DE102018125084A1 - Workpiece machining system and method for machining workpieces in a workpiece machining system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkstückbearbeitungsanlage (100) eingerichtet zur Bearbeitung von Werkstücken (110) umfassend:- eine Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) eingerichtet zur Bereitstellung von vorbearbeiteten Werkstücken (140) durch Durchführung von Vorbearbeitungsschritten an den Werkstücken (110);- ein Zwischenlager (150, 210) eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken (140);- eine Laserschneidmaschine (130; 230) eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken (140) aus der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) oder dem Zwischenlager (150, 210), und zum Schneiden des vorbearbeiteten Werkstücks (140); und- eine Steuerung (180; 280) eingerichtet zur Erfassung der Bearbeitungszeiten und/oder der Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), der Laserschneidmaschine (130; 230) und/oder des Zwischenlagers (150, 210) und eingerichtet zur Entscheidung basierend auf der Erfassung, ob ein vorbearbeitetes Werkstück (140) zu dem Zwischenlager (150, 210) oder zu der Laserschneidmaschine (130; 230) zu transportieren ist; wobei die Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) und die Laserschneidmaschine (130; 230) derart voneinander entkoppelt angeordnet sind, dass ein Werkstück (110) nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist.The invention relates to a workpiece processing system (100) set up for processing workpieces (110), comprising: a preprocessing machine (120; 220) set up to provide preprocessed workpieces (140) by carrying out preprocessing steps on the workpieces (110); 150, 210) set up for receiving pre-processed workpieces (140); - a laser cutting machine (130; 230) set up for receiving pre-processed workpieces (140) from the pre-processing machine (120; 220) or the intermediate storage (150, 210), and for Cutting the pre-machined workpiece (140); and - a controller (180; 280) set up to record the processing times and / or the utilization of the pre-processing machine (120; 220), the laser cutting machine (130; 230) and / or the intermediate store (150, 210) and set up to make a decision based on determining whether a pre-machined workpiece (140) is to be transported to the intermediate store (150, 210) or to the laser cutting machine (130; 230); wherein the pre-processing machine (120; 220) and the laser cutting machine (130; 230) are arranged so that they are decoupled from one another such that a workpiece (110) is not arranged in both machines at the same time.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückbearbeitungsanlage und ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Werkstückbearbeitungsanlage. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Werkstückbearbeitungsanlage nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Werkstückbearbeitungsanlage nach Anspruch 8.The invention relates to a workpiece machining system and a method for machining workpieces in a workpiece machining system. In particular, the invention relates to a workpiece machining system according to claim 1 and a method for machining workpieces in a workpiece machining system according to claim 8.

In der blechverarbeitenden Industrie können neben dem Laserschneiden weitere Prozessschritte wie Bohren, Gewindeschneiden, Senken, etc. auf dem Weg zum fertigen Produkt erforderlich sein. Solche Prozessschritte werden in der Regel auf einzelnen, manuell bedienten Maschinen, die oft lokal getrennt sind, durchgeführt. Bei heutigen Faserlasermaschinen und entsprechend erhöhter Teileleistung ist ein angepasster, optimierter Material- und Teilefluss wichtig. Ein erhöhter Automatisierungsgrad spiegelt dieses Ziel deutlich wider.In the sheet metal processing industry, in addition to laser cutting, other process steps such as drilling, thread cutting, countersinking, etc. may be necessary on the way to the finished product. Such process steps are usually carried out on individual, manually operated machines, which are often locally separated. With today's fiber laser machines and correspondingly increased part performance, an adapted, optimized material and part flow is important. An increased level of automation clearly reflects this goal.

In der klassischen Fertigung werden die meisten Prozessschritte wie Bohren, Gewindeschneiden, Senken nach dem Laserschneiden ausgeführt, da nach dem Schneiden die einzelnen Schnittteile leicht zu handhaben sind als das originale Werkstück mit einer Größe von zum Beispiel 3 mal 1,5 Metern.In classic production, most of the process steps such as drilling, thread cutting, countersinking are carried out after laser cutting, since after cutting, the individual cut parts are easier to handle than the original workpiece, for example with a size of 3 by 1.5 meters.

Weiterhin existieren Kombi-Maschinen oder integrierte Lasermaschinen, die einige der zusätzlichen Prozesse beinhalten. Der Nachteil dieser Lasermaschinen ist die Tatsache, dass die zusätzlichen Prozesse das Laserschneiden blockieren und somit der Gesamtwirkungsgrad nicht sehr hoch ist.There are also combination machines or integrated laser machines that include some of the additional processes. The disadvantage of these laser machines is the fact that the additional processes block laser cutting and the overall efficiency is therefore not very high.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und die Qualität bei der Werkstückbearbeitung, insbesondere bei der Blechbearbeitung, zu verbessern. Alternative Aufgaben liegen darin eine verbesserte Werkstückbearbeitungsanlage oder ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken bereitzustellen.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and of improving the quality in workpiece machining, in particular in sheet metal machining. Alternative tasks are to provide an improved workpiece machining system or an improved method for machining workpieces.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkstückbearbeitungsanlage gemäß Anspruch 1 beziehungsweise ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß Anspruch 8.This object is achieved by a workpiece machining system according to claim 1 or a method for machining workpieces according to claim 8.

Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage eingerichtet zur Bearbeitung von Werkstücken umfasst:

  • - eine Vorbearbeitungsmaschine eingerichtet zur Bereitstellung von vorbearbeiteten Werkstücken durch Durchführung von Vorbearbeitungsschritten an den Werkstücken;
  • - ein Zwischenlager eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken;
  • - eine Laserschneidmaschine eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken aus der Vorbearbeitungsmaschine oder dem Zwischenlager, und zum Schneiden des vorbearbeiteten Werkstücks; und
  • - eine Steuerung eingerichtet zur Erfassung der Bearbeitungszeiten und/oder der Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine und/oder des Zwischenlagers und eingerichtet zur Entscheidung basierend auf der Erfassung, ob ein vorbearbeitetes Werkstück zu dem Zwischenlager oder zu der Laserschneidmaschine zu transportieren ist; wobei die Vorbearbeitungsmaschine und die Laserschneidmaschine derart voneinander entkoppelt angeordnet sind, dass ein Werkstück nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist. Die Bearbeitungszeiten können zum einen anhand der in einem Zeitraum (z.B. Tag, Woche, Monat, Quartal) abzuarbeitenden Bearbeitungs- und Schneidpläne durch die Steuerung bestimmt werden und zum anderen anhand von gemessenen tatsächlichen Bearbeitungszeiten. Die Steuerung kann dabei die durch Pläne bestimmten Bearbeitungszeiten und die tatsächlich ermittelten Bearbeitungszeiten auch miteinander kombinieren. Der verwendete Begriff „Bearbeitungszeit(en)“ ist dabei im Kontext der vorliegenden Erfindung analog bzw. synonym zu dem hier ebenfalls verwendeten Begriff „Bearbeitungsgeschwindigkeit(en)“.
The workpiece machining system according to the invention set up for machining workpieces comprises:
  • - A pre-processing machine set up to provide pre-processed workpieces by performing pre-processing steps on the workpieces;
  • - An intermediate storage facility set up for receiving pre-machined workpieces;
  • - A laser cutting machine set up for receiving pre-machined workpieces from the pre-machining machine or the intermediate storage, and for cutting the pre-machined workpiece; and
  • a control device is set up to record the processing times and / or the utilization of the pre-processing machine, the laser cutting machine and / or the intermediate storage device and is set up to decide based on the detection of whether a pre-machined workpiece is to be transported to the intermediate storage area or to the laser cutting machine; wherein the pre-processing machine and the laser cutting machine are arranged decoupled from one another in such a way that a workpiece is not arranged in both machines at the same time. The processing times can be determined on the one hand on the basis of the processing and cutting plans to be processed in a period (for example day, week, month, quarter) and on the other hand on the basis of measured actual processing times. The controller can also combine the processing times determined by plans and the processing times actually determined. The term “processing time (s)” used in the context of the present invention is analogous or synonymous to the term “processing speed (s)” also used here.

Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage schlägt vor, dass bisher in der Nachbearbeitung angesiedelte Prozessschritte wie zum Beispiel Bohren, Gewindeschneiden, Hohnen, Reiben usw. in der Vorbearbeitung, das heißt am unzerschnittenen Werkstück ausgeführt werden. Die Begriffe Vorbearbeitung und Nachbearbeitung beziehen sich hier auf das Laserschneiden als zentralen Prozess.
Gemäß der Erfindung wird der Bearbeitungsprozess neu gegliedert, was zu einer Verbesserung der Bearbeitungsqualität und zu einer Reduktion der Produktionszeit führt. Dabei wird das Zwischenlager in den Bearbeitungsprozess einbezogen. Das Zwischenlager kann ein spezielles Zwischenlager, ein bereits bestehendes Rohmateriallager oder auch eine weitere Bearbeitungsstation sein. Dann kann die Laserschneidmaschine aus der Vorbearbeitungsmaschine oder dem Lager beschickt werden, was die Auslastung der Laserschneidmaschine erhöhen kann. Die Steuerung entscheidet, ob ein Werkstück in das Zwischenlager transportiert wird, wenn die Vorbearbeitung schneller ist, oder direkt in die Laserschneidmaschine transportiert wird, wenn die Laserschneidmaschine schneller ist.The workpiece processing system according to the invention proposes that process steps previously located in post-processing, such as drilling, thread cutting, honing, reaming, etc., are carried out in pre-processing, that is to say on the uncut workpiece. The terms pre-processing and post-processing refer to laser cutting as a central process.
According to the invention, the machining process is reorganized, which leads to an improvement in the machining quality and a reduction in the production time. The interim storage facility is included in the machining process. The interim storage facility can be a special interim storage facility, an already existing raw material storage facility or another processing station. Then the laser cutting machine can be loaded from the pre-processing machine or the warehouse, which can increase the utilization of the laser cutting machine. The control system decides whether a workpiece is transported to the interim storage facility if the preprocessing is faster or if it is transported directly to the laser cutting machine if the laser cutting machine is faster.

Die erfindungsgemäße Werkstückbearbeitungsanlage hat zudem den Vorteil, dass die Ergebnisse der Vorbearbeitung exakt zueinander ausgerichtet sind, da sie von einer Maschine an einem Werkstück hergestellt worden sind. So sind zum Beispiel Bohrlöcher oder Gewinde exakt parallel zueinander. Zudem wird durch die Einbindung zusätzlicher Bearbeitungsprozesse vor dem Laserschneidprozess die Effizienz gesteigert, da manuelle Arbeiten reduziert werden und die Logistik durch eine Reduzierung der Bewegungen der Werkstücke verbessert wird. Außerdem kann die Laserschneidmaschine, welche hohe Stundenkosten hat, optimal ausgelastet werden. Ein Werkstück ist nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet beziehungsweise ein Werkstück ist zu einem Bearbeitungszeitpunkt oder bei dem Transport zwischen den beiden Maschinen höchstens in nur einer der beiden Maschinen angeordnet. Dadurch sind die beiden Maschinen voneinander entkoppelt, das heißt, dass ein Werkstück in der Vorbearbeitung zunächst komplett bearbeitet wird, die Vorbearbeitungsmaschine vollständig verlässt und erst dann der Laserschneidmaschine direkt oder indirekt über ein Lager zugeführt wird. Mittels des Zwischenlagers kann ein zeitlicher Versatz, auch von längeren Zeiträumen, wie Tagen, Wochen oder Monaten realisiert werden. The workpiece processing system according to the invention also has the advantage that the results of the pre-processing are exactly aligned with one another, since they have been produced by a machine on a workpiece. For example, drill holes or threads are exactly parallel to each other. In addition, the integration of additional machining processes before the laser cutting process increases efficiency, since manual work is reduced and logistics is improved by reducing the movements of the workpieces. In addition, the laser cutting machine, which has high hourly costs, can be optimally utilized. A workpiece is not arranged in both machines at the same time, or a workpiece is arranged at most in only one of the two machines at a machining time or during transport between the two machines. As a result, the two machines are decoupled from each other, which means that a workpiece is first completely processed in the pre-processing, completely leaves the pre-processing machine and only then is the laser cutting machine fed directly or indirectly via a warehouse. The temporary storage can be used to offset time, even longer periods such as days, weeks or months.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorbearbeitungsmaschine eingerichtet ist zum Vorsehen einer Positionierungsmarkierung an einer Oberfläche des Werkstückes und dass die Laserschneidmaschine eingerichtet ist zur Erfassung der Positionierungsmarkierung und zum Schneiden des vorbearbeiteten Werkstücks relativ zu der Positionierungsmarkierung. Mittels einer oder mehrerer Positionierungsmarkierungen kann eine verbesserte Maßhaltigkeit erzielt werden, im Vergleich zu der Verwendung von Anschlägen für das Werkstück. Die Laserschneidmaschine kann zum Beispiel mittels einer Kamera die Positionierungsmarkierung erkennen.It can be provided that the preprocessing machine is set up to provide a positioning mark on a surface of the workpiece and that the laser cutting machine is set up to detect the positioning mark and for cutting the preprocessed workpiece relative to the positioning mark. Using one or more positioning markings, an improved dimensional accuracy can be achieved compared to the use of stops for the workpiece. The laser cutting machine can, for example, recognize the positioning marking by means of a camera.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Positionierungsmarkierung mindestens eine Bohrung in dem Werkstück und/oder eine Kennzeichnung auf der Oberfläche umfasst. Diese Merkmale sind optisch gut zu erkennen. Bei einer Bohrung kann ein entsprechender Positionierstift der Laserschneidmaschine verwendet werden.It can further be provided that the positioning marking comprises at least one hole in the workpiece and / or a marking on the surface. These features are clearly visible. A corresponding positioning pin of the laser cutting machine can be used for a hole.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorbearbeitungsschritte mindestens eine Vorbearbeitung aus der Gruppe Bohren, Gewindeschneiden, Hohnen, Reiben, Gravieren, Entgraten, Ansenken, Markieren, Bedrucken und Beschriften umfassen. Derartige Prozesse können von einer spezialisierten Werkzeugmaschine bearbeitet werden, was günstiger ist, als diese teilweise in der Laserschneidmaschine oder in manueller Nacharbeit durchzuführen.It can be provided that the preprocessing steps include at least one preprocessing from the group drilling, tapping, honing, rubbing, engraving, deburring, countersinking, marking, printing and labeling. Such processes can be processed by a specialized machine tool, which is cheaper than performing them partially in the laser cutting machine or in manual rework.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Vorbearbeitungsschritte sämtliche Bearbeitungsschritte des Werkstückes umfassen, welche außerhalb von Schneidlinien für die Laserschneidmaschine liegen. Es werden also sämtliche (Vor)Bearbeitungsschritte des Werkstückes, welche außerhalb von Schneidlinien für die Laserschneidmaschine liegen, vor dem Schneiden auf einer Vorbearbeitungsmaschine ausgeführt. Die Schneidlinien sind die Linien auf denen die Laserschneidmaschine nach der Vorbearbeitung schneidet. Auf diese Weise kann der Materialfluss optimiert werden, da nun fast alle Bearbeitungsvorgänge in den beiden Maschinen durchgeführt werden und zwar nacheinander.It can further be provided that the pre-processing steps include all processing steps of the workpiece that lie outside of cutting lines for the laser cutting machine. All (pre) processing steps of the workpiece, which lie outside of cutting lines for the laser cutting machine, are therefore carried out on a pre-processing machine before cutting. The cutting lines are the lines on which the laser cutting machine cuts after pre-processing. In this way, the material flow can be optimized, since almost all machining operations are now carried out in the two machines, one after the other.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Nachbearbeitungsmaschine eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an geschnittenen Teilen des Werkstückes vorgesehen ist, wobei die Nachbearbeitungsschritte mindestens eine Nachbearbeitung aus der Gruppe Biegen, Kantenbearbeitung, Entgratung, Werkstückreinigung und/oder Schweißen umfassen. Diese Nachbearbeitungsschritte werden dann an den Schnittteilen, welche auf der Laserschneidmaschine entstehen, durchgeführt.It can be provided that a post-processing machine is set up to carry out post-processing steps on cut parts of the workpiece, the post-processing steps comprising at least one post-processing from the group bending, edge processing, deburring, workpiece cleaning and / or welding. These post-processing steps are then carried out on the cut parts that are created on the laser cutting machine.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein automatisches Transportsystem eingerichtet zum Transport der Werkstücke, der vorbearbeiteten Werkstücke und/oder von Schnittteilen zwischen der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine, einem Lager eingerichtet zur Lagerung der vorbearbeiteten Werkstücke und/oder einer Nachbearbeitungsmaschine eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an geschnittenen Teilen des Werkstückes vorgesehen ist. Mittels des automatischen Transportsystems kann die Taktung der verbundenen Fertigung weiter verbessert werden. Der Transport kann dann zum Beispiel mit Bearbeitungsplänen wie Schneidplänen, Bohrplänen, Sortierplänen und/oder Biegeplänen abgestimmt sein.It can further be provided that an automatic transport system is set up to transport the workpieces, the pre-processed workpieces and / or cut parts between the pre-processing machine, the laser cutting machine, a storage facility is set up to store the pre-processed workpieces and / or a post-processing machine is set up to carry out post-processing steps cut parts of the workpiece is provided. The cycle of the connected production can be further improved by means of the automatic transport system. The transport can then be coordinated, for example, with processing plans such as cutting plans, drilling plans, sorting plans and / or bending plans.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Werkstückbearbeitungsanlage, vorzugsweise in einer Werkstückbearbeitungsanlage wie zuvor beschrieben, umfasst die Schritte,

