DE102010042778B4 - Apparatus and method for producing a perforations having sheet metal part and laser cutting assembly - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (V) zur Herstellung eines Durchbrüche aufweisenden Blechformteils (3), umfassend ein Werkzeug (1) mit einer Kontaktfläche (2), deren Kontur zumindest abschnittsweise einer Sollkontur einer ersten Außenseite (A1) des Blechformteils (3) entspricht, wobei das Werkzeug (1) mehrere erste Ausnehmungen (4) in der Kontaktfläche (2) aufweist, in denen jeweils ein Laserschneidkopf (5) aufgenommen ist, und wobei eine Druckeinrichtung (6, 7, 8, 17) zum Zwingen des Blechformteils (3) in formschlüssige Anlage mit dem der Sollkontur entsprechenden Sollkonturabschnitt der Kontaktfläche (2) vorgesehen ist.Device (V) for producing a shaped sheet metal part (3) having openings, comprising a tool (1) with a contact surface (2), the contour of which corresponds at least in sections to a desired contour of a first outer side (A1) of the shaped sheet metal part (3), the tool ( 1) has several first recesses (4) in the contact surface (2), in each of which a laser cutting head (5) is received, and wherein a pressure device (6, 7, 8, 17) for forcing the shaped sheet metal part (3) into positive engagement with the desired contour section of the contact surface (2) corresponding to the desired contour.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Durchbrüche aufweisenden Blechformteils sowie eine Laserschneidanordnung.The invention relates to a device and a method for producing a perforations having sheet metal part and a laser cutting assembly.
Blechformteile werden beispielsweise zur Herstellung von Karosserien von Kraftfahrzeugen benötigt. Sie werden aus Blechbändern durch Schneiden und Umformen mittels Pressen hergestellt. Zum Aufbau eines Karosserierahmens werden Blechformteile verwendet, welche eine Dicke 0,5 mm oder mehr haben. Zur Erhöhung der Festigkeit solcher Blechformteile kommen zu deren Herstellung heutzutage gehärtete Bleche zum Einsatz.Sheet metal parts are needed for example for the production of bodies of motor vehicles. They are made from sheet metal strips by cutting and forming by pressing. To build a body frame sheet metal parts are used, which have a thickness of 0.5 mm or more. To increase the strength of such sheet metal parts come today for their production hardened sheets used.
Nach der Herstellung des Blechformteils ist es meist erforderlich, durch einen Außenbeschnitt eine gewünschte Umfangskontur herzustellen sowie Durchbrüche in das Blechformteil einzubringen. Nach dem Stand der Technik werden insbesondere Durchbrüche derzeit mittels Stanzwerkzeugen hergestellt. Insbesondere bei der Herstellung von Durchbrüchen in aus gehärtetem relativ dicker Blech hergestellten Blechformteilen verschleißen die Stanzwerkzeuge relativ schnell. Außerdem lassen sich mit dem bekannten Verfahren mitunter nicht die geforderten Fertigungstoleranzen einhalten.After the production of the sheet metal part, it is usually necessary to produce by external trimming a desired peripheral contour and introduce breakthroughs in the sheet metal part. According to the state of the art, in particular breakthroughs are currently produced by means of punching tools. In particular, in the manufacture of breakthroughs made in sheet metal parts made of hardened relatively thick sheet metal punching tools wear relatively quickly. In addition, it is sometimes not possible to comply with the required manufacturing tolerances using the known method.
