CN100396395C - 用于加工板状工件的机械装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于加工板状工件特别是金属板(2)的机械装置(1)包括以切割装置(3)形式的第一加工装置以及第二加工装置(4)，在第二加工装置(4)上限定了加工线(23)。通过纵向导向器(25)的工件基座(27)，工件可在沿加工线(23)纵向延伸的第一轴向(24)上相对于切割装置(3)移动到加工位置。切割装置(3)又可以与处于非操作状态的横向导向器(20)的工件基座(13)一起在沿横断加工线(23)的方向上延伸的第二轴向(22)相对于工件移动并由此可以被传送到加工位置。

Description

用于加工板状工件的机械装置
技术领域
本发明涉及一种用于加工板状工件特别是金属板的机械装置，
-具有以切割装置形式的用于工件加工的第一加工装置，
-具有用于工件加工的第二加工装置，其中在第二加工装置上限定加工线，
-具有带有工件基座的纵向导向器，所述工件基座与工件一起可在沿加工线纵向延伸的第一轴向上相对于切割装置移动，以及
-具有带有工件基座的横向导向器，所述工件基座在操作状态下可与工件一起相对于第二加工装置移动，并且在非操作状态下可相对于工件移动，每种情况下都在沿横断加工线的方向延伸的第二轴向上移动。
背景技术
从EP1287917A1中已知这种装置。就现有技术来说，为了加工金属板，设置有由两个冲孔单元构成的冲孔装置以及一个弯折装置。冲孔装置的两个冲孔单元可以沿着在弯折装置上限定的弯折线在相反的方向上移动。同时带式输送机的输送带沿弯折线环绕运行，待加工的工件通过所述带式输送机被送入并且加工后的工件被输送离开。工件控制器在横断弯折线的方向上移动。
在以前已知的装置中，待加工的金属板首先被对应的带式输送机沿弯折装置的弯折线输送到一个位置，推进器从该位置开始在横断弯折线的方向上将金属板移向冲孔装置。随后通过冲孔单元沿弯折线被移动而使冲孔装置的冲孔单元和金属板得到相对于彼此的调节。金属板而后被工件控制器抓起并在横断弯折线的方向上相对于冲孔装置的冲孔单元被传送到至少一个用于进行冲孔或切割加工的加工位置。在冲孔操作之后，带有金属板的工件控制器向弯折装置移动，随后在所述弯折装置上进行弯折工件的加工。
发明内容
本发明的目的是在结构方面简化现有技术的一般现状。
为使该问题得到解决，本发明提供一种用于加工板状工件的机械装置，具有为切割装置形式的用于工件加工的第一加工装置，具有用于工件加工的第二加工装置，在第二加工装置上限定了加工线，具有带有工件基座的纵向导向器，所述工件基座与工件一起可在沿加工线的纵向延伸的第一轴向上相对于切割装置移动，以及具有带有工件基座的横向导向器，所述工件基座在操作状态下可与工件一起相对于第二加工装置移动并且在非操作状态下可相对于工件移动，每种情况下都在沿横断加工线的方向延伸的第二轴向上移动，其中，切割装置可与横向导向器的在非操作状态下的工件基座一起在第二轴向上相对于工件移动并且可以通过这种方式被传送到加工位置，并且工件可以与纵向导向器的工件基座一起在第一轴向上相对于切割装置移动到加工位置上。
就本发明来说，切割装置由此连接在横向导向器的工件基座上以在第二轴向上移动。从而通过单独驱动器能够有效地执行工件在第二轴向上相对于第二加工装置的移动，以及为了切割工件的加工而执行切割装置和工件在第二轴向上的相对移动。此外，还为了执行工件和切割装置沿加工线必要的相对移动而仅需要一个单独驱动器。尽管由于使所需的驱动主轴的数量降至最少而形成了简单的结构形式，但根据本发明的装置特别灵活地适用于改变操作需要和/或使用者要求。由于一方面驱动主轴在加工线纵向上结构分离以及另一方面驱动主轴在横断加工线的方向上结构分离，因此可以很容易地使所述装置选择性地装有一个或分别装有两个驱动主轴和加工装置。例如，可以用很少的花费对一个仅被用于弯折工件加工并且仅具有弯折装置和用于运送待加工工件以及被弯折的部件的横向导向器的装置增加附加的“切割工件加工”的功能。为此，除了现有的部件，仅需要设置切割装置以及纵向导向器(如果需要)。相反地，一个具有切割和弯折装置并且还具有纵向和横向导向器的装置可以很容易地被设置成排除弯折工件加工。而后仅需要省去“切割装置”和“纵向导向器”部件。避免了在“重构”装置上与功能相关的冗余。
