AT523962A1

AT523962A1 - Verfahren zum Bereitstellen von Zuschnitten aus einer Faserbahn

Info

Publication number: AT523962A1
Application number: ATA50587/2020A
Authority: AT
Original assignee: Gfm Gmbh
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2022-01-15
Also published as: WO2022006602A1; AU2021306727A1; AT523962B1; EP4178788A1; US20230234308A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Zuschnitten (Z) aus einer Faserbahn (1) in einer für einen lageweisen Aufbau eines Werkstücks aus diesen Zuschnitten (Z) vorgegebenen Reihenfolge beschrieben, wobei die je einem Entnahmebereich (E) der Faserbahn (1) zugehörigen Zuschnitte (Z) den Entnahmebereichen (E) entnommen und je Entnahmebereich (E) in wenigstens einem Ablageelement (A) abgelegt und dann in der für den lageweisen Aufbau des Werkstücks vorgegebenen Reihenfolge aus den Ablageelementen (A) entnommen werden. Um vorteilhafte Sortierbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die den Entnahmebereichen (E) einzeln entnommenen Zuschnitte (Z) in den Ablageelementen (A) jeweils in einer gegenüber ihrer Lagefolge im Werkstück umgekehrten Reihenfolge übereinandergestapelt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen von Zuschnitten aus einer Faserbahn in einer für einen lageweisen Aufbau eines Werkstücks aus diesen Zuschnitten vorgegebenen Reihenfolge, wobei die je einem Entnahmebereich der Faserbahn zugehörigen Zuschnitte den Entnahmebereichen entnommen und je Entnahmebereich in wenigstens einem Ablageelement abgelegt und dann in der für den lageweisen Aufbau des Werkstücks vorgegebenen Reihenfolge aus den

Ablageelementen entnommen werden.

Aus entsprechend ausgebildeten, vorzugsweise vorimprägnierten oder thermoplastischen Faserbahnen können aufwendige Werkstücke hergestellt werden, indem entsprechende Zuschnitte aus solchen Faserbahnen in Formen eingelegt und je nach Ausbildung gegebenenfalls unter Druckanwendung ausgehärtet werden. Der lageweise Aufbau des Werkstücks aus einzelnen unterschiedlichen Zuschnitten erfordert die Bereitstellung dieser Zuschnitte in einer durch den lageweisen Aufbau des herzustellenden Werkstücks bestimmten Reihenfolge. Auf diese Reihenfolge kann jedoch bei der Verteilung der Zuschnitte über die Fläche der Faserbahn unter Bedachtnahme auf einen minimalen Verschnitt keine Rücksicht genommen werden. Dies bedeutet, dass die Zuschnitte, die in einer durch den lageweisen Aufbau des Werkstücks bestimmten Reihenfolge verfügbar sein sollen, hinsichtlich dieser Reihung ungeordnet über die Faserbahnfläche verteilt sind, was bei Werkstücken aus einer Vielzahl von Zuschnitten einen

aufwendigen, zeitraubenden Sortiervorgang für die Zuschnitte bedingt.

Um den Sortiervorgang zu automatisieren, wurde bereits vorgeschlagen (EP

0511 937 A1), die in einer nicht entsprechend der Lagenfolge im herzustellenden

Anwendungsbereich erheblich einschränkt.

vergleichsweise geringen Lagenanzahl geeignet.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe auch eine Vielzahl von Zuschnitten, die unabhängig von einer Entnahmereihenfolge in einer Faserbahn verteilt sind, der Faserbahn ohne aufwendiges Absuchen in einer Reihung entnommen werden können, die eine vorteilhafte Weitergabe der Zuschnitte in einer vorgegebenen, durch den

Werkstückaufbau bestimmten Reihenfolge ermöglicht.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die den Entnahmebereichen einzeln entnommenen Zuschnitte in den Ablageelementen jeweils in einer gegenüber ihrer

Lagefolge im Werkstück umgekehrten Reihenfolge übereinandergestapelt werden.

