-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Abstapelelement zur automatisierten Handhabung von Werkstücken mit zumindest einer aus der Werkstückebene hervorstehenden Umformung zum Ablegen in einen Stapel und zur Entnahme von dem Stapel für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess.
-
Bei der Herstellung von Werkstücken, insbesondere aus einem plattenförmigen Material, mit einer Bearbeitungsmaschine werden Vertiefungen, Rippen, Konturen, Kiemen oder dergleichen eingebracht, welche gegenüber einer Werkstückebene des Werkstücks hervorstehen. Zur Anordnung dieser Werkstücke in einem Stapel schlägt die
DE 101 42 000 A1 vor, zusätzlich in das herzustellende Werkstück Distanzelemente einzubringen, insbesondere durch Stanzen oder Prägen, so dass die Werkstücke in einem definierten Abstand übereinanderliegen und abstapelbar sind. Dies weist jedoch den Nachteil auf, dass diese in das Werkstück eingestanzten oder eingeprägten Distanzelemente zu einem späteren Zeitpunkt abgetrennt werden müssen. Zudem ist der Arbeitsaufwand zum Einbringen dieser Distanzelemente erhöht.
-
-
Aus der
DE 10 2006 039 367 A1 ist zum Stapeln von Blechformteilen aus einem plattenförmigen Material eine Lager- und Transportvorrichtung bekannt, welche drei zueinander angeordnete Magazintürme umfasst, die einen Stapelraum umschließen. In den Magazintürmen sind Zahnriemen geführt, deren Zähne in den Stapelraum hineinragen und die zwischen sich die Ränder der Blechformteile im gegenseitigen Abstand aufnehmen. Die Zahnriemen sind über Umlenkrollen geführt und erlauben eine Absenkung der am oberen Ende der Magazintürme aufgenommenen Blechformteile zur Bildung eines Stapels. Diese Lager- und Stapelvorrichtung stellt eine aufwändige Anordnung dar.
-
Aus der
DE 698 25 504 T2 sind Abstandshalter für Glasscheiben bekannt. Diese Abstandshalter für Glasscheiben weisen ein Polsterelement mit auf einer Seite des Polsterelementes vorgesehenen Klebstoff auf. Dabei ist vorgesehen, dass ein Abschnitt des Polsterelements, auf dem der Klebstoff aufgebracht ist, klebstofffrei ist. Dadurch wird ermöglicht, dass der klebstofffreie Abschnitt gegenüber dem an der Glasscheibe anhaftenden Polsterelement abgehoben werden kann, um darauffolgend das Abstandselement manuell abzuziehen.
-
Aus der
EP 3 434 384 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Werkstücken für ein automatisiertes Abstapeln bekannt. Auf dem Werkstück kann durch eine Schweiß- oder Lötstelle ein Funktionselement befestigt werden, um einen Abstand zwischen zwei übereinanderliegenden Werkstücken zu ermöglichen. Alternativ und/oder ergänzend können Abstandselemente an dem plattenförmigen Werkstück vorgesehen sein, welche durch eine Sollbruchstelle mit dem plattenförmigen Werkstück fest verbunden sind.
-
Aus der
DE 198 50 964 A1 ist eine Einrichtung zum Transport von Werkstückteilen bekannt. Durch einen Roboter können Distanzstücke in ein Magazin eingesetzt werden, so dass die Werkstücke auf die Distanzstücke aufgelegt werden, um die Oberfläche der Werkstücke zu stützen.
