Управляемая раскройная система и способ управления раскройной системой

 

Изобретение относится к управляемой раскройной системе и способу ее управления. Сущность изобретения: управляемая раскройная система содержит датчик силы тока в двигателе режущего средства, входящего в состав блока 32 определения отклонения действительного усилия режущего средства от ожидаемого усилия на заданном участке. Кодирующие устройства 37, 42 в двигателях для определения положения режущего средства, по меньшей мере, одной траектории, связаны с процессорным блоком 15, который соединен также с датчиком 32 силы тока, программируемым контроллером 16. Процессорный блок содержит блок определения величины сопротивления расклада раскрываемого материала4. Двигатели осей X, Y, C (12, 13, 18) приводятся в действие управляющим током, чтобы перемещать нож со скоростью, установленной конфигурационным файлом. Скорость подачи рассчитывают для контура с учетом информации, касающейся сопротивления материала, подлежащего кроению, данных о заостренности ножа, уровня разрежения, тока в двигателе ножа и скорости ножа. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для кроения листового материала с управлением в замкнутом контуре, более конкретно, к раскройной системе и связанному с ней способу управления.

Известна управляемая раскройная система, содержащая раскройный стол, режущее средство, установленное над опорной поверхностью раскройного стола, средства перемещения режущего средства в пространстве координат X, Y, C по поверхности кроения, систему управления перемещением режущего средства и скорость подачи для раскроя настила из гибкого листового материала определенной толщины, включающую программируемый контроллер данных раскроя и связанную со средствами возбуждения двигателей средств перемещения режущего средства /см. US, патент N 4133235, кл. B 26 D 5/00, 1979/.

Недостатком известной управляемой раскройной системой является в том, что установка скорости подачи осуществляется вручную. В большинстве случаев скорость подачи зависит от субъективного решения оператора, основанного на его знании системы, состава материала, толщина настила и других переменных параметров, влияющих на показатели работы системы.

Кроме того, заданное значение скорости подачи может потребовать корректировки в процессе кроения. С целью учета изменений в условиях работы. Отсутствует контроль критических параметров системы для установки максимальной возможной скорости подачи, на которой раскройная система может работать без перегрузки при одновременном уменьшении износа, разрывов и тому подобных вероятных проблем, возникающих в процессе кроения. Отсутствуют возможности диагностики для контроля показателей работы раскройной системы и их улучшения путем непрерывного обновления информации, поступающей в экспертную систему для принятия решений по управлению работой раскройной системы.

С целью устранения указанных недостатков в управляемой раскройной системе, содержащей раскройный стол, режущее средство, установленное над опорной поверхностью раскройного стола, средства перемещения режущего средства в пространстве координат X, Y, C по поверхности кроения, систему управления перемещением режущего средства и скоростью подачи для раскроя одно- или многослойного настила из гибкого материала определенной толщины, включающую программируемый контроллер данных раскроя и связанную со средствами возбуждения двигателей средств перемещения режущего средства, система управления содержит датчик силы тока в двигателе режущего средства, кодирующие устройства в двигателях для определения положения режущего средства, по меньшей мере, одной траектории и по меньшей мере один процессорный блок, соединенный с датчиком силы тока, программируемым контроллером, устанавливающим до первой операции резания по меньшей мере один предварительно заданный конфигурационный файл и данные параметров управления, включая усилие режущего средства, ожидаемое в каждой точке по меньшей мере одной траектории, при этом процессорный блок содержит блок определения величины сопротивления расклада раскраиваемого материала продвижению режущего средства, представляющего действительную величину усилия режущего средства на заданном участке, на по меньшей мере одной траектории, блок определения отклонения действительного усилия режущего средства от ожидаемого усилия на заданном участке по меньшей мере одной траектории, и блок регулирования скорости подачи режущего средства в соответствии с величиной упомянутого отклонения.

