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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Blechbearbeitung, bei dem ein Blech von einer ersten Haspel abgewickelt und einer Laserschneidanlage zugeführt wird, wobei das Blech in der Laserschneidanlage in Blechzuschnitte und ein Restblech vorgeschnitten wird, wobei die Blechzuschnitte über wenigstens einen Steg mit dem Restblech verbunden bleiben.
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Aus der
DE 102 45 371 B4 ist ein Verfahren zum Ausschneiden von Blechzuschnitten bekannt, bei dem ein Blech bzw. Blechband schrittweise von einer Haspel abgewickelt und einer Schneidmaschine zugeführt wird. In einem ersten Arbeitsgang wird das Blech von einem seitlichen Spannrahmen erfasst und durch die Schneidmaschine geführt. Innerhalb der Schneidmaschine werden die Blechzuschnitte so vorgeschnitten, dass sie über Stege noch mit dem Restblech verbunden sind. Das vorgeschnittene Blech bleibt weiterhin in der Vorrichtung eingespannt und wird in eine weitere Position verfahren, in der in einem zweiten Arbeitsgang die Blechzuschnitte durch Zerschneiden der Stege abgetrennt werden. Der Schneidmaschine folgt eine das Restblech zerlegende Entsorgung. Nachteilig ist hieran, dass das Vorschneiden der Blechzuschnitte und das Zerschneiden der Stege in der gleichen Vorrichtung erfolgt und dass die Entsorgung des zerlegten Restbleches aufwendige Arbeitsschritte erfordert und damit kostenintensiv ist.
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In der
DE 100 37 198 B4 wird eine Vorrichtung zur Blechbearbeitung beschrieben, die eine Schneideinrichtung und eine erste Haspel aufweist, die zur Aufnahme einer Blechrolle ausgelegt ist und von der aus der Schneideinrichtung kontinuierlich ein Endlosblech zugeführt wird. Die Schneideinrichtung weist einen Laser zum Ausschneiden der Formblechteile auf. Hier werden die Formblechteile im Gegensatz zum Verfahren in
DE 102 45 371 B4 in der Schneideinrichtung vollständig ausgeschnitten. Ausgangsseitig der Schneideinrichtung wird der verbleibende Restblechstreifen wieder zu einer Rolle auf einer zweiten Haspel aufgewickelt. Hierdurch werden die Arbeitsschritte für die Entsorgung des Restbleches vereinfacht und damit die Kosten gesenkt. Nachteilig ist jedoch, dass das Ausschneiden der Formblechteile wieder in der gleichen Vorrichtung erfolgt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Blechbearbeitung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei dem eine dezentrale Fertigung ermöglicht wird, um die Produktionskosten der Blechverarbeitung zu senken.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Blechbearbeitung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die noch mit dem Restblech verbundenen Blechzuschnitte zusammen mit dem Restblech auf einer zweiten Haspel aufgewickelt werden, kann eine handelsübliche Laserschneidanlage genutzt werden, die keine zusätzlichen Modifikationen aufweisen muss, um die Blechzuschnitte aufzufangen oder zu sortieren. Somit werden die Investitionskosten sowie der Arbeitsablauf dieses ersten Arbeitsprozesses auf ein Minimum reduziert. Da hier eine Laserschneidanlage zum Einsatz kommt, ergibt sich ein weiterer Vorteil, da teure Schneidwerkzeuge, die einem hohen Verschleiß unterliegen, nicht benötigt werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dabei ist es zweckmäßig, dass das vorgeschnittene Blech auf der zweiten Haspel einer weiteren Vorrichtung zugeführt wird, in der die Blechzuschnitte vom Restblech gelöst werden. Da das vorgeschnittene Blech auf der zweiten Haspel aufgewickelt ist, kann dieses sehr einfach und kostengünstig transportiert werden, so dass eine dezentrale Fertigung an mehreren Standorten ermöglicht wird. Auch innerhalb eines Werkes kann es sinnvoll sein, diese Arbeitsschritte zu trennen, da hierdurch spezialisierte Vorrichtungen eingesetzt werden können, die für den eingesetzten Zweck optimiert sind und somit eine kostengünstigere Fertigung ermöglichen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Blechzuschnitte durch einen Stempel vom Restblech gelöst werden und durch diesen Stempel gebogen werden. Vorteilhaft hieran ist, dass bei der Trennung der Blechzuschnitte von dem Restblech gleichzeitig eine Biegung durchgeführt wird und somit das fertige Blechbauteil in einem Arbeitsschritt entsteht.