Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE
40 12 462 C2, die auf den Anmelder zurückgeht, bekannt. Die bekannte Vorrichtung
weist eine Einrichtung zum Erfassen von Fehlerstellen und zum Erfassen des Umrisses
der aufgelegten Haut auf. Jede zu erfassende Tierhaut weist einen individuellen
Konturverlauf auf, da organisch gewachsene Häute, abhängig z. B. von der Größe des
Tieres, unterschiedlich sind. Desweiteren weisen Tierhäute üblicherweise auch eine
Vielzahl von Fehlerstellen, wie Risse, Löcher oder Narben, auf, die beim Zuschneiden
von Schnittteilen berücksichtigt werden müssen.
Um aus dem flächigen Körper eine Vielzahl von Schnittteilen ausschneiden
zu können, müssen diese innerhalb des Umrisses der Haut positioniert und um Fehlerstellen
herum, insbesondere um schwerwiegende Fehler, wie Löcher, herum, angeordnet werden.
Es ist auch möglich, daß auf Bereichen von auszuschneidenden Schnittteilen bestimmte
Fehlerarten oder Fehlergrade zugelassen werden.
Eine Rechnereinheit oder Steuereinheit setzt die Merkmal-Daten, also
diejenigen, insbesondere digitalisierten, Informationen, die den von der Erfassungseinrichtung
erkannten, individuellen Merkmalen entsprechen, wie beispielsweise Umriß des Körpers
oder Ort und Größe sowie Art der Fehlerstellen, in Bezug zu den Schnittteilen, so
daß beispielsweise eine Optimierung des Schnittbildes, z.B. zur Erhöhung des Ausnutzungsgrades
durch einen Nesting-Vorgang erfolgen kann.
Bei anderen, zu bearbeitenden flächigen Körpern, beispielsweise Rapportstoffen,
die beispielsweise auch endlos oder als Rollware ausgebildet sind, sind die Bezugspunkte
des Rapportstoffes, beispielsweise Rasterpunkte für ständig wiederkehrende Muster,
für die Anordnung der Zuschnitt-Teile, also für die Berechnung des Schnittbildes,
gleichermaßen von Bedeutung. Auch diese Bezugspunkte müssen als individuelle Merkmale
der Körper aufgenommen und in Beziehung zu den Zuschnitt-Teilen gesetzt werden,
so daß bei einer nachfolgenden Schneidbearbeitung der Ort und die Lage dieser Bezugspunkte
berücksichtigt werden kann.
Als Erfassungseinrichtung für die individuellen Merkmale schlägt die
DE 40 12 462 C2, von der die Erfindung
ausgeht, eine hochauflösende Kamera vor, die manuell markierte Fehler oder unmarkierte
Fehlerstellen erfassen kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zu Grunde, die bekannte Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart
weiterzuentwickeln, daß sie variabel einsetzbar ist und eine besonders einfache
und schnelle Erfassung der individuellen Merkmale ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erfassung der Merkmale ein Lichtstrahl, insbesondere ein Laserstrahl, auf
den Körper projizierbar und mittels einer Positioniereinrichtung entlang dem Körper
bewegbar ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, zur
Erfassung der Merkmale einen positionierbaren Lichtstrahl entlang dem Körper zu
bewegen, so daß Punkte oder Orte auf dem Körper von dem Lichtstrahl erreichbar,
auf diese Weise für die Bedienperson visualisierbar sind und von der Bedienperson
gegenüber der Erfassungseinrichtung für eine Weiterverarbeitung durch die Rechnereinheit
markierbar sind. Ein Benutzer kann den Lichtstrahl mittels einer Positioniereinrichtung
lenken, also führen, und bestimmte charakteristische Punkte des Körpers aufnehmen.
Vornehmlich werden diejenigen Punkte des Körpers ausgenommen, die die individuellen
Merkmale des Körpers darstellen oder diesen individuellen Merkmalen zugeordnet sind,
und sich in einer unmittelbaren räumlichen Nachbarschaft der Merkmale befinden oder
einen Bereich dieser Merkmale abgrenzen.
Beispielsweise besteht die Möglichkeit, als Positioniereinrichtung
eine herkömmliche Computer-Maus zu verwenden, und die Positionierung des Lichtstrahls
in der gleichen Weise vorzunehmen, wie eine Computer-Maus in herkömmlicher Weise
einen Cursor auf einem Computer-Bildschirm steuert. Durch Betätigung eines Betätigungselementes,
beispielsweise einer Maus-Taste, kann beispielsweise ein gerade erreichter Punkt
auf dem Körper, also der Ort, an dem der Lichtstrahl auf den Körper trifft, markiert
werden. Die Koordinaten dieses aufgenommenen Punktes können von der Erfassungseinrichtung,
gegebenenfalls auch kodiert, an die Rechnereinheit weitergeleitet werden.
Die Position des Lichtstrahls kann beispielsweise von einer Spiegeleinheit,
die den Lichtstrahl lenkt, erkannt werden, indem z.B. die Spiegelposition abgefragt
wird, welche mit der aktuellen Position des Laserstrahles korreliert. Die Koordinateninformation
über den Punkt kann aber auch von der Rechnereinheit unmittelbar über die Positionierkoordinaten
der Maus abgefragt werden. Die Positionierung der Positioniereinrichtung korreliert
in jedem Falle mit einer Positionierung des Laserstrahles.
