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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR CUTTING TEXTILES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/030876
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cutting installation (1) that is designed to stack patterned pieces of fabric, taking into account particular distortions of individual pieces of fabric, in such a way that the patterns of the individual pieces of fabric and in particular the positions of predefined marker points on the pieces of fabric are precisely aligned above one another. This is achieved by the individual recording of the particular distortions of the pieces of fabric and the stacking of said pieces, taking into account said distortions. The pieces of fabric that have been stacked on top of one another in the correct position can be cut as a group. The average distortion present in the stack is first determined and the cutting contour is adapted to said distortion. If the distortion of an individual cut piece is of such quality or proportion to prevent it from being positioned on the existing stack, the stacking process is stopped and the relevant cut piece is used as the first layer of a new stack. Said installation and method permits patterned fabrics to be cut with a high production efficiency.

Inventors:
HELD JUERGEN
HELD SIEGFRIED
BOEHN MARKUS
Application Number:
PCT/DE2003/003259
Publication Date:
April 15, 2004
Filing Date:
September 30, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SCHULER HELD LASERTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B26D5/00; B26F1/38; (IPC1-7): B26D5/00; A41H43/00; B26F1/38
Foreign References:
EP0239665A21987-10-07
EP0494433A21992-07-15
DE3519806A11986-08-07
US5024429A1991-06-18
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (Esslingen, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Zuschneideanlage (1) für Stoffzuschnitte (2), mit einer Trägereinrichtung (24) zur Aufnahme eines Stapels (3) zuzuschneidender Stoffabschnitte (4), mit einer Erfassungseinrichtung (22) zur Aufnahme der Positionen von Markierungspunkten (P (i, j) ) an den Stoffabschnitten (4), mit einer Trenneinrichtung (9) zum Abtrennen eines Stoffabschnitts (4) von einer Stoffbahn (6), mit einer Transporteinrichtung (26) zur Überführung von Stoffabschnitten (4) auf die Trägereinrichtung (24) Ausbildung des Stapels (3), mit einer Steuereinrichtung (23) zur Steuerung der Trägereinrichtung (24) und/oder der Transportein richtung (26) bei der Überführung der Stoffabschnitt (4) auf die Trägereinrichtung (26) unter Minimierung der Positionsabweichungen der Markierungspunkte (P (i, )) der übereinander gestapelten Stoffabschnitte (4) in dem Stapel (3).
2. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) dazu einge richtet ist, die aus den Positionen der Markierungs punkte die Position und/oder die Verzerrung eines Stoffabschnitts (4) zu erfassen und zu überprüfen, ob der jeweilige Stoffabschnitt (4) zu bereits auf dem Stapel (3) abgelegten vorhandenen Stoffabschnitten passt.
3. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) dazu einge richtet ist, aus den erfassten Positionen der Markie rungspunkte (P (i, j) ) Korrekturwerte zur Adaption der vorgegebenen Schnittkonturen an die vorhandenen Ver zerrungen zu bestimmen.
4. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Abziehvorrichtung vorgesehen ist, um die Stoffbahn (6) vor dem Abtrennen eines Stoff abschnitt (4) zu spannen.
5. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) die Erfas sungseinrichtung (22) vor der Trenneinrichtung (9) aktiviert, um die Positionen der Markierungspunkte (P (i, j)) vor dem Abtrennen des Stoffabschnitts (4) in gedehntem Zustand der Stoffbahn (6) zu erfassen.
6. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) dazu einge richtet ist, die Positionen der Markierungspunkte (P (i, j)) der gespannten Stoffbahn (6) anhand von Stoffparametern in Positionen umzurechnen, die sie in entspanntem Zustand einnehmen.
7. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Trägereinrichtung (24) mit einer Positioniereinrichtung (29) verbunden ist, die anhand von Abweichungen der Markierungspunkte (P (i, j) ) des aktuellen Stoffabschnitts (4) von Positionen der Markierungspunkte wenigstens eines der schon abgeleg ten Stoffabschnitte oder von Vorgabepositionen ge steuert ist.
8. Zuschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Trenneinrichtung eine variabel einstellbare Trennlinie gestattet.
9. Verfahren zum Zuschneiden von gemusterten Stoffen,. mit folgenden Schritten : Aufnehmen von Positionen von Markierungspunkten auf einer Stoffbahn oder auf einem Stoffabschnitt, Vergleichen der Positionen mit vorgegebenen Soll positionen, Bestimmen von Betrag und Richtung eventuell vorhande ner Abweichungen Bestimmen einer Ablageposition, in der die Abwei chungen der Positionen der Markierungspunkte von'den Sollpositionen minimal sind, Ablage des Stoffabschnitts in der zuvor bestimmten Ablageposition.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollpositionen durch die Positionen der Markierungspunkte eines zuvor erfassten Stoff abschnitts bestimmt sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkonturen an die erfassten Positionen der Markierungspunkte angepasst werden.
12. Verfahren zum Zuschneiden von gemusterten Stoffen, mit folgenden Schritten : Aufnehmen von Positionen von Markierungspunkten auf einer Stoffbahn oder auf einem Stoffabschnitt, Ablegen einzelner Stoffabschnitte auf einer Träger einrichtung zur Ausbildung eines Stapels von Stoff abschnitten mit übereinstimmenden Markierungspunkten, Anpassen wenigstens einer vorgegebenen Schnittkontur an die Positionen der erfassten Markierungspunkte.
13. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekenn zeichnet, dass die eventuell vorhandenen Abweichungen mit vorgegebenen Maximalabweichungen verglichen wer den, und dass der Stoffabschnitt nur dann auf dem vorhergehenden Stoffabschnitt abgelegt wird, wenn die Abweichungen ein Größtmaß unterschreiten, wohingegen der aktuelle Stoffabschnitt als erste Lage eines neuen Stapels genommen wird, wenn die Maximalabwei chungen überschritten sind.
14. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekenn zeichnet, dass einer Stoffbahn mehrere Zuschnitte zugeordnet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekenn zeichnet, dass einem Zuschnitt mehrere Schnittkontu ren zugeordnet sind, die verschiedene Geometrieele mente bilden, denen jeweils eigene Markierungspunkte zugeordnet sind.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass den Geometrieelementen eigene Koordinatensysteme und eigene Toleranzbänder zugeordnet sind.
Description:
Vorrichtuna und Verfahren zum Schneiden von Textilien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden von Textilien, insbesondere Gewe- ben oder Gestricken. Die Vorrichtung und das Verfahren sind insbesondere zum Zuschneiden von gemusterten Texti- lien geeignet.

