DE3335164C2 - Verfahren zur Positionierung von Blechmaterial in einer Stanzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung von Blechmaterial in einer Stanzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn beispielsweise auf Blechmaterial aufgebrachte Aufdrucke mittels einer Stanze aus dem Blechmaterial auszustanzen sind, wird üblicherweise, wie in Fig. 1 dargestellt ist, das Blech 1 mittels Scheren in mehrere Stücke aufgeteilt. Dann wird zum Positionieren mittels einer Ständerbohrmaschine an einer durch eine Markierung M gekennzeichneten Stelle in das Blechmaterial ein Führungsloch M′ eingebracht. Anschließend wird ein Abdruck 1a auf dem zu stanzenden Blechmaterial in die entsprechende Position gebracht, indem das Führungsloch M′ auf einen Führungsbolzen 2a eines Unterteils 2 der Presse geschoben wird; anschließend wird dann der aufgebrachte Abdruck 1a ausgestanzt. Bei diesem herkömmlichen Verfahren ergeben sich jedoch verschiedene Schwierigkeiten dadurch, daß das Blechmaterial der Presse kontinuierlich zugeführt werden muß, und gleichzeitig wird der Wirkungsgrad einer solchen Einrichtung dadurch beeinträchtigt, daß das Ausstanzen der Führungslöcher (M′) verhältnismäßig zeit- und arbeitsaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Positionierung von Blechmaterial in einer Stanzeinrichtung zu schaffen, bei welchem jeder auszustanzende und auf Blechmaterial aufgebrachte Aufdruck automatisch sicher, schnell und genau in der Presse positioniert wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche 2 bis 7.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden vor Inbetriebnahme einer Transfer- und Stanzeinheit in einem Speicher erste X- und Y-Koordinaten gespeichert, welche die Arbeitsposition darstellen, ferner werden ebenfalls im voraus zweite X- und Y-Koordinaten gespeichert, welche eine Bezugsposition darstellen, welche einem Sichtfeld einer Erfassungseinrichtung zugeordnet sind, und es werden auch noch dritte X- und Y-Koordinaten im voraus gespeichert, welche die Position einer Positioniermarkierung darstellen, wenn Blechmaterial in eine vorherbestimmte Standby-Position gebracht ist. Ferner wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einrichtung zum Erfassen der Positioniermarkierung in Form einer Kamera an einer vorherbestimmten Stelle angeordnet, worauf dann anschließend das Blechmaterial entsprechend den zweiten und dritten im Speicher gespeicherten X- und Y-Koordinaten so transferiert wird, daß die jeweilige Positioniermarkierung in das Sichtfeld der Kamera kommt. Hierauf wird dann eine eventuelle Abweichung jeder der Positioniermarkierungen von der Bezugsposition des Sichtfeldes in den X- und Y-Achsrichtungen festgestellt, indem die Positioniermarkierung im Sichtfeld der Kamera aufgenommen wird. Schließlich wird festgestellt, wie weit das zu stanzende Blechmaterial zu transferieren ist, damit der Aufdruck, welcher der Positioniermarkierung in dem Sichtfeld zugeordnet ist, in die Arbeitsposition gebracht ist. Erst wenn diese Position mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch, schnell und genau erreicht ist, wird der gewünschte Stanzvorgang ausgelöst und anschließend ausgeführt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm, in welchem ein Stanzvorgang nach einem herkömmlichen Verfahren dargestellt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, in welcher schematisch eine Blechmaterial-Positioniervorrichtung gemäß der Erfindung zusammen mit einer Presse dargestellt ist;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Steuereinrichtung zum Durchführen des Positionierverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf die Positioniermarkierung und den sie umgebenden Bereich, wobei anhand dieser Darstellung die Arbeitsweise einer Erfassungseinrichtung erläutert wird, und

Fig. 5(a) bis 5(d) Darstellungen einer Positionierfolge des Blechmaterials.

In Fig. 2 ist schematisch eine Presse 10 und eine Positioniervorrichtung 20 dargestellt, bei welchen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Eine Kamera 12 ist mittels einer Befestigungsplatte 11 an einer bestimmten Stelle des Rahmens der Presse 10 angebracht. Die Kamera 12 weist einen (nicht dargestellten) Zeilenbildsensor auf, der entlang der Y-Achsrichtung (Pfeil Y) angeordnet ist.