  • - Vorbearbeiten eines Werkstücks in einer Vorbearbeitungsmaschine;
  • - Erfassen der Bearbeitungszeiten und/oder der Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine, einer Laserschneidmaschine und/oder eines Zwischenlagers;
  • - Entscheiden basierend auf der Erfassung, ob ein vorbearbeitetes Werkstück zu dem Zwischenlager oder zu der Laserschneidmaschine transportiert wird;
  • - Transportieren des vorbearbeiteten Werkstücks basierend auf der Entscheidung zu dem Zwischenlager oder zu der Laserschneidmaschine, wobei das Werkstück nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist; und
  • - Schneiden eines vorbearbeiteten Werkstücks aus der Vorbearbeitungsmaschine oder dem Zwischenlager in der Laserschneidmaschine.
The method according to the invention for machining workpieces in a workpiece machining system, preferably in a workpiece machining system as described above, comprises the steps
  • - Pre-machining a workpiece in a pre-processing machine;
  • - Detection of the processing times and / or the utilization of the pre-processing machine, a laser cutting machine and / or an intermediate store;
  • Deciding based on the detection whether a pre-machined workpiece is transported to the intermediate storage or to the laser cutting machine;
  • - Transporting the pre-machined workpiece based on the decision to the interim storage facility or to the laser cutting machine, the workpiece not being arranged in both machines at the same time; and
  • - Cutting a pre-machined workpiece from the pre-processing machine or the intermediate storage in the laser cutting machine.

Das Verfahren kann auf der zuvor beschriebenen Werkstückbearbeitungsanlage ausgeführt werden. Ansonsten gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.The method can be carried out on the workpiece machining system described above. Otherwise, the same advantages and modifications apply as described above.

Es kann vorgesehen sein, dass von der Vorbearbeitungsmaschine eine Positionierungsmarkierung an dem Werkstück angebracht wird, insbesondere mindestens eine Bohrung in dem Werkstück und/oder eine Kennzeichnung auf einer Oberfläche des Werkstückes, und dass die Laserschneidmaschine die Positionierungsmarkierung erfasst und den oder die Schneidvorgänge relativ zu der Positionierungsmarkierung ausführt. Mittels einer oder mehrerer Positionierungsmarkierungen kann eine verbesserte Maßhaltigkeit erzielt werden, im Vergleich zu der Verwendung von Anschlägen für das Werkstück. Die Laserschneidmaschine kann zum Beispiel mittels einer Kamera die Positionierungsmarkierung erkennen.It can be provided that the preprocessing machine attaches a positioning marking to the workpiece, in particular at least one hole in the workpiece and / or a marking on a surface of the workpiece, and that the laser cutting machine detects the positioning marking and the cutting process or processes relative to the Positioning marker executes. Using one or more positioning markings, an improved dimensional accuracy can be achieved compared to the use of stops for the workpiece. The laser cutting machine can, for example, recognize the positioning marking by means of a camera.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine, des Zwischenlagers und/oder eines Transportsystems aus Bearbeitungsplänen erfasst und die Bearbeitung von Werkstücken basierend auf der Erfassung plant und steuert. So kann die Steuerung den Materialfluss und die Bearbeitung umfassend erfassen und steuern. Die Bearbeitungszeiten können also anhand der in einem Zeitraum (z.B. Tag, Woche, Monat, Quartal) abzuarbeitenden Bearbeitungs- und Schneidpläne durch die Steuerung bestimmt bzw erfasst werden.It can further be provided that the control system records processing times and / or workloads of the pre-processing machine, the laser cutting machine, the intermediate storage and / or a transport system from processing plans and plans and controls the processing of workpieces based on the recording. The control system can comprehensively record and control the material flow and processing. The processing times can thus be determined or recorded by the controller based on the processing and cutting plans to be processed in a period (e.g. day, week, month, quarter).

Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung während der Durchführung der Bearbeitung Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine, des Zwischenlagers und/oder eines Transportsystems tatsächlich erfasst und die Bearbeitung von Werkstücken basierend auf der tatsächlichen Erfassung plant und steuert. Auf diese Weise kann eine Abstimmung und Korrektur zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand erzielt werden, was die Effizienz des Verfahrens weiter steigern kann. Die Steuerung könnte auch die durch Pläne bestimmten Bearbeitungszeiten und die tatsächlich ermittelten Bearbeitungszeiten miteinander kombinieren.It can be provided that the control actually records processing times and / or workloads of the pre-processing machine, the laser cutting machine, the intermediate storage and / or a transport system while the processing is being carried out, and plans and controls the processing of workpieces based on the actual recording. In this way, a coordination and correction between the target state and the actual state can be achieved, which can further increase the efficiency of the method. The controller could also combine the processing times determined by plans and the processing times actually determined.

