DE102013211523B3

DE102013211523B3 - Bearbeitungsmaschine zur Werkstückbearbeitung

Info

Publication number: DE102013211523B3
Application number: DE201310211523
Authority: DE
Inventors: Dominik Widmann
Original assignee: Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
Current assignee: Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP6109420B2; WO2014202193A1; CN105555470A; JP2016525013A; CN105555470B

Abstract

Bei einer Bearbeitungsmaschine (1) zur Werkstückbearbeitung mit einem bezüglich eines Maschinenkörpers (2) entlang einer horizontalen Führung (3) linear verfahrbaren Schlitten (4) und mit mindestens einer am Maschinenkörper (2) und am Schlitten (4) befestigten, halbkreisförmig nach oben umgebogenen flexiblen Versorgungsleitung (5) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Versorgungsleitung (5) einen am Schlitten (4) befestigten ersten Leitungsabschnitt (5a) und einen am Maschinenkörper (2) befestigten zweiten Leitungsabschnitt (5b) aufweist, die beide horizontal nebeneinander angeordnet sind und deren andere Leitungsenden auf gleicher Höhe miteinander U-förmig verbunden sind, und dass die Versorgungsleitung (5) zwischen einer Transportstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) flach nebeneinander ausgelegt sind, und einer bezüglich der Transportstellung höheren Arbeitsstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen und an der Bearbeitungsmaschine (1) befestigt sind, umklappbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine zur Werkstückbearbeitung mit einem bezüglich eines Maschinenkörpers entlang einer horizontalen Führung linear verfahrbaren Schlitten und mit mindestens einer am Maschinenkörper und am Schlitten befestigten, halbkreisförmig nach oben umgebogenen flexiblen Versorgungsleitung. Am Schlitten ist beispielsweise ein Bearbeitungskopf für die Werkstückbearbeitung befestigt.
Eine derartige Bearbeitungsmaschine ist beispielsweise durch die DE 10 2010 003 282 A1 bekannt geworden.
Bei dieser bekannten Laserbearbeitungsmaschine wird mittels des linear verfahrbaren Schlittens ein Laserbearbeitungskopf zur Laserbearbeitung von Werkstücken verfahren. Über die flexible Versorgungsleitung wird der Laserbearbeitungskopf mit Energie (beispielsweise Druckluft, Laserstrahlung, Strom, Kühlwasser, etc.) versorgt. Die Versorgungsleitung ist im Inneren einer so genannten Energieführungskette (auch Energieketten oder Schleppketten) angeordnet, die einenends am Maschinenkörper und anderenends an einem höherliegenden Ausleger des Schlittens befestigt und dazwischen halbkreisförmig (U-förmig) umgebogen ist. Der höherliegende Schlittenausleger bildet das höchste Maschinenbauteil und bestimmt daher die Maschinenhöhe, welche häufig die zulässige Transporthöhe überschreitet. Insbesondere beim Transport derartiger Laserbearbeitungsmaschinen in größennormierten Containern ist es daher erforderlich, den Schlittenausleger und seine Energieführungskette zu demontieren, um die zulässige Transporthöhe zu erreichen. Dabei müssen sowohl die Versorgungsleitung, z. B. über Steckverbindungen, als auch die Energieführungskette von der Bearbeitungsmaschine getrennt werden. Solche Steckverbindungen, insbesondere für das Laserlichtkabel, sind jedoch vergleichsweise teuer sowie fehler- und störanfällig. Die Demontage und die Montage sind aufwändig und müssen von Fachpersonal sorgfältig durchgeführt werden, da beispielsweise empfindliche Leitungen, wie das Laserlichtkabel, beim Umbau nicht übermäßig gebogen werden dürfen.
Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, eine Bearbeitungsmaschine bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine Bearbeitungsmaschine mit verringerter Transporthöhe bereitgestellt werden, ohne dass hierfür Steckverbindungen oder aufwändige Demontage- und die Montagearbeiten erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Versorgungsleitung einen am Maschinenkörper befestigten ersten Leitungsabschnitt und einen am Schlitten befestigten zweiten Leitungsabschnitt aufweist, die beide horizontal nebeneinander angeordnet sind und deren andere Leitungsenden auf gleicher Höhe miteinander U-förmig verbunden sind, und dass die Versorgungsleitung zwischen einer Transportstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte flach nebeneinander ausgelegt sind, und einer bezüglich der Transportstellung höheren Arbeitsstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen und an der Bearbeitungsmaschine befestigt sind, umklappbar ist.