DE102009054604B4 - Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks Download PDF

Info

Publication number
DE102009054604B4
DE102009054604B4 DE200910054604 DE102009054604A DE102009054604B4 DE 102009054604 B4 DE102009054604 B4 DE 102009054604B4 DE 200910054604 DE200910054604 DE 200910054604 DE 102009054604 A DE102009054604 A DE 102009054604A DE 102009054604 B4 DE102009054604 B4 DE 102009054604B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
cutting device
working surface
recording
receptacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE200910054604
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009054604A1 (de
Inventor
Dipl.-Ing. Pekal Krzysztof
Dr. Wieners Andreas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frimo Group GmbH
Original Assignee
Frimo Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frimo Group GmbH filed Critical Frimo Group GmbH
Priority to DE200910054604 priority Critical patent/DE102009054604B4/de
Publication of DE102009054604A1 publication Critical patent/DE102009054604A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009054604B4 publication Critical patent/DE102009054604B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/08Making a superficial cut in the surface of the work without removal of material, e.g. scoring, incising
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0055Cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0095Gripping heads and other end effectors with an external support, i.e. a support which does not belong to the manipulator or the object to be gripped, e.g. for maintaining the gripping head in an accurate position, guiding it or preventing vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/10Making cuts of other than simple rectilinear form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/02Means for moving the cutting member into its operative position for cutting
    • B26D5/06Means for moving the cutting member into its operative position for cutting by electrical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Control Of Cutting Processes (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Vorrichtung (10) zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks (11), welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend – ein auf einer Bearbeitungsfläche (12) angeordnetes Werkstück (11), – eine beweglich angeordnete Aufnahme (14), an der eine zur Bearbeitung des Werkstücks (11) ausgebildete, bewegliche Schneideinrichtung (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (14) mindestens drei Abstützelemente (18) zum Abstützen der Aufnahme (14) auf der Bearbeitungsfläche (12) aufweist, und derart ausgebildet ist, dass zumindest eines der drei Abstützelemente (18) auf der Bearbeitungsfläche (12) aufsetzbar ist, und mindestens eine Erfassungseinrichtung (20) zum Erfassen der Lage der Aufnahme (14) in Bezug auf die Bearbeitungsfläche. (12) vorgesehen ist, wobei die Schneideinrichtung (16) ausgebildet ist, um das Werkstück (11) in Abhängigkeit von der erfassten Lage der Aufnahme (14) zu bearbeiten.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks, welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend ein auf einer Bearbeitungsfläche angeordnetes Werkstück und eine beweglich angeordnete Aufnahme, an der eine zur Bearbeitung des Werkstücks ausgebildete, bewegliche Schneideinrichtung angeordnet ist.
  • Stand der Technik
  • Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 10 2005 021 235 A1 bekannt. Sie dient dazu, in die Rückseite einer Abdeckfolie eine Schwächungslinie zur Bildung einer Airbagklappe einzuschneiden, die dazu bestimmt ist, einen Airbag im Falle einer Auslösung gezielt austreten zu lassen und Fahrzeuginsassen vor den Folgen eines Aufpralls an der Innenwand eines Kraftfahrzeuges zu schützen.
  • Das Einschneiden der Schwächungslinie wird durch einen Sensor gesteuert, der mit dem verwendeten Schneidkopf starr verbunden ist. Der Sensor ist dabei in einem Abstand von der Bearbeitungsfläche angeordnet und mit einer Nachführeinrichtung für den Schneidkopf so verbunden, dass das dadurch geführte Messer einer durch einen Computer vorgegebenen Bahn folgt. Die Eindringtiefe in das Leder wird dabei durch den Sensor vorbestimmt. Die sich dadurch ergebende Restwandstärke des Leders weicht in verschiedenen Teilbereichen häufig stark voneinander ab, da, bevor der Schneidkopf nachgeregelt wird, dieser zunächst im Material mit vom Sollwert abweichender Restwandstärke weiter bewegt wird, so dass die Schwächungslinie Bereiche mit unterschiedlichen Restwandstärken aufweist. Dies kann dazu führen, dass sich die von dem einen Schnitt umschlossene Airbagklappe unkontrolliert öffnet, was unter Sicherheitsaspekten wenig befriedigend ist.
  • Ferner erfordert es das fortwährende Nachmessen des Abstands mit dem Sensor Zeit, so dass eine Bearbeitung mittels der Schneideinrichtung aufgrund der fortwährend notwendigen Nachregelung verlangsamt wird.
