ES2940576T3

ES2940576T3 - Procedimiento para recortar objetos de una banda de material formada al menos parcialmente por dos capas por medio de un dispositivo de corte

Info

Publication number: ES2940576T3
Application number: ES15807794T
Authority: ES
Inventors: Gunnar Held
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2035-11-10
Also published as: DE102014017501A1; KR20170087861A; CN107208352A; EP3224404B1; PL3224404T3; KR102438240B1; JP2018505324A; US20170356125A1; WO2016082915A1; EP3224404A1; JP6594440B2; CN107208352B; DE102014017501B4

Abstract

Procedimiento para cortar objetos de una banda de material al menos parcialmente de dos capas por medio de un dispositivo de corte, en el que dos capas de material están unidas entre sí al menos parcialmente de forma lineal, en forma de tira y/o de área. La posición del respectivo objeto a cortar se detecta sin contacto sobre la base de cambios en la estructura del material, siendo estos parte del objeto que surgen debido a aquellas regiones en la banda de material que están conectadas entre sí en un manera lineal, en forma de tira y/o areal. La posición del objeto se detecta en la red de material al menos sobre la base de formas geométricas separadas, prominentes y previamente determinadas y almacenadas de aquellas regiones del objeto que están conectadas entre sí en forma de tira lineal. y/o manera areal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para recortar objetos de una banda de material formada al menos parcialmente por dos capas por medio de un dispositivo de corte

La presente invención se refiere a un procedimiento para recortar objetos de una banda de material formada al menos parcialmente por dos capas por medio de un dispositivo de corte según el preámbulo de la reivindicación 1.

El procedimiento está previsto en particular para recortar objetos en forma de bolsa o similares a bolsas, que también incluyen piezas brutas para airbags, a partir de una banda de material de dos capas de este tipo. El procedimiento se usa preferiblemente en conexión con un dispositivo de corte por láser.

Una banda de material de este tipo, de la que se han de recortar los objetos, consta de al menos dos capas de material que están unidas entre sí parcialmente de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana al menos en las zonas periféricas del objeto respectivo que ha de ser recortado. Esta unión puede consistir en un pegado de las dos bandas de material, una soldadura de las dos bandas de material o una tejedura de las dos bandas de material. La tejedura de las dos bandas de material se utiliza en particular en la producción de piezas brutas para airbags.

En algunas aplicaciones, como también es el caso de la producción de airbags, las piezas deben recortarse con mucha precisión para cumplir con todos los aspectos relacionados con la seguridad de la durabilidad de los airbags cuando se usan y se despliegan bajo alta presión. Precisamente las áreas de las dos capas de material de las bandas de material que están tejidas o tricotadas entre sí no deben dañarse y, por lo tanto, debilitarse cuando se recorta la pieza bruta de airbag de la banda de material. Están excluidas de esto las áreas tejidas o tricotadas que forman los ojales de retención o las lengüetas de retención del airbag, que adquieren su forma final cuando se recorta el airbag. En última instancia, el airbag debe recortarse exactamente de acuerdo con las especificaciones.

Un problema que surge al recortar objetos de una banda de material, y en particular de una banda de material de dos capas, consiste en que las bandas de material presentan una distorsión a causa del proceso de fabricación y debido al material y su tratamiento, que puede ser muy diferente de una banda de material a otra, también dentro de la banda de material. Si los objetos se recortan con datos de corte especificados en el dispositivo de corte en relación con la mesa de corte de la instalación de corte, los objetos no se recortan a lo largo de sus contornos especificados en la banda de material debido a la distorsión en la banda de material.

Con el fin de registrar dicha distorsión en una banda de material, se ha procedido a dotar a la banda de material de marcas durante su producción, que están en una asociación fija con los objetos que han de ser recortados. Dichas marcas se registran ópticamente en el dispositivo de corte para determinar a partir de sus posiciones en la banda de material hasta qué punto está distorsionada la banda de material. A partir de las desviaciones entre las posiciones de consigna de las marcas, que corresponden a las posiciones de las marcas durante la producción de las bandas de material, y las posiciones reales de las marcas en el área del dispositivo de corte, se derivan valores de corrección. Las coordenadas de corte para recortar los objetos se corrigen sobre la base de estos valores de corrección, de modo que los objetos se recortan exactamente a lo largo de los contornos especificados a pesar de una distorsión de la banda de material.

