DE2349073A1

DE2349073A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen ausschneiden von werkstuecken nach einer zeichnungsvorlage

Info

Publication number: DE2349073A1
Application number: DE19732349073
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl Phys Boehme; Guenter Hahn; Rolf Jung; Guenter Schumann; Walter Wienen
Original assignee: Messer Griesheim GmbH; Krauss und Reichert GmbH and Co KG
Current assignee: Messer Griesheim GmbH; Krauss und Reichert GmbH and Co KG
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE2349073B2; DE2349073C3

Description

KRAUS, 18® REICHERT .

Pellbach/Stattgart .

MESSER GRIESHFIM GMBH ' . fm 829

6000 - Frankfurt/Main

Kennwort: Geschwindigkeits-Vorlauf -Umschaltung

Erfinder: Wienen, Jung

Böhme, Schumann, Hahn

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Ausschneiden von Werkstücken nach einer Zeichnungsvorlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Ausschneiden von Werkstücken nach einer Zeichnungsvorlage, die die mit einer fotoelektrischen Abtastvorrichtung abzutastende Schnittinformation in Form einer Linie enthält.

Ein Verfahren zum automatischen Ausschneiden, bei dem die Werkstücke Textilstoffe sind, ist bereits aus der deutschen Auslegeschrift 1 460 14O bekannt, wobei mit einer Zeichnungsvorlage gearbeitet wird, bei der die auszuschneidenden Flächen dunkler als die übrigen Flächen sind, so daß die Abtastung der die Schnittinformation enthaltenden Linien nach dem Verfahren der sogenannter Kantenabtastung erfolgt. Bei dem bekannten Verfahren ist ein Abtastorgari in Form einer einzigen Fotozelle in Abtastrichtung vor der Drehachse der Abtastvorrichtung angeordnet und überläuft den Khickpunkt von Innenecken der Schnittmusterschablone, so daß es über einen dunklen Bereich der Schnittmusterschablone gelangt. Die dabei auftretende Änderung des Ausgangssignals des Abtastorgans dient der verzögerten Stillsetzung üer Abtastvorrichtung und zwar derart, daß deren Drehachse über dem Knickpunkt der Innenecke zum Stillstand gelangt,woraufhin dann eine Drehbewegung der Abtastvorrichtung eingeleitet wird, die fort- « gesetzt wird, bis sich das Abtastorgan wieder über der abzutastenden Kante befindet, woraufhin die Abtastvorrichtung ihre Bewegung längs der abzutastenden Kante wieder aufnimmt«

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Das bekannte Verfahren ist in seinen Anwendungsmöglichkeiten beschränkt, da es einerseits nur bei Kantenabtastung einsetzbar ist, während heute in vielen Fällen mit der in verschiedener Hinsicht vorteilhafteren Linienabtastung gearbeitet wird, und andererseits nur die Erfassung von scharfen Knicken der abzutastenden Kante ermöglicht, während bei engen Krümmungen, bei denen an sich ebenfalls eine Verlangsamung des Abtast- und des Schneidvorganges wünschenswert wäre, eine solche Verlangsamung nicht herbeigeführt werden kann. Außerdem bringt das bekannte Verfahren bei hohen Schnittgeschwindigkeiten Schwierigkeiten mit sich, da der Abstand zwischen Abtastorgan und Drehachse der Abtastvorrichtung - nachfolgend als Vorlauf bezeichnet fest vorgegeben ist, so daß für das Abbremsen bis zum Stillstand nur eine vergleichsweise kurze Strecke zur Verfügung steht. Schließlich bietet das bekannte Verfahren auch keine Möglichkeit, eine Verlangsamung des Abtast- und Schneidvorganges auszulösen, welche nicht zu einem Völligen Stillstand der Abtast- und der Schneidvorrichtung führt.

