DE102013226821B4

DE102013226821B4 - Maschine zum trennenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, Verfahren zum trennenden Bearbeiten eines Werkstücks und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102013226821B4
Application number: DE102013226821.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Schmauder; Simon Ockenfuß; Magnus Deiss; Dennis Wolf
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Current assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2033-12-21
Also published as: DE102013226821A1; CN105899322A; US20160288257A1; CN105899322B; WO2015091262A1; US10232467B2

Abstract

Maschine (1) zum trennenden Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks (2) in mindestens ein Werkstückteil (18) und ein Restwerkstück (2a) mittels eines Bearbeitungsstrahls (3), mit:einer ersten Bewegungseinrichtung (7) zur Bewegung des Werkstücks (2) in einer ersten Richtung (X),einer zweiten Bewegungseinrichtung (11) zur Bewegung eines den Bearbeitungsstrahl (3) auf das Werkstück (2) ausrichtenden Bearbeitungskopfs (9) in einer zweiten, zur ersten senkrechten Richtung (Y), sowie zwei Werkstückauflageflächen (4, 5) zur Auflage des Werkstücks (2), zwischen denen ein sich entlang der zweiten Richtung (Y) erstreckender Spalt (6) gebildet ist,wobei der Spalt (6) in seiner Breite (b) veränderbar ist, undwobei die Maschine (1) eine zusätzliche, dritte Bewegungseinrichtung (12) zur Bewegung des Bearbeitungskopfs (9) in der ersten Richtung (X) innerhalb des Spalts (6) aufweist,dadurch gekennzeichnet,dass an mindestens einem den Spalt (6) begrenzenden Bauelement mindestens eine Aussparung (24a, 24b) für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls (3) gebildet ist,wobei der Spalt (6) durch eine Bewegung mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X), durch eine Bewegung mindestens eines Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X) und/oder durch eine Bewegung von mindestens einem zwischen den Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X) bewegbaren Unterstützungselement (13a-d), das eine Auflagefläche (15a-d) zur Unterstützung von beim trennenden Bearbeiten geschnittenen Werkstückteilen (18) aufweist, in seiner Breite (b) veränderbar ist, und wobei die Maschine eine Steuerungseinrichtung (19) aufweist, die ausgebildet ist, beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils (18) die Breite (b) des Spalts (6) auf eine minimale, für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls (3) notwendige Spaltbreite (b) zu reduzieren, die kleiner ist als ein Verfahrbereich (A) der dritten Bewegungseinrichtung (12) in der ersten Richtung (X), und bei der die Steuerungseinrichtung (19) ausgebildet ist, die Bewegung der mindestens einen Werkstückauflagefläche (4, 5), des mindestens einen Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) und/oder des mindestens einen Unterstützungselements (13a-d) so zu steuern, dass der Spalt (6) beim Schneiden von den Spalt (6) in der ersten Richtung (X) überdeckenden Werkstückteilen (20) die maximale Spaltbreite (b) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, insbesondere eine Laserbearbeitungsmaschine, zum trennenden Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks in mindestens ein Werkstückteil und ein Restwerkstück mittels eines Bearbeitungsstrahls, insbesondere mittels eines Laserstrahls, mit: einer ersten Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Werkstücks in einer ersten Richtung, einer zweiten Bewegungseinrichtung zur Bewegung eines den Bearbeitungsstrahl auf das Werkstück ausrichtenden Bearbeitungskopfs in einer zweiten, zur ersten senkrechten Richtung, sowie zwei Werkstückauflageflächen zur Auflage des Werkstücks, zwischen denen ein sich entlang der zweiten Richtung erstreckender Spalt gebildet ist, der sich unterhalb des Bewegungswegs des Bearbeitungskopfs in der zweiten Richtung erstreckt, wobei der Spalt in seiner Breite veränderbar ist, und wobei die Maschine eine zusätzliche, dritte Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in der ersten Richtung innerhalb des Spalts aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum trennenden Bearbeiten eines Werkstücks mittels einer solchen Maschine und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Maschine zum trennenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, ist aus der US 2010/0181165 A1 bekannt geworden.
Eine Maschine zum trennenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken mittels eines Laserstrahls in Form einer kombinierten Laser- und Stanzmaschine ist auch aus der JP 5050346A bekannt geworden. An einer derartigen Maschine mit hybrider Bewegungsführung, bei der das Werkstück in einer ersten Richtung (X-Richtung) und der Bearbeitungskopf in einer zweiten Richtung (Y-Richtung) bewegt werden, ist zur Vermeidung von Beschädigungen durch den Bearbeitungsstrahl die Werkstückauflage im Verfahrbereich des Bearbeitungskopfs unterbrochen. In der Werkstückauflage erstreckt sich somit zwischen zwei Werkstückauflageflächen bzw. Werkstückauflagen ein Spalt in Y-Richtung. Durch diesen Spalt werden der durch das Werkstück hindurch getretene Bearbeitungsstrahl sowie anfallende Schlacke und Schneidbutzen abgeführt. Bei dem Bearbeitungsstrahl kann es sich um einen Laserstrahl handeln, aber auch die Verwendung einer anderen Art von Hochenergiestrahl, beispielsweise in Form eines Plasmalichtbogens, oder eines Wasserstrahls ist möglich.
Wenn an einer solchen Laserbearbeitungsmaschine eine Zusatzachse zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in X-Richtung vorgesehen werden soll, ist es vorteilhaft, wenn der Spalt in der Werkstückauflage eine Mindestbreite aufweist, die zumindest einem Verfahrbereich des Bearbeitungskopfs in X-Richtung entspricht. Mittels der Zusatzachse kann der Bearbeitungskopf innerhalb des Spaltes mit hoher Dynamik verfahren werden. Ein breiter Spalt erlaubt außerdem ein freies Fallenlassen von kleinen bis mittelgroßen Schneidbutzen, Restgitterteilen oder kleineren Werkstückteilen, die beispielsweise mit Hilfe von Teilerutschen voneinander sowie von der Schlacke getrennt werden können. Auf diese Weise können Kleinteile deutlich schneller aus dem Schneidbereich entfernt werden als durch die Schwenkbewegung einer zu diesem Zweck vorgesehenen Ausschleusklappe.
Eine große Spaltbreite kann sich beim Freischneiden kleinerer Werkstückteile jedoch auch nachteilig auswirken, da kleine Werkstückteile im Spaltbereich nicht ausreichend unterstützt werden und aufgrund des hohen Gasdrucks des aus der Bearbeitungsdüse am Bearbeitungskopf austretenden und auf die freigeschnittenen Werkstückteile auftreffenden Schneidgases im Spalt verkippen und ggf. am Restwerkstück verhaken können.
Aus der DE 10 2011 054 360 A1 ist eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Laserbearbeitungsmaschine, bekannt geworden, die eine Werkstückauflage zur Aufnahme von plattenförmigen Materialien sowie eine Trennvorrichtung mit einem Bearbeitungskopf aufweist, der zumindest in Y-Richtung verfahrbar ist. Die Werkstückauflage weist einen ersten Auflagetisch mit einer ersten Auflagefläche und einen zweiten Auflagetisch mit einer zweiten Auflagefläche auf, wobei die Auflageflächen zur Bildung eines Spalts unterhalb des Bearbeitungskopfs zueinander beabstandet sind, und wobei die Lage des Spalts und die Breite des Spalts im Bearbeitungsbereich des Trennvorganges durch die Positionierung der Auflagetische in X-Richtung zueinander einstellbar ist. Es ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche eine Verfahrbewegung der Auflagetische steuert, so dass eine Spaltbreite zwischen den Auflagetischen einstellbar ist, die an eine Größe eines durch den Spalt zwischen den Auflagetischen nach unten auszuschleusenden Werkstückteils oder Abfallteils angepasst ist.
Aus der JP 2003-245838 A ist es bekannt, bei einer Maschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken innerhalb einer öffenbaren und schließbaren Ausschleusklappe einer Werkstückauflage eine Schneidplatte anzuordnen, die einen Spalt mit einer anpassbaren Spaltbreite aufweist, sowie eine sich an die Schneidplatte anschließende weitere Ausschleusklappe vorzusehen. Die Spaltbreite kann in Abhängigkeit von den Abmessungen von auszuschleusenden Werkstückteilen bzw. Schrottteilen eingestellt werden.
Aus der DE 36 20 896 A1 ist eine Stütz- und Transportvorrichtung für flächige Werkstücke bekannt geworden, welche mindestens ein endloses Förderband umfasst, das im Bereich eines Schneidwerkzeugs über eine Umlenkrolle geführt ist, die an einem Schlitten gelagert ist, der synchron mit dem Schneidwerkzeug in der Längsrichtung der Maschine gesteuert verfahrbar ist. In den Spalt zwischen den Förderbändern kann eine stabile Sicherheitsleiste eingesetzt werden.
Aus der JP 2013-119101 A ist eine Maschine zum thermischen Bearbeiten von Werkstücken bekannt geworden, bei der ein Bearbeitungskopf sich in einer Richtung (Y-Richtung) über das Werkstück bewegt. Bei der Maschine wird nur in einem Bereich der Werkstückauflage eine Öffnung gebildet, an welcher sich der Bearbeitungskopf bei seiner Bewegung in Y-Richtung momentan befindet, d.h. die Bewegung der Öffnung ist mit der Bewegung des Bearbeitungskopfs in Y-Richtung synchronisiert. An der Werkstückauflage ist im Bereich des Verfahrwegs des Bearbeitungskopfs in Y-Richtung eine Mehrzahl von Plattenpaaren angeordnet. Die Platten eines jeweiligen Paares werden zur Bildung der Öffnung in X-Richtung voneinander weg bewegt, sobald sich der Bearbeitungskopf an die Position eines jeweiligen Paares von Platten in Y-Richtung bewegt.
Die JP 63278694 A beschreibt einen Werkstücktisch zum Laserschneiden, bei dem eine Unterstützungsplatte motorisiert in eine horizontale Stellung verschwenkt wird, um unmittelbar vor dem Schneiden eine Schrägstellung des Werkstückmaterials zu verhindern. Die Unterstützungsplatte ist zwischen den in einer Rasteranordnung angeordneten Unterstützungsstiften vorgesehen, die das Werkstück bei der schneidenden Bearbeitung unterstützen.
Aus der US 2010/0181165 A1 ist eine Maschine zum Formschneiden eines von einer Rolle geförderten bandförmigen Materials bekannt geworden, bei welcher eine erste Reihe von parallel zueinander ausgerichteten Förderbändern und eine zweite Reihe von parallel zueinander ausgerichteten Förderbändern vorgesehen ist. Ein Portalsystem mit zwei aufeinander aufbauenden Achsen ermöglicht die Bewegung eines Laserbearbeitungskopfs in zwei Richtungen. Ein zwischen den Förderbändern der ersten und zweiten Reihe gebildeter Spalt bildet eine Öffnung bzw. einen Pfad für den Durchtritt des Laserstrahls bei der Erzeugung eines Schnittes. Die Förderbänder sind in longitudinaler Richtung des bandförmigen Materials verschiebbar, um einen Spalt zu erzeugen, der dem mittels des Laserstrahls an dem bandförmigen Material zu schneidenden Profil entspricht.
Auch die US 2006/0118529 A1 beschreibt eine Maschine zum Laserschneiden von bandförmigen Materialien, die entlang einer Vorschubrichtung von einem Band gefördert werden. Die Maschine weist einen Laserbearbeitungskopf auf, der in Vorschubrichtung (X-Richtung) und quer zur Vorschubrichtung (Y-Richtung) bewegbar ist. Die Maschine weist zwei Förderbänder auf, die in Vorschubrichtung vor bzw. hinter dem Laserbearbeitungskopf angeordnet sind und die zur Unterstützung des bandförmigen Materials bzw. zur Unterstützung von von diesem freigeschnittenen Werkstückteilen dienen.