  • Die DE 199 63 863 B4 offenbart eine Bearbeitungsanlage für die spanende Bearbeitung von Freiformflächen, bei welcher das Werkstück auf einem Maschinentisch positioniert und gespannt wird. An dem Maschinentisch ist ein Maschinenrahmen angeordnet, an welchem Bearbeitungsvorrichtungen angeordnet sind.
  • Die US 3,537,345 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Glasflächen, bei welcher ein zu bearbeitendes Werkstück in einem Rahmen eingespannt wird.
  • Die DE 100 55 546 A1 , DE 203 14 281 U1 , DE 10 2005 021 235 A1 De 10 2005 025 227 A1 , DE 10 2006 034 287 B3 und EP 1 621 415 A1 offenbaren Vorrichtungen zum teilweisen Durchtrennen eines Materials, insbesondere eines Leder- oder Kunststoffmaterials.
  • Die DE 10 2004 030 786 B4 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils mit einer Trennlinie. Dabei wird in eine Formhaut zum Ausbilden geschwächter Zonen eingeschnitten, um eine Sollbruchlinie für eine Airbagklappe herzustellen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks derart weiterzuentwickeln, dass eine einzuhaltende, gewünschte Restwandstärke entlang einer Schneidlinie möglichst exakt eingehalten werden kann, wobei zusätzlich die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht und Bearbeitungskosten reduziert werden sollen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Aufnahme geschickt an der Bearbeitungsfläche anzuordnen, so dass eine effiziente und genaue Bearbeitung möglich ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstucks, welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfasst dazu ein auf einer Bearbeitungsfläche angeordnetes Werkstück und eine beweglich angeordnete Aufnahme, an der eine zum Bearbeiten des Werkstücks ausgebildete, bewegliche Schneideinrichtung angeordnet ist. Ferner weist die Aufnahme mindestens drei Abstützelemente zum Abstützen der Aufnahme auf der Bearbeitungsfläche auf, und mindestens eine Erfassungseinrichtung ist zum Erfassen der Lage der Aufnahme in Bezug auf die Bearbeitungsfläche vorgesehen.
  • Auf diese Weise ist es insbesondere bei Ausführung von Bearbeitungsfläche und Aufnahme in getrennten Einheiten möglich, die Lage der Komponenten der Vorrichtung in Bezug aufeinander exakt zu erfassen, so dass eine exakte Bearbeitung ohne die Notwendigkeit einer Nachjustierung der Schnitttiefe des auf der Bearbeitungsfläche angeordneten Werkstücks möglich ist. Nach dem Abstützen der Abstützelemente der starren Aufnahme auf der starren Bearbeitungsfläche, wobei zumindest ein Abstützelement bevorzugt auf dem Werkstück angeordnet ist, erfasst die Erfassungseinrichtung die Lage der Aufnahme, so dass mit der Schneideinrichtung eine gewünschte, vorgegebene Schnittlinie in das Werkstück eingeschnitten werden kann. Ein fortwährendes Nachmessen der Schnitttiefe bzw. der Restwerkstückstärke kann so mit Vorteil vermieden werden und die Qualität der Bearbeitung erhöht sich. Ferner ist es durch Abstützen der Abstützelemente auf der Bearbeitungsfläche möglich, exakt die Relativlage zwischen Aufnahme und Bearbeitungsfläche mittels der Erfassungseinrichtung zu bestimmen.
  • In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Erfassungseinrichtung mindestens ein Erfassungselement auf, das bevorzugt an einem Abstützelement angeordnet ist. Auf diese Weise ist es besonders vorteilhaft möglich, die Lage der Aufnahme in Bezug auf die Bearbeitungsfläche besonders exakt zu erfassen, da das Erfassungselement durch die Anordnung an einem Abstützelement in der Lage ist, unmittelbar in der Umgebung des Abstützelementes exakt zu erfassen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasst das Erfassungselement die Lage eines zugeordneten Abstützelements in Bezug auf die Bearbeitungsfläche bevorzugt induktiv. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, die Lage der Bearbeitungsfläche auch durch das Werkstück hindurch zu erfassen, so dass bei Anordnung mindestens eines Abstützelementes auf dem Werkstück die Lage der Aufnahme auch durch das Werkstück hindurch erfasst werden kann.
  • Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Bearbeitungsfläche eben ist, sondern die Bearbeitungsfläche kann in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform auch abschnittsweise gekrümmt sein. Auf diese Weise kann, bei bekannter Geometrie der Bearbeitungsfläche, nach dem Abstützen der Aufnahme auf der Bearbeitungsfläche rasch ermittelt werden, an welcher Position sich die Aufnahme in Bezug auf die Bearbeitungsfläche befindet und so eine exakte Bearbeitung der Bearbeitungsfläche ohne aufwendigen Ortsbestimmungsprozess durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Bearbeitungsfläche an einem Schäumwerkzeug zum Aufbringen eines Schaummaterials auf das Werkstück vorgesehen. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, Bearbeitungszeit und -kosten einzusparen, da das Werkstück bereits zum Schneiden der Schwächungslinie auf dem Schäumwerkzeug angeordnet werden kann. Ein zeitintensives Ausrichten des Werkstücks auf der Bearbeitungsfläche entfällt.