Darüberhinaus ist aus der deutschen kasla^es^hviCz 1 1 ■■■' '.■ -eine Vorrichtung zum fotoelektrischen Abtasten der Linien einer Zeichnungsvorlage bekannt, bei der der Vorlauf veränderbar ist. Dabei wird beim Einstellen von einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit der Vorlauf mitverstellt und zwar derart, daß bei großer Vorschubgeschwindigkeit ein-großer Vorlauf und bei kleiner Vorschubgeschwindigkeit ein kleiner Vorlauf vorhanden ist. Mit dieser bekannten Einrichtung ist es jedoch nicht möglich, bei scharfen Knicken oder bei engen Krümmungen in der abzutastenden Linie automatisch die Vorschubgeschwindigkeit und. damit den Abtast- und Schneidvorgang zu verlangsamen, bzw. nach Umfahren der Krümmung die Vorschubgeschwindigkeit wieder auf den voreingestellten Wert zu erhöhen.

Ferner ist aus dem deutschen Patent 1 5^3 556 eine elektrische Kopiersteuerungsvorrich": ..^ für Bearbeitungsmaschinen bekannt,

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bei der eine Einrichtung zur Korrektur der Vorschubgeschwindig-r keit in Abhängigkeit von der Krümmung des Linienzuges vorgesehen ist, die vom Ausgangssignal des die Linie abtastenden Fotowiderstandes beaufschlagbar ist und wobei das Korrektursignal dem Eingangssignal eines elektrischen Komponentenzerlegers Überlage rbar ist.

Eine Kombination der aus der deutschen Auslegeschrift 1 1Λ7 bekannten Vorrichtung mit"der aus dem deutschen Patent 1 563 bekannten elektrischen Kopiersteuerungsvorrichtung führt theoretisch zu einer Einrichtung, bei der Vorlauf und Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Krümmung des Linienzuges veränderbar sind. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß eine derartige Einrichtung nicht dazu geeignet ist, kleine Krümmungsradien bzw. scharfkantige Ecken eines Linienzuges nachzufahren. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, daß bei einem Herunterregeln der Vorschubgeschwindigkeit von einem Maximalwert (beispielsweise 6 m/min) auf einen relativ niedrigen Wert zum Umfahren der Krümmung (beispielsweise 0,5 m/min) gleichzeitig der Vorlauf verkleinert wird. Diese Vorlaufverkleinerung erfolgt jedoch in einer viel kürzeren Zeit, als das Herunterregeln der Vorschubgeschwindigkeit, da beim Abbremsen der Vorschubgeschwindigkeit die Masse der gesamten Bearbeitungsmaschine sowie die Abbremszeit der Vorschubmotoren mit in den Regelvorgang eingeht. Die Folge ist, daß der kleinste Vorlauf bereits dann erreicht ist, wenn die Geschwindigkeit noch einen relativ hohen Wert (beispielsweise 3 m/min) aufweist; dadurch das Abtastsystem instabil wird und anfängt zu pendeln. Eine optimale Abtastung ist nicht mehr gewährleistet. Diese Schwierigkeiten werden umso größer, je kleiner der Radius der zu umfahrenden Krümmung ist. Auch ein verzögertes Umschalten des Vorlaufes beseitigt diesen Nachteil nicht, da, bedingt durch den relativ großen Bremsweg (bei 6 m/min Vorschubgeschwindigkeit ca. 20 mm Bremsweg) der Abtastkopf bereits über die abzutastende Linie hin?.¹.:" — "-hren ist.

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Bei Krümmungsradien kleiner als 10 mm ist das System völlig instabil.

Insbesondere beim Schneiden von Textilien mittels Trennmesser, Laserstrahl oder dergleichen, sowie beim Plasma- und Laserschneiden von metallischen Werkstücken, Kunststoffen und dergleichen ist es jedoch erforderlich, sehr kleine Krümmungsradien sowie scharfkantige Ecken abzutasten und nachzufahren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine flexiblere Steuerung für die Geschwindigkeit beim Abtasten der die Schnittinformation enthaltenden Linie bzw. beim automatischen Ausschneiden zu schaffen, mittels der auch kleinste Krümmungen nachfahrbar sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in Laufrichtung der Abtastvorrichtung in einem vorgegebenen Abstand vor Punkten, an denen eine Richtungsänderung der Linie eintritt, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert der Richtungsänderung ist, Verzogerungsmarkierungen vorgesehen werden, die beim Abtastvorgang erfaßt werden und zur Auslösung einer vorgegebenen Verlangsamung des Abtast- und des Schneidvprganges auswertbar sind. Die Verzögerungsmarkierungen sind dabei bevorzugt vorteilhaft in einem Abstand von den Richtungsänderungspunkten angeordnet, welcher etwas größer ist als der Weg, den die Vorschubmotoren in der Abbremszeit von einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit (beispielsweise 6 m/min) auf eine reduzierte Vorschubgeschwindigkeit (beispielsweise 0,5 m/min) zurücklegen (beispielsweise 18 mm). Durch die Verzögerungsmarkierungen wird ein Steuerimpuls ausgelöst, welcher die Vorschubgeschwindigkeit auf die reduzierte Vorschubgeschwindigkeit zum Umfahren der Krümmung umschaltet. Gleichzeitig wird ein Zeitglied in Gang gesetzt, welches,nachdem die reduzierte Vorschubgeschwindigkeit erreicht ist, den Vorlauf von einem größeren Wert auf den erforderlichen kleineren

