(19)
(11) EP 3 255 194 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.12.2017  Patentblatt  2017/50

(21) Anmeldenummer: 17151817.8

(22) Anmeldetag:  17.01.2017
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D05B 35/12(2006.01)
D05B 79/00(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
MA MD

(30) Priorität: 21.04.2016 DE 102016206815

(71) Anmelder: Dürkopp Adler AG
33719 Bielefeld (DE)

(72) Erfinder:
  • Penner, Alexander
    59302 Oelde (DE)
  • Harder, Jakob
    32051 Herford (DE)

(74) Vertreter: Rau, Schneck & Hübner Patentanwälte Rechtsanwälte PartGmbB 
Königstraße 2
90402 Nürnberg
90402 Nürnberg (DE)

   


(54) MARKIERUNGSVORRICHTUNG ZUR VORGABE EINER POSITIONSMARKIERUNG AUF EINER AUFLAGEFLÄCHE FÜR EIN WERKSTÜCK


(57) Markierungsvorrichtung (1) zur Vorgabe einer Positionsmarkierung (16) auf einer Auflagefläche (17) für ein Werkstück mit einer Antriebseinrichtung (3) zum Verschwenken einer Markierungsleuchte (4), mit einer Markierungsleuchte (4) zum Erzeugen einer Lichtmarkierung und mit einem Getriebe (5) zum Umsetzen einer Drehbewegung der Antriebseinrichtung (3) in eine Schwenkbewegung der Markierungsleuchte (4), wobei die Antriebseinrichtung (3) über das Getriebe (5) mit der Markierungsleuchte (4) derart in Wirkverbindung steht, dass eine resultierende Bewegung der Positionsmarkierung (16) auf der Auflagefläche (17) um weniger als 10% abweichend linear von einem Drehwinkel der Drehbewegung der Antriebseinrichtung (3) abhängt.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 206 815.6 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.

[0002] Die Erfindung betrifft eine Markierungsvorrichtung, eine Nähanlage mit einer Markierungsvorrichtung und ein Verfahren zur Kalibrierung einer Markierungsvorrichtung.

[0003] Markierungsvorrichtungen sind aus der DE 10 2007 019 944 A1, DE 10 2007 019 945 A1, DE 10 2007 020 161 A1, DE 10 2007 041 085 A1, JP 2008 188 148 A, JP 2002 336 568 A, JP 09 024 172 A, US 3,766,870 und US 2013/0139739 A1 bekannt.

[0004] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Markierungsvorrichtung bereitzustellen, die die Vorgabe einer Positionsmarkierung auf einer Auflagefläche für ein Werkstück verbessern und vereinfachen soll.