  • Es wird besonders bevorzugt, dass die Bearbeitungsfläche Fixiermittel zum Fixieren des Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsfläche aufweist. Die Fixiermittel fixieren das Werkstück dabei bevorzugt verwendend Unterdruck bzw. ein Vakuum. Durch Fixieren des Werkstücks auf der Bearbeitungsfläche ist es möglich sicherzustellen, dass das Werkstück während der gesamten Bearbeitung durch die Schneideinrichtung nicht verrutscht. Auf diese Weise kann, insbesondere wenn die Bearbeitungsfläche an einem Schäumwerkzeug vorgesehen ist, das Werkstück direkt auf der Bearbeitungsflache verbleiben und im Anschluss ein Schaummaterial aufgebracht werden. Somit wird die Bearbeitung des Werkstücks beschleunigt und ein zeitaufwendiges Ausrichten des Werkstücks auf der Bearbeitungsfläche nach dem Aufbringen einer Schwächungslinie zum Aufbringen eines Schaummaterials entfällt.
  • Die Schneideinrichtung ist dabei bevorzugt eine eine fest stehende Klinge aufweisende Schneideinrichtung, bei der lediglich die Klinge in Schneidrichtung bewegt wird. Die Schneideinrichtung mit fester Klinge kann dabei dazu ausgebildet sein ein Trennmittel in die Schwachungslinie einzubringen, so dass ein im Anschluss an das Bearbeiten des Werkstücks auf das Werkstück aufgebrachtes Material, insbesondere ein Schäummaterial, nicht in die Schwächungslinie eindringen kann.
  • Alternativ kann die Schneideinrichtung eine ein rotierendes Messer umfassende Schneideinrichtung oder eine Sonotrodenschneideinrichtung sein. Auf diese Weise ist mit der Vorrichtung sowohl die Bearbeitung von natürlichem oder künstlichem Leder als auch die Bearbeitung von Kunststoff oder anderen Materialien möglich.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Schneideinrichtung zumindest innerhalb des von den Ausrichtelementen beschriebenen Bereichs dreidimensional verfahrbar. Auf diese Weise ist es möglich, zum Einen eine unterschiedliche Dicke der Schwächungslinie einzustellen und zum Anderen kann insbesondere bei abschnittsweise gekrümmten Bearbeitungsflächen das Werkstück mittels der Schneideinrichtung bearbeitet werden, ohne dass die Auflage auf der Bearbeitungsfläche versetzt werden muss. Auf diese Weise wird mit Vorteil eine schnelle und effiziente Bearbeitung ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Schneideinrichtung auswechselbar und statt der Schneideinrichtung kann eine Vermessungseinrichtung zum Vermessen der Oberflächenbeschaffenheit der Bearbeitungsfläche in die Aufnahme eingesetzt werden. Auf diese Weise kann, wenn die Oberflächenbeschaffenheit der Bearbeitungsfläche unbekannt ist oder diese zum Zwecke der Überprüfung oder irgendeinem anderen Zwecke nachvermessen werden soll, die Schneideinrichtung aus der Aufnahme entfernt werden und durch eine Vermessungseinrichtung ersetzt werden. Mittels dieser Vermessungseinrichtung ist es anschließend vorteilhaft möglich, die Oberflächenbeschaffenheit exakt zu erfassen und diese ggf. später mit Vorteil dazu zu verwenden, die Bearbeitung der Schneideinrichtung zu beeinflussen oder zu steuern.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahme an einem verfahrbaren Ausleger, insbesondere einem Roboterarm anordenbar. Auf diese Weise ist es möglich, nach dem Abstützen der Abstützelemente auf der Aufnahme und der Erfassung der Lage der Aufnahme eine präzise Bearbeitung mittels der Schneideinrichtung durchzuführen und im Anschluss das Werkstück zu hinterschaumen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich ferner dadurch aus, dass die Abstützelemente durch Andrücken auf der Bearbeitungsfläche ausgerichtet werden und die Kraft, mit der die Abstützelemente auf der Bearbeitungsfläche abgestützt bzw. angedrückt werden, einstellbar ist. Durch Andrücken der Abstützelemente auf der Bearbeitungsfläche kann sichergestellt werden, dass die Abstützelemente während der Bearbeitung des Werkstucks mit der Schneideinrichtung nicht verrutschen und die Nachgiebigkeit des Werkstücks kann überprüft werden, so dass eine Bearbeitung in Abhängigkeit derselbigen durchgeführt werden kann. In Abhängigkeit dieser Nachgiebigkeitserfassung ist es mit Vorteil möglich die Lage der Aufnahme zu Erfassen und die Bearbeitung des Werkstücks entsprechend durchzuführen. Auf diese Weise werden mit Vorteil exakte Bearbeitungsergebnisse erzielt.