Da die aus der Faserbahn ausgeschnittenen Zuschnitte einem Entnahmebereich unabhängig davon entnommen werden, ob die Zuschnitte in diesem Entnahmebereich eine durch den Werkstückaufbau bestimmte Reihenfolge bilden, werden die für die Herstellung eines Werkstücks erforderlichen Zuschnitte von Entnahmebereich zu Entnahmebereich fortschreitend aus der Faserbahn gelöst, wodurch sich ein zeitaufwendiges Absuchen der Faserbahn nach Zuschnitten für

bestimmte Lagen im Werkstück erübrigt.

bestimmt, sodass der Zuschnitt für die i-te Lage die i-te Ordnung aufweist.

Umfasst demnach beispielsweise ein Entnahmebereich die Zuschnitte für die dritte, achte und neunzehnte Lage des Werkstücks, weisen somit diese Zuschnitte die Ordnung Drei, Acht und Neunzehn auf, so werden diese Zuschnitte in einem Ablageelement in einem Stapel mit einer gegenüber der aufsteigenden Ordnung der zugehörigen Lagen im Werkstück absteigenden Ordnung abgelegt, sodass auf den Zuschnitt für die neunzehnte Lage der Zuschnitt für die achte und darauf der Zuschnitt für die dritte Lage im Stapel zu liegen kommen. Demzufolge können die Zuschnitte dem Stapel des jeweiligen Ablageelements entsprechend der aufsteigenden Ordnung der Lagen des herzustellenden Werkstücks nacheinander entnommen werden. Da alle für den Werkstückaufbau erforderlichen Zuschnitte aus den einzelnen Entnahmebereichen in dieser Art in Ablageelementen sortiert abgelegt sind, können die Zuschnitte in einer dem Werkstückaufbau entsprechenden Reihenfolge den Zuschnittstapeln der einzelnen Ablageelemente entnommen werden. Der nach der Einbringung eines Zuschnitts in die Form zur lageweisen Herstellung des Werkstücks benötigte, in der Lagenfolge nächste Zuschnitt bildet ja stets die oberste Lage eines Stapels der Ablageelemente, sodass

die Zuschnitte in der für den Lagenaufbau des Werkstücks erforderlichen

abhängig.

Umfassen die Entnahmebereiche eine größere Anzahl von Zuschnitten, so kann die Entnahme der einzelnen Zuschnitte durch das Vorsehen von zumindest zwei Greifern für die Zuschnitte beschleunigt werden, weil die Greifer voneinander unabhängig die von ihnen erfassten Zuschnitte in gesonderten Ablageelementen zu Stapeln ablegen können, und zwar jeweils in einer für den lageweisen Aufbau des Werkstücks erforderlichen, von der auf- oder absteigenden Ordnung der Lagen im

Werkstück abhängigen ab- oder aufsteigenden Ordnung innerhalb des Stapels.

Die einzelnen Zuschnitte müssen jedoch nicht nur in einer auf- oder absteigenden Ordnung den Stapeln der Ablageelemente entnommen, sondern auch in einer ausgerichteten Position auf die Form für das Werkstück übertragen werden. Zu diesem Zweck können die einzelnen Zuschnitte in einer vorgegebenen Lage zu Stapeln in den Ablageelementen übereinander abgelegt werden, sodass aufgrund der Stellung der Ablageelemente die räumliche Ausrichtung der einzelnen ausgerichtet in den Ablageelementen abgelegten Zuschnitte bestimmt ist und die Zuschnitte den Ablageelementen ohne neuerliche Bestimmung ihrer Ausrichtung

entnommen werden können.

Die Ausrichtung der Zuschnitte in Bezug auf die Ablageelemente muss dabei keineswegs mit der ursprünglichen Ausrichtung der Zuschnitte innerhalb der Faserbahn übereinstimmen. Es wird vorzugsweise eine Ausrichtung gewählt, die

eine platzsparende Stapelung der Zuschnitte auf den Ablageelementen erlaubt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein schematisches Blockschaltbild einer Sortiereinrichtung zur Durchführung des

erfindungsgemäßen Sortierverfahrens zeigt.

Zum Herstellen eines aus übereinander geschichteten Lagen aus einem

Fasermaterial aufgebauten Werkstücks werden den einzelnen Lagen

Gesamtanzahl der für den Werkstückaufbau benötigten Zuschnitte bedeutet.

