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Dokumentenidentifikation DE69428857T2 04.07.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0644022
Titel Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis sowie zugehörige Methode zum Schneiden von flächigem Material
Anmelder Gerber Technology, Inc., Tolland, Conn., US
Erfinder Pomerleau, Robert, Springfield, US;
Zeman, Zdenek, Willington, US;
McDougall, Roy, South Windsor, US;
Vivirito, Joseph R., South Windsor, US
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69428857
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.09.1994
EP-Aktenzeichen 941148124
EP-Offenlegungsdatum 22.03.1995
EP date of grant 31.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.07.2002
IPC-Hauptklasse B26D 5/00
IPC-Nebenklasse B26D 3/10   D06H 7/24   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial mit einer Regelung im geschlossenen Kreis und betrifft insbesondere ein Schneidesystem und ein dazugehöriges Verfahren, das ein Expertensystem einsetzt, das ein integriertes Anwendungswissen enthält, mit einer Echtzeitüberwachung kritischer Systemparameter zum Steuern der Schneidegeschwindigkeit des Systems während des Schneidens, um die automatischen Steuerungen an vorhandene Bedingungen anzupassen und die Systemleistung zu verbessern und zu optimieren.

Es ist allgemein bekannt, automatisch gesteuerte Schneidemaschinen zum Schneiden von weichem Flachmaterial einzusetzen, das für Kleidungsstücke, Polsterstoffe und andere Produkte verwendet wird. Derartige Maschinen leiten die Informationen, welche die zu schneidenden Artikel oder Muster definieren, herkömmlicherweise aus einem Schnittmuster ab. Das Schnittmuster ist eine eng angeordnete Gruppierung von Schnittmusterteilen in Lagebeziehung zueinander zum Schneiden aus einem Flachmaterialstapel. Die Konturen der Schnittmusterteile, welche die Schneidebahnen festlegen, denen das Schneidemesser folgen soll, sind die Grobdaten, die von der automatisch gesteuerten Schneidemaschine zum Führen des Schneidemessers verwendet werden, und diese Daten werden von der Maschine durch eine geeignete Hardware in Maschinenbefehle umgewandelt. Beispielsweise kann das Schnittmuster digitalisiert werden, um die Konturen auf Punktdaten zu reduzieren, und anschließend werden die Punktdaten in einem Rechner oder Datenprozessor verarbeitet, um Maschinenbefehle zu erzeugen, die das Schneidemesser und das Flachmaterial relativ zueinander bewegen. Die Schnittmusterdaten können entweder vorverarbeitet und zum späteren Gebrauch in einer Schneidemaschine aufgezeichnet werden oder die Daten werden während des Schneidevorgangs verarbeitet.

Bei den meisten automatisierten Schneidesystemen aus dem Stand der Technik ist der Schneidevorgang im wesentlichen durch zuvor festgesetzte Programme und die Schnittmusterdaten fest vorgegeben. Somit wird die sorgfältige Bewegung des Schneidemessers entlang einer gewünschten Schnittlinie gemäß relativ üblichen Routinen gesteuert, die sich im allgemeinen für viele Schneidebedingungen als geeignet erwiesen haben, jedoch nicht zwangsläufig für alle Schneidebedingungen noch für unvorhergesehene Bedingungen, und sie stellen mit Sicherheit keine optimalen Schneideroutinen dar. Beispielsweise kann der Standard-Schneidevorgang bei bestimmten Arten von weichem Flachmaterial, bei Stapeln beträchtlicher Höhe und auch bei einer einzigen Lage, die unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Schneideeigenschaften aufweist, ungeeignet sein oder schlechte Ergebnisse erzielen. Es sind Verbesserungen an früheren Systemen gemacht worden, die einen Grad an Flexibilität beim Schneideprogramm ermöglichen, indem sie der Person, die das Schnittmuster digitalisiert, gestatten, besondere Schneidemesser-Bewegungen, wie z. B. ein Gieren, und unter begrenzten Umständen herabgesetzte Vorschubgeschwindigkeiten anzufordern, und eines dieser Systeme ist im US-Patent Nr. 3,803,960 beschrieben.

Das US-Patent Nr. 3,848,490, das den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung hat, beschreibt ein System mit geschlossenem Regelkreis für eine automatisch gesteuerte Schneidemaschine, bei der ein Drucksensor (wie in Fig. 2 gezeigt) dazu verwendet wird, vorhergehende Schnitte in dem Flachmaterial in unmittelbarer Nähe des Schneidemessers zu erfassen, und abhängig von Rückführsignalen, die von dem Drucksensor erzeugt werden, wird eine Korrektureinstellung im automatischen Messersteuermechanismus durchgeführt. Die Korrektureinstellung kann die Vorschubgeschwindigkeit herabsetzen, wenn das Schneidemesser an dem vorhergehenden Schnitt vorbeiläuft, oder dem Messer können Gierbefehle erteilt werden.

Das US-Patent 4,133,235 und das US-Patent 4,201,101, die den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung haben, beschreiben ein verbessertes System mit geschlossenem Regelkreis für eine automatisch gesteuerte Schneidemaschine, bei der ein Drucksensor dazu verwendet wird, vorhergehende Schnitte in dem Flachmaterial in unmittelbarer Nähe des Schneidemessers zu erfassen und abhängig von Rückführsignalen, die von dem Drucksensor erzeugt werden, eine Korrektureinstellung vorzusehen. Die Korrektureinstellungen umfassen ein Herabsetzen der Vorschubgeschwindigkeit, wenn das Schneidemesser an dem vorhergehenden Schnitt vorbeiläuft, oder ein Bereitstellen von Gierbefehlen, die das Messer gleitend aus einer Ausrichtung mit der gewünschten Schneidebahn im Bereich des Schnittes drehen. Darüber hinaus werden Korrektureinstellungen der Vorschubgeschwindigkeit abhängig von der Messung der Schneidekraft mittels eines "Längslastsensors" durchgeführt.

