AT5069U1 - Verfahren für den laser- und/oder plasmaschnitt von band, besonders von metall in coils, und diesbezügliche anlage zum kontinuierlichen schnitt - Google Patents

Abstract

Verfahren für den Laser- oder Plasmaschnitt von Band, besonders von Metall in Coils, und diesbezügliche Linie zum kontinuierlichen Schnitt, wobei vorgesehen ist die Abwicklung, vor der Schnittlinie, eines Metallbands von einer Spule, die von einer passenden Haspel getragen wird; wobei das Band zuerst geradegerichtet wird, um dann, mittels Tranportmitteln in Richtung auf eine Stützfläche gefördert zu werden, die örtlich von der Bewegung von einem darüber befindlichen Focussierungskopf als Teil der Laser- oder Plasmaschnittgruppe betroffen ist; wobei besagter Focussierungskopf während der Ausführung der Schnittphase ausschließlich auf der Querachse im Vergleich zu der Vorwärtsbewegungslängsrichtung des Bandes beweglich ist; und besagtes Band weiter auf einer Abfuhrfläche läuft, oberhalb der sowohl die Bearbeitungsreste als auch die fertigen Stücke oder Einzelheiten zeitweise komplanar bleiben, um danach getrennt zu werden.

Description

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   Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren für den Laserschnitt von Band, besonders von Metall in Coils, und eine   Aulap@   diesbezügliche zum kontinuierlichen Schnitt. 



   Die Innovation findet besondere, wenn auch nicht ausschliessliche, Anwendung auf dem Gebiet der Metallverarbeitung. aulapcm 
Zweifellos sind   -Unten   für den Laser- oder Plasmaschnitt von Blech bekannt, sei es in Form von Folien oder von Band, das kontinuierlich abgewickelt wird. Besagte Anlagen sind in der Industrie weitverbreitet, für die Produktion von unzähligen Stücken oder Einzelheiten von absoluter 
Präzision, kleinen oder grossen. 



   Diese Anlagen besitzen im wesentlichen in der Schnittgruppe einen festen oder beweglichen Focussierungskopf, der, in leichtem Abstand vom Blech gehalten mittels eines sorgfältigen Zentriersystems (Autofocus), dicke einen lotrechten Laserstrahl abgibt, so dass er zumindest in die Stärke einschneidet, um dann den Schnitt des Materials selbst durchzuführen. 



   Besagte Apparate müssen in dem Bereich unmittelbar unter dem Focussierungskopf mit geeigneter Ausrüstung ausgestattet sein, die einerseits, zum Beispiel mittels einer besonderen Form der Fläche, das Blech halten, während sie andererseits den Abzug des toxischen Rauchs und der verflüssigten Teilchen erleichtern. 



   Ein typisches Beispiel besteht aus einer genügend grossen Fläche, mindestens so gross wie die Maximalmasse des zu bearbeitenden Bleches, in Form eines Gitters oder Kamms. Eines der Merkmale der besagten Schnittfläche besteht darin, dass sich auf der Blechhalteseite eine Vielzahl von komplanar vorspringenden Körpern befindet, die oben abgerundet sind, praktisch Nägel. Diese Nägel ermöglichen es, das Blech in einem bestimmten Abstand von dem Gitter zu halten, so dass die Ausführung des 

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Schnittprozesses begünstigt wird. Zweck des Gitters ist auch der, die 
Rückgewinnung der Schnittreste zu sichten, die es durchqueren und in einen darunterliegenden Trichterwagen fallen, wo sie gesammelt werden. 



   Letztere Ausrüstung arbeitet ständig mit der darüberliegenden Schnittebene zusammen, mit mechanischen Mitteln für die Abfuhr der Bearbeitungsreste und passenden Elektropumpen für die Absaugung der verflüssigten Teilchen und der toxischen Räuche, die von jeder Art von Schnittkopf unweigerlich erzeugt werden. 



   Der Focussierungskopf der Schnittgruppe ist derzeit in zwei Typen erhältlich. 



   Eine erste Lösung sieht vor, dass der Focussierungskopf im wesentlichen statisch ist. In diesem Fall wird unterhalb desselben eine Blechfolie bewegt, die entlang des Umfangs von passenden Gelenken getragen wird, die ihn mit Zähnen entlang dem Rand verzahnen. Eine logische Einheit, angemessen programmiert, sorgt für den Dialog zwischen den Gelenken und dem Focussierungskopf, so dass die Gelenke koordiniert bewegt werden und so die Blechfolie verschieben, indem sie in die eine oder andere Richtung fluktuieren lässt. 



