DE102004034256B4

DE102004034256B4 - Vorrichtung zum Schneiden von Blech

Info

Publication number: DE102004034256B4
Application number: DE102004034256A
Authority: DE
Inventors: Norbert Vogel; Reinhard Hubert
Original assignee: Schuler Automation GmbH and Co KG
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: DE102004034256A1

Abstract

Vorrichtung zum Schneiden von Blech
mit zumindest einer an einem Rahmen (1) aufgenommenen, einen bewegbaren Laser (2) aufweisenden Laserschneidvorrichtung (L1, L2, L3) und
einer Einrichtung zur Aufnahme eines im Schneidbereich (B, B1, B2) des Laserstrahls (S) befindlichen Blechs,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Aufnahme eine erste Fördervorrichtung (4) und eine in Transportrichtung (T) mit einer eine Öffnung (O) bildenden Lücke nachgeordnete zweite Fördervorrichtung (5) zum Transport des Blechs in die Transportrichtung (T) aufweist, und
dass eine Stelleinrichtung (6, 12, 19, 20) vorgesehen ist, mit der die Öffnung (O) relativ zum Rahmen (1) verstellbar und in Ausrichtung auf den Laserstrahl (S) mitlaufend bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Blech nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nach dem Stand der Technik sind mit einem Laser ausgestattete Vorrichtungen zum Schneiden von Blech bekannt. Dabei wird das zu schneidende Blech auf einen Rost gelegt. Der Rost kann entweder Bestandteil der Vorrichtung oder eines Tischs sein, welcher zur Bearbeitung des Blechs in die Vorrichtung geschoben wird. – Der Rost wird durch beim Schneiden das Blech durchdringende Laserstrahlen mit der Zeit beschädigt. Ein solcher Rost wird nach dem Stand der Technik als Verschleißteil angesehen, welches in vorgegebenen Zeitabständen auszutauschen ist. Ein Austausch verursacht einen Kosten- und Zeitaufwand. Abgesehen davon ermöglichen die bekannten Vorrichtungen meist keinen durchlaufenden Transport des Blechs in einer Transportrichtung. Sie eignen sich im Allgemeinen nicht als Bestandteil in einer Bearbeitungslinie, bei der das Blech in-einer Transportrichtung von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert wird.

Aus der JP 61 199 595 A ist eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.

Die US 4,672,172 beschreibt eine aus parallel angeordneten dünnen Bändern ausgebildete Aufnahme, mit welcher ein Blech unter einem Laserkopf, welcher selbst auf der Arbeitsfläche bewegbar ist, hindurch transportiert werden kann.

Aus der US 6,055,894 ist eine Haltevorrichtung mit einem Rahmen zum Positionieren eines Blechs und Seilen zum Halten des Blechs bekannt, wobei das am Rahmen befestigte Blech bezüglich eines stationären Laserkopfs bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schneiden von Blech anzugegeben, bei der ein Austausch einer im Schneidbereich eines Lasers vorgesehenen Aufnahme für zu schneidende Bleche nicht erforderlich ist.

Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll die Vorrichtung auch in einer Bearbeitungslinie einsetzbar sein, insbesondere einen Durchtransport in einer Transportrichtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufnahme eine erste Fördervorrichtung und eine in Transportrichtung mit einer eine Öffnung bildenden Lücke nachgeordnete zweite Fördervorrichtung zum Transport des Blechs in die Transportrichtung aufweist, und dass eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der die Öffnung relativ zum Rahmen verstellbar und in Ausrichtung auf den Laserstrahl mitlaufend bewegbar ist. – Indem der vom Laser erzeugte Laserstrahl stets auf die in der Einrichtung zur Aufnahme vorgesehene Öffnung ausgerichtet ist und in dieser Ausrichtung bei einer Bewegung des Laserstrahls eine mitlaufende Bewegung der Öffnung hervorgerufen wird, wird in einfacher Weise ein Verschleiß der Einrichtung zur Aufnahme durch Laserabbrand vermieden. Der Laserstrahl ist bei einem Durchdringen des Blechs bzw. Blechbands stets auf die Öffnung gerichtet. Hinter der Öffnung befindet sich ein Freiraum, beispielsweise der Untergrund, auf dem die Vorrichtung aufgestellt ist. Dort kann der Laserstrahl keinen Schaden anrichten. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es also nicht mehr erforderlich, die Einrichtung zur Aufnahme im Sinne eines Verschleißteils in vorgegebenen Zeitabständen auszutauschen. Ein durch einen solchen Austausch bedingter Stillstand der Vorrichtung zum Schneiden von Blech wird vermieden. Abgesehen davon, ist es mit der vorgeschlagenen Vorrichtung möglich, diese in einer Bearbeitungslinie zu betreiben. Es ist insbesondere möglich, ein zu schneidendes Blech durch die Vorrichtung hindurch zu bewegen und dabei den Laser mitlaufend in Transportrichtung zu führen.