Es kann vorgesehen sein, dass die geschnittenen Teile von der Laserschneidmaschine zu einer Nachbearbeitungsmaschine eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an geschnittenen Teilen des Werkstückes oder in das Zwischenlager transportiert werden. Das Zwischenlager oder Lager kann ein eigenständiges Lager oder ein bereits bestehendes Zwischenlager oder Rohmateriallager sein.It can be provided that the cut parts are set up from the laser cutting machine to a post-processing machine for carrying out post-processing steps on cut parts of the workpiece or into the intermediate storage. The interim storage facility or warehouse can be an independent warehouse or an existing interim storage facility or raw material warehouse.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be combined with one another with advantage, unless otherwise stated in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Werkstückbea rbeitu ngsa n lage;
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Werkstückbearbeitungsanlage; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bearbeitung von Werkstücken in der Werkstückbearbeitungsanlage.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a workpiece machining position;
  • 2nd a schematic representation of a second embodiment of a workpiece processing system; and
  • 3rd a flowchart of a method for machining workpieces in the workpiece processing system.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Werkstückbearbeitungsanlage 100 zur Bearbeitung von Werkstücken 110, hier in Form von Blechen. Bleche haben eine flache, ebene Kontur mit einer im Vergleich zu den gesamten Abmessungen, die zum Beispiel bei einer Größe von etwa 3 mal 1,5 Metern liegen können, geringen Dicke, die im Bereich von Zehntelmillimetern, zum Beispiel ca. 0,2 bis 0,5 mm, bis zu einigen Zentimetern liegen kann. Die Bleche bestehen zumeist aus metallischen Werkstoffen. Weiter werden als Werkstücke 110 Werkstücke mit Konturen aus einem flachen Wandmaterial wie zum Beispiel Rohre oder rohrförmige Werkstücke angesehen. Entsprechend können auch Rohrbearbeitungsmaschinen, insbesondere Laserrohrschneidemaschinen, in eine Werkstückbearbeitungsanlage 100 mit eingebunden sein. 1 shows a schematic representation of a workpiece processing system 100 for machining workpieces 110 , here in the form of sheets. Sheets have a flat, flat contour with a small thickness compared to the overall dimensions, which can be, for example, about 3 by 1.5 meters in size, and in the range of tenths of a millimeter, for example about 0.2 to 0.5 mm, can be up to a few centimeters. The sheets mostly consist of metallic materials. Next are as workpieces 110 Workpieces with contours viewed from a flat wall material such as pipes or tubular workpieces. Correspondingly, tube processing machines, in particular laser tube cutting machines, can also be used in a workpiece processing system 100 be involved.

Die Werkstückbearbeitungsanlage 100 umfasst eine Vorbearbeitungsmaschine 120, welcher Werkstücke 110 zur Vorbearbeitung zugeführt werden. Diese Zuführung kann manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgen. Weiterhin ist eine Laserschneidmaschine 130 Bestandteil der Werkstückbearbeitungsanlage 100. Die Laserschneidmaschine 130 ist der Vorbearbeitungsmaschine 120 im Arbeitsfluss nachgeordnet. Entsprechend werden der Laserschneidmaschine 130 von der Vorbearbeitungsmaschine 120 vorbearbeitete Werkstücke 140 zugeführt. Zusätzlich können der Laserschneidmaschine 130 unbearbeitete Werkstücke 110 zur Vorbearbeitung zugeführt werden. Die Zuführung von Werkstücken 110 und vorbearbeiteten Werkstücken 140 kann manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgen. Vorbearbeitete Werkstücke 140 können entweder in ein Zwischenlager 150 oder direkt zu der Laserschneidmaschine 130 transportiert werden.The workpiece processing system 100 includes a pre-processing machine 120 which workpieces 110 be fed for pre-processing. This feeding can be done manually, semi-automatically or fully automatically. There is also a laser cutting machine 130 Part of the workpiece processing system 100 . The laser cutting machine 130 is the pre-processing machine 120 downstream in the workflow. Be accordingly the laser cutting machine 130 from the pre-processing machine 120 pre-machined workpieces 140 fed. In addition, the laser cutting machine 130 unworked workpieces 110 be fed for pre-processing. The feeding of workpieces 110 and pre-machined workpieces 140 can be done manually, semi-automatically or fully automatically. Pre-machined workpieces 140 can either be in an interim storage facility 150 or directly to the laser cutting machine 130 be transported.

In der Vorbearbeitungsmaschine 120 werden Vorbearbeitungsschritte wie Bohren, Gewinde schneiden, Hohnen, Reiben, Gravieren, Entgraten, Ansenken, Markieren, Bedrucken und Beschriften ausgeführt. Diese Vorbearbeitungsschritte werden an dem vollständigen, das heißt noch nicht zerschnittenen, Werkstück 110 ausgeführt. Dabei werden sämtliche Bearbeitungsschritte des Werkstückes 110 ausgeführt, welche außerhalb von Schneidlinien für die Laserschneidmaschine 130 liegen.In the pre-processing machine 120 preprocessing steps such as drilling, thread cutting, honing, reaming, engraving, deburring, countersinking, marking, printing and labeling are carried out. These preprocessing steps are carried out on the complete, that is to say not yet cut, workpiece 110 executed. All processing steps of the workpiece 110 executed which outside of cutting lines for the laser cutting machine 130 lie.

Die Laserschneidmaschine 130 nimmt das von der Vorbearbeitungsmaschine 120 vorbearbeitete Werkstück 140 auf und schneidet dieses entlang der Schneidlinien. Die Laserschneidmaschine 130 schneidet das vorbearbeitete Werkstück 140 in mehrere Schnittteile 160. Zusätzlich können noch Schlitze oder Konturen von der Laserschneidmaschine 130 in das vorbearbeitete Werkstück 140 beziehungsweise in die Schnittteile 160 eingebracht werden.The laser cutting machine 130 takes that from the pre-processing machine 120 pre-machined workpiece 140 and cuts it along the cutting lines. The laser cutting machine 130 cuts the pre-machined workpiece 140 into several pattern pieces 160 . In addition, slots or contours from the laser cutting machine 130 into the pre-machined workpiece 140 or in the pattern pieces 160 be introduced.

Die Schnittteile 160 können nach dem Laserschneiden in der Laserschneidmaschine 130 in einer optionalen Nachbearbeitungsmaschine 170 wie einer Biegemaschine, einer Abkantpresse und/oder einem Schweißautomaten nachbearbeitet werden. Alternativ können die Schnittteile 160 in das Zwischenlager 150 verbracht werden.The pattern pieces 160 can after laser cutting in the laser cutting machine 130 in an optional post-processing machine 170 such as a bending machine, a press brake and / or an automatic welding machine. Alternatively, the pattern pieces 160 to the interim storage facility 150 to be spent.