In der JP 2004-050184 A ist ein Unterstützungstisch-Mechanismus für ein Werkstück beschrieben, bei dem zwei in annähernd derselben Ebene angeordnete Bandoberflächen näher zusammen oder weiter voneinander entfernt angeordnet werden können, um ein Werkstück bzw. ein Werkstückteil zu unterstützen. Es sind Rollen mit beweglichen Achsen vorgesehen, um zwischen den beiden Bandoberflächen einen Öffnungsbereich zu bilden. Das Öffnen und Schließen des Öffnungsbereichs wird durch Verschieben der axialen Positionen der Rollen gesteuert.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Maschine zur trennenden Bearbeitung plattenförmiger Werkstücke, insbesondere eine Laserbearbeitungsmaschine, bereitzustellen, die eine verbesserte Unterstützung sowohl von großen als auch von kleinen Werkstückteilen während der trennenden Bearbeitung und insbesondere ein vereinfachtes Ausschleusen freigeschnittener Werkstückteile ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine der eingangs genannten Art, bei der an mindestens einem den Spalt begrenzenden Bauelement mindestens eine Aussparung für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls gebildet ist, wobei der Spalt durch eine Bewegung mindestens einer der Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung, durch eine Bewegung mindestens eines Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung und/oder durch eine Bewegung von mindestens einem zwischen den Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung bewegbaren Unterstützungselement, das eine Auflagefläche zur Unterstützung von beim trennenden Bearbeiten geschnittenen Werkstückteilen aufweist, in seiner Breite veränderbar ist, wobei die Maschine eine Steuerungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils die Breite des Spalts auf eine minimale, für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls notwendige Spaltbreite zu reduzieren, die kleiner ist als ein Verfahrbereich der dritten Bewegungseinrichtung in der ersten Richtung, und bei der die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Bewegung der mindestens einen Werkstückauflagefläche, des mindestens einen Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen und/oder des mindestens einen Unterstützungselements so zu steuern, dass der Spalt beim Schneiden von den Spalt in der ersten Richtung überdeckenden Werkstückteilen die maximale Spaltbreite aufweist.
Die Maschine kann so ausgebildet sein, dass der Spalt nur über seine ganze Länge in der zweiten Richtung (Y-Richtung) in seiner Breite veränderbar ist. Die Maschine kann aber auch so ausgebildet sein, dass die Breite des Spalts in einem oder in mehreren Teilbereichen bzw. Abschnitten in Y-Richtung veränderbar ist. Die Lage eines Abschnitts in Y-Richtung, an dem die Breite des Spalts verändert wird, kann in diesem Fall ggf. synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in Y-Richtung verändert werden. Insbesondere kann der Spalt hierbei in einem Abschnitt in Y-Richtung verengt werden, welcher der Position des Bearbeitungskopfs in Y-Richtung entspricht, um falls erforderlich eine flächige Unterstützung eines vom Bearbeitungsstrahl momentan bearbeiteten Teilbereichs des Werkstücks bzw. eines von diesem freigeschnittenen Werkstückteils zu ermöglichen. Der Verfahrbereich der dritten Bewegungseinrichtung in X-Richtung entspricht höchstens der maximalen Breite des Spalts.
Die Maschine umfasst eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet bzw. programmiert ist, beim Freischneiden eines zu unterstützenden bzw. kippgefährdeten Werkstückteils die Breite des Spalts auf eine minimale Spaltbreite zu reduzieren, die kleiner ist als ein Verfahrbereich der dritten Bewegungseinrichtung in X-Richtung. Die Breite des Spalts wird also auf die minimale Spaltbreite reduziert, bevor die letzte Verbindung zwischen dem Werkstückteil und dem Restwerkstück getrennt wird. Bei dem kippgefährdeten Werkstückteil kann es sich um ein Werkstückteil handeln, welches keine ausreichende Biegesteifigkeit aufweist und/oder welches zu kleine Abmessungen aufweist, um ohne eine Verringerung der Spaltbreite nach dem Freischneiden den Spalt zu überbrücken.
Bei der minimalen Spaltbreite handelt es sich um die für die schneidende Bearbeitung gerade noch erforderliche Spaltbreite. Diese wird durch das Erfordernis festgelegt, dass bei der schneidenden Bearbeitung keine Verschmutzung oder Beschädigung durch den Bearbeitungsstrahl und ggf. gebildete Schlacke an den seitlichen Rändern des verengten Spalts auftreten sollen. Eine minimale Spaltbreite in X-Richtung, welche dies ermöglicht, kann beispielsweise bei ca. 5 mm oder darunter liegen. Bei einer Maschine, bei der an mindestens einem den Spalt begrenzenden Bauelement mindestens eine Aussparung bzw. Öffnung gebildet ist, kann die minimale Spaltbreite bei 0 mm liegen, d.h. der Spalt kann ggf. vollständig geschlossen werden. Es versteht sich, dass die minimale Spaltbreite kleiner als die Abmessungen eines freizuschneidenden Werkstückteils in X-Richtung sein sollte, da nur in diesem Fall eine flächige Unterstützung des Werkstückteils erfolgen kann. Die minimale Spaltbreite beim Freischneiden des Werkstückteils ist insbesondere geringer als die Breite des Spalts beim Schneiden der restlichen Kontur des Werkstückteils.
Unter einer Werkstückauflagefläche wird im Sinne dieser Anmeldung eine Werkstückauflage verstanden, die geeignet ist, das plattenförmige Werkstück flächig zu unterstützen. Eine solche Werkstückauflagefläche muss keine durchgehende Fläche bilden, es genügt vielmehr, wenn das Werkstück an mehreren (mindestens drei, in der Regel deutlich mehr) Stellen durch Auflageelemente (ggf. nur punktuell) unterstützt wird, um das Werkstück in einer Auflageebene zu lagern. Die Werkstückauflagefläche wird in diesem Fall von den Oberseiten der Auflageelemente gebildet. Die Werkstückauflageflächen, zwischen denen der Spalt gebildet ist, können beispielsweise in Form eines Bürsten- oder Kugeltisches ausgebildet sein. Das zu bearbeitende Werkstück wird in diesem Fall während der Bearbeitung durch viele auf bzw. in einer Tischfläche angeordnete Auflageelemente in Form von Bürsten oder (drehbaren) Kugeln gestützt, die zusammen die Werkstückauflagefläche bilden. Alternativ können parallel zum Spalt angeordnete, drehbare Rollen, deren Drehachse sich parallel zum Spalt erstreckt, als Auflageelemente zur Bildung von Werkstückauflageflächen vorgesehen sein. Außerdem ist es möglich, die Werkstückauflageflächen als umlaufende Auflagebänder zu gestalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lage des Spalts in der ersten Richtung synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in der ersten Richtung (X-Richtung) veränderbar. Bei der Zusatzachsbewegung des Bearbeitungskopfs in X-Richtung kann so der Spalt mitgeführt bzw. verschoben werden, so dass der Bearbeitungsstrahl stets durch den Spalt hindurch treten kann. Die synchrone Bewegung des Bearbeitungskopfs und des Spalts in X-Richtung ermöglicht es auch, die Lage der Freischneideposition in X-Richtung zu verändern.
Der Spalt ist durch eine Bewegung mindestens einer der Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung (X-Richtung), durch eine Bewegung mindestens eines Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung und/oder durch eine Bewegung von mindestens einem zwischen den Werkstückauflageflächen in der ersten Richtung bewegbaren Unterstützungselemente, das eine Auflagefläche zur Unterstützung von beim trennenden Bearbeiten geschnittenen Werkstückteilen aufweist, in seiner Breite veränderbar, wobei bevorzugt die Lage des Spalts in der ersten Richtung synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in der ersten Richtung veränderbar ist. Die Bewegung der Werkstückauflagefläche(n), des bzw. der Teilbereiche der Werkstückauflagefläche(n) und/oder der Unterstützungselemente kann mit Hilfe einer Steuerungseinrichtung erfolgen, die ausgebildet bzw. programmiert ist, die Breite des Spalts in Abhängigkeit von der Größe, der Konturform bzw. der Außenkontur und/oder der Dicke bzw. Biegesteifigkeit eines momentan zu schneidenden Werkstückteils einzustellen. Die Werkstückauflageflächen, die Teilbereiche der Werkstückauflageflächen und/oder die Unterstützungselemente können ggf. zusätzlich in Y-Richtung gesteuert verfahrbar sein.
Beispielsweise können die beiden Werkstückauflageflächen oder Teilbereiche der Werkstückauflageflächen, die z.B. beidseitig des Spalts angeordnet sind und sich über die gesamte Spaltlänge erstrecken, in X-Richtung sowohl gegeneinander als auch synchron zueinander und synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfes verfahrbar sein. Zusätzlich zur Lage des Spalts kann auch die Breite des Spalts auf diese Weise an die Größe, Konturform und Dicke eines jeweiligen zu schneidenden Werkstückteils angepasst werden: Große und stabile bzw. biegesteife Werkstückteile können mit großer Spaltbreite geschnitten werden, um eine Verschmutzung der Werkstückauflageflächen zu vermeiden, während zumindest für das Freischneiden von kleinen Werkstückteilen die Werkstückauflageflächen bzw. Teilbereiche der Werkstückauflageflächen zur Verengung des Spalts aufeinander zu bewegt werden können.
Wie die Werkstückauflageflächen können auch die Unterstützungselemente auf ihrer dem Werkstück zugewandten Seite eine durchgehende Auflagefläche aufweisen, die zur Anlage an die Werkstückunterseite gebracht werden kann. Alternativ können die Unterstützungselemente mehrere Auflageelemente z.B. in Form von Auflagespitzen (Pins), Kugeln, Bürsten oder Stegen aufweisen, die gemeinsam die Auflagefläche bilden, auf der das Werkstück bzw. freigeschnittene Werkstückteile aufliegen können.
Bei einer Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet bzw. programmiert, die Bewegung der mindestens einen Werkstückauflagefläche, des mindestens einen Teilbereichs der mindestens einen Auflagefläche und/oder des mindestens einen Unterstützungselements so zu steuern, dass beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils die Breite des Spalts auf eine minimale Spaltbreite reduziert ist, die kleiner ist als ein Verfahrbereich der dritten Bewegungseinrichtung (Zusatzachse), d.h. kleiner als die Breite des Bewegungsbereichs des Bearbeitungsstrahls in X-Richtung. Insbesondere ist die Spaltbreite auf eine für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls gerade noch ausreichende Spaltbreite reduziert. Beim schneidenden Bearbeiten von kleinen oder dünnen (flexiblen) Werkstückteilen wird also der Spalt zur flächigen Unterstützung der Werkstückteile verengt und kann ggf. mit der Bewegung des Bearbeitungskopfs in X-Richtung mitgeführt werden. Beim Freischnitt kippgefährdeter, kleiner Werkstückteile weist der Spalt wie oben beschrieben seine minimal mögliche Spaltbreite auf.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet bzw. programmiert, die Lage des Spalts in der ersten Richtung so zu steuern, dass eine Freischneideposition des zu unterstützenden Werkstückteils innerhalb des die minimale Spaltbreite aufweisenden Spalts positioniert ist. Auf diese Weise kann die Lage der Freischneideposition in X-Richtung in Abhängigkeit von der Geometrie, den Abmessungen und der Biegesteifigkeit des Werkstücks variiert werden. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann beim Vorsehen mindestens einer Aussparung in einem den Spalt begrenzenden Bauteil, beispielsweise in einem Unterstützungselement, der Spalt für das Freischneiden vollständig geschlossen werden, wenn die Freischneideposition innerhalb der Aussparung positioniert ist.
Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet bzw. programmiert, die Bewegung der mindestens einen Werkstückauflagefläche, des mindestens einen Teilbereichs der mindestens einen Werkstückauflagefläche und/oder des mindestens einen Unterstützungselements so zu steuern, dass der Spalt beim Schneiden von den Spalt in der ersten Richtung überdeckenden Werkstückteilen eine maximale Spaltbreite aufweist. Große und biegesteife Werkstückteile sollten mit großer, idealer Weise mit maximaler Spaltbreite geschnitten werden, um eine Verschmutzung der Ränder der den Spalt begrenzenden Bauteile, beispielsweise des bzw. der Unterstützungselemente, zu vermeiden.
In einer Ausführungsform sind in dem ortsfesten Spalt zwischen den feststehend ausgebildeten Werkstückauflageflächen mindestens zwei, insbesondere genau zwei in der ersten Richtung (X-Richtung) verfahrbare Unterstützungselemente angeordnet. Die Gesamtbreite der Auflageflächen der Unterstützungselemente in X-Richtung füllt den Spalt in X-Richtung nicht vollständig aus, so dass durch eine Verschiebung der Unterstützungselemente in X-Richtung die Spaltbreite verändert werden kann. In Y-Richtung können sich die Auflageflächen der Unterstützungselemente über den gesamten Schneidbereich bzw. über die gesamte Länge des Spalts erstrecken. Es ist aber auch möglich, mehrere solcher Unterstützungselemente in Y-Richtung nebeneinander anzuordnen.
Die Unterstützungselemente können während der Bearbeitung des Werkstücks synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfs in X-Richtung verfahren werden, so dass der Bearbeitungsstrahl immer innerhalb eines Schneidbereichs mit einer gegenüber dem Abstand zwischen den beiden Werkstückauflageflächen verengten Spaltbreite positioniert ist. Dieser Spalt bzw. dieser verengte Schneidbereich kann entweder in X-Richtung zwischen den Unterstützungselementen oder auch zwischen einem Unterstützungselement auf einer Seite und dem seitlichen, sich in Y-Richtung erstreckenden Rand einer feststehenden Werkstückauflagefläche oder ggf. einer Ausschleusklappe gebildet sein.
Bei dieser Ausführungsform wird der Hauptteil des plattenförmigen Werkstücks von den feststehenden Werkstückauflageflächen unterstützt und nur die schmalen Unterstützungselemente werden in X-Richtung zwischen den feststehenden Werkstückauflageflächen bewegt. Da diese Unterstützungselemente eine geringere Masse aufweisen als die feststehenden Werkstückauflageflächen, ist eine deutlich schnellere Bewegung der Unterstützungselemente möglich. Kurz vor dem Freischneiden eines Werkstückteils werden die Unterstützungselemente eng nebeneinander positioniert, so dass der verbleibende Spalt so klein wie möglich wird und seine minimale Spaltbreite annimmt.
Bei einer Ausführungsform ist mindestens ein einer Werkstückauflagefläche zugewandter Randbereich eines Unterstützungselements und mindestens ein dem Unterstützungselement zugewandter Randbereich mindestens einer der (feststehenden) Werkstückauflageflächen kammförmig ausgebildet, so dass die Werkstückauflagefläche und das Unterstützungselement bei der Bewegung in X-Richtung ineinander greifen und bei der Bewegung des Unterstützungselements in X-Richtung nur kleine Bereiche des Werkstücks bzw. der geschnittenen Werkstückteile ohne Unterstützung bleiben.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines, bevorzugt sind zwei oder mehr der Unterstützungselemente aus einer der Werkstückauflageflächen ausfahrbar ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform können das bzw. die Unterstützungselemente wie Schubladen aus den feststehenden Werkstückauflageflächen ausgefahren werden bzw. die Unterstützungselemente können zumindest teilweise in X-Richtung unter eine jeweilige Werkstückauflagefläche verfahren werden. Zur Unterstützung des Werkstücks können das bzw. die Unterstützungselemente zumindest in einem Teilbereich, der unter die Werkstückauflageflächen eingeschoben wird, Borsten aufweisen, die sich beim Ausfahren aufrichten, so dass deren Oberseite mit den Werkstückauflageflächen bündig abschließt, um das Werkstück unterstützen.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines, bevorzugt sind zwei oder mehr der Unterstützungselemente in der zweiten Richtung (Y-Richtung) gesteuert verfahrbar. Bei dieser Ausführungsform können mindestens zwei sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung verfahrbare Unterstützungselemente zwischen den Werkstückauflageflächen angeordnet werden. Die mindestens zwei Unterstützungselemente können an derselben feststehenden Werkstückauflagefläche angebracht sein. Alternativ kann an jeder der beiden Werkstückauflageflächen mindestens ein Unterstützungselement angebracht sein.
Die Unterstützungselemente können in dieser Ausführungsform synchron mit der Bewegung des Bearbeitungskopfs sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung mitgeführt werden. Der zwischen den Unterstützungselementen gebildete Spalt kann kurz vor dem Freischneiden verengt werden. Sind jeweils zwei in X-Richtung und in Y-Richtung verfahrbare Unterstützungselemente an jeder der beiden den Spalt begrenzenden feststehenden Werkstückauflageflächen angebracht, so kann die zwischen den Unterstützungselementen gebildete Öffnung für den Bearbeitungsstrahl beim Freischnitt eines Werkstückteils durch das Zusammenspiel der Unterstützungselemente hochflexibel geformt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist mindestens eines der Unterstützungselemente an einer dem Spalt bzw. dem Schneidbereich zugewandten Außenkante eine Aussparung in der Auflagefläche auf. Für die Unterstützung von sehr kleinen Werkstückteilen kann eine Aussparung bzw. eine Nut an einem oder mehreren der Unterstützungselemente vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Unterstützungselemente vollständig zusammen zu fahren, so dass der Spalt zwischen den Unterstützungselementen beim Freischneiden vollständig geschlossen wird und nur eine kleine, durch die Aussparung oder durch zwei aneinander angrenzende Aussparungen gebildete Öffnung verbleibt, durch die der Bearbeitungsstrahl beim Freischneiden des Werkstückteils hindurch tritt. Die Öffnung zwischen den Unterstützungselementen bzw. die Aussparung folgt hierbei der Bewegung des Bearbeitungskopfes in X-Richtung und in Y-Richtung. An Stelle einer Nut kann auch eine Aussparung in Form einer abgeschrägten Kante oder einer Verrundung an einer dem Spalt zugewandten Ecke einer Außenkante eines oder mehrerer der Unterstützungselemente gebildet sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Auflagefläche mindestens eines Unterstützungselements und/oder mindestens eines der Unterstützungselemente selbst in Schwerkraftrichtung verfahrbar und/oder nach unten schwenkbar. Das Ausschleusen freigeschnittener Werkstückteile kann in diesem Fall durch Absenken der Unterstützungselemente bzw. deren Auflageflächen und anschließendes Schwenken der Auflageflächen nach unten oder durch schnelles Auseinanderbewegen der Auflageflächen in X-Richtung erfolgen. Alternativ ist auch eine reine Schwenkbewegung der Auflageflächen bzw. der Unterstützungselemente möglich, um Werkstückteile auszuschleusen.
Bei einer nicht erfindungsgemäßen Maschine ist die Breite des zwischen den Werkstückauflageflächen angeordneten Spalts durch Einschwenken mindestens eines Unterstützungselements zwischen die Werkstückauflageflächen verkleinerbar, wobei das Unterstützungselement eine Auflagefläche zur Unterstützung von beim trennenden Bearbeiten geschnittenen Werkstückteilen aufweist. Bei dieser Ausführungsform sind angrenzend an den zwischen den Werkstückauflageflächen gebildeten Spalt (mit maximaler Spaltbreite) entweder beidseitig oder nur auf einer Seite eines oder mehrere verschwenkbare Unterstützungselemente angeordnet. Im Gegensatz zu den meisten der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Spaltbreite durch das Einschwenken des bzw. der Unterstützungselemente nicht kontinuierlich, sondern nur in diskreten Schritten verkleinert werden. Typischer Weise ist die Spaltbreite bei dieser Ausführungsform nur zwischen einer maximalen Spaltbreite, bei welcher das bzw. die Unterstützungselemente in einer zurückgezogenen Stellung angeordnet sind und einer minimalen Spaltbreite veränderbar, bei welcher das bzw. die Unterstützungselemente in den Spalt eingeschwenkt sind. Wenn zwei einschwenkbare Unterstützungselemente vorhanden sind, kann durch das Einschwenken nur eines der Unterstützungselemente ein Spalt mit einer Breite erzeugt werden, die zwischen der maximalen und der minimalen Spaltbreite liegt.
Beim Schneiden großer, den Spalt bei seiner maximalen Spaltbreite überdeckender Werkstückteile sind die Unterstützungselemente aus dem Schneidbereich bzw. aus dem Spalt heraus geschwenkt und in der zurückgezogenen Stellung beispielsweise unterhalb der Werkstückauflageflächen angeordnet, in der diese nicht in den Spalt hinein ragen. Beim Schneiden kippgefährdeter Werkstückteile wird das mindestens eine Unterstützungselement zumindest vor dem Freischnitt in den Spalt eingeschwenkt, so dass die Spaltbreite verkleinert und das freizuschneidende Werkstückteil flächig unterstützt wird. In der in den Spalt eingeschwenkten Stellung ist die Auflagefläche des mindestens einen Unterstützungselements horizontal ausgerichtet und befindet sich auf der Höhe der Werkstückauflageflächen. Beim Freischneiden eines zu unterstützenden, kippgefährdeten Werkstückteils ist der Bearbeitungsstrahl benachbart zu einer in Y-Richtung verlaufenden Kante der Auflagefläche des bzw. der eingeschwenkten Unterstützungselement(e) positioniert.
Bei einer nicht erfindungsgemäßen Maschine weist das Unterstützungselement an einer dem Spalt zugewandten Außenkante der Auflagefläche mindestens eine, bevorzugt mehrere Aussparungen für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls beim Freischneiden eines Werkstückteils auf. Mit Hilfe der Aussparung(en) kann die für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls bei verengtem Spalt benötigte Spaltbreite verringert werden, da das schneidende Bearbeiten, insbesondere das Freischneiden des Werkstückteils, d.h. das vollständige Lösen des Werkstückteils vom Restwerkstück, innerhalb der Aussparung erfolgen kann. Wenn die Freischneideposition innerhalb der Aussparung angeordnet wird, kann der Spalt beim Freischneiden ggf. vollständig geschlossen werden. Auf diese Weise kann die Breite der Auflagefläche des in den Spalt einschwenkbaren Unterstützungselements vergrößert und somit die flächige Unterstützung von Werkstückteilen verbessert werden.
Bei einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Maschine ist beidseitig des Spalts jeweils ein einschwenkbares Unterstützungselement angeordnet, wobei einander zugewandte Außenkanten der Unterstützungselemente jeweils mindestens eine Aussparung für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls aufweisen. Bei dieser nicht erfindungsgemäßen Maschine sind die Aussparungen an den Außenkanten in Y-Richtung einander gegenüber liegend angeordnet, so dass diese in der in den Spalt eingeschwenkten Stellung der Unterstützungselemente eine gemeinsame Öffnung bilden, durch die der Bearbeitungsstrahl hindurchtreten kann. Die Aussparungen können insbesondere zueinander komplementär ausgebildet sein, d.h. die durch die Aussparungen gebildete Öffnung weist zwei spiegelsymmetrische Hälften auf. Die Aussparungen können beispielsweise eine halbkreisförmige, ovale oder rechteckige Geometrie aufweisen und gemeinsam eine kreisförmige, ovale oder rechteckige, insbesondere quadratische Öffnung bilden.