[0005] Diese Aufgabe wird mit einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0006] Erfindungsgemäß wird ein Getriebe zum Umsetzen einer Drehbewegung einer Antriebseinrichtung in eine Schwenkbewegung einer Markierungsleuchte vorgesehen. Die Antriebseinrichtung steht über das Getriebe mit der Markierungsleuchte derart in Wirkverbindung, dass eine resultierende Bewegung der Markierung um weniger als 10 %, insbesondere weniger als 8 %, insbesondere weniger als 4 %, insbesondere weniger als 1 %, abweichend linear von einer Drehbewegung der Antriebseinrichtung abhängt. Diese Anordnung kann insbesondere so sein, dass sich zwei Winkelfunktions-Anteile fast gänzlich herausheben, sodass der Linearanteil der resultierenden Bewegung der Positionsmarkierung verbleibt. Es resultiert ein in guter Näherung linearer Zusammenhang zwischen der resultierenden Bewegung der Positions- bzw. Lichtmarkierung und der Drehbewegung der Antriebseinrichtung. Dies gilt auch bei Schwenkwinkeln, bei denen die Näherung kleiner Winkel zusammenbricht, bei denen also der Sinus oder der Tangens eines Winkels in Radiant nicht mehr durch den Winkel selbst ersetzt werden kann. Die lineare Abhängigkeit der resultierenden Bewegung der Positionsmarkierung auf der Auflagefläche, also der Wegstrecke, die die Positionsmarkierung beim Verschwenken der Antriebseinrichtung zurücklegt, mit einer Abweichung von weniger als 10% vom Drehwinkel der Drehbewegung der Antriebseinrichtung gilt insbesondere auch bei Drehwinkeln größer als 10° und gilt auch bei Schwenkwinkeln der Markierungsleuchte größer als 10° und insbesondere bei Winkeln größer als 15°, größer als 20°, größer als 25° oder größer als 30°. Aufgrund des linearen Zusammenhangs zwischen der resultierenden Bewegung der Lichtmarkierung und der Drehbewegung der Antriebseinrichtung kann mit einer gegebenen Positionsauflösung der Drehbewegung der Antriebseinrichtung eine vorteilhaft hohe Positionsauflösung bei der Ortsvorgabe der Positionsmarkierung erreicht werden. Bei schrägem Einfall der Lichtmarkierung auf die Auflagefläche ist die Getriebeumsetzung derart, dass ein gegebener Drehwinkel der Antriebseinrichtung nur zu einer geringen Winkeländerung des Auftreffwinkels der Lichtmarkierung auf die Auflagefläche führt. Bei steilem und insbesondere praktisch senkrechtem Auftreffen der Lichtmarkierung auf die Auflagefläche führt die gleiche Drehbewegung der Antriebseinrichtung hingegen zu einer größeren Änderung des Schwenkwinkels der Markierungsleuchte. In Folge der geringen Linearitätsabweichung kann auf eine Korrektur der Positions- bzw. Lichtmarkierung durch einen Benutzer verzichtet werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich eine Verschiebungstaste zu betätigen, um ein Verschiebungsausmaß zwischen einer Soll-und einer Istposition der Positions- bzw. Lichtmarkierung zu korrigieren. Ein Korrekturprogramm ist nicht notwendig.

[0007] Vorteilhafterweise ist die Antriebseinrichtung als Synchronmotor, insbesondere als Schrittmotor, zum Beispiel als Halbschrittmotor, ausgeführt.

[0008] Vorteilhafterweise ist die Markierungsleuchte als Laser ausgeführt.

[0009] Vorzugsweise wird die Markierungsvorrichtung in einer Nähanlage verwendet, wobei das Werkstück ein Nähgut ist.

[0010] Bei einer Markierungsvorrichtung nach Anspruch 2 wird ein konstruktiv einfaches Getriebe bereitgestellt. Es kann genau ein Kupplungselement vorhanden sein, welches zwischen einer Drehbewegung der Antriebseinrichtung und der Schwenkbewegung der Markierungsleuchte vermittelt. Vorteilhafterweise ist das Kupplungselement als Gelenk-Schiebearm ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Schiebearm teleskopartig ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Träger der Markierungsleuchte dort, wo das Kupplungselement an der Markierungsleuchte angelenkt ist, teleskopartig ausgeführt sein. Derartige teleskopartige Ausführungen vermeiden eine kinematische Überbestimmung des Getriebes.

[0011] Bei einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 3 wird eine konstruktiv vorteilhafte Ausführungsform der Markierungsleuchte bereitgestellt. Durch den Führungsbereich wird eine kinematische Überbestimmung des Getriebes vermieden. Vorteilhafterweise wird im Führungsbereich der Markierungsleuchte ein Abschnitt oder eine Komponente des Getriebes linear geführt.

[0012] Eine Markierungsvorrichtung nach Anspruch 4 stellt eine konstruktiv vorteilhafte Verbindung zwischen der Antriebseinrichtung und der Markierungsleuchte bereit. Vorteilhafterweise ist das Kupplungselement mit seinem einen Ende fest mit einer Antriebswelle der Antriebseinheit verbunden und mit seinem gegenüberliegenden Ende im Führungsbereich der Markierungsleuchte beweglich, insbesondere linear beweglich, gelagert. Vorteilhafterweise führt das Ende des Kupplungselements im Führungsbereich der Markierungsleuchte eine lineare Bewegung aus.