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Restblech nach der Trennung der Blechzuschnitte auf einer dritten Haspel aufgewickelt wird, um die Entsorgung dieses Restbleches verfahrenstechnisch zu vereinfachen und damit die Fertigungskosten insgesamt zu reduzieren.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Laserschneidanlage wenigstens einen Schneidkopf aufweist, dessen Abstand zum Blech einstellbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Laserstrahlgröße und damit die Intensität auf dem zu bearbeitenden Blech ohne den Einsatz einer zusätzlichen optischen Linse einfach variiert werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Laserschneidanlage wenigstens zwei synchron bewegbare Schneidköpfe aufweist, so dass zur gleichen Zeit mehrere Blechzuschnitte gefertigt werden können und somit der Durchsatz des Bleches durch die Laserschneidanlage deutlich erhöht wird. Hierdurch wird eine Massenfertigung mit einhergehender Kostenreduzierung ermöglicht.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Abstand der Schneidköpfe zueinander einstellbar ist, so dass eine Kollision der verschiedenen Schneidköpfe verhindert wird und somit die Ausfallzeiten der Laserschneidanlage reduziert werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Stege, mit denen die Blechzuschnitte am Restblech verbunden sind, nicht breiter als 0,15 mm sind. Dies hat den Vorteil, dass in einer Biegevorrichtung der Biegestempel nur wenig zusätzliche Kraft aufwenden muss, um die Blechzuschnitte vom Restblech zu lösen. Daher kann eine durchschnittliche Biegevorrichtung genutzt werden, deren Anschaffungskosten sich im üblichen Rahmen befinden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Laserschneidanlage mehrere Laserstrahlquellen mit unterschiedlichen Leistungen aufweist. Diese Laserstrahlungsquellen sind in der Laserschneidanlage mechanisch, elektrisch und steuerungstechnisch integriert und ermöglichen die Bearbeitung von Blechdicken im Bereich von 0,01 mm bis 10 mm. Diese Laserstrahlquellen sind dabei bevorzugt als Faserlaser ausgebildet und können Leistungen im Bereich von 1 kW bis 25 kW zur Verfügung stellen. Hierbei kann es zum Beispiel sinnvoll sein, dass die Laserschneidanlage unterschiedliche Laserstrahlquellen kombiniert, wie zum Beispiel eine Laserstrahlungsquelle mit einer Leistung von 1 kW und eine weitere Laserstrahlungsquelle mit einer Leistung von 10 kW.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das Blech nach dem Abwickeln von einer Haspel und vor einer Bearbeitung eine Bandrichtvorrichtung durchläuft, um das Blech zu ebnen. Dies hat zum Beispiel bei der Laserschneidanlage den Vorteil, dass der Schneidkopf besonders nah an das Blech gefahren werden kann, ohne dass es zu einer Kollision zwischen Schneidkopf und Blech kommt. Hierdurch ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau der Laserschneidanlage.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Haspeln mit der Vorschubgeschwindigkeit des Blechs in der Laserschneidanlage synchronisiert ist. Dies hat den Vorteil, dass das Blech nicht gestreckt oder gestaucht wird und somit keine Qualitätseinbußen beim Endprodukt, also beim abgetrennten Blechzuschnitt, entstehen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt
- 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft verwirklicht sowie
- 2 eine perspektivische Ansicht der 1.
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Die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung sieht eine Laserschneidanlage 3 vor, die zwischen einer ersten Haspel 1 und einer zweiten Haspel 4 angeordnet ist. Auf der ersten Haspel 1 ist das zu einem Coil aufgewickelte Blech 2 angeordnet und drehbar gelagert. Die erste Haspel 1 als auch die zweite Haspel 4 sind mit nicht dargestellten Antriebselementen versehen, so dass das Blech 2 von der ersten Haspel 1 abgewickelt oder auf der zweiten Haspel 4 nach dem Durchlaufen der Laserschneidanlage 3 aufgewickelt werden kann. Das Blech 2, das der Laserschneidanlage 3 kontinuierlich zugeführt wird, ist in der Laserschneidanlage 3 eingespannt und wird mit einer wohldefinierten Vorschubgeschwindigkeit in Richtung der zweiten Haspel 4 geführt.