Bei einer Weiterbildung weist mindestens eine Außenkante eines Unterstützungselements eine Mehrzahl von Aussparungen in einer kammförmigen Anordnung auf, d.h. die Aussparungen sind entlang der sich in Y-Richtung erstreckenden Außenkante des Unterstützungselements in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Die an der Außenkante gebildeten Aussparungen können eine unterschiedliche Größe und ggf. eine unterschiedliche Geometrie aufweisen. Die Aussparungen können beispielsweise halbkreisförmig, oval oder rechteckig ausgebildet sein. Insbesondere können zwei oder mehr Arten von Aussparungen mit unterschiedlicher Größe und/oder Geometrie an der Außenkante gebildet sein, die sich entlang der Außenkante abwechseln. Beispielsweise können Aussparungen mit einer abwechselnd kleineren und größeren Lochgröße entlang der Außenkante angeordnet sein.
Weist das mindestens eine einschwenkbare Unterstützungselement mehrere Aussparungen auf, ist es günstig, dieses in Y-Richtung verschiebbar auszubilden. Der Bewegungsbereich des Unterstützungselements in Y-Richtung entspricht in diesem Fall typischer Weise dem Abstand zwischen den Mitten von zwei benachbarten Aussparungen bzw. dem Abstand zwischen den Mitten von zwei benachbarten Aussparungen von gleichem Typ. Ein solcher Bewegungsbereich ist in der Regel ausreichend, um durch eine Verschiebung des bzw. der Unterstützungselemente in Y-Richtung an jeder Position in Y-Richtung eine für das Freischneiden geeignete Aussparung zu positionieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist benachbart zu mindestens einer der Werkstückauflageflächen eine verschwenkbare und/oder absenkbare Ausschleusklappe angebracht. Durch Verschwenken und/oder Absenken der benachbart zu dem Spalt angeordneten Ausschleusklappe können insbesondere biegesteife, den Spalt überdeckende Werkstückteile aus dem Schneidbereich entfernt werden. Die Ausschleusklappe erstreckt sich typischer Weise über die gesamte Länge des Spalts bzw. des Verfahrbereichs des Bearbeitungskopfs in Y-Richtung und kann in Y-Richtung ggf. mehrere Segmente aufweisen, die einzeln verschwenkbar sind. Das bzw. die Unterstützungselemente können an der benachbart zur Ausschleusklappe angebrachten Werkstückauflagefläche oder an der Ausschleusklappe selbst gelagert sein. Im letzteren Fall wird ein jeweiliges Unterstützungselement gemeinsam mit der Ausschleusklappe verschwenkt bzw. abgesenkt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum trennenden Bearbeiten eines Werkstücks an einer Maschine wie oben beschrieben, umfassend: Einstellen der Breite des Spalts in Abhängigkeit von der Größe, der Konturform und/oder Dicke des zu schneidenden Werkstückteils. Wie weiter oben im Zusammenhang mit der Steuerungseinrichtung beschrieben wurde, kann die Breite des Spalts zur Unterstützung von kippgefährdeten, typischer Weise kleinen bzw. nicht biegesteifen Werkstückteilen insbesondere während des Freischneidens verkleinert werden. Bei der Bearbeitung von nicht kippgefährdeten, größeren und biegesteifen Werkstückteilen, die typischer Weise den Spalt überbrücken, kann der Spalt weiter geöffnet werden und insbesondere seine maximal mögliche Breite aufweisen.
Bei einer Variante wird der Spalt synchron mit der Bewegung des Bearbeitungskopfs in der ersten Richtung mit bewegt. Bei dieser Variante kann bei der Zusatzachsbewegung des Bearbeitungskopfs in X-Richtung der Spalt mitgeführt werden, so dass der Bearbeitungsstrahl beim schneidenden Bearbeiten stets durch den Spalt hindurch treten kann.
Bei einer weiteren Variante wird beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils die Breite des Spalts insbesondere durch Bewegen mindestens eines der Unterstützungselemente auf eine minimale Spaltbreite reduziert, die geringer ist als ein Verfahrbereich der Zusatzachse bzw. der dritten Bewegungseinrichtung. Insbesondere wird die Breite des Spalts auf eine für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls gerade noch ausreichende minimale Spaltbreite reduziert. Die Breite des Spalts kann z.B. durch das Einschwenken mindestens eines Unterstützungselements in den Spalt auf die minimale Spaltbreite reduziert werden. Ist eines oder sind mehrere Unterstützungselemente zwischen den Werkstückauflageflächen angeordnet oder aus den Werkstückauflagen ausfahrbar ausgebildet, kann der Spalt durch eine Verschiebung mindestens eines solchen Unterstützungselements in X-Richtung auf die minimale Spaltbreite verkleinert werden.
Wie weiter oben beschrieben wurde, kann es sich bei der minimalen Spaltbreite um eine für die schneidende Bearbeitung erforderliche Spaltbreite handeln, die groß genug ist, um eine Verschmutzung oder Beschädigung durch den Bearbeitungsstrahl und ggf. an den seitlichen Rändern des verengten Spalts gebildete Schlacke zu verhindern. Die minimale Spaltbreite kann auch bei 0 mm liegen, sofern an den Spalt begrenzenden Bauelementen, insbesondere an den Unterstützungselementen, mindestens eine Aussparung bzw. Öffnung für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls gebildet ist.
In einer weiteren Variante wird zum Ausschleusen eines freigeschnittenen Werkstückteils der Spalt insbesondere durch Bewegen mindestens eines Unterstützungselements in X-Richtung verbreitert. Zu diesem Zweck kann das mindestens eine Unterstützungselement in X-Richtung verschoben werden. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist die Bewegung des Unterstützungselements aufgrund der geringeren zu bewegenden Masse typischer Weise schneller als beispielsweise die Bewegung einer zu einer Werkstückauflagefläche benachbart angeordneten Ausschleusklappe, so dass ein schnelles Ausschleusen des Werkstückteils durch den verbreiterten Spalt erfolgen kann.
Insbesondere kann der Spalt durch eine gegenläufige, insbesondere synchrone Bewegung von mindestens zwei Unterstützungselementen in der ersten Richtung (X-Richtung) verbreitert werden. Die Bewegung der beiden Unterstützungselemente erfolgt typischer Weise synchronisiert, d.h. mit gleichem Betrag der Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzter Richtung (positive bzw. negative X-Richtung), so dass das freigeschnittene Werkstückteil bei der gegenläufigen Bewegung der beiden Unterstützungselemente nicht seitlich verschoben wird.
Bei einer weiteren Variante wird zum Ausschleusen des freigeschnittenen Werkstückteils die Auflagefläche mindestens eines Unterstützungselements und/oder das mindestens eine Unterstützungselement selbst nach unten verschwenkt. Bei dieser Variante kann mindestens ein zwischen die Werkstückauflageflächen einschwenkbares Unterstützungselement nach unten in eine zurückgezogene Stellung verschwenkt werden, um den Spalt zu verbreitern. Insbesondere können auch beidseitig des Spalts angebrachte einschwenkbare Unterstützungselemente in einer synchronen Bewegung nach unten verschwenkt werden, um das freigeschnittene Werkstückteil idealer Weise in freiem Fall durch den Spalt auszusch leusen .
Auch zwischen den Werkstückauflageflächen angeordnete Unterstützungselemente oder aus den Werkstückauflageflächen ausfahrbare Unterstützungselemente bzw. deren Auflageflächen können nach unten verschwenkbar ausgebildet sein, um ein schnelles Ausschleusen von freigeschnittenen Werkstückteilen zu erreichen. Gegebenenfalls können für das Ausschleusen von Werkstückteilen auch die Auflageflächen relativ zu einem Grundkörper der Unterstützungselemente verschwenkt werden.
Bei einer weiteren Variante wird die Auflagefläche mindestens eines Unterstützungselements und/oder das Unterstützungselement selbst vor dem Ausschleusen oder während des Ausschleusens des freigeschnittenen Werkstückteils abgesenkt. Die Absenkbewegung der Auflageflächen bzw. der Unterstützungselemente kann insbesondere vor der weiter oben beschriebenen Schwenkbewegung erfolgen oder von dieser überlagert werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass Werkstückteile prozesssicher nach unten aus dem Restgitter bzw. aus dem Restwerkstück entnommen werden können und beim Ausschleusen nicht am Restwerkstück verhaken. Die Unterstützungselemente können synchron oder unabhängig voneinander abgesenkt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Auflageflächen der Unterstützungselemente relativ zu einem Grundkörper der Unterstützungselemente abgesenkt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, welches zur Durchführung aller Schritte des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage abläuft. Bei der Datenverarbeitungsanlage kann es sich insbesondere um eine Steuerungseinrichtung der Maschine handeln, auf der ein Bearbeitungsprogramm abläuft, welches im Wesentlichen in einer Abfolge von Steuerungsbefehlen zum Koordinieren der Bewegungen des Werkstücks, des Bearbeitungskopfs sowie der ggf. vorhandenen Unterstützungselemente besteht.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus 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:

1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Laserbearbeitungsmaschine mit zwei Unterstützungselementen, welche die Breite eines zwischen den Unterstützungselementen gebildeten Spalts beim Freischneiden eines Werkstückteils auf eine minimale Spaltbreite reduzieren,
2a,b Darstellungen von zwei Unterstützungselementen, die zur Einstellung einer variablen Spaltbreite eines zwischen den Unterstützungselementen gebildeten Spalts aus zwei Werkstückauflageflächen ausfahrbar sind,
3 eine Darstellung von zwei Unterstützungselementen, die jeweils eine Auflagefläche mit einer Aussparung für den Durchtritt eines Laserstrahls aufweisen,
4 Darstellungen von zwei Unterstützungselementen, die benachbart zueinander zwischen zwei Werkstückauflageflächen angeordnet sind,
5a,b Darstellungen von vier Unterstützungselementen, die angrenzend zu einem Bewegungsbereich des Laserstrahls angeordnet sind (5a) bzw. einen zwischen den Unterstützungselementen gebildeten Spalt zum Freischneiden eines Werkstückteils auf eine minimale Breite verengen (5b),
6 eine Darstellung eines zwischen zwei Werkstückauflageflächen einschwenkbaren Unterstützungselements, in dem ein Spalt gebildet ist,
7 eine Darstellung analog 6 mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Spalts angebrachten einschwenkbaren Unterstützungselementen,
8 eine Darstellung analog 6 und 7 mit einem einschwenkbaren Unterstützungselement in Form eines Schwenkarms,
9 eine Darstellung analog 6 bis 8 mit einem einschwenkbaren Unterstützungselement, an dem mehrere Aussparungen für den Durchtritt eines Laserstrahls angebracht sind,
10 eine Darstellung analog 7, bei der an den beiden Unterstützungselementen mehrere komplementäre Aussparungen gebildet sind,
11 eine Darstellung analog 9, bei der die Aussparungen in dem Unterstützungselement eine unterschiedliche Größe aufweisen, und
12 eine Darstellung analog 10, bei der die Aussparungen in den Unterstützungselementen jeweils eine unterschiedliche Größe aufweisen.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. für funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Maschine 1 zur Laserbearbeitung, genauer gesagt zum Laserschneiden, eines gestrichelt dargestellten plattenförmigen Werkstücks 2 mittels eines Laserstrahls 3. Zur schneidenden Bearbeitung des Werkstücks 2 kann an Stelle des Laserstrahls 3 auch eine andere Art von thermischem Bearbeitungsstrahl, beispielsweise eine Plasmafackel, oder ein Wasserstrahl eingesetzt werden. Das Werkstück 2 liegt bei der Bearbeitung auf zwei Werkstückauflageflächen 4, 5 auf, die im gezeigten Beispiel die Oberseiten von zwei Werkstücktischen bilden und eine Auflageebene (X-Y-Ebene eines XYZ-Koordinatensystems) zur Auflage des Werkstücks 2 definieren. Die Werkstückauflageflächen 4, 5 können durch die Tischoberflächen oder durch stiftförmige Auflageelemente (Pins), Auflagebänder, Bürsten, Rollen, Kugeln, Luftpolster oder dergleichen gebildet werden.