Die Positioniervorrichtung 20 weist eine Klemmeinrichtung 23 zum Halten von Blechmaterial 1, einen Klemmeinrichtungsträger 25 zum Bewegen der Klemmeinrichtung 23 entlang eines in der X-Achsrichtung (Pfeil X) vorgesehenen Trägers 24, an dem Träger 24 angebrachte Platten 26 und 27 zum Halten des Blechmaterials 1, Wandungsteile 28 und 29 mit Schienen zum Führen der Platten 26 und 27 in der Y-Achsrichtung und zum Stützen der Platten 26 und 27, einen Wandungsteil 30 zum Verbinden der Wandungsteile 28 und 29, eine Transportwelle 31, auf welche ein mit einem Innengewinde versehenes, an dem Träger 24 befestigtes Teil 24a geschraubt ist, um den Träger 24 und die Platten 26 und 27 in der Y-Achsrichtung zu bewegen, ein Überbrückungsteil 32 zum Verbinden der Wandungsteile 28 und 29, ein an dem Überbrückungsteil 32 angebrachtes Lager für die Antriebswelle 31, eine Antriebsriemenscheibe 36, um eine an der Antriebswelle 31 befestigte Riemenscheibe 34 über einen Riemen 35 anzutreiben, und eine Steuereinheit 37 zum Steuern der Positionierung des Blechmaterials 1 auf. Der Klemmeinrichtungsträger 25 und die Antriebsriemenscheibe 36 werden durch (nicht dargestellte) gesonderte Motoren unabhängig voneinander angetrieben. Folglich kann das Blechmaterial 1 zusammen mit dem Klemmeinrichtungsträger 25 in der X- und der Y-Achsrichtung bewegt werden.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Steuereinrichtung für die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung dargestellt, in welcher eine Sensorsteuereinheit 40 vorgesehen ist, um ein Abtastbefehlsignal S1 an die Kamera 12 abzugeben und um auch ein Bildaufnahmesignal S2 zu verarbeiten, das von der Kamera 12 abzugeben ist. Der Ausgang der Fühlersteuereinheit 40 wird über eine Fühlerkopplungseinheit 41 und eine Hauptleitung 42 einem Prozessor 43 zugeführt.

Eine Antriebseinheit 44 zum Antreiben des Klemmeinrichtungsträgers 25 in Richtung der X-Achse weist eine Antriebswelle 44a zum Bewegen des Trägers 25, der mit einem mit Außengewinde versehenen Teil 25a verbunden ist, einen Motor 44b zum Drehen der Antriebswelle 44a, einen Impulskodierer 44c zum Erzeugen von zwei impulsförmigen Signalen bzw. Impulsen P1 und P2, welche dieselben Wellenformen, aber unterschiedliche Phasen haben, indem die Antriebswelle 44a und dessen Welle verriegelt wird, einen an dem Motor 44b angebrachten Drehzahldetektor 44d zum Erzeugen eines Signals, das der Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl des Motors 44b proportional ist, und einen Servoverstärker 44e zum Liefern eines Ansteuersignals an dem Motor 44b auf.

Eine Antriebseinheit 45 zum Antreiben des Trägers 24 und der Platten 26 und 27 in Richtung der Y-Achse weist einen Motor 45a zum Antreiben der Antriebsriemenscheibe 36, einen Impulskodierer 45b zum Erzeugen von zwei impulsförmigen Signalen bzw. Impulsen P3 und P4, welche dieselben Wellenformen, aber unterschiedliche Phasen haben, wobei dessen Welle mit der Welle des Motors 45a verriegelt ist, einen Drehzahldetektor 45c zum Feststellen der Drehzahl des Motors 45a und einen Servoverstärker 45d zum Abgeben eines Ansteuersignals an den Motor 45 auf. Der Drehzahldetektor 44d und der Servoverstärker 44e bilden ebenso wie der Drehzahldetektor 45c und der Servoverstärker 45d eine Drehzahl-Rückkopplungsschleife.