-
Aus der
EP 1 475 424 A1 ist ein stapelbares Modul bekannt, bei dem übereinanderliegende plattenförmige Werkstücke durch einen Abstandshalter miteinander verklebt werden. Der Abstandshalter besteht aus einem Hotmelt-Klebstoffbindemittel, so dass die beiden übereinanderliegenden plattenförmigen Werkstücke durch eine Klebeverbindung zu dem Abstandshalter fixiert gehalten werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatisierten Handhabung von Werkstücken mit zumindest einer aus der Werkstückebene hervorstehenden Umformung zum Ablegen in einem Stapel und zur Entnahme für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess vorzuschlagen, bei dem eine hohe Prozesssicherheit gegeben ist. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Abstapelelement zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, um die erhöhte Prozesssicherheit zu erzielen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur automatisierten Handhabung von Werkstücken mit zumindest einer aus der Werkstückebene hervorstehenden Umformung gelöst, bei welcher mit einer Greifvorrichtung das bearbeitete Werkstück von einer Werkstückauflage einer Bearbeitungsmaschine entnommen und einem Speicher zum Abstapeln zugeführt wird und nach dem Abstapeln jeweils das oberste Werkstück mit der Greifvorrichtung oder einer weiteren Greifvorrichtung aus dem Speicher entnommen und einer weiteren Bearbeitungseinrichtung zugeführt wird, und im Speicher die Werkstücke durch Abstapelelemente auf Abstand zueinander gestapelt sind.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Ablegen des Werkstücks in dem Speicher durch die Greifeinrichtung auf dem Speicherboden oder auf das bereits im Speicher abgelegte Werkstück zumindest ein, vorzugsweise zumindest drei, Abstapelelemente aufgelegt und das Werkstück auf dem oder den Abstapelelementen abgelegt wird. Diese erste Ausführungsform ermöglicht, dass das Ablegen des oder der Abstapelelemente zeitgleich mit dem Entnahmevorgang des Werkstücks durch die Greifeinrichtung von der Bearbeitungsstation erfolgen kann. Zudem kann das Positionieren des oder der Abstapelelemente auf dem Werkstück automatisiert erfolgen. Dadurch ist ein einfaches und prozesssicheres Ablegen der Werkstücke auf einem Stapel ermöglicht.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Ablegen des Werkstücks in den Speicher durch die Greifeinrichtung auf den Speicherboden oder auf das bereits im Speicher abgelegte Werkstück zumindest ein, vorzugsweise drei, Abstapelelemente an einer der Greifeinrichtung gegenüberliegenden Seite an dem Werkstück positioniert werden und darauffolgend das Werkstück im Speicher abgelegt wird. Dies weist den Vorteil auf, dass während einer Verfahrbewegung der Greifeinrichtung von der Bearbeitungsstation zum Speicher eine Bestückung des Werkstücks mit dem oder den Abstapelelementen erfolgen kann.
-
Die vorstehend genannte Greifeinrichtung kann unmittelbar an der Bearbeitungsmaschine vorgesehen oder eine separate Handhabungseinrichtung sein.
-
Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass vor dem Greifen des im Speicher abzulegenden Werkstücks auf das Werkstück zumindest ein, vorzugsweise drei, Abstapelelemente aufgelegt und anschließend das Werkstück durch die Greifeinrichtung ergriffen und in dem Speicher abgelegt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht ebenfalls ein sicheres Abstapeln der Werkstücke innerhalb des Speichers.
-
Das Verfahren sieht des Weiteren vor, dass die Abstapelelemente derart zum Werkstück ausgerichtet positioniert werden, dass beim Abheben des Werkstücks durch die Greifeinrichtung aus dem Speicher die Abstapelelemente an der Unterseite des aus dem Stapel herausgeführten Werkstücks anhaften oder verbunden bleiben und mit aus dem Speicher herausgeführt werden. Somit kann in einem Schritt das Werkstück sowie die für das Abstapeln erforderlichen Abstapelelemente in einfacher Weise aus dem Speicher herausgeführt werden, um darauffolgend gemeinsam von dem Werkstück abgelöst zu werden. Dadurch ist eine einzelne Handhabung der Abstapelelemente nicht erforderlich, wodurch eine Reduzierung in den Prozesszeiten ermöglicht ist. Zudem kann auch die Prozesssicherheit erhöht werden.
-
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass beim Überführen des Werkstücks aus dem Speicher in die weitere Bearbeitungseinrichtung die Abstapelelemente von dem Werkstück abgelöst werden. Dies stellt eine einfache Abfolge der Verfahrensschritte dar, die ein gezieltes Ablösen ermöglichen, um die Prozesssicherheit aufrecht zu erhalten.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Abstapelelemente in eine Ablösestation zwischen dem Speicher und der weiteren Bearbeitungseinrichtung abgelöst und die abgelösten Abstapelelemente gesammelt werden. Dadurch kann ein kontrolliertes Ablösen erfolgen. Gleichzeitig können die Abstapelelemente entweder der weiteren bzw. nochmaligen Verwendung zugeführt oder im Fall von Einmalprodukten entsorgt werden.
-
Die Abstapelelemente werden bevorzugt durch ein auf einer Angriffsseite zum Werkstück vorgesehenen Halteelement an dem Werkstück gehalten. Eine Haltekraft des Halteelementes ist größer als das Eigengewicht des Abstapelelementes. Dadurch kann in einfacher Weise eine temporäre Anhaftung des Abstapelelementes an dem Werkstück erfolgen. Andererseits sind die Halteelemente wieder von dem Werkstück lösbar, so dass auch ein einfaches Entfernen ermöglicht ist.
-
Vorteilhafterweise werden die Abstapelelemente durch eine Magnetkraft gehalten. Alternativ kann eine Saugkraft oder eine Vakuumkraft vorgesehen sein. Auch kann das Abstapelelement durch eine Adhäsionskraft gehalten werden. Alle Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass diese rückstandsfrei an dem Werkstück anhaften und wieder lösbar sind.
