DE102018118897A1 - Method and device for dividing a plate-shaped workpiece - Google Patents
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- B23Q2240/002—Flat workpieces
Abstract
Ein Verfahren zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes (13) durch ein bewegbares Fräswerkzeug (21) an einer mit Unterdruck betriebenen Spannvorrichtung, umfasst die folgenden Schritte: Auflegen eines plattenförmigen Werkstückes (13) auf eine mit einer Vielzahl von Saugfeldern (S1 - S12) versehen Auflagefläche (2) der Spannvorrichtung und Erzeugen eines Unterdruckes an allen Saugfeldern (S1 - S12), die von dem Werkstück (13) vollständig oder teilweise in einem gewissen Umfang abgedeckt werden, Trennen des plattenförmigen Werkstückes (13) in einem ersten Saugfeld (S1), Abschalten oder Reduzieren des Unterdrucks am dem ersten Saugfeld (S1), Trennen des plattenförmigen Werkstückes (13) in einem zweiten Saugfeld (S2); Abschalten oder Reduzieren des Unterdrucks in dem zweiten Saugfeld (S2), und optional ein sukzessives Trennen in mindestens einem weiteren Saugfeld (S3 - S12) an dem nachfolgend der Druck abgeschaltet oder reduziert wird, bevor in einem nächsten Saugfeld (S4 - S12) ein Trennen des Werkstückes (13) erfolgt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes.A method for dividing a plate-shaped workpiece (13) by a movable milling tool (21) on a clamping device operated with negative pressure comprises the following steps: placing a plate-shaped workpiece (13) on a support surface provided with a plurality of suction fields (S1 - S12) (2) the clamping device and generating a vacuum at all suction fields (S1 - S12) which are completely or partially covered by the workpiece (13) to a certain extent, separating the plate-shaped workpiece (13) in a first suction field (S1), Switching off or reducing the negative pressure at the first suction field (S1), separating the plate-shaped workpiece (13) in a second suction field (S2); Switching off or reducing the negative pressure in the second suction field (S2), and optionally a successive separation in at least one further suction field (S3 - S12), at which the pressure is subsequently switched off or reduced before separation in a next suction field (S4 - S12) of the workpiece (13). The invention further relates to a device for dividing a plate-shaped workpiece.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes durch ein bewegbares Fräswerkzeug an einer mit Unterdruck betriebenen Spannvorrichtung und eine Vorrichtung zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes.The present invention relates to a method for dividing a plate-shaped workpiece by a movable milling tool on a clamping device operated with negative pressure and a device for dividing a plate-shaped workpiece.
Die
Die
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes zu schaffen, das auch am Ende eines Bearbeitungsvorganges noch hohe Haltekräfte bereitstellen kann.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a device for dividing a plate-shaped workpiece which can still provide high holding forces even at the end of a machining process.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.This object is achieved with a method with the features of
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes durch ein bewegbares Fräswerkzeug an einer mit Unterdruck betriebenen Spannvorrichtung wird zunächst ein plattenförmiges Werkstück auf eine mit einer Vielzahl von Saugfeldern versehenen Auflagefläche aufgelegt. Jedes Saugfeld ist dabei von einem benachbarten Saugfeld dadurch unterscheidbar, dass an den einzelnen Saufgeldern ein unterschiedlicher Druck eingestellt werden kann durch Ventile. Jedes einzelne Saugfeld kann hierfür über ein Ventil, insbesondere ein Pneumatikventil mit einem Sperrschieber gesteuert werden. Das Saugfeld kann dann entweder mit einem Unterdruck aktiviert werden und ist damit an die Unterdruck- oder Vakuumquelle angeschlossen, oder deaktiviert werden was dann zu einer Trennung von der Unterdruck- oder Vakuumquelle führt. Die Trennung der Saugfelder untereinander kann durch Dichtleisten erfolgen, die die einzelnen Saugfelder umgeben, und durch Saugkanäle, die an der Unterseite der Auflagefläche an den einzelnen Saugfeldern angeschlossen sind. Ein Saugfeld ist somit ein bestimmter Bereich an der Auflagefläche, an dem ein Unterdruck anlegbar ist.In the method according to the invention for dividing a plate-shaped workpiece by means of a movable milling tool on a clamping device operated with negative pressure, a plate-shaped workpiece is first placed on a support surface provided with a plurality of suction fields. Each suction field can be distinguished from an adjacent suction field in that a different pressure can be set on the individual drinking fields by means of valves. For this purpose, each individual suction field can be controlled via a valve, in particular a pneumatic valve with a blocking slide. The suction field can then either be activated with a vacuum and is thus connected to the vacuum or vacuum source, or deactivated, which then leads to a separation from the vacuum or vacuum source. The suction fields can be separated from one another by sealing strips which surround the individual suction fields and by suction channels which are connected to the individual suction fields on the underside of the contact surface. A suction field is thus a certain area on the support surface, to which a vacuum can be applied.