  • Die Erfindung zeichnet sich ferner durch ein Verfahren zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks, welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, aus. Das Verfahren umfasst dabei zunächst den Schritt, bei welchem mindestens drei an einer beweglichen Aufnahme angeordnete Abstützelemente auf einer Bearbeitungsfläche, auf der ein Werkstück angeordnet ist, aufgesetzt werden, anschließend die Lage der Aufnahme in Bezug auf die Bearbeitungsfläche mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird und letztlich das Werkstück in Abhängigkeit der erfassten Lage des Werkstücks mittels einer an der Aufnahme beweglich angeordneten Schneideinrichtung bearbeitet wird.
  • Auf diese Weise ist es mit Vorteil möglich, die Bearbeitung eines Werkstücks exakt in Abhängigkeit der Lage der Aufnahme durchzuführen und ein fortwährendes Nachmessen der Schnitttiefe zu vermeiden, da durch die Bestimmung der Lage der Aufnahme in Bezug auf die Bearbeitungsfläche deren Abmessung und Anordnung bekannt bzw. herleitbar ist und somit eine exakte Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt werden kann.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei dem Schritt des Aufsetzens zumindest ein Abstützelement auf dem Werkstück angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, eine exakte Bearbeitung des Werkstücks durchzuführen.
  • Die Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich ferner dadurch aus, dass sie sich zum Ausbilden einer Schwächungslinie für einen Airbag in einem Kraftfahrzeugteil eignen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche an einem Schäumwerkzeug angeordnet ist,
  • 3 zeigt eine Schnittansicht eines Abstützelementes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
  • 4 zeigt ein vergrößert dargestelltes Werkstück mit unterschiedlichen Werkstückstärken.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
  • Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 14 beschrieben. Dabei zeigen 1 und 2 eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 ist zum teilweisen Durchtrennen von Werkstücken 11, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen bestehen, geeignet. Die Vorrichtung umfasst eine Bearbeitungsfläche 12, auf welcher ein Werkstück 11 angeordnet wird. Die Bearbeitungsfläche kann dabei ein Teil eines Schäumwerkzeuges 22 sein, auf welcher das Werkstück 11 direkt zur Bearbeitung mittels der Vorrichtung 10 auf der Bearbeitungsfläche 12 des Schäumwerkzeuges 22, bevorzugt durch Vakuum mittels geeigneter Fixiermittel fixiert wird.
  • An der Vorrichtung 10 ist eine Aufnahme 14 dreidimensional beweglich angeordnet. Eine detaillierte Beschreibung der beweglichen Anordnung der Aufnahme 14 folgt weiter unten. An der Aufnahme 14 ist eine zur Bearbeitung des Werkstücks 11 ausgebildete Schneideinrichtung 16 beweglich angeordnet, d. h. die Schneideinrichtung 16 kann sowohl entlang der von der Aufnahme 14 beschriebenen Fläche zweidimensional als auch senkrecht dazu verfahren werden. Zusätzlich ist die Schneideinrichtung 16 in Schnittrichtung drehbar, so dass unterschiedliche Schneidbahnen 24 darstellbar sind.
  • Die Aufnahme 14 stützt sich mit Hilfe von mindestens drei Abstützelementen 18 auf der Bearbeitungsfläche 12 ab. Dabei ist es vorteilhaft, dass zumindest eines der Abstützelemente 18 auf dem Werkstück 11 angeordnet ist, so dass die Lage des Werkstücks 11 auf der Bearbeitungsfläche exakt erfasst werden kann.