-
Das Abstapelelement wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens auf einer Seite des Werkstücks aufliegend positioniert. Hierfür wird die dem Halteelement gegenüberliegende Stirnseite des Abstapelelementes mit einer Auflagefläche aus einer rutschhemmenden Beschichtung oder einer rutschhemmenden Schicht versehen. Dadurch kann gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens, bei dem die Abstapelelemente zunächst nur auf dem Werkstück abgelegt werden, die Ablageposition sicher aufrechterhalten werden, bis das nächste Werkstück aufgelegt ist. Darüber hinaus kann bei einem möglichen Transport zwischen der Station zum Abstapeln der Werkstücke in einem Speicher und einer weiteren Bearbeitungsstation die Stapelposition sicher aufrechterhalten bleiben.
-
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abstapelelemente durch eine Ausgabevorrichtung ausgegeben und oberhalb des zuletzt im Stapel abgelegten Werkstücks von oben auf das Werkstück aufgelegt werden. In der Ausgabevorrichtung können die Abstapelelemente bevorratet sein. Dadurch ist eine einfache Zugänglichkeit und Positionierung auf dem Werkstück möglich.
-
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Abstapelelemente in der Ausgabevorrichtung übereinanderliegend aufgenommen und vereinzelt ausgegeben werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einzelausgabe der Abstapelelemente über eine Maschinensteuerung angesteuert wird. Diese Maschinensteuerung kann zur Ansteuerung der Bearbeitungsstation einer weiteren Bearbeitungseinrichtung sowie einer Bestückstation, in der die Ausgabevorrichtung vorgesehen ist, als auch einer Abstreifstation steuern. Die in der Ausgabevorrichtung angeordneten Abstapelelemente können insbesondere wiederverwendbar sein.
-
Eine alternative Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Abstapelelemente als Klebepads ausgebildet sind und auf einer Rolle bereitgestellt und einzeln von einem Trägermaterial abgegeben werden. Diese Ausführungsform wird insbesondere bei einmalig zu verwendenden Abstapelelementen bevorzugt gewählt.
-
Des Weiteren kann die Ausgabevorrichtung, welche die Abstapelelemente aufnimmt, unabhängig zur Greifeinrichtung und oberhalb des Speichers, insbesondere mit zumindest einer Linearachse oder einer Handhabungseinrichtung, verfahren werden. Alternativ kann die Ausgabevorrichtung auch mit der Greifeinrichtung mitgeführt und mit dieser gekoppelt sein. In beiden Fällen kann eine definierte Ablage der Abstapelelemente auf dem Werkstück erfolgen. Zudem ist auch eine einfache Anpassung der Position der Ausgabevorrichtung an die jeweilige Stapelhöhe des Werkstücks ermöglicht.
-
Eine alternative Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der Speicher mit den aufgenommenen Abstapelelementen in einer Bestückstation zwischen der Werkstückauflage und dem Speicher positioniert wird und die Greifeinrichtung zum Positionieren der Abstapelelemente in die Zwischenstation verfahren und die Abstapelelemente auf die der Greifeinrichtung gegenüberliegenden Seite des Werkstücks positioniert werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Greifeinrichtung von oben auf das auf der Werkstückauflage aufliegende Werkstück zugeführt wird. In der Bestückstation kann die Ausgabevorrichtung unterhalb des Werkstücks positioniert sein. In diesem Fall wird das Werkstück von unten mit den Abstapelelementen bestückt. Bevorzugt weisen in diesem Fall die Halteelemente der Abstapelelemente zur Unterseite des Werkstücks, so dass diese daran anhaften und darauffolgend mit dem Werkstück in den Speicher übergeführt werden können.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die in der Bestückstation angeordnete Ausgabevorrichtung in zumindest eine Raumrichtung verfahrbar angesteuert wird. Dadurch kann im Zusammenhang mit den Bewegungsachsen der Greifeinrichtung eine schnelle und optimierte Ausrichtung des Werkstücks zum Speicher oder umgekehrt erfolgen, um über die Ausgabeöffnung die Abstapelelemente an dem Werkstück anzubringen.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Abstapelelemente nach der Entnahme des Werkstückes aus dem Speicher und vor der Zuführung in die weitere Bearbeitungseinrichtung abgelöst, abgesaugt, abgestreift, abgenommen oder abgeblasen werden. Durch die Positionierung des Werkstücks in der Ablösestation kann wiederum die Prozesssicherheit erhöht werden, da die Abstapelelemente nur in diesem Bereich von dem Werkstück abgelöst werden und somit in den weiteren Stationen keine Störung hervorrufen können. Eine einfache Möglichkeit stellt das Abstreifen der Abstapelelemente dar. Beispielsweise wird das Werkstück relativ zu einem Abstreifer, insbesondere einem Bürstenelement, verfahren, so dass sich die Abstapelelemente in einfacher Weise lösen und nach unten, beispielsweise in einen Sammelbehälter, fallen. Auch kann durch das Absaugen oder das Abblasen oder das Abgreifen eine definierte Ablösung der Abstapelelemente von dem Werkstück erfolgen.
