DE102010044354A1 - Bearing thorn for positioning on a workpiece support for the reception of a tubular workpiece, comprises a base body that has a groove extending itself in the base body at an end of a point- or flat support - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Auflagedorn sowie ein Verfahren zur Positionierung des Auflagedornes auf einer Werkstückauflage zur Aufnahme eines tafelförmigen Werkstückes in einer Bearbeitungsanlage, insbesondere Laserbearbeitungsanlage.The invention relates to a support mandrel and a method for positioning the support mandrel on a workpiece support for receiving a tabular workpiece in a processing plant, in particular laser processing plant.
Aus der
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Auflagedorn sowie ein Verfahren zur Positionierung der Auflagedorne auf der Werkstückauflage zur Aufnahme des tafelförmigen Werkstückes zu schaffen, wodurch ein gezieltes Abstützen des Werkstückes ermöglicht ist, ohne dass eine Punkt- oder flächenförmige Auflage des Auflagedornes unterhalb eines Schneidspaltes im Werkstück liegt.The invention is therefore an object of the invention to provide a support mandrel and a method for positioning the support pins on the workpiece support for receiving the tabular workpiece, whereby a targeted support of the workpiece is possible without a point or sheet-like support of the support mandrel below a cutting gap lies in the workpiece.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Auflagedorn gelöst, bei dem die Punkt- oder flächenförmige Auflage außerhalb einer Längsmittelachse der Vertiefung oder einer Längsmittelachse des Grundkörpers liegt. Dadurch kann ein sogenannter exzentrischer Auflagedorn geschaffen werden, der in Abhängigkeit seiner Ausrichtung zum Auflageelement mit seiner Punkt- oder flächenförmigen Auflage zumindest in zwei verschiedenen Positionen zur Aufnahmeposition des Auflagedorns auf dem Auflageelement angeordnet werden kann. Dies ermöglicht beispielsweise, dass die Punkt- oder flächenförmige Auflage des Auflagedornes in einer ersten Ausrichtposition auf der einen Seite benachbart oder außerhalb seiner Aufnahmeposition zum Auflageelement und nach der Drehung um seine Längsachse, beispielsweise um 180°, auf der anderen Seite benachbart oder außerhalb seiner Aufnahmeposition zum Auflageelement vorgesehen ist. Somit kann durch die Ausrichtung des Auflagedornes die Punkt- oder flächenförmigen Auflage in zwei verschiedenen Bereichen das Werkstück abstützen. Sofern der Auflagedorn in einer ersten Ausrichtposition auf dem Auflageelement angeordnet ist und die Schneidgeometrie für den nachfolgenden Herstellungsprozess den Verlauf des Schneidspaltes unmittelbar über die Punkt- oder flächenförmige Auflage vorsieht, kann der Auflagedorn aus seiner ersten Ausrichtposition entnommen und in die zweite Ausrichtposition übergeführt sowie auf dem Auflageelement aufgesetzt werden. Durch die exzentrische Anordnung der Punkt- oder flächenförmigen Auflage zur Vertiefung im Grundkörper des Auflagedornes wird dadurch die Punkt- oder flächenförmige Auflage außerhalb des Schneidspaltes positioniert. Dadurch wird ein unmittelbares Überfahren der Punkt- oder flächenförmigen Auflage durch den Schneidstrahl verhindert, wodurch eine verlängerte Lebensdauer der Auflagedorne erzielt wird. Gleichzeitig werden die Reflexionen oder Anschweißungen auf der Unterseite des Werkstückes verhindert oder verringert. Dadurch kann die Kantenqualität zur Herstellung eines Gutteiles verbessert werden.This object is achieved by a support mandrel in which the point or sheet-like support is outside a longitudinal center axis of the recess or a longitudinal center axis of the body. As a result, a so-called eccentric support pin can be created, which can be arranged depending on its orientation to the support element with its point or sheet-like support at least in two different positions to the receiving position of the support mandrel on the support element. This allows, for example, that the point or sheet-like support of the support mandrel in a first alignment position adjacent to one side or outside its receiving position to the support element and after rotation about its longitudinal axis, for example by 180 °, on the other side or outside its receiving position is provided to the support element. Thus, the orientation of the support mandrel, the point or sheet-like support in two different areas support the workpiece. If the bearing mandrel is arranged in a first alignment position on the support element and the cutting geometry for the subsequent manufacturing process provides the course of the cutting gap directly over the dot or sheet-like support, the support mandrel can be removed from its first alignment position and transferred to the second alignment position and on the Support element to be placed. Due to the eccentric arrangement of the dot or sheet-like support for recess in the main body of the support mandrel thereby the point or sheet-like support is positioned outside of the cutting gap. As a result, an immediate driving over the point or sheet-like support is prevented by the cutting jet, whereby an extended life of the support pins is achieved. At the same time, the reflections or welds on the underside of the workpiece are prevented or reduced. As a result, the edge quality for producing a good part can be improved.