Von der Vorbearbeitungsmaschine 120 vorbearbeitete Werkstücke 140 können entweder in ein Zwischenlager 150 oder direkt zu der Laserschneidmaschine 130 transportiert werden. Eine Steuerung 180 entscheidet, zum Beispiel basierend auf den Bearbeitungsgeschwindigkeiten der Maschinen, wohin die vorbearbeiteten Werkstücke 140 transportiert werden. Die Bearbeitungsgeschwindigkeiten der Maschinen kann die Steuerung 180 aus Bearbeitungsplänen erhalten und/oder tatsächlich messen. Die Bearbeitungszeiten bzw. die Bearbeitungsgeschwindigkeiten können also anhand der in einem Zeitraum (z.B. Tag, Woche, Monat, Quartal) abzuarbeitenden Bearbeitungs- und Schneidpläne durch die Steuerung erfasst werden und/oder anhand von gemessenen tatsächlichen Bearbeitungszeiten.From the pre-processing machine 120 pre-machined workpieces 140 can either be in an interim storage facility 150 or directly to the laser cutting machine 130 be transported. One control 180 decides, for example based on the machining speeds of the machines, where the pre-machined workpieces are going 140 be transported. The processing speeds of the machines can be controlled by the controller 180 obtained from machining plans and / or actually measure. The processing times or the processing speeds can therefore be recorded by the control on the basis of the processing and cutting plans to be processed in a period (for example day, week, month, quarter) and / or on the basis of measured actual processing times.

Die Steuerung 180 ist mit allen Komponenten der Werkstückbearbeitungsanlage 200 verbunden beziehungsweise kann von diesen Daten erhalten und diese steuern. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Verbindungen wie elektrische Leitungen oder ein Bussystem nicht dargestellt.The control 180 is with all components of the workpiece processing system 200 connected or can receive data from this and control it. For reasons of clarity, these connections, such as electrical lines or a bus system, are not shown.

Die Vorbearbeitungsmaschine 120 und die Laserschneidmaschine 130 sind derart voneinander entkoppelt angeordnet, dass ein Werkstück 110 und auch ein vorbearbeitetes Werkstück 140 nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist. Dies bedeutet, dass entweder beide Maschinen einen größeren Abstand als die Werkstückabmessung zueinander haben oder dass die Werkstückbearbeitungsanlage 100 derart eingerichtet ist, dass ein Werkstück 110 oder ein vorbearbeitetes Werkstück 140 sich während der Bearbeitung oder während eines Transportvorgangs nur in einer der beiden Maschinen befindet. Auf diese Weise sind beide Maschinen voneinander entkoppelt, was den Materialfluss erleichtert und eine bessere Auslastung der Maschinen erlaubt. Angestrebt ist dabei eine möglichst hohe Auslastung der gesamten Anlage und besonders der Laserschneidmaschine 130.The pre-processing machine 120 and the laser cutting machine 130 are arranged so that they are decoupled from each other so that a workpiece 110 and also a pre-machined workpiece 140 is not arranged in both machines at the same time. This means that either the two machines are at a greater distance from each other than the workpiece dimensions, or that the workpiece processing system 100 is set up such that a workpiece 110 or a pre-machined workpiece 140 is only in one of the two machines during processing or during a transport process. In this way, both machines are decoupled from each other, which facilitates the material flow and allows better utilization of the machines. The aim is to utilize as much of the entire system as possible and especially the laser cutting machine 130 .

Für eine verbesserte Koordination zwischen den beiden Maschinen kann die Vorbearbeitungsmaschine 120 eine Positionierungsmarkierung an einer Oberfläche des Werkstückes 110 anbringen. Die Laserschneidmaschine 130 kann dann die Positionierungsmarkierung erfassen und das vorbearbeitete Werkstück 140 relativ zu der Positionierungsmarkierung schneiden. Anders ausgedrückt kann der Schneidplan der Laserschneidmaschine 130 auf die Positionierungsmarkierung ausgerichtet werden. Auf diese Weise kann die Maßhaltigkeit des Werkstücks auch bei der Bearbeitung durch die beiden Maschinen beibehalten werden, da beide Maschinen über die Positionierungsmarkierung miteinander referenziert sind. Die Positionierungsmarkierung kann mindestens eine Bohrung in dem Werkstück und/oder eine Kennzeichnung auf der Oberfläche umfassen.The pre-processing machine can be used to improve coordination between the two machines 120 a positioning mark on a surface of the workpiece 110 attach. The laser cutting machine 130 can then capture the positioning mark and the pre-machined workpiece 140 cut relative to the positioning mark. In other words, the cutting plan of the laser cutting machine 130 be aligned with the positioning mark. In this way, the dimensional accuracy of the workpiece can also be maintained during machining by the two machines, since both machines are referenced with one another via the positioning marking. The positioning marking can comprise at least one hole in the workpiece and / or a marking on the surface.

Der Link beziehungsweise die Transportverbindung, ob manuell oder automatisch, zwischen den beiden Maschinen, Vorbearbeitungsmaschine 120 und Laserschneidmaschine 130, ist leistungsfähig genug, um die Laserschneidmaschine 130 auszulasten und die vorbearbeiteten Werkstücke 140 aus der Vorbearbeitungsmaschine 120 direkt abzutransportieren. Weiterhin kann die Transportverbindung in die Fertigungsteuerung eingebunden sein, so dass der Transport, der Schneidplan der Laserschneidmaschine 130 und der Bearbeitungsplan der Vorbearbeitungsmaschine 120 für eine effiziente Fertigung abgestimmt werden.The link or the transport connection, whether manual or automatic, between the two machines, pre-processing machine 120 and laser cutting machine 130 , is powerful enough to use the laser cutting machine 130 and the pre-machined workpieces 140 from the pre-processing machine 120 to be transported directly. Furthermore, the transport connection can be integrated into the production control, so that the transport, the cutting plan of the laser cutting machine 130 and the machining plan of the pre-processing machine 120 be coordinated for efficient production.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Werkstückbearbeitungsanlage 200 zur Bearbeitung von Werkstücken in Form von Werkstücken. Hier sind im Gegensatz zu 1 die Werkstücke nicht dargestellt, da hier die Interaktion der einzelnen Maschinen beziehungsweise der Materialfluss im Vordergrund steht. Die verschiedenen Materialflüsse sind mit den Buchstaben a, b und c bezeichnet. 2nd shows a schematic representation of a further workpiece processing system 200 for machining workpieces in the form of workpieces. Here are contrary to 1 the workpieces not shown, since here the interaction of the individual machines or the material flow is in the foreground. The different material flows are marked with the letters a , b and c designated.

Auch hier ist ein Zwischenlager 210 für die Werkstücke vorgesehen. Die Werkstückbearbeitungsanlage 200 umfasst weiter eine Vorbearbeitungsmaschine 220 und eine Laserschneidmaschine 230. Das Zwischenlager 210 kann ein spezielles Zwischenlager oder ein bereits bestehendes Rohmateriallager sein. Aus dem Zwischenlager 210 kann die Vorbearbeitungsmaschine 220 und auch die Laserschneidmaschine 230 beschickt werden. Das Zwischenlager 210 ist hier vor der Vorbearbeitungsmaschine 220 angeordnet.There is also an interim storage facility here 210 intended for the workpieces. The workpiece processing system 200 also includes a pre-processing machine 220 and a laser cutting machine 230 . The interim storage facility 210 can be a special interim storage facility or an existing raw material store. From the interim storage facility 210 can the pre-processing machine 220 and also the laser cutting machine 230 be loaded. The interim storage facility 210 is here in front of the pre-processing machine 220 arranged.