-
Eine weitere alternative Ausführungsform der Abstapelelemente sieht vor, dass diese aus einem geschäumten Material gebildet werden. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass an der vorgesehenen Stelle für das Abstapelelement das Schaummaterial ausgegeben und aufgetragen wird, welches bevorzugt in relativ kurzer Zeit aushärtet, so dass darauf aufliegend ein weiteres Werkstück gelagert und gestapelt werden kann. Dieses Schaummaterial kann durch Adhäsion an der Oberfläche des Werkstücks anhaften.
-
Eine weitere alternative Ausführungsform des Verfahrens zum Ablösen der Abstapelelemente sieht vor, dass diese durch ein Lösungsmittel abgelöst werden. Beispielsweise kann ein solches Lösemittel die Adhäsionskraft reduzieren, so dass darauffolgend das Abstapelelement sich von dem Werkstück löst.
-
Die vorstehenden vorteilhaften Ausgestaltungen gelten auch für die Anbringung von nur einem Abstapelelement an dem Werkstück.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Abstapelelement zur automatisierten Handhabung von Werkstücken mit zumindest einer aus der Werkstückebene hervorstehenden Umformung zum Ablegen des Werkstücks in einem Stapel und zur Entnahme des Werkstücks aus dem Stapel für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess gelöst, wobei die eine untere Auflageseite eines Grundkörpers eine rutschhemmende Beschichtung oder rutschhemmende Schicht aufweist und eine gegenüberliegende Angriffsseite an dem Grundkörper ein Halteelement umfasst, welches eine temporäre Haltekraft zum Anhaften an dem Werkstück aufweist, die größer als das Eigengewicht des Abstapelelementes ist. Solche Abstapelelemente stellen kompakte und einfach zu handhabende Komponenten für die Automatisierung von Prozessen dar. Durch die an dem Grundkörper vorgesehene Auflageseite, welche eine rutschhemmende Beschichtung oder Schicht aufweist, kann eine Positionierung der Abstapelelemente beim Auflegen auf die Werkstücke aufrechterhalten bleiben. Gleichzeitig kann der Stapel in sich gesichert sein. Durch die temporäre Haltekraft des Halteelementes kann das Abstapelelement eine gewünschte Zeitdauer selbst anhaftend an dem Werkstück positioniert sein. Sofern die Weiterbearbeitung des Werkstücks gewünscht ist, kann ein einfaches Ablösen des Abstapelelementes von dem Werkstück erfolgen. Durch die Haltekraft des Halteelementes, welches größer als die Eigengewichtskraft des Abstapelelementes ist, kann bei der Entnahme des Werkstücks aus dem Speicher ein definiertes Herausführen der Abstapelelemente und ein gesichertes Herausführen der Abstapelelemente, beispielsweise bis zu einer Ablösestation, erfolgen.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Halteelement als ein Vakuumsauger ausgebildet ist. In einer einfachen Ausführungsform kann dies zumindest ein Saugnapf sein, der beim Andrücken an die Werkstückoberfläche des Werkstücks ein Vakuum bildet und die Haltekraft aufbaut. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Halteelement als zumindest ein Magneteinsatz ausgebildet ist. Auch dies ermöglicht eine einfache Fixierung des Abstapelelementes am Werkstück sowie ein einfaches und rückstandsfreies Ablösen. Dies kann beispielsweise durch eine Kippbewegung des Abstapelelementes gegenüber der Oberfläche des Werkstücks erfolgen.
-
Das Halteelement kann alternativ auch durch eine Klebemittelschicht ausgebildet sein. Dabei werden bevorzugt Klebemittelschichten eingesetzt, welche beim Ablösen des Abstapelelementes von dem Werkstück an dem Grundkörper des Abstapelelementes verbleiben. Insbesondere können solche Klebemittelschichten sich rückstandsfrei von der Oberseite des Werkstücks ablösen.
-
Die am Grundkörper vorgesehene rutschhemmende Beschichtung oder Schicht besteht bevorzugt aus einem Polymerwerkstoff, insbesondere aus einem ölbeständigen Polymerwerkstoff. Dadurch kann eine erhöhte Lebensdauer bei solchen Abstandselementen ermöglicht sein.
-
Der Grundkörper des Abstapelelementes ist bevorzugt zylinderförmig, quaderförmig oder kubusförmig ausgebildet. Die äußere Umfangsgeometrie kann auch davon abweichen. Bevorzugt werden gleiche Geometrien gewählt, damit die Abstapelelemente in einem gemeinsamen Speicher aufgenommen und ausgegeben werden können.
-
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper des Abstapelelementes zwischen der Angriffsseite, also dem Halteelement, und der Auflagefläche, in welche die rutschhemmende Schicht oder Beschichtung vorgesehen ist, einen Abstreifabschnitt aufweist. Dadurch kann in der Abstreifstation ein vereinfachtes Ablösen des Abstapelelementes vom Werkstück erfolgen. Dieser Abstreifabschnitt kann insbesondere an die Art des Halteelementes angepasst sein, um ein schnelles und prozesssicheres Ablösen zu ermöglichen.