Selbst mit den damit einhergehenden Verbesserungen an Systemen mit geschlossenem Regelkreis für automatisch gesteuerte Schneidemaschinen, wie sie oben beschrieben sind, bleibt das Einstellen der System-Vorschubgeschwindigkeit an derartigen Maschinen ein von Hand ausgeführter Vorgang, bei dem der Bediener der Schneidemaschine dafür verantwortlich ist, die Vorschubgeschwindigkeit zu Beginn eines Schnittes unter Verwendung einer Vorschubgeschwindigkeitsskale an dem Steuerpult der Schneidemaschine einzustellen. Zum größten Teil ist das Einstellen der Vorschubgeschwindigkeit eine subjektive Entscheidung, die von dem Bediener auf der Basis der Kenntnis des Systems, der Stoffzusammensetzung, der Lagenhöhe und anderer veränderlicher Parametern, welche die Systemleistung beeinflussen, getroffen wird. Darüber hinaus kann die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit auch ein Nachstellen während des Schneidevorgangs erforderlich machen, um Veränderungen der Betriebsbedingungen auszugleichen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit zu verändern, um Veränderungen der Lagenhöhe bei Stufenlagen oder Veränderungen der Vakuumhöhe an Schneidemaschinen mit automatischer Steuerung auszugleichen, die einen Vakuum-Niederhaltemechanismus haben, um das Flachmaterial auf der Schneidefläche der Schneidemaschine zu halten, wobei die Höhe des Vakuums aufgrund vorhergehender Schnitte abfällt. Im allgemeinen wird das Einstellen der Vorschubgeschwindigkeit während des Schneidevorgangs auf eine von zwei Arten durchgeführt. Der Bediener kann das System genau beobachten und die Vorschubgeschwindigkeit zum maßgebenden Zeitpunkt unter Verwendung der Vorschubgeschwindigkeitsskale ändern. Eine zweite Alternative ist, die Vorschubgeschwindigkeit so einzustellen, daß sie den schlimmsten Fall, den der Bediener vorhersieht, berücksichtigt. Beispielsweise kann der Bediener die Vorschubgeschwindigkeit für den gesamten Schnitt so einstellen, daß sie niedrig genug ist, um die höchste Lage in der Stufenlage zu bearbeiten oder mit den erwarteten Rückgängen der Vakuumhöhe am Ende eines Segments fertigzuwerden. Der offensichtliche Nachteil eines solchen Ansatzes ist, daß der Gesamtsystemdurchsatz wesentlich unter dem Nennwert liegt. Außerdem kann der Bediener nur eine begrenzte Anzahl von diskreten, integralen Vorschubraten auswählen, wie z. B. 1 bis 15. Beispielsweise wird ein Bediener die Vorschubrate auf 8 einstellen, nachdem er festgestellt hat, daß eine Vorschubrate von 9 zu schnell wäre. In Wirklichkeit wäre die optimale Vorschubrate 8,5 oder 8,7, und deshalb kann der mögliche Durchsatz nicht erreicht werden.

Man geht davon aus, daß wichtigere Informationen zum Schneidevorgang kontinuierlich aus der Wechselwirkung zwischen Schneidemesser und Flachmaterial abgeleitet werden können, sowie auch durch Überwachen der kritischen Systemparameter, um die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit zu automatisieren und die Notwendigkeit des Eingreifens eines Bedieners im wesentlichen auszuschließen. Deshalb ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren mit geschlossenem Regelkreis und eine Vorrichtung zum automatischen Herausfinden der optimalen Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit für das "ausgebreitete Material" zu Beginn des Schneidevorgangs anzugeben, und die Schneidegeschwindigkeit während des Schneidevorgangs automatisch nachzustellen, um sich verändernde Bedingungen auszugleichen, ohne daß ein Eingreifen eines Bedieners erforderlich wäre.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, kritische Systemparameter zu überwachen, um die Vorschubgeschwindigkeit auf das höchstmögliche Niveau einzustellen, mit dem das Schneidesystem ohne Überbeanspruchung arbeiten kann, während der Verschleiß und die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Schwierigkeiten beim Schneiden verringert werden.

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, Diagnosemöglichkeiten anzugeben, um die Leistungen des Schneidesystems zu überwachen und zu verbessern, indem man die Informationsmenge, die dem Expertensystem zum Treffen von Entscheidungen beim Steuern des Schneidesystembetriebs zur Verfügung steht, ständig aktualisiert.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren (Anspruch 5) und eine dazugehörige Vorrichtung (Anspruch 1) angegeben, wobei ein Expertensystem, das integriertes Anwendungswissen enthält, um automatisch eine optimale Vorschubgeschwindigkeit während des Schneidens abhängig von verschiedenen aus einer Anzahl von möglichen sich verändernden Systemschneideparametern auszuwählen, zusammen mit einem steuerbaren Schneidesystem verwendet wird. Ein Prozessor spezifiziert und definiert mindestens eine Kontur, die eine Bahn festlegt, der eine Schneideeinrichtung folgen soll, und enthält Motoreinrichtungen zum Bewegen der Schneideeinrichtung in eine X- und eine Y-Koordinatenrichtung über die Schneidefläche. Die Motoreinrichtungen werden durch einen Ausgabe-Strom erregt, um die Schneideeinrichtung mit einer Geschwindigkeit, wie sie in der Konfigurationsdatei definiert ist, zu bewegen. Die Schneidekraft wird entlang einem Abschnitt der Kontur bestimmt, um die Zähigkeit des ausgebreiteten Materials zu bestimmen. Der Prozessor spricht auf die Schneidekraft an, um die Vorschubgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Ist-Kraft unter der erwarteten Kraft liegt, um die Vorschubgeschwindigkeit herabzusetzen, wenn die Ist-Kraft über der erwarteten Kraft liegt, und um das Schneidesystem abzuschalten und alle Konturen neu zu konstruieren, wenn die Ist-Kraft die erwartete Kraft um eine vorgegebene Größe übersteigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer automatisch gesteuerten Schneidemaschine, bei der das Expertensystem der vorliegenden Erfindung angewandt wird,

Fig. 2 eine Teilansicht eines Stoffdrückerfußes im Bereich des Schneidemessers von der Seite, mit im Schnitt dargestellten Bestandteilen und mit Sensoren zum Überwachen einiger Schneideparameter, die vom Expertensystem der Erfindung zum Steuern der Schneidemaschine verwendet werden,

