专利名称：一种可移动元件的操纵方法
技术领域：
本发明涉及一种方法，借助它一个可移动元件，比如一个涂漆或切割装置的可移动头部被设备单元内的一个操纵和调节中心控制，这时例如是由一个移动的卷材切割元件或者例如是使用本方法操纵的一枝笔在一个移动的卷材上绘出标记。在可移动元件用的本方法中，相对于加工的前进方向安排一个横向移动，借助调节此移动加工方向的前进速度可以被观察到。
以往已知，例如由下列专利申请US4,931,140和US5,762,759，作为一个可移动卷材的切割方法，是借助水喷射的边缘切割和一个可移动纸卷材借助水喷口的对角线切割。在这些方法中，纸卷材是以恒定的速度移动，以及水喷口是设置在相对于卷材的移动以横向安装的一个梁上，在此梁上水喷射口是在卷材的横向上移动。
这种类型的水切割装置不适合于一种情况，在此处选择形状的工件应由以恒定速度移动的一个卷材切割。卷材的横向切割不能工作，因为它要求来自装置的一个极快的横向移动。工件的切割仅由一个接近的卷材，而不是由已通过传送此切割装置的横梁的卷材部分进行。
借助按照本发明的方法，由一个移动的卷材切取一个工件已解决，这时切取是借助在卷材横向传送的一个切割装置进行。借助本发明，其它需要在一个移动的卷材上加工、标记也获得解决，例如，按照本发明的方法移动一个探测器以研究一个卷材，或者在卷材上使用一个测量装置。也可以这样进行安排，使对象是不移动的，例如，在准备标记的一条道路上涂漆，以及沿着道路方向移动整个涂漆装置。
按照本发明的方法的特征在于，为了降低可移动元件在横向上的移动速度，当可移动元件在工件的一部分上切割加工时，本方法的可移动元件借助一个第二移动装置在加工的前进方向上移动，以及当可移动元件在工件的另一部分上切割/加工时，在加工的前进方向的逆向上移动。
按照本发明的方法的优点例如是，在一个卷材切割的情况下，不同形状的工件可以借助操纵切割头由移动的卷材切割。它有可能完全地在横向切割卷材，以及它还可能在全部其它切割方向上切割卷材。借助本发明的方法，操纵头的移动速度可以相对于卷材调平，从而使它们之间的相对速度不会增加太多，以及不能够进行。借助本身已知的移动致动器，产生精确和快速移动，以及使用它们的操纵单元，按照本发明的方法能够可靠地使用于水喷射口的传送，而这时由移动的卷材切割工件。本方法的另外的优点是它能够使用于许多种类的工作。
以下本发明参见附图公开，在此说明使用本方法操纵水喷射口和涂漆喷口，其中
图1示出水喷射切割装置的头部的顶视图；图2示出在切割之后一个水喷射口的切割线图3示出使用按照本发明的可移动装置道路标记的涂漆。
在图1中，可移动的卷材1，比如一个纸卷材以恒定的速度Vx在箭头所示x方向上移动。借助具有水喷射口9的一个装置由卷材1切割圆片2。水喷射口9借助滚珠螺丝装置11a，8a，7在y方向上，即卷材的横向上可控制地传送。水喷射口9a借助部件8a固定在滚珠螺丝框架7的下表面上，当滚珠螺丝内杆7被电动机11a转动时，部件8a在内杆7下面移动。部件8a在y方向上仅取决于电动机11a的转动，此转动在两个方向上可以借助切割控制操纵单元调节。如果水喷射口9a切割圆形标记，如图1所示，喷射口9a给出在y方向上的一个移动速度，由半径r公式计算出，与卷材的前进速度成正比。随后滚珠螺丝框架7可以就位，而这时喷射口9a切割圆形标记，如图1所示。
当必须由卷材切割一个工件时，如按照本发明的方法的一个实施例中所示，在大多数情况下必须有一个第二喷口或甚至数个喷口9b，以切割工件2的一个侧面。在喷口9a和9b的情况下，安排一个相移，以避免它们彼此相碰撞。喷口9b对称地切割工件2的另一侧面，其大小与相移相同，例如在喷口9a前面x方向上约10cm。两个滚珠螺丝能够在y方向上移动喷口，至少大小与工件2的直径相同。