-
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Bearbeitungsmaschine,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Abstapelelementes zum Abstapeln von Werkstücken in einem Speicher,
- 3 eine schematische Seitenansicht des Abstapelelements gemäß 2,
- 4 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Abstapelelements zu 2,
- 5 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Abstapelelementes zu 2,
- 6 eine schematische Seitenansicht einer Greifeinrichtung mit einem gekoppelten Speicher zur Aufnahme von Abstapelelementen,
- 7 eine schematische Seitenansicht einer Werkstückauflage der Bearbeitungsmaschine und der Greifeinrichtung während eines Abstapelprozesses der Werkstücke in einen Speicher,
- 8 eine schematische Seitenansicht der Werkstückauflage und der Greifeinrichtung bei einem alternativen Abstapelprozess der Werkstücke in den Speicher,
- 9 eine schematische Seitenansicht einer Werkstückauflage und der Greifeinrichtung bei einem weiteren alternativen Abstapelprozess der Werkstücke,
- 10 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Greifeinrichtung mit einem gekoppelten Speicher zu 6, und
- 11 eine schematische Seitenansicht eines Speichers und einer Ablösestation mit einer Greifeinrichtung beim Überführen des Werkstücks in einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess.
-
In 1 ist perspektivisch eine Bearbeitungsmaschine 11 dargestellt. Diese Bearbeitungsmaschine 11 ist beispielsweise eine Hybridbearbeitungsmaschine. Diese Hybridbearbeitungsmaschine 11 ermöglicht sowohl eine Laserbearbeitung als auch eine Stanzbearbeitung von plattenförmigen Werkstücken. Alternativ kann die Bearbeitungsmaschine 11 auch nur eine Laserschneidbearbeitungsmaschine oder nur eine Stanzbearbeitungsmaschine sein. Diese Bearbeitungsmaschine 11 weist einen geschlossenen Grundkörper 14, insbesondere einen umlaufenden Rahmen, auf, der sich vorzugsweise in Y-Richtung erstreckt. Diesen Grundkörper 14 durchquert eine Werkstückauflage 16, welche sich in X-Richtung erstreckt. Parallel zur Werkstückauflage 16 erstreckt sich eine Halteeinrichtung 17, welche Halteelemente 18, 19, insbesondere erste Halteelemente 18 und zweite Halteelemente 19, aufweist. Vorzugsweise sind die Halteelemente 18, 19 als Klammern oder Klemmen ausgebildet. Durch diese Halteelemente 18,19 kann ein Werkstück 12 oder mehrere Werkstücke 12 gehalten werden. Das Werkstück 12 ist vorzugsweise als ein plattenförmiges Werkstück ausgebildet. Beispielsweise kann dieses in X-Richtung der Werkstückebene (X/Y-Ebene) verfahren werden. Zur Bearbeitung eines plattenförmigen Werkstücks 12 kann ein Laserbearbeitungskopf 20 und/oder ein Stanzbearbeitungskopf 21 entlang der Y-Achse innerhalb des Grundkörpers 14 verfahrbar angesteuert werden. Hierzu sind für den Laserbearbeitungskopf 20 und den Stanzbearbeitungskopf 21 jeweils unabhängig voneinander ansteuerbare und nicht näher dargestellte Linearantriebe vorgesehen.
-
Sofern die Bearbeitungsmaschine 11 einen Laserbearbeitungskopf 20 aufweist, ist in der Werkstückauflage 16 eine Auffangvorrichtung vorgesehen, welche sich in Y-Richtung erstreckt und unterhalb der Verfahrachse des Laserbearbeitungskopfes 20 vorgesehen ist.
-
Sofern die Bearbeitungsmaschine 11 einen Stanzbearbeitungskopf 21 aufweist, ist unterhalb der Werkstückauflage 16 ein Unterwerkzeug, insbesondere eine Stanzmatrize, vorgesehen, welche vorzugsweise entsprechend dem Stanzbearbeitungskopf 21, vorzugsweise in Y-Richtung, verfahrbar ist.
-
Die Bearbeitungsmaschine 11 weist an einer Stirnseite des Grundkörpers 14 eine Handlingseinrichtung 26 auf. Diese ist beispielsweise am Grundkörper 14 befestigt. Diese Handlingseinrichtung 26 umfasst eine Tragstruktur 27, welche zumindest eine Greifeinrichtung 28 aufnimmt. Die Greifeinrichtung 28 kann mechanische, elektromechanische Greifer oder auch Saugelemente umfassen, die vorzugsweise selektiv ansteuerbar sind. Durch diese Handlingseinrichtung 26 ist die zumindest eine Greifeinrichtung 28 oberhalb der Werkstückauflage 16 verfahrbar vorgesehen, um das Werkstück 12, insbesondere ein plattenförmiges Rohmaterial und/oder einen Zuschnitt, der Bearbeitungsmaschine 11 zuzuführen und auf der Werkstückauflage 16 aufzulegen.