Como marcas se utilizan, por ejemplo, cuadrículas que se repiten periódicamente, formadas por líneas que se extienden longitudinal y transversalmente a lo largo de la banda de material, o puntos o cruces que se pueden ver en el lado superior de la banda de material. Si se trata de una banda de material tejida o tricotada, se incorporan hilos trazadores o hilos de marcado en el material, que difieren en color de la banda de material.

Por lo general, las marcas se registran de forma óptica, es decir, sin contacto, y a partir de la situación y las posiciones de las marcas se deriva la posición de los objetos en la banda de material, que luego se asignan a las coordenadas de un dispositivo de corte como coordenadas de corte. El objeto respectivo se recorta por medio del dispositivo de corte usando las coordenadas de corte.

El procedimiento anteriormente descrito presupone que, en cualquier caso, la banda de material de dos o más capas primero se ha de proveer de las marcas que se han de imprimir en al menos un lado de la banda de material o en la que, en el caso de una banda de material tejida o tricotada, se han de incorporar hilos trazadores. Si se producen errores, como discontinuidades, al imprimir la banda de material o al incorporar los hilos trazadores, no es posible asignar los objetos que han de ser recortados exactamente a estas marcas, lo que conduce a productos defectuosos. Aparte de eso, la impresión de la banda de material o la incorporación de hilos trazadores implica un esfuerzo adicional y, por lo tanto, costos adicionales en la producción de los objetos.

Por el documento FR 2911807 A1 ya se conoce un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención se basa en el objetivo de especificar un procedimiento del tipo mencionado en la introducción, que permita recortar objetos de una banda de material de al menos dos capas con precisión de posición sin que la banda de material se tenga que dotar previamente de marcas.

Este objeto se logra mediante un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos ventajosos del procedimiento.

El procedimiento se caracteriza por que la posición del objeto respectivo que ha de ser recortado se registra sin contacto por medio de cambios estructurales en el material, que forman parte del objeto, que resultan de aquellas áreas en la banda de material que están unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana. La posición del objeto en la banda de material se registra al menos sobre la base de formas geométricas parciales previamente definidas y almacenadas, distintivas y separadas entre sí, de las áreas unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana del objeto. Por lo tanto, al menos una parte de las estructuras en la banda de material resultantes de las áreas superficiales unidas se usan para identificar la deformación y torsión del objeto en la banda de material debido a una deformación de la banda de material. Una ventaja particular del procedimiento según la invención consiste en que no es necesario registrar la forma geométrica completa del objeto o todas las áreas superficiales en las que se encuentran las estructuras unidas de las dos bandas de material, aunque esto sería posible, por supuesto; sin embargo, esto aumentaría innecesariamente el esfuerzo informático para convertir las coordenadas registradas en las coordenadas de corte.

Por lo tanto, preferiblemente solo se registran formas geométricas parciales de las estructuras unidas y estas formas geométricas parciales se unen entre sí y/o se complementan después de su registro sobre la base de la forma geométrica almacenada del objeto. La forma geométrica parcial del objeto que está asociada a las estructuras unidas de las dos bandas de material está predeterminada. En particular, las formas geométricas parciales son aquellas que son particularmente distintivas debido a su geometría. Dichas formas geométricas parciales distintivas son, por ejemplo, las áreas que tienen contornos fuertemente curvados, formaciones similares a pestañas, independientemente de si estas formas geométricas distintivas se encuentran en el área del contorno exterior o en el área de una superficie interior del objeto que ha de ser recortado.