Die Erfassung individueller Merkmale der Körper erfolgt bei den Vorrichtungen
des Standes der Technik durchgehend mittels Bildaufnahmevorrichtungen. Verwendet
werden sowohl solche Kameras, die ein Bild des gesamten Körpers aufnehmen als auch
solche Kameras, die das Bild des Körpers segmentiert, beispielsweise zeilenweise
(Zeilen-Kamera oder Scanner) oder rasterweise (Rasterkamera) aufnehmen. Dies erfordert
üblicherweise gesonderte Bearbeitungstische für die Erfassung der Körper und für
die nachfolgende Schneidbearbeitung. An einem vorbekannten Bearbeitungstisch zur
Erfassung, beispielsweise einer Tierhaut, ist die Kamera z.B. fest
angeordnet. An einem vorbekannten, gesonderten Schneidbearbeitungstisch ist beispielsweise
eine Einrichtung vorgesehen, die mittels eines Laserstrahl die an dem Erfassungstisch
aufgenommenen Umrißverläufe der Haut auf die Schneid-Bearbeitungsfläche projiziert,
um die Haut entsprechend dem projizierten Umriss ausrichten zu können. Diese Vorrichtungen
des Standes der Technik werden von der Erfindung als zu kompliziert angesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht demgegenüber ein Erfassen
der individuellen Merkmale des Körpers und eine nachfolgende Schneidbearbeitung
an einem gemeinsamen Bearbeitungstisch. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht
dabei eine manuell durch einen Benutzer vornehmbare Positionierung des Lichtstrahls
und ein schrittweises Aufnehmen einzelner Punkte des Körpers. Beispielsweise kann
der Umrissverlauf der aufgelegten Tierhaut aufgenommen werden, indem ein Benutzer
entlang dem Umriss der Haut mehrere Punkte aufnimmt, die die Rechnereinheit später
zu einem Streckenzug verbindet, der dem Umrissverlauf der Tierhaut im wesentlichen
angenähert ist. Beispielsweise kann ein Umriss einer Tierhaut mit einer geringen
Anzahl von Punkten, beispielsweise mit neun Punkten, aufgenommen werden. Der Benutzer
kann also durch neunmaliges Klicken einer Maustaste die Kontur der flächigen Tierhaut
erfassen. Für jeden aufzunehmenden Punkt wird somit eine Bestätigungseingabe vorgenommen.
Bei z.B. im wesentlichen dreieckigen Körpern genügt gegebenenfalls auch die Bestimmung
von lediglich drei Punkten, um den Umriß des Körpers in Form eines Dreiecks zu erfassen.
Dadurch daß der Benutzer die Erfassung der individuellen Merkmale unmittelbar selbst
beeinflußt, hat er die Möglichkeit, auch nur die wichtigsten relevanten Merkmale
aufzunehmen, so daß eine nur geringe Anzahl zu verarbeitender Daten zur Verfügung
steht und der Rechenaufwand, der beispielsweise für eine nachfolgende Schnittbildoptimierung
(Nesting-Verfahren) erforderlich ist, gering gehalten werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht ein Kamerasystem entbehrlich,
so daß Kostenvorteile entstehen können, zumal ein Laser zur Projektion eines erfaßten
Umrisses einer Haut bei den Vorrichtungen des Standes der Technik ohnehin vorhanden
ist. Desweiteren kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung praktisch jeder beliebige
Körper hinsichtlich seiner individuellen Merkmale erfaßt werden, auch ohne daß besondere
Anpassungsmaßnahmen erforderlich sind. Beispielsweise spielt es für die erfindungsgemäße
Vorrichtung keine Rolle, aus welchem Werkstoff der zu bearbeitende und hinsichtlich
seiner individuellen Merkmale zu erfassende Körper besteht. Dieser kann beispielsweise
aus Rigips, Karton, Pappe, Leder, Kunststoff, z.B. Styropor, Metall, Holz, Kreamik
od. dergleichen bestehen, ohne daß die Erfassung der Merkmale an den Werkstoff angepaßt
werden muß. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die unterschiedlichen Werkstücke
nachfolgend mit der gleichen Schneidvorrichtung bearbeitet werden Können. Dies wird
beispielsweise durch eine als Wasserstrahl-Schneidvorrichtung ausgebildete Schneidvorrichtung
erreicht. Während bei herkömmlichen Kamerasystemen auch der Kontrast zwischen Auflagefläche
und aufgelegtem Körper von Bedeutung ist, beispielsweise um den Umrißverlauf genau
zu erkennen, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Auflagefläche
verwendet werden, die zugleich die Schneid-Auflagefläche darstellt, und beispielsweise
eine flächenartige Wabenstruktur besitzt, die ansonsten für eine Erfassung des Konturverlaufes
durch ein Kamerasystem unzweckmäßig oder ungeeignet wäre.
Neben der Aufnahme des Umrisses einer Tierhaut oder eines sonstigen
flächig ausgebildeten Körpers können auch Punkte des Körpers aufgenommen werden,
die besondere charakteristische Merkmale aufweisen oder solchen Merkmalen zugeordnet
sind. Beispielsweise können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Orte und Größe,
gegebenenfalls auch Art von Fehlerstellen auf dem Körper markiert werden oder bei
einem Rapportstoff besondere Rasterpunkte. Rasterpunkte sind solche Punkte, an denen
sich ein Muster eines Rapport-Stoffes wiederholt oder die einen besonderen Bezugspunkt
für ein Segment eines sich wiederholenden Musters darstellen.
