Schnittmusters im Kreuzurtgsbereieh derart gelegt werden, dass der Kreuzungswinkel etwa 90° beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Ecken an Schnittmuster-Teilstücken durch den Kreuzungspunkt einer Schleife in der Linie beschrieben werden, wobei die Schleife von dem Teilstück weggerichtet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 s dadurch gekennzeichnet, dass die Linie gegenüber dem Schnittmustergrund in dunklerer/hellerer Färbung ausgeführt wird, dass zur Photoabtastung auf beide Ränder der Linie mindestens ein Lichtfleck gerichtet wird, der sowohl die Linie in diesem Bereich als auch die entsprechend beidseitig danebenliegenden Bereiciit des Schnittmustergrundes beleuchtet, und dass das Licht, welches von zwei durch den Lichtfleck beleuchteten, je einem der Linienränder zugeordneten und bei der Abtastung mitbewegten Teilbereichen reflektiert wird, sowohl nach seiner Intensität in dem einen Teilbereich als auch nach seiner Intensität in dem anderen Teilbereich ausgewertet wird, derart5 dass die fortschreitende Abtastung nach links gelenkt wird, wenn die Intensität des von dem

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linken Teilbereich reflektierten Lichtes kleiner/grösser als die des von dem rechten Teilbereich reflektierten Lichtes ist und umgekehrt. /

Der Patentanwalt

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