Estas formas geométricas distintivas ya pueden ser suficientes para derivar a partir de las mismas la posición real del objeto en la banda de material cuando ésta se encuentra sobre la mesa de corte, para luego recortar el objeto con datos de corte corregidos de acuerdo con la deformación existente en la banda de material.

Como ya ha mencionado, las formas geométricas parciales distintivas pueden complementarse sobre la base de los datos geométricos y de contorno almacenados del objeto, para luego determinar, a partir de las formas geométricas complementadas del objeto respectivo, la posición del objeto respectivo en la banda de material para el proceso de corte y a continuación, de acuerdo con la posición del objeto, asignar las coordenadas de corte y recortar el objeto con las coordenadas de corte.

El registro sin contacto de los cambios estructurales en el material tiene lugar preferiblemente mediante al menos un dispositivo fotográfico; este procedimiento es particularmente ventajoso cuando se han de registrar estructuras tejidas o tricotadas en el área en la que están unidas las dos bandas de material. Especialmente cuando el dispositivo fotográfico está situado a una distancia relativamente grande por encima de la banda de material, es decir, a una distancia de hasta 1500 mm, preferiblemente de aproximadamente 800 a 1000 mm, se obtienen imágenes fotográficas en las que las estructuras tejidas o tricotadas que han de ser registradas se registran con una alta resolución.

Se pueden juntar varias imágenes individuales para formar una imagen general, a partir de la cual se registran los cambios estructurales en el material en una gran área superficial de la banda de material. Estas imágenes individuales forman una especie de imagen panorámica, en cuyo caso las imágenes individuales también se pueden unir bidimensionalmente en filas y líneas.

La banda de material se ilumina para intensificar un contraste con el que se destacan las áreas interconectadas de las dos capas de la banda de material. Esto hace que los cambios estructurales sean aún más claros. Esta iluminación se puede realizar desde la parte superior, desde donde también se toman las imágenes fotográficas. Sin embargo, también está previsto, y es preferible en ciertos casos, que la banda de material sea atravesada de lado a lado por la iluminación para el registro sin contacto de los cambios estructurales en el material, preferiblemente desde el lado de la banda de material opuesto a un dispositivo fotográfico, generalmente la parte inferior de la banda de material.

También está previsto dejar que la banda de material pase por un dispositivo escáner en el lado de entrada del dispositivo de corte, que está dispuesto a una pequeña distancia de la banda de material y escanea sin contacto la superficie de la banda de material o el contraste producido cuando la banda de material es atravesada de lado a lado por la iluminación, preferiblemente desde el lado opuesto. Un dispositivo de escaneo de este tipo está dispuesto en una asignación fija con respecto a la mesa de corte o a las coordenadas de corte del dispositivo de corte, de modo que una distorsión en la banda de material y, por lo tanto, una posición real de las áreas del objeto unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana, al menos formas geométricas parciales de las mismas, se registran y se transfieren a las coordenadas del dispositivo de corte.

El procedimiento especificado también permite registrar cambios estructurales en el material que no se pueden asignar a las partes del objeto que ha de ser recortado, en las que, por ejemplo, las dos capas de material están unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana, y que pueden ser comprobados como posibles defectos de material. Si se asigna un defecto material al área de un objeto que ha de ser recortado, se comprueba dicho objeto y se decide si ese defecto de material afecta al objeto que ha de ser recortado solo en un aspecto óptico o en otro aspecto, por ejemplo, un aspecto relevante para la seguridad, que no puede ser aceptado. En este caso, el objeto identificado como defectuoso no se recorta de la banda de material.

Otros detalles y características de la invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización con referencia al dibujo. En el dibujo se muestra

Figura 1 un diagrama de flujo, denominado programa principal, que representa las etapas individuales del procedimiento según la invención;

Figura 2 un subprograma que se inserta en el programa principal de la Figura 1;

Figuras 3A a 3C un objeto que ha de ser recortado de una banda de material, en tres etapas de procedimiento que están asignadas al diagrama de flujo de la Figura 1;

Figura 4 una instalación de corte con la que se puede llevar a cabo el procedimiento según la invención;

Figura 5A una representación esquemática de una banda de material con una gran cantidad de objetos que son visibles en la banda de material debido a cambios estructurales en el material; y

Figura 5B los artículos de la figura 5A recortados por el dispositivo de la Figura 4.

