專利名稱：用于加工裁剪材料的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于優(yōu)化加工裁剪材料。如紡織物、皮革、工業(yè)織物等的方法，尤其是在自動裁剪工序前、在考慮到裁剪材料尤其是大面積的裁剪材料的表面上可能出現的疵點等情況下用于交錯放置裁剪圖樣的方法，其中裁剪圖樣作為輪廓在形成后被存儲在一個計算機的CAD系統或類似系統中并由那兒被取出，借助于控制裝置可在裁剪材料上進行定位并可將最后的定位傳送給裁剪裝置。
譬如，每種皮革面料需根據制作真皮產品(鞋，包，軟墊，家具、衣服等)的樣模裁剪，這種皮革面料是具有不同質量區(qū)域、疵點、結塊及顏色偏差的單張件。同樣地這適用于紡織物，尤其是具有圖案的紡織物。
迄今，裁剪圖樣通常是以模壓鐵或模板的形式由手工這樣地放置在皮革面料或類似材料上的，即在考慮到所有材料特性(疵點、色差、厚塊)等的情況下，盡可能保證材料的充分利用。然后或是由手持拉刀對圖樣進行裁剪或是在采用模壓鐵的情況下進行沖壓，但在這種工作中不能采用自動裁剪裝置，尤其是所謂的切割機(cutter)。
為了進行這種預加工，以達到所需的質量及材料的優(yōu)化利用，在這種情況下工作精力及所需時間的大部分用在繁重的手工作業(yè)上。譬如說，放置模板及壓摸鐵，沖模，用拉刀切割是非常耗費工作精力及低效的。但是模壓鐵的使用僅在長的模型周期能作到盡可能長時間使用同樣的模壓鐵時才有意義，因為它是非常昂貴的。每年用于制作及保養(yǎng)這種工具所需的經濟費用高達250，000馬克，因而可以看到它不是在短的模型周期的情況下使用的。此外，模壓鐵的操作既費時又特別費力。工作沉積物及對人體健康的損害是使用這種工具操作帶來的副作用。
由OE-PSE33746B(EP0165890)公開了一種在用于圖形和/或裁剪物的襯底上交替地布置裁剪圖樣的方法及裝置，其中在一個工作存儲器中存儲各種待裁剪模型等的座標，并在一個監(jiān)視器上顯示出來，由它并借助于一個電視投影裝置將圖樣投影在襯底上的待裁剪材料上。這種模型可以通過電視投影裝置及通過一個與計算機相連接的控制裝置在監(jiān)視器上移動，直到達到其最終位置為止，這些都在顯示器上顯示出來。如果輪廓的交錯放置結束，則啟動切削工序。
這種方法特別適用于小的模型，也即小的圖樣，因為它受到監(jiān)視器顯象管尺寸的限制。放大是不可能的，因為電視投影器的行分辨率將會導致到更加的不清晰。由此會使皮革面料或類似材料上的剪裁圖樣輪廓不能被辨認。
另一種用于優(yōu)化材料裁剪的方法及裝置由DE-PS3627110所公開，它同樣使用一個計算機及一個監(jiān)視器來顯示待裁剪的輪廓，其中待裁剪的輪廓相對于待裁剪材料上的疵點進行定位，并由一個強光的電子投影裝置以相對于監(jiān)視器圖象放大了的原始尺寸將圖樣投影在裁剪材料上，在定位后，計算能得到的裁料的整個面積并將其換算成與整個待裁剪材料面積的比例。只有當該比例達到一定的利用率時才進行自動裁剪。
這種優(yōu)化材料裁剪的解決方案具有一些缺點。在這里也要由監(jiān)視器圖象進行電視投影，其中也可以用激光掃描系統來取代強光的電子投影器，但是這也有不少缺點，其后果是機械掃描系統的轉向速度小等。最后需要操作人員在監(jiān)視器及工作平面之間交替地來回作業(yè)，并在顯象管上進行裁剪圖樣的交錯布置，這就是說，皮革面料等的形狀及特性狀態(tài)必須能在監(jiān)視器上被完整的看到，但這一點不能被完全實現。此外在這種方法中限定了不能被超越的固定容差限度。同時也需要很高的裝置成本。