Mittels einer herkömmlichen Bewegungs- und Halteeinrichtung 7, welche einen Antrieb sowie Klemmeinrichtungen 8 in Form von Spannpratzen zum Festhalten des Werkstücks 2 aufweist, kann das Werkstück 2 auf den Werkstückauflageflächen 4, 5 in einer ersten Bewegungsrichtung X (im Folgenden: X-Richtung) gesteuert verschoben und an eine vorgegebene Werkstückposition Xw bewegt werden. Um die Bewegung des Werkstücks 2 in X-Richtung zu erleichtern, können auf den in 1 gezeigten Werkstücktischen Bürsten, Kugeln oder Gleitrollen angebracht sein, welche die eigentlichen Auflageflächen 4, 5 für das Werkstück 2 bilden. Alternativ ist es beispielsweise möglich, zur Bewegung oder zur Unterstützung der Bewegung des Werkstücks 2 in X-Richtung die Werkstückauflageflächen 4, 5 selbst als Bewegungseinrichtung auszugestalten, beispielsweise in Form eines (umlaufenden) Förderbandes, wie dies in der DE 10 2011 051 170 A1 der Anmelderin beschrieben ist, oder in Form einer Werkstückauflage, wie sie in der JP 06170469 beschrieben ist.
Zwischen den beiden Werkstückauflageflächen 4, 5, genauer gesagt zwischen zwei zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 angeordneten Unterstützungselementen 13a, 13b, ist ein Spalt 6 gebildet, der sich in einer zweiten Richtung (im Folgenden: Y-Richtung) über den gesamten Verfahrweg eines Laserschneidkopfs 9 erstreckt, der den Laserstrahl 3 auf das Werkstück 2 ausrichtet und fokussiert. Der Laserschneidkopf 9 ist mittels eines als Bewegungseinrichtung dienenden angetriebenen Schlittens 11, der an einem fest stehenden Portal 10 geführt ist, innerhalb des Spalts 6 in Y-Richtung gesteuert verfahrbar. Der Laserschneidkopf 9 ist zusätzlich auch in X-Richtung gesteuert verfahrbar und kann mit Hilfe einer an dem Schlitten 11 angebrachten zusätzlichen Bewegungseinrichtung 12, beispielsweise in Form eines Linearantriebs, in X-Richtung gesteuert verfahren werden. Die Bewegungseinrichtung 12 weist dabei einen Verfahrbereich A in X-Richtung auf, der höchstens der maximalen Spaltbreite b_MAX des Spalts 6 entspricht.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist angrenzend zur zweiten Werkstückauflagefläche 5 eine Ausschleusklappe 14 angebracht, die zum Ausschleusen von Werkstückteilen nach unten verschwenkbar ist, wie in 1 durch einen Pfeil angedeutet ist. Benachbart zur ersten Werkstückauflagefläche 4 ist ein erstes Unterstützungselement 13a und benachbart zur Ausschleusklappe 14 ist ein zweites Unterstützungselement 13b für das Werkstück 2 angeordnet. Die Unterstützungselemente 13a, 13b erstrecken sich jeweils über die gesamte Länge des Spalts 6 in Y-Richtung und begrenzen den Spalt 6 in X-Richtung. Die Unterstützungselemente 13a, 13b sind in X-Richtung gesteuert und unabhängig voneinander verfahrbar. Durch die Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung kann die Breite b des zwischen den Unterstützungselementen 13a, 13b gebildeten Spalts 6 wie in 1 gezeigt zwischen einer minimalen Spaltbreite b_MIN und einer maximalen Spaltbreite b_MAX verändert werden. Alternativ zur Verwendung von Unterstützungselementen 13a, 13b, die sich über die gesamte Länge des Spalts 6 erstrecken, können auch mehrere in Y-Richtung benachbart angeordnete Unterstützungselemente verwendet werden bzw. die Unterstützungselemente 13a, 13b können mehrere in Y-Richtung nebeneinander angeordnete und unabhängig voneinander in X-Richtung verfahrbare Segmente aufweisen.
Die gesteuerte Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung kann beispielsweise mit Hilfe von Spindelantrieben erfolgen, wobei die Spindelmutter an dem jeweiligen Unterstützungselement 13a, 13b angebracht ist und die Spindel sowie der Antriebsmotor an einer der beiden Werkstückauflageflächen 4, 5 angebracht sind. Es versteht sich, dass die gesteuerte Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b zur Veränderung der Breite b des Spalts 6 auch auf eine andere als die oben beschriebene Weise realisiert werden kann.
Die beiden Unterstützungselemente 13a, 13b weisen den Werkstückauflageflächen 4, 5 zugewandte Randbereiche 16a, 16b auf, die kammförmig ausgebildet sind und die mit an der ersten Werkstückauflagefläche 4 und an der Ausschleusklappe 14 angebrachten, ebenfalls kammförmig ausgebildeten Randbereichen 17a, 17b korrespondieren. Die korrespondierenden Randbereiche 16a, 17a bzw. 16b, 17b greifen bei der Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung ineinander, so dass bei der Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung zur Verengung des Spalts 6 nur kleine Teilbereiche des Werkstücks 2 zwischen dem ersten Unterstützungselement 13a und der ersten Werkstückauflagefläche 4 bzw. zwischen dem zweiten Unterstützungselement 13b und der Ausschleusklappe 14 nicht unterstützt werden.
Mit Hilfe der aufeinander aufbauenden Bewegungseinrichtungen 11, 12 kann der Laserschneidkopf 9 sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung an einer gewünschten Schneidkopfposition Xs, Ys innerhalb seines Verfahrbereichs positioniert werden, wobei der maximale Verfahrweg des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung der maximalen Breite b_MAX des Spalts 6 entspricht. Gegebenenfalls kann der Laserschneidkopf 9 auch entlang einer dritten Bewegungsrichtung Z (Schwerkraftrichtung, im Folgenden: Z-Richtung) verschoben werden, um einen Abstand zwischen dem Laserschneidkopf 9 und dem plattenförmigen Werkstück 2 einzustellen.
Zur Steuerung der schneidenden Bearbeitung weist die Maschine 1 eine Steuerungseinrichtung 19 auf, die zur Koordinierung der Bewegungen des Werkstücks 2, des Laserschneidkopfs 9 sowie der Unterstützungselemente 13a, 13b dient, um eine gewünschte Werkstückposition Xw, eine gewünschte Schneidkopfposition X_S , Y_S sowie eine gewünschte Position X_UA , X_UB der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung einzustellen, um das Schneiden mit einer vorgegebenen Schnittkontur zu ermöglichen und das Werkstück 2 falls erforderlich bei der schneidenden Bearbeitung zu unterstützen.
Die maximale Breite b_MAX des Spalts 6 wird angenommen, wenn die kammförmigen Randbereiche 16a, 16b der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b so weit in X-Richtung verfahren werden, dass diese an den in Y-Richtung verlaufenden Stirnseiten der kammförmigen Randbereiche 17a, 17b der Werkstückauflage 4 bzw. der Ausschleusklappe 14 anliegen. Die Auflageflächen 15a, 15b der Unterstützungselemente 13a, 13b, die Oberseite der Ausschleusklappe 14 und die Werkstückauflageflächen 4, 5 sind in Z-Richtung auf gleicher Höhe angeordnet.
Die Unterstützungselemente 13a, 13b können in dem Spalt 6 jeweils an eine gewünschte Position X_UA , X_UB in X-Richtung bewegt werden, um dort das Werkstück 2, genauer gesagt von dem Werkstück 2 freizuschneidende bzw. beim Bearbeiten geschnittene Werkstückteile 18 mittels einer jeweiligen Auflagefläche 15a, 15b zu unterstützen. In Abhängigkeit von den Abmessungen, insbesondere der Breite in X-Richtung sowie der Dicke und damit der Biegesteifigkeit eines jeweiligen zu schneidenden Werkstückteils 18 kann die Steuerungseinrichtung 19 die Breite b des Spalts 6 auf eine für die schneidende Bearbeitung des jeweiligen Werkstückteils 18 vorteilhafte Breite b einstellen.
Bei verhältnismäßig großen und biegesteifen Werkstückteilen, die den Spalt 6 überdecken, wenn dieser seine maximale Breite b_MAX in X-Richtung annimmt, sollte die Spaltbreite b beim schneidenden Bearbeiten möglichst groß gewählt werden, um eine Verschmutzung der Ränder der Unterstützungselemente 13a, 13b zu vermeiden. Insbesondere können solche Werkstückteile in einem Spalt 6 mit maximaler Spaltbreite b_MAX geschnitten werden.
Zumindest beim Freischneiden eines in 1 gezeigten kleinen, nicht biegesteifen Werkstückteils 18 an einer Freischneideposition FP, an welcher die letzte Verbindung zwischen dem Werkstückteil 18 und dem Restwerkstück 2 getrennt wird, sollte die Breite b des Spalts 6 auf eine minimale Spaltbreite b_MIN reduziert werden. Die minimale Spaltbreite b_MIN wird durch das Erfordernis festgelegt, dass bei der schneidenden Bearbeitung keine Verschmutzung oder Beschädigung durch den Laserstrahl 9 und ggf. gebildete Schlacke an den seitlichen, einander zugewandten Rändern der Unterstützungselemente 13a, 13b auftreten soll. Eine minimale Spaltbreite b_MIN in X-Richtung, welche dies ermöglicht, kann bei ca. 3 mm liegen.
Durch die Verengung des Spalts 6 auf die minimale Spaltbreite b_MIN kann das Werkstückteil 18 während des Freischneidens von den Unterstützungselementen 13a, 13b flächig unterstützt werden und so ein Kippen und insbesondere ein Verhaken des freigeschnittenen Werkstückteils 18 an dem Restwerkstück 2a verhindert werden.
Die Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b kann synchron zur Bewegung des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung erfolgen, um die Lage des Spalts 6 in X-Richtung stets so zu verändern, dass der Laserstrahl 3 bei seiner Bewegung in X-Richtung durch den Spalt 6 trifft. Die Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung kann hierbei synchron erfolgen, d.h. der Abstand zwischen der Position X_UA des ersten Unterstützungselements 13a und der Position X_UB des zweiten Unterstützungselements in X-Richtung und damit die Breite b des Spalts 6 bleibt während der Bewegung des Laserschneidkopfs 9 - außer beim Freischneiden - in X-Richtung konstant. Die Bewegung des ersten Unterstützungselements 13a in X-Richtung muss nicht synchron zur Bewegung des zweiten Unterstützungselements 13b in X-Richtung erfolgen, d.h. der Abstand zwischen der Position X_UA des ersten Unterstützungselements 13a und der Position X_UB des zweiten Unterstützungselements 13b in X-Richtung und damit die Breite b des Spalts 6 können sich während der Bewegung des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung verändern. Letzteres ist beispielsweise notwendig, um den Spalt 6 vor dem Freischneiden eines Werkstückteils 18, d.h. vor dem Trennen der letzten Verbindung zwischen dem Werkstückteil 18 und dem Restwerkstück 2a, zu verengen. Unter einer Veränderung der Lage des Spalts 6 in X-Richtung bei gleichzeitiger Veränderung der Spaltbreite b wird verstanden, dass sich die Position der Spaltmitte in X-Richtung verschiebt.