Die Einrichtung zur Aufnahme hat in erster Linie die Funktion, das Blech abzustützen. Die Öffnung wird zweckmäßigerweise möglichst klein gehalten, so dass das zu schneidende Blech außer im Schneidbereich des Laserstrahls an allen Stellen gleichmäßig abgestützt ist. Damit kann eine unerwünschte Verformung des Blechs vermieden werden.

Bei der Öffnung kann es sich um eine kreisrunde Öffnung, um einen Schlitz oder einen Spalt handeln. Sofern die Laserschneidvorrichtung mehrere Laser aufweist, können in der Einrichtung zur Aufnahme mehrere Öffnungen vorgesehen sein.

Indem eine erste und eine zweite Fördervorrichtung zum Transport des Blechs in eine Transportrichtung vorgesehen sind, wird ein kontinuierlicher oder auch taktweiser Transport des Blechs über die Einrichtung zur Aufnahme ermöglicht.

Der Laser ist zweckmäßigerweise an einer den Transportweg des Blechs überspannenden Brücke angebracht. Die Brücke kann parallel zur Transportrichtung des Blechs hin- und herbewegbar sein. Der Laser kann also abschnittsweise mitlaufend in oder entgegen der Transportrichtung geführt werden. Dabei beträgt der maximale Weg in bzw. entgegen der Transportrichtung 1 bis 4 m. Die Öffnung ist ebenfalls insbesondere in bzw. entgegen der Transportrichtung bewegbar. Abgesehen davon kann der Laser auch quer zur Transportrichtung an der Brücke hin- und herbewegbar sein. Er kann auch schwenkbar an der Brücke angebracht sein. Damit ist es möglich, insbesondere auch gebogene oder andere kompliziert geformte, Konturen in das Blech zu schneiden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Stelleinrichtung vorgesehen, derart, dass die Öffnung mittels der Stelleinrichtung in Ausrichtung auf den Laserstrahl mitlaufend bewegbar ist. In diesem Fall handelt es sich bei der Stelleinrichtung um eine aktive, d. h. elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch angetriebene, Stelleinrichtung, mit der die Einrichtung zur Aufnahme bewegbar ist. Zur Steuerung der Bewegungen der Stelleinrichtung dient die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass die Bewegungen der Einrichtung zur Aufnahme stets so ausgeführt werden, dass der Laserstrahl durch die Öffnung hindurchstrahlt.