Die
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren angegeben werden, welche eine schnelle, präzise und kostengünstige Herstellung von Durchbrüchen aufweisenden Blechformteilen ermöglichen.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a device and a method are to be specified, which enable a fast, precise and cost-effective production of perforations having sheet metal parts.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 und 17 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9, 11 bis 16 und 18 bis 25.This object is solved by the features of
Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Durchbrüchen in einem Blechformteil vorgeschlagen,
umfassend ein Werkzeug mit einer Kontaktfläche, deren Kontur zumindest abschnittsweise einer Sollkontur einer ersten Außenseite des Blechformteils entspricht,
wobei das Werkzeug mehrere erste Ausnehmungen in der Kontaktfläche aufweist, in denen jeweils ein Laserschneidkopf aufgenommen ist,
und wobei eine Druckeinrichtung zum Zwingen des Blechformteils in formschlüssige Anlage mit dem der Sollkontur entsprechenden Sollkonturabschnitt der Kontaktfläche vorgesehen ist.According to the invention, an apparatus for producing apertures in a sheet metal part is proposed,
comprising a tool having a contact surface whose contour corresponds at least in sections to a desired contour of a first outer side of the sheet metal part,
wherein the tool has a plurality of first recesses in the contact surface, in each of which a laser cutting head is accommodated,
and wherein a pressure device for forcing the sheet metal part is provided in positive engagement with the nominal contour corresponding contour contour portion of the contact surface.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Ungenauigkeiten bei der Herstellung von Durchbrüchen mitunter darauf zurückzuführen sind, dass eine Istkontur des umgeformten Blechs von seiner Sollkontur abweicht. Zur Herstellung der Durchbrüche wird das Blechformteil mittels einer Druckeinrichtung gegen ein Werkzeug gedrückt, dessen Kontur zumindest abschnittsweise der Sollkontur einer ersten Außenseite des Blechformteils entspricht. Damit nimmt das Blechformteil seine Sollkontur an. Anschließend werden dann mittels Laserschneidköpfen, welche in ersten Ausnehmungen einer Kontaktfläche des Werkzeugs aufgenommen sind, die Durchbrüche hergestellt. Die Herstellung der Durchbrüche mittels Laserschneidköpfen ist verschleißfrei. Damit lassen sich auch in gehärteten Blechen mit einer relativ großen Dicke mit hoher Präzision die Durchbrüche herstellen. Insgesamt kann mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ein Blechformteil mit Durchbrüchen hergestellt werden, welches auch strengen Toleranzvorgaben genügt.The invention is based on the finding that inaccuracies in the production of apertures are sometimes due to the fact that an actual contour of the formed sheet deviates from its nominal contour. To produce the apertures, the sheet metal part is pressed by means of a pressure device against a tool whose contour at least partially corresponds to the desired contour of a first outer side of the sheet metal part. Thus, the sheet metal part assumes its desired contour. Subsequently, the openings are produced by means of laser cutting heads, which are received in first recesses of a contact surface of the tool. The production of the openings by means of laser cutting heads is wear-free. This makes it possible to produce breakthroughs in hardened sheet metal with a relatively large thickness with high precision. Overall, a sheet metal part can be made with breakthroughs with the proposed device, which also meets strict tolerance specifications.