DE102004044768A1

DE102004044768A1 - Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE102004044768A1
Application number: DE102004044768A
Authority: DE
Inventors: Jörg Mohr; Nico Manke; Christian Langer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2006-04-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff, bei der das Bauteil vor dem Beschnitt in einer vorgesehenen Position fixiert wird, wobei die Einrichtung eine entsprechend der Form des Bauteils geformte Aufnahme (10) umfasst, ein mindestens teilweise auf das auf die Aufnahme (10) aufgelegte Bauteil auflegbares Konturenelement (11), und wenigstens eine eine Magnetkraft auf das Konturenelement (11) erzeugende Magneteinrichtung (13), geeignet, Konturenelement (11) und Bauteil (12) gegen die Aufnahme (10) zu drücken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff, bei der das Bauteil vor dem Beschnitt in einer vorgesehenen Position fixiert wird.

Für den Beschnitt von Kunststoffteilen werden insbesondere Schneidvorrichtungen eingesetzt, die mittels eines Laserstrahls schneiden. Hier sind insbesondere robotergeführte Laser geeignet. Derartige robotergeführte Laserschneidvorrichtungen haben eine sehr hohe Schnittwiederholgenauigkeit. Die Kunststoffteile, die einen Beschnitt erhalten, können sehr komplexe Formen aufweisen und es können sehr kurze Taktzeiten vorgegeben sein. Dies führt dazu, dass die Kunststoffteile verzugbehaftet sind.

Um die für den Beschnitt vorgesehenen Bauteile aus Kunststoff zu fixieren, werden beispielsweise Unterdrucksauger verwendet, die das Teil auf eine konturgerechte Aufnahme ziehen. Die bekannten Unterdrucksauger haben aber oft zu wenig Kraft für eine effektive Fixierung des Bauteils. Außerdem können solche Saugvorrichtungen nur dann verwendet werden, wenn die entsprechenden Bauteile aus Kunststoff glatte Flächen aufweisen. Dies ist aber oft nicht der Fall, beispielsweise, wenn an den Bauteilen Verrippungen vorhanden sind.

Grundsätzlich käme auch eine sichtseitige Einspannung des Bauteils mittels mechanischer Spannvorrichtungen in Betracht, beispielsweise durch entsprechende Hebel oder dergleichen. Dies ist aber insofern nachteilig, weil solche Spannvorrichtungen, insbesondere die verwendeten Hebel die Zugänglichkeit der Bearbeitungsstellen für die beim Beschnitt eingesetzten Roboter einschränken.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine effektive Fixierung des Bauteils in einer vorgesehenen Position für den Beschnitt ermöglicht, ohne dass das Bauteil Schaden nimmt, wobei der eingesetzte Roboter nicht behindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff, bei der das Bauteil vor dem Beschnitt in einer vorgesehenen Position fixiert wird, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß wird das Bauteil durch eine Magnetkraft auf eine entsprechend der Form des Bauteils geformte Aufnahme gedrückt. Da das Bauteil selbst aus Kunststoff besteht, kann es nicht selbst durch Magnetkraft angezogen werden. Es wird daher erfindungsgemäß das Bauteil zunächst auf die Aufnahme aufgelegt und auf dieses Bauteil wird dann wiederum mindestens teilweise ein Konturelement aufgelegt, auf welches dann eine Magnetkraft ausgeübt wird, die das Konturelement auf das Bauteil drückt und damit wiederum das Bauteil gegen die Aufnahme drückt und so in seiner Position fixiert. Als Konturelement kann dabei beispielsweise eine der Form des Bauteils mindestens abschnittsweise nachgebildete Konturschale aus Metall dienen. Vorzugsweise deckt das Konturelement im Funktionszustand, das heißt im aufgelegten Zustand, das Bauteil überwiegend ab, weiter vorzugsweise deckt es das Bauteil nahezu vollständig ab, um eine ausreichende Andruckkraft zu erzielen. Innerhalb der Aufnahme, auf die das Bauteil aufgelegt wird, kann man dann die die Magnetkraft erzeugende Einrichtung unterbringen. Beispielsweise wird ein Magnet, vorzugsweise ein Elektromagnet in diese Aufnahme eingebracht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich insbesondere für die Fixierung von Bauteilen aus Kunststoff, die einen Beschnitt mittels einer einen Laserstrahl erzeugenden Schneidvorrichtung erhalten. Die Aufnahme für das Bauteil ist vorzugsweise daher eine Laseraufnahme. Weiter vorzugsweise erfolgt der Beschnitt mittels einer robotergeführten, einen Laserstrahl erzeugenden Vorrichtung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren für den Beschnitt von Kunststoffteilen, die, bevor der Beschnitt erfolgt, mittels einer geeigneten Einrichtung fixiert werden, bei dem für die Fixierung ein auf das zu beschneidende Bauteil mindestens teilweise auflegbares mindestens abschnittsweise entsprechend dem Bauteil geformtes Konturelement aufgelegt wird, welches mittels Magnetkraft in Richtung auf eine Aufnahme gedrückt wird, auf die das Bauteil aufgelegt ist. Der Beschnitt erfolgt vorzugsweise mittels einer einen Laserstrahl erzeugenden Vorrichtung. Das für die Erzeugung der Andruckkraft verwendete Konturelement kann beispielsweise anhand von CAD-Daten erstellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für den Beschnitt verzogener Bauteile aus Kunststoff. In dem Verfahren wird vorzugsweise eine Einrichtung der zuvor genannten Art verwendet.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Bauteil aus Kunststoff, insbesondere ein Kraftfahrzeugteil, welches mindestens einen Beschnitt nach einem Verfahren der zuvor genannten Art erhalten hat. Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt
1 eine schematisch vereinfachte Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff.
Die Darstellung zeigt ein Bauteil 12 aus Kunststoff, welches auf eine Aufnahme 10 aufgelegt wurde. Die Zeichnung ist schematisch stark vereinfacht. Das Bauteil kann eine wesentlich komplexere Form aufweisen, insbesondere, da es sich um ein dreidimensionales Bauteil handelt, welches in 1 nur in einer Schnittebene dargestellt ist. Die Zeichnung dient lediglich dazu, das erfindungsgemäße Prinzip zu erläutern. Wie man sieht ist das Bauteil 12 auf eine Aufnahme 10 aufgelegt, die entsprechend dem Bauteil geformt ist. Auf das Bauteil 12 ist wiederum ein entsprechend diesem geformtes Konturelement 11 aufgelegt, welches aus Metall besteht. In den Randbereichen 12a des Bauteils 12 überragt dieses beispielsweise das Konturelement 11, so dass dort ein Beschnitt mittels einer einen Laserstrahl 15 erzeugenden Schneidvorrichtung 14 erfolgen kann. Die Schneidvorrichtung 14 ist vorzugsweise robotergeführt, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Um das auf die Aufnahme 10 aufgelegte Bauteil 12 mit einer ausreichenden Andruckkraft auf die entsprechend dem Bauteil geformte oberseitige Fläche der Aufnahme 10 zu drücken, sind in der Aufnahme 10 Magneten, beispielsweise Elektromagneten 13 angeordnet. Diese Elektromagneten 13 erzeugen eine Magnetkraft auf das mindestens teilweise aus Metall bestehende Konturelement 11, so dass dieses, welches ebenfalls entsprechend der Aufnahme 10 geformt ist, gegen die Aufnahme gedrückt wird und dabei das unter dem Konturelement 11 liegende Bauteil 12 ebenfalls an die Aufnahme 10 anpresst. Das zu beschneidende Bauteil 12 ist damit sicher fixiert und kann dann mittels der Laserstrahlschneidvorrichtung 14 beispielsweise im Randbereich 12a präzise so beschnitten werden, dass sich ein gewünschter Umriss des Bauteils ergibt. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist besonders vorteilhaft, dass auch ein verzogenes Bauteil 12 durch die Magnetkraft der Magneten 13 so auf die Aufnahme 10 gezogen wird, dass es gleichmäßig angepresst wird. Die robotergeführte Laserstrahl-Schneidvorrichtung schneidet damit auch unterschiedlich verzogene Bauteile aus Kunststoff reproduzierbar mit gleichem Schnittergebnis. Die Bauteile werden quasi durch die hohe Anpresskraft auch wenn sie verzogen sind, in eine gewünschte Form gezwungen.