這種作業(yè)然而在現在還未被人們有實質性改善及有效地解決，因為至今還未能作到同時地進行在皮革面料等上的圖樣投影及對其質量的評價，但這是必不可少的。至今還沒有一種公知的系統能作到使操作人員直接地在裁剪材料旁工作。
以下是本發(fā)明。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于加工皮革及織物，如紡織物及工業(yè)織物的方法，以及實施該方法的裝置，借助于它尤其為皮革加工工業(yè)提供了輔助手段，并可以節(jié)省模壓鐵及壓縮空氣加壓機，以及有可能利用自動裁剪來取代手工裁剪工序。
本發(fā)明提供了一種優(yōu)化加工裁剪材料，如紡織物，皮革，工業(yè)織物或類似材料的方法，尤其是在自動裁剪工序前、在考慮到裁剪材料尤其是大面積的裁剪材料表面上可能出現的疵點等的情況下用于交錯放置裁剪圖樣的方法，其中裁剪圖樣作為輪廓在形成后被存儲在一個計算機的CAD系統中并由那兒被取出，借助于控制裝置可在裁剪材料上進行定位并可將最后的定位傳送給裁剪裝置，其特征在于下列的方法步驟i、通過在工作平面處的操作人員操作的控制裝置從計算機的存儲器中選擇裁剪圖樣；ii、將選擇出的裁剪圖樣的輪廓借助于至少一束激光直接地以任意尺寸顯示在工作表面的至少任一位置上；iii、由操作者從選出的裁剪圖樣的部分中選擇確定的輪廓并將其交錯地放置在裁剪材料上，在實現了在裁剪材料上優(yōu)化布置圖樣輪廓及標記后，在裁剪裝置上以原始大小綜合裁剪任務；iv、通過操作人員側的控制裝置啟動裁剪工序；其中在裁剪材料上的整個加工過程由操作人員直接進行，并且直到裁剪工序結束裁剪材料沒有移動。
本發(fā)明還提供了一種實施上述方法的裝置，其包括一計算機，為了數據交換與運動的激光裝置，一個在工作桌的工作平面旁的調節(jié)區(qū)域，一個操作者側的控制裝置及裁剪裝置形成電連接。
利用本發(fā)明達到的優(yōu)點尤其在于提高了每個皮革加工人員的生產率，因為他們可以將精力集中在其基本任務上，即在裁剪材料的優(yōu)化利用的情況下帶著質量觀點布置樣模。這種對健康帶來很大負擔的工序通過采用根據本發(fā)明的方法可得以避免。此外也不需要任何監(jiān)視器。也就取消了操作人員從監(jiān)視器工位到放置裁剪材料工作平面的來回交替作業(yè)。
另一個優(yōu)點是由操作人員直接施加影響及進行檢查，取代了必須由監(jiān)視器進行評價及套裁布置。操作者在整個工作流程中可直接地與被加工材料接觸，由此，在檢查的時候使得譬如材料上有毛病處的容差等還可改動。因此也不需要對皮革表面或類似材料上的疵點進行預先檢測及存儲，因為該過程可由操作者與在裁剪材料上交錯放置及布置裁剪樣模時同時地進行，這也意味著材料的節(jié)省。此外還可對必須交錯放置或被交錯放置的所有裁剪圖樣進行顯示。一個實質性的優(yōu)點還在于，由于工作平面上的激光顯示(Laserdarstellung)，就形成了對皮革面料或類似材料的準確照明，由此能使操作者立即地發(fā)現及考察到所有的疵點及色差。待裁剪的材料在整個加工時間中被保留在工作平面上并立即地被裁剪，除非要有意地對裁剪材料作中間保留。最后，根據其用意、質量、類屬等的不同的裁剪圖樣顯示可通過選擇不同顏色的激光來實現。也可作到，將裁剪圖樣以縮小的尺寸與其原始尺寸的顯示同時地顯示在工作表面上及其附近的調節(jié)區(qū)域上。
以下將借助于在附圖