Von besonderer Bedeutung ist, daß der Ort des Körpers, an dem der
Lichtstrahl den Körper trifft, von dem System erfaßt werden kann und in Bezug zu
der Auflagefläche gesetzt werden kann. Im einfachsten Falle geschieht dies durch
Aufnahme von Koordinaten, insbesondere eines Koordinatenpaares (x- und y-Koordinaten).
Da insbesondere vorgesehen ist, daß die Auflagefläche für den Körper auch die Auflagefläche
während der Schneidbearbeitung bereitstellt und eine Verlagerung des Körpers relativ
zu der Auflagefläche bis zum Schneidvorgang nach dem Erfassen der Merkmale nicht
mehr stattfindet, kann die Rechnereinheit bei Berechnung des Schnittbildes die erlangten
Koordinateninformationen verwenden und berücksichtigen.
Eine Erfassung der Merkmale bedeutet im Sinne der Erfindung somit
ein Erkennen der Merkmale des Körpers und die Möglichkeit, die erfaßten Merkmale
der Rechnereinheit zuzuordnen. Mit anderen Worten kennt die Rechnereinheit nach
Erfassen der Merkmale deren Lage, so daß eine Schnittbildoptimierung möglich wird.
Die Einrichtung zum Erfassen der Merkmale kann eine baulich von der
Rechnereinheit gesonderte Einheit sein oder mit der Recheneinheit zusammengefaßt
sein. Im letzteren Fall kann eine Übermittlung der erfaßten Merkmale in Form von
Merkmaldaten an die Rechnereinheit auch innerhalb beispielsweise eines einzigen
Computers stattfinden. Die Rechnereinheit kann beispielsweise von einem herkömmlichen
PC bereitgestellt werden, die die Einrichtung zur Erfassung der
Merkmale mit umfaßt.
Die Rechnereinheit weist Zuschnitt-Informationen über die Schnittteile
auf, beispielsweise deren Konturverläufe, deren zulässige Fehlerqualitäten etc.
Die Rechnereinheit kann die Merkmal-Daten zu den Zuschnittinformationen derart in
Beziehung setzen, daß ein sinnvolles, eventuell optimiertes Schnittbild errechnet
wird, d.h. eine Anordnung mehrerer Schnittteile, gegebenenfalls auch nur eines einzigen
Schnittteils, auf dem Körper vorgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein Digitalisieren der
individuellen Merkmale der Körper auf besonders einfache und zweckmäßige Art und
Weise, mit einem nur geringen technischen Aufwand. Auch ist auf Grund der vorhandenen
Positioniereinrichtung für den Lichtstrahl eine komfortable Bearbeitung durch eine
Bedienperson möglich.
Aus der DE 197 19 196 C2
des Anmelders geht eine Vorrichtung zur Herstellung von Zuschnitten aus als Rollen-
oder Stapelware vorliegenden mit Fehlerstellen behafteten Werkstoffen hervor. Hier
ist eine stromaufwärts angeordnete Digitalisiervorrichtung vorgesehen, welcher stromabwärts
eine automatische Schneidvorrichtung folgt. Die Digitalisierungsvorrichtung ermöglicht
eine Fehlerortung dadurch, daß eine Bedienperson beispielsweise die entsprechende
fehlerbehaftete Stelle mit einem elektronischen Taster berührt, wobei die Berührungsstelle
von dem Digitalisierer unter Berücksichtigung des Vorschubs koordinatengerecht erfaßt
wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gegenüber dieser vorbekannten Vorrichtung
komfortabler bedienbar, da auf Grund der Positioniereinrichtung für den Lichtstrahl
beispielsweise eine sitzende Arbeitsweise der Bedienperson möglich ist. In jedem
Falle ist eine Anordnung der Positioniereinrichtung auch entfernt von dem Körper
möglich, so daß eine Bewegung des Benutzers hin zu den einzelnen individuellen Merkmalen
des Körpers entfallen kann. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung
ein berührungsloses Erfassen von Merkmalen.
Ein Bearbeitungstisch des Standes der Technik, der herkömmlich gesondert
von einem Schneidtisch verwendet wird, ist in der DE
198 22 224 A1 des Anmelders beschrieben. Dort ist ein zu dem oben beschriebenen
vergleichbares elektronisches Markierungselement vorgesehen, welches sich durch
den Benutzer entlang der Meßebene bewegen läßt, um auf der Oberseite des Körpers
Fehler entsprechend zu kennzeichnen. Mittels eines an dem Markierungselement angeordneten
Befehlsgebers kann der Benutzer die Art des Fehlers eingeben. Vor der Markierung
von Fehlern wird der Umriss des Körpers von einer oberhalb des Bearbeitungstisches
angeordneten Kamera erfaßt.
Aus der DE 198 29 912 des
Anmelders geht eine Vorrichtung hervor, bei der mehrere Bearbeitungstische vorgesehen
sind. Während auf einem ersten Tisch die Haut aufgelegt wird, und entlang eines
mittels eines Laserstrahls auf diese Auflagefläche projizierten Umrisses der Haut
ausgerichtet werden kann, findet gleichzeitig auf einem benachbarten Tisch ein Schneidvorgang
an einer anderen Haut statt. Die Erfassung des Umrisses der Haut, also die Digitalisierung,
erfolgt durch eine in dieser Druckschrift nicht beschriebene, gesonderte Einlesevorrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Koordinaten
des Ortes, an dem der Lichtstrahl den Körper trifft, aufnehmbar. Vorteilhafterweise
sind die Koordinaten, beispielsweise in Form eines Koordinatenpaares (x-,y-Koordinate),
bezogen auf die Auflagefläche, darstellbar und für eine weitere Berechnung verwendbar.