[0013] Eine Markierungsvorrichtung nach Anspruch 5 stellt ein konstruktiv vorteilhaftes Kupplungselement bereit. Vorteilhafterweise ist das Vorsprungs-Führungsteil drehend an dem Kupplungselement und im Führungsbereich der Markierungsleuchte gleitreibend gelagert.

[0014] Bei einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 6 wird eine besonders genaue Vorgabe einer Positionsmarkierung auf einer Auflagefläche gewährleistet.

[0015] Bei einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 wird eine besonders vorteilhafte Eingabe von mindestens einer Stützposition und/oder zu markierenden Positionen bereitgestellt. Vorteilhafterweise weist das Eingabemodul eine Touch-Bedienung auf. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Eingabe gewährleistet.

[0016] Vorteilhafterweise weist das Eingabemodul eine Anzeige in Form eines Displays, insbesondere in Form eines berührungsempfindlichen Displays, auf. Hierdurch können mehrere Bedien- und Auswahlmenüs zum Selektieren zumindest eines Steuerungsbefehls ausgewählt werden.

[0017] Bei einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Markierungsvorrichtung bereitgestellt. Insbesondere ist der Abstand zwischen der Schwenkachse und der Antriebswellenachse während der Schwenkbewegung der Markierungsleuchte konstant. Die Halterung der Markierungsleuchte kann als Hebelarm eines Getriebes der Markierungsvorrichtung ausgeführt sein. Das Kupplungselement kann als weiteres Hebelelement des Getriebes ausgeführt sein.

[0018] Bevorzugt wird die Antriebswellenachse von der Antriebseinrichtung, insbesondere einer Drehantriebseinrichtung, insbesondere einem Schrittmotor, angetrieben.

[0019] Bei einer Markierungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Markierungsvorrichtung weiter verbessert. In einer Momentanposition bei dem die Schwenkachse, die Antriebswellenachse und die Kopplungsachse vertikal fluchtend übereinander liegen, beträgt der Abstand zwischen der Antriebswellenachse und der Kopplungsachse in etwa, die Hälfte, insbesondere maximal 50%, maximal 45% oder maximal 40%, des Abstandes zwischen Kopplungsachse und Schwenkachse.

[0020] Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Nähanlage mit einer Markierungsvorrichtung bereitzustellen.

[0021] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

[0022] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Vorgabe einer Positionsmarkierung für ein Nähgut verbessert werden kann.

[0023] Vorteilhafterweise ist die Markierungsvorrichtung in der Nähanlage derart angeordnet, dass eine Positionsmarkierung auf der Auflagefläche vorgegeben werden kann und die Sicht auf das Nähgut nicht behindert wird.

[0024] Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Markierungsvorrichtung bereitzustellen.

[0025] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.

[0026] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch eine Kalibrierung der Markierungsvorrichtung die Ortsvorgabe einer Positionsmarkierung auf einer Auflagefläche für ein Werkstück verbessert werden kann. Restabweichungen einer Linearbeziehung zwischen dem Ausmaß der Drehbewegung der Antriebseinrichtung und der resultierenden Ortsbewegung der Positionsmarkierung auf der Auflagefläche können so korrigiert werden. Weitere Maßnahmen durch einen Benutzer zur Korrektur der Positionsmarkierung sind nicht erforderlich. Insbesondere ist es nicht erforderlich, ein Verschiebungsausmaß zu bestimmen und die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit des Verschiebungsausmaßes anzusteuern.

[0027] Bei einem Verfahren gemäß Anspruch 12 wird eine besonders vorteilhafte Anordnung der Stützpositionen bereitgestellt. Zur weiteren Verbesserung einer Ortsvorgabe einer Positionsmarkierung auf einer Auflagefläche für ein Werkstück können mehr als drei, insbesondere mehr als fünf, insbesondere mehr als zehn, Stützpositionen vorgesehen sein.