10: Aufnahme
11: Konturelement
12: Bauteil
12a: Randbereich
13: Magneteinrichtung
14: Schneidvorrichtung
15: Laserstrahl

Claims

Einrichtung für den Beschnitt von Bauteilen aus Kunststoff, bei der das Bauteil vor dem Beschnitt in einer vorgesehenen Position fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine entsprechend der Form des Bauteils geformte Aufnahme (10) umfasst, ein mindestens teilweise auf das auf die Aufnahme (10) aufgelegte Bauteil auflegbares Konturelement (11), und wenigstens eine eine Magnetkraft auf das Konturelement (11) erzeugende Magneteinrichtung (13), geeignet, Konturelement (11) und Bauteil (12) gegen die Aufnahme (10) zu drücken.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturelement (11) eine der Form des Bauteils (12) mindestens abschnittsweise nachgebildete Konturschale ist, die mindestens teilweise aus Metall besteht.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturelement (11) im Funktionszustand das Bauteil (12) überwiegend, vorzugsweise nahezu vollständig abdeckt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den Beschnitt eine einen Laserstrahl erzeugende Schneidvorrichtung (14) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10) eine Laseraufnahme ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Beschnitt eine robotergeführte, einen Laserstrahl (15) erzeugende Vorrichtung (14) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Aufnahme (10) mindestens ein Magnet (13), vorzugsweise Elektromagnet angeordnet ist.
Verfahren für den Beschnitt von Kunststoffteilen, die, bevor der Beschnitt erfolgt, mittels einer geeigneten Einrichtung fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fixierung ein auf das zu beschneidende Bauteil (12) mindestens teilweise auflegbares mindestens abschnittsweise entsprechend dem Bauteil (12) geformtes Konturelement (11) aufgelegt wird, welches mittels Magnetkraft in Richtung auf eine Aufnahme (10), auf die das Bauteil (12) aufgelegt ist, gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnitt mittels einer einen Laserstrahl erzeugenden Vorrichtung (14) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturelement (11) zuvor anhand von CAD-Daten erstellt wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses für verzogene Bauteile (12) aus Kunststoff verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem eine Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird.
Bauteil aus Kunststoff, insbesondere Kraftfahrzeugteil, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens einen Beschnitt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12 erhalten hat.