Nach dem Auflegen des plattenförmigen Werkstückes werden alle Saugfelder die von der Werkstückplatte entweder vollflächig oder nur teilflächig in einem gewissen Umfang abgedeckt sind, aktiviert und sind somit mit der Vakuumquelle verbunden. Nach der Aktivierung der Saugfelder ist das Werkstück durch den Unterdruck mit der maximalen Halterkraft gehalten. Danach kann in einem ersten Saugfeld der Trennprozess beginnen.After placing the plate-shaped workpiece, all suction fields that are covered by the workpiece plate either over the entire surface or only to a certain extent are activated and are thus connected to the vacuum source. After activating the suction fields, the workpiece is held by the vacuum with the maximum holder force. The separation process can then begin in a first suction field.
Für den Trennprozess kann die Bewegung des Fräswerkzeuges über eine Steuervorrichtung innerhalb des ersten Saugfeldes programmgesteuert erfolgen. Nachdem ein Auftrennen des plattenförmigen Werkstückes in dem ersten Saugfeld erfolgt ist, kann dann der Unterdruck an dem ersten Saugfeld abgeschaltet oder reduziert werden. Anschließend kann das plattenförmige Werkstück in einem zweiten Saugfeld, das vorzugsweise benachbart oder angrenzend zu dem ersten Saugfeld angeordnet ist, getrennt werden, bevor dann in dem zweiten Saugfeld der Unterdruck abgeschaltet oder reduziert wird. Optional kann dann ein weiteres sukzessives Trennen in mindestens einem weiteren vorzugweise benachbart angeordneten Saugfeld erfolgen. Durch das Trennen und nachfolgende Reduzieren oder Abschalten des Unterdruckes werden in den bereits bearbeiteten Saugfeldern die Leckageströme zumindest reduziert, da nach dem Auftrennen in einem Saugfeld der Unterdruck dort reduziert oder abgeschaltet wird, was die Leckageströme entsprechend in diesem Saugfeld reduziert oder beseitigt, während an den anderen Saugfeldern mit noch nicht getrennten Teilen hohe Haltekräfte bereitgestellt werden. Dadurch kann auch am Ende eines Bearbeitungs- oder Trennvorganges ein vergleichsweise hoher Unterdruck an den letzten Saugfeldern erhalten werden, was zu hohen Haltekräften führt.For the cutting process, the movement of the milling tool can be program-controlled via a control device within the first suction field. After the plate-shaped workpiece has been separated in the first suction field, the negative pressure at the first suction field can then be switched off or reduced. The plate-shaped workpiece can then be separated in a second suction field, which is preferably arranged adjacent or adjacent to the first suction field, before the vacuum is then switched off or reduced in the second suction field. Optionally, a further successive separation can then take place in at least one further suction field which is preferably arranged adjacent. By separating and subsequently reducing or switching off the negative pressure, the leakage flows in the already processed suction fields are at least reduced, since after the separation in a suction field, the negative pressure is reduced or switched off there, which correspondingly reduces or eliminates the leakage flows in this suction field while at the other suction fields with not yet separated parts high holding forces are provided. As a result, a comparatively high vacuum at the last suction fields can also be obtained at the end of a processing or cutting operation, which leads to high holding forces.