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In der Laserschneidanlage 3 ist ein nicht dargestelltes Lasersystem vorgesehen, welches wenigstens einen Schneidkopf mit Laserstrahlung über optische Fasern versorgt. Der Schneidkopf kann sich innerhalb der Laserschneidanlage 3 oberhalb des Bleches 2 in beliebige Raumrichtung bewegen und ist dafür mit geeigneten Aktuatoren ausgestattet, die vorzugsweise als präzise Lineareinheiten ausgebildet sind, die die Kontrolle der Bewegung des Schneidkopfes im Submillimeterbereich ermöglichen. Die Laserstrahlung tritt aus dem wenigstens einen Schneidkopf aus und propagiert in Richtung des Bleches 4. Sobald die Laserstrahlung auf dem Blech 4 auftrifft, führt die eingetragene Laserstrahlungsenergie zu einer Materialveränderung, wie z.B. zu einer Materialtrennung bei vollständig genutzter Laserleistung oder nur zu einer oberflächlichen Materialabtragung bei reduzierter Leistungsdichte.
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Es ist auch denkbar, dass in der Laserschneidanlage 3 sowohl ein Schneidkopf oberhalb des Bleches als auch unterhalb des Bleches angeordnet ist, um die Bearbeitung beider Oberflächen des Bleches 4 zu ermöglichen.
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Eine Steuereinheit 5, die auch als Bedienelement für das zuständige Personal vorgesehen sein kann, steuert bzw. regelt die nicht dargestellten Antriebselemente der Haspeln und die Vorschubgeschwindigkeit innerhalb der Laserschneidanlage 3 derart, dass das Blech 4 während des Verfahrens keine Stauchung oder Streckung erfährt.
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Die Bearbeitung des Bleches 4 in der Laserschneidanlage 3 kann auch vorsehen, dass keine Blechzuschnitte erzeugt werden, sondern dass das Blech durch die Laserstrahlung beschriftet wird.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die beiden Haspeln auf einer Seite der Laserschneidanlage angeordnet sind, um einen noch kompakteren Aufbau zu erreichen.
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Die Laseranlage besitzt zusätzlich zu den beiden zueinander verstellbaren Schneidköpfen (Schneidoptiken) zwei synchron arbeitende, zueinander verstellbare Beschriftungsköpfe (Galvo-Scanner), mit denen gleiche oder auch unterschiedliche Laser-Beschriftungen/-Markierungen durchgeführt werden können, um die Bauteile vor oder nach dem Laserschneidprozess zu beschriften. Für den Laser-Beschriftungsvorgang werden andere Laserstrahlquellen als zum Schneiden eingesetzt.
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Neben der Fähigkeit der Laserschneidanlage, Bleche vom Coil als Enlosband zu schneiden, ist sie ebenfalls in der Lage, Blechplatten in bestimmten Größen (Blechzuschnitt) und größeren Dicken als beim Coil zu schneiden. Da die Blechdicke beim Coil-Schneiden beschränkt ist, ist diese Anlage ebenfalls in der Lage, größere Blechdicken in Form von Platten zu schneiden. Hierfür wird ein Aufsatz zum Plattenschneiden auf den eingebauten Coil-Schneidtisch aufgesetzt. Auf diesem Plattenschneidtisch wird das Blech an den Rändern gespannt und der LaserSchneidprozess wird nicht im „Automatikbetrieb“, sondern im „Handbetrieb“ durchgeführt. Hierbei muss der Schneidprozess bei der Bearbeitung jeder neuen Blechplatte manuell gestartet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Haspel
- 2
- Blech
- 3
- Laserschneidanlage
- 4
- zweite Haspel
- 5
- Steuereinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10245371 B4 [0002, 0003]
- DE 10037198 B4 [0003]