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Druckeinrichtung ein Gegenwerkzeug, dessen weitere Kontur zumindest abschnittsweise einer weiteren Sollkontur einer der ersten Außenseite gegenüberliegenden zweiten Außenseite des Blechformteils entspricht. Damit kann das Blechformteil zwischen dem Werkzeug und dem Gegenwerkzeug eingeklemmt und exakt auf die Sollkontur verformt werden. Das ermöglicht ein besonders lagetreues und exaktes Einbringen der Durchbrüche in das Blechformteil. Das Vorsehen eines Gegenwerkzeugs ermöglicht ein einfaches Positionieren des Blechformteils relativ zum Werkzeug. Das Gegenwerkzeug kann z. B. nach Art einer Formhalbschale gestaltet sein. In diesem Fall muss das Blechformteil lediglich in die Formhalbschale eingelegt werden. Anschließend kann die Formhalbschale mit dem darin im Wesentlichen formschlüssig aufgenommenen Blechformteil so gegen das Werkzeug gedrückt werden, dass das Blechformteil exakt seine Sollkontur annimmt.According to an advantageous embodiment, the pressure device comprises a counter-tool whose further contour corresponds at least in sections to a further desired contour of a second outer side of the sheet-metal shaped part opposite the first outer side. Thus, the sheet metal part can be clamped between the tool and the counter tool and deformed exactly to the desired contour. This allows a particularly positional and accurate introduction of the breakthroughs in the sheet metal part. The provision of a counter tool allows easy positioning of the sheet metal part relative to the tool. The counter tool can z. B. be designed in the manner of a mold half shell. In this case, the sheet metal part must be inserted only in the mold half shell. Subsequently, the mold half-shell can be pressed against the tool with the substantially form-fitting recorded sheet metal part so that the sheet metal part exactly assumes its desired contour.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest einer der Laserschneidköpfe an einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Laserschneidkopfs in einer im Wesentlichen parallel zu einer den Durchbruch überspannenden Ebene vorgesehen. Die den Durchbruch überspannende Ebene verläuft im Wesentlichen senkrecht zu dem mit dem Laserschneidkopf erzeugten Laserstrahl. Der Laserschneidkopf kann beispielsweise mit einer kreuztischartigen Bewegungseinrichtung parallel zu dieser Ebene bewegt werden. Damit ist es möglich, Durchbrüche einer vorgegebenen Geometrie oder auch mehrere nebeneinander angeordnete Durchbrüche mit einem einzigen Laserschneidkopf herzustellen. According to a further advantageous embodiment, at least one of the laser cutting heads is provided on a moving device for moving the laser cutting head in a plane substantially parallel to a plane spanning the aperture. The breakthrough plane extends substantially perpendicular to the laser beam generated by the laser cutting head. The laser cutting head can be moved, for example, with a cross-table-like movement device parallel to this plane. This makes it possible to produce breakthroughs of a given geometry or even several juxtaposed apertures with a single laser cutting head.
Vorteilhafterweise weist das Gegenwerkzeug gegenüberliegend jedes Laserschneidkopfs eine zweite Ausnehmung zum Abführen eines Blechausschnitts auf. Die zweite Ausnehmung ist dabei zweckmäßigerweise so im Gegenwerkzeug angeordnet, dass der ausgeschnittene Blechausschnitt der Schwerkraft folgend durch die zweite Ausnehmung hindurch fällt. Der zweiten Ausnehmung kann in Fallrichtung ein Trichter nachgeordnet sein. Der Trichter ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass er die Blechausschnitte einem Auffangbehälter zuführt. Vorteilhafterweise ist der Trichter lichtdicht mit dem Gegenwerkzeug und dem Auffangbehälter verbunden, so dass keine Laserstrahlen aus der Vorrichtung austreten können. D. h. es ist also bei der lichtdichten Ausgestaltung der Vorrichtung nicht erforderlich, diese in einer lichtdichten Kabine unterzubringen.Advantageously, the counter tool opposite each laser cutting head on a second recess for discharging a sheet metal cutout. The second recess is expediently arranged in the counter-tool such that the cut-out sheet-metal section, following gravity, falls through the second recess. The second recess may be arranged downstream of a funnel in the direction of fall. The funnel is expediently designed such that it supplies the sheet metal cutouts to a collecting container. Advantageously, the funnel is light-tightly connected to the counter tool and the collecting container, so that no laser beams can escape from the device. Ie. It is therefore not necessary in the light-tight embodiment of the device to accommodate them in a light-tight cabin.