Ein automatisches Transportsystem 240 verbindet das Zwischenlager 210 mit der Vorbearbeitungsmaschine 220 und der Laserschneidmaschine 230. Das Transportsystem 240 bedient einen Förderer 250 wie ein Förderband der Vorbearbeitungsmaschine 220 und einen Wechseltisch 260 der Laserschneidmaschine 230. Das Transportsystem 240 bewegt das Rohmaterial, das heißt unbearbeitete Werkstücke, vorbearbeitete Werkstücke und auch Schnittteile.An automatic transport system 240 connects the interim storage facility 210 with the pre-processing machine 220 and the laser cutting machine 230 . The transport system 240 serves a sponsor 250 like a conveyor belt of the pre-processing machine 220 and a changing table 260 the laser cutting machine 230 . The transport system 240 moves the raw material, i.e. unworked workpieces, pre-machined workpieces and also cut parts.

Zwei Workflows sind in der Werkstückbearbeitungsanlage 200 möglich. Zunächst wird eine direkte Linie ohne Benutzung des Zwischenlagers 210 beschrieben. Dieser Bearbeitungspfad a startet an einem Anfangspunkt des Transportsystems 240 und verläuft zunächst zu der Vorbearbeitungsmaschine 220, wo an dem zugeführten, unbearbeiteten Werkstück die Vorbearbeitungsschritte ausgeführt werden. Anschließend wird das vorbearbeitete Werkstück weiter im Bearbeitungspfad a der Laserschneidmaschine 230 zugeführt, wo es geschnitten wird. Die dabei entstehenden Schnittteile können weiter im Bearbeitungspfad a aus der Laserschneidmaschine 230 entnommen werden.There are two workflows in the workpiece processing system 200 possible. First of all there will be a direct line without using the interim storage facility 210 described. This editing path a starts at a starting point of the transport system 240 and initially runs to the pre-processing machine 220 where the preprocessing steps are carried out on the unprocessed workpiece. Then the pre-machined workpiece continues in the machining path a the laser cutting machine 230 fed where it is cut. The resulting cut parts can continue in the processing path a from the laser cutting machine 230 be removed.

Die zweite Möglichkeit ist eine indirekte Linie unter Benutzung des Zwischenlagers 210. Dieser Bearbeitungspfad b startet an dem Zwischenlager 210 und führt zu der Vorbearbeitungsmaschine 220, wo an dem zugeführten, unbearbeiteten Werkstück die Vorbearbeitungsschritte ausgeführt werden. Anschließend wird das vorbearbeitete Werkstück weiter im Bearbeitungspfad b dem Zwischenlager 210 zugeführt, wo es zwischengelagert wird.The second option is an indirect line using the interim storage facility 210 . This editing path b starts at the interim storage facility 210 and leads to the pre-processing machine 220 where the preprocessing steps are carried out on the unprocessed workpiece. Then the pre-machined workpiece continues in the machining path b the interim storage facility 210 fed where it is temporarily stored.

Aus dem Zwischenlager 210 wird das vorbearbeitete Werkstück weiter im Bearbeitungspfad b der Laserschneidmaschine 230 zugeführt, wo es geschnitten wird. Die dabei entstehenden Schnittteile können weiter im Bearbeitungspfad b wieder dem Zwischenlager 210 zugeführt werden. Durch die Zwischenlagerung können der Laserschneidmaschine 230 unabhängig von dem derzeitigen Ausstoß der Vorbearbeitungsmaschine 220 jederzeit vorbearbeitete Werkstücke zugeführt werden, was die Auslastung verbessert.From the interim storage facility 210 the pre-machined workpiece continues in the machining path b the laser cutting machine 230 fed where it is cut. The resulting cut parts can continue in the processing path b back to the interim storage facility 210 be fed. Due to the intermediate storage, the laser cutting machine 230 regardless of the current output of the pre-processing machine 220 Pre-machined workpieces can be fed at any time, which improves utilization.

Die fertigen Teile, das heißt die aus der Laserschneidmaschine 230 stammenden Schnittteile, werden in einem optionalen dritten Bearbeitungspfad c einer Nachbearbeitungsmaschine 270 wie einer Biegemaschine, einer Abkantpresse, einer Kantenbearbeitungsmaschine, Entgratungsmaschine, Werkstückreinigungeinrichtung und/oder einem Schweißautomaten zugeführt. Dieser Bearbeitungspfad c verläuft entweder direkt zwischen der Laserschneidmaschine 230 und der Nachbearbeitungsmaschine 270 oder zwischen dem Zwischenlager 210 und der Nachbearbeitungsmaschine 270.The finished parts, that is, those from the laser cutting machine 230 originating cut parts, are in an optional third processing path c a post-processing machine 270 such as a bending machine, a press brake, an edge processing machine, deburring machine, workpiece cleaning device and / or an automatic welding machine. This editing path c runs either directly between the laser cutting machine 230 and the post-processing machine 270 or between the interim storage facility 210 and the post-processing machine 270 .

Eine Steuerung 280 ist mit allen Komponenten der Werkstückbearbeitungsanlage 200 verbunden beziehungsweise kann von diesen Daten erhalten und diese steuern. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Verbindungen wie elektrische Leitungen oder ein Bussystem nicht dargestellt.One control 280 is with all components of the workpiece processing system 200 connected or can receive data from this and control it. For reasons of clarity, these connections, such as electrical lines or a bus system, are not shown.

Die Steuerung 280 nimmt eine Auswertung der Bearbeitungsgeschwindigkeiten vor und entscheidet anhand dieser, ob Werkstücke zwischengelagert werden müssen. Ist die Vorbearbeitung eines Werkstücks schneller als der dazugehörige Schneidplan (Soll Zustand) beziehungsweise als das Schneiden des Schneidplans mittels der Laserschneidmaschine 230 (Ist Zustand), so wird das vorbearbeitete Blech in das Zwischenlager 280 überführt. Ist der dazugehörige Schneidplan (Soll Zustand) beziehungsweise das Schneiden des Schneidplans mittels der Laserschneidmaschine 230 (Ist Zustand) schneller, dann wird ein Werkstück direkt nach Beendigung der Vorbearbeitung dem Laserschneiden zugeführt.The control 280 carries out an evaluation of the processing speeds and uses this to decide whether workpieces have to be stored temporarily. Is the pre-processing of a workpiece faster than the associated cutting plan (target state) or than cutting the cutting plan using the laser cutting machine 230 (As is), the pre-processed sheet is put into the interim storage facility 280 transferred. Is the associated cutting plan (target state) or cutting the cutting plan using the laser cutting machine 230 (Is the state) faster, then a workpiece is fed to laser cutting immediately after finishing the pre-processing.

Gleiches gilt für die Nachbearbeitung. Ist diese „langsamer“ als das Laserschneiden, dann werden Schnittteile in dem Zwischenlager zwischengelagert. Werden mehrere Schneidpläne mit unterschiedlich komplexen Teilen parallel bearbeitet, so kann die Steuerung 280 entscheiden, welche Teile wann und wo bearbeitet werden, um einen möglichst konstanten Material- und Bearbeitungsfluss zu ermöglichen.The same applies to post-processing. If this is "slower" than laser cutting, then cut parts are temporarily stored in the intermediate storage. If several cutting plans with different complex parts are processed in parallel, the control can 280 decide which parts are processed when and where, in order to enable a constant material and processing flow.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bearbeitung von Werkstücken, wie Werkstücken in der Werkstückbearbeitungsanlage. Das Verfahren kann in beiden oben beschriebenen Werkstückbearbeitungsanlagen 100 und 200 ausgeführt werden. 3rd shows a flowchart of a method for machining workpieces, such as workpieces in the workpiece machining system. The method can be used in both workpiece machining systems described above 100 and 200 be carried out.