Управляемая раскройная система содержит систему вакуумирования для удержания настила листового материала на поверхности кроения, включающую датчик уровня разрежения, расположенный на настиле и подключенный к процессорному блоку. Процессорный блок содержит последовательно соединенные блок калибровочной диагностики параметров раскройной системы, определяющий значение величины тока "без нагрузки", подающего на двигатели для перемещения режущего средства для каждой из координат X и Y поверхности кроения, и запоминающее устройство.

Режущее средство выполнено с возможностью автоматического затачивания согласно заранее разработанному графику затачивания, при этом система управления перемещением режущего средства содержит датчик скорости режущего средства и блок определения состояния режущей крышки режущего средства, подключенные к процессорному блоку.

В способе управления раскройной системой, включающем определении по меньшей мере одной траектории для резания в процессе кроения настила определенной толщины из гибкого листового материала, перемещение режущего средства в пространстве координат X, Y, C над поверхностью кроения, определение оптимальной скорости подачи при резании настила в процессе кроения в зависимости от изменения положения режущего средства и усилия режущего средства в процессе резания с последующим регулированием перемещения режущего средства и скорости подачи для раскроя настила из гибкого листового материала определенной толщины, предварительно перед процессом кроения задают по меньшей мере один конфигурационный файл с информацией об оптимальном усилии режущего средства, являющихся параметром управления раскройной системы, в режиме разомкнутого контура, устанавливают минимальную и максимальную скорости подачи для кроения настила, величину управляющего тока оси X и величину управляющего тока оси Y для возбуждения двигателей режущего средства в направлении координат X, Y поверхности кроения со скоростью подачи, указанной в заданном конфигурационном файле, осуществляют построение по меньшей мере одного контура тока двигателя по величине управляющего тока оси X и управляющего тока оси Y, определяют положение режущего средства на по меньшей мере одной траектории, а фактическое усилие, развиваемое режущим средством на определенном участке по меньшей мере одной траектории, определяют по величине сопротивления расклада раскраиваемого материала продвижению режущего средства на основании управляющего тока оси X и управляющего тока оси Y, сравнивают фактическое усилие режущего средства с ожидаемым усилием на определенном участке по меньшей мере одной траектории, а регулирование скорости подачи осуществляют по величине отклонения уровней усилия, при этом скорость подачи увеличивают, если фактическое усилие меньше ожидаемого, уменьшают, если фактическое усилие больше ожидаемого и останавливают раскройную систему, если фактическое усилие превышает ожидаемое усилие на определенную заранее величину. Скорость подачи настила листового материала в процессе кроения уменьшают при снижении уровня разрежения, приложенного к толще настила. Осуществляют диагностику системы путем определения величины тока для возбуждения двигателей для перемещения режущего средства, в направлении координат X, Y для условий "без нагрузки", запоминают эту величину тока для каждой из координат X, Y для последующего использования при работе единого вектора силы, представляющего режущее усилие, развиваемое режущим средством.

Дополнительно осуществляют автоматическое затачивание режущего средства в соответствии с заранее установленным графиком затачивания, при этом увеличивают скорость подачи настила при затачивании режущего средства в процессе кроения.

На фиг. 1 представлен внешний вид управляемой раскройной машины; на фиг. 2 вид сбоку; но с деталями, изображенными в разрезе, прижимной лапы вокруг режущего полотна с датчиком для контроля некоторых параметров резания, используемых экспертной системой, выполненной согласно настоящему изобретению, для управления раскройной машиной; на фиг.3 схема, иллюстрирующая систему управления в замкнутом контура машиной в одном из вариантов реализации изобретения; на фиг. 4 схема последовательности операций одного варианта реализации способа экспертной системы согласно настоящему изобретению; Управляемая раскройная машина 1 содержит раскройный стол 2, поверхность вакуумирования 3, режущее средство 4, поворотную платформу 5 и ходовой двигатель 6, датчик давления 7, каретка оси X 8, каретка оси Y 9, зубчатые рейки 10, 11, приводной двигатель оси X 12, приводной двигатель оси Y-13, винт подачи 14, система управления 15 и контроллер 16, магнитная дискета 17, двигатель оси C-18.