[0028] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll anhand der Fig. 1 bis 7 näher erläutert werden. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine Vorderansicht der Markierungsvorrichtung,
Fig. 2
eine Seitenansicht der Markierungsvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines Eingabemoduls der Markierungsvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4
in einer Fig. 1 ähnlichen Darstellung in einer Momentanposition der Markierungsvorrichtung an einer ersten Stützposition,
Fig. 5
in einer ähnlichen Darstellung nach Fig. 1 in einer Momentanposition der Markierungsvorrichtung an einer zweiten Stützposition,
Fig. 6
in einer ähnlichen Darstellung nach Fig. 1 im Momentanzustand der Markierungsvorrichtung an einer dritten Stützposition und
Fig. 7
in einer ähnlichen Darstellung nach Fig. 1 in einer Momentanposition der Markierungsvorrichtung an einer Positionsmarkierung zwischen der ersten und dritten Stützposition.


[0029] Nachfolgend soll anhand der Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der Markierungsvorrichtung näher erläutert werden. Die Markierungsvorrichtung 1 ist über einen schemenhaft dargestellten Befestigungsdorn 2 in einer nicht dargestellten Anlage, insbesondere Nähanlage, befestigt. Die Markierungsvorrichtung 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 3, eine Markierungsleuchte 4 und ein Getriebe 5. Die Antriebseinrichtung 3 ist an einer Befestigungsbasis 6 lösbar verbunden. Vorteilhafterweise ist die lösbare Verbindung als Schraubverbindung ausgeführt. Die Antriebseinrichtung 3 weist eine vorspringende Antriebswelle 7 auf. Die Antriebswelle 7 ist mit dem Getriebe 5 verbunden, wobei das Getriebe 5 im gezeigten Ausführungsbeispiel als Kupplungselement in Form eines Schiebearms 8 ausgeführt ist. Durch den Schiebearm 8 ist die Antriebseinrichtung 3 mit der Markierungsleuchte 4 verbunden.

[0030] Die Markierungsleuchte 4 umfasst eine Halterung 9 und eine Abstrahleinheit 10. Die Halterung 9 ist über ein Drehgelenk 11 an der Befestigungsbasis 6 befestigt. Durch das Drehgelenk 11 verläuft eine Rotationsachse, nachfolgend Schwenkachse genannt, um die die Markierungsleuchte 4 rotiert werden kann. Die Abstrahleinheit 10 ist vorteilhafterweise als Laser ausgeführt. Die Abstrahleinheit 10 ist in einem Aufnahmebereich 12 der Halterung 9 angeordnet. Je nach Anwendung der Markierungsvorrichtung 1 kann die Abstrahleinheit 10 im Aufnahmebereich 12 lösbar oder unlösbar befestigt sein.

[0031] Benachbart zum Aufnahmebereich 12 ist ein Führungsbereich 13 vorgesehen. Im Führungsbereich 13 ist ein Ende des Schiebearms 8 linear beweglich gelagert. Hierzu ist ein Vorsprungs-Führungsteil 14 vorgesehen. Das Vorsprungs-Führungsteil 14 ist an dem Ende des Schiebearms 8 drehend und im Führungsbereich 13 gleitend gelagert. Hierzu umfasst der Führungsbereich 13 eine Führungsschiene 13a, die mit einem Grundkörper der Halterung 9 fest verschraubt ist. Zwischen der Schiene 13a und einer gegenüberliegenden Gegenfläche des Grundkörpers der Halterung 9 ist der Führungsbereich 13 in Form einer einseitig offenen Linearführung für das Vorsprungs-Führungsteil 14 ausgebildet.