Es kommt aber jede Art möglicher Koordinatendefinition oder Koordinatendarstellung
in Frage, z.B. auch eine Vektordarstellung, die gewährleistet, daß der Ort, an dem
der Lichtstrahl auf den Körper trifft, später von der Rechnereinheit erkannt wird
und dem zu schneidenden Körper zuordenbar ist, und insbesondere in Bezug zu der
Auflagefläche gesetzt werden kann, so daß für einen Betrieb der Schneidvorrichtung
der Ort mit den dazugehörigen individuellen Merkmalen berücksichtigt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Koordinatenaufnahme
eine Betätigungseinrichtung vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann
beispielsweise durch Betätigung eines Schalters, z.B. durch Betätigung einer linken
Maustaste einer herkömmlichen Computermaus, durch den Benutzer manuell entschieden
werden, daß der gerade aktuell von dem Lichtstrahl erreichte Ort aufgenommen wird.
Alternativ, gegebenenfalls auch zusätzlich in einem besonderen Betriebsmodus der
Rechnereinheit, kann vorgesehen sein, daß durch Bewegung des Lichtstrahls entlang
des Körpers eine Kurvenbahn in Form eines Streckzuges unmittelbar von dem Lichtstrahl
abgefahren wird, und die Koordinaten dieser Kurvenbahn aufgenommen werden.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die Betätigungseinrichtung der Positioniereinrichtung zugeordnet, insbesondere an
der Positioniereinrichtung angeordnet. Dies ermöglicht beispielsweise eine Betätigungseinrichtung,
die, wie zuvor erwähnt, bei einer als Computermaus ausgebildeten Positioniereinrichtung
deren Maustaste darstellt. Allgemein kann aber auch vorgesehen sein, daß die Betätigungseinrichtung
im Bereich der Rechnereinheit, beispielsweise im Bereich einer dort vorgesehenen
Tastatur vorgesehen ist und z.B. von einer Eingabetaste der Tastatur bereitgestellt
wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die Positioniereinrichtung von einer Computermaus gebildet. Dies ermöglicht eine
besonders einfache und komfortable Bedienung zur Bewegung des Laserstrahls entlang
des Körpers, ohne daß ein hoher Schulungsaufwand der Bedienperson erforderlich ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist mittels der Erfassungseinrichtung nacheinander eine Vielzahl einzelner
Orte des Körpers aufnehmbar. Auf diese Weise wird die Möglichkeit bereitgestellt,
die Vielzahl aufgenommener Orte miteinander zu verbinden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Vielzahl von Punkten
oder Orten zu einem Streckenzug miteinander verbindbar ist. Dies ermöglicht beispielsweise
die Erfassung eines Umrisses des Körpers, oder die Erfassung einer Fläche auf dem
Körper, beispielsweise einer Fehlerstellen aufweisenden Fläche.
Desweiteren kann auch vorgesehen sein, daß die Vielzahl der Orte zu
einem Raster zusammensetzbar ist, beispielsweise um bei Rapportstoffen die dort
wichtigen Bezugspunkte oder Raster zu erfassen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verbleibt
der Körper während der Schneidbearbeitung auf der Arbeitsfläche. Dies erlaubt eine
besonders sichere Erfassung der individuellen Merkmale und macht eine Identifizierung
und Markierung des Körpers, einen gesonderten Kameraplatz und einen gesonderten
Bearbeitungstisch entbehrlich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die Arbeitsfläche relativ zu der Schneidvorrichtung beweglich. Dies ermöglicht beispielsweise
die Anordnung mehrerer Arbeitsflächen relativ zu einer Schneidvorrichtung, so daß
eine besonders gute Ausnutzung des Systems erreicht werden kann. Dabei kann beispielsweise
vorgesehen sein, daß die Schneidvorrichtung, beispielsweise ein Wasserstrahlschneidetisch,
fest angeordnet ist, und die Auflagefläche relativ zu dem Schneidetisch von einer
Erfassungsposition in eine Arbeitsposition verlagerbar ist. Alternativ kann auch
vorgesehen sein, daß die Schneidvorrichtung beispielsweise in Form eines Schlittens
relativ zu der Auflagefläche beweglich ist und die Auflagefläche oder mehrere Auflageflächen
wahlweise abfahren kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die Schneidvorrichtung als Wasserstrahlschneidvorrichtung ausgebildet. Dies ermöglicht
ein Schneiden von Körpern aus nahezu beliebigen Werkstoffen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten
Unteransprüchen sowie an Hand der nun folgenden Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele. In den Figuren zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen, perspektivischen Ansicht,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit zwei Auflageflächen in schematischer Draufsicht etwa gemäß Ansichtspfeil
II in 1, und
3 das Ausführungsbeispiel gemäß
1 in schematischer Draufsicht etwa gemäß Ansichtspfeil
II in 1 unter Weglassung einer Vielzahl von Teilen
zur Verdeutlichung einer Bearbeitung eines Rapportstoffes.