Раскройная машина 1 вырезает намеченные по лекалу детали в одно- или многослойном настиле L листового материала, образуемом тканым или нетканым полотном, бумагой, картоном, синтетическими или иными материалами. Показанная на рисунке машина является раскройной машиной с числовым управлением, содержащей контроллер 16, режущее полотно 4, выполняющее возвратно-поступательное движение и раскройный стол 2, оборудованный проницаемой поверхностью вакуумирования 3, которая служит опорной поверхностью, на которой раскладывают материал, а также операторский пульт 19 для ввода информации, используемой в процессе кроения или управления раскройной машиной. В качестве контроллера 16 может использоваться один из известных персональных компьютеров, способный считывать переведенные в цифровую форму данные лекала из внешнего источника или из собственного запоминающего устройства, причем эти данные описывают контуры деталей, которые следует вырезать, и на основании хранящейся в запоминающем устройстве программы раскройной машины выдавать команды управления машиной. Сигналы, формируемые раскрой машиной передаются от машины обратно на контроллер 16. Хотя на иллюстрации в качестве основного источника информации для кроения показана магнитная дискета, следует помнить, что для этого с одинаковым успехом может использоваться другой источник цифровых или аналоговых данных, такой, как лента с программой.

Проницаемая поверхность вакуумирования 3 может быть одной из числа различных проницаемых поверхностей, пригодных для того, чтобы поддерживать листовой материал, например, в форме щетки с верхними, свободными концами, образующими опорную поверхность стола. В "щетку" может проникать выполняющее возвратно-поступательные движения режущее полотно 3, причем при перемещении по настилу по траектории кроения P не повреждаются ни полотно, ни стол. В поверхности применяется система ваккумирования, включающая вакуумный насос.

Над многослойным настилом L, с целью уменьшения объема воздуха, протягиваемого через настил, может быть размещено воздухонепроницаемые покрытие, не показанное на фиг.1. Система вакуумирования затем отсасывает воздух от поверхности 3 с целью повышения жесткости настила и его сжатия или спрессовывания в неподвижном положении на столе, по меньшей мере, в той зоне, в которой действует режущий инструмент. Датчик давления 7 применяется для слежения за уровнем разрежения, достигаемым на поверхности вакуумирования, и для выдачи в контроллер 16 информации, касающейся изменений уровня разрежения. Величину разрежения определяют в отводящем трубопроводе в случае незонированной системы и в зоне кроения в случае зонированной системы.

Контроллер 16 также включает компьютер системы управления перемещением 15. Он включает процессоры для построения или изменения контуров, определения режущих условий, анализа сигналов обратной связи о параметрах, касающихся работы системы, управления другими процессорами, такими, как процессоры цифровых сигналов, связанными с двигателями и сервоприводами осей X, Y, C соответственно. Более подробное описание компьютера системы управления перемещением и способа управления экспертной системы, выполненной согласно настоящему изобретению, приведено ниже со ссылками на фиг.3, 4.

Режущее полотно 4, выполненное с возможностью возвратно-поступательного движения, устанавливается над опорной поверхностью стола посредством каретки оси X 8 и каретки оси Y 9. Каретка оси X 8 перемещается вперед и назад в направлении оси X, показанной системы координат, по зубчатым рейкам 10 и 11. Зубчатые рейки находятся в зацеплении с зубчатыми колесами /не показаны/, вращение которых осуществляет приводной двигатель оси X 12, реагирующий на управляющие сигналы, поступающие из компьютера системы управления перемещением 15. Каретка оси Y 9 установлена на каретке оси X 8 и предназначена для перемещения относительно каретки оси X в направлении оси координат Y. Ее перемещают приводной двигатель оси Y и винт подачи 14, соединяющий двигатель с кареткой. Подобно приводному двигателю 12, приводной двигатель 13 возбуждается управляющими сигналами машины, поступающими из компьютера системы управления перемещением 15. Координированное перемещение кареток 8 и 9 осуществляется компьютером системы управления перемещением 15 в ответ на поступающие в цифровой форме данные с магнитной дискеты 17 для осуществления возратно-поступательного движения режущего полотна 4 вдоль линии кроения F.