Die Ausgangsimpulse der Impulskodierer 44c und 45b werden Unterscheidungsschaltungen 46 bzw. 47 zugeführt, welche anhand der Phasenbeziehung zwischen den Impulsen P1 und P2 bzw. zwischen den Impulsen P3 und P4 unterscheiden, ob die Motore 44 und 45 in der normalen Richtung oder in der umgekehrten Richtung laufen. Wenn festgestellt wird, daß der Motor in der normalen Richtung läuft, werden Signale S3 und S4 mit einem logischen Pegel "H" abgegeben, und impulsförmige Signale bzw. Impulse P5 und P6, welche jeweils darstellen, daß sich die X-Achse und die Y-Achse um einen Schritt bewegt haben, werden jedesmal dann abgegeben, wenn eine vorgegebene Anzahl der Impulse P1 (oder P2) und der Impulse P3 (oder P4) eingegangen sind. Das Signal S3 und der Impuls P5 werden an den Steuereingangsanschluß u/ bzw. an den Takteingang CK eines Vorwärts/Rückwärtszählers 48 angelegt, und das Signal S4 und der Impuls P6 werden an dem Steuereingangsanschluß U/ bzw. den Takteingang CK eines Vorwärts/Rückwärtszählers 49 angelegt.

Die Ausgangssignale der Vorwärts/Rückwärtszähler 48 und 49 werden über eine Hauptleitung 42 als X-Achsen-Positionsdaten bzw. als Y-Achsen-Positionsdaten dem Prozessor 43 zugeführt. Der Prozessor 43 berechnet anhand der X-Achsen-Positionsdaten bzw. der Y-Achsen-Positionsdaten seitlich verschobene Offset-Daten und gibt diese Daten über die Hauptleitung 42, Digitalanalogwandler 50 und 51 und Vorverstärker 52 und 53 an die Servoverstärker 44e und 45d ab.

Die Presse 10 erzeugt Teile, wie Scheiben, durch Stanzen des Blechmaterials 1. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das Blechmaterial 1 eine kreisförmige Markierung M auf, deren Reflexionsfaktor sich von dem des Blechmaterials 1 in der Nähe jedes Aufdrucks unterscheidet. Die Lage dieser Markierung M, d. h. die Lage der Markierung M in der Positioniervorrichtung 20, wenn das Blechmaterial 1 mittels der Klemmeinrichtung 23 festgeklemmt ist, ist vorher als ein X-Koordinaten- und ein Y-Koordinatenwert der Positioniervorrichtung 20 aufgrund von Daten, wie dem Abstand zwischen den Markierungen in der X-Achsrichtung und der Y-Achsrichtung, der Markierungsanzahl, der Reihenanzahl usw., in einem Speicher 54 gespeichert. Diese Koordinaten zeigen infolge eines Einstellfehlers, eines Druckfehlers usw. des Blechmaterials 1 nicht eine genaue Mittenlage der Markierung an. Folglich sollte die Lage oder Position korrigiert werden, wie später noch beschrieben wird. Die Mittenstellung der Kamera 12 und die Stanzmitte W der Presse sind bezüglich der vorstehend angeführten X- und Y-Koordinaten ebenfalls gespeichert.

Bei Inbetriebnahme positioniert der Prozessor 43 das Blechmaterial 1 aufgrund der Koordinatendaten grob. Wie in Fig. 4 dargestellt, nimmt der Zeilenbildsensor der Kamera 12 eine Position Xs auf dem Blechmaterial 1 zusammen mit einer Zeilenlänge V auf. Dann werden durch den Prozessor 43 die Sensorsteuereinheit 40 und die Antriebseinheit 44 für die X-Achsrichtung betätigt, und der Prozessor 43 mißt die Mittenposition C der Markierung M.

Das Ausgangssignal S3 und der Impuls P5 der Schaltung 46 werden an die Sensorsteuereinheit 40 angelegt. Das Ausgangssignal der Sensorsteuereinheit 40 wird an eine (nicht dargestellte) Abfragesteuereinheit der Kamera 12 als ein Abfragebefehlssignal S1 angelegt und in ein Signal S5 umgewandelt, dem Prozessor 43 zugeführt. Wenn ein Signal S1 angelegt wird, legt die Abfragesteuereinheit der Kamera 12 einen Abfrageimpuls an deren (ebenfalls nicht dargestellten) Zeilenbildsensor an und fragt nacheinander lichtaufnehmende Zellen dieses Zeilenbildsensors ab. Die Kamera-Abfrage-Steuereinheit unterscheidet dann, ob das Bildsignal, das als Ergebnis der Abfrage von dem Zeilenbildsensor abgegeben worden ist, einen hellen Teil anzeigt oder nicht, und gibt ein dem hellen Teil entsprechendes Signal ab, wenn das Bildsignal einen hellen Teil anzeigt, bzw. gibt anderenfalls ein einem dunklen Teil entsprechendes Signal ab. Außerdem gibt die Kamera-Abfragesteuereinheit ein Startsignal und ein Endsignal bei dem Abfragestart bzw. bei dem Abfrageende ab und gibt auch ein Taktsignal ab, das mit dem Abfragen des Kamera-Zeilenbildsensors synchronisiert ist. Ferner gibt die Abfragesteuereinheit ein Signal mit hohem logischen Pegel ab, wenn der Reflexionsfaktor der Markierung M kleiner als der des Blechmaterials ist. Ein optisches System zum Erzeugen eines Bildes auf dem Kamera-Zeilenbildsensor weist üblicherweise eine Linsenkombination auf.