Gemusterte Textilien werden in der Regel einlagig zugeschnitten, um jeden einzelnen Zuschnitt an die Muste- rung angepasst zuschneiden zu können. Ungemusterte Gewebe Werden dagegen in der Regel in mehreren Lagen gelegt und somit als Stapel mit einer Schneidmaschine, beispielsweise einer Laserschneidmaschine, zugeschnitten. Dies ergibt eine hohe Effektivität. Dagegen wird beim Einzellagen- zuschnitt von gemusterten Textilien lediglich eine geringe Effektivität erreicht.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem sich die Produktivität beim Zuschneiden von Stoffen oder sonstigen Textilien steigern lässt, insbesondere wenn diese ein Muster aufweisen, auf das beim Zuschneiden Rücksicht zu nehmen ist.

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Zu- schneideanlage nach Anspruch 1 sowie mit den Verfahren gemäß den Verfahrensansprüchen gelöst : Die erfindungsgemäße Zuschneideanlage weist eine Trägereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, einen Stapel zuzuschneidender Stoffabschnitte aufzunehmen.

Außerdem ist sie mit einer Erfassungseinrichtung versehen, die vor oder nach dem Abschneiden der einzelnen Stoff- abschnitte von einer Stoffbahn Positionen von Markierungs- punkten aufnimmt. Eine Trenneinrichtung dient der Verein- zelung der Stoffabschnitte, um diese nach der Vereinzelung aufstapeln zu können. Die Steuereinrichtung ist nun darauf eingerichtet, die Trägereinrichtung und/oder die Trans- porteinrichtung so zu steuern, dass die Markierungspunkte der einzelnen Stoffabschnitte möglichst genau übereinander zu-liegen zu kommen. Dabei kann auf Verzerrungen, Dehnun- gen, Schrumpfungen auch nicht isotrope Schrumpfungen in Abhängigkeit von der Gewebespannung, Feuchtigkeit usw.

Rücksicht genommen werden, die normalerweise. die Lage von Mustern oder Markierungen auf dem Gewebe relativ zuein- ander verändern. Mit der Erfindung können alternativ oder wahlweise auch kumulativ zwei an sich voneinander un- abhängige Maßnahmen verwirklicht werden, nämlich, es wird dafür gesorgt, dass die Muster einzelner Stoffabschnitte in einem Stapel innerhalb der. geforderten Toleranz passend übereinander liegen und/oder es werden die Schnittkonturen an die erfassten Verzerrungen, Schrumpfungen, Drehungen usw. des Musters angepasst. Diese Verzerrungen oder sons- tigen Dimensionsänderungen, die der reale Stoffabschnitt in Bezug auf idealisiertes Muster aufweist, können anhand der Erfassung der Markierungen erkannt und durch Anpassung der Schnittkontur korrigiert werden. Der gleichzeitige Zuschnitt mehrerer gemusterter Stoffzuschnitte in einem Stapel erhöht die Produktivität erheblich.