   Bei dem zweiten der beiden Typen wird ein Focussierungskopf vorgeschlagen, der im wesentlichen dynamisch ist. In diesem Fall läuft die Folie oder das Metallband unter ihm schrittweise durch, geschoben von geeigneten Translationsmitteln. Im einzelnen, angesichts der Tatsache, dass die Schnittgruppe entlang zweier Achsen (x, y) beweglich ist, leuchtet es ein, wie das Blech jeweils, bei seiner Längstranslation, an einen bestimmten Punkt angehalten wird, um die Ausführung des Schnitts gemäss der vorgegebenen Zeichnung zu ermöglichen. Nach dem Schnitt wird das Blech wieder weitergeführt, so dass das Endprodukt und die Bearbeitungsreste enstehen, die von der darunterliegenden Abfuhrausrüstung gesammelt werden.

   Auch in diesem Fall ist eine logische 

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 Einheit vorgesehen, zum Dialog zwischen den vorausbestimmten Bewegungen der Schnittgruppe und dem Vorwärtsbewegungssystem des Bandes oder der Folie. Gemäss den Lehren jedoch wird letzterer nur dann aktiviert, wenn die Zustimmung von seiten der logischen Einheit kommt, die die Vervollständigung der Schnittphase des einzelnen Gegenstandes ermittelt. 



   Die obengenannten Lösungen sind zwartechnisch wirkungsvoll, aber weisen einige Nachteile auf. 



   An erster Stelle zeigt es sich dass nach dem Schnitt jedes Endprodukt, wenn auch durch ein Mikrogelenk zurückgehalten, bei jeder derobengenannten beiden Lösungen aufgrund der Beanspruchung von seiten der darunterliegenden Ebene, auf der das Halbzeug liegt, und insbesondere der vorspringenden Nägel, auf die darunterliegenden Fläche fallen kann. Da dies häufige auftritt, führt es zu eine Ansammlung, wenn nicht gar zum Verlust der Endprodukte, in der Ausrüstung unter der Arbeitsfläche, die die Schnittreste aufnimmt und abführt, so dass auch die Funktion der Apparaturen für die Absaugung des toxischen Rauchs gestört wird. Diese Situation schafft nicht wenige Probleme für Sammlung und Absaugung, mit einer grundlegenden Reduzierung der Wirksamkeit der Entsorgung und der Notwendigkeit aufwendiger Wartung. 



   Ausserdem besteht kein Zweifel, dass unter dem technischen Gesichtspunkt und dem der Durchführung die Verwirklichung besagter Ausrüstung ziemlich kompliziert ist, also besonders mühevoll, was einschneidende Auswirkungen auf die Gesamtkosten der Anlage hat. 



   Zusätzlich gibt es auch höheren Platzbedarf. Denn man kann sich denken, dass die Schnittebene passenderweise abhängig von der Grösse der Folien oder des Bandes bemessen sein muss, also mit einer sicherlich grossen Arbeitsfläche, zumindest aber derart, dass jede Folie darauf Platz hat. Bei Bandverarbeitungen müssen die genannten Apparaturen, ausser der 

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 maximalen Breite des Bandes auch eine maximale Länge der Fläche aufweisen, die der Längsbearbeitung angeglichen sein muss. Daraus folgt, dass für Bearbeitungen, bei denen der Schnitt von grossen Gegenständen erforderlich ist, diese Fläche ihnen passenderweise entsprechen muss, was angepasste Räume erfordert, um die Anlage nach Norm zu positionieren. 



   Als weitere Folge der bestehenden Ausrüstung ist die Bearbeitung in Längsrichtung des Bandes begrenzt, was von der Dimensionierung der Apparatur abhängt. Es ist daher in den bekannten Anlagen nicht möglich, Stücke oder Einzelheiten von unbestimmter Länge zu schneiden, oder wo diese gleich der Gesamtlänge des aufgewickelten Bandes ist. 



   Ziel der vorliegenden Erfindung ist es auch, die obenerwähnten Nachteile zu beheben. 