Der Reflexionsfaktor der Markierung M soll kleiner sein als der des Blechmaterials 1 (was beispielsweise der Fall ist, wenn die Markierung M mattschwarz ausgemalt ist), und der Kamera-Zeilenbildsensor soll die Zeile abfragen bzw. abtasten, deren X-Koordinate Xi ist, welche auch die Markierung M enthält. Durch den Prozessor 43 wird dann ein Signal S1 an die Abfragesteuereinheit in der Kamera abgegeben, das einem Signal entspricht, das von der Schaltung 46 abgegeben wird, wenn die Positionierung durchgeführt ist.

Somit gibt die Abfragesteuereinheit einen Startimpuls und dann einen Abfrageimpuls an den Zeilenbildsensor in der Kamera ab, tastet ihn von einem Punkt PA aus ab und gibt ein Taktsignal, das mit dem Abfrageimpuls synchronisiert ist.

Ferner gibt der Zeilenbildsensor ein Signal ab, das den hellen Teil während der Abtastung zwischen einem Punkt PA und einem Punkt PB und zwischen einem Punkt PC und dem Abstandsendpunkt sowie dem dunklen Teil während der Abtastung zwischen den Punkten PB und PV darstellt. Folglich gibt die Kamera-Abtaststeuereinheit ein Signal mit hohem Pegel, was der Abtastung zwischen den Punkten PB und PC entspricht, und ein weiteres Signal mit hohem Pegel ab, was der Abtastung zwischen den Punkten PA und PB und zwischen dem Punkt PC und dem Abtastendpunkt entspricht.

Zählwerte von drei Zählern in der Sensorsteuereinheit 40 zeigen den Abstand lb von dem Punkt PB zu dem Punkt PC (die Länge der Markierung M an der Koordinate Xi), den Abstand la von dem Punkt PA zu dem Punkt PB (den Abstand von dem Abstandsendpunkt zu der Oberseite der Markierung an der Koordinate Xi) bzw. den Abstand lc von dem Punkt PC zu dem Abtastendpunkt (den Abstand zwischen der Unterseite der Markierung M und dem Abtastendpunkt zu der Koordinate Xi) an.

Ein Signal S5 der Sensorsteuereinheit 40 bewirkt, daß die Zähldaten (d. h. die X-Koordinaten Xi zu diesem Zeitpunkt) des Vor-/Rückwärtszählers 48 in dem Register 55 gespeichert werden. Das Signal S5 wirkt auch als zweites Unterbrechersignal an dem Prozessor 43, wodurch dieser (43) die Speicherdaten des Registers 55 eingibt und sie in einem Speicher 54 speichert und zu der ursprünglichen Verarbeitung zurückkehrt.

Wenn der Reflexionsfaktor der Markierung M höher als der des Blechmaterials ist, wird anschließend eine der vorstehend beschriebenen Verarbeitung ähnliche Verarbeitung durchgeführt. Das heißt, zuerst werden dem Abstand lb entsprechende Daten in einem vorgegebenen Bereich des Speichers 54 gespeichert. Da die Markierung M in dem Bereich von der Abtaststartposition Xs aus an der Koordinate Xa nicht vorhanden ist, ist der Abstand lb null. Folglich wird der Abstand lb′, der bei der vorherigen Unterbrechung gespeichert worden ist, ausgelesen.

An der Koordinate Xa, welche dem linken Ende der Markierung M entspricht, ist der Abstand lb nicht null. Folglich speichert der Prozessor 43 die in dem Register 55 gespeicherten Daten in den Speicher 54 als die Koordinate Xa und kehrt dann zu der Hauptverarbeitung zurück.