Fig. 3 ein schematisches Diagramm, das ein System mit geschlossenem Regelkreis für die Maschine bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens des Expertensystems der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete, automatisch gesteuerte Schneidemaschine der Art, bei der die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. Die Schneidemaschine 10 schneidet Schnittmusterteile in einem Schnittmuster aus einer einzigen oder mehrschichtigen Lage L aus Flachmaterial, das aus gewebten oder nicht-gewebten Stoffen, Papier, Karton, Leder, synthetischem Gewebe oder anderen Materialien gebildet ist. Die gezeigte Maschine ist eine numerisch gesteuerte Schneidemaschine mit einer Steuerung 12, welche die Funktion eines Datenprozessors erfüllt, einem sich hin- und herbewegenden Schneidemesser 20 und einem Schneidetisch 22, mit einem durchdringbaren Vakuumbett 24, das eine Auflagefläche bildet, auf der die Lage ausgebreitet wird, und mit einer Bedienerkonsole 23 zur Eingabe von Informationen, die beim Schneidevorgang zum Steuern der Schneidemaschine verwendet werden. Die Steuerung 12 kann beliebig aus den bekannten Arten von Personal Computern ausgewählt werden, die in der Lage sind, die digitalisierten Musterdaten aus einer externen Quelle oder aus ihrem Speicher zu lesen, wobei die Daten die Konturen der zu schneidenden Schnittmusterteile definieren, sowie aus einem intern gespeicherten Schneidemaschinenprogramm, das Maschinensteuerbefehle erzeugt. An der Schneidemaschine erzeugte Signale, wie dies nachstehend noch genauer beschrieben wird, werden ebenfalls von der Maschine zurück zur Steuerung 12 übertragen. Auch wenn eine Magnetdiskette 16 als Basisquelle der Schneidedaten dargestellt worden ist, wird darauf hingewiesen, daß andere digitale oder analoge Dateneingabegeräte, wie z. B. ein Programmstreifen, ebenso verwendet werden können.

Das durchdringbare Vakuumbett 24 kann eines aus einer Vielzahl von unterschiedlichen durchdringbaren Betten sein, die in der Lage sind, ein Flachmaterial zu tragen, wie beispielsweise Borsten mit oberen, freien Enden, welche die Auflagefläche des Tisches bilden. Die Borsten können von dem sich hin- und herbewegenden Schneidemesser 20 ohne Beschädigung des Messers noch des Tisches durchdrungen werden, wenn eine Schneidebahn P in der Lage zurückgelegt wird. Das Bett macht Gebrauch von einem Vakuumsystem einschließlich der Vakuumpumpe 25, wie dies genauer in der US-Patenten Nr. 3,495,492 und 3,765,289 beschrieben und dargestellt ist, die den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung haben.

Auch wenn dies in Fig. 1 nicht gezeigt ist, kann eine luftundurchlässige Deckschicht über der mehrschichtigen Lage L angeordnet werden, um das Volumen der durch die Lage gezogenen Luft zu verringern. Das Vakuumsystem pumpt anschließend Luft aus dem Bett 24 ab, um die Lage steifer zu machen und die Lage auf dem Tisch fest in Position zusammenzudrücken bzw. zu pressen, zumindest in dem Bereich, in dem das Schneidewerkzeug arbeitet. Ein Drucksensor 21 wird dazu verwendet, den am Bett angelegten Vakuumpegel zu überwachen und der Steuerung 12 Informationen über Veränderungen des Vakuumpegels zuzuführen.

Das Vakuum wird im Falle eines nicht in Zonen unterteilten Systems an der Einlaßleitung erfaßt und im Falle eines in Zonen unterteilten Systems in der Schneidezone.

Die Steuerung 12 enthält ferner einen Bewegungssteuerungssystemrechner, der allgemein bei 25 in Fig. 1 gezeigt ist und einen Prozessor zum Konstruieren oder erneuten Konstruieren von Konturen, zum Bestimmen von Schneidekräften, zum Analysieren von mit dem Systembetrieb verbundenen Rückführungsparametern, zum Steuern anderer Prozessoren, wie z. B. digitale Signalprozessoren (DSP), und zum Kommunizieren mit X-, Y- bzw. C-Achsenmotoren und Servoeinheiten enthält. Eine ausführlichere Beschreibung des Bewegungssteuerungssystemrechners 25 und des Steuerverfahrens des Expertensystems der Erfindung folgt nachstehend in Verbindung mit der Erläuterung der Fig. 3 und 4.

Das sich hin- und herbewegende Schneidemesser 20 hängt mittels des X-Schlittens 26 und des Y-Schfittens 28 über der Auflagefläche des Tisches. Der X- Schlitten 26 bewegt sich auf einem Satz von Zahnstangen 30 und 32 in der gezeigten X-Koordinatenrichtung vor und zurück. Die Zahnstangen stehen mit (nicht gezeigten) Ritzeln in Eingriff, die abhängig von Maschinenbefehlssignalen aus dem Bewegungssteuerungssystemrechner 25 von einem X-Antriebsmotor 34 gedreht werden. Der Y-Schlitten 28 ist zur Bewegung relativ zum X-Schlitten in Y- Koordinatenrichtung an dem X-Schlitten 26 angebracht und wird von dem Y-Antriebsmotor 36 und einer Verstellschraubenspindel 38, die den Motor mit dem Schlitten verbindet, bewegt. Wie der Antriebsmotor 34 wird der Antriebsmotor 36 durch Maschinenbefehlssignale aus dem Bewegungssteuerungssystemrechner 25 erregt. Koordinierte Bewegungen der Schlitten 26 und 28 werden von dem Bewegungssteuerungssystemrechner 25 abhängig von den digitalisierten Daten, die der Magnetdiskette 16 entnommen werden, erzeugt, um das sich hin- und herbewegende Schneidemesser 20 entlang einer Schneidebahn P zu bewegen.

Das Schneidemesser 20 hängt freitragend von einer drehbaren Plattform 40, die an dem vorstehenden Ende des Y-Schlittens 28 angebracht ist. Die Plattform und das Schneidemesser werden um eine C-Achse (Fig. 2), die sich der Länge nach durch das Messer und senkrecht zum Flachmaterial erstreckt, mittels eines C- Achsenmotors (nicht gezeigt) gedreht, der ebenfalls von dem Bewegungssteuerungssystemrechner 25 gesteuert wird. Der C-Achsenmotor und die drehbare Plattform dienen dazu, das Schneidemesser an jedem Punkt entlang der Schneidebahn P auszurichten. Die drehbare Plattform 40 ist vertikal einstellbar und bringt die scharfe vordere Schneidekante des Messers 20 in und außer Eingriff mit dem Flachmaterial auf dem Tisch. Ein (nicht gezeigter) Höhenverstellungsmotor zum Bewegen der Plattform wird ebenfalls von der Steuerung 12 gesteuert. Das Schneidemesser 20 wird ebenfalls mittels eines Hubmotors 42 hin- und herbewegt, der über der Plattform 40 getragen wird und auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist.