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Wert umschaltet. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß in jedem Fall" vor Erreichen der zu umfahrenden Krümmung die reduzierte Vorschubgeschwindigkeit vorhanden ist und erst dann eine Vorlaufverstellung erfolgt. Durch die Markierungen wird somit erreicht, daß die Bremszeit der Motoren bereits beim Einleiten des Verzögerungsvorganges berücksichtigt ist und keinen Einfluß mehr während des Verzögerungsvorganges ausübt. Die Erfindung ermöglicht,kleinste Krümmungen und scharfe Ecken zu umfahren.. Das Abtastsystem bleibt während des gesamten Abtastvorganges stabil.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß nach Punkten, an denen eine Richtungsänderung der Linie eingetreten ist, Beschleunigungsmarkierungen vorgesehen werden, die beim Abtastvorgang erfaßbar und zur Auslösung einer vorgebbaren Beschleunigung des Abtast- und Schneidvorganges auswertbar sind. Durch diese Markierungen wird vorteilhaft erreicht, daß nach Umfahren der Krümmung Vorlauf und Vorschub-, geschwindigkeit wieder auf die ursprünglichen Werte umgeschaltet werden. Bevorzugs sind die Beschleunigungsmarkierungen unmittelbar hinter (wenige mm) der Krümmung angeordnet.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Verzögerungs- bzw. Beschleunigungs-Markierungen in vorgegebenem seitlichem Abstand von der Linie vorgesehen werden und eine Länge aufweisen, die größer als die Breite der abzutastenden Linie ist.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß nur dann ein Signal zur Verzögerung bzw. Beschleunigung abgegeben wird, wenn die gesamte Länge der Markierungen abgetastet wird. Es ist somit vorteilhaft möglich, auch sich rechtwinklig kreuzende Linien abzutasten.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich ferner eine Einrichtung besonders bewährt, welche dadurch

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gekennzeichnet ist, daß die Abtastvorrichtung mindestens ein gusätzliches Abtastorgan zum Erfassen der Verzögerungs- bzw. gesehleunigungsmarkierungen besitzt, sowie Steuervorrichtungen, gie beim Erfassen einer der Markierungen durch das zusätzliche Abtastorgan eine Verlangsamung bzw. Beschleunigung des Abtast- und des- Schneidvorganges einleiten. Bevorzugt weist dabei die Abtastvorrichtung einen um eine Schwenkachse drehbaren Abtastkopf auf, in dem in Abtastrichtung gesehen hintereinander und gegenüber der Schwenkachse vorversetzt zwei Differentialfotozellen angeordnet sind und in dem ferner, vorzugsweise neben den Potowiderständen der ersten Differentialfotozelle mindestens ein Signalfotowiderstand zur Markierungserfassung vorgesehen ist,

Eine besonders vorteilhafte Steuervorrichtung weist ein erstes Zeitglied auf, durch welches die Vorschubmotoren auf eine reduzierte Vorschub-geschwindigkeit umschaltbar sind und ferner ein zweites Zeitglied, durch welches nach Abbremsen der Vorschubmotoren der Vorlauf auf einen kleineren Wert umschaltbar ist.