Bei der Koordinate Xb, welche das gegenüberliegende Ende der Koordinate Xa der Markierung M anzeigt, ist der Wert des Abstands lb null, während der Wert des Abstands lb′ nicht null ist. Folglich liest der Prozessor 43 die in dem Register 55 gespeicherten Daten aus, speichert die Daten in den Speicher 54 als die Koordinate Xb, berechnet Verschiebungen ΔXc und ΔYc der Mittenposition der Markierung M an den Koordinaten X und Y und speichert ΔXc und ΔYc.

Die Fläche zwischen der Koordinate Xb und der Koordinate Xe, welche der Endpunkt der Abtastung ist, wird nicht beschrieben, da dieselbe Verarbeitung wie bei der Fläche zwischen den Koordinaten Xs und Xa durchgeführt wird. Anhand der auf diese Weise erhaltenen Werte ΔXc und ΔYc korrigiert der Prozessor 43 die Position der in dem Speicher 54 gespeicherten Markierung M. Durch Führen der Positionierung anhand der korrigierten Positionsdaten kann der Prozessor 43 den Aufdruck des Blechmaterials 1 zu der Stanzmitte W der Presse 10 genau einstellen. Außerdem führt der Prozessor 43 die Positioniersteuerung für das Blechmaterial 1 synchron mit der Betätigung der Presse 10 aufgrund von Kurbelwinkel-Drehdaten durch, die von der Presse 10 über eine Eingabekopplungseinheit 56 und die Hauptleitung 42 gegeben worden sind. Der Prozessor 43 stoppt auch die Presse 10, so daß die Kurbelstellungen im oberen Totpunkt über die Hauptleitung 42 und die Ausgangskoppeleinheit 57 im oberen Totpunkt (TDC) Stoppbefehlsdaten an die Presse 10 abgeben. Markierungspositionen und das Programm zum Betreiben des Prozessors 43 werden in dem Speicher 51 mit Hilfe eines Magnetkartenlesers 91 oder eines Bedienungspultes gespeichert.

Nunmehr wird das Fokussieren der Kamera 12 beschrieben. Da mit der Kamera 12 die Mittenposition der Positioniermarke M bei einer Auflösung von 25 µm/Bit festgestellt wird, ist eine Makroaufnahme erforderlich. In diesem Fall ist die Schärfentiefe gering und liegt um ±1 mm herum. Folglich sollte eine Fokussierung entsprechend der Dicke des Blechmaterials 1 durchgeführt werden.

Wenn das Blechmaterial 1 geändert wird, werden die die Blechdicke darstellenden Daten an dem Bedienungspult 92 (Fig. 3) eingestellt, und die Daten werden in dem Speicher 54 gespeichert. Dann werden die Dickedaten durch einen Befehl von dem Bedienungspult 92 aus gelesen und einem X-Achsen-Servosystem zugeführt, das eine Servo-Kopplungseinheit 94, einen Servoverstärker 95, einen Motor 96 und einen Positionsdetektor 97 aufweist. Durch das Z-Achsen-Servosystem wird die Kamera 12 bewegt und in der Z-Achsrichtung an einem Halter 11 (Fig. 2) gesteuert und auf der Oberfläche des Blechmaterials fokussiert.

Nunmehr wird die Steuerung beschrieben, mittels welcher ein Stanzfehler verhindert wird. Stanzfehler entstehen wahrscheinlich, wenn beim Festklemmen das Blechmaterial 1 geneigt oder verkantet wird und sich der Aufdruck M nicht in der normalen Position befindet. Wenn beispielsweise die Mittenposition der Markierung auf dem Blechmaterial 1 in der Y-Achsrichtung um Δy abweicht, ist der Aufdruck M in eine andere Position verschoben. Wenn der Abstand zwischen den Markierungen M l ist, der Abstand zwischen der Markierung M und der Mitte des Aufdrucks x ist, der Stanzfehler in der X-Achsrichtung ΔX ist und der Stanzfehler in der Y-Achsrichtung ΔY ist, dann wird die folgende Gleichung erhalten:

l : Δy = x : ΔX (1)

Die Gl. (4) kann bezüglich ΔX auf folgende Weise umgeschrieben werden:

Wenn l=1000 mm, x=25 mm und Δy=1 mm, wird aus der Gl. (4)′ ΔX=25 µm erhalten. Das heißt, selbst wenn die Mittenposition der Markierung M genau festgestellt ist, kommt es zu einem Stanzfehler von 25 µm in der X-Achsrichtung an einer Stelle, die in einem Abstand von 25 mm von der Mitte der Markierung M liegt.