Wie in 1 durch zwei Pfeile angedeutet ist, können die beiden Unterstützungselemente 13a, 13b an eine gewünschte Position Z_UA , Z_UB in Z-Richtung unterhalb der Werkstückauflageflächen 4, 5 angeordnet werden. Die gesteuerte Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in Z-Richtung erfolgt mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 19, welche die Unterstützungselemente 13a, 13b typischer Weise synchron in Z-Richtung absenkt, so dass die Position Z_UA , Z_UB der Unterstützungselemente 13a, 13b bei der Bewegung in Z-Richtung übereinstimmt.
Sobald die beiden Unterstützungselemente 13a, 13b weit genug unter die Werkstückauflageflächen 4, 5 bzw. die Werkstückauflagetische abgesenkt worden sind, werden die Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung synchron, d.h. mit gleichem Betrag der Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit, schnell gegenläufig bewegt, so dass der Abstand in X-Richtung rasch zunimmt und das auf den Auflageflächen 15a, 15b der Unterstützungselemente 13a, 13b aufliegende Werkstückteil 18 idealer Weise im freien Fall nach unten ausgeschleust werden kann, ohne dass dieses seitlich verschoben wird. Es versteht sich, dass auf die hier beschriebene Weise nur Werkstückteile 18 ausgeschleust werden können, die vollständig auf den Auflageflächen 15a, 15b der Unterstützungselemente 13a, 13b jedoch nicht auf den kammförmigen Randbereichen 17a, 17b der ersten Werkstückauflagefläche 4 bzw. der Ausschleusklappe 14 aufliegen. Alternativ oder zusätzlich zum Absenken der Unterstützungselemente 13a, 13b können die Unterstützungselemente 13a, 13b zum Ausschleusen von kleinen Werkstückteilen 18 auch nach unten verschwenkt werden, um diese durch den Spalt 6 nach unten auszusch leusen .
2a,b zeigen ein Detail eines Ausführungsbeispiels einer Maschine 1, bei der anders als in 1 gezeigt ist, zwei Unterstützungselemente 13a, 13b vorgesehen sind, die sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung gesteuert verfahrbar sind. Das erste Unterstützungselement 13a ist an der ersten Werkstückauflagefläche 4 und das zweite Unterstützungselement 13b ist an der zweiten Werkstückauflagefläche 5 angebracht. Die Unterstützungselemente 13a, 13b bzw. der zwischen diesen gebildete Spalt 6 wird in diesem Fall sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung synchron zur Bewegung des Laserschneidkopfs 9 mitgeführt, so dass die Schneidkopfposition Xs, Ys stets innerhalb des Spalts 6 verbleibt, d.h. die Lage des Spalts 6 wird sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung an die Schneidkopfposition Xs, Ys angepasst. Die Koordination der Bewegungen der Unterstützungselemente 13a, 13b und des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung sowie in Y-Richtung erfolgt mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 19.
Wie in 2a zu erkennen ist, kann die Breite b des zwischen den Unterstützungselementen 13a, 13b gebildeten Spalts 6 kleiner gewählt werden als der Verfahrbereich A der zusätzlichen Bewegungseinrichtung 12, beispielsweise um ein (nicht gezeigtes) Werkstückteil an einer in dem Spalt 6 angeordneten Freischneideposition freizuschneiden. Der Verfahrbereich A entspricht der Breite eines Bewegungsbereichs 21 des Laserschneidkopfs 9 bzw. des Laserstrahls 3 in X-Richtung. Bei der schneidenden Bearbeitung von großen Werkstückteilen, welche den zwischen den beiden Werkstückauflageflächen 4, 5 gebildeten Freiraum in X-Richtung vollständig überdecken, ist es günstig, die Unterstützungselemente 13a, 13b möglichst weit vom Bewegungsbereich 21 des Laserstrahls 3 entfernt anzuordnen.
Wie in 2b zu erkennen ist, können die Unterstützungselemente 13a, 13b beim schneidenden Bearbeiten eines solchen Werkstückteils 20 teilweise in X-Richtung unter die Werkstückauflageflächen 4, 5 zurückgezogen werden. Zu diesem Zweck sind die Auflageflächen 15a, 15b der in 2a,b gezeigten Unterstützungselemente 13a, 13b zweigeteilt, d.h. diese weisen jeweils einen ersten Teilbereich 22a, 22b aus einem strahlungsunempfindlichen und harten, beispielsweise metallischen Material, z.B. aus Kupfer, sowie einen zweiten Teilbereich 23a, 23b auf, der als Bürstenauflage ausgebildet ist. Die beiden ersten Teilbereiche 22a, 22b sind jeweils unmittelbar angrenzend zu den einander in X-Richtung gegenüber liegenden Außenkanten der Auflageflächen 15a, 15b angeordnet (vgl. 2a), zwischen denen der Spalt 6 gebildet ist. Die ersten Teilbereiche 22a, 22b weisen jeweils eine horizontal verlaufende Oberfläche auf, um beim Freischneiden eine flächige Unterstützung des Werkstückteils 20 zu ermöglichen.
Die als Bürstenauflagen ausgebildeten zweiten Teilbereiche 23a, 23b weisen eine Mehrzahl von in 2b beispielhaft dargestellten Bürsten auf, die sich ausgehend von einer zur Oberseite des ersten Teilbereichs 22a, 22b um eine Bürstenhöhe h nach unten versetzten Oberfläche des zweiten Teilbereichs 23a, 23b nach oben erstrecken, um das Werkstückteil 20 zu stützen. Da die Bürsten des als Bürstenauflage ausgebildeten zweiten Teilbereichs 23a, 23b flexibel sind, können die zweiten Unterstützungsschlitten 13a, 13b teilweise unter die Werkstückauflageflächen 4, 5 verfahren werden.
Voraussetzung hierfür ist, wie in 2b gezeigt ist, dass die Erstreckung d der plattenförmigen Werkstückauflagen 4, 5 unter die Auflageebene des Werkstücks 2 kleiner ist als die Bürstenhöhe h. Gegebenenfalls kann auf den ersten Teilbereich 22a, 22b verzichtet werden, d.h. die Unterstützungselemente 13a, 13b können vollständig als Bürstenauflagen ausgebildet sein. In diesem Fall können die Unterstützungselemente 13a, 13b vollständig unter die Werkstückauflageflächen 4, 5 zurückgezogen werden. Auch in diesem Fall können die Unterstützungselemente 13a, 13b zur Verengung des Spalts 6 aus den Werkstückauflageflächen 4, 5 ausgefahren und beispielsweise in die in 2a gezeigte Stellung bewegt werden.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem analog zu 2a,b zwei Unterstützungselemente 13a, 13b an den beiden einander gegenüber liegenden Rändern der Werkstückauflageflächen 4, 5 angebracht sind, so dass zwischen den Unterstützungselementen 13a, 13b ein Spalt 6 gebildet ist. Sowohl das erste Unterstützungselement 13a als auch das zweite Unterstützungselement 13b weisen an einander in X-Richtung gegenüber liegenden Außenkanten der Auflageflächen 15a, 15b jeweils eine halbkreisförmige Aussparung 24a, 24b auf. Die beiden Aussparungen 24a, 24b sind an der gleichen Stelle in Y-Richtung positioniert, so dass diese beim vollständigen Zusammenfahren der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung eine im Wesentlichen kreisförmige Öffnung für den Durchtritt des Laserstrahls 3 bilden. Die beiden Aussparungen 24a, 24b ermöglichen es, die Unterstützungselemente 13a, 13b beim Freischneiden unmittelbar benachbart zueinander anzuordnen, so dass die minimale Breite b_MIN des Spalts 6 beim Freischneiden bei 0 mm liegt und eine vollflächige Unterstützung eines Werkstückteils beim Freischneiden gewährleistet ist.
Durch die komplementäre bzw. spiegelsymmetrische Geometrie der Aussparungen 24a, 24b und die zentrische Anordnung des Bewegungsbereichs 21 des Bearbeitungskopfs 9 zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 kann die Steuerung der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b vereinfacht werden. Es versteht sich, dass zusätzlich zur Verengung oder Verbreiterung des Spalts 6 durch die Bewegung der Unterstützungselemente 13a, 13b in X-Richtung auch die Lage bzw. die Position des Spalts 6 in X-Richtung verändert werden kann. Insbesondere kann die Position der Öffnung bzw. der Aussparungen 24a, 24b mit der Bewegung des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung und in Y-Richtung synchronisiert werden, so dass der Laserstrahl 3 bzw. die Schneidkopfposition Xs, Ys stets zwischen den Aussparungen 24a, 24b positioniert ist.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Spalt 6 zwischen den Außenkanten von zwei in Y-Richtung nebeneinander angeordneten Unterstützungselementen 13a, 13b und der ersten Werkstückauflagefläche 4 gebildet ist. Der Bewegungsbereich 21 des Bearbeitungskopfs 9 ist bei dem in 4 gezeigten Beispiel benachbart zur ersten Werkstückauflagefläche 4 positioniert. Die Unterstützungselemente 13a, 13b weisen bei dem in 4 gezeigten Beispiel eine kleinere Breite als der zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 gebildete Zwischenraum auf. Die Unterstützungselemente 13a, 13b weisen daher eine geringe Masse auf und können schnell zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 in X-Richtung verschoben werden, um kippgefährdete Werkstückteile insbesondere vor dem Freischneiden zu unterstützen.
4 zeigt die Position der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b kurz vor dem Freischneiden eines Werkstückteils an einer Freischneideposition FP. Die Freischneideposition FP befindet sich im gezeigten Beispiel innerhalb einer Öffnung, die von zwei Aussparungen 24a, 24b in den Auflageflächen 15a, 15b der Unterstützungselemente 13a, 13b in Form von abgeschrägten Kanten begrenzt wird, die an zueinander benachbarten Ecken der Auflageflächen 15a, 15b gebildet sind. Wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde, können die Unterstützungselemente 13a, 13b sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung mit der Bewegung des Laserschneidkopfs 9 synchron verfahren werden, so dass der Laserstrahl 3 stets innerhalb der von den Kanten 24a, 24b begrenzten Öffnung positioniert ist. Die Unterstützungselemente 13a, 13b sind im gezeigten Beispiel mit einem im Bereich der zweiten Werkstückauflage 5 angeordneten Antrieb verbunden, um die gesteuerte Bewegung in X-Richtung sowie in Y-Richtung auszuführen.
5a,b zeigen eine Maschine 1, bei der die in 3 gezeigten, in X-Richtung benachbart angeordneten und an der zweiten Werkstückauflagefläche 5 angebrachten Unterstützungselemente 13a, 13b mit zwei weiteren Unterstützungselementen 13c, 13d kombiniert sind, die an der ersten Werkstückauflagefläche 4 angebracht sind. Im gezeigten Beispiel sind der Bewegungsbereich 21 des Laserschneidkopfs 9 und auch der Spalt 6 zwischen den einander in X-Richtung gegenüber liegenden Außenkanten der Auflageflächen 15a, 15c eines ersten Paars von Unterstützungselementen 13a, 13c sowie den Außenkanten der Auflageflächen 15b, 15d des in Y-Richtung benachbart angeordneten zweiten Paars von Unterstützungselementen 13b, 13d gebildet. Die benachbart zueinander angeordneten Ecken der Auflageflächen 15a-d der vier Unterstützungselemente 13a-d weisen jeweils eine Aussparung in Form einer abgeschrägten Kante 24a-d auf, wobei die abgeschrägte Kante des ersten Unterstützungselements 13a von einem aufliegenden Werkstückteil 18 verdeckt ist. Wie in 5a zu erkennen ist, befindet sich die Schneidkopfposition Xs, Ys innerhalb einer von den Aussparungen 24a-d begrenzten Öffnung, die synchron mit der Bewegung des Laserschneidkopfs 9 in X-Richtung und in Y-Richtung mit bewegt wird.