Режущее средство 4 консольно подвешено на поворотной платформе 5, закрепленной на выступающем конце каретки оси Y 9. Платформа и режущее полотно поворачиваются вокруг оси C /фиг.2/, проходящей вдоль полотна перпендикулярно к листовому материалу, посредством двигателя оси C 18 /не показан/, управление которым также осуществляется с компьютера системы управления перемещением 15. Двигатель 18 и поворотная платформа выполняют функции ориентации режущего полотна в каждой точке на линии кроения P. Положение поворотной платформы 5 регулируется по вертикали, что позволяет путем подъема осуществлять и прекращать режущий контакт передней острой режущей кромки полотна 4 с листовым материалом на столе. Управление подъемным двигателем /не показан, для перемещения платформы также осуществляется контроллером 16. Режущее полотно 4 выполняет также возвратно-поступательные движения с помощью ходового двигателя 6, установленного над платформой и хорошо известного в технике.

На фиг.3 схематически показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая основные функциональные компоненты одного из вариантов реализации настоящего изобретения. Контроллер или компьютер 16 связан с процессорами, размещенными на компьютере системы управления перемещением 15, через двустороннюю шину данных 26, для того, чтобы направлять и принимать информацию, касающуюся работы системы и ожидаемых показателей работы. Контроллер 16 выдает, в дополнение к другой информации, многочисленные предварительно введение конфигурационные файлы, каждый из которых содержит определенную информацию и характеристики каждого из различных параметров системы, использующихся для того, чтобы автоматически увязывать и оптимизировать работу раскройной машины в зависимости от конкретного состава материала и высоты настила. Конфигурационные файлы задают и устанавливают диапазон скоростей подачи, т.е. минимальную или максимальную скорости резания для данных условий кроения.

Компьютер системы управления перемещением 15 получает также информацию от контроллера 16 посредством клавиатуры 19. Клавиатура 19 контроллера 16 используется для начала операции кроения, установки исходных данных системы и ввода необходимой для системы информации, требующейся для управления раскройной машиной. Как показано, например, команда аварийной остановки 27 может быть подана вручную с клавиатуры 19 или аварийным выключателем, причем эта команда остановки передается в компьютер системы управления перемещением 15, который, в свою очередь, дает команду на остановку процессора кроения. Контроллер 16 может также инициировать другие операции раскройной машины. В качестве иллюстрации на фиг.3 показан компьютер системы управления перемещением 15 контроллера 16, соединенный с управлением разрежением, показанном в функциональном блоке 28, который может выполнять несколько функций, включая запуск вакуумного насоса 29 и ввод другой информации, касающейся системы вакуумирования, а также слежения и считывание, включая верхнее и нижнее предельные значения уровня разрежения.

Компьютер системы управления перемещением 15 получают также в ходе процесса кроения сигналы обратной связи для уровня разрежения, причем уровень разрежения определяется датчиком разрежения, показанном в функциональном блоке 30. Другие параметры кроения системы, которые используются для использования знаний экспертной системы в процессе кроения, включают информацию, относящуюся к скорости ножа, которая передается на компьютер систему управления перемещением 15 посредством датчика скорости ножа, показанного в функциональном блоке 31. Аналогичным образом показатель режущего усилия ножа, развиваемого в процессе кроения, определяется на основе силы ток в двигателе, регистрируемый датчиком силы тока в двигателе ножа, показанном в функциональном блоке 32, причем эта информация также поступает в компьютер системы управления перемещением 15. Кроме того, в функциональном блоке 33 показана информация, касающаяся состояния режущей кромки лезвия ножа, времени, прошедшего после последнего затачивания и тому подобное, и эта информация также поступает в компьютер системы управления перемещением 15.