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind in dem Grundkörper zwei sich kreuzende Vertiefungen vorgesehen, und die Punkt- oder flächenförmige Auflage liegt außerhalb der gemeinsamen Längsmittelachse der sich kreuzenden Vertiefungen. Die gemeinsame Längsmittelachse der sich kreuzenden Vertiefungen liegt im Kreuzungspunkt der Vertiefungen. Die Punkt- oder flächenförmige Auflage zur Aufnahme und Abstützung des Werkstückes liegt benachbart beziehungsweise exzentrisch zu dieser gemeinsamen Längsmittelachse. Durch diese Ausgestaltung wird ein Auflagedorn bezüglich seiner Punkt- oder flächenförmigen Auflage in vier verschiedenen Positionen zur Aufnahmeposition am Auflageelement ausgerichtet. Durch ein jeweiliges Verdrehen um 90° kann eine andere Position der Punkt- oder flächenförmigen Auflage des Auflagedornes zum Werkstück eingenommen werden. Des Weiteren können in dem Grundkörper mehrere sich kreuzende Vertiefungen vorgesehen sein. Entsprechend der Anzahl der sich kreuzenden Vertiefungen kann die Anzahl der Ausrichtpositionen erhöht werden.According to a preferred embodiment of the invention, two intersecting recesses are provided in the base body, and the point or sheet-like support is outside the common longitudinal center axis of the intersecting recesses. The common longitudinal central axis of the intersecting depressions lies in the crossing point of the depressions. The point or sheet-like support for receiving and supporting the workpiece is adjacent or eccentric to this common longitudinal central axis. By this configuration, a support mandrel with respect to its point or sheet-like support in four different positions aligned to the receiving position on the support element. By a respective rotation by 90 °, a different position of the dot or sheet-like support of the support mandrel can be taken to the workpiece. Furthermore, a plurality of intersecting depressions may be provided in the base body. According to the number of intersecting recesses, the number of alignment positions can be increased.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Auflagedornes ist vorgesehen, dass die Längsmittelachse der Vertiefung oder der Vertiefungen die Längsachse des Grundkörpers bildet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei einem rotationssymmetrischen Körper vorgesehen, so dass in kostengünstiger Weise zylindrische Auflagedorne, insbesondere als Drehteil, hergestellt werden können. Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, bei der die Vertiefung mittig zum Auflagedorn ausgebildet und die Punkt- oder flächenförmige Auflage außermittig des Grundkörpers des Auflagedornes angeordnet ist, kann alternativ vorgesehen sein, dass die Punkt- oder flächenförmige Auflage mittig zum Grundkörper des Auflagedornes positioniert ist und die Vertiefung oder Vertiefungen außermittig im Grundkörper eingebracht sind.According to a preferred embodiment of the support mandrel is provided that the longitudinal center axis of the recess or the depressions forms the longitudinal axis of the base body. This embodiment is provided in particular in a rotationally symmetrical body, so that in a cost-effective manner cylindrical bearing pins, in particular as a rotating part, can be produced. As an alternative to the above-described embodiment, in which the recess is formed centrally to the support mandrel and the dot or sheet-like support is arranged eccentrically of the main body of the support mandrel, may alternatively be provided that the point or sheet-like support is positioned centrally to the main body of the support mandrel and the depression or depressions are introduced eccentrically in the base body.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Auflagedornes sieht vor, dass eine erste Vertiefung sich von der Stirnseite des Grundkörpers aus tiefer in den Grundkörper erstreckt als eine zweite oder weitere Vertiefung, welche die erste Vertiefung kreuzt. Dadurch ist der Auflagedorn bezüglich seiner Auflagehöhe unterschiedlich einstellbar. Somit kann die Punkt- oder flächenförmige Auflage beim Aufsetzen des Auflagedornes mit der ersten Vertiefung in die Aufnahmeposition am Auflageelement tiefer als beim Aufsetzen mit der zweiten oder weiteren Vertiefung angeordnet werden. Diese Anordnung ermöglicht die Positionierung des Auflagedornes in einer Aufnahmeposition und in einer vertieften Nicht-Aufnahmeposition. Dabei kann der Kreuzungspunkt