Durch die vier in X-Richtung und in Y-Richtung gesteuert verfahrbaren Unterstützungselemente 13a-d kann die zwischen den Unterstützungselementen 13a-d bzw. den Aussparungen 24a-d gebildete Öffnung für den Laserstrahl 3 beim Freischnitt eines Werkstückteils 18 durch das Zusammenspiel der Unterstützungselemente 13a-d hochflexibel geformt werden, wie in 5b angedeutet ist, in der ein erstes Paar von Unterstützungselementen 13a, 13c gegenüber einem zweiten, in Y-Richtung benachbarten Paar von Unterstützungselementen 13b, 13d in X-Richtung geringfügig verschoben ist. Auf diese Weise kann der Verfahrweg des Laserschneidkopfs 9 beim Freischnitt des Werkstückteils 18 flexibel an die Außenkontur des Werkstückteils 18 angepasst werden.
Bei dem in 5a,b und dem in 3 gezeigten Beispiel können die Unterstützungselemente 13a-d zumindest teilweise unter die Werkstückauflageflächen 4, 5 zurückgezogen werden. Es ist aber auch möglich, die Unterstützungselemente 13a-d zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 anzuordnen, so dass diese nur in dem zwischen den Werkstückauflageflächen 4, 5 gebildeten Zwischenraum bewegt werden können. Es versteht sich, dass bei den in 2a,b bis 5a,b gezeigten Beispielen an einer der Werkstückauflageflächen 4, 5 eine Ausschleusklappe angebracht sein kann, wie dies in 1 gezeigt ist. Die Bewegung der Unterstützungselemente 13a-d findet in diesem Fall zwischen einer der Werkstückauflageflächen 4 und der Ausschleusklappe 14 statt.
6 zeigt ein nicht zur Erfindung gehöriges Beispiel, bei dem zwischen der ersten Werkstückauflagefläche 4 und der Ausschleusklappe 14 ein Unterstützungselement 13 angeordnet ist, welches in der Art einer Schiene mit zwei sich in Y-Richtung über die gesamte Länge der Auflageflächen 4, 5 erstreckenden Schienenteilen ausgebildet ist, die eine zweigeteilte Auflagefläche 15a, 15b zur Unterstützung eines Werkstücks bilden. Zwischen den Auflageflächen 15a, 15b ist in dem schienenförmigen Unterstützungselement 13 ein (Rest-)Spalt 6 mit einer minimalen Spaltbreite b_MIN gebildet. Das Unterstützungselement 13 ist im gezeigten Beispiel über ein Gelenk 30 an der Ausschleusklappe 14 angebunden und kann mittels eines Aktors 31 in eine unter der Ausschleusklappe 14 befindliche zurückgezogene Stellung bewegt werden. In der zurückgezogenen Stellung steht das Unterstützungselement 13 nicht in X-Richtung über die Ausschleusklappe 14 über, so dass zwischen der ersten Werkstückauflagefläche 4 und der Ausschleusklappe 14 ein vergrößerter Spalt 6 gebildet wird, dessen Breite b_MAX dem Abstand zwischen der ersten Werkstückauflagefläche 4 und der Ausschleusklappe 14 in X-Richtung entspricht. Durch das Einschwenken des schienenförmigen Unterstützungselements 13 kann die Breite b des Spalts 6 von der maximalen Spaltbreite b_MAX auf die minimale Spaltbreite b_MIN verkleinert werden, wie dies in 6 gezeigt ist. Das Unterstützungselement 13 wird typischer Weise vor dem Freischneiden kleiner, kippgefährdeter Werkstückteile in den Spalt 6 geschwenkt, um das freizuschneidende Werkstückteil möglichst flächig zu unterstützen. Beim Freischnitt eines solchen Werkstückteils ist der Laserstrahl 3 innerhalb des (Rest-)Spalts 6 positioniert.
Bei einem in 7 dargestellten, nicht erfindungsgemäßen Beispiel sind in den Spalt 6 zwischen der ersten Werkstückauflagefläche 4 und der Ausschleusklappe 14 zwei Unterstützungselemente 13a, 13b eingeschwenkt, um mittels ihrer jeweiligen Auflageflächen 15a, 15b ein Werkstückteil beim Freischneiden zu unterstützen. Wie in 6 beschrieben wurde, können die Unterstützungselemente 13a, 13b in eine unterhalb der ersten Werkstückauflagefläche 4 bzw. unterhalb der Ausschleusklappe 14 befindliche Position zurückgezogen werden, um einen Spalt 6 mit maximaler Spaltbreite b_MAX freizugeben.
Die Unterstützungselemente 13a, 13b sind an der ersten Werkstückauflagefläche 4 bzw. an der Ausschleusklappe 14 über eine jeweilige Gelenkverbindung 30a, 30b angebunden und können jeweils mittels eines (nicht gezeigten) Aktors zwischen der in den Spalt 6 eingeschwenkten und der zurückgezogenen Stellung verschwenkt werden, wobei die in Y-Richtung verlaufende Schwenkachse an der Gelenkverbindung gebildet ist. Typischer Weise wird die Freischneideposition bei kleinen Werkstückteilen, d.h. bei Werkstückteilen, deren Breite kleiner ist als die maximale Breite b_MAX des Spalts 6, so gewählt, dass das freigeschnittene Werkstückteil auf den Auflageflächen 15a, 15b beider Unterstützungselemente 13a, 13b aber nicht auf der ersten Werkstückauflagefläche 4 oder auf der Ausschleusklappe 14 aufliegt. Auf diese Weise kann durch ein synchrones Verschwenken der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b in die zurückgezogene Stellung das freigeschnittene Werkstückteil durch den verbreiterten Spalt 6 ausgeschleust werden.
8 zeigt ein Unterstützungselement 13 in Form eines verschwenkbaren Arms, der von einer in den Spalt 6 eingeschwenkten Stellung, in welcher eine an der Stirnseite bzw. Kante des Arms gebildete Auflagefläche 15 ein freizuschneidendes Werkstückteil 18 unterstützt, in eine in 8 gestrichelt dargestellte, unterhalb der Ausschleusklappe 14 befindliche zurückgezogene Stellung verschwenkt werden kann. Wie im Zusammenhang mit 6 und 7 beschrieben ist, erfolgt die Schwenkbewegung um eine in Y-Richtung verlaufende Schwenkachse, die an einem Gelenk 30 gebildet ist.
Anders als die dem Spalt 6 zugewandte Außenkante der Ausschleusklappe 14 weist die Kante des das Unterstützungselement 13 bildenden Schwenkarms keine Fase auf, so dass das freigeschnittene Werkstückteil 18 von der die Auflagefläche 15 bildenden Kante des Unterstützungselements 13 unterstützt wird. Durch das Einschwenken des Arms wird die Breite b des Spalts 6 von der maximalen Breite b_MAX auf die minimale Spaltbreite b_MIN reduziert. Wie in 8 gezeigt ist, liegt das Werkstückteil 18 beim Freischnitt im Wesentlichen auf der Oberseite der Ausschleusklappe 14 auf und die Freischneideposition FP befindet sich in der Nähe der Außenkante der Ausschleusklappe 14. Der als Unterstützungselement 13 dienende Schwenkarm wird eingeschwenkt, um beim Freischneiden das Kippen des Werkstückteils 18 in den Spalt 6 zu verhindern.
An dem in 9 gezeigten einschwenkbaren Unterstützungselement 13 sind an einer dem Spalt 6 zugewandten Außenkante 26 der Auflagefläche 15 im Wesentlichen halbkreisförmige bzw. ovale Aussparungen 24 in einer kammförmigen Anordnung gebildet, d.h. jeweils zwei benachbarte Aussparungen 24 sind in Y-Richtung gleich weit voneinander entfernt positioniert. Die Schwenkbewegung des Unterstützungselements 13 erfolgt wie im Zusammenhang mit 6 beschrieben wurde, wobei im Unterschied zu dem in 6 gezeigten Unterstützungselement 13 der (verengte) Spalt 6 zwischen der ersten Werkstückauflagefläche 4 und der kammartigen Außenkante 26 des Unterstützungselements 13 gebildet ist.
Das Unterstützungselement 13 wird kurz vor dem Freischneiden eines Werkstückteils zur Verengung des Spalts 6 eingeschwenkt, um das Werkstückteil an einer innerhalb einer der Aussparungen 24 angeordneten Freischneideposition freizuschneiden. Bei dem in 9 gezeigten Beispiel kann das Unterstützungselement 13 in den Spalt 6 eingeschwenkt werden, ohne dass zu diesem Zweck der Laserstrahl 3 abgeschaltet werden muss. Es versteht sich, dass das Unterstützungselement 13 bei dem in 6 und 9 gezeigten Beispiel alternativ mit der ersten Werkstückauflagefläche 4 gelenkig verbunden werden kann, um in eine unter der ersten Werkstückauflagefläche 4 befindliche zurückgezogene Stellung verschwenkt zu werden.
10 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Beispiel, bei dem wie in 7 an jeder Seite des Spalts 6 ein einschwenkbares Unterstützungselement 13a, 13b angebracht ist, das von einer unter die erste Werkstückauflage 4 bzw. unter die Ausschleusklappe 14 zurückgezogenen Stellung in den Spalt 6 eingeschwenkt werden kann. Die Anbindung an die erste Werkstückauflage 4 bzw. an die Ausschleusklappe 14 wird über eine jeweilige Gelenkverbindung 30a, 30b und die Schwenkbewegung wird über einen jeweiligen Aktor 31a, 31b realisiert. Die einander zugewandten Außenkanten 26a, 26b der Auflageflächen 15a, 15b der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b weisen im Wesentlichen halbkreisförmige bzw. ovale Aussparungen 24 jeweils in einer kammförmigen Anordnung auf. Jeweils zwei der Aussparungen 24 sind in Y-Richtung einander gegenüber liegend angeordnet, so dass zwischen diesen eine Öffnung gebildet ist, in welcher der Laserstrahl 3 zum Freischneiden eines Werkstückteils positioniert werden kann. Kleine Werkstückteile, die nur auf den beiden Auflageflächen 15a, 15b der Unterstützungselemente 13a, 13b aufliegen, können durch ein synchrones Verschwenken der beiden Unterstützungselemente 13a, 13b in die jeweilige zurückgezogene Stellung nach unten aus dem Spalt 6 ausgeschleust werden. Es versteht sich, dass zum Ausschleusen kleiner Werkstückteile, die nur auf einer der beiden Auflageflächen 15a, 15b aufliegen, gegebenenfalls nur eines der Unterstützungselemente 13a, 13b in die zurückgezogene Stellung verschwenkt wird.
11 zeigt ein verschwenkbares Unterstützungselement 13, welches analog zu 9 im Bereich seiner dem Spalt 6 zugewandten Außenkante 26 kammartig ausgebildet ist. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel ist das Unterstützungselement 13 an die erste Auflagefläche 4 angebunden. Im Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Beispiel sind an der Außenkante 26 der Auflagefläche 15 des Unterstützungselements 13 Ausnehmungen 24a, 24b mit unterschiedlicher Größe gebildet, wobei die beiden Arten von Ausnehmungen 24a, 24b sich in Y-Richtung abwechseln. Kleine Werkstückteile, die beim Freischneiden nur auf den beiden Unterstützungselementen 13a, 13b aufliegen, werden typischer Weise innerhalb der kleinen Aussparungen 24a freigeschnitten, während größere Werkstückteile, die zumindest teilweise auf der Ausschleusklappe 14 aufliegen, in der Regel an einer in den großen Aussparungen 24b angeordneten Freischneideposition FP freigeschnitten werden, wie dies in 12 gezeigt ist, welche ein nicht zur Erfindung gehöriges Beispiel analog zu 10 zeigt, bei dem zwei Unterstützungselemente 13a, 13b zur Unterstützung eines freizuschneidenden Werkstückteils 20 in den Spalt 6 eingeschwenkt werden können.