Zweckmäßigerweise sind ein erstes Ende eines durch die erste Fördervorrichtung gebildeten ersten Förderwegs und ein gegenüberliegendes zweites Ende eines durch die zweite Fördervorrichtung gebildeten zweiten Förderwegs relativ zum Rahmen in oder entgegen der Fördervorrichtung mittels der Stelleinrichtung bewegbar. D. h. die Lücke kann also mittels der Stelleinrichtung relativ zum Rahmen in oder entgegen der Transportrichtung in Abhängigkeit der Strahlrichtung des Lasers bewegt werden. Damit kann vorteilhafterweise ein Transport des Blechs oder des Blechbands in Transportrichtung erreicht werden. Wegen der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Einrichtung zur Aufnahme in Form einer Transporteinrichtung wird außerdem beim Verstellen der Öffnung relativ zum Rahmen eine Relativbewegung zwischen dem Blech und der Einrichtung zur Aufnahme vermieden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können mehrere, parallel zur Transportrichtung nebeneinander angeordnete erste und/oder mehrere, parallel zur Transportrichtung nebeneinander angeordnete zweite Fördervorrichtungen angeordnet sein. In diesem Fall muss sich die Lücke nicht über die gesamte Breite des Transportwegs erstrecken. Sie kann lediglich dort mit einer geeigneten Breite geöffnet sein, wo der Laserstrahl auf die Einrichtung zur Aufnahme einstrahlt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist/weisen die erste und/oder die zweite Fördereinrichtung zweckmäßigerweise ein umlaufendes Förderband auf.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Schneidvorrichtung,
2 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Schneidvorrichtung,
3 eine Seitenansicht eines Abschnitts einer Schneidlinie und
4 eine Draufsicht gemäß 3.
Bei der in 1 gezeigten ersten Schneidvorrichtung weist eine erste Laserschneidvorrichtung L1 einen an einem ortsfesten Rahmen 1 aufgenommenen Laser 2 auf. Der Laser 2 ist an einer Brücke 3 angebracht, welche einen Transportweg überspannt. Die Brücke 3 ist in bzw. entgegen einer Transportrichtung T hin- und herbewegbar. Abgesehen davon kann der Laser 2 auch entlang der Brücke 3, d. h. quer zur Transportrichtung T bewegt werden.
Ein mit dem Bezugszeichen B angedeuteter Schneidbereich des Lasers 2 ist durch die Fläche gegeben, in welcher der Laser 2 in Transportrichtung T sowie quer dazu bewegbar ist.
Bei der hier gezeigten Schneidvorrichtung ist eine Einrichtung zur Aufnahme des (hier nicht gezeigten) Blechs im Schneidbereich B des Lasers 2 aus einer ersten 4 und einer zweiten Fördervorrichtung 5 gebildet.
Ein erstes Ende E1 der ersten Fördervorrichtung 4 ist in bzw. entgegen der Transportrichtung T hin- und herbewegbar. Dazu sind an einem ersten Schlitten 6 eine erste 7 und eine zweite Umlenkwalze 8 angebracht, welche relativ zu ortsfest angebrachten dritten 9 und vierten Umlenkwalzen 10 bewegbar sind. Ein erstes umlaufendes Förderband 11 ist um die Umlenkwalzen 6, 7, 9 und 10 umlaufend geführt.
Die zweite Fördereinrichtung 5 weist ein in bzw. entgegen der Transportrichtung T hin- und herbewegbares zweites Ende E2 auf. Das zweite Ende E2 befindet sich gegenüberliegend dem ersten Ende E1. Zur Bewegung des zweiten Endes E2 sind an einem zweiten Schlitten 12 eine fünfte 13 und sechste Umlaufwalze 14 angebracht, welche relativ zu ortsfesten siebten 15 und achten Umlaufwalzen 16 bewegbar sind. Ein zweites umlaufendes Förderband 17 ist um die Umlenkwalzen 13, 14, 15 und 16 umlaufend geführt.
Ein vom Laser 2 ausgehender Laserstrahl S ist auf eine zwischen dem ersten E1 und dem zweite Ende E2 gebildete Öffnung O gerichtet.
Die Funktion der ersten Schneidvorrichtung ist folgende:
Der Laser 2 ist mittels einer (hier nicht gezeigten) Bewegungseinrichtung bewegbar. Es kann sich dabei um eine herkömmliche mit Elektromotoren betreibbare Bewegungseinrichtung handeln. Desgleichen sind der erste 6 und der zweite Schlitten 12 mit herkömmlichen Stelleinrichtungen (hier nicht gezeigt) hin- und herbewegbar. Zur Bewegung des Lasers 2 sowie des ersten 6 und des zweiten Schlittens 12 ist eine (hier nicht gezeigte) Steuereinrichtung vorgesehen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine programmierbare Steuereinrichtung, insbesondere einen Computer, handeln. Die Steuereinrichtung steuert die Bewegungen des Lasers 2 und des ersten 6 und des zweiten Schlittens 12 derart, dass der Laserstrahl S stets gerichtet ist auf die zwischen dem ersten Ende E1 und dem zweiten E2 gebildete Öffnung O. Dabei kann ein Abstand zwischen dem ersten Ende E1 und dem zweiten Ende E2 konstant gehalten werden. In jedem Fall ist allerdings darauf zu achten, dass der Abstand so groß gewählt wird, dass durch die Wirkung des Laserstrahls S eine Beschädigung der Förderbänder 11 und 17 ausgeschlossen ist. Bei der Öffnung O handelt es sich im vorliegenden Fall also um einen durchgehenden Schlitz, dessen Lage relativ zum Rahmen 1 in Abhängigkeit der Richtung des Laserstrahls S verstellbar ist.
2 zeigt eine zweite Schneidvorrichtung. Eine solche Schneidvorrichtung eignet sich für Schneidlinien, bei der in Transportrichtung T zwei Laserschneidvorrichtungen L1, L2 hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall ist zwischen der ersten 4 und der zweiten Fördervorrichtung 5 eine dritte Fördervorrichtung 18 vorgesehen, bei der ein drittes Ende E3 und ein viertes Ende E4 in bzw. entgegen der Transportrichtung T hin- und herbewegbar sind. Dazu weist die dritte Fördereinrichtung 18 (hier nicht näher bezeichnete) dritte und vierte Schlitten mit jeweils daran vorgesehenen Umlenkwalzen auf. Vom Prinzip her ist die dritte Fördervorrichtung 18 ähnlich zur ersten 4 oder zweiten Fördervorrichtung 5 ausgestaltet. Ein dritter Schlitten (hier nicht gezeigt) der dritten Fördervorrichtung 18 ist in funktioneller Hinsicht Bestandteil einer ersten Laserschneidvorrichtung L1 und wird mit einer ersten Steuereinrichtung gesteuert. Ein (hier nicht gezeigter) vierter Schlitten der dritten Fördervorrichtung 18 ist der zweiten Laserschneidvorrichtung L2 funktionell zugeordnet und wird mit einer (hier nicht gezeigten) zweiten Steuereinrichtung gesteuert.
Die 3 und 4 zeigen einen Ausschnitt aus einer Schneidlinie. Die Schneidlinie weist drei Laserschneidvorrichtungen L1, L2 und L3 auf. Der ersten Fördervorrichtung 4 ist in Transportrichtung T die in 2 gezeigte dritte Fördervorrichtung 18 nachgeschaltet. Der zweiten Laserschneidvorrichtung L2 ist in Transportrichtung T eine vierte Fördervorrich tung 18a nachgeschaltet, welche identisch zur dritten Fördervorrichtung 18 ausgebildet sein kann. Einer dritten Laserschneidvorrichtung L3 ist die zweite Fördervorrichtung 5 in-Transportrichtung T nachgeschaltet. Die den Laserschneidvorrichtungen L1, L2 und L3 zugewandten Enden E1, E2, E3, E4 der Fördervorrichtungen 4, 5, 18, 18a sind in oder entgegen der Transportrichtung T bewegbar, wobei deren Bewegung jeweils in Abhängigkeit der jeweiligen Laser 2 erfolgt.
Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, können die Fördervorrichtungen 4, 5, 18 und 18a auch aus mehreren parallel zur Transportrichtung T nebeneinander angeordneten Fördervorrichtungen 4, 5, 18 und 18a gebildet sein. Infolgedessen sind quer zur Transportrichtung T jeder Laserschneidvorrichtung L1, L2 und L3 mehrere Öffnungen O zugeordnet, welche durch die entsprechende Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Richtung des Laserstrahls S so bewegt werden, dass dieser stets durch die Öffnungen O hindurchstrahlt.