Zuerst werden die Mittenpositionen der Markierungen M der ersten Reihe festgestellt und gespeichert. Während sich in diesem Fall das Blechmaterial 1 in der X-Achsrichtung bewegt, wie in Fig. 5 dargestellt, werden die Mittenpositionsdaten (X₁, Y₁), (X₂, X₂), . . . (X_N, N_N) der Markierung M in einer Anzahl N der ersten Reihe mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit Hilfe der Kamera 12 festgestellt, und die Mittenpositionskoordinaten der festgestellten Markierungen M werden gespeichert. Dann wird der Abstand zwischen den angrenzenden Markierungen M in der X-Achsrichtung (Abstand von X) berechnet:

Xp₁ = X₂ - X₁, Xp₂ = X₃ - X₂, . . ., Xp_N-1 = X_N - X_N-1

Der maximale Abstand Xp_MAX und der minimale Abstand Xp_MIN werden aus den Abständen von (Xp₁, . . . Xp_N-1) ermittelt.

Dann wird der Unterschied zwischen dem maximalen Abstand und dem minimalen Abstand Dax (=Xp_MAX-Xp_MIN) berechnet. Wenn der Wert DAX größer ist als ein vorherbestimmter zulässiger Grenzwert α, werden der maximale Abstand Xp_MAX und der minimale Abstand Xp_MIN aus den Abständen von X(Xp₁, . . . Xp_N-1) ausgeschlossen, und mit der Verarbeitung wird fortgefahren, wenn der Wert Dax kleiner als der zulässige Grenzwert α ist. Der maximale Abstand Xp_MAX und der minimale Abstand Xp_MIN werden dann aus den restlichen Daten herausgefunden.

Wenn die Anzahl an verbleibenden Daten größer als ein vorherbestimmter Wert β ist, wird entschieden, daß die Änderung zwischen den Markierungen M in der X-Achsrichtung klein ist. Wenn die Anzahl kleiner als β ist, wird das Stanzen der gesamten Reihe übersprungen. Anschließend werden Reihenzahlen R von allen gelöschten Mittenpositionsdaten, die Blechanzahl C und der RJ-Code, der anzeigt, daß die ganze Reihe übersprungen werden sollte, gespeichert, und es wird die nächste Reihe bestimmt. Die Reihenzahl R, die Blechanzahl C und der RJ-Code werden für die zuletzt erwähnte Positionierung verwendet.

Wenn die Abweichung zwischen den Abständen zwischen den Mitten der angrenzenden Markierungen in der X-Achsrichtung in einer bestimmten Reihe groß ist, wird eine derartige Reihe gespeichert, um das Stanzen dieser gesamten Reihe zu überspringen. Wenn die Abweichung zwischen den Abständen der Reihe nicht groß ist, wird die Abweichung jedes Abstandes von dem Durchschnittsabstand der Reihe überprüft, und die Markierungszahl wird gespeichert, um das Stanzen der Markierung zu überspringen, welche dem Abstand mit einer großen Abweichung zugeordnet ist.

Auf ähnliche Weise wird die Abweichung in der Markierungs-Mittenposition in der X-Achsrichtung geprüft. Zuerst werden der Maximalwert Y_MAX und der Minimalwert Y_MIN unter den Y-Koordinaten (Y₁ bis Y_N) der Markierungs-Mittenpositionen ermittelt. Der Unterschied DaY (=Y_MAX-Y_MIN) zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert wird berechnet. Wenn der Unterschied DaY größer als ein vorherbestimmter zulässiger Grenzwert ist, werden der Maximalwert Y_MAX und der Minimalwert Y_MIN unter den Y-Koordinaten (Y₁ bis Y_N) der Markierungs-Mittenpositionen ausgeschlossen. Wenn der Unterschied DaY kleiner als der zulässige Grenzwert α ist, wird fortgefahren.

Wenn die Abweichung der Y-Koordinate der festgestellten Markierungs-Mittenposition in einer bestimmten Reihe groß ist, wird eine derartige Reihe gespeichert, und das Stanzen der ganzen Reihe wird übersprungen. Wenn die Abweichung der Y-Koordinate nicht groß ist, wird die Abweichung jeder Y-Koordinate von dem Mittelwert dieser Reihe geprüft, und die Markierungszahlen, welche stark von dem Mittelwert abweichen, werden gespeichert, um das Stanzen dieser Markierungen zu überspringen.