[0032] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Schiebearms 8 mit der Antriebswelle 7 fest verbunden, sodass an diesem Ende ein Drehgelenk 15 bereitgestellt wird. Durch das Drehgelenk 15 verläuft eine weitere Rotationsachse, nachfolgend Antriebswellenachse genannt, um die der Schiebearm 8 rotieren kann. Die Rotationsachsen der beiden Drehgelenke 11, 15 sind voneinander beabstandet. Die Schwenkachse ist vertikal fluchtend über die Antriebswellenachse angeordnet. Der Schiebearm 8 ist mit seinem gegenüberliegenden Ende durch das Vorsprungs-Führungsteil 14 im Führungsbereich 13 linear beweglich gelagert. Durch das Vorsprungs-Führungsteil 14 verläuft eine Kopplungsachse. Die Schwenkachse ist über die Kopplungsachse mit der Halterung 9 angelenkt. Während der Schwenkbewegung der Markierungsleuchte 4 bleibt der Abstand zwischen der Schwenkachse und der Antriebswellenachse konstant. Wohingegen sich der Abstand der Kopplungsachse zu der Schwenkachse und zu der Antriebswellenachse ändert. Grundsätzlich gilt: der Abstand zwischen Antriebswellenachse und Kopplungsachse ist kleiner als der Abstand zwischen Kopplungsachse und Schwenkachse. In einer Momentanposition bei der die Schwenkachse, die Kopplungsachse und die Antriebswellenachse vertikal fluchtend übereinander liegen gilt: der Abstand zwischen Antriebswellenachse und Kopplungsachse beträgt ungefähr die Hälfte des Abstandes zwischen Kopplungsachse und Schwenkachse (vgl. Fig. 6), insbesondere gilt: der Abstand zwischen der Antriebswellenachse und der Kopplungsachse beträgt maximal 50%, 45% oder 40% des Abstandes zwischen Kopplungsachse und Schwenkachse.

[0033] Hierdurch steht die Antriebseinrichtung 3 über dem Schiebearm 8 mit der Markierungsleuchte 4 derart in Wirkverbindung, dass eine resultierende Bewegung einer Positionsmarkierung 16 auf einer Auflagefläche 17 um weniger als 10 %, insbesondere weniger als 5 %, insbesondere weniger als 1 % abweichend linear von der Drehbewegung der Antriebseinrichtung abhängt. Die Position der Positionsmarkierung 16 ist innerhalb eines Darstellungsbereiches frei wählbar.

[0034] Weiter ist ein Positionssensor 18 vorgesehen, der benachbart zum Aufnahmebereich 12 an der Befestigungsbasis 6 befestigt ist (vgl. Fig. 2). Der Positionssensor 18 dient zum Erfassen der Positionsdaten der Positionsmarkierung 16 bzw. der Markierungsleuchte 4. Der Positionssensor kann als ein aus dem Stand der Technik bekannter Inkrementalgeber ausgeführt sein. Zur Festlegung einer Referenzposition ist ein Referenzschalter 19 vorgesehen. Der Referenzschalter 19 kann mit dem Positionssensor 18 zusammenwirken. Der Referenzschalter 19 ist in Abhängigkeit der vorzugebenden Referenzposition benachbart zu der Markierungsleuchte 4 angeordnet. Die Referenzposition referenziert die Markierungsvorrichtung 1 vergleichbar zu einer Referenzposition an einer Werkzeugmaschine. Die Referenzposition kann außerhalb eines Darstellungsbereiches liegen.

[0035] Die Fig. 3 zeigt ein Eingabemodul 20 der Markierungsvorrichtung 1. Das Eingabemodul 20 weist eine Anzeige 21 in Form eines Displays, insbesondere eines berührungsempfindlichen Displays, auf zum Darstellen mehrerer Bedien- und Auswahlmenüs 22. Das Eingabemodul 20 steht in bidirektionaler Signalverbindung mit ausgewählten Komponenten der Markierungsvorrichtung 1, wie zum Beispiel der Antriebseinrichtung 3, der Markierungsleuchte 4, dem Positionssensor 18 und/oder Referenzschalter 19. Die Signalverbindung kann je nach Anwendung der Markierungsvorrichtung 1 kabelgebunden oder drahtlos ausgeführt sein.

[0036] Über die Bedien- und Auswahlmenüs 22 können Positionsdaten einer Stützposition und/oder einer zu markierenden Position eingegeben werden. Die eingegebenen Daten werden von einer schematisch dargestellten Steuerungs- und Regelungseinheit 23 verarbeitet. Anschließend wird ein Einschalt-Signal an die Antriebseinrichtung 3 übertragen. Die erfassten Daten des Positionssensors 18 werden an die Steuerungs- und Regelungseinheit 23 übertragen und mit der eingegebenen Soll-Position abgeglichen. Ist die Soll-Position erreicht, wird ein Ausschalt-Signal an die Antriebseinrichtung 3 übertragen.