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind das Werkzeug und das Gegenwerkzeug gegeneinander bewegbar an einer Presse angebracht. Zweckmäßigerweise ist das Werkzeug an einem feststehenden oberen Querhaupt der Presse und das Gegenwerkzeug an einem bewegbaren unteren Querhaupt angebracht. Zur Herstellung der Durchbrüche kann somit das Blechformteil einfach in oder auf das Gegenwerkzeug gelegt und sodann das Gegenwerkzeug durch Bewegen des unteren Querhaupts gegen das obere Querhaupt bewegt werden. Damit ist es auf einfache Weise möglich, das Blechformteil zwischen das Werkzeug und das Gegenwerkzeug in seine Sollkontur zu zwingen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird insbesondere beim Klemmen des Blechformteils zwischen dem Werkzeug und dem Gegenwerkzeug eine Kraft/Weg-Messung durchgeführt. Aus dem Verlauf einer dabei aufgezeichneten Kraft/Weg-Kurve kann einfach und schnell, insbesondere auch automatisiert, erkannt werden, ob das Blechformteil korrekt zwischen dem Werkzeug und dem Gegenwerkzeug eingeklemmt ist oder ob es beispielsweise eine unzulässige Verformung oder eine durch eine unzulässige Verbiegung hervorgerufene Aufdopplung oder dgl. aufweist. Sofern beim Schließen des Werkzeugs sowie des Gegenwerkzeugs eine von einem vorgegebenen Verlauf abweichende Kraft/Weg-Kurve aufgezeichnet wird, kann das betreffende Blechformteil in einem späteren Verfahrensschritt ausgesondert werden.According to a particularly advantageous embodiment, the tool and the counter tool are mutually movably mounted on a press. Conveniently, the tool is attached to a fixed upper crosshead of the press and the counter tool to a movable lower crosshead. For the preparation of the apertures thus the sheet metal part can be simply placed in or on the counter tool and then the counter tool can be moved by moving the lower crosshead against the upper crosshead. This makes it possible in a simple manner, to force the sheet metal part between the tool and the counter tool in its nominal contour. According to a further advantageous embodiment, in particular when clamping the sheet metal part between the tool and the counter tool a force / displacement measurement is performed. From the course of a recorded force / displacement curve can be easily and quickly, in particular also automated, be detected whether the sheet metal part is clamped correctly between the tool and the counter tool or if it is, for example, an impermissible deformation or caused by an inadmissible bending doubling or the like. If, when closing the tool and the counter tool a deviating from a predetermined course force / displacement curve is recorded, the sheet metal part in question can be discarded in a later step.
Bei der vorgeschlagenen Verwendung einer Presse weist das untere Querhaupt zumindest eine der zweiten Ausnehmung in Fallrichtung nachgeordnete dritte Ausnehmung zum Abführen des Blechausschnitts auf. Der vorgenannte Trichter ist bei dieser Ausgestaltung in Fallrichtung dem unteren Querhaupt nachgeordnet.In the proposed use of a press, the lower crosshead on at least one of the second recess in the direction of fall downstream third recess for discharging the sheet metal section. The aforementioned funnel is arranged downstream of the lower crosshead in this embodiment in the direction of fall.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrerer Laserschneidköpfe jeweils mittels erster Strahlleiter mit einer mit einer Laserstrahlquelle verbundenen Laserstrahlweiche verbunden. Damit ist es möglich, die mit der Laserstrahlweiche verbundenen Laserschneidköpfe nacheinander mittels einer einzigen Laserstrahlquelle zu betreiben. Damit kann der Herstellungsaufwand für die Vorrichtung gering gehalten werden. Beispielsweise können drei, vier, fünf oder sechs Laserschneidköpfe mit einer Laserstrahlweiche verbunden sein.According to a further particularly advantageous embodiment, a plurality of laser cutting heads are each connected by means of a first beam conductor to a laser beam splitter connected to a laser beam source. This makes it possible to operate the laser cutting heads connected to the laser beam splitter successively by means of a single laser beam source. Thus, the manufacturing cost of the device can be kept low. For example, three, four, five or six laser cutting heads may be connected to a laser beam splitter.