Gemäß 1 ist ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Es
sei zunächst angemerkt, daß sämtliche in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
zur Verdeutlichung lediglich sehr schematische Darstellungen zeigen, die lediglich
dem Verständnis dienen sollen. Desweiteren sei darauf hingewiesen, daß gleiche oder
vergleichbare Teile oder Elemente der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen
beziffert worden sind, teilweise unter Anhängung kleiner Buchstaben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 gemäß 1
umfaßt einen Bearbeitungstisch 11, der in herkömmlicher Weise ausgebildet
ist und ein Gestell 12 aufweist, welches eine Auflagefläche 13
trägt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 entspricht
die Größe der Auflagefläche im wesentlichen der gesamten Oberseite des Bearbeitungstisches
11. Bei anderen Ausführungsbeispielen, können aber, wie dies erst später
am Ausführungsbeispiel der 2 erläutert werden soll,
mehrere Auflageflächen vorgesehen sein.
Gemäß 1 kann ein im wesentlicher flächiger
Körper 14 auf die Auflagefläche aufgelegt werden. Beispielsweise werden
Tierhäute bearbeitet, wie sie in den 1 und
2 dargestellt sind. Jede Tierhaut weist einen
individuellen Umriss 15 auf, also eine individuelle Kontur, die bei einer
später vorzunehmenden Schneidbearbeitung zu berücksichtigen ist.
1 zeigt schematisch eine Rechnereinheit
16, mit einer Bildschirmeinheit 17, einer Tastatur 18
und einer als Positioniereinrichtung fungierenden herkömmlichen Computermaus
19. Die Rechnereinheit 16 ist über eine Steuerleitung
20 mit einem Laser oder einer Laser-Baueinheit 21 verbunden. Der
Laser 21 kann einen Laserstrahl 22 erzeugen und auf den Körper
14 projizieren, wo der Laserstrahl 22 diesen an einem Punkt P
trifft. In dem Bereich des Punktes P kann der Laserstrahl entweder nur einen hellen
Lichtfleck erzeugen, oder ein Symbol darstellen, beispielsweise ein Kreuz oder einen
Pfeil. Die Darstellung eines Symboles kann einem Benutzer – je nach Helligkeit
des Lichtstrahles bzw. je nach Raumhelligkeit – erleichtert anzeigen, welcher
Punkt P erfaßt werden soll, z.B. in Form des Mittelpunktes des Kreuzes oder einer
Spitze eines Pfeiles.
Der Laser 21 ist mittels eines Trägers 23 an dem
Bearbeitungstisch 11 angeordnet. Vorzugsweise ist der Träger
23 und der Laser 21 an dem Bearbeitungstisch 11 fest
angeordnet. Eine Lenkung des Laserstrahles 22 entlang dem Körper
14 kann beispielsweise durch eine Verstellung von Spiegelelementen erfolgen,
die innerhalb des Gehäuses 30 des Lasers 21 angeordnet, in
1 aber nicht dargestellt sind. Verfahren und Vorrichtungen
zur Lenkung eines Laserstrahls sind im Stand der Technik bekannt. Alternativ kann
der Laser 21 auch relativ zu dem Bearbeitungstisch 11 verlagerbar
sein.
Die Rechnereinheit 16, beispielsweise ein herkömmlicher Personalcomputer,
ist über eine zweite Steuerleitung 24 mit einer Steuerungseinrichtung
25 für eine Schneidvorrichtung 26 verbunden. Die Schneidvorrichtung
26 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1
ein Schneidportal 27 auf, welches entlang der Richtung des Doppelpfeiles
y relativ zu dem Bearbeitungstisch 11 und damit auch relativ zu der bei
diesem Ausführungsbeispiel feststehenden Auflagefläche 13 verlagerbar ist.
An dem Schneidportal 27 ist ein Schneidkopf 28 angeordnet, der
entlang der Richtung des Doppelpfeiles x entlang dem Schneidportal bewegbar ist.
Auf diese Weise ist jeder Ort der Auflagefläche 13 von dem Schneidkopf
erreichbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist
die Schneidvorrichtung als Wasserstrahl-Schneidvorrichtung ausgebildet und umfaßt
eine lediglich schematisch angedeutete Zuleitung 29 für unter hohem Druck
stehendes Wasser. Die Steuerungseinrichtung 25 erzeugt typischerweise den
erforderlichen Wasserdruck. Die Steuereinheit 25 ist darüber hinaus auch
mit dem Schneidportal 27 zur Steuerung des Schneidkopfes 28 und
des Schneidportales 27 verbunden und erhält die dazu erforderlichen Daten
von der Rechnereinheit 16.
Es sei angemerkt, daß die dargestellte Architektur des Systems lediglich
beispielhaft zu verstehen ist. Die Steuerung des Lasers 21, die Errechnung
des Schnittbildes (also die Anordnung der Zuschnitt-Teile auf dem Körper), die Steuerung
der Schneidvorrichtung und das Zusammenspiel der Anlage können von unterschiedlichen
Teil-Rechnereinheiten oder von einem gemeinsamen Rechner durchgeführt werden.
An Hand der 2 soll im folgenden zunächst
erläutert werden, wie der Umriss 15 eines Körpers 14, insbesondere
einer Tierhaut, aufgenommen werden kann: 2 zeigt einen
Bearbeitungstisch 11 mit einer ersten Auflagefläche 13a und einer
zweiten Auflagefläche 13b. Die beiden Auflageflächen 13a,
13b sind nebeneinander, beispielsweise fest an einem nicht dargestellten
Gestell angeordnet. Ein Schneidportal 27 mit einem Schneidkopf
28 kann auf diese Weise beispielsweise nacheinander zunächst auf der Auflagefläche
13b angeordnete Körper 14b und anschließend auf der Auflagefläche
13a angeordnete Körper 14a bearbeiten, so daß zeitgleich auf einer
der beiden Auflageflächen 13a, 13b eine Merkmalserfassung vorgenommen
werden kann und auf der anderen Auflagefläche 13b, 13a geschnitten
werden kann.