Vorzugsweise erfolgt das Trennen des Werkstückes derart, dass Teile, die nur zu einem geringen Teil in einem Saugfeld positioniert sind, insbesondere weniger als 15 % oder weniger als 10 % der Fläche, erst beim Trennen an einem anderen Saugfeld bearbeitet werden. Dies gewährleistet, dass Teile, die überwiegend mit der Fläche in einem anderen Saugfeld angeordnet sind, auch erst bearbeitet werden, wenn das Saugfeld mit dem überwiegenden Flächenanteil bearbeitet wird. Es ist also nicht erforderlich, dass alle Trennschnitte, die in einem Saugfeld angeordnet sind, auch bei der Bearbeitung dieses Saugfeldes vorgenommen werden. Zudem ist es möglich, dass ein Teil, das ein Saugfeld vollständig überdeckt, nur bei der Bearbeitung in anderen Saugfeldern herausgetrennt wird, also das vollständig überdeckte Saugfeld beim Trennen des Werkstückes übersprungen wird.The workpiece is preferably separated in such a way that parts which are only positioned to a small extent in one suction field, in particular less than 15% or less than 10% of the area, are only separated on another Suction field can be edited. This ensures that parts that are predominantly arranged with the surface in another suction field are only processed when the suction field is processed with the predominant surface portion. It is therefore not necessary that all separating cuts which are arranged in a suction field are also made when processing this suction field. In addition, it is possible that a part that completely covers a suction field is only removed during processing in other suction fields, that is, the completely covered suction field is skipped when the workpiece is separated.
Die zu bearbeitenden Saugfelder sind vorzugsweise nebeneinander in Reihen und /oder Spalten angeordnet. Ein Eckbereich der Auflagefläche dient vorzugsweise als Referenzpunkt und Anschlagpunkt für die Werkstückplatte. Das Trennen des plattenförmigen Werkstückes beginnt bevorzugt in dem Saugfeld beginnt, das den größten Abstand zu dem Referenzpunkt besitzt, an dem zwei Kanten des Werkstückes im Wesentlichen mit zwei Kanten eines Saugfeldes fluchten. Dadurch können Leckageverluste gering gehalten werden, da das letzte Saugfeld dann das Saugfeld benachbart zu dem Referenzpunkt ist, an dem zwei Kanten des Saugfeldes mit zwei Kanten des Werkstückes im Wesentlichen fluchten und somit durch Dichtleisten eine Abdichtung gewährleisten. Als erstes zu bearbeitende Saugfeld wird daher das Saugfeld in einem Eckbereich angesteuert, welches dem Referenz- und Anschlagpunkt diagonal gegenüber liegt. Dies hat den Vorteil dass durch beliebige Rohplattenabmessungen die kleiner als die Tisch und Spannfläche sind, möglicherweise nicht durch das Werkstück vollständig abgedeckte Saugflächen zuerst bearbeitet werden und damit die vorhandene Leckagefläche reduziert wird.The suction fields to be processed are preferably arranged next to one another in rows and / or columns. A corner area of the support surface preferably serves as a reference point and anchoring point for the workpiece plate. The separation of the plate-shaped workpiece preferably begins in the suction field that has the greatest distance from the reference point at which two edges of the workpiece are essentially aligned with two edges of a suction field. Leakage losses can thereby be kept low, since the last suction field is then the suction field adjacent to the reference point at which two edges of the suction field are essentially aligned with two edges of the workpiece and thus ensure sealing by sealing strips. As the first suction field to be processed, the suction field is therefore controlled in a corner area which is diagonally opposite the reference and attachment point. This has the advantage that, due to any raw plate dimensions that are smaller than the table and clamping surface, suction surfaces that are not completely covered by the workpiece may be processed first and thus the existing leakage area is reduced.
Das Trennen des Werkstückes in einem Saugfeld erfolgt vorzugsweise derart, dass bei mehreren Teilen, die vollständig in einem Saugfeld liegen, zunächst das kleinste Teil herausgetrennt wird und nachfolgend jeweils das nächstgrößere Teil herausgetrennt wird. Durch eine definierte Reihenfolge kann der Programmablauf zum Heraustrennen der einzelnen Teile an dem plattenförmigen Werkstück vollautomatisch erfolgen.The workpiece is preferably separated in a suction field in such a way that, in the case of a plurality of parts which lie entirely in a suction field, the smallest part is first cut out and the next larger part is then cut out in each case. The program sequence for removing the individual parts on the plate-shaped workpiece can be carried out fully automatically by means of a defined sequence.