Die Erfassung von Markierungspunkten kann bereits vor dem Abtrennen eines Stoffabschnitts von der Stoffbahn erfolgen. Bei bekannten Stoffparametern, wie Elastizität, Dehnbarkeit, usw. lassen sich die Positionen der so er- fassten Markierungspunkte ausreichend genau in die zu erwartenden Positionen der Markierungspunkte in entspann- tem Zustand umrechnen. Dies erfolgt in einem gewebefesten Koordinatensystem. Die Vorgehensweise hat den Vorzug, dass bereits beim Abtrennen des Stoffabschnitts von der Stoff- bahn Rücksicht auf eine in Folge von Dehnungen, Schrump- fungen usw. vorhandene Veränderung der Lage der Markie- rungspunkte Rücksicht genommen werden kann. Auf diese Weise wird ein fehlerhaftes Abschneiden von Stoffabschnit- ten von der Stoffbahn weitgehend ausgeschlossen. Aus den Abweichungen der Positionen der Markierungspunkte von deren Soll-Positionen lassen sich Korrekturwerte errech- nen. Jedem Markierungspunkt sind Korrekturwerte zugeord- net, die die Größe und die Richtung der Abweichung der Markierungspunktlage von ihrem Sollwert kennzeichnen. Alle Korrekturwerte insgesamt bilden somit einen Datensatz, der wie eine"Brille"die Verzerrung des Stoffabschnitts kennzeichnet. Dabei können auch lokale Verzerrungen be- rücksichtigt werden. Dieser Datensatz kann in Form von Tabellen, Matrizen oder auch Interpolationsfunktionen vorliegen. Er kann genutzt werden, die Schnittkonturen in gleicher Weise zu verzerren, um die Relativposition der Schnittlinien zu den vorhandenen Markierungspunkten, die somit als Ankerpunkte genutzt werden, genau so festzulegen wie es bei einem unverzerrten Stoffabschnitt und einer unverzerrten Schnittkontur der Fall wäre.

Vorzugsweise wird in einem gewebefesten Koordinaten- system gearbeitet. Dieses kann an ausgewählten Markie- rungspunkten"festgemacht"werden. Beispielsweise reichen drei Markierungspunkte zum Aufspannen eines X-Y-Koordina- tensystems aus, wobei einer den Nullpunkt bildet. Die beiden anderen können die Stauchung oder Dehnung der X- bzw. Y-Koordinate bestimmen. Weitere Markierungspunkte in dem Sicht-oder Messfeld können dann eine weitere Verzer- rungsmatrix festlegen.

Einzelne Aspekte vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich auch aus folgender Kurzbeschreibung von Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung : Beispielsweise werden die Stoffbahnen während des Abziehens von der Rolle entlang bestimmter voreingestell- ter Messspuren optisch vermessen. Vorgegebene Markierungs- punkte, so genannte Ankerpunkte, werden gespeichert. Die Ankerpunkte können charakteristische Merkmale eines Mus- ters sein.

Die von der Rolle abgezogenen Bahnen werden entlang vorgegebener Konturlinien abgeschnitten und als Stoff- abschnitte übereinander auf der Trägereinrichtung, bei- spielsweise einem Schneidrost positioniert. Dieses Schnei- drost fährt den darauf abgelegten Stapel von Stoffab- schnitten später in die eigentliche Schneidmaschine. Nach dem Vermessen und dem Ablegen des Stoffabschnitts auf dem Schneidrost wird aber zunächst geprüft, ob alle Markie- rungspunkte der bereits abgelegten wie auch der aktuell abzulegenden Bahn innerhalb vorgegebener Toleranzen lie- gen. Ist dies der Fall, wird der aktuelle Stoffabschnitt auf den bereits auf dem Schneidrost befindlichen Stapel abgelegt. Ist dies hingegen nicht der Fall, wird bei- spielsweise ein Schneidrostwechseln ausgelöst und der abzulegende Stoffabschnitt bildet dann die erste Lage des auf dem nächsten Schneidrost aufzubauenden Stapels. Damit ergibt sich die Größe des zu schneidenden Stapels un- terhalb einer Maximalgröße dynamisch während des Stapel- vorgangs, d. h. der Stapelaufbau wird abgebrochen, sobald ein Stoffzuschnitt ankommt, der innerhalb vorgegebener Toleranzen nicht mehr zu den bereits aufgestapelten Stoff- abschnitten passt.

Mit dieser Maßnahme können insbesondere langwellige Schwankungen der Dehnungen in einem Stoffballen berück- sichtigt werden. Solche können sich in Folge von Stoff- spannungsschwankungen in einem Stoffballen ergeben. Bei- spielsweise können innere Lagen eines Stoffballens stärker oder schwächer gedehnt sein als äußere.