Sind Beschleunigungsmarkierungen vorgesehen, so ist vorteilhaft ein drittes Zeitglied vorgesehen, durch welches Vorschubgeschwindigkeit und Vorlauf von den reduzierten Werten wieder auf die Anfangswerte umschaltbar sind. Die Zeitglieder sind dabei vorteilhaft als monostabile Multivibratoren ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, in denen u.a. zwei besonders vorteilhafte, erfindungsgemäße Vorrichtungen veranschaulicht sind, sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung näher erläutert.

Es veranschaulicht:

Fig. 1 - ein Blockschaltbild einer fotoelektrischen Kopiersteuer ungs vorrichtung

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Fig. 2 - ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäSen Verfahrens

Fig. 3 - ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen Steuervorrichtung

Fig. 4 - einen Ausschnitt aus einer Zeichnungsvorlage (Schnittmustervorlage).

In Fig. 1 ist ein fotoelektrischer Abtastkopf mit 10 bezeichnet, welcher Steuersignale,, die die Relativstellung des Abtastkopfes 10 gegenüber der abzutastenden Linie kennzeichnen und welche über die Leitungen 11 einer Verstärkerstufe 12 zugeführt werden. Der Aufbau des Abtastkopfes 10 ist nicht näher dargestellt, da er für die Erfindung.unwesentlich ist.

Der Abtastkopf 10 ist in bekannter Weise mechanisch m£t einem Nachdrehmotor 13 gekoppelt, welcher den Abtastkopf ΙΟ/und das mit ihm verbundene Werkzeug (Trennmesser, Laser, Plasma- oder Autogenschneidbrenner oder dergleichen) entsprechend den gelieferten Steuersignalen, die dem Motor 13 vom Verstärker 12 über Leitungen 14 zugeführt werden, jeweils in die sich ändernde Richtung der Tangente an den abzutastenden Linienzug dreht. Der Nachdrehmotor 13 ist ferner mechanisch mit einem Drehmelder (Resolver) 15 verbunden, der eine Zerlegung der Verstellbewegung des Motors 13 in eine X- und eine Y.-Komponente bewirkt. Durch die Ausgangssignale des Resolvers 15 werden die beiden Koordinatenmotore (Vorschubmotore) 16 bzw. 17 gesteuert.

Der Abtastkopf 10 ist um eine Schwenkachse 18 drehbar und weist in Abtastrichtung 19 gesehen, hintereinander und gegenüber der Schwenkachse 18 vorversetzt zwei Differentialfotozellen auf, . die je aus zwei Fotowiderständen 20, 21 bzw. 22, 23 aufgebaut sind, deren Abstand voneinander geringer ist als die Strichbreire der abzutastender, „^nie der Zeichnun^svorla;·;·--. Der Signalfotowiderstand 24 bzw. die Signalfotowiderstände 24 und 25

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+/ gegebenenfalls

sind mit Steuervorrichtungen verbunden, die in den ?ig. 2 und 3 näher dargestellt sind.

Die Steuervorrichtung gemäß Fig. 2 besteht aus einem mit dem Signalfotowiderstand 24 verbundenen Verstärker 26, dem ein erstes Zeitglied (monostabiler Multivibrator) 27 nachgeschaltet ist. Der Ausgang 28 des Multivibrators 27 ist über eine Leitung 29_mit einem Transistorschalter 30 verbunden, welcher im Kollektor zweig 31 eine Relaisspule 32 aufweist, deren Schaltkontakt 33 in der in Fig. 1 veranschaulichten Versorgun&seinrichtung 34 für den Resolver 15 liegt und zur Geschwind!gkeitsumsehaltung dient. Weiterhin ist der Ausgang 28 über eine sich aufzweigende Leitung 35 mit einem zweiten Zeitglied (monostabiler Multivibrator) 36 (Leitung 35a) sowie einem UND-Glied 37 (Leitung 35b) verbunden. Das UND-Glied 37 steht dabei ferner über die Leitung 38 mit dem Nichtausgang 39 des Multivibrators 36 in Verbindung. Dem UND-Glied 37 ist ein Transistorschalter 40 nachgeschaltet, in dessen Kollektor zweig 41 eine Relaisspule 42 liegt, deren Schaltkontakte 43a und 43b zur Umschaltung von der ersten Differentialfotozelle auf die zweite dienen (she. Fig. 1).