Damit nicht die gesamte Faserbahn 1 zur Bereitstellung der einzelnen Zuschnitte Zi in einer dem Lagenaufbau des herzustellenden Werkstücks entsprechenden Reihenfolge abgesucht werden muss, um die Zuschnitte Zi in einer gegenüber der Lagefolge im herzustellenden Werkstück gestürzten Ordnung entnehmen zu können, werden die Zuschnitte Zi nacheinander einzelnen Entnahmebereichen E; entnommen und je Entnahmebereich E;j in zumindest einem Ablageelement A; in Stapelform ausgerichtet abgelegt, und zwar jeweils in einer auf- oder absteigenden Ordnung, die der ab- oder aufsteigenden Ordnung der Lagen im Aufbau des

herzustellenden Werkstücks entspricht.

Wie der Zeichnung entnommen werden kann, wird zum Entnehmen der die späteren Lagen Nr. 3, 17 und 7 bildenden Zuschnitte Z3, Z17 und Z7 aus einem Entnahmebereich E1 zunächst ein Ablageelement A1 zur gestapelten Aufnahme der Zuschnitte Zi aus einem Vorratsspeicher 2 zur Verfügung gestellt. Die mit einer entsprechenden Kennung für Ihre Ordnung versehenen Zuschnitte Z3, Zı17 und Z7 werden dem Entnahmebereich E1 mithilfe einer strichpunktiert angedeuteten Entnahmeeinrichtung 3 aufgrund der aufsteigenden Ordnung der Lagenfolge des herzustellenden Werkstücks in einer ihrer absteigenden Ordnung entsprechenden Reihenfolge aus der Faserbahn 1 gelöst, sodass zunächst der Zuschnitt Zı7 in der durch die Lage in der Faserbahn 1 vorgegebenen Ausrichtung aus der Faserbahn 1 entnommen und auf das Auflageelement Aı1 abgelegt wird, und zwar in einer

bestimmten Ausrichtung gegenüber dem Ablageelement A, die nicht mit der

die Aufgaben sowohl des Vorratsspeichers 2 als auch des Speichers 4 übernimmt.

Zur Entnahme der Zuschnitte Zi aus einem anschließenden Entnahmebereich E2 wird die Faserbahn 1 in Richtung des Pfeils 5 entsprechend weitergefördert, um den Entnahmebereich E2 gegenüber der Entnahmeeinrichtung 3 auszurichten. Der Entnahmevorgang wiederholt sich, wobei die Zuschnitte Z2o, Z14 und Zo9 nacheinander auf ein leeres Ablageelement A2 aus dem Vorratsspeicher 2 zu einem Stapel abgelegt werden, bevor das Ablageelement Az2 in den Speicher 4 eingelagert wird. Um eine bessere Stapelbarkeit zu sichern, ist der Zuschnitt Za gegenüber der Ausrichtung in der Faserbahn 1 um 90° gedreht auf dem Ablageelement A2

ausgerichtet abgelegt.

Die Zuschnitte Zi aus dem Entnahmebereich Es werden nach einem Förderschritt in Richtung des Pfeils 5 in analoger Weise auf einem Ablageelement As in einer absteigenden Ordnung zu einem Stapel übereinandergelegt, wobei der Zuschnitt Zıs wiederum auf dem Ablageelement Az ausgerichtet abgelegt wird und anschließend die Zuschnitte Zs und Zs auf den Zuschnitt Zıs8 übereinandergestapelt werden, um diesen Stapel nach einer Einlagerung des Ablageelements Az in den

Speicher 4 zur Entnahme der Zuschnitte Zi zur Verfügung zu haben.

die Stapelbarkeit auf dem Ablageelement Aa zu verbessern.

Nach einer Einlagerung des Ablageelements As und aller weiteren Ablageelemente Aj in den Speicher 4, welche die für die Herstellung eines Werkstücks benötigten Zuschnitte Zi aus den Entnahmebereichen E; aufnehmen, können diese in den Ablageelementen Aj gestapelten Zuschnitte Zi in einer der aufsteigenden Ordnung der Lagen im Werkstück entsprechenden, durchgehenden Reihenfolge nacheinander den Ablageelementen Aj entnommen und in die Form zur Herstellung

des Werkstücks eingebracht werden.