In einem ersten Schritt 300 wird ein Werkstück in einer Vorbearbeitungsmaschine vorbearbeitet, wobei die Vorbearbeitungsschritte sämtliche Bearbeitungsschritte des Werkstückes umfassen können, welche außerhalb von Schneidlinien für die Laserschneidmaschine liegen. Zusätzlich kann die Vorbearbeitungsmaschine eine Positionierungsmarkierung an dem Werkstück anbringen, insbesondere mindestens eine Bohrung in dem Werkstück und/oder eine Kennzeichnung auf einer Oberfläche des Werkstückes.In a first step 300 If a workpiece is pre-processed in a pre-processing machine, the pre-processing steps can include all processing steps of the workpiece that lie outside of cutting lines for the laser cutting machine. In addition, the pre-processing machine can place a positioning mark on the workpiece, in particular at least one hole in the workpiece and / or a marking on a surface of the workpiece.

In einem zweiten Schritt 310 werden die Bearbeitungszeiten und/oder die Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine und/oder des Zwischenlagers durch die Steuerung erfasst. Diese Analyse ergibt Parameter für die Entscheidungsfindung der Steuerung, wie die Bearbeitung gesteuert werden soll. Bei der Erfassung kann die Steuerung Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine, des Zwischenlagers und/oder eines Transportsystems aus Bearbeitungsplänen erfassen.In a second step 310 The processing times and / or the utilization of the pre-processing machine, the laser cutting machine and / or the intermediate storage are recorded by the control. This analysis provides parameters for the decision making of the control, how the processing should be controlled. When recording, the control can record processing times and / or workloads of the pre-processing machine, the laser cutting machine, the intermediate storage and / or a transport system from processing plans.

In einem dritten Schritt 320 wird durch die Steuerung basierend auf der Erfassung entschieden, ob ein vorbearbeitetes Werkstück zu dem Zwischenlager oder zu der Laserschneidmaschine transportiert wird. Weiter kann die Steuerung die Bearbeitung von Werkstücken beziehungsweise die Steuerung der Maschinen basierend auf der Erfassung planen und steuern. Zudem kann die Steuerung während der Durchführung der Bearbeitung Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine, der Laserschneidmaschine, des Zwischenlagers und/oder eines Transportsystems tatsächlich erfasst und die Bearbeitung von Werkstücken basierend auf der tatsächlichen Erfassung plant und steuert. Dies ermöglicht einen Soll-Ist-Vergleich und ein adaptives Lernen der Steuerung. Die Soll Zeiten oder Zustände erhält die Steuerung aus den Bearbeitungsplänen. Die Ist Zeiten oder Zustände können zeitlich bestimmt werden, entweder aus Messungen oder aus Signalen der Maschinen, wie zum Beispiel Start und Ende einer Bearbeitung, abgeleitet werden.In a third step 320 based on the detection, the controller decides whether a pre-machined workpiece is transported to the intermediate storage or to the laser cutting machine. Furthermore, the control can plan and control the processing of workpieces or the control of the machines based on the detection. In addition, the controller can actually record processing times and / or workloads of the pre-processing machine, the laser cutting machine, the intermediate storage and / or a transport system while the processing is being carried out, and plans and controls the processing of workpieces based on the actual recording. This enables a target-actual comparison and adaptive learning of the control. The controller receives the target times or states from the machining plans. The actual times or states can be determined in time, either from measurements or from signals from the machines, such as the start and end of a machining operation.

In einem vierten Schritt 330 wird das vorbearbeitete Werkstück zu einer Laserschneidmaschine oder einem Zwischenlager transportiert. Der auf der Entscheidung basierende Transport kann somit entweder direkt, das heißt von Maschine zu Maschine, oder indirekt, das heißt durch ein Zwischenlager, erfolgen. Der Transport erfolgt derart, dass das Werkstück nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist. Somit sind die Maschinen voneinander entkoppelt, was den Bearbeitungsprozess flexibler macht.In a fourth step 330 the pre-machined workpiece is transported to a laser cutting machine or an interim storage facility. The transport based on the decision can thus take place either directly, that is from machine to machine, or indirectly, that is, through an intermediate storage facility. The transport takes place in such a way that the workpiece is not arranged in both machines at the same time. The machines are thus decoupled from each other, which makes the machining process more flexible.

In einem fünften Schritt 340 wird das vorbearbeitete Werkstück in der Laserschneidmaschine geschnitten. Zuvor kann die Laserschneidmaschine die Positionierungsmarkierung erfassen und dann den oder die Schneidvorgänge relativ zu der Positionierungsmarkierung ausführen. Das vorbearbeitete Werkstück kann aus der Vorbearbeitungsmaschine oder aus dem Zwischenlager zu Laserschneidmaschine transportiert werden.In a fifth step 340 the pre-machined workpiece is cut in the laser cutting machine. Before this, the laser cutting machine can detect the positioning mark and then carry out the cutting process or processes relative to the positioning mark. The pre-machined workpiece can be transported from the pre-processing machine or from the intermediate storage to the laser cutting machine.

Die hier vorgestellte Werkstückbearbeitungsanlage erlaubt eine genaue und effiziente Bearbeitung von Werkstücken.The workpiece processing system presented here enables precise and efficient machining of workpieces.

Claims (12)