  • Ferner ist mindestens eine Erfassungseinrichtung 20 zum Erfassen der Lage der Aufnahme 14 in Bezug auf die Bearbeitungsfläche 12 vorgesehen. Die Erfassungseinrichtung 20 kann dabei an der Aufnahme 14 vorgesehen sein und die Lage der Aufnahme 14 in Bezug auf das Werkstück 11 und die Bearbeitungsfläche 12 auf Grundlage der räumlichen Anordnung der Aufnahme 14 im Raum erfassen. in der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist die Erfassungseinrichtung 20 mindestens ein Erfassungselement 21 auf, wobei die Erfassungselemente 21 seitlich an jedem der Abstützelemente 18 angeordnet sind und beispielsweise induktiv den Abstand zwischen Bearbeitungsfläche 12 und Erfassungselement 21 erfassen. Die Erfassungselemente 21 messen den Abstand dabei bevorzugt so, dass sie auch durch ein auf der Bearbeitungsfläche aufgelegtes Werkstück 11 hindurch messen können. Durch Kenntnis des Abstandes zwischen Erfassungselement 21 und Bearbeitungsfläche 12 ist es möglich, den Abstand zwischen Abstützelement 18 und Bearbeitungsfläche 12 auch bei auf die Bearbeitungsfläche 12 aufgelegtem Werkstück 11 zu ermitteln (siehe 3).
  • Durch Aufsetzen der Abstützelemente 18 auf der Bearbeitungsfläche 12, welche bevorzugt in Anlehnung an eine Fahrzeugcockpitgeometrie abschnittsweise gekrümmt ist und dazu in einem Schäumwerkzeug 22 zum Aufbringen eines Schaummaterials auf das Werkstück angeordnet sein kann, ist es möglich, die Anordnung der Vorrichtung 10 in Bezug auf die Bearbeitungsfläche 12 und das Werkstück 11 exakt zu bestimmen und so eine Bearbeitung des Werkstücks 11 direkt in dem Schäumwerkzeug 22 und ohne Nachregelung durchzuführen. Dies hat zum Vorteil, dass ein Werkstück 11 bereits in einem Schäumwerkzeug 22 bearbeitet werden kann und nach dem Bearbeiten, also dem teilweisen Durchtrennen des Werkstücks 11, dieses unmittelbar geschäumt werden kann.
  • Zum Schneiden bzw. teilweisen Durchtrennen des Werkstücks 11 mittels der Schneideinrichtung 16 weist diese eine feststehende Klinge, die lediglich in Schneidrichtung bewegbar ist, auf und ist dazu ausgebildet ein Trennmittel in die Schwächungslinie in dem teilweise durchtrennten Werkstuck 11 einzubringen. Mit dem Trennmittel wird verhindert, dass ein nachträglich eingebrachter Schäumwerkstoff in die Schwächungslinie eindringt und so den vorteilhaften Effekt der Schwächungslinie zunichte macht. Alternativ kann die Schneideinrichtung 16 als Sonotrodenschneideinrichtung oder als eine ein rotierendes Messer umfassende Schneideinrichtung 16 ausgebildet sein. Dadurch, dass die Schneideinrichtung 16 nicht nur entlang der von der Aufnahme 14 beschriebenen Ebene verfahrbar ist, sondern auch senkrecht zu dieser Ebene verfahrbar ist, ist es möglich, eine vorgebbare Restmaterialstärke auf der Sichtseite des Werkstücks 11, also der Seite des Werkstücks 11, die der Bearbeitungsfläche 12 zugewandt ist, exakt einzuhalten. Das Einhalten einer exakten Restmaterialstärke ist notwendig, um beispielsweise ein zuverlässiges Öffnen eines Airbags sicherzustellen.
  • Die Schneideinrichtung 16 ist in der gezeigten Ausführungsform auswechselbar, so dass entweder der Schneidkopf oder die gesamte Schneideinrichtung 16 getauscht werden können und stattdessen eine Vermessungseinrichtung zum Vermessen der Oberflächenbeschaffenheit der Bearbeitungsfläche 12 in die Aufnahme 14 eingesetzt werden kann. Auf diese Weise kann eine unbekannte Bearbeitungsflache detailliert vermessen werden und anschließend mittels der dann eingesetzten Schneideinrichtung 16 exakt bearbeitet werden. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Vermessungseinrichtung dauerhaft an der Aufnahme 14 anzuordnen, so dass vor dem Vermessen kein Auswechseln der Schneideinrichtung 16 erforderlich ist.
  • Die Aufnahme 14 ist dabei an einem beweglichen Ausleger 24, beispielweise eines Roboters angeordnet, so dass die Vorrichtung 10 bedarfsgemäß hin zu dem zu bearbeitenden Werkstück 11 bewegt werden kann.