-
Die Handlingseinrichtung 26 ermöglicht des Weiteren, durch die Bearbeitungsmaschine bearbeitete Werkstücke 12 aufzunehmen und von der Werkstückauflage 16 zu entnehmen. Die bearbeiteten Werkstücke 12 können aus der Bearbeitungsmaschine 11 herausgeführt und in einem Speicher 30 abgelegt werden. Als Speicher 30 wird auch ein Magazin, eine Zwischenablage, ein Podest oder ein Behälter verstanden. Die Werkstücke 12 werden in einem Stapel übereinandergestapelt.
-
Die Werkstückauflage 16 kann des Weiteren ein Tischsegment 33 aufweisen, welches gegenüber der Werkstückauflage 16 nach unten abklappbar ist. Die Handlingseinrichtung 26 kann die bearbeiteten Werkstücke, Restteile und/oder Abfallteile in einer Entladeposition auf dem Tischsegment 33 ablegen. Unterhalb dieses abklappbaren Tischsegments 33 sind ein oder mehrere Sammelbehälter vorgesehen. In diesen Sammelbehältern werden die nach unten ausgeschleusten Teile aufgenommen und gegebenenfalls sortiert.
-
In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Abstapelelementes 38 dargestellt. Die 3 zeigt eine schematische Seitenansicht des Abstapelelementes 38.
-
Solche Abstapelelemente 38 werden zwischen zwei Werkstücken 12 positioniert, um diese auf Abstand zueinander zu lagern. Die jeweilige Werkstückebene der Werkstücke 12 ist dabei bevorzugt horizontal ausgerichtet. Die Werkstücke 12 können dabei parallel übereinanderliegend gestapelt ausgerichtet sein. Durch die Abstandselemente 38 wird ermöglicht, dass Werkstücke 12, welche eine Umformung 15 aufweisen, die gegenüber der Werkstückebene erhaben sind, sicher gestapelt werden können. Solche Umformungen 15 können beispielsweise Rippen, Vertiefungen, Kiemen, Ausstanzungen mit Laschen oder dergleichen sein.
-
Das Abstapelelement 38 umfasst einen Grundkörper 39. Auf einer Seite des Grundkörpers 39 ist eine Auflagefläche 41 gebildet. Das Abstapelelement 38 kann mit dieser Auflagefläche 41 auf einer Oberseite des Werkstücks 12 aufliegen. Diese Auflagefläche 41 umfasst eine rutschhemmende Schicht 42. Es kann auch eine rutschhemmende Beschichtung aufgebracht sein. Insbesondere ist diese Schicht oder Beschichtung 42 ölresistent. Ein solcher Werkstoff wird insbesondere dann ausgewählt, sofern das Abstapelelement 38 wiederverwendbar sein soll. Dies beruht darauf, dass beim Stanzen oder Biegen von Werkstücken 12 ein Schneidöl verwendet wird.
-
Der Grundkörper 39 nimmt auf einer der Auflagefläche 41 gegenüberliegenden Angriffsseite 44 zumindest ein Halteelement 45 auf. Durch dieses Halteelement 45 kann das Abstapelelement 38 temporär an einer Oberfläche des Werkstücks 12 anhaften. Dieses Halteelement 45 ist im Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 als ein Saugnapf aus einem gummielastischen Material ausgebildet. Durch Andrücken des Halteelementes 45 an der Oberfläche des Werkstücks 12 wird Luft aus dem napfförmigen Halteelement 45 abgeführt. Dadurch entstehen eine Saugwirkung bzw. ein Vakuum, welches die Haltekraft bildet.
-
Der Grundkörper 39 des Abstapelelementes 38 kann ein Kunststoffteil oder ein Kunststoff-Spritzgrussteil sein. Weitere Materialien sind möglich. Bevorzugt ist das Abstapelelement 38 als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet, insbesondere zylinderförmig. Dadurch ist eine Ausrichtung des Abstapelelementes 38 bezüglich der Orientierung zum Werkstück 12 nicht erforderlich.
-
In 4 ist eine alternative Ausführungsform des Abstapelelementes 38 zu 2 dargestellt. Dieses alternative Abstapelelement 38 weicht nur in der konkreten Ausgestaltung des Halteelementes 45 ab. Bei dieser Ausführungsform ist das Halteelement 45 durch ein oder mehrere Stabmagnete ausgebildet. Es kann ein Stabmagnet zentral im Grundkörper 39 vorgesehen sein. Alternativ können auch mehrere gleichmäßig zueinander beabstandete, insbesondere auf einem gemeinsamen Kreisumfang vorgesehene Stabmagnete vorgesehen sein. Diese Stabmagnete sind als Permanentmagnet ausgebildet.