In Fig. 3 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm gezeigt, das die grundlegenden Funktionsbestandteile eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung aufzeigt. Wie gezeigt, steht die Steuerung oder der Rechner 12 mit Prozessoren, die in dem Bewegungssteuerungssystemrechner 52 untergebracht sind, über einen Zweiwege-Datenbus 54 in Verbindung, um Informationen über den Systembetrieb und die erwartete Leistung zu senden und zu empfangen. Die Steuerung 12 stellt zusätzlich zu anderen Informationen mehrere vorgegebene Konfigurationsdateien bereit, die jeweils spezifische Informationen und Eigenschaften jedes der verschiedenen Systemparameter enthalten, die zum automatischen Zuschneiden und zum Optimieren der Schneidemaschinenleistung bei einer spezifischen Stoffzusammensetzung und Lagenhöhe verwendet werden. Die Konfigurationsdatei definiert und spezifiziert den Bereich der Vorschubgeschwindigkeiten, d. h. die Mindest- und die Höchstschneidegeschwindigkeit für eine bestimmte Schneideanwendung. Die Daten der Konfigurationsdatei werden auf der Basis tatsächlicher Schneideerfahrungen mit unterschiedlichen Materialien und Lagenhöhen empirisch entwickelt und bestimmt.

Der Bewegungssteuerungssystemrechner 52 erhält mittels einer Tastatur 23 auch Informationen aus der Steuerung 12. Die Tastatur 23 der Steuerung 12 wird dazu verwendet, den Schneidevorgang einzuleiten, Systemeinstellungen zu initialisieren und geeignete Systeminformationen, wie sie zum Betreiben der Schneidemaschine erforderlich sind, einzugeben. Wie gezeigt, kann beispielsweise ein manueller Notfall-Stoppbefehl 56 über die Tastatur 23 oder einen Notfallschalter ausgelöst werden, wobei der Stoppbefehl an den Bewegungssteuerungssystemrechner 52 weitergegeben wird, der wiederum einen Stillstand des Schneidevorgangs verursacht. Die Steuerung 12 kann auch andere Schneidemaschinenvorgänge aktivieren, und zur Veranschaulichung zeigt Fig. 3 den Bewegungssteuerungssystemrechner 52 der Steuerung 12 gekoppelt an eine Vakuumsteuerung, die im Funktionsblock 60 gezeigt ist und verschiedene Funktionen ausführen kann, einschließlich des Starts der Vakuumpumpe und das Eingeben weiterer Informationen zum Vakuumsystem und dessen Überwachen und Erfassen einschließlich eines oberen und eines unteren Grenzwertes des Vakuumpegels.

Der Bewegungssteuerungssystemrechner 52 empfängt ferner Rückführsignale zur Höhe des Vakuums während des Schneidevorgangs, wobei die Höhe des Vakuums von einem Vakuumsensor bestimmt wird, der im Funktionsblock 62 gezeigt ist. Weitere Systemschneideparameter, die beim Anwenden des Expertensystemwissens auf den Schneidevorgang eingesetzt werden, schließen Informationen über die Messergeschwindigkeit ein, die mit dem Bewegungssteuerungssystemrechner 52 über den Messergeschwindigkeitssensor gekoppelt ist, der im Funktionsblock 64 gezeigt ist. Ebenso ist eine Anzeige der Messerschneidekraft, die während des Schneidevorgangs erzeugt wird, aus dem Messer- Motorstrom ableitbar, der von dem Messer-Motorstromsensor erfaßt wird, der im Funktionsblock 66 gezeigt ist, wobei diese Information ebenfalls dem Bewegungssteuerungssystemrechner 52 zugeführt wird. Ferner werden Informationen über den Zustand der Schneidkante des Messers, die Zeit, die ab dem letzten Schleifen vergangen ist, und dergleichen im Funktionsblock 76 gezeigt, wobei die Informationen dem Bewegungssteuerungssystemrechner 52 zugeführt werden. Weitere Informationen über die Schneidkantenleistung werden ebenfalls erfaßt und bestimmt, wie z. B. eine Schneidekantendurchbiegung, unter Verwendung von Mitteln (vgl. beispielsweise Fig. 2), die einem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt sind, und derartige Informationen werden ebenfalls zur Verwendung durch das Expertensystem zurückgeführt.

Der Bewegungssteuerungssystemrechner 52 stellt ferner den Antriebsstrom an den Y-Achsenmotor 68 durch die Anschlußleitung 70 bereit, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den Y-Achsen-Verstärker 72 eingegeben wird, um zu veranlassen, daß der Verstärker den Ausgabe-Antriebsstrom auf der Anschlußleitung 74 erzeugt, die mit dem X-Achsen-Motor 68 gekoppelt ist. Informationen über die Ist-Motorleistung werden von einem Achsen-Encoder 78 angezeigt, der Teil des Motors ist, und über die Anschlußleitung 82 zum Bewegungssteuerungssystemrechner 52 zurückgeführt, wobei der Rechner 52 diese Informationen wiederum dazu verwendet, die Systemschneideleistung zu überwachen und zu bestimmen und die Systemschneideparameter wie erforderlich auf der Basis des integrierten Anwendungswissens des Expertensystems zu modifizieren und einzustellen, um die optimale Schneidegeschwindigkeit herauszufinden. Desgleichen wird der X-Achsen-Motor 84 ebenfalls mittels eines Ausgabe-Stromsignals angetrieben, das in den X-Achsen-Verstärker 86 mittels der Eingabeanschlußleitung 88 eingegeben wird, um zu veranlassen, daß der Verstärker 86 den Soll-X-Achsen- Motorstrom auf der Anschlußleitung 90 erzeugt, um den X-Achsen-Motor 84 anzutreiben. Informationen über die Ist-Motorleistung werden mittels eines Achsen- Encoders 92 angezeigt, der Teil des Motors ist, und werden über die Anschlußleitung 96 zum Bewegungssteuerungssystemrechner 52 zurückgeführt, der die Informationen wiederum dazu verwendet, die Systemschneideleistung zu überwachen und zu bestimmen und die Systemschneideparameter wie erforderlich auf der Basis des integrierten Anwendungswissens des Expertensystems zu modifizieren und einzustellen, um die optimale Schneiderate herauszufinden. Ebenso stellt der Bewegungssteuerungssystemrechner 52 einen C-Achsen-Motorstrom an den C-Achsen-Motor bereit, um die Schneideplattform zu drehen, wobei diese Informationen ebenfalls über einen Encoder an den Bewegungssteuerungssystemrechner zurückgeführt werden, um die Systemleistung zu überwachen und zu bestimmen und um die Schneideparameter wie erforderlich auf der Basis des integrierten Anwendungswissens des Expertensystems einzustellen, um die optimale Schneidegeschwindigkeit herauszufinden.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm für ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung. Wie gezeigt, werden die zum Steuern des Schneidevorgangs erforderlichen Informationen über die Steuerung oder andere geeignete Verfahren und Vorrichtungen zum Auswählen vorgegebener Konfigurationsdateien, die für das zu schneidende Material entwickelt worden sind, eingegeben. Die Konfigurationsdatei enthält Informationen über die optimale Kraft, die für das zu schneidende Material eingesetzt werden soll und spezifiziert eine maximale und eine minimale Vorschubgeschwindigkeit. Die Einstellung der optimalen Kraft basiert auf früherem Wissen, ist ein Maßstab für die Schneidefestigkeit und hängt von der Stoffzusammensetzung und der Lagenhöhe ab. Wenn das System schneidet, wird die Zähigkeit des ausgebreiteten Materials überwacht und mit den für diese Anwendung erwarteten Werten verglichen. Wenn das System einen Zähigkeitsmeßwert erfaßt, der die optimale Höhe übersteigt, weiß das System, daß das Schneiden für das bestimmte ausgelegte Material zu schnell ist, und die Schneidegeschwindigkeit wird auf ein Schneiden mit einer niedrigeren Geschwindigkeit eingestellt. Wenn das System einen Zähigkeitsmeßwert erfaßt, der unter der optimalen Höhe liegt, weiß das System, daß eine höhere Schneidegeschwindigkeit für das vorgegebene ausgebreitete Material toleriert werden kann, und die Schneidegeschwindigkeit wird anschließend schrittweise erhöht. Das System wird auf der Basis dieser Information nach der besten Schneidegeschwindigkeit für die zu schneidende Stoffauslage suchen. Da die Konfigurationsdateidaten für ein bestimmtes Material entwickelt worden sind, muß ein Bediener über die Tastatur 23 nur die Art des zu schneidenden Materials auswählen, z. B. Seide, Denim, Baumwolle, usw., um den Systembetrieb einzuleiten, und die passende vorgegebene Konfigurationsdatei wird ausgewählt, wie im Schritt 100 gezeigt. Sobald die Informationen über die Art des Materials eingegeben sind, wird die Vorschubgeschwindigkeit auf die minimale Vorschubgeschwindigkeit für die Anwendung eingestellt, wie in Schritt 102 gezeigt, das System liest die Konfigurationsdateidaten und die minimale Vorschubgeschwindigkeit und konstruiert im Schritt 104 mittels eines Konturenentwicklers die erforderlichen Konturen.