  • In 3 wird das erfindungsgemäße Abstützelement 18, welches auf das Werkstück 11 mit einer vorgebbaren Andruckkraft in Richtung der Bearbeitungsfläche 12 aufgesetzt wird, gezeigt. Mittels des Erfassungselementes 21 der Erfassungseinrichtung 20 ist es dabei möglich, den Abstand zwischen Erfassungselement 21 und Bearbeitungsfläche 12 und damit den Abstand zwischen Abstützelement 18 und Bearbeitungsfläche 12 zu erfassen. Auf diese Weise kann anschließend die Lage der Aufnahme 14 in Bezug auf die Bearbeitungsfläche 12 bestimmt werden und in Abhängigkeit von deren räumlicher Anordnung (siehe 4) eine Bearbeitung durchgeführt werden. Um der Nachgiebigkeit des zu bearbeitenden Werkstücks 11 gerecht zu werden, sollte nach dem Aufsetzen der Abstützelemente 18 auf dem Werkstück 11 abgewartet werden, bis sich das Werkstück 11 nicht weiter verformt.
  • Um also ein Werkstück zu bearbeiten, werden zunächst die mindestens drei an der beweglichen Aufnahme 14 angeordneten Abstützelemente 18 auf der Bearbeitungsfläche 12 angeordnet, wobei bevorzugt mindestens ein Abstützelement 18 auf dem Werkstück 11 angeordnet ist. Anschließend wird die Lage der Aufnahme 14 in Bezug auf die Bearbeitungsfläche 12 mittels der Erfassungseinrichtung 10 erfasst und das Werkstück 11 in Abhängigkeit der erfassten Lage der Aufnahme 14 mittels der beweglich an der Aufnahme 14 angeordneten Schneideinrichtung 16 bearbeitet.
  • 4 zeigt wie sich die Lage der Aufnahme 14 in Bezug auf das Werkstück 11 bei sich ändernder Werkstückdicke ändert. Dabei ist ein Werkstück 11 gezeigt, dass unterschiedliche Werkstückstärken an unterschiedlichen Orten aufweist. Der Unterschied der Werkstückstärke ist dabei mit Δz1, Δz2 und Δz3 bezeichnet. Werden nun die Abstützelemente 18 auf die mit Δz1, Δz2 und Δz3 bezeichneten Stellen gesetzt, wobei grundsätzlich auch beliebige andere Stellen möglich sind, so verändert sich deren Lage in Bezug auf die Bearbeitungsfläche 12. Die Erfassungseinrichtung 20 erfasst dies und die Schneideinrichtung 16 bearbeitet das Werkstück 11 so, dass die Lage der Schneidbahn 24 in Bezug auf die Bearbeitungsfläche immer konstant bleibt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Restwandstärke des Werkstücks 11 entlang der Schneidbahn 24 konstant bleibt. Es muss dabei nicht erwähnt werden, dass anstatt der in 4 gezeigten Schneidbahn 24 grundsätzlich jede gewünschte Schneidbahn mittels der beweglichen Schneideinrichtung 16 dargestellt werden kann.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10) zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks (11), welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend – ein auf einer Bearbeitungsfläche (12) angeordnetes Werkstück (11), – eine beweglich angeordnete Aufnahme (14), an der eine zur Bearbeitung des Werkstücks (11) ausgebildete, bewegliche Schneideinrichtung (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (14) mindestens drei Abstützelemente (18) zum Abstützen der Aufnahme (14) auf der Bearbeitungsfläche (12) aufweist, und derart ausgebildet ist, dass zumindest eines der drei Abstützelemente (18) auf der Bearbeitungsfläche (12) aufsetzbar ist, und mindestens eine Erfassungseinrichtung (20) zum Erfassen der Lage der Aufnahme (14) in Bezug auf die Bearbeitungsfläche. (12) vorgesehen ist, wobei die Schneideinrichtung (16) ausgebildet ist, um das Werkstück (11) in Abhängigkeit von der erfassten Lage der Aufnahme (14) zu bearbeiten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (20) mindestens ein Erfassungselement (21) aufweist, das bevorzugt an einem Abstützelement (18) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Erfassungselement (21) ausgebildet ist, die Lage eines zugeordneten Abstützelements (18) in Bezug auf die Bearbeitungsfläche (12) bevorzugt induktiv zu erfassen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsfläche (12) zumindest abschnittsweise gekrümmt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsfläche (12) an einem Schäumwerkzeug (12) zum Aufbringen eines Schaummaterials auf das Werkstück (11) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsfläche Fixiermittel zum Fixieren des Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsfläche aufweist, wobei die Fixiermittel des Werkstücks bevorzugt verwendend Unterdruck fixieren.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Schneideinrichtung (16) eine ein feststehendes Messer umfassende Schneideinrichtung ist, die insbesondere dazu ausgebildet ist ein Trennmittel in eine mittels der Schneideinrichtung (16) erzeugte Schwächung in dem Werkstück (11) einzubringen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (16) eine ein rotierendes Messer umfassende Schneideinrichtung oder eine Sonotrodenschneideinrichtung ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (16) zumindest innerhalb des von den Ausrichtelementen (18) beschriebenen Bereichs dreidimensional verfahrbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (16) auswechselbar und stattdessen eine Vermessungseinrichtung zum Vermessen der Oberflächenbeschaffenheit der Bearbeitungsfläche (12) in die Aufnahme (14) einsetzbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (14) an einem verfahrbaren Ausleger (24), insbesondere einem Roboterarm, anordenbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente (18) durch Andrücken auf der Bearbeitungsfläche (12) ausgerichtet werden und die Kraft, mit der die Abstützelemente (18) auf der Bearbeitungsfläche (12) angedrückt werden, einstellbar ist.