Компьютер системы управления перемещением 15 подает также ток возбуждения на двигатель оси Y 13 по проводу 34, который в изображенном варианте реализации изобретения является входом усилителя 35 оси Y с тем, чтобы усилитель передал управляющий ток возбуждения в провод 36, соединенный с двигателем 12 оси X. Информация, касающаяся фактических показателей работы двигателя, регистрируется кодирующим устройство оси 37, которая является частью двигателя, м передается обратно по проводу 38 на компьютер системы управления перемещением 15, причем компьютер 15, в свою очередь, использует информацию для отслеживания и определения показателей работы системы и изменения и регулирования параметров резания системы в соответствии с требованиями, основанными на встроенных прикладных знаний экспертной системы, чтобы найти оптимальную скорость возбуждения. Аналогичным образом двигатель 12 оси X также возбуждается сигналом управляющего тока, поступающим на усилитель 39 оси X через входной провод 40, чтобы усилитель 39 выдал по проводу 41 нужный для двигателя оси X возбуждающий ток для приведения в действие двигателя оси X 12. Информация, касающаяся фактических показателей работы двигателя, регистрируется кодирующим устройством оси 42, которое является частью двигателя и передается обратно по проводу 43 на компьютер системы управления перемещением 15, причем компьютер 15, в свою очередь, использует информацию для отслеживания и определения показателей работы системы в соответствии с требованиями, основанными на встроенных прикладных знаниях экспертной системы, чтобы найти оптимальную скорость резания. Аналогичным образом компьютер 15 также выдает возбуждающий ток на двигатель оси C для поворота режущей платформы, и информации с нее также возвращается через кодирующее устройство на компьютер системы управления перемещением для отслеживания и определения показателей работы системы и изменения, и регулирования параметров резания в соответствии с требованиями, основными на встроенных прикладных знаниях экспертной системы, чтобы найти оптимальную скорость резания.

На фиг.4 показана схема последовательности операций одного варианта реализации способа, соответствующего настоящему изобретению. Необходимая для управления процессом кроения информация вводится с помощью контроллера или иных подходящих способов и устройств для выбора предварительно введенных конфигурационных файлов, приготовленных для материала, подлежащего кроению. Конфигурационный файл содержит информацию, касающуюся оптимального с усилия, которое следует приладить к подлежащему кроению материалу, и указывает максимальную и минимальную скорость подачи. Заданное значение оптимального усилия основано на полученных ранее знаниях, является мерой сопротивления резанию и зависит от состава материала и толщины настила. В процессе кроения сопротивление разложенного материала измеряют и сравнивают с ожидаемыми для этого варианта значениями. Если система получает показатель сопротивления, превышающей оптимальное значение, система знает, что резание идет слишком быстро для данного расклада, и скорость резания изменяют в сторону ее снижения. Если система получает показатель сопротивления ниже оптимального значения, система знает, что при данном раскладе допустима более высокая скорость, и производится ступенчатое ее приращение. На основе этой информации система будет подвирать наилучшую скорость резания для расклада раскраиваемого материала. Поскольку данные конфигурационного файла подготовлены для конкретного материала, оператору следует только указать посредством клавиатуры 19 тип материала, подлежащего кроению, например, шелк, джинсовая ткань, хлопчатобумажная ткань и т.п. чтобы начать работу системы и, как показано на этапе 44, производится выбор подходящего предварительного заданного конфигурационного файла. После ввода информации о типе материала скорость подачи устанавливается на минимальное для этого варианта значение, как показано для этапа 45, система считывает данные конфигурационного файла и минимальную скорость подачи и на этапе 46 осуществляет построение необходимых контуров с помощью построителя контуров.