Aus 2 wird deutlich, daß die beiden Tierhäute
14a, 14b unterschiedliche Umrisse 15a, 15b aufweisen.
Mit Erfassungsvorrichtungen des Standes der Technik wird grundsätzlich versucht,
den Konturverlauf möglichst detailgetreu abzubilden. Hierfür ist einerseits eine
ausreichend hohe Auflösungsgenauigkeit der Kamera erforderlich, andererseits aber
auch ein genügender Kontrast zwischen der Oberfläche des Werkstückes 14
und der Auflagefläche 13. Zum anderen führt die Aufnahme eines kontinuierlichen
oder zumindest aus einer Vielzahl von Punkten zusammengesetzten Umrissverlaufes
zu einer großen Datenmenge, die bei der nachfolgenden Bearbeitung zu berücksichtigen
ist. Schließlich erfordert die Erfassung der gesamten Kontur mit der erforderlichen
Auflösung auch eine gewisse Zeit.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr möglich, den
Laserstrahl 22, der auch ein fokussierter Lichtstrahl sein kann, auf den
Körper 14a zu projizieren und entlang des Körpers zu positionieren. Dies
kann mit Hilfe der Computermaus 19 geschehen, so daß eine Bewegung der
Maus in eine Richtungsänderung des Laserstrahls umgesetzt wird.
Um den Umriss 15a des Körpers 14a zu erfassen, kann
beispielsweise die durch neun Punkte in 2 dargestellte
Punktreihe Pa, Pb, Pc, Pd, Pe,
Pf, Pg, Ph Pi abgefahren werden. Anschließend
können diese Punkte zu einem Streckenzug 31 nach Art eines Polygon-Zuges
miteinander verbunden werden. Die Zahl der aufgenommenen Punkte zur Darstellung
eines Umrissverlaufes ist selbstverständlich beliebig und hängt von dem tatsächlichen
Umriss des zu erfassenden Körpers sowie von der zu erzielenden Genauigkeit ab. Besonders
wenige Punkte zur Darstellung eines Umrisses sind erforderlich, wenn das Werkstück
eine halbe Tierhaut darstellt, bei der eine lange Kante des Umrisses im wesentlichen
gerade ausgestaltet ist, so daß lediglich zwei Punkte zur Darstellung dieses Streckenabschnittes
erforderlich sind.
Der Benutzer erfaßt die Punkte, indem er den Laserstrahl
22 zunächst auf den Punkt Pa positioniert und eine Maustaste
32, also eine Betätigungseinrichtung betätigt. Der Mausklick wird von der
Rechnereinheit 16 verstanden als Aufforderung, die Koordinaten des Ortes
Pa aufzunehmen und in geeigneter Weise zu speichern.
Anschließend bewegt der Benutzer den Laserstrahl 22 zu dem
Ort Pb, indem er die Maus 19 entsprechend verlagert. Dort betätigt
er wiederum die Maustaste 32 und führt dieses fort, bis er auch den Punkt
Pi aufgenommen hat.
Durch Wahl eines vorher eingestellten Betriebsmodus an der Rechnereinheit
16 weiß die Rechnereinheit, daß soeben ein Umriss eines Körpers
14a aufgenommen worden ist. Der Benutzer kann der Rechnereinheit beispielsweise
mittels der Tastatur 18 zu verstehen geben, daß mit Aufnahme der Koordinaten
des Punktes Pi der letzte der Streckenpunkte aufgenommen worden ist. Die Rechnereinheit
16 kann daraufhin die Punkte zu einem Streckenzug 31 verbinden,
der in 2 ebenfalls schematisch dargestellt ist.
Der Rechnereinheit 16 hat auf diese Weise die Information
über den Umriss 15a des Körpers 14a erhalten und kann diese Merkmaldaten
im folgenden berücksichtigen. Insbesondere bei einer Anordnung von
Zuschnittteilen auf dem Körper 14a muß dafür gesorgt werden, daß jedes
Zuschnittteil rechnerisch vollständig auf dem Körper 14a zu liegen kommt.
Die Rechnereinheit 16 kann in Kenntnis der Punkte Pa –
Pi bei der Berechnung eines optimalen Schnittbildes sicher stellen, daß
die Zuschnitt-Teile innerhalb der Kontur des Streckenzuges 31 angeordnet
werden.
Aus 2 wird deutlich, daß der Streckenzug
31 von dem tatsächlichen Verlauf der Kontur 15a des Körpers
14a abweicht. So ist beispielsweise eine Randzone 33 von dem Streckenzug
31 nicht erfaßt. Dies ist aber auch nicht problematisch, da der bei einer
Tierhaut typischerweise in der Randzone 33 befindliche Materialbereich
ohnehin nicht verwendbar ist. Der die Punkte Pg und Ph miteinander
verbindende Abschnitt des Streckenzuges 31 sorgt auf diese Weise für ein
Herausfallen dieses ohnehin nicht zu verwertenden Hautbereiches 33.