优选地，切割装置是热切割装置形式的，所述加工装置可以对根据本发明的思路进行特别合适和实用的转换。还优选地，用于工件加工的所述第二加工装置是弯折装置形式的，弯折线在所述弯折装置上被限定为加工线，还可以特别想到切割装置为例如剪板机。
为了获得最简单可行的结构状态，为横向导向器的工件基座和为切割装置设置了共用的支承机构，其与所述工件基座和所述切割装置一起可在第二轴向上移动。
作为本发明进一步的开发，工件通过横向导向器的工件基座不仅可在第二轴向上移动而且还绕着在工件主平面横断方向上延伸的旋转轴线运动。在第一位置采用这种可行的运动以将所述的工件定位在相对于第二加工装置不同的旋转位置。此外，例如还可以想到工件相对于切割装置的旋转运动，该切割装置在运动中与横向导向器的工件基座相接合并用于进行加工。
为了实现本发明装置的自动化，可以设置数字控制方式，通过所述数字控制方式可以对工件在第一轴向上的移动以及切割装置在第二轴向上的移动进行控制。通过数字控制方式，工件在第一轴向运动与切割装置在第二轴向运动叠加，可以通过切割在待加工的工件上形成具有与轴向偏离的行程的切割线。特别是，可以切割轮廓。
附图说明
下文参照示意性实施方式的简图对本发明进行更详细地描述，其中：
图1表示在加工阶段开始之前，用于切割和弯折工件并具有纵向工件导向器以及第一形式的横向工件导向器的机械装置，
图2表示根据图1所示的机械装置在图1中箭头II方向上的正视图，
图3-9表示根据图1和2所示的机械装置处于不同的工件加工阶段，以及
图10表示用于切割和弯折工件并具有纵向工件导向器以及第二形式的横向工件导向器的机械装置。
具体实施方式
参照图1和2，机械装置1用于加工金属板2。为此，机械装置1具有激光切割器形式的切割装置3以及作为第二加工装置的弯折装置4。其具有形成钳口6的C形机架5。弯折器7布置在机架5的钳口6上。弯折器7包括在机架5上翼上在垂直方向(双箭头8)上可移动地被引导的夹钳9、与夹钳9相联并布置在机架5的下翼上的互补支承件10、以及切向弯折颊板11。
切割装置3连接在以C形支承框架12的形式设置的支承结构上。切割装置3安装在支承框架12的上翼上，从而可以在垂直方向8上得到调节。作为工件基座的工件保持器13也连接在支承框架12上。所述工件保持器13由两部分构成，即具有在图1中所示的在支承框架12上翼上的保持器上部14以及在图2中可见的在支承框架12下翼上的保持器下部15。保持器上部14具有可在垂直方向8上移动并在其自由端具有接触板17的活塞杆16。保持器下部15相应包括可在垂直方向8上移动并具有接触板19的活塞杆18。
支承框架12和工件保持器13是横向导向器20的部件，横向导向器20还包括在图中极为简略表示的电机驱动的齿条驱动器21。通过齿条驱动器21，支承框架12以及与其在一起的工件保持器13并且还有切割装置3可在由双箭头22所示的轴向上移动。轴向22垂直于在弯折装置4的弯折器7上限定的并由图1中的点划线指示的弯折或加工线23延伸。
纵向导向器25作用在加工线23的纵向上，也就是说，在由图1双箭头指示的轴向24上。纵向导向器25包括具有作为工件基座的两个夹爪27的横向支承件26。通过齿条驱动器28，横向支承件26可在轴向上在工件支承件29上移动。工件支承件29具有通过在工件保持器13水平面上的轴向22上延伸的间隙30相互分隔的两部分。轴向22，24跨越了与工件支承件29的支承平面平行延伸的平面。
机械装置1上的所有功能和程序都是数字控制的。