Полученные данные контура, определенные построителем контура на диске 46, указывают ток двигателя оси X и ток двигателя оси Y, и на этапе 47 происходит возбуждение двигателей оси X и оси Y, чтобы вызвать нужное координатное перемещение режущего инструмента по поверхности кроения раскройной системы. Программа экспертной системы начинает кроение при более низкой скорости подачи /минимальной скорости подачи для данного варианта использования /и постепенно доводит ее до оптимальной скорости подачи в соответствиями с условиями резания, определяемыми по различным параметрам раскройной системы, поступающим в форме сигналов обратной связи и используемым для внесения необходимых поправок. На этапе 48 система определяет, происходит ли резание на прямом отрезке контура, и, если резание происходит на прямом отрезке контура, то на этапе 49 рассчитывают "сопротивление" материала /вектор силы/, основываясь на силе тока для осей X, Y, заданной для поддержания скорости подачи. Эта информация используется на этапе 50 для расчета скорости подачи в контуре. Оптимальное усилие или ожидаемое усилие для данного варианта применения считывают на этапе 51 из данных, предварительно введенного конфигурационного файла и считывают на этапе 50 при расчете скорости подачи для контура. Расчетное усилие F_c сравнивают с ожидаемым усилием F_e при регулировании скорости подачи. Если расчетное усилие F_c меньше ожидаемого усилия, дают указание на повышение скорости подачи. Если расчетное усилие F_c больше ожидаемого усилия F_e, дают указание на уменьшение скорости подачи. Если расчетное усилие F_c значительно больше ожидаемого усилия F_e, дается указание перестроения контуров, используемых при кроении в будущем.

Способ в соответствии с настоящим изобретением предусматривает также использование при определении скорости подачи информации, касающейся режущей кромки ножа. Эта информация известна и характеристики износа данного материала ножа для данного материала, подлежащего кроению, определяются так, что из опыта известно, что нож может прорезать в данном материале участок определенной длины, причем легче всего резание происходит в период, ближайший с моменту затачивания или правки ножа, допуская, следовательно, более высокую скорость подачи, и при снижении скорости подачи по мере увеличения периода времени, прошедшего с момента затачивания, с учетом затупления остря ножа.

Информация о затачивании ножа считывается на этапе 52 и используется для расчета скорости подачи в контуре на этапе 50.

Способ в соответствии с настоящим изобретением предусматривает также использование информации, касающейся уровня разрежения в раскройной системе. Эта информация считывается на этапе 53 и используется при расчете скорости подачи для контура на этапе 50. Расчетная скорость подачи для контура на этапе 50 будет увеличена, когда уровень разрежения на этапе 53 возрастает.

На фиг. 4 показано также, что система учитывает при определении скорости подачи показатели величины тока в двигателе ножа и фактической скорости ножа. Величину тока двигателя ножа определяют на этапе 54 и для наглядности предлагают измерение величины тока приводного двигателя 6, придающего ножу возвратно-поступательное движение, при котором величину тока измеряют датчиками. Заданную величину тока двигателя ножа 1 кс сравнивают с фактической величиной тока двигателя ножа 1 к. Информация, касающаяся величины тока двигателя ножа и полученная на этапе 54. используется для расчета скорости подачи на этапе 50. Скорость ножа, т.е. скорость возвратно-поступательного движения полотна в проиллюстрированном варианте реализации изобретения определяется на этапе 55, причем такие измерения могут быть выполнены тахометром или другими приборами. Скорость ножа K_v сравнивают с заданной скоростью ножа K_v с. Информация, касающаяся скорости ножа и полученная на этапе 55, используется для расчета скорости подачи этапа 50. Если экспертная система обнаружит, что раскройная система сталкивается с возрастающими трудностями в поддержании заданной скорости возвратно-поступательного движения ножа, и на эти трудности указывает одновременное увеличение тока двигателя ножа и падение фактической скорости ножа, дается команда на уменьшение скорости подачи.

После расчета на этапе 50 скорости подачи для последующих контуров, т.е. уточненной скорости подачи, эту скорость подачи на этапе 56 сравнивают с фактической скоростью подачи. Если уточненная скорость подачи превышает фактическую скорость подачи, экспертная система на этапе 57 определяет, находятся ли уточненная скорость подачи и фактическая скорость подачи в установленном диапазоне, и, если она приходит к такому выводу, система возвращается к этапу 46 и продолжает кроение. Если на этапе 57 выяснится, что уточненная скорость подачи значительно превышает фактическую скорость подачи, экспертная система на этапе 58 перерастает контур на более высокую скорость подачи, и эта информация передается на этапе 46 с целью уточнения управляющего тока, предназначенного для возбуждения двигателей X, Y, C, соответственно.