Die Steuervorrichtung gemäß Fig. 3 besteht aus je einem, den Signalfotowiderständen 24 und 25 zugeordnetem Verstärker 44 bzw. 45, deren Ausgänge mit einem ersten UND-Glied 46 verbunden sind. Der Ausgang 47 des UND-Gliedes 46 ist über eine Leitung 48 mit einem ersten Zeitglied (monostabiler Multivibrator) 49 verbunden, dessen Ausgang 50 mit einem Transistorschalter 51 mit im Kollektorkreis 52 angeordneter Relaisspule 53 verbunden ist. Der Spule 53 ist der in Fig. 1 mit 33 bezeichnete Schaltkontakt zugeordnet.

Weiterhin ist der Ausgang 47 des ersten UND-Gliedes 46 über eine sich aufzweigende Leitung 54 mit einem dritten Zeitglied (monostabiler Multivibrator) 55 (Leitung 54a) und mit einem zweiten UND-Glied 56 (Leitung 54b) verbunden.

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Der zweite Eingang des UND-Gliedes 56 steht mit dem Nicht-Ausgang 57 des Multivibrators 55 in Verbindung. Dem UND-Glied 56 ist ein Transistorschalter 58 nachgeschaltet, dessen Relaisspule 59 zur Betätigung eines parallel zum ersten Transistorschalter 51 angeordneten Schaltkontaktes 6O dient.

An den Kollektorkreis 52 des ersten Transistorschalters 5I ist eine sich aufzweigende Leitung 6l angeschlossen, die einerseits mit einem zweiten Zeitgliqd (monostabiler Multivibrator) 62 (Leitung 6la) und andererseits mit einem dritten UND-Glied 63 (Leitung 6lb) in Verbindung steht. Der andere Eingang des UND-Gliedes 63 steht mit dem Nichtausgang des Multivibrators 62 in Verbindung.

Dem UND-Glied 63 ist ein Transistorschalter 64 nachgeordnet, in dessen Kollektorkreis 65 eine die Schaltkontakte 43a und 43b (Fig. 1) betätigende Spule 66 vorgesehen ist.

Die Funktionsweise der oben beschriebenen Vorrichtungen (gemäß Fig* 2 und 3) wird anhand der Fig. 4 erläutert, in der eine teilweise dargestellte Zeichnungsvorlage veranschaulicht ist.

Die abzutastende Linie bzw. die beiden abzutastenden Linienstücke sind in Fig. 4 mit 70 bezeichnet. In der Fig. 4 ist ferner der Abtastkopf 10 der Abtastvorrichtung angedeutet-, welcher die Differentialfotozellen 20, 21 bzw. 22, 23 besitzt sowie ein ' zusätzliches Abtastorgan in Form der Signalfotowiderstände 24, 25. Während die Fotowiderstände 20, 21, 22, 23 der Differentialfotozellen eng an der Linie 70 anliegen bzw. diese teilweise überdecken, hat der Signalfotowiderstand 24 bzw. 25 einen vorgegebenen Abstand von der Linie 70 und zwar vorzugsweise einen Abstand von etwa 2 bis 4 mm. Im gleichen seitlichen Abstand von der Linie 70 sind nun gemäß der Erfindung Verzögerungsmarkierungen 71 vorgesehen. Die Verzögerungsmarkierungen 71 befinden sich in der durch Pfeile längs der Linie 70 angedeuteten Laufrichtung der Abtastvorrichtung jeweils in einem vorgegebenen

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Abstand vor Punkten, an denen eine Richtungsänderung vorgegebener Größe der Linie 7 C erreicht wird. Diese Punkte sind bei dem gezeigten. Beispiel sämtlich die Khickpunkte von rechtwinkligen Ecken und der Abstand der Verzögerungsmarkierungen 71 von diesen Ecken beträgt etwa 20 mm.

Bei Verwendung des in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispieles wird nun beim Erfassen einer Verzögerungsmarkierung 71 durch den Signalfotowiderstand 24 ein Signal erzeugt, welches den Multivibrator 27 ansteuert, so daß dieser für eine an dem Widerstand 72 einstellbare Zeit t^ ein Signal L abgibt. Das Signal L steuert den Transistorschalter JO durch, wodurch die Spule 32 erregt und der Kontakt 33 in Position I geschaltet wird. Somit wird der Widerstand 75 im Resolverversorgungskreis zugeschaltet, die Resolverversorgungsspannung kleiner und damit die Vorschubgeschwindigkeit der Motore verringert. Die Größe der Geschwindigkeitsreduzierung ist an dem Widerstand 73 einstellbar.