Es kann auch vorgesehen werden, die Trennlinien der einzelnen Stoffabschnitte nicht geradlinig und rechtwink- lig zu der Abzugsrichtung sondern innerhalb gewisser anlagentechnisch vorgegebener Grenzen frei programmierbar zu wählen. Zur Umsetzung kann ein Greiferwagen vorgesehen werden bei dem mehrere Greifer einzeln auf die Form der Trennlinie eingestellt werden können. Dies kann beispiels- weise mittels Stellmotoren erfolgen, indem die einzelnen Greifer so lange in Richtung auf die Stoffkante fahren, bis ein an diesem angebrachter Sensor anspricht und damit die Bewegung des Greifers stoppt. Damit gelingt eine Einstellung aller Greifer auf Knopfdruck.

Es ist auch möglich, die vorgegebene Schnittlinie anhand der beim Abziehen der Stoffbahn erfassten Positio- nen der Markierungspunkte an eine mehr oder weniger stark vorhandene Verzerrung der Stoffbahn anzupassen. Dies kann z. B. erfolgen, indem die Abweichungen der der vorgesehenen Schnittlinie benachbarten Markierungspunkte von ihren Sollwerten erfasst und zur Korrektur der Position der Schnittlinie herangezogen werden.

Die Markierungspunkte können der Platzierung der Schnittkontur dienen, indem Ankerpunkte der Schnittkontur mit Markierungspunkten zur Deckung gebracht oder in vor- gegebenen Relativpositionen zu diesen platziert werden.

Sie können aber auch der Beeinflussung der Schnittkontur selbst dienen. Hierbei kann durch mindestens zwei der erfassten realen Markierungspunkte ein Gewebekoordinaten- system aufgespannt werden, das etwas verzerrt ist. Wird die in einem vorgegebenen Koordinatensystem gegebene Schnittkontur nun auf das Gewebekoordinatensystem umge- rechnet, kann der Schnitt an die Verzerrungen des Gewebes angepasst geführt werden.

In einem einfachen Fall genügt es, eine einachsige Streckung vorzunehmen. Es ist jedoch auch möglich, Dehnun- gen in beiden Dimensionen des flächigen Textilgebildes sowie Drehungen, zumindest um eine auf der Textilebene senkrecht stehenden Achse, zu berücksichtigen. Bedarfs- weise können Verzerrungen berücksichtigt werden. Im ein- fachsten Fall erfolgt die Umrechnung anhand einer einzigen Koordinatentransformationsmatrix, die für den gesamten Stoffabschnitt gilt. Sollen jedoch auch lediglich lokale Verzerrungen berücksichtigt und ausgeglichen werden, kann jedem Markierungspunkt eine Koordinatentransformations- tabelle zugeordnet werden. Die. se gilt dann lokal für den Markierungspunkte und seine Umgebung. Es lassen sich mit diesem Verfahren sowohl isotrope als auch nahezu beliebig anisotrope Streckungen des Textilgebildes erfassen und ausgleichen. Die Umrechnung der Nominalschnittkontur in die real durchzuführende Schnittbahn kann in einem Prozes- sor erfolgen. Beispielsweise werden aus einem Programmier- platz heraus die idealen Schnittkonturen (Nominalschnitt- konturen) vorgegeben und in die realen angepassten Kontu- ren umgerechnet.

Beim Legen der Stoffabschnitte in mehreren Lagen übereinander wird entweder ausgehend von der ersten geleg- ten Lage geprüft, ob die Folgelage zu dieser ersten in- nerhalb vorgegebener Toleranzen liegen. Beispielsweise können die Positionen der Markierungspunkte des ersten Stoffabschnitts die Mitte der jeweiligen Toleranzfelder vorgeben.

Bei einem verfeinerten Verfahren wird das Toleranz- feld jedes Markierungspunkts dynamisch vorgegeben. Dies kann erfolgen, indem bei jedem hinzuzufügenden Stoff- abschnitt geprüft wird, ob sich für die Markierungspunkte der bereits aufgestapelten Stoffabschnitte sowie für die Markierungspunkte des noch hinzukommenden Stoffabschnitts Markierungspunkt-Sollpositionen finden lassen, deren Toleranzfeld alle Markierungspunkte (die bereits vorhande- nen und die hinzukommenden) einschließt. Mit diesem Ver- fahren wird ein vorzeitiger an sich unnötiger Abbruch des Aufstapelvorgangs vermieden. Die Markierungspunkte des Stoffabschnitts der ersten Lage können dann je nach Posi- tionen der Markierungen der Stoffabschnitte der Folgelagen auch Grenzlagen des Toleranzbands einnehmen. In diesem Fall werden die zur Korrektur vorhandener Stoffverzerrun- gen erforderlichen komplementären Verzerrungen der Schnittkontur so berechnet, da. ss sie für den gesamten Stapel von Stoffabschnitten insgesamt optimal liegen.