Если уточненная скорость подачи меньше фактической скорости подачи, экспертная система на этапе 59 определяет, находятся ли уточненная скорость подачи и фактическая скорость подачи в установленном диапазоне, и, если она приходит к такому выводу, система возвращается к этапу 46 и продолжает кроение. Если выяснится, что уточненная скорость подачи меньшей фактической скорости подачи, то на этапе 60 контур перестраивают на более низкую скорость подачи. Информация о перестроенных на этапе 60 контурах передается на этап 47 с целью уточнения управляющего тока, предназначенного для возбуждения двигателей осей X, Y, C, соответственно.

Если с другой стороны на этапе 59 уточнения скорость подачи окажется значительно меньше фактической скорости, эта информация вызывает на этапе 61 прекращение кроения и перестройку на этапе 62 всех контуров. Информация о перестроенном контуре возвращается на этап 46, чтобы повторно включить процесс кроения и возбудить двигатели X, Y, C, соответственно, током, указанным в информации о перестроенных контурах.

Система включает также возможность осуществления на этапе 63 самокалибровки и определения осевых сил трения. Диагностика осевых сил трения осуществляется в ходе "сухого прогона" без вмешательства оператора, так что система без нагрузки определяет силы трения, которые нужно преодолеть, чтобы обеспечить продвижение вдоль оси при каждом из значений скорости подачи системы. Эта информация хранится в запоминающем устройстве и извлекается для последующего использования в качестве базы для сравнения, когда система переводит показатели сопротивления расклада в заданные значения скорости режущего средства. Диагностика также имеет важное значение и осуществляется периодически или повторной калибровки системы и выявления механического износа и повреждений. Например, обнаружение того, что величина усилия, требующегося для перемещения оси при определенной скорости подачи, изменилась за период от одной диагностики до другой, показывает, что в механике системы что-то изменилось, и эту информацию можно использовать при осуществлении диагностики на месте или дистанционно через модем с целью выявления проблемы, если она возникла, или для того, чтобы компенсировать происшедшее изменение.

Калибровочная диагностика системы осуществляется на этапе 64.

Этап 64 включает также мониторинговую диагностику ключевых параметров системы, которая направляет в запоминающее устройство и анализирует предварительно выбранные ключевые параметры системы, которые используются также в экспертной системе. Мониторинговая диагностика обладает гибкостью в том отношении, что позволяет желать избираемыми направляемые в память фактические элементы данных и типичный выбор включает силу тока ножа, скорость ножа и скорость резания, силу тока двигателей осей X, Y, C, вектор силы, который служит показателем сопротивления, уровень разрежения и в зависимости от необходимости другие параметры системы. Информацию отбирают и сохраняют, по меньшей мере, несколько раз в секунду и она пригодна для слежения в реальном масштабе времени и анализа, или может храниться в запоминающем устройстве для последующего вызова и анализа показателей работы системы. Полученная путем диагностики информация затем добавляется и имеющейся информации и знанию, используемым экспертной системой при принятии решений об уточнении и использовании преимущества данного условия в процессе кроения для того, чтобы увеличить показатели работы системы и качества раскроя в ходе поисков оптимальной скорости резания.