Bei den Durchbrüchen kann es sich vorteilhafterweise z. T. um sogenannte ”Referenzlöcher” handeln, welche einer genauen Positionierung des Blechformteils bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten dienen. Wegen der mit der vorgeschlagenen Vorrichtung erzielbaren hohen Genauigkeit der Position der Durchbrüche kann damit das Blechformteil bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten unter Verwendung dieser Referenzlöcher besonders genau positioniert werden. Das ermöglicht insgesamt eine besonders exakte Gestaltung des Blechformteils.In the breakthroughs, it may be advantageous z. T. act to so-called "reference holes", which are used for precise positioning of the sheet metal part in subsequent processing steps. Because of the achievable with the proposed device high accuracy of the position of the apertures so that the sheet metal part can be positioned particularly accurately in subsequent processing steps using these reference holes. This allows a total of a particularly accurate design of the sheet metal part.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung wird eine Laserschneidanordnung zur Herstellung eines Außenkonturschnitts und/oder eines Ausschnitts in einem Blechformteil vorgeschlagen, umfassend
eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
mindestens eine Laserschneidstation mit einem ersten Roboter, eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Blechformteils und mehreren der Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Laserschneideinheiten.According to another aspect of the invention, a laser cutting arrangement for producing an outer contour section and / or a cutout in a sheet metal part is proposed, comprising
a device according to the invention and
at least one laser cutting station with a first robot, a receiving device for receiving the sheet metal part and a plurality of the receiving device associated laser cutting units.
Der erste Roboter ermöglicht ein Aufnehmen des mit den Durchbrüchen versehenen Blechformteils sowie dessen Aufsetzen auf die Aufnahmeeinrichtung. Mit den Laserschneideinheiten ist es möglich, auf der Aufnahmeeinrichtung aufgenommene Blechformteile mit Schnitten zu versehen. Mit solchen Schnitten kann eine Außenkontur des Blechformteils und/oder zumindest ein weiterer Ausschnitt bzw. Durchbruch im Blechformteil hergestellt werden. Jede der Laserschneideinheiten umfasst zumindest einen weiteren Laserschneidkopf, welcher beispielsweise an einer kartesischen Bewegungseinrichtung aufgenommen ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass jeder der weiteren Laserschneidköpfe jeweils an einem mehrachsigen Roboterarm aufgenommen ist.The first robot makes it possible to pick up the sheet-metal shaped part provided with the apertures and place it on the receiving device. With the laser cutting units, it is possible to provide on the receiving device recorded sheet metal parts with cuts. With such cuts, an outer contour of the sheet metal part and / or at least one further cut or breakthrough in the sheet metal part can be produced. Each of the laser cutting units comprises at least one further laser cutting head, which is accommodated, for example, on a Cartesian movement device. Of course it is also possible that each of the other laser cutting heads is each recorded on a multi-axis robotic arm.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinrichtung zumindest einen, vorzugsweise mehrere Zentrierdorne, zum Eingriff in einen oder mehrere dazu korrespondierende Durchbrüche auf. Damit kann auf einfache Weise das Blechformteil besonders exakt auf der Aufnahmeeinrichtung positioniert werden. Vorteilhafterweise sind zwei Zentrierdorne und mehrere definierte Referenzflächen vorgesehen, gegen die das Bauteil gedrückt wird.According to a further advantageous embodiment, the receiving device has at least one, preferably a plurality of centering mandrels for engaging in one or more openings corresponding thereto. This can be positioned particularly accurately on the receiving device in a simple manner, the sheet metal part. Advantageously, two centering mandrels and a plurality of defined reference surfaces are provided, against which the component is pressed.
Ferner kann die Aufnahmeeinrichtung eine Einrichtung zum Zwingen des Blechformteils in eine durch die Aufnahmeeinrichtung vorgegebene Aufnahmeposition aufweisen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Saugeinrichtung handeln, mit welcher das Blechformteil auf die Zentrierdorne gezogen oder gegen an den Zentrierdornen vorgesehene Absätze gezwungen wird. Anstelle von Saugvorrichtungen können selbstverständlich auch andere geeignete Vorrichtungen, beispielsweise magnetisch betriebene Vorrichtungen, zum Zwingen des Blechformteils in die vorgegebene Aufnahmeposition verwendet werden.Furthermore, the receiving device may have a device for forcing the sheet-metal shaped part into a receiving position predetermined by the receiving device. It may be, for example, a suction device, with which the sheet metal part is pulled onto the centering mandrels or forced against provided on the Zentrierdornen paragraphs. Of course, other suitable devices, such as magnetically operated devices, may be used to force the sheet metal part into the predetermined receiving position instead of suction devices.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eine der Laserschneideinheiten über einen zweiten Strahlleiter mit der Laserstrahlweiche verbunden. D. h. die Laserschneidköpfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zumindest eine der Laserschneideinheiten der Laserschneidstation können also mit derselben Laserstrahlquelle betrieben werden.According to a further particularly advantageous embodiment, at least one of the laser cutting units is connected to the laser beam splitter via a second beam conductor. Ie. The laser cutting heads of the device according to the invention and at least one of the laser cutting units of the laser cutting station can therefore be operated with the same laser beam source.