Es ist möglich, für jeden Markierungspunkte individu- elle Toleranzgrenzen festzulegen. Insbesondere ist es möglich, solche Markierungspunkte mit engen Toleranz- grenzen zu versehen, die an in Bezug auf die Schnitt- konturen kritischen Stellen liegen. Insbesondere sind Markierungspunkte, die einen relativ großen Abstand zu der Schnittkontur haben, weniger kritisch als Markierungs- punkte, die in unmittelbarer Nachbarschaft der Schnitt- kontur liegen. Außerdem können Markierungspunkte, die Ankerpunkte für eine Schnittkontur bilden, d. h. an denen eine Schnittkontur festgemacht wird, je nach Funktion des Zuschnitts für ein späteres Kleidungsstück oder einen anderen Gegenstand unterschiedliche Bedeutung haben.

Insoweit können auf der Schnittkontur Abschnitte mit unterschiedlichen Qualitätsanforderungen festgelegt wer- den, die dann für die betreffenden Markierungspunkte jeweils unterschiedliche Toleranzgrenzen zur Folge haben.

Die Schnittkonturen können Geometrieelemente (Linie, Kreis, Bogen usw. ) enthalten. Diese können an einzelnen Markierungspunkten (bzw. Ankerpunkten) festgemacht werden.

Es können dabei verschiedene Schnittkonturzüge unter- schiedlichen Verzerrungsvorgängen unterworfen werden. Dies gestattet eine Korrektur auch komplizierter Verzerrungen.

Es ist vorteilhaft, die Stoffbahn beim Abziehen einer konstanten Zugspannung auszusetzen. Dies schafft definier- te Verhältnisse. Der dann frei ausgelegte Stoffabschnitt entspannt sich wieder. Mittels bekannter Stoffparameter kann dann die Position, die er einnimmt, berechnet werden.

Bei einer Ausgestaltungsform der Erfindung kann die Trägereinrichtung eine für den gesamten Stoffabschnitt und alle auf diesem befindlichen Schnittkonturzüge passende Starrkörperbewegung ausführen, die beispielsweise eine Verschiebung in X-oder Y-Richtung und/oder eine Drehung um die Hochachse beinhaltet. Die Starrkörperbewegung kann anhand der gemessenen Markierungspunkte bestimmt werden, um den aufzunehmenden Stoffabschnitt innerhalb der Tole- ranzfelder zu positionieren. Alternativ kann eine Trans- porteinrichtung, mit der der Stoffabschnitt auf die Trä- gereinrichtung positioniert wird, entsprechend gesteuert werden, um den Stoffabschnitt in der Korrekturposition abzulegen, in der seine Markierungspunkte in die Toleranz- felder treffen. Die Position der Markierungen ergibt sich anhand der Position des Greiferwagens und den Abweichungen der erfassten Markierungen aus einem vorprogrammierten Punkt des Kamerasichtfelds.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung'oder Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen : Figur 1 eine Zuschneideanlage in schematisierter Dar- stellung, Figur 2 einen Stoffabschnitt mit Verzerrungen in einer schematisierten Draufsicht und Figur 3 einen Stoffabschnitt mit mehreren Zuschnitten in schematisierter Draufsicht.

Die in Figur 1 veranschaulichte Zuschneideanlage 1 dient der Herstellung von Stoffzuschnitten 2 aus einem Stapel 3 gemusterter Stoffabschnitte 4. Die Stoffabschnit- te 4 sind von einem Ballen 5 zunächst als Bahn 6 abgezogen und dann abgeschnitten.

Wie Figur 1 veranschaulicht, gehört zu der Zuschnei- deanlage 1 eine Halteeinrichtung zur Halterung und dreh- baren Lagerung des Ballens 7. Im Anschluss an die Hal- teeinrichtung 7 ist ein Tisch 8 aufgestellt, auf dem die Bahn 6 ausgelegt werden kann. Zwischen dem Tisch 8 und der Halteeinrichtung 7 ist eine Schneideinrichtung 9 zum Abtrennen eines Stoffabschnitts 4 von der Bahn 6 vor- gesehen. Die Schneideinrichtung 9 kann beispielsweise durch einen Laserkopf 11 oder eine andere Vorrichtung zum Durchtrennen des Stoffs vorgesehen sein. Der Laserkopf 11 ist beispielsweise an einem Querträger 12 quer zu der Bahn 6 beweglich gelagert. Soll der Schnitt nicht nur quer zur Stoffbahn sondern auch schräg, s-förmig, wellig usw. geführt werden können, kann der Laserkopf 11 mit einer Schwenkeinrichtung versehen. Alternativ kann der Quer- träger 12 über Schlitten an Längsschienen 13,14 gelagert sein, um eine X-, Y-Bewegung ausführen zu können.

Zum Abziehen der Bahn 6 von dem Ballen 5 kann eine Greifereinrichtung 15 dienen, zu der mehrere, beispiels- weise an X-Linearstelleinrichtungen 16 gehaltene Greifer 17 gehören. Alle X-Linearstelleinrichtungen 16 können zusätzlich an einem Querträger 18 gehalten sein, der bedarfsweise, wie in Figur 1 schematisch angedeutet ist, in X-Richtung verfahrbar gelagert sein kann. Damit lässt sich die vordere Kante der Bahn 6 individuell greifen und erfassen und durch eine Bewegung des Querträgers 18 in X- Richtung lässt sich die Stoffbahn von dem Ballen 5 abzie- hen.