Die Bearbeitung der Teile kann vorzugsweise an vier Seiten beim Heraustrennen aus dem plattenförmigen Werkstück erfolgen. Optional kann eine Bearbeitung des Werkstückes auch noch an einer Oberseite erfolgen, also an fünf oder sechs Seiten. Eine Bearbeitung kann beispielsweise durch Bohren von Löchern, oder durch Oberflächenbearbeitung erfolgen.The parts can preferably be machined on four sides when they are removed from the plate-shaped workpiece. Optionally, the workpiece can also be machined on an upper side, i.e. on five or six sides. Machining can be done, for example, by drilling holes or by surface machining.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufteilen eines plattenförmigen Werkstückes an einer mit Unterdruck betriebenen Spannvorrichtung umfasst eine Auflagefläche mit einer Vielzahl von Saugfeldern, einer bewegbaren Trennvorrichtung und einer Schalteinrichtung zum Schalten des Unterdrucks an den einzelnen Saugfeldern, sowie eine Steuerung für die Schalteinrichtung und die Bewegung der Trennvorrichtung. Über die Steuerung kann das Auftrennen des Werkstückes sukzessive im Bereich einzelner Saugfelder erfolgen, wobei nach der Aufteilung im Bereich eines Saugfeldes dieses über die Schalteinrichtung abschaltbar ist oder der Unterdruck dort reduziert werden kann, was die Leckageströme beim Aufteilen des Werkstückes verringert. Auch am Ende eines Aufteilvorganges können somit vergleichsweise hohe Haltekräfte bereitgestellt werden.The device according to the invention for dividing a plate-shaped workpiece on a clamping device operated with negative pressure comprises a support surface with a plurality of suction fields, a movable separating device and a switching device for switching the negative pressure on the individual suction fields, as well as a control for the switching device and the movement of the separating device. The control can be used to cut the workpiece successively in the area of individual suction fields, after the division in the area of a suction field it can be switched off via the switching device or the negative pressure can be reduced there, which reduces the leakage currents when dividing the workpiece. Comparatively high holding forces can thus also be provided at the end of a dividing process.
Die Steuerung umfasst vorzugsweise eine Einrichtung zur Zuordnung der auszutrennenden Teile zu den einzelnen Saugfeldern. Dadurch kann das Aufteilen des Werkstückes automatisch erfolgen.The control preferably comprises a device for assigning the parts to be separated out to the individual suction fields. This allows the workpiece to be divided automatically.
An der Auflagefläche sind vorzugsweise zwischen 4 und 40, insbesondere 6 bis 20 Saugfelder vorgesehen, die jeweils über die Schalteinrichtung mit einem unterschiedlichen Unterdruck betrieben werden können. Die Saugfelder können dabei im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen.Between 4 and 40, in particular 6 to 20, suction fields are preferably provided on the support surface, each of which can be operated with a different vacuum via the switching device. The suction fields can have essentially the same size.
Um den Unterdruck an einem Saugfeld gut zu verteilen, können an der Auflagefläche eine Vielzahl von Kanälen vorgesehen sein, die sich gitterförmig in einem Saugfeld erstrecken. Jedes Saugfeld kann optional über eine Dichtung abgedichtet werden, die geringfügig über die Auflagefläche hervorsteht. Optional ist auf den Kanälen der Spannvorrichtung eine luftdurchlässige Opferplatte angeordnet, die die Auflagefläche der Spannvorrichtung ausbildet. Dadurch kann die Opferplatte ausgewechselt werde, wenn diese beim Aufteilen der Platte oder einer nachfolgenden Bearbeitung beschädigt wird. Optional kann die Opferplatte auch weggelassen werden, so dass der Maschinentisch die Auflagefläche ausbildet, der beispielsweise aus Aluminium oder einer Kunststoffplatte bestehen kann.In order to distribute the vacuum well in a suction field, a plurality of channels can be provided on the support surface, which extend in a grid-like manner in a suction field. Each suction field can optionally be sealed with a seal that protrudes slightly above the contact surface. An air-permeable sacrificial plate is optionally arranged on the channels of the clamping device and forms the contact surface of the clamping device. This means that the sacrificial plate can be replaced if it is damaged when the plate is divided or subsequently processed. Optionally, the sacrificial plate can also be omitted, so that the machine table forms the support surface, which can be made of aluminum or a plastic plate, for example.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Spannvorrichtung für ein plattenförmiges Werkstück; -
2 eine geschnittene Seitenansicht der Spannvorrichtung der1 ; -
3 eine Ansicht der Spannvorrichtung mit einem darauf aufgelegten Werkstück; -
4 eine Ansicht der Spannvorrichtung mit dem Werkstück mit den einzelnen Teilen, die den Saugfeldern zugeordnet sind; -
5 die Spannvorrichtung der1 mit einer modifizierten Spanneinrichtung, und -
6 eine geschnittene Seitenansicht der Spannvorrichtung der5 .