1: Rahmen
2: Laser
3: Brücke
4: erste Fördervorrichtung
5: zweite Fördervorrichtung
6: erster Schlitten
7: erste Umlenkwalze
8: zweite Umlenkwalze
9: dritte Umlenkwalze
10: vierte Umlenkwalze
11: erstes Förderband
12: zweiter Schlitten
13: fünfte Umlenkwalze
14: sechste Umlenkwalze
15: siebte Umlenkwalze
16: achte Umlenkwalze
17: zweites Förderband
18: dritte Fördervorrichtung
18a: vierte Fördervorrichtung
19: neunte Umlenkwalze
20: zehnte Umlenkwalze
21: Maske
22: Bürste
23: fünfte Fördervorrichtung
24: sechste Fördervorrichtung
B, B1, B2: Schneidbereich
E1: erstes Ende
E2: zweites Ende
E3: drittes Ende
E4: viertes Ende
L1: erste Laserschneidvorrichtung
L2: zweite Laserschneidvorrichtung
L3: dritte Laserschneidvorrichtung
0: Öffnung
S: Laserstrahl
T Transportrichtung

Claims

Vorrichtung zum Schneiden von Blech mit zumindest einer an einem Rahmen (1) aufgenommenen, einen bewegbaren Laser (2) aufweisenden Laserschneidvorrichtung (L1, L2, L3) und einer Einrichtung zur Aufnahme eines im Schneidbereich (B, B1, B2) des Laserstrahls (S) befindlichen Blechs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufnahme eine erste Fördervorrichtung (4) und eine in Transportrichtung (T) mit einer eine Öffnung (O) bildenden Lücke nachgeordnete zweite Fördervorrichtung (5) zum Transport des Blechs in die Transportrichtung (T) aufweist, und dass eine Stelleinrichtung (6, 12, 19, 20) vorgesehen ist, mit der die Öffnung (O) relativ zum Rahmen (1) verstellbar und in Ausrichtung auf den Laserstrahl (S) mitlaufend bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Laser (2) an einer einen Transportweg des Blechs überspannenden Brücke (3) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brücke (3) parallel zur Transportrichtung (T) hin- und herbewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (O) in oder entgegengesetzt der Transportrichtung (T) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Stelleinrichtung (6, 12, 19, 20) vorgesehen ist, derart, dass die Öffnung (O) mittels der Stelleinrichtung (6, 12, 19, 20) in Ausrichtung auf den Laserstrahl (S) mitlaufend bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Ende (E1) eines durch die erste Fördervorrichtung (4) gebildeten ersten Förderwegs und ein gegenüberliegendes zweites Ende (E2) eines durch die zweite Fördervorrichtung (5) gebildeten zweiten Förderwegs relativ zum Rahmen (1) in oder entgegen der Transportrichtung (T) mittels der Stelleinrichtung bewegbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere, parallel zur Transportrichtung (T) nebeneinander angeordnete erste (4) und/oder mehrere, parallel zur Transportrichtung (T) nebeneinander angeordnete zweite Fördervorrichtungen (5) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (4) und/oder die zweite Fördervorrichtung (5) ein umlaufendes Förderband (11, 17) aufweist/aufweisen.