Der Tisch 8 wird von einem Träger 19 überspannt, an dem eine Kamera 21 oder auch mehrere Kameras oder sonstige Inspektionseinrichtungen angeordnet sind. Der Träger 19 kann nahe an der Halteeinrichtung 7 angeordnet sein, um die Bahn 6 beim Abziehen von dem Ballen 5 zu erfassen. Es ist jedoch auch möglich, die Kamera 21, wie veranschau- licht, oberhalb des Tischs 8 anzuordnen, um die abgezogene Bahn 6 im Ganzen zu begutachten.

Die Kamera 21 bildet eine Erfassungseinrichtung 22 für auf der Bahn 6 vorgesehene Markierungspunkte. Ent- sprechende Kamerabilder, bzw. Messdaten, werden an eine Steuereinrichtung 23 geliefert, die die Zuschneideanlage 1 steuert.

An den Tisch 8 schließt sich eine Trägereinrichtung 24 an, die der Aufnahme des Stapels 3 dient. Die Träger- einrichtung 24 wird beispielsweise durch einen Schneidrost 25 gebildet, der den Stapel 4 so aufnimmt, dass er von einem Laserstrahl senkrecht zur Horizontalebene geschnit- ten werden kann.

Zur Überführung der einzelnen Stoffabschnitte 4 auf den Stapel 3 dient eine Transporteinrichtung 26, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Greiferein- richtung 15 gebildet sein kann. Entsprechende, in X-Rich-. tung verlaufende Schienen 27,28 führen den Querträger 18 in X-Richtung verschiebbar und erstrecken sich von dem Tisch 8 bis zu dem Schneidrost 25.

Das Schneidrost 25 ist seinerseits auf Schienen- abschnitten gelagert, die von einer Positioniereinrichtung 29 in X-Richtung und in Y-Richtung linear verstellt und bedarfsweise um eine Hochachse Z geschwenkt werden können.

An diese Schienenabschnitte schließen sich Schienen 31,32 an, die in eine Laserschneidmaschine 33 und durch diese hindurch führen.

Die insoweit beschriebene Zuschneideanlage 1 arbeitet wie folgt : Die Steuereinrichtung 23 verfügt über einen Daten- satz, der eine oder mehrere Schnittkonturen S eines Stoff- zuschnitts 2 beschreibt, wie es in Figur 2 veranschaulicht ist. Außerdem verfügt die Steuereinrichtung 23 über mehre- re Markierungspunkte P (i, j). Die Schnittkontur S ist in Bezug auf die Markierungspunkte P (i, j) festgelegt. Die Markierungspunkte P (i, j) dienen somit gewissermaßen als Ankerpunkte. Sie können auf der Schnittkontur S liegen oder alternativ in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Raster festgelegt sein.

Zunächst ziehen nun die Greifer 17 eine Stoffbahn 6 von dem Ballen 5 ab. Die Kamera 21 erfasst dabei die in das Blickfeld geratende Stoffbahn und sucht in dem vorhan- denen Muster die Markierungspunkte P (i, j). In der Regel liegen nicht alle Markierungspunkte dort wo sie liegen sollen. Es ergibt sich somit eine Abweichung V (i, j) zwischen dem tatsächlichen Markierungspunkt Pist (i, j) und dem gewünschten Markierungspunkt Pgoii (i, j). Die Abwei- chungen V (i, j) bilden somit gemäß der Veranschaulichung nach Figur 2 ein Vektorfeld für die Verzerrung der Stoff- bahn bzw. des Stoffabschnitts 4.

Zunächst ist nun die Trennlinie T festzulegen, bei der der Stoffabschnitt 4 von der Stoffbahn 6 abzuschneiden ist. Dazu wird angenommen, dass die gewünschte Trennlinie T, die in Figur 2 vertikal und gestrichelt veranschaulicht ist, durch Markierungspunkte P (n, k), P (n, 0) geht. Hier sind die Verzerrungsvektoren V (n, k) und V (n, 0) zu ver- zeichnen. Um die Länge und die Richtung dieser Vektoren wird nun die tatsächliche Trennlinie T gegen die ursprüng- lich eingestellte, gestrichelt dargestellte Trennlinie T verschoben. Dies wird erreicht, indem zu den entsprechen- den Ansteuerdaten die Vektoren V (n, j) (j geht von 0 bis k) addiert werden. Es wird der in Figur 2 mit dicken Linien gezeichnete Stoffzuschnitt erhalten. Die gleiche Vorgehensweise wird angewendet, wenn die Trennlinie T keine Gerade ist. Für die Festlegung der Trennlinie T genügen zwei Markierungspunkte bzw. zwei Verzerrungs- vektoren, wenn die Trennlinie T eine Gerade ist.

