專利名稱：一種可移動元件的操縱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，借助它一個可移動元件，比如一個涂漆或切割裝置的可移動頭部被設(shè)備單元內(nèi)的一個操縱和調(diào)節(jié)中心控制，這時例如是由一個移動的卷材切割元件或者例如是使用本方法操縱的一枝筆在一個移動的卷材上繪出標記。在可移動元件用的本方法中，相對于加工的前進方向安排一個橫向移動，借助調(diào)節(jié)此移動加工方向的前進速度可以被觀察到。
以往已知，例如由下列專利申請US4,931,140和US5,762,759，作為一個可移動卷材的切割方法，是借助水噴射的邊緣切割和一個可移動紙卷材借助水噴口的對角線切割。在這些方法中，紙卷材是以恒定的速度移動，以及水噴口是設(shè)置在相對于卷材的移動以橫向安裝的一個梁上，在此梁上水噴射口是在卷材的橫向上移動。
這種類型的水切割裝置不適合于一種情況，在此處選擇形狀的工件應(yīng)由以恒定速度移動的一個卷材切割。卷材的橫向切割不能工作，因為它要求來自裝置的一個極快的橫向移動。工件的切割僅由一個接近的卷材，而不是由已通過傳送此切割裝置的橫梁的卷材部分進行。
借助按照本發(fā)明的方法，由一個移動的卷材切取一個工件已解決，這時切取是借助在卷材橫向傳送的一個切割裝置進行。借助本發(fā)明，其它需要在一個移動的卷材上加工、標記也獲得解決，例如，按照本發(fā)明的方法移動一個探測器以研究一個卷材，或者在卷材上使用一個測量裝置。也可以這樣進行安排，使對象是不移動的，例如，在準備標記的一條道路上涂漆，以及沿著道路方向移動整個涂漆裝置。
按照本發(fā)明的方法的特征在于，為了降低可移動元件在橫向上的移動速度，當可移動元件在工件的一部分上切割加工時，本方法的可移動元件借助一個第二移動裝置在加工的前進方向上移動，以及當可移動元件在工件的另一部分上切割/加工時，在加工的前進方向的逆向上移動。
按照本發(fā)明的方法的優(yōu)點例如是，在一個卷材切割的情況下，不同形狀的工件可以借助操縱切割頭由移動的卷材切割。它有可能完全地在橫向切割卷材，以及它還可能在全部其它切割方向上切割卷材。借助本發(fā)明的方法，操縱頭的移動速度可以相對于卷材調(diào)平，從而使它們之間的相對速度不會增加太多，以及不能夠進行。借助本身已知的移動致動器，產(chǎn)生精確和快速移動，以及使用它們的操縱單元，按照本發(fā)明的方法能夠可靠地使用于水噴射口的傳送，而這時由移動的卷材切割工件。本方法的另外的優(yōu)點是它能夠使用于許多種類的工作。
以下本發(fā)明參見附圖公開，在此說明使用本方法操縱水噴射口和涂漆噴口，其中

圖1示出水噴射切割裝置的頭部的頂視圖；圖2示出在切割之后一個水噴射口的切割線圖3示出使用按照本發(fā)明的可移動裝置道路標記的涂漆。
在圖1中，可移動的卷材1，比如一個紙卷材以恒定的速度Vx在箭頭所示x方向上移動。借助具有水噴射口9的一個裝置由卷材1切割圓片2。水噴射口9借助滾珠螺絲裝置11a，8a，7在y方向上，即卷材的橫向上可控制地傳送。水噴射口9a借助部件8a固定在滾珠螺絲框架7的下表面上，當滾珠螺絲內(nèi)桿7被電動機11a轉(zhuǎn)動時，部件8a在內(nèi)桿7下面移動。部件8a在y方向上僅取決于電動機11a的轉(zhuǎn)動，此轉(zhuǎn)動在兩個方向上可以借助切割控制操縱單元調(diào)節(jié)。如果水噴射口9a切割圓形標記，如圖1所示，噴射口9a給出在y方向上的一個移動速度，由半徑r公式計算出，與卷材的前進速度成正比。隨后滾珠螺絲框架7可以就位，而這時噴射口9a切割圓形標記，如圖1所示。
當必須由卷材切割一個工件時，如按照本發(fā)明的方法的一個實施例中所示，在大多數(shù)情況下必須有一個第二噴口或甚至數(shù)個噴口9b，以切割工件2的一個側(cè)面。在噴口9a和9b的情況下，安排一個相移，以避免它們彼此相碰撞。噴口9b對稱地切割工件2的另一側(cè)面，其大小與相移相同，例如在噴口9a前面x方向上約10cm。兩個滾珠螺絲能夠在y方向上移動噴口，至少大小與工件2的直徑相同。