der Auflageelemente vor Beschädigungen oder Ablagerungen geschützt werden. Des Weiteren ermöglicht diese Ausgestaltung beispielsweise einen Niveauausgleich bei der Bearbeitung von unterschiedlichen Materialdicken, so dass das Werkstück auf einer gleichbleibenden Bearbeitungshöhe auf der Werkstückauflage aufliegt. Alternativ können die eingebrachten Vertiefungen auch derart voneinander abweichen, dass nach dem Schneiden des Werkstücks ein Gutteil eine gesicherte Aufnahme unterhalb des Restteils einnimmt, da vorbestimmte Punkt- oder flächenförmige Auflagen der Auflagedorne für das Gutteil unterhalb denjenigen für das Restteil liegen.A further preferred embodiment of the support mandrel provides that a first depression extends from the end face of the base body deeper into the base body than a second or further depression which intersects the first depression. As a result, the support mandrel is differently adjustable with respect to its support height. Thus, the point or sheet-like support can be placed when placing the support mandrel with the first recess in the receiving position on the support element deeper than when placed with the second or further recess. This arrangement allows positioning of the support mandrel in a pickup position and in a recessed non-pickup position. The crossing point of the support elements can be protected from damage or deposits. Furthermore, this embodiment allows, for example, a level compensation in the processing of different material thicknesses, so that the workpiece rests on a constant machining height on the workpiece support. Alternatively, the recesses introduced can also deviate from one another in such a way that, after the workpiece has been cut, a good part assumes a secured receptacle below the residual part, since predetermined point or area-like supports of the abutment mandrels for the good part are below those for the remaining part.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht ausgehend vom der Punkt- oder flächenförmigen Auflage des Auflagedornes sich in Richtung auf die gegenüberliegende Stirnseite des Grundkörpers eine kegelförmig sich erstreckende Auflagefläche vor, wobei vorzugsweise der Bereich der Kegelspitze der kegelförmigen Auflagefläche deckungsgleich mit der Punkt- oder flächenförmigen Auflage ist. Dadurch wird eine asymmetrisch ausgebildete Auflagefläche in Abhängigkeit des Kegelwinkels die Größe der Kegelfläche bestimmt, welche in eine Mantelfläche des Grundkörpers übergeht.A further preferred embodiment of the invention provides, starting from the point or sheet-like support of the support mandrel in the direction of the opposite end face of the main body a conically extending support surface, wherein preferably the region of the apex of the conical bearing surface congruent with the point or sheet-like support is. As a result, an asymmetrically shaped bearing surface is determined as a function of the cone angle, the size of the conical surface, which merges into a lateral surface of the base body.
Der Grundkörper des Auflagedornes weist bevorzugt eine rotationssymmetrische Grundfläche auf. Diese Grundfläche kann mehreckig oder kreisrund sein. Solche Auflagedorne können in einfacher Weise als Dreh- und/oder Frästeile hergestellt werden.The main body of the support mandrel preferably has a rotationally symmetric base surface. This base can be polygonal or circular. Such support pins can be produced in a simple manner as turned and / or milled parts.
Zwischen der kegelförmigen Auflagefläche und den Vertiefungen im Grundkörper ist bevorzugt eine sich gegenüber der Grundfläche des Grundkörpers im Bereich der Vertiefung radial nach außen erstreckende Schutzabdeckung vorgesehen. Diese Schutzabdeckung beziehungsweise Abschirmung bewirkt, dass die Aufnahmeposition des Auflagedornes frei von Aufschweißungen gehalten werden kann. Dadurch wird ein erleichtertes Abheben des Auflagedornes von der Aufnahmeposition ermöglicht.Between the conical bearing surface and the depressions in the base body, a protective cover extending radially outwards relative to the base surface of the base body in the region of the depression is preferably provided. This protective cover or shield causes the receiving position of the support mandrel can be kept free of welds. As a result, a simplified lifting of the support mandrel is made possible from the receiving position.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Schutzabdeckung sieht vor, dass diese kegelstumpfförmig ausgebildet und Teil des Grundkörpers ist. Somit kann wiederum in einfacher Weise die Herstellung eines rotationssymmetrischen Grundkörpers, insbesondere als Drehteil, erfolgen.A preferred embodiment of the protective cover provides that this is frusto-conical and part of the body. Thus, in turn, in a simple manner, the production of a rotationally symmetrical body, in particular as a rotating part done.
Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Positionieren eines Auflagedornes, insbesondere nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gelöst, dass zunächst ein Verlauf eines Schneidspaltes aus der Schneidgeometrie für den nachfolgenden Herstellungsprozess zur Herstellung von Gutteilen aus dem auf der Werkstückauflage aufliegenden tafelförmigen Werkstück erfasst sowie mit der Position der Auflagedorne zur Aufnahme des Werkstücks verglichen wird und dass bei einer Position der Punkt- oder flächenförmigen Auflage des Auflagedornes in einem Schneidspalt oder an einen Schneidspalt angrenzend ein auf der Werkstückauflage positionierter Auflagedorn aus seiner Aufnahmeposition abgehoben, gedreht und wieder aufgesetzt wird, oder dass der Auflagedorn in einer vorgesehenen Aufnahmeposition auf die Werkstückauflage derart ausgerichtet aufgesetzt wird, dass die Punkt- oder flächenförmige Auflage außerhalb des Schneidspaltes liegt. Dadurch wird die Punkt- oder flächenförmige Auflage der Punkt- oder flächenförmigen Auflage gezielt neben beziehungsweise außerhalb des Schneidspaltes positioniert, wodurch der Verschleiß der Auflagespitzen erheblich verringert wird. Gleichzeitig können dadurch Reflexionen auf der Unterseite sowie ein Anschweißen verhindert werden.The object of the invention is further achieved by a method for positioning a support mandrel, in particular according to one of the previously described embodiments, characterized in that first a course of a cutting gap from the cutting geometry for the subsequent manufacturing process for the production of good parts of the resting on the workpiece support tabular Detected workpiece and compared with the position of the support pins for receiving the workpiece and that at a position of the dot or sheet-like support of the support mandrel in a cutting gap or to a cutting gap adjacent a positioned on the workpiece support support pin lifted from its receiving position, rotated and replaced is, or that the support mandrel is placed in an intended receiving position on the workpiece support aligned so that the dot or sheet-like support is outside the cutting gap. As a result, the dot or sheet-like support of the dot or sheet-like support is selectively positioned next to or outside of the cutting gap, whereby the wear of the bearing tips is significantly reduced. At the same time This prevents reflections on the underside and welding.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Auflagedorn zur Änderung seiner Auflagehöhe von seiner Aufnahmeposition abgehoben, um seine Längsachse gedreht und in seine Aufnahmeposition abgesenkt oder in einer vorgesehenen Aufnahmeposition auf die Werkstückauflage derart ausgerichtet aufgesetzt wird, dass der Auflagedorn mit der größeren oder kleineren Vertiefung auf das Auflageelement der Werkstückauflage aufgesetzt wird. Durch eine solche ausgerichtete Aufsetzposition oder einem Abheben mit einer anschließenden Drehung und darauffolgenden Absenkbewegung kann in einfacher Weise eine Auflagehöhe der Auflagespitze des Auflagedornes eingestellt werden. Dies ermöglicht beispielsweise eine schnelle und einfache Anpassung an unterschiedliche Werkstückdicken. Ebenso können die Werkstückdorne zur Aufnahme eines gegenüber dem Restteil abgesenkten Gutteils und dem wiederum erhöhten Restteil eingestellt werden.A further preferred embodiment of the method provides that the support mandrel lifted to change its support height from its receiving position, rotated about its longitudinal axis and lowered into its receiving position or placed in an intended receiving position on the workpiece support aligned such that the support mandrel with the larger or smaller depression is placed on the support element of the workpiece support. By such an aligned Aufsetzposition or lifting with a subsequent rotation and subsequent lowering movement can easily be set a support height of the support tip of the support mandrel. This allows, for example, a quick and easy adaptation to different workpiece thicknesses. Likewise, the workpiece mandrels can be adjusted for receiving a part of the product which has been lowered relative to the remainder part and the again increased residual part.
Des Weiteren wird bevorzugt zur Positionierung der Auflagedorne auf der Werkstückauflage als auch zur Änderung der Auflagehöhe oder Auflageposition der Punkt- oder flächenförmigen Auflage der Auflagedorne eine ein- oder mehrachsige Handhabungseinrichtung eingesetzt. Dadurch kann eine Vollautomatisierung der Bearbeitungsmaschine ermöglicht werden. Insbesondere kann eine automatische Ansteuerung nach der Ermittlung der Schnittgeometrie für die Bearbeitung des auf der Werkstückauflage aufliegenden Werkstückes vorgesehen sein.Furthermore, a single or multi-axis handling device is preferably used for positioning the support pins on the workpiece support as well as for changing the support height or support position of the point or sheet-like support of the support pins. As a result, a full automation of the processing machine can be made possible. In particular, an automatic control can be provided after the determination of the cutting geometry for the machining of the resting on the workpiece support workpiece.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:
In
In den
Alternativ zur Ausführungsform gemäß den
Der Auflagedorn
Der Auflagedorn
Bei dem in den
In den
Zum weiteren Schutz der Trägerelemente
Zur Ausrichtung der Auflagedorne
Gleichzeitig kann eine Aushöhlung der Unterseite des Werkstücks durch den Sauerstoffstrahl aufgrund der daran aufliegenden Punkt- oder flächenförmigen Auflage verhindert werden.At the same time a hollowing of the underside of the workpiece by the oxygen jet due to the resting thereon point or sheet-like support can be prevented.
Diese Ausrichtung und Positionierung der Auflagedorne
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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