Ist der Stoffabschnitt 4 von der Bahn 6 abgetrennt, muss er auf das Schneidrost 25 überführt werden. Dazu ergreifen die Greifer 17 (Figur 1) den Stoffrand und transportieren den Stoffabschnitt 4 auf den Trägerrost 25.

Hier wird der Stoffabschnitt 4 abgelegt und es wird, wie oben beschrieben, ein nächster Stoffabschnitt von der Bahn 6 abgetrennt.

Das nächste anstehende Problem ist, den zweiten Stoffabschnitt, der nun auf dem Tisch 8 liegt, so auf den vorhandenen Stoffabschnitt 4 des Trägerrosts 5 abzulegen, dass die Markierungspunkte P (i, j) möglichst genau über- einander finden. Weicht das die Verzerrungen beschreibende Vektorfeld V (i, j) des aktuellen Stoffzuschnitts 4, der auf dem Tisch 8 liegt, nicht zu sehr von dem Verzerrungs- vektorfeld V (i, j) des Zuschnitts 4 auf dem Trägerrost ab, kann der neue Zuschnitt 4 einfach auf dem alten Zuschnitt abgelegt werden, wobei die Markierungspunkte P (i, j) übereinander finden. In vielen Fällen ist die Verzerrung jedoch bei unterschiedlichen Stoffabschnitten 4 nicht gleich sondern unterschiedlich. Die Steuereinrichtung 23 berechnet nun dazu die Position, in der der neue Stoff- abschnitt 4 so auf dem alten Stoffabschnitt 4 abzulegen ist, dass die Markierungspunkte P (i, j) möglichst genau übereinander finden. Im Einzelnen kann dies beispielsweise erfolgen, indem eine mittlere Verzerrung für den Stoff- zuschnitt 4 nach Betrag und Richtung errechnet und danach der Unterschied zwischen dieser Verzerrung und der ent- sprechenden Verzerrung des vorigen Stoffabschnitts be- rechnet wird. Dieser Unterschied wird bei der Ablage dieses Stoffabschnitts auf dem vorherigen Stoffabschnitt komplementär berücksichtigt und somit kompensiert. Auf diese Weise kann nach und nach ein Stapel aus vielen Stoffabschnitten aufgebaut werden. Dabei finden die ein- zelnen Markierungspunkte einigermaßen genau übereinander.

Der Durchschnitt aller übereinander liegenden Markierungs- punkte P (i, j) der Stoffzuschnitte bildet nun einen Sta- pelmarkierungspunkt. Alle Stapelmarkierungspunkte kenn- zeichnen in ihrer Gesamtheit die mittlere Verzerrung der in dem Stapel aufgestapelten Stoffzuschnitte 4.

Die Steuereinrichtung 23 kann nun anhand der Stapel- markierungspunkte eine Korrektur der Schnittkontur S vornehmen. Dazu wird auf Figur 2 verwiesen. Wenn die Punkte P (i, j) nunmehr Stapelmarkierungspunkte darstellen, wird die Schnittkontur S entsprechend der mittleren Ver- zerrung der Stoffzuschnitte 4 ebenfalls verzerrt. Die verzerrte und somit korrigierte Schnittkontur S ist in Figur 2 gestrichelt veranschaulicht. Zusammenfassend kann ein Beispiel für eine Vorgehensweise für den kollektiven Zuschnitt von gemustertem Stoff wie folgt angegeben wer- den : 1. Stoffrand greifen und Stoffbahn abziehen/Stoff auslegen 2. Stoff inspizieren, Markierungspunkte P (i, j) erfas- sen, Koordinaten xstff, Ystoff in einem Mess-Koordinatensystem bestimmen 3. Feld der Verzerrungsvektoren V (i, j) aus den Diffe- renzen der Ist-Positionen Xstoffy Ystoff und der Soll-Positionen xsoll, Ysml der Markierungspunkte P (i, j) bestimmen 4. Umrechnen der Koordinaten der gewünschten Trennlinie entsprechend den der Schnittkontur benachbarten Ver- zerrungsvektoren V (i, j) in korrigierte Schnittkoor- dinaten zur Bestimmung der korrigierten Trennlinie T 5. Abschneiden des Stoffabschnitts 6. Bestimmung der Transformationsmatrix für jeden Mar- kierungspunkt P (i, j) zur Umrechnung der tatsäch- lichen Koordinaten xi, yj des Markierungspunkts in die Sollkordinaten des jeweiligen Markierungspunkts P (i, J) 7. Bestimmung einer gemittelten Transformationsmatrix aus den Transformationsmatritzen der (aller) Markie- rungspunkte z. B. nach der Methode des kleinsten Feh- lerquadrats 8. Überführen des Stoffabschnitts auf den Schneidrost 9. Durchführen der Schritte 1 bis 7 an dem nächsten Stoffabschnitt 10. Bestimmung der Abweichungen der Markierungspunkte von ihren Sollpositionen, a) Wenn Abweichungen gering-Fortsetzung mit Ziff 8. b) Wenn Abweichungen zu groß-Bestimmung einer Kor- rekturmatrix aus der Differenz der beiden Transforma- tionsmatrizen und Überführung des Schneidrosts in eine Korrekturposition sowie Ablage des Abschnitts auf dem in Korrekturposition befindlichen Schneid- rost. Dann weiter mit Ziff. 9. c) Wenn Abweichungen so groß oder so beschaffen, dass keine Korrekturposition möglich-Überführung des Schneidrosts in die Schneidmaschine und Ablage des Stoffabschnitts auf einem leeren Schneidrost. Weiter mit Ziff. 9.