Dann wird die Schrägstellung der Markierung und des Aufdrucks auf dem Blechmaterial bezüglich der Presse geprüft. Y-Koordinaten der Markierungen in einer Reihe von der zweiten bis zu der N-ten werden mit y₁, y₂, . . . y_N-1 bezeichnet. Dann läßt sich die Summe S dieser Werte folgendermaßen ausdrücken:

S = y₁ + y₂ + . . . + y_N-1 (2)

Wenn sich alle diese Markierungen auf einer Geraden befinden, die (mit der Horizontalen) einen Winkel R bildet, ergibt sich die folgende Gleichung:

wobei Xp der Abstand in der X-Achsrichtung ist. Durch Summieren der linken und rechten Seiten der Gl. (8) ergibt sich:

y₁ + y₂ + . . . + y_N-1 = {1 + 2 + . . . + (N+1)} Xp tan R

Der Winkel R kann dann aus den Gl. (7) und (9) wie folgt gefunden werden:

Folglich ist

Obwohl die Summe S infolge einer Abweichung jeder Markierung einen Fehler enthält, ist die Abweichung jeder Markierung in dem Wert des Winkels R, der durch die Gl. (5′) erhalten worden ist, gemittelt. Wenn der Winkel R größer als ein vorbestimmter Grenzwert δ ist, wird die Schrägstellung für groß gehalten.

Wenn der erhaltene Winkel R größer als der vorherbestimmte zulässige Grenzwert δ ist, wird die Schrägstellung der Markierung M bezüglich der Presse (die Aufdruck-Schrägstellung) als groß beurteilt, und das Stanzen der ganzen Reihe wird übersprungen. Wenn der Winkel R kleiner als der zulässige Grenzwert δ ist, wird die Aufdruckschrägstellung bezüglich der Presse als klein beurteilt, und der Stanzbetrieb wird fortgesetzt.

Nunmehr wird ein Positionieren von der Markierungszahl N aus begonnen (siehe Fig. 5(b)). In diesem Fall sind Markierungen, welche die Stanzüberspring-Markierungszahl haben, nicht positioniert, und die nächste Markierung wird positioniert. Nach der Durchführung der Positionierung wird ein Stanzsignal an die Presse abgegeben, und das Stanzen wird mittels der Presse durchgeführt.

Wenn das Stanzen einer Reihe auf diese Weise beendet ist, wird beurteilt, ob die Reihenzahl, die gerade gestanzt wird, die letzte ist oder nicht. Wenn die gerade gestanzte Reihe nicht die letzte ist, wird die nächste Reihe gestanzt. In Fig. 5(c) und (d) zeigt die Markierung MJ, welche als Stanzspringsymbol gespeichert worden ist, an, daß das Stanzen nicht durchgeführt ist.

Wenn die laufende Reihenzahl diejenige für die letzte Reihe ist, ist das Stanzen des Blechmaterials 1 beendet. Dann wird ein Befehl, neues Blechmaterial 1 an einen (nicht dargestellten) Stapler zu liefern, abgegeben, die Blechanzahl wird bestimmt, die Reihenzahl wird auf 1 zurückgesetzt, und der Betrieb beginnt von neuem.

Auf diese Weise kann ein mangelhaftes Produkt infolge eines Stanzfehlers verhindert werden.