-
1 a schematic view of a clamping device for a plate-shaped workpiece; -
2 a sectional side view of the clamping device of the1 ; -
3 a view of the clamping device with a workpiece placed thereon; -
4 a view of the clamping device with the workpiece with the individual parts that are assigned to the suction fields; -
5 the tensioning device of the1 with a modified clamping device, and -
6 a sectional side view of the clamping device of the5 ,
Eine Vorrichtung
Um den Unterdruck an einem Saugfeld
An der Auflagefläche
In
Das plattenförmige Werkstück
In
In
- Der Trennvorgang beginnt in dem Saugfeld
S12 welchesdem Referenzpunkt 15 durch einen Abstand17 am weitesten entfernt ist und in dem sich der in diesem Fall rechte, obere Eckbereich des Werstückes13 befindet. Benachbart zu dem SaugfeldS12 sind zwei nicht abgedeckt Saugflächen16 , die einen Teil des SaugfeldesS12 sind, aber nichtvon dem Werkstück 13 überdeckt sind, da die Größe des Werkstückes13 nicht exakt der Größe der mehreren SaugfeldernS1 bisS12 in einer Reihe oder Spalte entspricht.
- The separation process begins in the suction field
S12 which is thereference point 15 by adistance 17 is the farthest away and in which the upper right corner area of the workpiece is in thiscase 13 located. Adjacent to the suction fieldS12 are two suction surfaces not covered16 that are part of the suction fieldS12 are, but not from theworkpiece 13 are covered because the size of theworkpiece 13 not exactly the size of the multiple suction fieldsS1 toS12 in a row or column.
Die Trennvorrichtung bewegt das Werkzeug zunächst nur um das Teil
Danach werden alle Saugfelder
Wenn ein Teil
Nach dem Saugfeld
Beim Auftrennen des Werkstückes
Die Reihenfolge von Teilen
Zudem gibt es zahlreiche Teile, die nicht vollständig einem Saugfeld
Die so herausgetrennten Teile
In
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeweils eine Opferplatte
In dem dargestellten Ausführugnsbeispiel ist das Werkstück als Holzwerkstoffplatte ausgebildet. Es ist auch möglich, die Maschine außerhalb der Holzbearbeitung anzuwenden, beispielsweise zur Bearbeitung von Platten aus Kunsstoff oder Aluminium.In the exemplary embodiment shown, the workpiece is designed as a wood-based panel. It is also possible to use the machine outside of woodworking, for example for processing plastic or aluminum panels.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Auflageflächebearing surface
- 33
- Opferplattesacrificial plate
- 55
- Sauganschlusssuction
- 66
- Nutgroove
- 77
- Quernuttransverse groove
- 88th
- Maschinentischmachine table
- 99
- Dichtleistesealing strip
- 1010
- Anschlagattack
- 1111
- Querseitetransverse side
- 1212
- Längsseitelong side
- 1313
- Werkstückworkpiece
- 1515
- Referenzpunktreference point
- 1616
- Nicht abgedeckte SaugflächeUncovered suction area
- 1717
- Abstand vom RefernzpuktDistance from the reference point
- 1919
- Eckpunkt eines WerkstückesCorner point of a workpiece
- 2020
- FugeGap
- 2121
- Trennvorrichtungseparating device
- 2222
- Fräskopfmilling head
- 2323
- Saug-Spannelement Suction clamping element
- S1 - S12S1 - S12
- Saugfeldsuction field
- T1 - T14T1 - T14
- Teilpart
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102009025817 B4 [0002]DE 102009025817 B4 [0002]
- AT 511536 B1 [0003]AT 511536 B1 [0003]
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R016 | Response to examination communication | ||
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Owner name: BES UG (HAFTUNGSBESCHRAENKT), DE Free format text: FORMER OWNER: BUTZER, BERND, 32425 MINDEN, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWAELTE LOESENBECK, SPECHT,, DE |