Um beim Freischneiden von Werkstückteilen eine größtmögliche Flexibilität zu gewährleisten, sind die in 9 bis 12 gezeigten Unterstützungselemente 13, 13a, 13b in Y-Richtung verschiebbar ausgebildet. Der Bewegungsbereich, d.h. die möglichen Positionen Y_UA, Y_UB der Unterstützungselemente 13, 13a, 13b in Y-Richtung, ist typischer Weise auf den Abstand zwischen den Mitten von zwei benachbarten Aussparungen 24 bzw. auf den Abstand zwischen den Mitten von zwei benachbarten kleinen Aussparungen 24a bzw. großen Aussparungen 24b begrenzt. Ein solcher Bewegungsbereich der Unterstützungselemente 13, 13, 13b ist ausreichend, da durch eine geeignete Positionierung der Unterstützungselemente 13, 13a, 13b in Y-Richtung eine für das Freischneiden geeignete Aussparung 24, 24a, 24b an einer beliebigen Freischneideposition FP in Y-Richtung angeordnet werden kann.
Zum Ausschleusen eines freigeschnittenen Werkstückteils 18, 20 bestehen zusätzlich zu den weiter oben beschriebenen Möglichkeiten u.a. noch folgende weitere Möglichkeiten: Alternativ oder zusätzlich zur Absenkbewegung bzw. zur Schwenkbewegung der Unterstützungselemente 13, 13a, 13b selbst können deren Auflageflächen 15, 15a, 15b relativ zu einem Grundkörper der Unterstützungselemente 13, 13a, 13b höhenverstellbar und/oder verschwenkbar ausgebildet sein. Die Bewegung der Auflageflächen 15, 15a, 15b erfolgt in diesem Fall auf die oben im Zusammenhang mit den höhenverstellbaren bzw. schwenkbaren Unterstützungselementen 13, 13a, 13b beschriebene Weise. Die Absenkbewegung und das Auseinanderfahren von zwei der Unterstützungselemente 13a, 13b kann auch überlagert erfolgen, um ein hochdynamisches Ausschleusen zu ermöglichen.
Beim Ausschleusen eines Werkstückteils 20 über die Ausschleusklappe 14 kann diese zunächst abgesenkt werden, um ein Verhaken des freigeschnittenen Werkstückteils 20 mit dem Restwerkstück 2 zu verhindern. An die vergleichsweise langsame Absenkbewegung der Ausschleusklappe 14 kann sich eine schnellere Kipp- bzw. Schwenkbewegung anschließen, mittels derer zumindest teilweise auf der Ausschleusklappe 14 aufliegende Werkstückteile 20 nach unten aus dem Bearbeitungsbereich entfernt werden können. Alternativ zu einer Ausschleusklappe 14, die sich wie weiter oben beschrieben in Y-Richtung über die gesamte Länge des Spalts 6 erstreckt, kann auch eine in Y-Richtung segmentierte Ausschleusklappe bzw. zwei oder mehr Ausschleusklappen verwendet werden.
Es ist ebenfalls möglich, freigeschnittene Werkstückteile nach oben auszuschleusen, beispielsweise durch die Verwendung von Saug- oder Magnetgreifern. Falls die Werkstückauflageflächen 4, 5 anders als in 1 und 2 gezeigt in der Art eines Förderbandes ausgebildet sind, können freigeschnittene Werkstückteile auch durch eine Bewegung eines solchen Förderbandes in X-Richtung ausgeschleust werden.
Alternativ zur Bewegung von Unterstützungselementen 13, 13a, 13b zur Veränderung der Breite des Spalts 6 bzw. der Lage des Spalts 6 in X-Richtung kann beispielsweise auch eine oder es können beide Werkstückauflageflächen 4, 5 in X-Richtung verschiebbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die erste Werkstückauflagefläche 4 in Richtung auf die Ausschleusklappe 14 zu bewegt werden, um den Spalt 6 beim Freischneiden zu verengen. In diesem Fall ist es günstig, wenn sich der Schwerpunkt des freizuschneidenden Werkstückteils oberhalb der Ausschleusklappe 14 befindet. An Stelle der gesamten Werkstückauflagefläche(n) 4, 5 kann ggf. nur ein benachbart zum Spalt 6 angeordneter Teilbereich der Werkstückauflageflächen 4, 5 in X-Richtung verschoben werden, um die Spaltbreite bzw. die Lage des Spalts 6 in X-Richtung zu verändern.
Zusammenfassend kann auf die oben beschriebene Weise während der schneidenden Bearbeitung, insbesondere beim Freischneiden, eine verbesserte flächige Unterstützung von Werkstückteilen durch eine Reduzierung der Spaltbreite erfolgen. Auch kann durch eine Veränderung der Breite des Spalts ein vereinfachtes Ausschleusen von freigeschnittenen Werkstückteilen realisiert werden.

Claims

Maschine (1) zum trennenden Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks (2) in mindestens ein Werkstückteil (18) und ein Restwerkstück (2a) mittels eines Bearbeitungsstrahls (3), mit: einer ersten Bewegungseinrichtung (7) zur Bewegung des Werkstücks (2) in einer ersten Richtung (X), einer zweiten Bewegungseinrichtung (11) zur Bewegung eines den Bearbeitungsstrahl (3) auf das Werkstück (2) ausrichtenden Bearbeitungskopfs (9) in einer zweiten, zur ersten senkrechten Richtung (Y), sowie zwei Werkstückauflageflächen (4, 5) zur Auflage des Werkstücks (2), zwischen denen ein sich entlang der zweiten Richtung (Y) erstreckender Spalt (6) gebildet ist, wobei der Spalt (6) in seiner Breite (b) veränderbar ist, und wobei die Maschine (1) eine zusätzliche, dritte Bewegungseinrichtung (12) zur Bewegung des Bearbeitungskopfs (9) in der ersten Richtung (X) innerhalb des Spalts (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem den Spalt (6) begrenzenden Bauelement mindestens eine Aussparung (24a, 24b) für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls (3) gebildet ist, wobei der Spalt (6) durch eine Bewegung mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X), durch eine Bewegung mindestens eines Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X) und/oder durch eine Bewegung von mindestens einem zwischen den Werkstückauflageflächen (4, 5) in der ersten Richtung (X) bewegbaren Unterstützungselement (13a-d), das eine Auflagefläche (15a-d) zur Unterstützung von beim trennenden Bearbeiten geschnittenen Werkstückteilen (18) aufweist, in seiner Breite (b) veränderbar ist, und wobei die Maschine eine Steuerungseinrichtung (19) aufweist, die ausgebildet ist, beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils (18) die Breite (b) des Spalts (6) auf eine minimale, für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls (3) notwendige Spaltbreite (b_MIN) zu reduzieren, die kleiner ist als ein Verfahrbereich (A) der dritten Bewegungseinrichtung (12) in der ersten Richtung (X), und bei der die Steuerungseinrichtung (19) ausgebildet ist, die Bewegung der mindestens einen Werkstückauflagefläche (4, 5), des mindestens einen Teilbereichs mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) und/oder des mindestens einen Unterstützungselements (13a-d) so zu steuern, dass der Spalt (6) beim Schneiden von den Spalt (6) in der ersten Richtung (X) überdeckenden Werkstückteilen (20) die maximale Spaltbreite (b_MAX) aufweist.
Maschine nach Anspruch 1, bei welcher ein Verfahrbereich (A) der dritten Bewegungseinrichtung (12) in der ersten Richtung (X) höchstens der maximalen Breite (b_MAX) des Spalts (6) entspricht.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Lage des Spalts (6) in der ersten Richtung (X) synchron zur Bewegung des Bearbeitungskopfs (9) in der ersten Richtung (X) veränderbar ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuerungseinrichtung (19) ausgebildet ist, die Bewegung der mindestens einen Auflagefläche (4, 5), des mindestens eines Teilbereichs mindestens einer der Auflageflächen (4, 5) und/oder des mindestens einen Unterstützungselements (13a-d) so zu steuern, dass beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils (18) die Breite (b) des Spalts (6) auf eine minimale Spaltbreite (b_MIN) reduziert ist, die kleiner ist als ein Verfahrbereich (A) der dritten Bewegungseinrichtung (12) in der ersten Richtung (X).
Maschine nach Anspruch 4, bei der die Steuerungseinrichtung (19) ausgebildet ist, die Lage des Spalts (6) in der ersten Richtung (X) so zu steuern, dass eine Freischneideposition (FP) des zu unterstützenden Werkstückteils (18) innerhalb des seine minimale Spaltbreite (b_MIN) aufweisenden Spalts (6) positioniert ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens ein einer Werkstückauflagefläche (4) zugewandter Randbereich (16a) eines Unterstützungselements (13a) und mindestens ein dem Unterstützungselement (13a) zugewandter Randbereich (17a) mindestens einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) kammförmig ausgebildet sind.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Unterstützungselement (13a-d) aus einer der Werkstückauflageflächen (4, 5) ausfahrbar ausgebildet ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Unterstützungselement (13a-d) in der zweiten Richtung (Y) gesteuert verfahrbar ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens eines der Unterstützungselemente (13a-d) an einer dem Spalt (6) zugewandten Außenkante der Auflagefläche (15a-d) eine Aussparung (24a-d) für den Durchtritt des Bearbeitungsstrahls (3) aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auflagefläche (15a-d) mindestens eines Unterstützungselements (13a-d) und/oder mindestens eines der Unterstützungselemente (13a-d) selbst in Schwerkraftrichtung (Z) verfahrbar ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auflagefläche (15a-d) mindestens eines Unterstützungselements (13a-d) und/oder mindestens eines der Unterstützungselemente (13a-d) selbst nach unten schwenkbar ist.
Verfahren zum trennenden Bearbeiten eines Werkstücks (2) an einer Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Einstellen der Breite (b) des Spalts (6) in Abhängigkeit von der Größe und/oder der Konturform und/oder der Dicke eines zu schneidenden Werkstückteils (18).
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Spalt (6) synchron mit der Bewegung des Bearbeitungskopfs (9) in der ersten Richtung (X) mit bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem beim Freischneiden eines zu unterstützenden Werkstückteils (18) die Breite (b) des Spalts (6) insbesondere durch Bewegen mindestens eines der Unterstützungselemente (13, 13a-d) auf eine minimale Spaltbreite (b_MIN) reduziert ist, die kleiner ist als ein Verfahrbereich (A) der dritten Bewegungseinrichtung (12) in der ersten Richtung (X).
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem zum Ausschleusen eines freigeschnittenen Werkstückteils (18) der Spalt (6) insbesondere durch Bewegen mindestens eines Unterstützungselements (13, 13a-d) verbreitert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Spalt (6) durch eine gegenläufige, insbesondere synchrone, Bewegung von mindestens zwei Unterstützungselementen (13a, 13b; 13c, 13d) in der ersten Richtung (X) verbreitert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem zum Ausschleusen des freigeschnittenen Werkstückteils (18) die Auflagefläche (15, 15a-d) mindestens eines Unterstützungselements (13, 13a-d) und/oder das mindestens eine Unterstützungselement (13, 13a-d) selbst nach unten verschwenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem die Auflagefläche (15, 15a-d) mindestens eines Unterstützungselements (13, 13a-d) und/oder das Unterstützungselement (13,13a-d) selbst vor dem Ausschleusen oder während des Ausschleusens des freigeschnittenen Werkstückteils (18) abgesenkt wird.
Computerprogrammprodukt, welches zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 18 ausgebildet ist, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage abläuft.