  13. Verfahren zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks (11), welches bevorzugt zumindest abschnittsweise aus natürlichem oder künstlichem Leder, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend die folgenden Schritte: – Aufsetzen von mindestens drei an einer beweglichen Aufnahme (14) angeordneten Abstützelementen (18) auf einer Bearbeitungsfläche (12), auf der ein Werkstück (11) angeordnet ist, – Erfassen der Lage der Aufnahme (14) in Bezug auf die Bearbeitungsfläche (12) mittels einer Erfassungseinrichtung (20), und – Bearbeiten des Werkstücks (11) in Abhängigkeit der erfassten Lage der Aufnahme (14) mittels einer an der Aufnahme (14) beweglich angeordneten Schneideinrichtung (16).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt des Aufsetzens zumindest ein Abstützelement (18) auf dem Werkstück (11) angeordnet ist.
  15. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 und/oder des Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14 zum Ausbilden einer Schwächungslinie für einen Airbag in einem Kraftfahrzeugteil.
DE200910054604 2009-12-14 2009-12-14 Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks Active DE102009054604B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910054604 DE102009054604B4 (de) 2009-12-14 2009-12-14 Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910054604 DE102009054604B4 (de) 2009-12-14 2009-12-14 Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009054604A1 DE102009054604A1 (de) 2011-06-16
DE102009054604B4 true DE102009054604B4 (de) 2012-09-20

Family

ID=43992632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910054604 Active DE102009054604B4 (de) 2009-12-14 2009-12-14 Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009054604B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3873707B1 (de) * 2018-10-29 2024-01-24 FRIMO Group GmbH Schneidvorrichtung und schneidverfahren

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9616503B2 (en) * 2014-09-10 2017-04-11 The Boeing Company Apparatuses and methods for processing a confined area of a workpiece
EP3463770B1 (de) * 2016-05-31 2021-04-14 Faurecia (China) Holding Co., Ltd. Ein kaltmessersystem und ein verfahren zum bilden einer kaltmesser-schwächungslinie
FR3053615B1 (fr) 2016-07-08 2018-07-27 Precise France Ensemble pour usinage d'une surface, comprenant un effecteur, destine a etre monte sur un bras de robot, et au moins un element d'appui de l'effecteur sur la surface et/ou sur l'outillage avec liaison rotule entre eux
US20190076932A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-14 Spirit Aerosystems, Inc. Apparatus and method for minimizing elongation in drilled holes
DE102021201395A1 (de) * 2021-02-15 2022-08-18 Frimo Group Gmbh Schneidvorrichtung sowie Verfahren

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537345A (en) * 1968-01-18 1970-11-03 Ppg Industries Inc Glass cutting apparatus
DE10055546A1 (de) * 2000-03-10 2001-09-27 Aradex Ag Airbag-Verkleidung mit Schwächungsstrukturen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung der Schwächungsstrukturen
DE20314281U1 (de) * 2003-01-15 2004-05-19 Heidel Gmbh & Co. Kg Werkzeug- U. Maschinenfabrikation Schneidwerkzeug zur in-process-Regelung der Restwandstärke bei der Airbagschwächung
DE19963863B4 (de) * 1999-12-30 2006-01-12 Tfd Teilefertigung Dresden Gmbh Bearbeitungsanlage für die spanende Bearbeitung von Freiformflächen an Werkstücken des Formen-, Gesenk-, Vorrichtungs- und Modellbaus
EP1621415A1 (de) * 2004-07-29 2006-02-01 Takata Corporation Herstellungsvorrichtung für eine Gassackabdeckung
DE102005021235A1 (de) * 2004-12-27 2006-07-13 Frimo-Heidel Viersen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen von natürlichem oder künstlichem Leder
DE102005025227A1 (de) * 2005-06-01 2006-12-07 Ludwig Schleicher Gmbh Maschinenbau, Industrie- Und Anlagenbau Einrichtung zum Bestimmen der Ritztiefe einer Ritzlinie in einem Flächenelement
DE102006034287B3 (de) * 2006-07-21 2008-02-28 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung zur Einbringung von Schwächungsschnitten in eine Folie oder Haut
DE102004030786B4 (de) * 2004-06-25 2008-04-17 Frimo Group Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Formteiles mit einer Trennlinie