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine liegt darin, dass die Versorgungsleitung in der Transportstellung vollständig eben ausgerollt (flach ausgelegt) ist und mithin kein Abschnitt der Versorgungsleitung und/oder kein Ausleger des Schlittens über diese „Ausrollebene” hervorragt. Dies hat eine wesentliche Platzersparnis bzw. eine wesentliche Verringerung der Ausmaße der Bearbeitungsmaschine zur Folge. Damit können die maximal zulässigen Abmessungen, insbesondere von Transportcontainern, eingehalten werden. Ferner ist es von Vorteil, dass die Versorgungsleitung beim Umrüsten von der Transportstellung in die Arbeitsstellung oder umgekehrt an keiner Stelle von der Bearbeitungsmaschine getrennt werden muss. Demzufolge werden Fehler vermieden, die bei bekannten Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise beim Zusammenstecken der Versorgungsleitungen und/oder der Energieführungsketten, auftreten können. Das Umrüsten der Versorgungleitung von der Transportstellung in die Arbeitsstellung und umgekehrt kann darüber hinaus auch von ungeschultem Personal in kurzen Zeitspannen durchgeführt werden, da die freien Leitungsenden lediglich zwischen der tieferen Transportstellung und der höheren Arbeitsstellung umklappen bzw. zu wenden und in der Arbeitsstellung am Maschinenkörper lösbar zu befestigen sind.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die beiden Leitungsabschnitte der Versorgungsleitung in zwei horizontal nebeneinander angeordneten Kettenabschnitten einer biegsamen Energieführungskette geführt, die mit ihren einen, festen Kettenenden am Maschinenkörper bzw. am Schlitten befestigt und mit ihren anderen, freien Kettenenden miteinander verbunden sind, wobei die Energieführungskette zwischen der tieferen Transportstellung, in der die beiden Kettenabschnitte flach nebeneinander ausgelegt sind, und der höheren Arbeitsstellung, in der die beiden Kettenabschnitte jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen und an der Bearbeitungsmaschine befestigt sind, umklappbar ist. Die Energieführungskette dient der Führung und dem Schutz der darin jeweils aufgenommenen Leitungsabschnitte der Versorgungsleitung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die freien Kettenenden durch ein U-förmiges Kettenglied der Energieführungskette auf gleicher Höhe miteinander befestigt. Über dieses U-förmige Kettenglied kann in der Arbeitsstellung auch die Befestigung der freien Kettenenden an der Bearbeitungsmaschine in der hochgebogenen Position erfolgen.
Besonders bevorzugt sind in der Arbeitsstellung die höherliegenden anderen Leitungsenden der beiden Leitungsabschnitte oder die höherliegenden freien Kettenenden der beiden Kettenabschnitte an einer Stütze befestigt, die ihrerseits lösbar am Maschinenkörper befestigt ist. Wenn die Stütze entfernt ist, ist die Transporthöhe der Bearbeitungsmaschine einzig durch die flach ausgerollte Energieführungskette gegeben.
Bevorzugt weist der Schlitten eine Ablagerinne auf, in der der abgewickelte untere Teil des zweiten Leitungsabschnitts oder des zweiten Kettenabschnitts abgelegt ist. Weiter bevorzugt weist der Maschinenkörper eine Ablageleiste auf, auf der in der Transportstellung der zweite Leitungsabschnitt oder der zweite Kettenabschnitts abgelegt ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
1a–1c eine erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine mit einer in eine Arbeitsstellung hochgeklappten Energieführungskette eines verfahrbaren Schlittens, der in seiner rechten Endposition (1a), in einer Mittenposition (1b) und in seiner linken Endposition (1c) gezeigt ist, jeweils in einer perspektivischen Ansicht; und
2a, 2b die Bearbeitungsmaschine der 1 mit der in eine Transportstellung heruntergeklappten Energieführungskette sowohl mit einer Auflagestütze (2a) und ohne die Auflagestütze (2b), jeweils in einer perspektivischen Ansicht.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnung werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Die in 1 und 2 gezeigte Laserbearbeitungsmaschine 1 zur Werkstückbearbeitung umfasst einen bezüglich eines ortsfesten Maschinenkörpers 2 entlang einer horizontalen Führung 3 in der X-Richtung linear verfahrbaren Schlitten 4, an dem ein Laserbearbeitungskopf (nicht gezeigt) befestigt ist, und eine am Maschinenkörper 2 und am Schlitten 4 befestigte, halbkreisförmig (U-förmig) umgebogene flexible Versorgungsleitung 5, die im Innern einer biegsamen Energieführungskette 6 geführt ist. Über die Versorgungsleitung 5 wird der Laserbearbeitungskopf mit der für die Werkstückbearbeitung erforderlichen Energie (Laserstrahlung, Hydraulik, Pneumatik, etc.) und/oder Informationen versorgt wird.