Es kann eine Laserstrahlsteuerung zur Steuerung der Laserstrahlweiche vorgesehen sein, derart, dass die Laserschneideinheit und die Laserschneidköpfe sequentiell betreibbar sind. Die Steuerung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass während eines Be- oder Entladens der Aufnahmeeinrichtung nacheinander die Laserschneidköpfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung der Durchbrüche nacheinander betrieben werden. Während des Be- und Entladens der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Laserstrahlweiche so gesteuert werden, dass dann ein auf der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenes Blechformteil mit den Laserschneideinheiten bearbeitet wird. Das ermöglicht eine besonders effektive Nutzung der Laserstrahlquelle. Zweckmäßigerweise sind in diesem Zusammenhang zwei Laserstrahlquellen mit jeweils einer Laserstrahlweiche vorgesehen. Dabei kann jede Laserstrahlweiche jeweils mit einer der Laserstrahleinheiten und im Übrigen mit den Laserschneidköpfen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden sein. Eine solche Anordnung ermöglicht eine besonders rasche und effiziente Herstellung von Durchbrüchen, Ausschnitten und Außenkonturschnitten an Blechformteilen.There may be provided a laser beam controller for controlling the laser beam splitter, such that the laser cutting unit and the laser cutting heads are sequentially operable. The controller can be designed, for example, so that during a loading or unloading of the receiving device successively the laser cutting heads of the device according to the invention for the production of the openings are operated sequentially. During the loading and unloading of the device according to the invention, the laser beam deflector can be controlled so that then a recorded on the receiving device sheet metal part is processed with the laser cutting units. This allows a particularly effective use of the laser beam source. Appropriately, two laser beam sources, each with a laser beam splitter are provided in this context. In this case, each laser beam splitter can each be connected to one of the laser beam units and, moreover, to the laser cutting heads of the device according to the invention. Such an arrangement allows a particularly rapid and efficient production of apertures, cutouts and outer contour cuts on sheet metal parts.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Laserschneidanordnung eine Steuerung zum synchronen Betreiben der Laserschneideinheiten. D. h. das auf der Aufnahmeeinrichtung aufgenommene Blechformteil kann also gleichzeitig mit zumindest zwei Laserschneideinheiten bearbeitet werden. Das erhöht weiter die Herstellungsgeschwindigkeit des Blechformteils.According to a further advantageous embodiment, the laser cutting arrangement comprises a controller for the synchronous operation of the laser cutting units. Ie. The sheet-metal shaped part received on the receiving device can thus be processed simultaneously with at least two laser cutting units. This further increases the production speed of the sheet metal part.