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537345A (en) * 1968-01-18 1970-11-03 Ppg Industries Inc Glass cutting apparatus
DE19963863B4 (de) * 1999-12-30 2006-01-12 Tfd Teilefertigung Dresden Gmbh Bearbeitungsanlage für die spanende Bearbeitung von Freiformflächen an Werkstücken des Formen-, Gesenk-, Vorrichtungs- und Modellbaus
DE10055546A1 (de) * 2000-03-10 2001-09-27 Aradex Ag Airbag-Verkleidung mit Schwächungsstrukturen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung der Schwächungsstrukturen
DE20314281U1 (de) * 2003-01-15 2004-05-19 Heidel Gmbh & Co. Kg Werkzeug- U. Maschinenfabrikation Schneidwerkzeug zur in-process-Regelung der Restwandstärke bei der Airbagschwächung
DE102004030786B4 (de) * 2004-06-25 2008-04-17 Frimo Group Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Formteiles mit einer Trennlinie
EP1621415A1 (de) * 2004-07-29 2006-02-01 Takata Corporation Herstellungsvorrichtung für eine Gassackabdeckung
DE102005021235A1 (de) * 2004-12-27 2006-07-13 Frimo-Heidel Viersen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen von natürlichem oder künstlichem Leder
DE102005025227A1 (de) * 2005-06-01 2006-12-07 Ludwig Schleicher Gmbh Maschinenbau, Industrie- Und Anlagenbau Einrichtung zum Bestimmen der Ritztiefe einer Ritzlinie in einem Flächenelement
DE102006034287B3 (de) * 2006-07-21 2008-02-28 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung zur Einbringung von Schwächungsschnitten in eine Folie oder Haut

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3873707B1 (de) * 2018-10-29 2024-01-24 FRIMO Group GmbH Schneidvorrichtung und schneidverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009054604A1 (de) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009054604B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks
EP2046541B1 (de) Vorrichtung zur einbringung von schwaechungsschnitten in eine folie oder haut
DE2312362B2 (de) Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen
DE4344523C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen einer innenseitigen Schwächungslinie an einem hautartigen Abdeckelement für eine Kammer zur Aufnahme eines Airbags
DE102005008878A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fräswerkzeuges und ein zur Durchführung des Verfahrens bestimmter Bearbeitungskopf
DE102016218218A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden von wenigstens zwei Behälterteilen zu einem Behälter
DE10122312B4 (de) Konturschneidverfahren
DE102009045017A1 (de) Bearbeitungsvorrichtung und Bearbeitungsverfahren
EP2875887B1 (de) Eckverputzvorrichtung
DE102010000674A1 (de) Vorrichtung zum teilweisen Durchtrennen eines Werkstücks
EP1537970B1 (de) Verputzvorrichtung
DE102020109206B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Lederschicht für eine Airbackabdeckung mit einer partiellen Schwächung und Vorrichtung zum Herstellen einer Lederschicht für eine Airbackabdeckung mit einer partiellen Schwächung
EP3308944B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum thermoformen
DE102013202081B3 (de) Vorrichtung zum Einbringen von Schnitten in eine flächige Materialbahn, sowie Verfahren zum Steuern einer Schneidvorrichtung
DE102005062305A1 (de) Zuschneidetisch und Verfahren zum Schneiden von Profilabschnitten
EP2789434B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung plattenförmiger Werkstücke
EP3873707B1 (de) Schneidvorrichtung und schneidverfahren
DE4008149C2 (de)
EP2954963B1 (de) Fräser mit zweiphasiger Spanfläche
DE102013010666A1 (de) Bearbeitungsvorrichtung für die Bearbeitung von flächig ausgedehnten Werkstücken
DE112021000261B4 (de) Schneidwerkzeug, Schneidwerkzeughalter und Verfahren zum Schneiden eines zu schneidenden Materials
DE102004062374B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Bearbeiten von nichtmetallischen, nachgiebigen Werkstücken
DE102004006854A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zerspanen von Blechen
DE102004056967B4 (de) Vorrichtung zum Ausstanzen einer Elastomerfolie und Verfahren zur Herstellung von Prüfkörpern
DE10361301B4 (de) Verfahren zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung, insbesondere einer Laserbohrung, und Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20121221