-
In 5 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Abstapelelementes 38 zu 2 dargestellt. Diese Ausführungsform weicht wiederum in der Ausgestaltung des Halteelementes 45 von der Ausführungsform in 2 ab. Das Halteelement 45 ist als eine Adhäsionsschicht ausgebildet. Hierbei kann es sich um eine Klebemittelschicht, insbesondere um einen doppelseitigen Klebestreifen handeln, der sich rückstandsfrei von der Oberfläche des Werkstücks 12 ablösen lässt.
-
Solche Abstapelelemente 38 weisen Vorteile in der Handhabung beim Abstapeln von Werkstücken 12 als auch der Entnahme von Werkstücken 12 für eine weitere Bearbeitung auf. Dadurch kann die Prozesssicherheit erhöht werden.
-
In 6 ist eine schematische Seitenansicht der Greifeinrichtung 28 dargestellt, welche mit einer Ausgabevorrichtung 51 gekoppelt ist. Die Ausgabevorrichtung 51 kann an einem Rahmen der Greifeinrichtung oder an den Modulen der Saugeinrichtung befestigt sein. Diese Ausgabevorrichtung 51 dient der Aufnahme der Abstapelelemente 38. Diese sind bevorzugt übereinanderliegend in der Ausgabevorrichtung 51 angeordnet. Die Ausgabevorrichtung 51 weist am unteren Ende eine Ausgabeöffnung 52 auf. Durch diese Ausgabeöffnung 52 können die Abstapelelemente 38 vereinzelt ausgegeben werden.
-
Anhand von 7 wird ein Abstapeln von bearbeiteten Werkstücken 12 mit der Greifeinrichtung 28 und der daran gekoppelten Ausgabevorrichtung 51 gemäß 6 nachfolgend näher beschrieben. Die in der Bearbeitungsmaschine 11 bearbeiteten Werkstücke 12 werden durch die Greifeinrichtung 28 von der Werkstückauflage 16 entnommen und in den Speicher 30 übergeführt. Das abzustapelnde Werkstück 12 weist zumindest eine Umformung 15 auf, die gegenüber einer Werkstückebene hervorsteht. Somit können die Werkstücke 12 nicht unmittelbar aufeinanderliegend abgestapelt werden.
-
In Vorbereitung auf das Überführen des ersten Werkstücks 12 in den Speicher 30 wird die Greifeinrichtung 28 zum Speicher 30 verfahren. An vorbestimmten Positionen werden Abstapelelemente 38 auf einem Speicherboden 31 positioniert. Vorzugsweise sind drei oder mehrere Abstapelelemente 38 auf dem Boden 31 positioniert, so dass eine statisch bestimmte Auflage des Werkstücks 12 ermöglicht wird. Darauffolgend wird die Greifeinrichtung 28 zur Werkstückauflage 16 verfahren, um das Werkstück 12 zu greifen. Anschließend wird die Greifeinrichtung 28 wieder zum Speicher 30 verfahren und oberhalb des Speicherbogens 31 positioniert. Darauffolgend wird das Werkstück 12 auf den Abstapelelementen 38 abgelegt.
-
Bevor das zweite Werkstück 12 mittels der Greifeinrichtung 28 in den Speicher 30 übergeführt wird, werden die Abstapelelemente 38 auf dem ersten Werkstück 12 positioniert und aufgelegt. Darauffolgend wiederholt sich der vorbeschriebene Zyklus zum Überführen des Werkstücks 12 von der Werkstückauflage 16 in den Speicher 30.
-
In der Ausgabevorrichtung 51 sind die Abstapelelemente 38 derart ausgerichtet magaziniert, dass die Auflagefläche 41 nach unten zur Ausgabeöffnung 52 weist. Beim Ausgeben des Abstapelelementes 38 aus der Ausgabevorrichtung 51 kommt somit die Auflagefläche 41 auf dem Speicherboden 31 bzw. der Werkstückoberseite des Werkstücks zur Anlage. Das auf die Abstapelelemente 38 darauffolgend aufgelegte Werkstück 12 kann nur auf den Abstapelelementen 38 abgelegt werden. Sofern das Halteelemente 45 des Abstapelelementes 38 mit einer Magnetkraft oder Adhäsionskraft arbeitet, kann das Eigengewicht des Werkstücks 12 für das Aufbringen einer temporären Haltekraft zwischen den Abstapelelementen 38 und dem darauf aufliegenden Werkstück 12 genügen. Dies kann auch der Fall sein, sofern das Halteelement 45 des Abstapelelementes 38-als Saugelement ausgebildet ist. Unterstützend kann jedoch über die Greifeinrichtung 28 auch eine geringfügige Druckkraft auf das Werkstück 12 aufgebracht werden, um ein sicheres Ansaugen der Abstapelelemente 38 mit den Halteelementen 45 aufbringen, die die Haltekraft mittels einer Saugkraft erzeugen.