Im Sinne einer übersichtlichen Darstellungsweise sind in der Zeichnung die mit den zugehörigen Zuschnitten Zi beladenen Ablageelemente A; nacheinander entsprechend den Entnahmebereichen E; gezeigt, obwohl diese Ablageelemente A; nach ihrer Beladung mit den Zuschnitten Zi aus dem zugehörigen Entnahmebereich E; in den Speicher 4 überführt werden, bevor die Zuschnitte Zi des nachfolgenden Entnahmebereichs E;x+1 auf einem neuen Ablageelement Aj+1 gestapelt werden. Im Speicher 4 sind die eingelagerten, beladenen Ablageelemente Aı - Aa mit den Zuschnittstapeln angedeutet, wobei die Ablageelemente A; keineswegs in der Reihenfolge der Entnahmebereiche in den Speicher 4 eingelagert werden müssen. Es ist Ja lediglich die Kenntnis erforderlich, auf welchen Speicherplätzen sich die

einzelnen Ablageelemente A; befinden.

Zur Herstellung eines Werkstücks aus den Zuschnitten Zı - Zn müssen diese Zuschnitte beginnend mit Z1 in aufsteigender Ordnung in eine entsprechende Form eingebracht werden, sodass der Zuschnitt Z1 die unterste Lage und der Zuschnitt Zn die oberste Lage des herzustellenden Werkstücks bilden. Dies bedeutet, dass zunächst der Zuschnitt Z:, der die oberste Lage in einem Ablageelement A; bildet,

aus diesem Ablageelement entnommen wird, bevor der Zuschnitt Z2 einem anderen

Umordnung in den einzelnen Ablageelementen A;.

Werden die Zuschnitte Zi in den einzelnen Entnahmebereichen E; nicht nur in einem Ablageelement A;j, sondern in zwei oder mehreren Ablageelementen Ajk abgelegt, so kann der Sortiervorgang erheblich beschleunigt werden, weil die je Entnahmebereich E; zur Verfügung stehenden Ablageelemente Ajk unabhängig voneinander über gesonderte Greifer mit den Zuschnitten Zi beladen werden

können, und zwar wiederum je Ablageelement Ax in einer absteigenden Ordnung.

Im Übrigen ist anzumerken, dass die Entnahmebereiche E der Faserbahn 1 nicht nur Zuschnitte Zi für ein Werkstück enthalten müssen. Sind in einem Entnahmebereich Zuschnitte für mehrere Werkstücke vorgesehen, was zu einer weiteren Minimierung des Verschnitts führen kann, so sind für die Zuschnitte Z gesonderter Werkstücke gesonderte Ablageelemente A vorzusehen, um für jedes Werkstück einen Satz von Ablageelementen A bereitstellen zu können, deren Stapeln alle für den Aufbau des Werkstücks benötigten Zuschnitte in einer

entsprechenden Reihenfolge enthalten.

10713

Claims

(43450) II Patentansprüche

1. Verfahren zum Bereitstellen von Zuschnitten (Z) aus einer Faserbahn (1) in einer für einen lageweisen Aufbau eines Werkstücks aus diesen Zuschnitten (Z) vorgegebenen Reihenfolge, wobei die je einem Entnahmebereich (E) der Faserbahn (1) zugehörigen Zuschnitte (Z) den Entnahmebereichen (E) entnommen und je Entnahmebereich (E) in wenigstens einem Ablageelement (A) abgelegt und dann in der für den lageweisen Aufbau des Werkstücks vorgegebenen Reihenfolge aus den Ablageelementen (A) entnommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die den Entnahmebereichen (E) einzeln entnommenen Zuschnitte (Z) in den Ablageelementen (A) jeweils in einer gegenüber ihrer Lagefolge im Werkstück

umgekehrten Reihenfolge übereinandergestapelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in mehreren Ablageelementen (A) gestapelten Zuschnitte (Z) für ein Werkstück nacheinander in der für den lageweisen Aufbau des Werkstücks vorgegebenen Reihenfolge den jeweiligen Ablageelementen (A) einzeln entnommen und in eine Form zur

Herstellung des Werkstücks eingebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschnitte (Z) den Entnahmebereichen (E) der Faserbahn (1) mithilfe von wenigstens zwei Greifern entnommen und in zumindest zwei Ablageelementen (A)

je Entnahmebereich (E) übereinandergestapelt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschnitte (Z) in einer vorgegebenen Lage in den Ablageelementen (A)

übereinandergestapelt werden.

11713