Die sich ergebenden Konturendaten, wie sie von dem Konturenentwickler im Schritt 104 bestimmt werden, spezifizieren den X-Achsen-Motorstrom und den Y- Achsen-Motorstrom, und der Y-Achsen-Motor und der X-Achsen-Motor werden im Schritt 106 erregt, um die gewünschte Koordinatenbewegung der Schneideeinrichtung über die Schneidefläche des Schneidesystems zu verursachen. Die Expertensystem-Software beginnt einen Schnitt mit einer niedrigeren Vorschubgeschwindigkeit (der minimalen Vorschubgeschwindigkeit für die Anwendung) und steigert sich langsam abhängig von Schneidebedingungen, wie sie von den verschiedenen Schneidesystemparametern angegebenen werden, die zur Analyse und zur Verwendung beim Ausführen der erforderlichen Einstellungen zurückgeführt werden, zur optimalen Vorschubgeschwindigkeit. Im Schritt 108 bestimmt das System, ob das Schneiden an einem flachen Abschnitt der Kontur stattfindet, und falls das Schneiden an einem flachen Abschnitt der Kontur stattfindet, wird im Schritt 110 auf der Basis der Ist-Menge des X, Y-Stroms, der zugeführt wird, um die Vorschubgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, eine Stoff-"Zähigkeit" (Vektorkraft) berechnet, und diese Information wird im Schritt 112 dazu verwendet, die Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur zu berechnen. Auch wenn das vorliegende Ausführungsbeispiel so beschrieben ist, daß eine Stoff-"Zähigkeit" an einem flachen Abschnitt der Kontur berechnet wird, kann die "Zähigkeit" an jeder beliebigen Stelle entlang der Kontur bestimmt werden, wenn die Schneideeinrichtung beschleunigt oder sich verlangsamt. Die optimale Kraft oder erwartete Kraft für die Anwendung wird im Schritt 101 aus den vorgegebenen Konfigurationsdateidaten gelesen und wird im Schritt 112 zum Berechnen der Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur verwendet. Die berechnete Kraft Fc wird mit der erwarteten Kraft Fe verglichen, um die Vorschubgeschwindigkeit einzustellen. Liegt die berechnete Kraft unter der erwarteten Kraft, wird eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit angezeigt. Liegt die berechnete Kraft Fc über der erwarteten Kraft Fe, wird ein Herabsetzen der Vorschubgeschwindigkeit angezeigt. Wenn die berechnete Kraft Fc weit über der erwarteten Kraft Fe liegt, wird ein erneutes Konstruieren der Konturen, die in zukünftigen Scheidevorgängen verwendet werden, angezeigt.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet ferner Informationen über die Messerschneidekante zum Bestimmen der Vorschubgeschwindigkeit. Diese Informationen sind bekannt und die Verschleißeigenschaften eines bestimmten Messermaterials bei einem bestimmten Stoff werden bestimmt, so daß die Erfahrung weiß, daß das Messer ein bestimmtes Material eine bestimmte Anzahl von Inch (1 Inch = 2,54 cm) schneiden kann, wobei das Schneiden zu dem Zeitpunkt leichter erfolgt, der dem Zeitpunkt, an dem die Messerkante geschliffen oder abgezogen wird, am nächsten liegt, und ermöglicht so eine höhere Vorschubgeschwindigkeit, wobei die Vorschubgeschwindigkeit herabgesetzt wird, wenn die Zeit ab dem Schleifen zunimmt, um ein Abstumpfen der Messerkante zu berücksichtigen. Ein derartiges Verfahren zum Ausgleichen des Abstumpfens der Schneidekante ist im US-Patent Nr. 4,133,233 beschrieben, das den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung hat. Die Messerschleifdaten werden im Schritt 114 gelesen und dazu verwendet, im Schritt 112 die Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur zu berechnen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung macht ferner Gebrauch von Informationen über den Vakuumpegel des Schneidesystems, und diese Informationen werden im Schritt 116 gelesen und dazu verwendet, im Schritt 112 die Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur zu berechnen. Das Schneideverhalten bei einem bestimmten Material mit einem bestimmten Vakuumpegel ist eine bekannte Information und wird so bestimmt, daß die Erfahrung weiß, daß das Messer ein bestimmtes Material mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit schneiden kann, wenn der Vakuumpegel höher ist, wobei die Vorschubgeschwindigkeit verringert wird, wenn der Vakuumpegel abfällt. Die im Schritt 112 berechnete Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur wird erhöht werden, wenn der Vakuumpegel im Schritt 116 steigt.

Unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4 berücksichtigt das System den Messer-Motorstrom und die Ist-Messergeschwindigkeitsmeßwerte zum Bestimmen der Vorschubgeschwindigkeit des Systems. Der Messer-Motorstrom wird im Schritt 118 erfaßt und wird zur Veranschaulichung zum Messen des Stroms des Hubmotors 42 verwendet, der das Messer mit einer Hin- und Herbewegung antreibt, wobei der Strom mit allgemein bekannten Strommeßvorrichtungen gemessen wird. Der Ausgabe-Messer-Motorstrom Ikc wird mit dem Ist-Messerstrom Ik verglichen. Die im Schritt 118 erfaßten Informationen über den Messer-Motorstrom werden zum Berechnen der Vorschubgeschwindigkeit für die Kontur im Schritt 112 verwendet. Die Geschwindigkeit des Messers, d. h. die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Schneidekante in dem gezeigten Ausführungsbeispiel, wird im Schritt 120 gemessen, und derartige Messungen können mittels eines Tachometers oder anderer Mittel durchgeführt werden, die einem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt sind. Die Messergeschwindigkeit Kv wird mit der Ausgabe-Messergeschwindigkeit Kvc verglichen. Die im Schritt 120 erfaßten Informationen über die Messergeschwindigkeit werden im Schritt 112 zum Berechnen der Vorschubgeschwindigkeit verwendet. Wenn das Expertensystem feststellt, daß das Schneidesystem erhöhte Probleme damit hat, die Ausgabe-Messer-Hin- und Herbewegungs-Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, wobei dieses Problem durch die gleichzeitige Zunahme des Messer-Motorstroms und durch plötzliches Abfallen der Ist-Messergeschwindigkeit angedeutet wird, wird ein Herabsetzen der Vorschubgeschwindigkeit angezeigt.

Nachdem im Schritt 112 die Vorschubgeschwindigkeit für zukünftige Konturen berechnet worden ist, d. h. die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit, wird diese berechnete Vorschubgeschwindigkeit im Schritt 122 mit der ist-Vorschubgeschwindigkeit verglichen. Wenn die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit größer als die Ist-Vorschubgeschwindigkeit ist, bestimmt das Expertensystem im Schritt 124, ob die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit und die Ist-Vorschubgeschwindigkeit innerhalb eines spezifizierten Bereichs liegen und wird dies festgestellt, kehrt das System zum Schritt 104 zurück und setzt das Schneiden fort. Wenn im Schritt 124 festgestellt wird, daß die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit die Ist-Vorschubgeschwindigkeit wesentlich übersteigt, konstruiert das Expertensystem im Schritt 126 die Kontur erneut mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit, und diese Informationen werden dem Schritt 106 eingegeben, um den spezifizierten Ausgabe-Strom einzustellen, um den X-, den Y- bzw. den C- Motor zu erregen.

Liegt die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit unter der Ist-Vorschubgeschwindigkeit, wie dies im Schritt 128 bestimmt wird, bestimmt das Expertensystem, ob die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit und die Ist-Vorschubgeschwindigkeit innerhalb eines gegenseitig spezifizierten Bereiches liegen, und wird dies festgestellt, setzt das System das Schneiden beim Schritt 104 fort. Liegt die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit unter der Ist-Vorschubgeschwindigkeit, wird eine niedrigere Vorschubgeschwindigkeit angezeigt, und die Konturen werden im Schritt 130 mit einer niedrigeren Vorschubgeschwindigkeit erneut konstruiert. Die Informationen aus den im Schritt 130 erneut konstruierten Konturen werden in den Schritt 106 eingegeben, um den Ausgabe-Strom, der den X-, den Y- bzw. den C-Motor erregt, einzustellen.

Wenn andererseits die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit weit unter der Ist- Vorschubgeschwindigkeit liegt, wie dies im Schritt 128 festgestellt wird, führen die Informationen im Schritt 132 dazu, daß das System anhält, und verursachen, daß alle Konturen im Schritt 134 erneut konstruiert werden. Die Informationen über die erneut konstruierten Konturen werden zum Schritt 106 zurückgeleitet, um das Schneiden des Systems neu zu starten und den X-Motor, den Y-Motor bzw. den C-Motor mit dem aus den Daten der erneut konstruierten Konturen spezifizierten Strom zu erregen.

Das System hat ferner die Fähigkeit, sich selbst zu kalibrieren und Achsen-Reibungskräfte zu bestimmen, wie Schritt 136 zeigt. Die Achsen-Reibungskraft-Diagnosen laufen im "Leerlauf"-Modus ohne Eingreifen eines Bedieners, so daß das System die "Keine Last"-Reibungskräfte bestimmt, die überwunden werden müssen, um die Achsenbewegung bei jeder Vorschubgeschwindigkeit des Systems aufrechtzuerhalten. Diese Informationen werden gespeichert und zum späteren Gebrauch als Basisvergleich abgerufen, wenn das System die Zähigkeitsmeßwerte für das ausgebreitete Material in Einstellungen der Schneideeinrichtungsgeschwindigkeit umwandelt. Die Diagnosen sind ebenfalls wichtig und werden periodisch durchgeführt, um das System neu zu kalibrieren und mechanischen Verschleiß zu erfassen. Wird beispielsweise erfaßt, daß sich die zum Bewegen einer Achse mit einer spezifischen Vorschubgeschwindigkeit erforderliche Menge an Kraft von einem Lauf der Diagnose zum nächsten Lauf verändert hat, so zeigt dies Änderungen in der Mechanik des Systems an, und diese Information kann verwendet werden, wenn Diagnosen vor Ort oder von einer entfernten Stelle über ein Modem durchgeführt werden, um das Problem, falls vorhanden, zu identifizieren, oder um einen Ausgleich für die Veränderung bereitzustellen. Die Systemkalibrierungsdiagnose wird im Schritt 138 durchgeführt.

Der Schritt 138 enthält ferner eine Diagnose zum Überwachen kritischer Systemparameter, die vorausgewählte kritische Systemparameter protokolliert und analysiert, die ebenfalls in dem Expertensystem verwendet werden. Die Überwachungsdiagnose ist dahingehend flexibel, daß sie ermöglicht, daß die zu protokollierenden Ist-Daten ausgewählt werden können, und üblicherweise werden der Messerstrom, die Messergeschwindigkeit, die Schneidegeschwindigkeit, der X-, Y- und der C-Achsen-Motorstrom, die Vektorkraft, die eine Anzeige der Zähigkeit bereitstellt, der Vakuumpegel und je nach Bedarf andere Systemparameter ausgewählt. Die Information wird wenigstens einige Male pro Sekunde abgetastet und gespeichert und steht zur Echtzeitüberwachung und Analyse zur Verfügung oder kann zum späteren Abruf zur Analyse der Systemleistung gespeichert werden. Die durch die Diagnose gewonnenen Informationen werden anschließend zu den vorliegenden Informationen und zum Wissen hinzugefügt, die von dem Expertensystem verwendet werden, um beim Einstellen Entscheidungen zu treffen und einen Vorteil aus einem gegebenen Zustand während des Schneidevorgangs zu ziehen, um die Systemleistung und die Qualität des geschnittenen Produktes zu erhöhen, wenn es die optimale Schneidegeschwindigkeit sucht.