Die Versorgungsleitung 5 weist einen am Maschinenkörper 2 befestigten ersten Leitungsabschnitt 5a und einen am Schlitten 4 befestigten zweiten Leitungsabschnitt 5b auf, die beide horizontal in der Y-Richtung nebeneinander angeordnet sind und deren andere Leitungsenden auf gleicher Höhe miteinander U-förmig verbunden sind. Die beiden Leitungsabschnitte 5a, 5b sind in zwei horizontal in der Y-Richtung nebeneinander angeordneten Kettenabschnitten 7, 8 der Energieführungskette 6 geführt, die mit ihren einen, festen Enden 7a, 8a jeweils auf gleicher Höhe am Maschinenkörper 2 bzw. am Schlitten 4 befestigt und mit ihren anderen, freien Enden 7b, 8b durch ein U-förmiges Kettenglied 9 auf gleicher Höhe miteinander verbunden sind. Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, kann der erste Kettenabschnitt 7 kürzer als der zweite Kettenabschnitt 8 sein. Die Versorgungsleitung 5 ist durchgängig, also ohne Unterbrechung in Form von Steckverbindungen o. ä., vom Maschinenkörper 2 durch den maschinenseitigen ersten Kettenabschnitt 7, das U-förmige Kettenglied 9 und den schlittenseitigen zweiten Kettenabschnitt 8 bis zum Schlitten 4 geführt.
In den 1a–1c ist die Energieführungskette 6 in ihrer Arbeitsstellung gezeigt, in der die beiden Kettenabschnitte 7, 8 jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen bzw. hochgeklappt sind und das U-förmige Kettenglied 9 auf einer in der Z-Richtung hochstehenden Stütze 10 des Maschinenkörpers 2 aufliegt. Die horizontalen freien Kettenenden 7b, 8b verlaufen parallelbeabstandet zu ihren horizontalen festen Kettenenden 7a, 8a, und zwar um den Biegedurchmesser der halbkreisförmigen Kettenbiegung 7c, 8c höher als die festen Kettenenden 7a, 8a. Der erste Kettenabschnitt 7 ist mit seinem festen Ende 7a am Maschinenkörper 2 und mit seinem freien Ende 7b an der Stütze 10 befestigt und daher stationär. Der zweite Kettenabschnitt 8 ist mit seinem festen Ende 8a am Schlitten 4 und mit seinem freien Ende 8b an der Stütze 10 befestigt und verfährt daher mit dem Schlitten 4 mit, wobei der untere Teil des zweiten Kettenabschnitts 8 in einer Ablagerinne 11 des Schlittens 4 abgelegt wird. Die mit dem Schlitten mitverfahrende Ablagerinne 11 verläuft parallel zur horizontalen Führung 3 und geringfügig oberhalb einer horizontalen Ablageleiste 12 des Maschinenkörpers 2. Die Stütze 10 befindet sich seitlich neben dem zweiten Kettenabschnitt 8 und der Ablagerinne 11, also außerhalb der Bewegungsbahn des zweiten Kettenabschnitts 8.
In 1a befindet sich der Schlitten 4 in seiner rechten Endposition, in der der zweite Kettenabschnitt 8 größtenteils in der Ablagerinne 11 abgelegt ist. Beim Verfahren des Schlittens 4 nach links wickelt sich der zweite Kettenabschnitt 8 dann zunehmend von links nach rechts aus der Ablagerinne 11 heraus und liegt in der in 1b gezeigten Mittenposition deckungsgleich neben dem ersten Kettenabschnitt 7. In 1c befindet sich der Schlitten 4 in seiner linken Endposition, in der der zweite Kettenabschnitt 8 nur noch mit seinem festen Kettenende 8a in der Ablagerinne 11 abgelegt ist. Beim Verfahren des Schlittens 4 nach rechts wickelt sich der zweite Kettenabschnitt 8 dann zunehmend von rechts nach links in die Ablagerinne 11 hinein.
Die Energieführungskette 6 kann zwischen der in 1 gezeigten höheren Arbeitsstellung und der in 2a, 2b gezeigten tieferen Transportstellung, in der die beiden Kettenabschnitte 7, 8 flach nebeneinander ausgelegt sind, umgeklappt werden. Das Umklappen der Energieführungskette 6 aus der Arbeitsstellung in die Transportstellung erfolgt beispielsweise in der Mittenposition des Schlittens 4, indem der Bediener die Befestigung zwischen dem U-förmigen Kettenglied 9 und der Stütze 10 löst, um anschließend das U-förmige Kettenglied 9 samt den freien Kettenenden 7b, 8b um 180° nach unten zu wenden und auf der Ablageleiste 12 abzulegen (2a). Dabei wird der erste Kettenabschnitt 7 vollständig auf die Ablageleiste 12 und der zweite Kettenabschnitt 8 zunächst vollständig in die Ablagerinne 11 und darüber hinaus auch noch auf die Ablageleiste 12 ausgerollt, bis schließlich die beiden Kettenabschnitte 7, 8 flach nebeneinander ausrollt sind. Abschließend wird die Stütze 10 vom Maschinenkörper 2 entfernt (2a), sodass kein Element der Bearbeitungsmaschine 1 über die „Ausrollebene” der flach ausgerollten Energieführungskette 6 mehr nach oben übersteht.
Die Gesamthöhe der Bearbeitungsmaschine 1 in der Transportstellung ist durch die flach ausgerollte Energieführungskette 6 bestimmt und um den Biegedurchmesser der halbkreisförmigen Kettenbiegung 7c, 8c niedriger als in der Arbeitsstellung. Gegenüber bekannten Bearbeitungsmaschinen bedeutet dies eine wesentliche Platzersparnis beim Transportieren der Bearbeitungsmaschine 1. Ferner wird diese Platzersparnis bzw. Verringerung der Maschinenhöhe ohne Steckverbindungen in der Versorgungsleitung 5 oder der Energieführungskette 6 erreicht.
Das Umklappen der Energieführungskette 6 aus der Transportstellung in die Arbeitsstellung erfolgt in entsprechend umgekehrter Reihenfolge.