图2示出喷口9b的切割标记，这时喷口9b进行连续的移动，经常在工件改变时改变工件2的侧面。相应地，使用喷口9a切割镜面影像标记。使用这种解决方案，喷口9的移动显现为较平衡。在另一方面，这里有一个不合理的高的瞬时速度接近y方向的零值点。如果希望由工件2获得严格的圆形，喷口应给予相对于卷材一个极高的瞬时横向速度。卷材速度例如可以是30至60m/min。
喷口9a和9b的操纵也可以制成这样，使两个喷口在它们的侧面仅切割一个半圆形标记。随后它们往返移动仅一个距离r，一个在+y区域，另一个在-y区域。借助使y值＝0，对于两个喷口是一个最突然的改变，当然难以进行，因此这种解决方案是不很实际的。例如，如果工件是菱形或类似形和没有一个形状在卷材的横向或接近于卷材的横向，它有可能使用此装置由一个可移动卷材切割这种工件。
当准备切割的工件是一个圆形或其内的某些切割线在卷材方向上或接近此方向，上述的方法是不可行的。因此，发展出一种方法，借助此方法水喷射口9的移动调平和它们的移动最高速度降低。按照本发明的方法包括另一个移动装置，比如一个滚珠螺丝装置3，4，5，10。借助此装置第一滚珠螺丝装置11，8，6，7能够可操纵地在两个方向上的卷材方向上移动。当喷口9应该在接近于卷材的横向方向切割时，借助第二滚珠螺丝装置，水喷射口9a，9b给予一个速度接近卷材1在x方向的前进速度。随后滚珠螺丝借助电动机11移动，不会引起滚珠螺丝应进行任何不可能的移动速度。
因此，当喷口9应在接近卷材1的线切割时，第一滚珠螺丝装置能够在卷材的前进方向的逆向拉回，不会引起第一装置内对滚珠螺丝任何不合理的速度。第二滚珠螺丝装置的速度在返回移动时也不会变得不合理。由于反向移动，人们可以在下一阶段借助第二滚珠螺丝装置再次在卷材前进方向上移动第一滚珠螺丝装置。
图2示出一个实例，在此区域第一滚珠螺丝装置在卷材的前进方向上移动，以及如果存在喷口9b的切割区域E。当此实例中准备切割圆形工件时，反向移动在切割区域P进行。区域E和P一直是交替的。在区域E和P之间可以有一个切割区域，在此处第一滚珠螺丝装置不在卷材方向上移动。
由于准备切割的工件可以是改变形状的，当需要水喷射口在卷材方向上移动以及当反向移动是可能的，喷口9a和9b在y方向上准备调节的速度应确定。如果水喷射口必须在y方向上给予一个速度，例如，它比卷材速度Vx大两倍，随后借助第二滚珠螺丝装置给予水喷射口9一个移动速度，也在卷材方向上。可能，限制速度是另外的一种，例如Vx的三倍。操纵系统选择一个正确的速度，它给予在卷材方向上的水喷射口。因此，操纵系统也必须计算和调节水喷射口9在横向上新的速度功能，从而使能够达到工件2希望的形状。
操纵系统调节第二滚珠螺丝装置，以便进行在一点(如区域P)的反向移动，在此处水喷射口9在y方向上的速度不会增加至不合理值。同样在反向移动时，操纵系统必须计算和调节水喷射口9在y方向上新的速度。这样的速度希望来自操纵和调节系统，因此它应能够计算电动机11需要的转动和方向，两者在一种情况下，其中第二滚珠螺丝装置在位置，以及这时第二滚珠螺丝装置在卷材方向和它的逆向移动水喷射口9对于需要的移动公式和坐标公式的解答能够在结合平面形状和时间函数和进行机器计算后得出。
在按照本发明的方法中，有可能甚至借助一个水喷射口9由一个移动的卷材切割部件，这时第一滚珠螺丝装置经常给予每个可移动工件一个卷材方向上的移动和一个反向移动。
图3示出一个装置，其中加工部分作为可移动元件9以及它的移动装置放置在一个可移动拖车12内，以及对象是一条不移动的道路。于是它有可能在一个驱动拖车12内以平稳的速度涂出不同的道路标记13。在准备涂漆的标记13内，能够甚至有横向的形状。
作为切割装置本身，可以使用一个激光束切割装置或某些其它已知的机械切割装置代替水喷射口。代替滚珠螺丝，可移动元件8，9甚至能够使用其它已知的作直线移动的装置移动。本方法适用于各种卷材切割，机加工，卷材上绘图，涂漆以及，例如卷材质量的测量。可移动元件能够放置在对象的上面或下面，甚至若干个在相同时间移动。