图1表示在金属板2的加工马上开始之前机械装置1的状态。金属板2之前已经被放置在工件支承件29上并在一个纵向末端通过夹爪27被夹紧。工件支承件29在轴向24上相对于弯折装置4的机架5的侧向悬伸、以及在图1中可见的纵向导向器25的横向支承件26在工件支承件29上的移动终止位置被选定成使得工件支承件29可以装载具有可在轴向22上通过弯折装置4的机架5的金属板2长度的工件，并且所述的工件随后停止移动，其面对纵向导向器25的横向支承件26的端部正好位于夹爪27的前面。为了用夹爪27夹紧金属板2，纵向导向器25的横向支承件26因此必须向弯折装置4的机架5仅移动一小段距离。
在根据图1和2所述的操作状态下，切割装置3相对于工件支承件29被升起。工件保持器13的活塞杆16，18收缩，因此工件保持器13处于非操作状态。
从图1所述的状态开始，横向导向器20的支承框架12、与其在一起的切割装置3以及仍然处于非操作状态的工件保持器13在轴向22上向弯折装置4的机架5移动，直至切割装置3达到金属板2面向弯折装置4的机架5的纵向边缘上方的位置。同时，纵向导向器25的横向支承件26与金属板2一起在轴向24上向工件支承件29的纵向自由端移动，直至金属板以所需方式相对于切割装置3在轴向24上定位。金属板2以其自由端相对于横向导向器20的支承构架12背向纵向导向器25的横向支承件26的一侧伸出。通过在垂直方向8上降低切割装置3，激光切割器形式的切割装置3的焦点位置现在相对于金属板得到调节。在焦点位置已经得到调节后，切割装置3被通电，并且通过横向导向器20的支承框架12在轴向22上的移动，在工件保持器13仍然处于非操作状态且金属板2固定的情况下，切割装置3远离弯折装置4的机架5移动规定的距离。通过这种方式，在金属板2上产生切割，该切割以直线在轴向22上延伸并终止在金属板2内。
通过将支承框架12在轴向22上固定，当切割装置3仍然被打开并且工件保持器13仍然处于非操作状态时，纵向导向器25的横向支承件26此时与金属板2一起在轴向24上向工件支承件29的自由端移动。与此同时，在金属板2上形成以直线在轴向24上延伸的切割。这一纵向切割的末端与首先形成的在轴向22上延伸的切割成直角。图3中的机械装置1被示出处于在轴向24上延伸的切割的形成过程中。
当在轴向24上的切割已经达到所需长度时，横向支承件26和金属板2的移动停止。支承框架12在切割装置3被通电的情况下此时在轴向22上向弯折装置4的机架5移动。支承框架12和切割装置3的移动随着在切割装置3的移动过程中产生的并在轴向22上的延伸的切割开通到金属板2的向着弯折装置4的机架5的纵向边缘时而终止。
在金属板2上，板部2/1此时被切下，最初其仍然位于剩余板2/2内。
在已经完成分离切割后，切割装置3在垂直方向8上被升起。同时，支承框架12在切割装置3和工件保持器13仍然处于非操作状态的情况下在轴向22上向远离加工装置4的机架5的一侧移动，直至工件保持器13在沿轴向24延伸的板部2/1边缘的水平面上停止移动。工件保持器13的活塞杆16，18此时伸出并使接触板17，18接合在它们的自由端上以压靠板部2/1。这样一来，活塞杆18和接触板19移动到工件支承件29的间隙30内。板部2/1此时被夹紧在保持器上部14和保持器下部15之间。工件保持器13处于其操作状态。
从这种状态开始，支承框架12在工件保持器13处于操作状态并且板部2/1固定在其上的情况下在轴向22上向弯折装置的机架5移动。板部2/1通过这种方式从容纳板部2/1的剩余板2/2的切除部分中被推出。在图4中板部2/1被示出处于剩余板2/2切除部分内的中间位置。
过了图4所示的位置，板部2/1被推向弯折装置4的机架5直至其已经完全离开剩余板2/2的切除部分。纵向导向器25的横向支承件26此时在轴向24上移动回到其初始位置。剩余板2/2移动经过通过工件保持器13固定并深深地伸入弯折装置4的机架5的钳口6内的板部2/1。
剩余板2/2一移过板部2/1，具有板部2/1的支承框架12就在轴向22上从弯折装置4的机架5移回。支承框架12的移动随着板部2/1相对于弯折器7，具体是相对于加工或弯折线23确定其正确的位置而终止。在图5和6中示出了随后出现的操作状态。
图6以在图5中箭头VI的方向上的侧视图表示根据图5的状态。仍然平直的板部2/1位于弯折器7的互补支承件10上。弯折器7的夹钳9以及切向弯折颊板11处于它们的初始位置。