Claims

Bearbeitungsmaschine (1) zur Werkstückbearbeitung, mit einem bezüglich eines Maschinenkörpers (2) entlang einer horizontalen Führung (3) linear verfahrbaren Schlitten (4) und mit mindestens einer am Maschinenkörper (2) und am Schlitten (4) befestigten, halbkreisförmig nach oben umgebogenen flexiblen Versorgungsleitung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (5) einen am Maschinenkörper (2) befestigten ersten Leitungsabschnitt (5a) und einen am Schlitten (4) befestigten zweiten Leitungsabschnitt (5b) aufweist, die beide horizontal nebeneinander angeordnet sind und deren andere Leitungsenden auf gleicher Höhe miteinander U-förmig verbunden sind, und dass die Versorgungsleitung (5) zwischen einer Transportstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) flach nebeneinander ausgelegt sind, und einer bezüglich der Transportstellung höheren Arbeitsstellung, in der die beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen und an der Bearbeitungsmaschine (1) befestigt sind, umklappbar ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) der Versorgungsleitung (5) in zwei horizontal nebeneinander angeordneten Kettenabschnitten (7, 8) einer biegsamen Energieführungskette (6) geführt sind, die mit ihren einen, festen Kettenenden (7a, 8a) am Maschinenkörper (2) bzw. am Schlitten (4) befestigt und mit ihren anderen, freien Kettenenden (7b, 8b) miteinander verbunden sind, und dass die Energieführungskette (6) zwischen der tieferen Transportstellung, in der die beiden Kettenabschnitte (7, 8) flach nebeneinander ausgelegt sind, und der höheren Arbeitsstellung, in der die beiden Kettenabschnitte (7, 8) jeweils halbkreisförmig nach oben umgebogen und an der Bearbeitungsmaschine (1) befestigt sind, umklappbar ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kettenenden (7a, 8a) der beiden Kettenabschnitte (7, 8) jeweils auf gleicher Höhe am Maschinenkörper (2) bzw. am Schlitten (4) befestigt sind.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Kettenenden (7b, 8b) der beiden Kettenabschnitte (7, 8) auf gleicher Höhe miteinander befestigt sind.
Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Kettenenden (7b, 8b) durch ein U-förmiges Kettenglied (9) der Energieführungskette (6) miteinander befestigt sind.
Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsstellung die anderen Leitungsenden der beiden Leitungsabschnitte (5a, 5b) oder die freien Kettenenden (7b, 8b) der beiden Kettenabschnitte (7, 8) an einer am Maschinenkörper (2) lösbar befestigbaren Stütze (12) befestigt sind.
Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (4) eine Ablagerinne (11) aufweist, in der der abgewickelte untere Teil des zweiten Leitungsabschnitts (5b) oder des zweiten Kettenabschnitts (8) abgelegt ist.
Bearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenkörper (2) eine Ablageleiste (12) aufweist, auf der in der Transportstellung der zweite Leitungsabschnitt (5b) oder der zweite Kettenabschnitts (8) abgelegt ist.