[0037] Nachfolgend soll anhand der Fig. 4 bis 7 ein Verfahren zur Kalibrierung der Markierungsvorrichtung 1 näher beschrieben werden.

[0038] Vor der eigentlichen Kalibrierung wird nach dem Einschalten der Markierungsvorrichtung 1 die Referenzposition angefahren. Dies dient zur Eichung und Kontrolle der Markierungsvorrichtung 1. Diese Referenzierung stellt sicher, dass die Stützpositionen bzw. Stützstellen präzise wiedergegeben und angefahren werden können. Anschließend werden Stützpositionen 24, 26, 27 wie nachfolgend beschrieben angefahren. Die Stützpositionen 24, 26, 27 bilden die Grundlage für das lineare Interpolieren der Zwischenbereiche und sind die Basis für jede beliebige darzustellende Position der Markierungsleuchte 4.

[0039] Zur Kalibrierung der Markierungsvorrichtung 1 wird eine erste Stützposition 24 angefahren. Die Stützposition 24 kann durch das Eingabemodul 20 vorgegeben werden. Die Positionsdaten der ersten Stützposition 24 werden in einer Speichereinheit 25, die in Signalverbindung mit der Steuerungs- und Regelungseinheit 23 steht, gespeichert. Anschließend wird über ein Bedien- und Auswahlmenü 22 eine zweite Stützposition 26 ausgewählt. Woraufhin die Antriebseinrichtung 3 den Drehwinkel der Antriebswelle 7 derart ändert, dass die Markierungsleuchte 4 verschwenkt wird, sodass die Positionsmarkierung 16 auf der zweiten Stützposition 26 angezeigt wird. Die Positionsdaten werden über dem Positionssensor 18 erfasst und in der Speichereinheit 25 gespeichert. Anschließend wird über ein Bedien- und Auswahlmenü 22 eine dritte Stützposition 27 eingegeben, sodass die Markierungsleuchte 4 wie bereits oben beschrieben die dritte Stützposition 27 ansteuert und deren Positionsdaten in der Speichereinheit 25 speichert. Abschließend wird jeweils eine Teilstrecke zwischen der ersten Stützposition 24 und der dritten Stützposition 27 sowie zwischen der zweiten Stützposition 26 und der dritten Stützposition 27 interpoliert.

[0040] Nach Abschluss der Kalibrierung können beliebige Werte innerhalb des Darstellungsbereiches, also der ersten und zweiten Stützposition 24, 26, angefahren werden.

[0041] Zum Anfahren einer Stützposition 24, 26, 27 oder einer Positionsmarkierung 16 wird ein Einschalt-Signal an die Antriebseinrichtung 3 gesendet, sodass sich die Antriebswelle 7 um einen vorgegebenen Drehwinkel ϕ dreht. Hierdurch wird der Schiebearm 8 um den gleichen Drehwinkel ϕ um das Drehgelenk 15 gedreht. Infolgedessen wird das Vorsprungs-Führungsteil 14 um seine Mittelachse gedreht und gleichzeitig im Führungsbereich 13 linear bewegt. Über das Vorsprungs-Führungsteil 14 wird die Markierungsleuchte 4 um das Drehgelenk 11 um einen Drehwinkel ϕ' verschwenkt, der aufgrund der Wirkung des Getriebes 5 nichtlinear vom Drehwinkel ϕ abhängt und zu einer linear vom Drehwinkel ϕ abhängenden Translation der Positionsmarkierung 16 auf der Auflagefläche 17 führt.

[0042] Mit anderen Worten wirkt das Getriebe 5 derart, dass die Translation der Positionsmarkierung 16 auf der Auflagefläche 17 in guter Näherung linear abhängig vom Drehwinkel ϕ der Antriebswelle 7 ist. Hierdurch wird erreicht, dass über dem gesamten Darstellungsbereich eine Änderung des Drehwinkels ϕ eine näherungsweise gleichbleibende Translation der Positionsmarkierung 16 resultiert. So ist die resultierende Translation der Positionsmarkierung 16 bei einer Änderung des Drehwinkels ϕ beispielsweise von 39° auf 40° näherungsweise gleich wie bei einer Änderung des Drehwinkels ϕ beispielsweise von 69° auf 70°.