Anspruch[de]

1. Expertensystem, das mit einem steuerbaren Schneidesystem (10) kombiniert ist und ein integriertes Anwendungswissen enthält, um zu bewirken, daß das steuerbare Schneidesystem (10) automatisch eine optimale Vorschubgeschwindigkeit auswählt, um eine Lagenhöhe aus verschiedenem weichen Flachmaterial (L) während eines Schneidevorgangs abhängig von verschiedenen Parametern aus einer Anzahl von möglichen Systemschneideparametern zu schneiden, wobei sich die Parameter während des Schneidevorgangs ändern, wobei das System umfaßt:

Einrichtungen (26, 28), die X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) zum Bewegen einer Schneideeinrichtung (20) in eine X- und eine Y-Koordinatenrichtung über eine Scheidefläche des steuerbaren Schneidesystems (10) und eine C-Achsen-Motoreinrichtung zum Drehen der Schneideeinrichtung (20) um eine zur X, Y-Ebene senkrechte C-Achse enthalten,

eine programmierbare Steuereinrichtung (12), um vor einem ersten Schneidevorgang mindestens eine vorgegebene Konfigurationsdatei zu definieren und zu spezifizieren, die spezifische Schneidesystem-Steuerparameterdaten definiert, um den Betrieb des Schneidesystems (10) in einer Betriebsart mit offenem Regelkreis gemäß den Schneidesystem-Steuerparameterdaten zu steuern,

mindestens eine Prozessoreinrichtung (52), die mit der programmierbaren Steuereinrichtung (12) und dem steuerbaren Schneidesystem (10) verbunden ist, um mindestens eine Bahn zu spezifizieren und zu definieren, der die von dem Schneidesystem (10) getragene Schneideeinrichtung (20) folgen soll,

wobei die vorgegebene Konfigurationsdatei definiert:

eine minimale Vorschubgeschwindigkeit und eine maximale Vorschubgeschwindigkeit zum Schneiden einer Lagenhöhe aus spezifischem, vorgegebenem weichen Flachmaterial,

eine X-Ausgabe-Stromgröße und eine Y-Ausgabe-Stromgröße zum Erregen der X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36), um die Schneideeinrichtung (20) in die X- und die Y-Koordinatenrichtung über die Schneidefläche mit einer Vorschubgeschwindigkeit zwischen der minimalen und der maximalen Vorschubgeschwindigkeit, die in der vorgegebenen Konfigurationsdatei definiert sind, zu bewegen, wobei der X-Ausgabe-Strom und der Y-Ausgabe-Strom eine Motorstromkontur zum Betreiben der X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) mit einer erwarteten vorgegebenen Geschwindigkeit in die X- und die Y- Koordinatenrichtung an jedem Punkt entlang der mindestens einen Bahn definieren,

wobei die Prozessoreinrichtung Mittel hat, um aus der X-Ausgabe-Stromgröße und aus der Y-Ausgabe-Stromgröße eine Kraft (Fe) zu berechnen, die an jedem Punkt entlang der mindestens einen Bahn erwartet wird,

Einrichtungen (52) zum Erregen der Motoreinrichtungen (34, 36) mit der X- Ausgabe-Stromgröße und der Y-Ausgabe-Stromgröße, um die Schneideeinrichtung (20) mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit, die in der vorgegebenen Konfigurationsdatei definiert ist, zu bewegen,

Einrichtungen (78, 92) zum Identifizieren der Position der Schneideeinrichtung (20) entlang der mindestens einen Bahn,

Einrichtungen (52), um aus dem X-Ausgabe-Strom und dem Y-Ausgabe- Strom, die den X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) zugeführt werden, einen einzelnen Kraftvektor zu bestimmen, der repräsentativ für die Ist- Schneidekraft (Fc) ist, die von der Schneideeinrichtung (20) an dem vorgegebenen Abschnitt der mindestens einen Bahn entwickelt wird, um die Zähigkeit des ausgelegten Materials zu bestimmen, wobei die Höhe des ausgegebenen X-Stroms und die Höhe des ausgegebenen Y-Stroms die vorgegebene Vorschubgeschwindigkeit aufrechterhalten sollen,

Einrichtungen (52) zum Vergleichen der Ist-Schneidekraft (Fc) mit der erwarteten Schneidekraft (Fe) an dem vorgegebenen Abschnitt der Bahn, um eine Größe des Kraftunterschiedes zu erzeugen, und

wobei die Prozessoreinrichtungen (52) auf die Größe des Kraftunterschiedes ansprechen, um die Vorschubgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Ist-Kraft (Fc) unter der erwarteten Kraft (Fe) liegt, die Vorschubgeschwindigkeit herabzusetzen, wenn die Ist-Kraft (Fc) über der erwarteten Kraft (Fe) liegt, und um ein Abschalten des steuerbaren Schneidesystem zu bewirken, wenn die Ist-Kraft (Fc) die erwartete Kraft (Fe) um eine vorgegebene Größe übersteigt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage aus Flachmaterial durch Vakuum-Niederhaltemittel (25) gegen die Schneidefläche gehalten wird, wobei die Vakuum-Niederhaltemittel einen Vakuumsensor zum Erfassen der Höhe des an der Lagenhöhe angelegten Vakuums, wobei das System ferner die Prozessoreinrichtungen (52) enthält, die mit den Vakuum-Niederhaltemitteln (25) verbunden sind und auf diese ansprechen, um die Vorschubgeschwindigkeit während des Schneidevorgangs abhängig von einer Abnahme in der Höhe des die Lage aus Flachmaterial haltenden Vakuums herabzusetzen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System (10) ferner Mittel zum Kalibrieren des Schneidesystems enthält, wobei der den X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) zugeführte Strom zum Bewegen der Schneideeinrichtung (20) in eine X- und eine Y-Koordinatenrichtung für einen Zustand "keine Last" an jeder X, Y-Koordinate entlang der Schneidefläche bestimmt wird, wobei die X-, Y-Stromwerte für "keine Last" an jeder der X-, Y-Koordinaten zum späteren Abruf und Gebrauch beim Berechnen des einzelnen Kraftvektors, der repräsentativ für die von der Schneideeinrichtung (20) entwickelte Ist-Schneidekraft (Fc) ist, gespeichert werden.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung (20) gemäß einem vorher bekannten Schleifplan automatisch geschliffen wird, wobei das System ferner die Prozessoreinrichtung (52) enthält, welche die Vorschubgeschwindigkeit abhängig von dem Schleifen der Schneideeinrichtung während des Schneidevorgangs erhöht.