El procedimiento según la invención se refiere al recorte de objetos de una banda 1 de material formada al menos parcialmente por dos capas, como se muestra en las Figuras 5A y 5B, por medio de un dispositivo de corte que está identificado con el símbolo de referencia 2 en las Figuras 4 y 5B. Estas bandas 1 de material comprenden al menos dos capas de material que, al menos en las zonas periféricas de un objeto 3 que ha de ser recortado, están unidas entre sí de forma parcialmente lineal, en forma de tira y/o de forma plana. Dichos objetos 3 pueden consistir en bolsas, bolsos, sacos, pero también en piezas más complejas, como por ejemplo airbags. En la Figura 3A está representado un objeto 3 de este tipo en forma de un airbag, cuya producción se describe a continuación con referencia a las figuras.

Por lo general, estos airbags, que en adelante se indican en general con el símbolo de referencia 3, se fabrican a partir de una banda de material tejido o tricotado, que consta de al menos dos capas de material superpuestas que están tejidas y/o tricotadas entre sí en áreas parciales. Estas partes tejidas o tricotadas del airbag están representadas por las áreas negras en las Figuras 3A a 3C. Estas áreas negras forman en parte una estructura en forma de marco, indicada con el símbolo de referencia 4, secciones en forma de lengüeta que están parcialmente unidas a la estructura 4 en forma de marco e indicadas con el símbolo de referencia 5, y secciones en forma de isla dentro de la estructura 4 en forma de marco, que se indican con el símbolo de referencia 6. Al menos la estructura 4 en forma de marco se encuentra dentro de una línea 7 de contorno exterior del airbag 3, a lo largo de la cual se debe recortar el airbag de la banda 1 de material.

Idealmente, las estructuras unidas de la banda 1 de material están alineadas en la dirección x-y de un sistema de coordenadas rectangular, como se indica en la Figura 3A, también por medio de la línea discontinua 8. Sin embargo, se muestra que la banda 1 de material, por diferentes razones, por ejemplo razones relacionadas con la fabricación, presenta una distorsión o una torsión cuando pasa sobre una mesa 9 de corte, que se puede manifestar, por ejemplo, en un alargamiento o una contracción en la dirección x y/o y. En la Figura 5A se puede ver claramente una distorsión de este tipo.

Para recortar los airbags 3 por medio del dispositivo 2 de corte a pesar del cambio de posición en la mesa 9 de corte debido a la distorsión de la banda 1 de material, esta distorsión debe tenerse en cuenta, ya que de lo contrario existe el riesgo de que el airbag 3 no se recorte a lo largo de la línea 7 de contorno exterior y, por lo tanto, pueden producirse daños en las estructuras 4 y 5 tejidas o tricotadas relevantes para la seguridad en el área del contorno exterior del airbag 3. Las excepciones a esto son las secciones 5 en forma de lengüeta, que sirven, entre otras cosas, para fijar el airbag en un vehículo; estas secciones 5 en forma de lengüeta, en las que las dos capas de material de la banda 1 de material están tejidas o tricotadas entre sí, pueden adoptar su forma final cuando se recorta el airbag 3.

Por las razones anteriores se utiliza el procedimiento según la invención, cuya secuencia se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 1.

De acuerdo con el procedimiento según la invención, la posición del airbag 3 en la banda 1 de material se determina mediante el registro sin contacto de cambios estructurales en la banda 1 de material, como se indica en la etapa 101. Dichos cambios estructurales en la banda 1 de material resultan de estructuras tejidas o tricotadas, que se pueden ver en la superficie de la banda 1 de material, en el área en la que las dos capas de material de la banda 1 de material están tejidas o tricotadas entre sí. Dichos cambios estructurales también podrían resultar de áreas de la banda 1 de material en las que dos capas de material están pegadas entre sí o unidas entre sí de alguna otra manera.