11. Anpassen der vorgegebenen Schnittkontur für den Stoffzuschnitt in der Schneidmaschine an die in dem Stapel der Stoffabschnitte vorhandenen mittlere Ver- zerrungen anhand der gemittelten Transformations- matrizen, indem diese zur Bildung einer Gesamtverzer- rungsmatrix gemittelt werden.

Die erfindungsgemäße Zuschneideanlage 1 ist dazu eingerichtet, gemusterte Stoffabschnitte unter Berücksich- tigung individueller Verzerrungen einzelner Stoffabschnit- te so aufzustapeln, dass die Muster der einzelnen Stoff- abschnitte und insbesondere die Positionen von vorgegebe- nen Markierungspunkten der Stoffabschnitte weitgehend genau übereinander finden. Dies wird durch individuelle Erfassung der einzelnen Verzerrungen der Stoffabschnitte und Aufstapelung unter Berücksichtigung dieser Verzerrun- gen ermöglicht. Die somit lagerichtig übereinander posi- tionierten Stoffabschnitte können als Gruppe zugeschnitten werden. Dazu wird zunächst die im Stapel vorhandene mitt- lere Verzerrung ermittelt. Die Kontur des Zuschnitts wird an diese Verzerrung angepasst. Wenn die Verzerrung eines einzelnen Zuschnitts eine Qualität oder ein Maß erreicht, das so groß ist, dass der betreffende Zuschnitt in keiner Position auf den vorhandenen Stapel aufgelegt werden kann, wird der Stapelvorgang beendet und der betreffende Zu- schnitt als erste Lage eines neu aufzubauenden Stapels genommen.

Mit dieser Anlage bzw. diesem Verfahren lassen sich gemusterte Stoffe mit höchster Produktivität zuschneiden.

In ihrer einfachsten Konfiguration beobachtet die erfindungsgemäße Zuschneideanlage die Stoffabschnitte und erkennt anhand von vorhandenen Markierungspunkten die Verzerrung. Liegen die Verzerrungen in dem gleichen Be- reich wie die Verzerrungen der zuvor bereits auf einem Stapel aufgestapelten Abschnitte kann auch der aktuelle Abschnitt auf diesem Stapel abgelegt werden. Sind die Abweichungen jedoch zu groß wird der entstandene Stapel in die Zuschneideanlage gefahren und der aktuelle Abschnitt bildet die erste Lage eines neuen Stapels.

In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht.

Aus dem Stoffabschnitt 4 sollen mehrere Stoffzuschnitte 2- 1, 2-2 und 2-3 herausgeschnitten werden. Die betreffenden Konturen bilden einen ersten Satz von Geometrieelementen in jedem Stoffzuschnitt 2-1, 2-2,2-3 soll ein Ausschnitt A-1, A-2, A-3 vorgesehen werden. Die Ausschnitte A-1, A-2, A-3 bilden einen zweiten Satz von Geometrieelementen. Über die Fläche des Stoffabschnitts 4 sind Markierungspunkte 1.1 bis 3.3 verteilt. Die Punkte 1.1 bis 1.4 können ein erstes Koordinatensystem für den Zuschnitt 2-1 bilden. Für den Ausschnitt A-1 können die Markierungspunkte 1.1 und 1.4 ein entsprechendes Koordinatensystem stellen. Ent- sprechendes gilt für die Zuschnitte 2-2 und 2-3. Es ist darüber hinaus möglich, z. B. zur Festlegung aller drei Zuschnitte 2-1, 2-2, 2-3 ein Gesamt-Koordinatensystem über alle Punkte 1.1 bis 3.3 zu definieren. Bei allen vor- genannten Varianten können die Toleranzbänder für unter- schiedliche Geometrieelemente unterschiedlich festgelegt werden. Außerdem kann die Toleranzbandgenerierung adaptiv erfolgen, so dass die Anpassung der Größe der Toleranzbän- der an aktuelle Prozessgegebenheiten oder an äußere Ein- flüsse ist.