权利要求
1.一个或数个可移动元件(8，9)用的一种操纵方法，以进行机加工或其它工作，它借助包括在设备单元内的一个操纵和调节中心，当可移动元件工作时，例如由对象，比如一个可移动元件(1)切割工件(2)时，在可移动元件(8，9)使用的本方法中，借助第一移动装置(11，8，6，7)安排相对于对象(1)的一个横向移动，借助此移动的调节，对象(1)的前进速度(Vx)可以观察到，以及进一步借助每个元件(8，9)用的第二移动装置(3，4，5，10)在对象的前进方向(x)上和前进方向的逆向上一起移动，其特征在于，为了降低可移动元件(8，9)在本方法的横向(y)上的移动速度，当可移动元件(8，9)在对象的一部分(E)上进行切割/加工时可移动元件(8，9)借助第二移动装置在对象的前进方向上移动，当可移动元件(8，9)在对象的另一部分(P7)上进行切割/加工时，可移动元件(8，9)在对象的前进方向的逆向上移动。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，当在对象的横向(y)上一个速度调节为大于2·Vx用于可移动元件(8，9)时，可移动元件(8，9)在对象的前进方向(x)上移动。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，当在对象的横向(y)上一个速度调节为小于Vx用于可移动元件(8，9)时，可移动元件(8，9)在对象的前进方向的逆向上移动。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，可移动元件(9a，9b)在对象(1)的前进方向上放置为一个在另一个后面。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，可移动元件(9a，9b)是水喷射口，它们在对象前进的方向上支承为彼此有一个恒定的距离。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，对象(1)在方向(x)上以恒定的速度移动。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，当在对象的横向(y)上一个速度调节为大于3·Vx用于切割头(8，9)时，切割头(8，9)在对象的前进方向(x)上移动。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，当在对象的横向(y)上一个速度调节为小于2·Vx时，切割头(8，9)在对象前进方向的逆向上移动。
9.按照权利要求1和4的方法，其特征在于，当在x方向上两个y坐标值(ya)和(yb)显现为相同值时，水喷射口(9a)，(9b)都操纵以进行它们的y坐标值移动。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于，对象是扁长的和不动的，以及进行工作的装置沿着对象的方向传送。
全文摘要
一种移动元件(8，9)，比如水喷射口的操纵方法，它借助包括在装置内的一个操纵和调节单元，当由一个移动的卷材(1)切割工件(2)时，在此方法中，对于水喷射头(8)，(9)，安排相对于卷材(1)的一个横向移动，借助调节此移动，卷材(1)的前进速度(Vx)可以观察到。此外，水喷射头(8，9)是在卷材的前进方向(x)和前进方向的逆向移动。
文档编号B26F3/00GK1684804SQ03822789
公开日2005年10月19日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者埃斯科·图奥里 申请人:萨米·图奥里