Gleichzeitig wird das Signal L über die Leitung 35a dem zweiten monostabilen Multivibrator 36 zugeführt, welcher nach einer mittels Widerstand 75 einstellbaren Zeit tp nicht leitend wird und dann ein Signal L₁ abgibt. Die Zeit tp ist so eingestellt, daß das Signal L, erst dann entsteht, wenn die Vorschubgeschwindigkeit den eingestellten reduzierten Wert aufweist. Die Signale L und L₁ werden dem UND-Glied 37 zugeführt, öffnen dieses und bewirken ein Durchsteuern des Transistorschalters 40. Dadurch wird die Spule 42 erregt und der Kontakt 4^a geöffnet und der Kontakt 43 b geschlossen. Es ist somit nicht mehr die erste Differentialfotozelle 20, 21 mit großem Vorlauf V, (ca. 6 mm), sondern die.zweite Differentialfotozelle 22, 23 mit kleinem Vorlauf Vp (ca. 0,5 mm) für die Abtastung der Linie 70 maßgebend.

Die Ecke wird nun mit reduzierter Geschwindigkeit und kleinem Vorlauf umfahren. Nach ..biauf der Zeit t,, die so eingestellt

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'wird, daß gewährleistet ist, daß der Abtastkopf die Ecke mit verminderten Werten umfährt, wird das Signal L Null. Dadurch werden beide Transistorschalter 30 und 40 gesperrt und der Kontakt 33 in Position II angeschaltet, der Kontakt 43a geschlossen sowie der Kontakt 43b geöffnet. Die ursprünglich hohe Vorschubgeschwindigkeit sowie der große Vorlauf sind wie-"der wirksam.

gleichzeitig

Befm AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird/von beiden Signalfotowiderständen 24 und 25 die seitlich der Linie 70 angeordneten Verzögerungsmarkierung 71 erfaßt und über das erste UND-Glied 46 dem ersten monostabilen Multivibrator 49 ein Signal L zugeführt. Dabei ist bevorzugt die Länge der Verzögerungsmarkierung 71 größer als die Strichstärke der Linie 70. Dies hat den Vorteil, daß sich rechtwinklich kreuzende Linienstücke 70 überfahren werden können. Weiterhin ist von Vorteil, daß aufgrund der zwei Signalfotowiderstände 24, 25 und des UND-Gliedes 46 dann kein Signal abgegeben wird, wenn nur einer der Signalfotowiderstände beleuchtet wird, beispielsweise durch eine nahe der Linie 70 liegende zwei te Linie 70a.

Durch das UND-Glied wird der Multivibrator 49 angesteuert, so daß dieser für eine an dem Widerstand 76 einstellbare Zeit t, (10 m/sec) ein Signal L abgibt. Das Signal L steuert den Transistorschalter 51 durch, wodurch die Spule 53 erregt und in Selbsthaltung geht (über Kontakt 60 und durch Spule 53 geschlossenen Kontakt 60a), sowie der Kontakt 33 in Position I umgeschaltet wird. Dadurch wird wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Vorschubgeschwindigkeit reduziert.

Gleichzeitig wird vom Kollektorl^reis 52 des Transistorschalters 51 ein Signal L₁ über die Leitung 6la dem monostabilen Multivibrator 62 zugeführt, welcher nach einer mittels Widerstand 78 einstellbaren Zeit t_g nichtleitend wird und dann am Nichtausgang ein Signal L₂ abgibt. Die Zeit tp ist so eingestellt, aai3 aas Signal Lp e.st dann entsteht, wenn die Vorschubgeschwindigkeit den eingestellten, reduzierten Wert

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aufweist. Die Signale Lj und L₂ werden dem UND-Glied 63 zugeführt und bewirken ein Lnirehsteuern des Transistorschalters Dadurch wird die Spule 66 erregt, der Kontakt 43a geöffnet, der Kontakt 43b geschlossen und so der Vorlauf umgeschaltet. Die Ecke wird nun mit reduzierter Geschwindigkeit und kleinem Vorlauf umfahren. Bei Erreichen der Beschleunigungsmarkierung 71a wird über das UND-Glied 46 dem zweiten monostabilen Multivibrator 55 ein Signal L-, zugeführt und gleichzeitig dieses Signal auf den einen Eingang eines zweiten UND-Gliedes gegeben. Nach einer am Widerstand 79 einstellbaren Zeit t-, wird der Multivibrator 55 nichtleitend und gibt ein Signal Ln ab. Dabei ist die Zeit t, so eingestellt, daß sie kürzer ist als die Zeit, in welcher aufgrund einer vorgegebenen Länge der Beschleunigungsmarkierung 71a ein Signal L-, erzeugt wird. Durch die Signale L-, und Lh wird das zweite UND-Glied 56 leitend, der Transistorschalter 58 durchgesteuert, die Spule 59 erregt und der Kontakt 60 geöffnet.

Dadurch wird das Signal L₁ Null und durch die entregte Relaisspule 66 der Kontakt 43a geschlossen und der Kontakt 43b geöffnet und der Vorlauf wieder auf den großen Wert umgeschaltet. Ferner wird die Selbsthaltung der Relaisspule 53 aufgehoben, durch die entregte Spule 53 der Kontakt 33 in Position II umgeschaltet und die Geschwindigkeit wieder erhöht. Dabei ist nun,um eine einwandfreie Funktion der Steuerung gemäß Fig. 3 zu gewährleisten, die Länge der Beschleunigungsmarkierung größer als die der Verzögerungsmarkierung.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wird man beim Erfassen einer Verzögerungsmarkierung 7I durch den Signalfotowiderstand 24 bzw. 25 vorzugsweise eine solche Verlangsamung des Abtast- und Schneidvorganges herbeiführen, daß am Knickpunkt der rechtwinkligen Ecken eine Minimalgeschwindigkeit der Abtast- und der Schneidvorrichtung herbeigeführt wird.

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Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 wird das Ausgangssignal des SignalfotowiderStandes 24 bzw. 25 beim Überlaufen einer Verzögerungsmarkierung 71 einem Zeitglied zugeführt, welches sofort oder mit einer gewissen Verzögerung eine Verlangsamung des Abtast- und des Schneidvorganges einleitet und welches zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach Einleitung der Verlangsamung wieder auf die Normalgeschwindigkeit zurückschaltet. Gegebenenfalls können auch mehrere Zeitglieder vorgesehen sein, wobei sich insbesondere die Möglichkeit ergibt, mit Hilfe mehrerer, in Abtastrichtung hintereinander liegender Verzögerungsmarkierungen eine stufenweise Verlangsamung des Abtast- und Schneidvorganges herbeizuführen und dann unter Steuerung durch die Zeitglieder "gegebenenfalls schrittweise wieder zu der ursprünglichen Geschwindigkeit zurückzugehen. Ein unterschiedlicher zeitlicher Ablauf der Verlangsamung des Abtast- und des Schneidvorganges kann ferner dadurch herbeigeführt werden, daß weitere Abtastorgane vorgesehen werden, die auf andere, an entsprechender Stelle vorgesehene Verzögerungsmarkierungen ansprechen. Es ist ferner vorteilhaft möglich, die Vorschubgeschwindigkeit mittels eines linearen Funktionsgenerators nach einer vorgegebenen Funktion (Kurve) abzusenken bzw. wieder zu erhöhen.

Obwohl die Erfindung vorstehend in Verbindung mit dem Verfahren der Linienabtastung erläutert wurde, versteht es sich, daß die Erfindung auch beim Arbeiten nach dem sogenannten Kontrastverfahren vorteilhaft einsetzbar ist, wo eine Kantenabtastung durchgeführt wird. Bei der Kantenabtastung arbeitet man im allgemeinen mit einer Schnittmusterschablone, bei der die auszuschneidenden Teile dunkler sind als die angrenzenden Teile oder umgekehrt. Bei entsprechender Strichstärke kann eine Kantenabtastung aber auch bei einer Schnittmusterschablone durchgeführt werden, die nur Strichlinien aufweist, wobei die Abtastung dann längs der Strichkante erfolgt.