   Dieses und andere Ziele werden mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erreicht gemäss den aus den anhängenden Patentansprüchen hervorgehenden Merkmalen, indem man die dargestellten Probleme löst mittels einem Verfahren für den Laser- oder Plasmaschnitt von Band, besonders von Metall in Coils, und einer diesbezüglichen Linie zum kontinuierlichen Schnitt, wobei die Abwicklung, vor der Schnittlinie, eines Metallband auf Coil vorgesehen ist, der von einer passenden Haspel getragen wird ;   das Band zuerst geradegerichtet wird, um dann mittels Transportmittel i n    Richtung auf eine Stützfläche gefördert zu werden, die von der Bewegung eines darüber befindlichen Focussierungskopfs örtlich betroffen ist, als Teil der Laser- oder Plasmaschnittgruppe;

   besagter Focussierungskopf bewegt sich während der Ausführung der Schnittphase ausschliesslich auf Querachse im Vergleich zu der Vorwärtsbewegungslängsrichtung des 
Bandes ; besagtes Band läuft weiter über eine Abfuhrfläche, oberhalb derer sowohl die Bearbeitungsreste als auch die fertigen Stücke oder Einzelheiten zeitweise komplanar bleiben, um danach getrennt zu werden. 

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   Auf diese Weise, durch den bemerkenswerten kreativen Beitrag, dessen Wirkung einen unmittelbaren technischen Fortschritt darstellt, werden mehrere Vorteile erreicht. 



   Ein erste Ziel besteht in der Möglichkeit, die bei keiner anderen Anlage besteht, Stücke oder Einzelheiten von unbestimmter Länge und auch gleich der gesamten Länge des Bandes zu schneiden. 



   Ein zweiter Vorteil ist zurückführbar auf die Tatsache, dass all jene Ausrüstungen und zumeist komplexen Systeme unter der Schnittfläche vermieden werden, und dass die Querfläche verringert wird und nur der Absaugung der verflüssigten Teilchen und des toxischen Rauchs dient, und mit der Transportachse des Focussierungskopfes übereinstimmt. 



   Dank des Wegfalls jeder Ausrüstung unter dem Focussierungskopf für die mechanische Rückgewinnung der Bearbeitungsreste, entfällt ebenfalls aufwendige Wartung und die Gefahr, dass zusammen mit diesen, während der Verarbeitung, auch die fertigen Stücke hindurchfallen, vor allem wenn sie klein sind, es gibt also keine Möglichkeit mehr, sie zu verlieren. 



   Noch ein Vorzug betrifft die Tatsache, dass die Masse und der Verbrauch der Anlage gering gehalten werden, mit einer hohen Flexibilität, da man auch sehr kleine Partien herstellen kann, und eine hohe Produktivität dank der Verfügbarkeit aller vorgespeicherten Schnittparameter. Ausserdem erhält man eine Optimierung des Schnittweges, eine gute Variierbarkeit der Leistung, und vor allem ist das Material immer auf der Linie, ohne jeden Zeitverlust wegen Wechsel der Bearbeitung, der extrem schnell vor sich geht. 



   Noch ein Zweck besteht in dem Erhalten einer zuverlässigen Apparatur zu bescheidenem Preis, mit geringen Unterhaltungskosten und minimalem Wartungsbedarf. 

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   Diese und andere Vorteile gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer Vorzugslösung hervor, mit Hilfe der beigefügten schematischen Zeichnungen, deren Ausführungseinzelheiten nicht als einschränkend zu verstehen sind, sondern nur als beispielhaft. sp 
1. stellt eine Seitenansicht dar, gemäss einer linearen Entwicklung, von einer typischen kontinuierlichen Laser- oder Plasma- Schnittlinie von voraufgewickeltem Metallband in Coils.   p@@     Afebr 2.   ist ein Grundriss von einer Portion des Metallbandes in einer Schnittphase in einer Station mit beweglichem Focussierungskopf auf Querachse im Vergleich zu der Vorwärtsbewegungs-Längsachse des Bandes. 



    Fig Schliesslich ist rip 3. eine Seitenansicht des Details der   Vorrichtung zum Sammeln der verflüssigten Teilchen und zur Absaugung der Verbrennungsgase, quer zur Vorwärtsbewegungslinie des Bandes, und in logischem Zusammenfall mit dem darüberliegenden Focussierungskopf. 



   BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 
Es zeigt sich, dass eine kontinuierliche Linie (A) für den Laserschnitt von Metallen ablaufmässig im wesentlichen aus vier Stationen besteht. 