La geometría de los objetos 3 que han de ser recortados, es decir, en el presente caso, los airbags que han de ser recortados, con todos los datos de contorno y estructuras, por ejemplo, las estructuras en forma de marco 4, las secciones 5 en forma de lengüeta, las secciones 6 en forma de isla y la línea 7 de contorno exterior, que están predeterminadas, se subdivide en formas geométricas parciales en una etapa 102. Dichas formas geométricas parciales están marcadas por rectángulos 10 en las Figuras 3A y 3B. Preferiblemente, como formas 10 geométricas parciales se seleccionan aquellas áreas geométricas del airbag 3 que son particularmente distintivas; esto incluye, por ejemplo, las secciones 5 en forma de lengüeta, las secciones 6 en forma de isla, o al menos partes de las mismas, y las partes de la estructura 4 en forma de marco que tienen un radio de curvatura pequeño.

Las coordenadas x-y y la línea discontinua 8 indican a modo de ejemplo que las estructuras visibles en la banda de material, debido a las áreas interconectadas de las capas de material, están desplazadas en un ángulo 11 en comparación con los datos de posición ideales en la Figura 3A a causa de una distorsión de la banda 1 de material a lo largo de la mesa 9 de corte con respecto al eje x (véase también la Figura 5A). También tiene lugar una distorsión con respecto al eje y , pero ésta no está representada.

Por lo tanto, en la etapa 103, una comparación de la posición de las formas geométricas parciales registradas, que se indican con los símbolos de referencia 4, 5 o 6 en la figura 3B, complementadas con una línea elevada, se compara con las formas geométricas parciales 4, 5 o 6 almacenadas (véase la Figura 3A).

En la etapa 104 se determina si las formas geométricas parciales 4', 5', 6' registradas pueden asignarse a una forma geométrica almacenada o a formas geométricas parciales 4, 5, 6 almacenadas. Si este es el caso, en una etapa 105 las formas geométricas parciales 10 (4', 5', 6') registradas se unen entre sí mediante cálculo sobre la base de los datos almacenados de la estructura del airbag.

Cabe señalar que preferiblemente solo se registra una parte de las formas geométricas parciales del airbag 3 o de las estructuras 4' y las secciones 5', 6' en forma de pestaña y de isla, que están identificadas con un rectángulo 10, con el fin de mantener de este modo un esfuerzo de cálculo bajo para determinar la posición del airbag 3 en la banda 3 de material distorsionada. Sin embargo, también es posible registrar todas las líneas estructurales que surgen en la estructura de la banda 1 de material y determinar su posición en la banda 1 de material.

En la etapa 106, la posición de la forma geométrica del objeto en la banda 1 de material se asigna a las coordenadas de corte del dispositivo 2 de corte, y finalmente, en la etapa 107, se recorta el objeto respectivo correspondientemente a la posición del objeto en la banda 1 de material con las coordenadas de corte, en el airbag representado en las figuras a lo largo de la línea 7 de contorno exterior, que se pueden determinar sobre la base de los datos almacenados de la pieza bruta de airbag (véase la Figura 3A), tal como se muestra en la Figura 3C.

En el lado de entrada de la banda 1 de material en el dispositivo 2 de corte está dispuesto un sistema 12 de cámara para registrar sin contacto los cambios estructurales en la banda 1 de material; además, la banda 1 de material se ilumina transversalmente (dirección y) a la dirección de marcha (dirección x) con una fuente 13 de luz adecuada desde la parte superior en el área 14 marcada en la Figura 5A; sin embargo, alternativa o adicionalmente también es posible iluminar la banda 1 de material con una fuente 15 de luz desde la parte inferior 1, frente al sistema 12 de cámara, para que el sistema 12 de cámara pueda registrar un contraste más fuerte entre las superficies claras y oscuras.