圖2示出噴口9b的切割標記，這時噴口9b進行連續(xù)的移動，經(jīng)常在工件改變時改變工件2的側(cè)面。相應(yīng)地，使用噴口9a切割鏡面影像標記。使用這種解決方案，噴口9的移動顯現(xiàn)為較平衡。在另一方面，這里有一個不合理的高的瞬時速度接近y方向的零值點。如果希望由工件2獲得嚴格的圓形，噴口應(yīng)給予相對于卷材一個極高的瞬時橫向速度。卷材速度例如可以是30至60m/min。
噴口9a和9b的操縱也可以制成這樣，使兩個噴口在它們的側(cè)面僅切割一個半圓形標記。隨后它們往返移動僅一個距離r，一個在+y區(qū)域，另一個在-y區(qū)域。借助使y值＝0，對于兩個噴口是一個最突然的改變，當然難以進行，因此這種解決方案是不很實際的。例如，如果工件是菱形或類似形和沒有一個形狀在卷材的橫向或接近于卷材的橫向，它有可能使用此裝置由一個可移動卷材切割這種工件。
當準備切割的工件是一個圓形或其內(nèi)的某些切割線在卷材方向上或接近此方向，上述的方法是不可行的。因此，發(fā)展出一種方法，借助此方法水噴射口9的移動調(diào)平和它們的移動最高速度降低。按照本發(fā)明的方法包括另一個移動裝置，比如一個滾珠螺絲裝置3，4，5，10。借助此裝置第一滾珠螺絲裝置11，8，6，7能夠可操縱地在兩個方向上的卷材方向上移動。當噴口9應(yīng)該在接近于卷材的橫向方向切割時，借助第二滾珠螺絲裝置，水噴射口9a，9b給予一個速度接近卷材1在x方向的前進速度。隨后滾珠螺絲借助電動機11移動，不會引起滾珠螺絲應(yīng)進行任何不可能的移動速度。
因此，當噴口9應(yīng)在接近卷材1的線切割時，第一滾珠螺絲裝置能夠在卷材的前進方向的逆向拉回，不會引起第一裝置內(nèi)對滾珠螺絲任何不合理的速度。第二滾珠螺絲裝置的速度在返回移動時也不會變得不合理。由于反向移動，人們可以在下一階段借助第二滾珠螺絲裝置再次在卷材前進方向上移動第一滾珠螺絲裝置。
圖2示出一個實例，在此區(qū)域第一滾珠螺絲裝置在卷材的前進方向上移動，以及如果存在噴口9b的切割區(qū)域E。當此實例中準備切割圓形工件時，反向移動在切割區(qū)域P進行。區(qū)域E和P一直是交替的。在區(qū)域E和P之間可以有一個切割區(qū)域，在此處第一滾珠螺絲裝置不在卷材方向上移動。
由于準備切割的工件可以是改變形狀的，當需要水噴射口在卷材方向上移動以及當反向移動是可能的，噴口9a和9b在y方向上準備調(diào)節(jié)的速度應(yīng)確定。如果水噴射口必須在y方向上給予一個速度，例如，它比卷材速度Vx大兩倍，隨后借助第二滾珠螺絲裝置給予水噴射口9一個移動速度，也在卷材方向上。可能，限制速度是另外的一種，例如Vx的三倍。操縱系統(tǒng)選擇一個正確的速度，它給予在卷材方向上的水噴射口。因此，操縱系統(tǒng)也必須計算和調(diào)節(jié)水噴射口9在橫向上新的速度功能，從而使能夠達到工件2希望的形狀。
操縱系統(tǒng)調(diào)節(jié)第二滾珠螺絲裝置，以便進行在一點(如區(qū)域P)的反向移動，在此處水噴射口9在y方向上的速度不會增加至不合理值。同樣在反向移動時，操縱系統(tǒng)必須計算和調(diào)節(jié)水噴射口9在y方向上新的速度。這樣的速度希望來自操縱和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此它應(yīng)能夠計算電動機11需要的轉(zhuǎn)動和方向，兩者在一種情況下，其中第二滾珠螺絲裝置在位置，以及這時第二滾珠螺絲裝置在卷材方向和它的逆向移動水噴射口9對于需要的移動公式和坐標公式的解答能夠在結(jié)合平面形狀和時間函數(shù)和進行機器計算后得出。
在按照本發(fā)明的方法中，有可能甚至借助一個水噴射口9由一個移動的卷材切割部件，這時第一滾珠螺絲裝置經(jīng)常給予每個可移動工件一個卷材方向上的移動和一個反向移動。
圖3示出一個裝置，其中加工部分作為可移動元件9以及它的移動裝置放置在一個可移動拖車12內(nèi)，以及對象是一條不移動的道路。于是它有可能在一個驅(qū)動拖車12內(nèi)以平穩(wěn)的速度涂出不同的道路標記13。在準備涂漆的標記13內(nèi)，能夠甚至有橫向的形狀。