   Eine erste sieht eine Haspel   (1)   zum Abrollen des Blechbandes (2) von Coils   (21)   vor. Besagte Haspel   (1)   wickelt kontrolliert das Blech (2) ab, damit diese in einer darauffolgenden Station (3) einer Geraderichtungsphase des besagten abgewickelten Bleches (2) unterzogen wird, mittels Durchgang durch eine Reihe von Ausrichtrollen (31 ), die, einender abgewechselnd, in einer Reihe liegen. 



   Zwischen der Geraderichtstation (3) und der Schnittgruppe liegt eine Station (4), die für den, auch mikrometrischen, Transport des Blechbandes (2) entlang der Achse der Längsvorwärtsbewegung (x) sorgt. 



  Im einzelnen besteht besagte Station (4) aus einem Paar von rotierenden und entgegengesetzten Zylindern (41 ), durch die das Blechband (2) läuft. 

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  Besagtes rotierendes Zylinderpaar (41 ) wird in die eine oder die andere Richtung gedreht, damit das Blechband (2) in Richtung auf die darauffolgende nachgeschaltete Station geschoben oder zurückgezogen werden kann. Diese Bewegung, die, mit variabler Geschwindigkeit durch Einwirkung auf die Rotationsgeschwindigkeit der Zylinder (41 ), ständig wiederholt wird, entsteht durch den Dialog derselben Station (4) mit der Schnittgruppe (5, 6), deren Bewegungen und Arbeitsbedingungen von einer passenden logischen Einheit koordiniert werden, die zuvor vom Bediener eingestellt wird. 



   Um einen kontinuierlichen Hin- und Hertransport zu ermöglichen, ohne jedesmal das Blech (2) von der Haspel   (21)   zwischen der Transportstation (4) und der Geraderichtungsstation (3) abzuwickeln, ist eine Sammel=Lunge vorgesehen. Auf dieser definierten Fläche (p) kann sich das Blech (2) frei mehr oder weniger nach unten durchbiegen, so dass es während der folgenden Bearbeitung eine fluktuierende Form erlangt, nicht gespannt, sondern in den elastischen Grenzen des Materials selbst. 



   Das so durch die Station (4) bewegte Blechband (2) erfährt eine ebensolche Verschiebung an der Schnittgruppe (5, 6), die aus einer Bank (5) mit Vorwärtsbewegungsebene (51) besteht, und aus einem darüber befindlichen Focussierungskopf (6). Ein Merkmal von besagter Bank (5) ist, dass sie quer im Vergleich zu der Achse (x) der Längsvorwärtsbewegung des Bandes (2) und zur Vorwärtsbewegungsebene (51), eine Aufnahmekammer (7) aufweist. Besagte Kammer (7) besitzt mindestens entlang der Breitseite eine Längsöffnung (71), durch die während seiner Bewegung entlang der Achse (y) der Laserstrahl ( 61 ) hindurchgeht und dispergiert, der von dem darüber befindlichen Focussierungskopf (6) abgegeben wird.

   In diesem Fall ist die Kammer (7) 

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 mit passenden Ansaugungsmitteln für die verflüssigten Teilchen und den toxischen Rauch mit möglicher Rückgewinnung der Wärme verbunden. 



   Der Focussierungskopf (6) bewegt sich während der Ausführung des Schnitts des Bleches (2) nur entlang der Achse (y), quer im Vergleich zu der Längsachse (x) der Vorwärtsbewegung des Blechbandes (2), wobei es mit den Transportmitteln (41 ) der vorgeschalteten Station (4) in Synchronität zusammenarbeitet. 



   Nachdem dem Schnitt der Produkte (f) werden diese komplanar zu den Schnittresten weitergeleitet, um dann mechanisch getrennt zu werden, ohne jegliche Dispersion.

Claims (9)

1. Ansprüche: 1. Verfahren für den Laserschnitt von Band, besonders von Metall in Coils, und diesbezügliche Linie zum kontinuierlichen Schnitt, wobei vor der Schnittlinie die Herrichtung und die Abwicklung eines Metallbands (2) von einer Spule (21) abläuft, die von einer passenden Haspel (1) getragen wird; wibei das Band (2) zuerst geradegerichtet (3, 31) wird, um dann, mittels Transportmitteln (4, 41 ), in Richtung auf eine Schnittstation (5, 6) gefördert zu werden, die eine Stützfläche (5) umfasst, auf der das Band (2) vorwärtsläuft, das örtlich von der Bewegung eines darüber befindlichen Focussierungskopfs (6) betroffen ist, als Teil der Laser- oder Plasmaschnittgruppe;