Mientras que en las Figuras 3B y 3C está representado el registro de la posición de un airbag individual en la banda de material, las Figuras 5A y 5B muestran la banda 1 de material sobre cuya longitud y anchura están distribuidos múltiples airbags 3, que han de ser registrados y recortados.

Con el sistema 12 de cámara se puede registrar un área más grande de la banda 1 de material en la que se combinan varias imágenes individuales para formar una imagen general con el fin de registrar los cambios estructurales en la banda 1 de material.

Existe la posibilidad de que en la etapa 104 del diagrama de flujo mostrado en la Figura 1 resulte que las formas geométricas parciales 10 registradas no puedan asignarse a una forma geométrica o una forma geométrica parcial almacenadas. Si este es el caso, el programa principal de la Figura 1 se ramifica en un subprograma que se muestra en la Figura 2.

En una etapa 108, el subprograma verifica el cambio estructural que no se puede asignar a una forma geométrica o forma geométrica parcial para determinar, como se muestra en la etapa 109, si este cambio estructural se puede asignar a un defecto de material y si este cambio estructural/defecto de material está dentro de un objeto 3 que ha de ser recortado (etapa 110). Si este cambio estructural/defecto de material no está dentro de un objeto 3 que ha de ser recortado, este cambio estructural/defecto de material se ignora (etapa 111), ya que, al estar fuera del objeto 3 que ha de ser recortado, no puede tener ninguna influencia en el objeto 3 que ha de ser recortado.

Si en la etapa 110 se determina que el cambio estructural/defecto de material se encuentra dentro del objeto 3 que ha de ser recortado, este objeto se marca como defectuoso en la etapa 112 y se indica al dispositivo 1 de corte en la etapa 113 que no recorte este objeto porque está defectuoso, para así ahorrar tiempo de funcionamiento de la máquina.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para recortar objetos (3) de una banda (1) de material formada al menos parcialmente por dos capas por medio de un dispositivo (2) de corte, en el que las al menos dos capas de material están unidas entre sí de forma parcialmente lineal, en forma de tira y/o de forma plana, al menos en áreas periféricas del objeto (3) que ha de ser recortado, en donde inicialmente se determinan sin contacto datos que están asociados con la posición del objeto (3) en la banda (1) de material, estos datos se asocian con las coordenadas de un dispositivo de corte como coordenadas de corte, y en donde el objeto (3) respectivo se recorta sobre la base de las coordenadas de corte por medio del dispositivo (2) de corte, caracterizado por que la posición del objeto (3) respectivo que ha de ser recortado se registra sin contacto sobre la base de cambios estructurales en el material, que forman parte del objeto (3), que resultan de aquellas áreas en la banda (1) de material que están unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana, en donde el registro de la posición del objeto (3) en la banda de material se lleva a cabo al menos sobre la base de formas geométricas parciales (10) previamente definidas y almacenadas, distintivas y separadas entre sí, de las áreas del objeto (3) unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que las formas geométricas parciales (10) se unen y/o se complementan entre sí después del registro sobre la base de la forma geométrica almacenada del objeto (3).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que la posición del objeto respectivo en la banda (1) de material para el proceso de corte se determina a partir de la forma geométrica (10) complementada del objeto (3) respectivo para asociar posteriormente las coordenadas de corte según la posición del objeto y para recortar el objeto (3) utilizando las coordenadas de corte.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el registro sin contacto de los cambios estructurales en el material se realiza por medio de al menos un dispositivo fotográfico.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los cambios estructurales en el material se registran a partir de varias imágenes individuales que se combinan en una imagen total.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la banda (1) de material se ilumina para el registro sin contacto de los cambios estructurales en el material.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la banda (1) de material es atravesada de lado a lado por la iluminación para el registro sin contacto de los cambios estructurales en el material.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los cambios estructurales en el material que se registran y que no están asociados con partes del objeto (3) que ha de ser recortado, en los que las dos capas de material están unidas entre sí de forma lineal, en forma de tira y/o de forma plana, se comprueban como posibles defectos de material.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que los objetos (3) con un defecto de material asociado no se recortan de la banda (1) de material.