Desweiteren ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung selbstverständlich
auch möglich, den Umriss 15a des Körpers 14a durch Aufnahme einer
großen Zahl von Punkten nahezu detailgetreu abzubilden. Dies ist jedoch nicht das
eigentliche Ziel der Vorrichtung, soll doch nur mit wenigen Punkten unter Ermöglichung
einer zeitsparenden Bearbeitung nur eine grobe Kontur 31 des Körpers
14a erfaßt werden. Dies ermöglicht beispielsweise eine zeitsparende Bearbeitung
von Verschnitt-Teilen und – Resten, die auf diese Weise ausgenutzt werden
können.
Schließlich kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiterhin vorgesehen
sein, daß der von der Rechnereinheit 16 berechnete Streckenzug
31 auch auf den Körper 14a projiziert wird. Der Benutzer erhält
auf diese Weise noch eine Kontrollmöglichkeit, um den Verlauf des errechneten Streckenzuges
mit dem tatsächlichen Umriss des Körpers 14a zu vergleichen und gegebenenfalls
noch Korrekturen vorzunehmen. Sollte auf Grund einer fehlerhaften Eingabe von Punkten
Pb, Pe, Pd, Pe, Pf, Pg,
Ph, Pi des Streckenzuges eine Korrektur erforderlich sein,
kann beispielsweise zwischen einem Punkt Pg und einem Punkt Ph
ein zusätzlicher Punkt eingefügt werden und der Streckenzugabschnitt Pg
– Ph beispielsweise nach außen gewölbt werden, indem der lineare
Streckenabschnitt in eine gekrümmte Kurvenform überführt wird. Hierzu kann es beispielsweise
auch genügen, wenn ein Benutzer etwa auf halber Strecke zwischen den Punkten Pg
und Ph den Verbindungsabschnitt mit der Maustaste 22 anklickt
und den Laserstrahl bezüglich 2 nach oben rechts bewegt,
wobei er den Streckenzugabschnitt mitzieht und wölbt, so daß die Kontur des Streckenzuges
Pg – Ph an die in diesem Bereich vorliegende Kontur
15a des Körpers 14a angepaßt wird.
Neben der Erfassung eines Umrisses 15a des Körpers
14a können auch auf dem Körper 14a befindliche Fehlerstellen
34 erfaßt werden, die gemäß 2 auch einen Fehlerbereich
darstellen können.
In einem anderen Modus (z.B. Fehlermarkiermodus) der Rechnereinheit
16, in dem diese weiß, daß der Benutzer nunmehr Fehlerstellen markiert,
kann der Benutzer entsprechend der vorgeschriebenen Vorgehensweise auch die Punkte
Pj, Pk, Pl, Pm durch jeweiliges Positionieren
des Laserstrahles 22 und Betätigen der Betätigungseinrichtung
32 aufnehmen. Die Rechnereinheit 16 kann diese gleichermaßen zu
einem Streckenzug verbinden und den auf diese Weise umschlossenen Fehlerbereich
34 erkennen und zuordnen, so daß dieser bei einer nachfolgenden Berechnung
eines Schnittbildes von Zuschnittteilen berücksichtigt werden kann. Auch ein bestimmter
Fehlergrad oder eine bestimmte Fehlerart kann gegebenenfalls angegeben werden.
2 deutet gestrichelt auch bereits ein
weiteres Ausführungsbeispiel an, mit einer Ruheposition R für die Auflagefläche
13b, wobei die Auflageflächen 13a, 13b relativ zu dem
nicht dargestellten, feststehenden Gestell des Bearbeitungstisches verlagerbar sind.
Bei diesem, lediglich angedeuteten Ausführungsbeispiel kann die Bearbeitungsfläche
13b bezüglich 1 nach unten in ihre gestrichelt
dargestellte Ruheposition verlagert werden und für eine Schneidbearbeitung eines
auf der Auflagefläche 13a befindlichen Körpers 14a die Auflagefläche
13a nach Erfassung der Merkmale des Körpers 14a bezüglich
2 nach unten verlagert werden und diejenige Position
einnehmen, die gemäß 2 die Auflagefläche
13b einnimmt. Bei diesem angedeuteten Ausführungsbeispiel ist die Schneidvorrichtung
26 nur innerhalb des Bereiches B einsetzbar, so daß zur Schneidbearbeitung
die Auflagefläche 13a, 13b gemeinsam mit dem darauf aufgelegten
Körper 14a, 14b in den Schneidbearbeitungsbereich B hinein verfahren
werden muß.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß 1,
bei dem der Körper 14 als Rollware ausgebildet ist und von einer Rolle
35 abgewickelt werden kann. Der Rapport-Stoff 14 ist in Abwickelrichtung
A durch Drehung der Rolle 35 um eine Drehachse 36 von der Rolle
35 abziehbar und laufend, gegebenenfalls auch kontinuierlich, aber gleichermaßen
auch taktweise, auf die Auflagefläche 13 aufbringbar.
Die Auflagefläche 13 kann auch von einem Conveyor-Band, also
einem endlos umlaufenden Transport-Band bereitgestellt sein, so daß eine insgesamt
kontinuierliche Bearbeitung einschließlich der Schritte Merkmalserfassung und Schnittbearbeitung
durchgeführt werden kann. Eine Markierung von Punkten ist dabei auch während einer
Relativbewegung von Auflagefläche 13 mit Körper 14 relativ zum
Bearbeitungstisch 11 möglich, was lediglich eine entsprechende Umrechnung
der Koordinatendaten voraussetzt.