Des Weiteren kann vorteilhafterweise ein zweiter Roboter zum Abführen der bearbeiteten Blechformteile von der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen sein. Mit dem zweiten Roboter können die Blechformteile in einem Behälter oder auf einem Förderband oder dgl. abgelegt werden.Furthermore, a second robot can advantageously be provided for discharging the processed sheet-metal shaped parts from the receiving device. With the second robot, the sheet metal parts can be stored in a container or on a conveyor belt or the like.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein verfahren zum Herstellen von Durchbrüchen in einem Blechformteil mit folgenden Schritten vorgesehen:
Herstellen des Blechformteils durch Umformen eines Blechs,
Bereitstellen eines Werkzeugs mit einer Kontaktfläche, deren Kontur zumindest abschnittsweise einer Sollkontur einer ersten Außenseite des Blechformteils entspricht, wobei das Werkzeug mehrere erste Ausnehmungen in der Kontaktfläche aufweist, in denen jeweils ein Laserschneidkopf aufgenommen ist, Zwingen des Blechformteils in formschlüssige Anlage mit dem der Sollkontur entsprechenden Sollkonturabschnitt der Kontaktfläche, und
Herstellen der Durchbrüche mittels der Laserschneidköpfe.According to another aspect of the invention, a method for producing apertures in a sheet metal part is provided with the following steps:
Producing the sheet metal part by forming a sheet,
Providing a tool having a contact surface whose contour corresponds at least in sections to a desired contour of a first outer side of the sheet metal part, wherein the tool has a plurality of first recesses in the contact surface, in each of which a laser cutting head is received, forcing the sheet metal part in positive engagement with the target contour corresponding Target contour section of the contact surface, and
Making the breakthroughs using the laser cutting heads.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Blechformteil in oder auf ein Gegenwerkzeug gelegt, dessen weitere Kontur zumindest abschnittsweise einer weiteren Sollkontur einer der ersten Außenseite gegenüberliegenden zweiten Außenseite des Blechformteils entspricht. Das Blechformteil wird mittels des Gegenwerkzeugs gegen das Werkzeug gezwungen. Dabei kann das Gegenwerkzeug auf einem bewegbaren unteren Querhaupt und das Werkzeug an einem feststehenden oberen Querhaupt einer Presse angebracht sein. Das am Gegenwerkzeug aufgenommene Blechformteil kann durch Bewegen des unteren Querhaupts gegen das am oberen Querhaupt angebrachte Werkzeug gezwungen werden. Das ermöglicht eine einfache und automatisierte Durchführung des Verfahrens. Zum Beladen des Gegenwerkzeugs kann beispielsweise ein dritter Roboter vorgesehen sein.According to a further advantageous embodiment, the sheet metal part is placed in or on a counter tool whose further contour at least partially corresponds to a further desired contour of the first outer side opposite the second outer side of the sheet metal part. The sheet metal part is forced by means of the counter tool against the tool. In this case, the counter tool can be mounted on a movable lower crosshead and the tool on a fixed upper crosshead of a press. The formed on the counter tool sheet metal part can be forced by moving the lower crosshead against the mounted on the upper crosshead tool. This allows a simple and automated implementation of the method. For example, a third robot can be provided for loading the counter tool.
Bei der Herstellung der Durchbrüche gebildete Blechausschnitte können durch im Gegenwerkzeug vorgesehene zweite Ausnehmungen abgeführt werden. Ein solches Abführen der Blechausschnitte kann gravitativ erfolgen. Es kann auch durch einen Luftstrom unterstützt werden. Zweckmäßigerweise werden die Blechausschnitte durch zumindest einen den zweiten Ausnehmungen in Fallrichtung nachgeordneten Trichter abgeführt. Falls das Gegenwerkzeug auf einem unteren Querhaupt aufgenommen ist, kann dieses zumindest eine den zweiten Ausnehmungen nachgeordnete dritte Ausnehmung aufweisen, welcher der Trichter nachgeordnet ist.Sheet metal cutouts formed in the production of the apertures can be removed by second recesses provided in the counter-tool. Such removal of the sheet metal cutouts can be gravitational. It can also be supported by an airflow. Advantageously, the sheet metal cutouts are removed by at least one funnel arranged downstream of the second cutouts in the direction of fall. If the counter-tool is received on a lower crosshead, this can have at least one third recess arranged downstream of the second recesses, downstream of which the funnel is arranged.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Blechformteil auf eine Aufnahmeeinrichtung gesetzt, derart, dass zumindest ein sich von der Aufnahmeeinrichtung erstreckender Zentrierdorn einen dazu korrespondierenden Durchbruch durchgreift. Vorteilhafterweise sind zumindest zwei Zentrierdorne vorgesehen, welche zwei dazu korrespondierende Durchbrüche durchgreifen. – Nach dem Aufsetzen des Blechformteils auf den zumindest einen Zentrierdorn kann es zusätzlich gegen an der Aufnahmevorrichtung vorgesehene Referenzflächen gezwungen werden. Damit wird sichergestellt, dass sich das Blechformteil verzugsfrei in einer korrekten Bearbeitungsposition befindet.According to a further advantageous embodiment, the sheet metal part is placed on a receiving device, such that at least one extending from the receiving device centering pin engages through a corresponding breakthrough. Advantageously, at least two centering pins are provided, which pass through two corresponding openings. - After placing the sheet metal part on the at least one centering mandrel, it can be additionally forced against against the receiving device provided reference surfaces. This ensures that the sheet metal part is distortion-free in a correct machining position.