夹钳9此时在垂直方向8上下降。通过这一方式板部2/1被夹紧在夹钳9和互补支承件10之间。切向弯折颊板11随后执行其工作运动并且在这种情况下沿加工线23折叠板部2/1。夹钳9随后再次升高到其初始位置。在图7中可以看到由此形成的状态。
通过未详细示出的旋转驱动器，此时工件保持器13的接触板17，19与被夹紧的板部2/1一起绕垂直旋转轴线转过180°。板部2/1的折叠边缘在弯折装置4的机架5的夹钳6的外部停止(图8)。
通过具有板部2/1的支承框架12在轴向22上向弯折装置4的机架5重新开始的移动，板部2/1上的与已经被折叠的纵向边缘相对的纵向边缘此时也可以被传送到相对于弯折装置4的弯折器7的加工位置。以在前所述的方式，与板部2/1的已经被折叠的纵向边缘相对的边缘此时也可以被折叠。最后，在两个纵向边缘被折叠的板部2/1通过支承框架12在轴向22上的相应移动而从弯折装置4上被取下。被加工的板部2/1随后例如手动地从机械装置1被取下。
仍然支承在工件支承件29上的剩余板2/2可以进一步被加工或从工件支承件29上被取下。图9表示工件支承件29的平面图，剩余板2/2还以侧向移动通过弯折装置4的机架5以从工件支承件29上被取下。
在图10中所示的机械装置41与根据图1-9所示的机械装置1的不同之处仅在于用于工件保持器13和切割装置3的移动驱动器。不同于图1-9所示的状态，机械装置41包括具有固定的支承框架52的横向导向器60。工件保持器13和切割装置3可以一起在固定的支承框架52上沿轴向22移动。

Claims (8)

1.一种用于加工板状工件的机械装置，
-具有以切割装置(3)形式的用于工件加工的第一加工装置，
-具有用于工件加工的第二加工装置(4)，在第二加工装置(4)上限定了加工线(23)，
-具有带有工件基座(27)的纵向导向器(25)，所述工件基座(27)与工件一起可在沿加工线(23)的纵向延伸的第一轴向(24)上相对于切割装置(3)移动，以及
-具有带有工件基座(13)的横向导向器(20，60)，所述工件基座(13)在操作状态下可与工件一起相对于第二加工装置(4)移动并且在非操作状态下可相对于工件移动，每种情况下都在沿横断加工线的方向延伸的第二轴向(22)上移动，
其特征在于，切割装置(3)可与横向导向器(20，60)的在非操作状态下的工件基座(13)一起在第二轴向(22)上相对于工件移动并且可以通过这种方式被传送到加工位置，并且工件可以与纵向导向器(25)的工件基座(27)一起在第一轴向(24)上相对于切割装置(3)移动到加工位置上。
2.如权利要求1所述的机械装置，其特征在于，切割装置(3)是热切割装置形式的。
3.如在前权利要求中任意一项所述的机械装置，其特征在于，用于工件加工的所述第二加工装置(4)是弯折装置形式的，弯折线在所述弯折装置上被限定为加工线(23)。
4.如权利要求1所述的机械装置，其特征在于，设置有用于横向导向器(20，60)的工件基座(13)并用于切割装置(3)的共用的支承结构(12，52)。
5.如权利要求4所述的机械装置，其特征在于，用于横向导向器(20)的工件基座(13)并用于切割装置(3)的共用的支承结构(12)可与所述工件基座(13)以及所述切割装置(3)一起在第二轴向(22)上移动。
6.如权利要求1所述的机械装置，其特征在于，工件通过横向导向器(20，60)的工件基座(13)可绕在工件主平面的横断方向上延伸的旋转轴线转动。
7.如权利要求1所述的机械装置，其特征在于，设置数字控制方式，通过所述数字控制方式可以对工件在第一轴向(24)上的移动以及切割装置(3)在第二轴向(22)上的移动进行控制。
8.如权利要求7所述的机械装置，其特征在于，通过所述数字控制方式，工件在第一轴向(24)上的移动以及切割装置(3)在第二轴向(22)上的移动可以相互叠加。
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