Ansprüche

1. Markierungsvorrichtung (1) zur Vorgabe einer Positionsmarkierung (16) auf einer Auflagefläche (17) für ein Werkstück

- mit einer Antriebseinrichtung (3) zum Verschwenken einer Markierungsleuchte (4),

- mit einer Markierungsleuchte (4) mit einer Halterung (9) zum Erzeugen einer Lichtmarkierung und

- mit einem Getriebe (5) zum Umsetzen einer Drehbewegung der Antriebseinrichtung (3) in eine Schwenkbewegung der Markierungsleuchte (4),

wobei die Antriebseinrichtung (3) über das Getriebe (5) mit der Markierungsleuchte (4) derart in Wirkverbindung steht, dass eine resultierende Bewegung der Positionsmarkierung (16) auf der Auflagefläche (17) um weniger als 10% abweichend linear von einem Drehwinkel der Drehbewegung der Antriebseinrichtung (3) abhängt.
 
2. Markierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (5) ein Kupplungselement (8) aufweist.
 
3. Markierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsleuchte (4) einen Führungsbereich (13) zum Führen einer Translation eines Abschnittes des Getriebes (5) aufweist.
 
4. Markierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (8) an seinem einen Ende drehfest mit der Antriebseinrichtung (3) verbunden und am gegenüberliegenden Ende im Führungsbereich (13) der Markierungsleuchte (4) beweglich gelagert ist.
 
5. Markierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kupplungselement ein Vorsprungs-Führungsteil (14) zum Führen des Endes des Kupplungselements im Führungsbereich (13) der Markierungsleuchte (4) angeordnet ist.
 
6. Markierungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche gekennzeichnet durch einen Positionssensor (18) zum Erfassen der Positionsdaten einer Positionsmarkierung (16) und/oder Markierungsleuchte (4).
 
7. Markierungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche gekennzeichnet durch ein Eingabemodul (20) zum Eingeben von mindestens einer Stützposition (24, 26, 27) und/oder Positionsmarkierung.
 
8. Markierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch

- ein Drehgelenk (11) mit einer Schwenkachse, über welches die Halterung (9) an einer rahmenfesten Komponente (6) der Markierungsvorrichtung (1) angelenkt ist,

- ein weiteres Drehgelenk (15) mit einer Antriebswellenachse, über welches das Kupplungselement (8) an der rahmenfesten Komponente (6) angelenkt ist,

wobei die Schwenkachse vertikal fluchtend über der Antriebswellenachse angeordnet ist.
 
9. Markierungsvorrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (9) der Markierungsleuchte (4) am Kupplungselement (8) über eine Kopplungsachse des Vorsprungs-Führungsteils (14) aneinander angelenkt sind, wobei gilt: ein Abstand zwischen der Antriebswellenachse und der Kopplungsachse ist kleiner als ein Abstand zwischen der Kopplungsachse und der Schwenkachse.
 
10. Nähanlage mit einer Markierungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
 
11. Verfahren zur Kalibrierung einer Markierungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit den Verfahrensschritten:

- Anfahren einer ersten Stützposition (24),

- Abspeichern von Positionsdaten der ersten Stützposition (24),

- Anfahren einer zweiten Stützposition (26),

- Abspeichern von Positionsdaten der zweiten Stützposition (26),

- Anfahren einer dritten Stützposition (27),

- Abspeichern von Positionsdaten der dritten Stützposition (27) und

- Interpolieren von Teilstrecken zwischen erster und dritter Stützposition (24, 27) sowie zweiter und dritter Stützposition (26, 27).


 
12. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Stützposition (24, 26) am äußeren Rand des Darstellungsbereiches der Markierungsleuchte (4) liegen und die dritte Stützposition (27) mittig zwischen der ersten und der zweiten Stützposition (24, 26) liegt.
 




Zeichnung

















Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente