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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Fasen mit einem thermischen Schneidwerkzeug, das relativ zu einer Auflagefläche für ein Werkstück an einem Schneidkopf um mehrere Achsen verstellbar befestigt ist.
Die Anforderungen der robotergestützten Fertigung von Komponenten, insbesondere des Grossmaschinenbaus machen eine möglichst optimale Vorbereitung der Werkstücke wichtig. Erst wenn in der Vorfertigung enge Toleranzen eingehalten werden können, können für das Schweissen Roboteranlagen erfolgreich und wirtschaftlich eingesetzt werden
Insbesondere bei der Vorbereitung von Schweissnähten an dickwandigen (Blech-) Teilen, wie beispielsweise Rahmen für Baggeraufbauten, bedarf die Herstellung der Fasen an den durch Schweissung miteinander zu verbindenden Rändern von Werkstücken besonderes Augenmerk.
Aus der DE 35 27 954 A ist eine Führungsmaschine für Plasmaschneidbrenner bekannt, deren Schneidbrenner relativ zu einer Auflagefläche für ein Werkstück um mehrere Achsen verstellbar ist Bei der bekannten Vorrichtung ist der Schneidbrenner an einem relativ zur Auflagefläche verfahrbaren Portal, um zwei zueinander senkrechten Achsen verstellbar angeordnet. Die Schienen, auf welchen das Portal verschiebbar ist, sind bei der bekannten Vorrichtung seitlich neben der Auflagefläche für das Werkstück angeordnet. Hinweise darauf, dass die bekannte Vorrichtung zum Schneiden von Fasen eingesetzt werden kann, sind in der DE 35 27 954 A nicht enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit der Fasen mit Hilfe von thermischen Schneidwerkzeugen problemlos geschnitten werden können.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelosst, dass der Schneidkopf, wie an sich bekannt, an einem relativ zur Auflagefläche auf Schienen verfahrbaren Portal um wenigstens zwei zueinander senkrechte Achsen verstellbar angeordnet ist, dass die Auflageflache für das zu fasende Werkstück ein Auflagetisch ist, der wenigstens einseitig frei über seine Stützfüsse auskragend ausgebildet ist, und dass wenigstens eine der Schienen für das Portal, das den Schneidkopf trägt, unterhalb des auskragenden Teils des Auflagetisches angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemassen Vorrichtung wird ein Fasenschneider für thermische Schneidwerkzeuge zur Verfügung gestellt, der auf einem portalförmigen Dreiachsschlittensystem aufgebaut ist. Gemeinsam mit einer anwendungsorientierten Steuerung und den entsprechenden Sensoren kann mit der erfindungsgemässen Vorrichtung eine sehr genaue und das Schweissen erleichternde Vorbereitung der Schweissnaht durch Fasen erzielt werden. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, eine Steghöhengenauigkeit von besser als 0, 5 mm zu erzielen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt es, mit sensorgestützten Schneidsystemen zu arbeiten, um im Zuge der Schweissnahtvorbereitung Fasen zu schneiden. Durch diese sensorgestützten Schneidsysteme kann die Mechanik und die Steuerung beim Anfasen ebener Bleche optimiert werden.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es, dass der die Auflagefläche für das Werkstück bildende Auflagetisch eine optimale Zugänglichkeit für die Bedienungsperson gewährleistet. Durch die spezielle Tischkonstruktion mit der wenigstens einseitig auskragenden Tischplatte und der unter dem auskragenden Teil des Auflagetisches angeordneten Schiene für das Portal wird die Zugänglichkeit zum Auflagetisch beim Auflegen von zu fasenden Werkstücken vereinfacht.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Schenkel des Portals den ausladenden Teil des Auflagetisches untergreifend, gewinkelt oder gekröpft ausgebildet ist. Diese Ausführungsform erlaubt es besonders einfach und ohne die Stabilität des Portals zu beeinträchtigen die wenigstens eine Schiene unterhalb des Auflagetisches anzuordnen.
Mit Vorteil ist bei der Erfindung vorgesehen, dass die Auflagefläche des Auflagetisches von einander kreuzenden Metailleisten gebildet ist. Diese Ausführung ergibt verglichen mit einem durchgehenden, plattenförmigen Tisch eine erhebliche Gewichtseinsparung.
Die zuvor genannte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung eröffnet die Möglichkeit gemäss einen Vorschlag der Erfindung vorzusehen, dass in Kreuzungspunkten der Metallleisten Stützelemente einsetzbar sind. Bevorzugt ist dabei, dass die Stützelemente konische Spitzen aufweisen. So können Stützelemente am Auflagetisch jeweils dort angeordnet werden, wo
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es für das sichere Abstützen des zu fasenden Werkstückes erforderlich oder vorteilhaft ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, das in der Zeichnung gezeigt ist.
Eine Vorrichtung zum Schneiden von Fasen besteht aus einem Auflagetisch 1 und einem Schneidkopf 2, der an einem Portal 3 vorgesehen ist.
Der Auflagetisch 1 besitzt eine Auflagefläche, die von einander kreuzenden Metalleisten 4 gebildet wird, in deren Kreuzungspunkten wahlweise, d. h. in Abhängigkeit von der Kontur eines Werkstückes, Stützelemente 6 mit konischer Spitze 5 (vorzugsweise aus Stahl) eingesetzt werden können.
In einer Ecke der Auflagefläche des Auflagetisches 1 ist ein Werkstückanschlag 10 vorgesehen Der Werkstückanschlag 10 ist unter die Auflagefläche des Auflagetisches 1 versenkbar und durch einen Deckel 11 abdeckbar, so dass er während des eigentlichen Fasenschneidens nicht stört und auch selbst nicht durch das Fasenschneiden beeinträchtigt wird.
Das Portal 3 ist über zwei Portalschenkel 20 und 21 auf Schienen 22 und 23 verfahrbar.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass wenigstens eine 23 der Schienen 22,23 unter einem über zwei Stützfüsse 7 des Auflagetisches 1 auskragenden Teil 8 der Auflagefläche desselben angeordnet ist, so dass sie im wesentlichen unter diesem Teil 8 des Auflagetisches 1 angeordnet ist. Der Schenkel 21 des Portals 3 ist in seinem unteren Bereich nach innen abgewinkelt, so dass er dem ihm benachbarten Rand des Auflagetisches 1 um-und untergreift.
Dies ergibt den Vorteil, dass die Schiene 23 den seitlichen Zugang zum Auflagetisch 1 nicht stört, so dass Werkstücke problemlos, auch von zwei Seiten her auf den Auflagetisch 1 bzw auf die auf die Metallleisten 4 aufgesetzten Stützelemente 6 aufgelegt werden kann.
Unter dem Auflagetisch 1 ist noch eine Lade 25 für die beim Schneiden anfallenden Abfallprodukte vorgesehen. Diese Lade 25 kann mit Rädern ausgestattet sein, so dass sie leicht beweglich ist
Am oberen, horizontalen Steg 30 des Portals 3 ist der Schneidkopf 2 verfahrbar geführt. Der Schneidkopf 2 trägt um eine in Gebrauchslage lotrechte Achse verdrehbar ein Werkzeug 40, mit dem ein thermisches Schneiden C'thermisches Schneidwerkzeug") möglich ist. Beispiele für solche thermischen Schneidwerkzeuge sind Laserschneidwerkzeuge, Elektronenstrahischneidwerkzeuge und Plasma- oder Autogenschneidbrenner.
Das Schneidwerkzeug 40 ist über eine als Parallelogrammschwinge ausgebildete Halterung 41 gegenüber seinem am Steg 30 des Portals 3 auf Führungsschienen 31 horizontal verfahrbaren Schlitten 32 vertikal verstellbar.
Am Schneidkopf 2 ein beispielsweise als Laserkamera ausgebildeter (nicht gezeigter) Blechkantensensor für das Erfassen und Verfolgen der zu fasenden Blechkante montiert.
Zusätzlich kann die Kamera in Kombination mit einer Ausgestaltung des Werkstückanschlages 10 zum Erfassen der Blechdicke herangezogen werden.
Durch die Ausbildung der Halterung 41 für das Schneidwerkzeug 40 als Parallelogrammschwinge ist gewährleistet, dass beim Ändern der Winkel Stellung des Schneidwerkzeuges 40 zur Achse, um die des Werkzeug 40 verdrehbar ist, (diese steht in der Regel senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes) die Lage der Spitze des Schneidwerkzeuges 40 nicht geändert wird, d. h. sie wird weder seitlich noch der Höhe nach bewegt, so dass Nachjustierungen über die übrigen Achsen des Schneidkopfes 2 bzw. des Portals 3 nicht erforderlich sind.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden :
Eine Vorrichtung zum Schneiden von Fasen mit Hilfe eines thermischen Schneidwerkzeuges 40 besitzt einen Auflagetisch 1 für ein Werkstück. Das Schneidwerkzeug 40 ist relativ zum Auflagetisch 1 beweglich und an einem Schneidkopf 2 um mehrere Achsen verstellbar befestigt.
Der Schneidkopf 2 ist an einem relativ zum Auflagetisch 1 verfahrbaren Portal 3 um wenigstens zwei zueinander senkrechte Achsen verstellbar angeordnet. Das Schneidwerkzeug 40 ist über eine als Parallelogrammsystem ausgebildete Halterung 41 am Schneidkopf 2 befestigt und ändert seinen Abstand der Spitze von einem ortsfesten Bezugspunkt beim Ändern der Schrägstellung des Schneidwerkzeuges 40 nicht.
Der Auflagetisch 1 ist wenigstens einseitig frei über seine Stützfüsse 7 auskragend ausgebildet
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und eine Schiene 23 für das Portal 3, das den Schneidkopf 2 trägt, ist unterhalb des auskragenden Teils 8 des Auflagetisches 1 angeordnet, so dass die Schiene 23 den Zugang zum Auflagetisch 1 nicht behindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Schneiden von Fasen mit einem thermischen Schneidwerkzeug (40), das relativ zu einer Auflagefläche (1) für ein Werkstück an einem Schneidkopf (2) um mehrere
Achsen verstellbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (2), wie an sich bekannt, an einem relativ zur Auflagefläche (1) auf Schienen (22, 23) verfahrbaren
Portal (3) um wenigstens zwei zueinander senkrechte Achsen verstellbar angeordnet ist, dass die Auflagefläche für das zu fasende Werkstück ein Auflagetisch (1) ist, der wenigstens einseitig frei über seine Stützfüsse (7) auskragend (8) ausgebildet ist, und dass wenigstens eine (23) der Schienen (22,23) für das Portal (3), das den Schneidkopf (2) trägt, unterhalb des auskragenden Teils (8) des Auflagetisches (1) angeordnet ist.