Am Blechformteil kann sodann ein Außenkonturschnitt und/oder ein Ausschnitt mittels zumindest zweier synchron betriebener Laserschneideinheiten hergestellt werden. Das bearbeitete Blechformteil kann schließlich mit einem zweiten Roboter aufgenommen und von der Aufnahmeeinrichtung abgeführt werden.An outer contour cut and / or a cutout can then be produced on the sheet metal part by means of at least two synchronously operated laser cutting units. The processed sheet metal part can finally be taken up with a second robot and removed from the receiving device.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Bei der in den
Jeder Laserschneidkopf
Anschließend werden die Laserschneidköpfe
Die
Bei der in den
Bei der in
Wie aus
Die
Die Funktion der Laserschneidanordnung ist Folgende: Mittels des Förderbands
Wie insbesondere aus der
Während des Be- und Entladens des Blechformteils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WerkzeugTool
- 22
- Kontaktflächecontact area
- 33
- BlechformteilSheet metal part
- 44
- erste Ausnehmungfirst recess
- 55
- LaserschneidkopfLaser cutting head
- 66
- oberes Querhauptupper crosshead
- 77
- PressePress
- 88th
- unteres Querhauptlower crosshead
- 99
- Gegenwerkzeugcounter-tool
- 1010
- weitere Kontaktflächefurther contact surface
- 1111
- zweite Ausnehmungsecond recess
- 1212
- Trichterfunnel
- 1313
- erster Strahlleiterfirst beam conductor
- 1414
- erste Laserstrahlweichefirst laser beam splitter
- 14a14a
- zweite Laserstrahlweichesecond laser beam splitter
- 14b14b
- dritte Laserstrahlweichethird laser beam switch
- 1515
- zweiter Strahlleitersecond beam conductor
- 1616
- erste Laserstrahlquellefirst laser beam source
- 16a16a
- zweite Laserstrahlquellesecond laser beam source
- 16b16b
- dritte Laserstrahlquellethird laser beam source
- 1717
- Spanneinrichtungtensioning device
- 1818
- erste Bewegungseinrichtungfirst movement device
- 1919
- Halterholder
- 2020
- Exzentereccentric
- 2121
- Schienerail
- 21a21a
- Führungsbolzenguide pins
- 2222
- Stellmotorservomotor
- 2323
- Schleuselock
- 2424
- Kabinenwandcabin wall
- 2525
- erster Roboterfirst robot
- 2626
- zweiter Robotersecond robot
- 2727
- Aufnahmeeinrichtungrecording device
- 2828
- weitere Schleuseanother lock
- 28a28a
- Behältercontainer
- 2929
- dritter Roboterthird robot
- 3030
- Förderbandconveyor belt
- 3131
- dritter Strahlleiterthird beam conductor
- A1A1
- erste Außenseitefirst outside
- A2A2
- zweite Außenseitesecond outside
- LL
- LaserschneidstationLaser cutting station
- L1L1
- erste Laserschneideinheitfirst laser cutting unit
- L2L2
- zweite Laserschneideinheitsecond laser cutting unit
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