   dadurch gekennzeichnet, dass besagter Focussierungskopf (6) während der Ausführung der Schnittphase der Stücke oder der Einzelheiten (f) des Bandes (2) ausschliesslich auf der Querachse (y) im Vergleich zu der Längsachse (x) der kontinuierlicher Vorwärtsbewegung des besagten Bandes (2) beweglich ist.
2. 2. Verfahren für den Laserschnitt von Band nach Anspruch 1.,dadurch ort gekennzeichnet, dass der Transport des Bandes (2) gleich vort der Schnittstation (5,6) mittels emer Station (4) geschieht, die mindestens ein Zylinderpaar (41 ) umfasst, das rotiert und in eine Richtung oder in die andere gedreht wird, damit das Blechband (2) in Richtung auf die darauffolgende Station geschoben oder entlang der Längsachse (x) zurückgezogen werden kann.
3. 3. Verfahren für den Laser- oder Plasmaschnitt von Band nach den Ansprüchen 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des <Desc/Clms Page number 10> Bandes (2) entlang der Längsachse (x) ständig wiederholt wird, mit variabler Geschwindigkeit durch Einwirkung auf die Rotationsgeschwindigkeit der Zylinder (41), und durch den Dialog derselben Station (4) mit der Schnittgruppe (5, 6) entsteht, deren Bewegungen und Arbeitsbedingungen von einer passenden logischen Einheit koordiniert wird, die zuvor vom Bediener eingestellt wird.
4. 4. Verfahren für den Laser- oder Plasmaschnitt von Band nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Focussierungskopf (6) während der Ausführung des Schnitts des Bleches (2) sich nur entlang der Achse (y), quer im Vergleich zu der Längsachse (x) der Vorwärtsbewegung des Blechbandes (2) bewegt, wobei er mit den Transportmitteln (41) der vorgeschalteten Station (4) in Synchronität zusammenarbeitet.
5. 5. Verfahren für den Laser- oder Plasmaschnitt von Band nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schnitt der Produkte (f), der Schnittstation (5,6) nachgeschaltet, diese komplanar zu den Schnittresten gefördert werden, um danach getrennt zu werden.
6. 6. Kontinuierliche Linie (für den Bandschnitt nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie der Reihe nach mindestens vier Stationen umfasst, davon: - mindestens eine Haspel (1) zum Abrollen des Blechbandes (2) von Coils (21) - mindestens eine Geraderichtestation (3) - mindestens eine Station (4), die für den, auch mikrometrischen, Transport des Blechbandes (2) entlang der Achse der <Desc/Clms Page number 11> Längsvorwärtsbewegung (x) sorgt - und eine Schnittgruppe (5,6), mindestens zusammengesetzt aus einer Bank (5) mit Vorwärtsbewegungsebene (51 ), und einem darüber befindlichen Focussierungskopf (6), der entlang der Achse (y) quer im Vergleich zu der Achse (x) der Längsvorwärtsbewegung des Bandes (2) beweglich ist.
7. 7. Kontinuierliche lime für den Bandschnitt nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bank (5) quer im Vergleich zu der Achse (x) der Längsvorwärtsbewegung des Bandes (2) und zur Vorwärtsbewegungsebene (51), eine Aufnahmekammer (7) aufweist, die mindestens entlang der oberen Seite mit einer Längsöffnung (71 ) versehen ist, die in seiner Bewegung entlang der Achse (y) der Laserstrahl (61) durchquert und dispergiert, der von dem darüber befindlichen Focussierungskopf (6) abgegeben wird. aulap
8. 8. Kontinuierliche für den Bandschnitt nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass .besagte Kammer (7) mit Ansaugungsmitteln für die verflüssigten Teilchen und den toxischen Rauch und die mögliche Rückgewinnung der Wärme verbunden ist.

   Aulap
9. 9. Kontinuierliche für den Bandschnitt nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Transportstation EMI11.1 (4) und der Geraderichtestation (3) eine Ausglemhs@@ ist, mit einem Raum (p), wo sich das Blech (2) frei mehr oder weniger nach unten durchbiegen kann, so dass es während der nachgeschalteten ausgeführten Bearbeitung einen fluktuierenden Zustand erreicht, nicht gespannt, immer in den Elastizitätsgrenzen des Materials.