中所示的一個實施例對本發(fā)明作詳細說明。
本發(fā)明所建議的用于實施材料加工方法的裝置的基本組成為具有所屬鍵盤的計算機1，例如是一個個人電腦，具有放置裁剪材料6的工作平面A F的裁剪桌AT，及對其設置的一個激光照射裝置2，它最好能發(fā)射多種激光束LS1及LS2，用于顯示不同比例尺寸的圖樣及可能時顯示不同的顏色，以及連接到激光裝置2及連接到操作人員P的手操作裝置5上的附設數據傳送電纜3a及3b。在裁剪桌AT上，即在工作平面AF上或它的旁邊設有一個調節(jié)平面4，用于對來自計算機存儲器待裁剪的圖樣、裁剪圖樣T1、T2、T3及所附設碼等的目錄及調出部分的縮小激光顯示LS2。還設有用于操作者P操作激光裝置2的手控制裝置5及用于激光裝置2所必須的控制導線3b，例如為數據傳送電纜3b，無線傳送區(qū)段等，及用于啟動裁剪裝置C的裝置。
根據本發(fā)明的方法是如以下的步驟實現的。
在工作平面AF旁的調節(jié)平面4上將待裁剪圖樣T1，T2，T3的輪廓以縮小的比例通過激光束LS2進行顯示觀察，而在慮到可能出現的疵點F1、F2、F3、F4及容差等的情況下以原始尺寸借助激光束LS1將裁剪圖樣顯示到皮革面料6的表面上，也就是，由操作者借助于其手動激光控制裝置直接地以原始尺寸在工作桌3上進行顯示。激光裝置2的移動方向及由此產生的激光束LS1、LS2的移動方向由箭頭表示，并總地由操作者P通過手動激光控制器5作控制。待裁剪圖樣例如一批訂貨的圖樣T1，T2，T3等的選擇，及一定質量等級，優(yōu)先級的選擇是由操作者P通過未示出的鍵區(qū)或類似區(qū)域從計算機1的存儲器中取出它們并通過調節(jié)平面4由激光束LS2來實現，而由該選擇得到的截剪圖樣，譬如T1，T2中的進一步選擇以及將其放置到裁剪材料6，如一種皮革面料5上，也是由操作者通過手動激光控制器5來實現的。在考慮到疵點如F1，F2，F3及F4的情況下布置及套放裁剪圖樣T1，T2，T3及有時放置標記結束后，由操作者通過手動激光控制器5啟動裁剪裝置C的裁剪工序，由此就提供了實施另一方法的裝置。
其中，對裁剪圖樣T1，T2，T3等的選擇是在譬如訂貨后，及在根據預定質量標準的附加分選后出現的，其中隨時可能對各種不同的訂貨進行重分組及綜合等。對此最重要的選擇標準是各個待裁剪圖樣的相互配合。
為了使對一部分中的不同訂貨、類組及質量等級等的識別簡化，可以采用不同顏色的激光束LS1、LS2。
當然本發(fā)明的主題并不局限在所描述的，如一種皮革的加工上。它也可用于加工其它的裁剪材料，如紡織品，首先是具有大面積圖案的紡織品。數據的傳輸可通過例如無線的、光電的、利用無線電區(qū)段的等等來實現。同樣地，裁剪工序的啟動可以從操作者手動控制器5以外的地方進行啟動，例如在裁剪裝置C本身上的調節(jié)平面4上方的或其它適合的開關地點進行啟動。對裁剪圖樣也可不用輪廓線而用陰影線、曲線、輔助線、注碼等通過激光束顯示并也可以使用不同的顏色。這既可用于簡單的選擇也可用于標記等。利用陰影線，注碼時也可將裁剪圖樣的平面填滿及/或注上文字或標記。
權利要求