Формула изобретения

1. Управляемая раскройная система, содержащая раскройный стол, режущее средство, установленное над опорной поверхностью раскройного стола, средства перемещения режущего средства в пространстве координат X, Y, C по поверхности кроения, систему управления перемещением режущего средства и скоростью подачи для раскроя одно- и/или многослойного настила из гибкого листового материала определенной толщины, включающую программируемый контроллер данных раскроя и связанную со средствами возбуждения двигателей средств перемещения режущего средства, отличающаяся тем, что система управления содержит датчик силы тока, соединенный с двигателем режущего средства, кодирующие устройства, соединенные с двигателями для определения положения режущего средства по меньшей мере одной траектории и по меньшей мере один процессорный блок, соединенный с датчиком силы тока, программируемым контроллером, устанавливающим до первой операции резания по меньшей мере один предварительно заданный конфигурационный файл и данные параметров управления, включая усилие режущего средства, ожидаемое в каждой точке по меньшей мере одной траектории, при этом процессорный блок содержит блок определения величины сопротивления расклада раскраиваемого материала продвижению режущего средства, представляющего действительную величину усилия режущего средства на заданном участке, на по меньшей мере одной траектории, блок определения отклонения действительного усилия режущего средства от ожидаемого усилия на заданном участке, по меньшей мере одной траектории, и блок регулирования скорости подачи режущего средства в соответствии с величиной упомянутого отклонения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит систему вакуумирования для удержания настила листового материала на поверхности кроения, включающую датчик уровня разрежения, расположенный на настиле и подключенный к процессорному блоку.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что процессорный блок содержит последовательно соединенные блок калибровочной диагностики параметров раскройной системы, определяющий значение величины тока без нагрузки, поступающей на двигатели для перемещения режущего средства для каждой из координат X и Y поверхности кроения, и запоминающее устройство.

4. Система по пп.1 3, отличающаяся тем, что режущее средство выполнено с возможностью автоматического затачивания согласно заранее разработанному графику затачивания, при этом система управления перемещением режущего средства содержит датчик скорости режущего средства и блок определения состояния режущей кромки режущего средства, подключенные к процессорному блоку.

5. Способ управления раскройной системой, включающий определение по меньшей мере одной траектории для резания в процессе кроения настила определенной толщины из гибкого листового материала, перемещение режущего средства в пространстве координат X, Y, C над поверхностью кроения, определение оптимальной скорости подачи при резании настила в процессе кроения в зависимости от изменения положения режущего средства и усилия режущего средства в процессе резания с последующим регулированием перемещения режущего средства и скорости подачи для раскроя настила из гибкого листвоого материала определенной толщины, отличающийся тем, что предварительно перед процессом кроения задают по меньшей мере один конфигурационный фал с информацией об оптимальном усилии режущего средства, являющемся параметром управления раскройной системой в режиме разомкнутого контура, устанавливают минимальную и максимальную скорости подачи для кроения настила, величину управляющего тока оси X и величину управляющего тока оси Y для возбуждения двигателей режущего средства в направлении координат X, Y поверхности кроения со скоростью подачи, указанной в заданном конфигурационном файле, осуществляют построение по меньшей мере одного контура тока двигателя по величине управляющего тока оси X и управляющего тока оси Y, определяют положение режущего средства на по меньшей мере одной траектории, а фактическое усилие, развиваемое режущим средством на определенном участке по меньшей мере одной траектории, определяют по величине сопротивления расклада раскраиваемого материала продвижению режущего средства на основании управляющего тока оси X и управляющего тока оси Y, сравнивают фактическое усилие режущего средства с ожидаемым усилием на определенном участке по меньшей мере одной траектории, а регулирование скорости подачи осуществляют по величине отклонения уровней усилия, при этом скорость подачи увеличивают, если фактическое усилие меньше ожидаемого, уменьшают, если фактическое усилие больше ожидаемого, и останавливают раскройную систему, если фактическое усилие превышает ожидаемое усилие на определенную заранее величину.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что скорость подачи настила листового материала в процессе кроения уменьшают при снижении уровня разрежения, приложенного к толще настила.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что осуществляют диагностику системы путем определения величины тока для возбуждения двигателей для перемещения режущего средства, в направлении координат X, Y для условий без нагрузки, запоминают эту величину тока для каждой из координат X, Y для последующего использования при расчете единого вектора силы, представляющего режущее усилие, развиваемое режущим средством.

8. Способ по п.5, отличающийся тем, что осуществляют автоматическое затачивание режущего средства в соответствии с заранее установленным графиком затачивания, при этом увеличивают скорость подачи настила при затачиваии режущего средства в процессе кроения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.09.2001

Извещение опубликовано: 20.10.2004        БИ: 29/2004

---