Der Körper 14 ist ein Rapport-Stoff, d.h. er weist in regelmäßiger
Reihenfolge wiederkehrende Muster, Raster oder Bezugspunkte auf. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 weist der Körper 14 Linien
37 einer ersten Art und mit einer ersten Winkelneigung
bezogen auf die Drehachse 36 und Linien 38 zweiter Art mit einer
zweiten Winkelneigung auf, wobei die Linien 37 erster Art und die Linien
38 zweiter Art jeweils voneinander unterschiedliche Abstände besitzen.
Die Linien 37 erster Art und die Linien 38 zweiter Art kreuzen
sich jeweils im Kreuzungspunkten K, wobei 3 vier derartige
Kreuzungspunkte Ka, Kb, Kc, Kd zeigt.
Für ein später aus dem Rapport-Stoff auszuschneidendes Zuschnittteil
ist es häufig von Bedeutung, an einer besonderen Position oder Lage relativ zu einem
Bezugspunkt K angeordnet zu werden, beispielsweise um auf der Sitzlehne eines Sessels
ein bestimmtes Muster zentriert vorzusehen oder um zueinander passende Übergänge
zwischen zwei Zuschnittteilen, beispielsweise bei einem Kleidungsstück, zu erreichen.
Die gemäß 3 wiederum ein Schneidportal
27 und einen Schneidkopf 28 umfassende Schneidvorrichtung
26, die das auf der als Schneid-Auflagefläche ausgebildete Auflagefläche
13 befindliche Werkstück 14 nachfolgend bearbeiten soll, muß zur
Berechnung eines optimalen Schnittbildes die Lage dieser Kreuzungspunkte Ka,
Kb, Kc, Kd berücksichtigen. Dies ist insbesondere
von Bedeutung, da auf Grund von Elastizitäten in dem Rapportstoff 14 die
Abstände zweier Bezugspunkte Ka, Kb, Kc, Kd
voneinander nicht konstant sind sondern durchaus im Bereich von Millimetern oder
Zentimetern variieren können. Gleichermaßen ist auf Grund der Elastizität der Stoffe
auch nicht gewährleistet, daß der Abstand eines Kreuzungspunktes K zu dem Seitenrand
S der Auflagefläche 13 konstant ist. 3 deutet
beispielsweise an, daß der Abstand d zwischen dem Außenrand des Körpers
14 und dem Seitenrand S in dem oberen Bereich der 3
kleiner ist als der Abstand s der Außenkante des Körpers 14 von dem Seitenrand
S der Auflagefläche 13 im unteren Bereich der 3
und es mithin zu einem schiefen oder schrägen Auflegen des Rapportstoffes
14 auf die Auflagefläche 13 kommen kann.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Laserstrahl
22 mittels der Positioniereinrichtung 19 auf dem Körper
14 derart positioniert werden, daß er die Kreuzungspunkte Ka,
Kb, Kc, Kd trifft. Die Koordinaten der Punkte Ka,
Kb, Kc, Kd können durch Betätigung der Maustaste
32 aufgenommen werden, so daß die Rechnereinheit 16 die Koordinaten
dieser Punkte erfaßt und bei der nachfolgenden Berechnung eines Schnittbildes berücksichtigen
kann. Die Erfassung der Bezugspunkte ist somit denkbar einfach.
Die beispielhaft dargestellten Kreuzungspunkte Ka, Kb,
Kc und Kd können zu einem Raster zusammengesetzt werden. Die
Recheneinheit 16 kann auf diese Weise auch weitere Korrekturen vornehmen,
beispielsweise wenn sie feststellt, daß der Absatnd zwischen zwei Kreuzungspunkten
Ka und Kb nicht dem Sollzustand entspricht.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt auf diese Weise eine
besonders einfache Erfassung von Ortsinformationen über bestimmte individuelle Merkmale
des Körpers 14 in Bezug auf eine Auflagefläche 13 eines Bearbeitungstisches
11. Da die Auflagefläche 13 fest an dem Bearbeitungstisch
11 angeordnet ist oder zumindest die relative Position der Auflagefläche
13 an dem Bearbeitungstisch der Recheneinheit 16 bekannt ist,
kann durch Erfassung der Ortskoordinaten von Punkten eines auf die Auflagefläche
13 aufgelegten Körpers 14 diese Information zu der Auflagefläche
in Bezug gesetzt werden. Die Recheneinheit 16 kann die erhaltenen Merkmal-Daten
anschließend bei einer Berechnung des Schnittbildes berücksichtigen.
Anzumerken ist, daß die Recheneinheit 16 in unterschiedlichen
Betriebsmodi arbeiten kann. Beispielsweise ist ein Betriebsmodus „Aufnahme
eines Umrisses" oder ein Betriebsmodus „Aufnahme von Fehlerbereichen" vorgesehen.
Ein anderer Betriebsmodus der Recheneinheit 16 lautet „Aufnahme
von Bezugspunkten". In diesem Zusammenhang ist auch anzumerken, daß auch unterschiedliche
Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sein können, die – je nach Wahl eines
Betriebsmodus – unterschiedliche Aufnahmen von Merkmalen erlauben.
Je nach Wahl des Betriebsmodus durch den Benutzer erfolgt eine unterschiedliche
Weiterbearbeitung der erhaltenen Merkmal-Daten durch die Recheneinheit
16.