作為切割裝置本身，可以使用一個激光束切割裝置或某些其它已知的機械切割裝置代替水噴射口。代替滾珠螺絲，可移動元件8，9甚至能夠使用其它已知的作直線移動的裝置移動。本方法適用于各種卷材切割，機加工，卷材上繪圖，涂漆以及，例如卷材質(zhì)量的測量。可移動元件能夠放置在對象的上面或下面，甚至若干個在相同時間移動。
權(quán)利要求
1.一個或數(shù)個可移動元件(8，9)用的一種操縱方法，以進行機加工或其它工作，它借助包括在設(shè)備單元內(nèi)的一個操縱和調(diào)節(jié)中心，當可移動元件工作時，例如由對象，比如一個可移動元件(1)切割工件(2)時，在可移動元件(8，9)使用的本方法中，借助第一移動裝置(11，8，6，7)安排相對于對象(1)的一個橫向移動，借助此移動的調(diào)節(jié)，對象(1)的前進速度(Vx)可以觀察到，以及進一步借助每個元件(8，9)用的第二移動裝置(3，4，5，10)在對象的前進方向(x)上和前進方向的逆向上一起移動，其特征在于，為了降低可移動元件(8，9)在本方法的橫向(y)上的移動速度，當可移動元件(8，9)在對象的一部分(E)上進行切割/加工時可移動元件(8，9)借助第二移動裝置在對象的前進方向上移動，當可移動元件(8，9)在對象的另一部分(P7)上進行切割/加工時，可移動元件(8，9)在對象的前進方向的逆向上移動。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當在對象的橫向(y)上一個速度調(diào)節(jié)為大于2·Vx用于可移動元件(8，9)時，可移動元件(8，9)在對象的前進方向(x)上移動。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當在對象的橫向(y)上一個速度調(diào)節(jié)為小于Vx用于可移動元件(8，9)時，可移動元件(8，9)在對象的前進方向的逆向上移動。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，可移動元件(9a，9b)在對象(1)的前進方向上放置為一個在另一個后面。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，可移動元件(9a，9b)是水噴射口，它們在對象前進的方向上支承為彼此有一個恒定的距離。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對象(1)在方向(x)上以恒定的速度移動。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當在對象的橫向(y)上一個速度調(diào)節(jié)為大于3·Vx用于切割頭(8，9)時，切割頭(8，9)在對象的前進方向(x)上移動。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當在對象的橫向(y)上一個速度調(diào)節(jié)為小于2·Vx時，切割頭(8，9)在對象前進方向的逆向上移動。
9.按照權(quán)利要求1和4的方法，其特征在于，當在x方向上兩個y坐標值(ya)和(yb)顯現(xiàn)為相同值時，水噴射口(9a)，(9b)都操縱以進行它們的y坐標值移動。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對象是扁長的和不動的，以及進行工作的裝置沿著對象的方向傳送。
全文摘要
一種移動元件(8，9)，比如水噴射口的操縱方法，它借助包括在裝置內(nèi)的一個操縱和調(diào)節(jié)單元，當由一個移動的卷材(1)切割工件(2)時，在此方法中，對于水噴射頭(8)，(9)，安排相對于卷材(1)的一個橫向移動，借助調(diào)節(jié)此移動，卷材(1)的前進速度(Vx)可以觀察到。此外，水噴射頭(8，9)是在卷材的前進方向(x)和前進方向的逆向移動。
文檔編號B26F3/00GK1684804SQ03822789
公開日2005年10月19日 申請日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者埃斯科·圖奧里 申請人:薩米·圖奧里