Andere Ursachen für ein unvollständiges Produkt können Fehler wie ein Druckfehler und Kratzer an dem Aufdruck sein. In solchen Fällen kann der Bediener der Presse die Markierungszahl K dieses Aufdrucks über das Bedienungspult 92 eingeben, um die Daten in dem Speicher 54 zu speichern. Üblicherweise wird der Druckzustand des Blechmaterials 1 visuell auf mögliche Mängel und Fehler überprüft. In diesem Fall kann ähnlich wie in dem vorstehend erwähnten Fall ein Positionieren mit der von dem Bediener eingegebenen Markierungszahl nicht durchgeführt werden. Auf diese Weise kann dann unvollkommenes Stanzen unterbunden werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Positionierung von Blechmaterial in einer Stanzeinrichtung, wobei das Blechmaterial mindestens ein aufgedrucktes Paar aus einem Aufdruck zum Stanzen und aus einer in der Nähe des Aufdrucks festgelegten Positioniermarkierung aufweist und die Stanzeinrichtung eine Transfer- und Stanzeinheit besitzt, durch welche Transfereinheit das Blechmaterial in die Stanzeinheit verschoben wird, während das Blechmaterial bezüglich der Positioniermarkierung in einer Arbeitsposition der Stanzeinheit positioniert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Anordnen einer Einrichtung (12) zum Erfassen der Positioniermarkierung (M) an einer vorherbestimmten Stelle;
• b) in einem Speicher im voraus Speichern von ersten X- und Y-Koordinaten, welche die Arbeitsposition darstellen, von zweiten X- und Y-Koordinaten, welche eine Bezugsposition darstellen, die einem Sichtfeld der Erfassungseinrichtung (12) zugeordnet sind, und von dritten X- und Y-Koordinaten, welche die Position jeder Positioniermarkierung (M) darstellen, wenn das Blechmaterial (1) in eine vorherbestimmte Standby-Position gebracht ist;
• c) Transferieren des Blechmaterials (1) entsprechend den zweiten und dritten Koordinaten, so daß die jeweilige Positioniermarkierung (M) in das Sichtfeld der Erfassungseinrichtung (12) kommt;
• d) Feststellen einer Abweichung für jede der Positioniermarkierungen (M) von der Bezugsposition des Sichtfeldes in den X- und Y-Achsrichtungen, indem die Positioniermarkierung (M) mittels der Erfassungseinrichtung (12) im Sichtfeld aufgenommen wird;
• e) Feststellen einer zu transferierenden Größe, so daß der Aufdruck, welcher der Positioniermarkierung (M) in dem Sichtfeld zugeordnet ist, in der Arbeitsposition positioniert wird, wenn das Blechmaterial (1) um die zu transferierende Größe verschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniermarkierung (M) kreisförmig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsposition des Sichtfeldes der Erfassungseinrichtung (12) die Mitte des Sichtfeldes ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen der Abweichung

• a) durch Abtasten des Sichtfeldes in Y-Richtung und durch Unterabtasten des Sichtfeldes in der X-Richtung mittels der Erfassungseinrichtung (12) Bilddaten der Positioniermarkierung (M) erhalten werden;
• b) aus den Bilddaten jeweils Unterabtast-Positionen der Bilddaten festgestellt werden, wenn die Positioniermarkierung (M) das erste Mal und das letzte Mal festgestellt wird;
• c) aus den Bilddaten zuerst ein Abstand (la) zwischen einem oberen Ende (PA) der Hauptabtastrichtung und einem Punkt (PB), an welchem die Positioniermarkierung (M) das erste Mal festgestellt wird, und ein Abstand (lc) zwischen einem Punkt (PC), in welchem die Positioniermarkierung (M) das letzte Mal festgestellt wird, und einem unteren Ende der Hauptabtastrichtung erhalten werden;
• d) durch Feststellen der Differenz zwischen dem Mittel der Abtastpositionen und der X-Koordinate der Bezugsposition des Sichtfeldes eine Abweichung in der X-Richtung erhalten wird und
• e) durch Berechnen der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Abstand eine Abweichung in der Y-Richtung erhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Markierungsnummer im voraus gespeichert wird, welche einer Positioniermarkierung (M) zugeteilt ist, die einem Abdruck zugeordnet ist, der als fehlerhaft im Speicher gefunden wird, und daß während des Positionierschrittes die Positionierung der Abdrucke übersprungen wird, die der Positioniermarkierung (M) mit der gespeicherten Markierungsnummer zugeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vielzahl von Aufdruckpaaren, welche entlang der X-Achse angeordnet sind, nach dem Feststellen einer Abweichung gemäß dem Schritt d) aus dieser Abweichung die Neigung einer Positioniermarkierung-Ausrichtung entlang der X-Achsrichtung in bezug auf die Stanzeinheit berechnet wird und daß nach dem Schritt e) das Positionieren des Aufdrucks in der Arbeitsposition durchgeführt wird, indem das Blechmaterial (1) entsprechend der zu transferierenden Größe verschoben wird, wenn die Neigung gleich oder kleiner als eine vorherbestimmte, erlaubte Neigung ist, und daß dann die Schritte Feststellen der zu transferierenden Größe und Positionieren des Abdrucks in der Arbeitsposition übersprungen werden, wenn die Neigung größer als die vorherbestimmte, zulässige Neigung ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Positionierung nacheinander in einer umgekehrten Reihenfolge der Schritte Feststellen und Beginnen bei einem Abdruck, welcher einer Positionierung zugeordnet ist, welche zuletzt bei dem Schritt Feststellen detektiert worden ist, durchgeführt wird.