5. Verfahren zum Steuern eines Systems (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) und einer C-Achsen-Motoreinrichtung zum Bewegen einer Schneideeinrichtung (20) in eine X- und eine Y-Richtung entlang der Schneidefläche des steuerbaren Schneidesystems und entlang einer zur XY-Ebene senkrecht verlaufenden C-Achse unter Verwendung eines Expertensystems, das integriertes Anwendungswissen enthält, um zu bewirken, daß das steuerbare Schneidesystem automatisch eine optimale Vorschubgeschwindigkeit auswählt, um eine Lagenhöhe aus verschiedenem weichen Flachmaterial (L) auf der Schneidefläche während eines Schneidevorgangs abhängig von verschiedenen Parametern aus einer Anzahl von möglichen Systemschneideparametern zu schneiden, wobei sich die Parameter während des Schneidevorgangs verändern, wobei das Verfahren umfaßt:

den Schritt (104) des Spezifizierens und Definierens mindestens einer Bahn, der die Schneideeinrichtung (20) beim Schneiden der Lagenhöhe aus weichem Flachmaterial folgen soll,

den Schritt (100) des Definierens und Spezifierens vor einem ersten Schneidevorgang mindestens einer vorgegebenen Konfigurationsdatei, die spezifische Schneidesystem-Steuerparameterdaten definiert, um den Betrieb des Schneidesystems (10) in einer Betriebsart mit offenem Regelkreis gemäß den Schneidesystem-Steuerparameterdaten zu steuern, wobei die vorgegebene Konfigurationsdatei eine minimale Vorschubgeschwindigkeit und eine maximale Vorschubgeschwindigkeit zum Schneiden einer Lagenhöhe eines spezifischen, vorgegebenen weichen Flachmaterials definiert, sowie eine X-Ausgabe-Stromgröße und eine Y-Ausgabe-Stromgröße zum Erregen der X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36), um die Schneideeinrichtung (20) in die X- und die Y-Koordinatenrichtung über die Schneidefläche mit einer Vorschubgeschwindigkeit zwischen der minimalen und der maximalen Vorschubgeschwindigkeit, die in der vorgegebenen Konfigurationsdatei definiert sind, zu bewegen,

den Schritt (104) des Definierens mindestens einer Motorstromkontur aus der X-Ausgabe-Stromgröße und der Y-Ausgabe-Stromgröße zum Betreiben der Motoreinrichtungen (34, 36) mit einer erwarteten vorgegebenen Geschwindigkeit in der X- und der Y-Koordinatenrichtung an jedem Punkt entlang der mindestens einen Bahn,

den Schritt (110) des Berechnens einer Kraft (Fe), die an jedem Punkt entlang der mindestens einen Bahn erwartet wird, aus der X-Ausgabe-Stromgröße und der Y-Ausgabe-Stromgröße,

den Schritt (106) des Erregens der X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) mit einer X-Ausgabe-Stromgröße und einer Y-Ausgabe-Stromgröße, um die Schneideeinrichtung mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit, die in der vorgegebenen Konfigurationsdatei definiert ist, zu bewegen,

den Schritt (108) des Identifizierens der Position der Schneideeinrichtung (20) entlang der mindestens einen Bahn,

den Schritt (110) des Bestimmens aus dem X-Ausgabe-Strom und dem Y- Ausgabe-Strom, die den X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) zugeführt werden, eines einzelnen Kraftvektors, der repräsentativ für die Ist-Schneidekraft (Fc) ist, die von der Schneideeinrichtung (20) an dem vorgegebenen Abschnitt der mindestens einen Bahn entwickelt wird, um die Zähigkeit des ausgelegten Materials zu bestimmen, wobei die Höhe des ausgegebenen X- Stroms und die Höhe des ausgegebenen Y-Stroms die vorgegebene Vorschubgeschwindigkeit aufrechterhalten sollen,

den Schritt (122) des Vergleichens der Ist-Schneidekraft (Fc) mit einer erwarteten Schneidekraft (Fe) an dem vorgegebenen Abschnitt der mindestens einen Bahn, um eine Größe des Kraftunterschiedes zu erzeugen, und

den Schritt (126, 130, 132) des Erhöhens der Vorschubgeschwindigkeit, wenn die Ist-Kraft (Fc) unter der erwarteten Kraft (Fe) liegt, des Herabsetzens der Vorschubgeschwindigkeit, wenn die Ist-Kraft (Fc) über der erwarteten Kraft (Fe) liegt, und des Anhaltens des steuerbaren Schneidesystems, wenn die Ist-Kraft (Fc) die erwartete Kraft (Fe) um eine vorgegebene Größe übersteigt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidesystem die Lage aus weichem Flachmaterial mit Hilfe von Vakuum-Niederhaltemitteln gegen die Schneidefläche hält, und ferner gekennzeichnet durch den Schritt (116) des Erfassens der Höhe des an der Lagenhöhe angelegten Vakuums und den Schritt (130) des Herabsetzens der Vorschubgeschwindigkeit während des Schneidevorgangs abhängig von einer Abnahme in der Höhe des den Stapel aus Flachmaterial haltenden Vakuums.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner gekennzeichnet durch: den Schritt (136) des Kalibrierens des Schneidesystems, wobei der den X- und Y-Motoreinrichtungen (34, 36) zugeführte Strom zum Bewegen der Schneideeinrichtung (20) in die X- und die Y-Koordinatenrichtung für einen Zustand "keine Last" an jeder X, Y-Koordinate entlang der Schneidefläche bestimmt wird, und den Schritt (138) des Speicherns der X-, Y-Stromwerte für "keine Last" an jeder X, Y-Koordinate zum späteren Abruf und Gebrauch beim Berechnen des einzelnen Kraftvektors, der repräsentativ für die von der Schneideeinrichtung (20) entwickelte Ist-Schneidekraft (Fc) ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung gemäß einem vorher bekannten Schleifplan automatisch geschliffen wird, und ferner gekennzeichnet durch den Schritt (126) des Erhöhens der Vorschubgeschwindigkeit abhängig von dem Schleifen der Schneidevorrichtung (20) während des Schneidevorgangs.







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