Werkstückbearbeitungsanlage (100) eingerichtet zur Bearbeitung von Werkstücken (110) umfassend: - eine Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) eingerichtet zur Bereitstellung von vorbearbeiteten Werkstücken (140) durch Durchführung von Vorbearbeitungsschritten an den Werkstücken (110); - ein Zwischenlager (150, 210) eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken (140); - eine Laserschneidmaschine (130; 230) eingerichtet zur Aufnahme von vorbearbeiteten Werkstücken (140) aus der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) oder dem Zwischenlager (150, 210), und zum Schneiden des vorbearbeiteten Werkstücks (140); und - eine Steuerung (180; 280) eingerichtet zur Erfassung der Bearbeitungszeiten und/oder der Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), der Laserschneidmaschine (130; 230) und/oder des Zwischenlagers (150, 210) und eingerichtet zur Entscheidung basierend auf der Erfassung, ob ein vorbearbeitetes Werkstück (140) zu dem Zwischenlager (150, 210) oder zu der Laserschneidmaschine (130; 230) zu transportieren ist; wobei die Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) und die Laserschneidmaschine (130; 230) derart voneinander entkoppelt angeordnet sind, dass ein Werkstück (110) nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist.Workpiece processing system (100) set up for machining workpieces (110) comprising: - A pre-processing machine (120; 220) set up to provide pre-processed workpieces (140) by performing pre-processing steps on the workpieces (110); - An intermediate storage (150, 210) set up for receiving pre-machined workpieces (140); - A laser cutting machine (130; 230) set up for receiving pre-machined workpieces (140) from the pre-machining machine (120; 220) or the intermediate store (150, 210), and for cutting the pre-machined workpiece (140); and - A controller (180; 280) set up to record the processing times and / or the workload of the pre-processing machine (120; 220), the laser cutting machine (130; 230) and / or the intermediate store (150, 210) and set up to make a decision based on the Determining whether a pre-machined workpiece (140) is to be transported to the intermediate store (150, 210) or to the laser cutting machine (130; 230); wherein the pre-processing machine (120; 220) and the laser cutting machine (130; 230) are arranged so that they are decoupled from one another such that a workpiece (110) is not arranged in both machines at the same time. Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) eingerichtet ist zum Vorsehen einer Positionierungsmarkierung an einer Oberfläche des Werkstückes (110) und dass die Laserschneidmaschine (130; 230) eingerichtet ist zur Erfassung der Positionierungsmarkierung und zum Schneiden des vorbearbeiteten Werkstücks relativ zu der Positionierungsmarkierung.Workpiece processing system (100) Claim 1 , characterized in that the pre-processing machine (120; 220) is set up to provide a positioning mark on a surface of the workpiece (110) and that the laser cutting machine (130; 230) is set up to detect the positioning mark and to cut the pre-processed workpiece relative to the Positioning marker. Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmarkierung mindestens eine Bohrung in dem Werkstück (110) und/oder eine Kennzeichnung auf der Oberfläche umfasst.Workpiece processing system (100) Claim 2 , characterized in that the positioning marking comprises at least one hole in the workpiece (110) and / or a marking on the surface. Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbearbeitungsschritte mindestens eine Vorbearbeitung aus der Gruppe Bohren, Gewindeschneiden, Hohnen, Reiben, Gravieren, Entgraten, Ansenken, Markieren, Bedrucken und Beschriften umfassen.Workpiece processing system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the preprocessing steps include at least one preprocessing from the group of drilling, thread cutting, honing, reaming, Engraving, deburring, countersinking, marking, printing and labeling. Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbearbeitungsschritte sämtliche Bearbeitungsschritte des Werkstückes (110) umfassen, welche außerhalb von Schneidlinien für die Laserschneidmaschine (130; 230) liegen.Workpiece processing system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-processing steps include all processing steps of the workpiece (110) which lie outside of cutting lines for the laser cutting machine (130; 230). Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachbearbeitungsmaschine (170; 270) eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an geschnittenen Teilen des Werkstückes (110) vorgesehen ist, wobei die Nachbearbeitungsschritte mindestens eine Nachbearbeitung aus der Gruppe Biegen, Kantenbearbeitung, Entgratung, Werkstückreinigung und/oder Schweißen beinhalten.Workpiece processing system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a post-processing machine (170; 270) is provided for carrying out post-processing steps on cut parts of the workpiece (110), the post-processing steps at least one post-processing from the group bending, edge processing, Deburring, workpiece cleaning and / or welding include. Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatisches Transportsystem (240) eingerichtet zum Transport der Werkstücke (110, 130, 140), der vorbearbeiteten Werkstücke (140) und/oder von Schnittteilen (160) zwischen der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), der Laserschneidmaschine (130; 230), dem Zwischenlager (150, 210) und/oder einer Nachbearbeitungsmaschine (170; 270) eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an Schnittteilen vorgesehen ist.Workpiece processing system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that an automatic transport system (240) is set up for transporting the workpieces (110, 130, 140), the pre-processed workpieces (140) and / or cut parts (160) between the pre-processing machine (120; 220), the laser cutting machine (130; 230), the intermediate store (150, 210) and / or a post-processing machine (170; 270) is set up to carry out post-processing steps on cut parts. Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken (110) in einer Werkstückbearbeitungsanlage (100), vorzugsweise in einer Werkstückbearbeitungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten, - Vorbearbeiten (300) eines Werkstücks in einer Vorbearbeitungsmaschine (120; 220); - Erfassen (310) der Bearbeitungszeiten und/oder der Auslastung der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), einer Laserschneidmaschine (130; 230) und/oder eines Zwischenlagers (150, 210) durch eine Steuerung (180; 280); - Entscheiden (320) durch eine Steuerung (180; 280) basierend auf der Erfassung, ob ein vorbearbeitetes Werkstück (140) zu dem Zwischenlager (150, 210) oder zu der Laserschneidmaschine (130; 230) transportiert wird; - Transportieren (330) des vorbearbeiteten Werkstücks (140) basierend auf der Entscheidung zu dem Zwischenlager (150, 210) oder zu der Laserschneidmaschine (130; 230), wobei das Werkstück (110) nicht gleichzeitig in beiden Maschinen angeordnet ist; und - Schneiden (340) eines vorbearbeiteten Werkstücks (140) aus der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) oder dem Zwischenlager (150, 210) in der Laserschneidmaschine (130; 230).Method for machining workpieces (110) in a workpiece machining system (100), preferably in a workpiece machining system (100) according to one of the Claims 1 to 7 , with the steps, - pre-processing (300) of a workpiece in a pre-processing machine (120; 220); - Detection (310) of the processing times and / or the utilization of the pre-processing machine (120; 220), a laser cutting machine (130; 230) and / or an intermediate storage (150, 210) by a controller (180; 280); - deciding (320) by a controller (180; 280) based on the detection of whether a pre-machined workpiece (140) is transported to the intermediate store (150, 210) or to the laser cutting machine (130; 230); - Transporting (330) the pre-machined workpiece (140) based on the decision to the intermediate store (150, 210) or to the laser cutting machine (130; 230), the workpiece (110) not being arranged in both machines at the same time; and - cutting (340) a pre-machined workpiece (140) from the pre-machining machine (120; 220) or the intermediate storage (150, 210) in the laser cutting machine (130; 230). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220) eine Positionierungsmarkierung an dem Werkstück (110) angebracht wird, insbesondere mindestens eine Bohrung in dem Werkstück (110) und/oder eine Kennzeichnung auf einer Oberfläche des Werkstückes (110), und dass die Laserschneidmaschine (130; 230) die Positionierungsmarkierung erfasst und den oder die Schneidvorgänge relativ zu der Positionierungsmarkierung ausführt.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the preprocessing machine (120; 220) places a positioning mark on the workpiece (110), in particular at least one hole in the workpiece (110) and / or a marking on a surface of the workpiece (110), and that the laser cutting machine (130; 230) detects the positioning mark and carries out the cutting process or processes relative to the positioning mark. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (180; 280) Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), der Laserschneidmaschine (130; 230), des Zwischenlagers (150, 210) und/oder eines Transportsystems (240) aus Bearbeitungsplänen erfasst und die Bearbeitung von Werkstücken (110) basierend auf der Erfassung plant und steuert.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the control (180; 280) processing times and / or workloads of the pre-processing machine (120; 220), the laser cutting machine (130; 230), the intermediate storage (150, 210) and / or a transport system (240) from processing plans records and plans and controls the processing of workpieces (110) based on the capture. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (180; 280) während der Durchführung der Bearbeitung Bearbeitungszeiten und/oder Auslastungen der Vorbearbeitungsmaschine (120; 220), der Laserschneidmaschine (130; 230), des Zwischenlagers (150, 210) und/oder eines Transportsystems (240) tatsächlich erfasst und die Bearbeitung von Werkstücken (110) basierend auf der tatsächlichen Erfassung plant und steuert.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the control (180; 280) during the execution of the machining processing times and / or workloads of the pre-processing machine (120; 220), the laser cutting machine (130; 230), the intermediate store (150, 210) and / or a transport system (240) is actually recorded and the machining of workpieces (110) is planned and controlled based on the actual recording. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geschnittenen Teile von der Laserschneidmaschine (130; 230) zu einer Nachbearbeitungsmaschine (170; 270) eingerichtet zur Durchführung von Nachbearbeitungsschritten an geschnittenen Teilen des Werkstückes (110) oder in das Zwischenlager (150; 210) transportiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cut parts from the laser cutting machine (130; 230) to a post-processing machine (170; 270) are set up to carry out post-processing steps on cut parts of the workpiece (110) or into the intermediate store (150; 210) can be transported.
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