Schließlich soll auch r..-;n auf die Möglichkeit hingewiesen v/erden, die Verzögerungsmarkierungen unmittelbar auf der abzutastenden Linie oder.Kante vorzusehen.

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Darüberhinaus ist es selbstverständlich möglich, anstelle der mechanischen Bauteile (Relais).elektronische Bauelemente einzusetzen.

²¹ *⁹·¹⁹⁷³ ORIGINAL ,„o_:-CT-D

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Claims

- 15 Patentansprüche

(l.J Verfahren zum automatischen Ausschneiden von Werkstücken, nach einer Zeichriungsvorlage, die die mit einer Abtastvorrichtung abzutastenden Schnittinformationen in Form einer Linie enthält, dadurch gekennzeichnet,' daß in Laufrichtung der Abtastvorrichtung (10) in einem vorgegebenen Abstand vor Punkten, an denen eine Richtungsänderung der Linie (70) eintritt, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert der Richtungsänderung ist, Verzögerungsmarkierungen (71) vorgesehen werden, die beim Abtastvorgang erfaßbar und zur Auslösung einer vorgebbaren Verlangsamung des Abtast- und Schneidvorganges auswertbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Punkten, an denen eine Richtungsänderung der Linie (70) eingetreten ist, Beschleunigungsmarkierungen (71a) vorgesehen werden, die beim Abtastvorgang erfaßbar und zur Auslösung einer vorgebbaren Beschleunigung des Abtast- und Schneidvorgahges auswertbar sind. ■

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- bzw. die Beschleunigungsmarkierungen (71, 71a) in vorgegebenem seitlichem Abstand von der Linie (70) vorgesehen·werden.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (10) mindestens ein zusätzliches Abtastorgan (24, 25) zum Erfassen der Verzögerungs- bzw. Beschleunigungsmarkierungen (71, 71a) besitzt, sowie Steuerungsvorrichtungen, die beim Erfassen einer der Markierungen 071* 71a) durch das zusätzliche Abtastorgan (24, 25) eine Verlangsarr.unrr b~*.·,·. B^schleⁱ-:ni-~"^>~~ des Abtast- urr^ des Schneidvorganges einleiten.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (10) .einen um eine Schwenkachse (l8) drehbaren Abtastkopf (10) aufweist, in dem in Abtastrichtung (19) gesehen hintereinander und gegenüber der Schwenkachse (18) vorversetzt zwei Differentialfotozellen (20, bzw.- 22, 23) angeordnet sind und in dem ferner, vorzugsweise neben den Fotowiderständen (20, 21) der ersten Differentialfotozelle (20, 21) mindestens ein Signalfoto-

~ widerstand (24, 25) zur Markierungserfassung vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ein erstes Zeitglied (27, 49) aufweist, durch welches die Vorschubmotoren (l6, 17) auf eine reduzierte Vorschubgeschwihdigkeit umschaltbar sind und ferner ein zweites Zeitglied (36, 62) besitzt, durch welches nach Abbremsen der Vorschubmotoren (l6, I7) der Vorlauf von einem kleinen Wert umschaltbar ist.

7. Einrichtung nach Anspurch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Zeitglied (55) vorgesehen ist, durch welches Vorschubgeschwindigkeit und Vorlauf von den reduzierten Werten wieder auf die Anfangswerte umschaltbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder (27, 36, 49, 55, 62) als monostabile Multivibratoren ausgebildet sind.

9. Zeichnungsvorlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und zur Verwendung in einer Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie längs ihrer, die Schnittinformation enthaltenden Linie (70) in einem vorgegebenen Abstand vor Punkten, an denen eine Richtungsänderung der Linie eintritt, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert der Richtungsänderung ist, Verzögerungsir*arkierungen (7I) und gegebenen-

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falls Beschleunigungsmarkierungen (71a) aufweist.

10. Zeichnungsvorlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- und die Beschleunigungsmarkierungen (71 bzw. 71a) eine Länge aufweisen, die größer ist als die Breite der abzutastenden Linie (70).

11. Zeichnungsvorlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Läi^ge der Beschleunigungsmarkierungen (71a) größer ist als die Länge der Verzögerungsmarkierungen (71).

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