1.一種優(yōu)化加工裁剪材料(6)，如紡織物，皮革，工業(yè)織物或類似材料的方法，尤其是在自動裁剪工序前、在考慮到裁剪材料尤其是大面積的裁剪材料表面上可能出現的疵點(F1、F2)等的情況下用于交錯放置裁剪圖樣(T1、T2)的方法，其中裁剪圖樣作為輪廓在形成后被存儲在一個計算機(1)的CAD系統中并由那兒被取出，借助于控制裝置(5)可在裁剪材料上進行定位并可將最后的定位傳送給裁剪裝置，其特征在于下列的方法步驟i、通過在工作平面處的操作人員操作的控制裝置從計算機的存儲器中選擇裁剪圖樣；ii、將選擇出的裁剪圖樣的輪廓借助于至少一束激光直接地以任意尺寸顯示在工作表面的至少任一位置上；iii、由操作者從選出的裁剪圖樣的部分中選擇確定的輪廓并將其交錯地放置在裁剪材料上，在實現了在裁剪材料上優(yōu)化布置圖樣輪廓及標記后，在裁剪裝置上以原始大小綜合裁剪任務；iv、通過操作人員側的控制裝置啟動裁剪工序；其中在裁剪材料上的整個加工過程由操作人員直接進行，并且直到裁剪工序結束裁剪材料沒有移動。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于在工作平面上借助于激光束以各種不同尺寸進行裁剪材料裁剪圖樣輪廓的顯示。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于將裁剪圖樣的輪廓以原始尺寸用激光顯示在工作平面上的裁剪材料上，而以縮小尺寸用激光顯示在工作平面的調節(jié)區(qū)域上。
4.根據權利要求1至3中一項的方法，其特征在于同時進行不同尺寸的激光顯示。
5.根據權利要求1至4中一項的方法，其特征在于對不同的裁剪圖樣或裁剪圖樣組的輪廓用不同顏色的激光。
6.實施根據權利要求1至5的方法的裝置，其特征在于計算機(1)，為了數據交換與運動的激光裝置(2)，一個在工作桌(AT)的工作平面(AF)旁的調節(jié)區(qū)域(4)，一個操作者側的控制裝置(5)及裁剪裝置(C)形成電連接。
7.根據權利要求6的裝置，其特征在于激光裝置(2)不但以原始尺寸將待裁剪的裁剪圖樣輪廓借助激光束(LS1)在裁剪材料(6)上進行顯示，而且以縮小的尺寸借助于激光束(LS2)在調節(jié)區(qū)域(4)上進行顯示。
8.根據權利要求6或7的裝置，其特征在于調節(jié)區(qū)域(4)位于工作桌(AT)上并與激光裝置(2)及計算機(1)形成電連接。
9.根據權利要求6至8中一項的裝置，其特征在于設有一個可攜帶的控制裝置(5)，它與激光裝置(2)及計算機(1)形成電連接。
10.根據權利要求6至9中一項的裝置，其特征在于激光裝置(2)是這樣設置的，即同時地將二個激光束(LS1、SL2)以不同的尺寸比例及不同的顏色將圖樣輪廓顯示在工作區(qū)域(AF)上，例如以原始尺寸顯示在裁剪材料(6)上，及以縮小的尺寸顯示在調節(jié)區(qū)域(4)上。
11.根據權利要求6至10中一項的裝置，其特征在于在該裝置的各個部件之間用電纜、玻璃纖維纜、光電和/或無線電區(qū)段形成連接(3a，3b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及優(yōu)化加工裁剪材料的方法及實施該方法的裝置。其中為了優(yōu)化工作程序，首先對存儲在計算機工作存儲器內的裁剪圖樣進行選擇并直接地以原始尺寸及可能時以不同顏色在工作平面上作激光顯示，及以縮小的尺寸在調節(jié)區(qū)域上作激光顯示，然后通過操作人員操作控制器的激光顯示在待加工表面上被交錯布置，以使得裁剪材料的特性，如疵點，形狀等，在將所獲得的數據通過操作者的指令傳送給裁剪裝置如自動裁剪機及啟動工序前，能被工作平面處的操作人員觀察到。
文檔編號G05B19/4097GK1153094SQ9510478
公開日1997年7月2日 申請日期1995年4月24日 優(yōu)先權日1995年4月24日
發(fā)明者安東·施塔爾 申請人:安東·施塔爾