-
Alternativ zu 6 kann vorgesehen sein, dass die Ausgabevorrichtung 51 getrennt von der Greifeinrichtung 28 vorgesehen ist. Diese Ausgabevorrichtung 51 kann an der Handlingseinrichtung 26 vorgesehen sein. Die Ausgabevorrichtung 51 ist insbesondere oberhalb des Speichers 30 verfahrbar. Die Greifeinrichtung 28 und die Ausgabevorrichtung 51 können unabhängig voneinander mittels einer Maschinensteuerung für die Bearbeitungsmaschine 11 angesteuert werden.
-
Bei einer entkoppelten Ausgestaltung der Greifeinrichtung 28 und der Ausgabevorrichtung 51 kann der Greifprozess zur Aufnahme des Werkstücks 12 parallel zur Abgabe der Abstapelelemente 38 durch die Ausgabevorrichtung 51 im Speicher 30 erfolgen. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist die Greifeinrichtung 28 als auch die Ausgabevorrichtung 51 jeweils zur Oberseite der zu handhabenden Werkstücke 12 ausgerichtet.
-
In 8 ist eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform zu 7 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen der Werkstückauflage 16 und dem Speicher 30 eine Bestückstation 61 vorgesehen ist. In dieser Bestückstation 61 ist die Ausgabevorrichtung 51 vorgesehen. Vorteilhafterweise ist die Ausgabevorrichtung 51 unterhalb einer Greifeinrichtung 28 bzw. einer Transportbahn der Greifeinrichtung 28 zwischen der Werkstückauflage 16 und dem Speicher 30 positioniert. Eine Ausgabeöffnung 52 der Ausgabevorrichtung 51 ist in Richtung auf die Greifeinrichtung 28 ausgerichtet. Die Abstapelelemente 38 sind in der Ausgabevorrichtung 51 derart ausgerichtet, dass das Halteelement 45 zur Ausgabeöffnung 52 weist.
-
Zum Abstapeln des Werkstücks 12 im Speicher 30 wird die Greifeinrichtung 28 zur Werkstückauflage 16 positioniert. Darauffolgend entnimmt die Greifeinrichtung 28 das Werkstück 12 und wird in die Bestückstation 61 übergeführt. In dieser Bestückstation 61 werden Abstapelelemente 38 an einer Unterseite des Werkstücks 12 positioniert und temporär befestigt. Darauffolgend verfährt die Greifeinrichtung 28 in den Speicher 30 und legt das mit Abstapelelementen 38 bestückte Werkstück 12 auf dem Speicherboden 31 oder auf bereits abgestapelten Werkstücken 12 ab. Die Übergabe der Abstapelelemente 38 an die Unterseite des Werkstücks 12 kann verschiedene Ausführungsformen aufweisen. Die Verfahrbewegung des Werkstücks 12 zur Ausgabeöffnung 52 der Ausgabevorrichtung 51 kann ausschließlich durch die Greifeinrichtung 28 erfolgen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Greifeinrichtung 28 lediglich mit einer Verfahrbewegung in der X-/Y-Ebene angesteuert wird. Die Ausgabevorrichtung 51 wird korrespondierend ausschließlich mit einer Bewegung in Z-Richtung angesteuert. Diese vorbeschriebene Ansteuerung kann auch zwischen der Greifeinrichtung 28 und der Ausgabevorrichtung 51 vertauscht sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Ausgabevorrichtung 51 entlang den X-, Y- oder Z-Achsen verfahrbar ist.
-
In 9 ist eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform zum Positionieren der Abstapelelemente 38 auf dem Werkstück 12 vor dem Überführen in den Speicher 30 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Ausgabevorrichtung 51 mit der Greifeinrichtung 28 gemäß 6 gekoppelt. Die Greifeinrichtung 28 wird oberhalb des zu entnehmenden Werkstücks 12 verfahren, um die Abstandselemente 38 von oben auf dem Werkstück 12 zu positionieren. Darauffolgend wird die Greifeinrichtung 28 mit deren Saugelementen auf das Werkstück 12 zugeführt, ergriffen und von der Werkstückauflage 16 abgehoben. Darauffolgend wird das Werkstück 12 mit der Greifeinrichtung 28 in den Speicher 30 übergeführt und darin abgelegt.
-
Bei dieser Ausführungsform werden die Abstapelelemente 38 bevorzugt derart auf dem Werkstück 12 von oben positioniert, dass diese zwischen den einzelnen Saugelementen der Greifeinrichtung 28 positioniert sind.
-
Alternativ kann bei dieser Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass die Ausgabevorrichtung 51 separat in seiner Verfahrbewegung zur Greifeinrichtung 28 für die Positionierung der Abstapelelemente 38 auf dem Werkstück 12 angesteuert wird.
-
In 10 ist eine alternative Ausführungsform der Ausgabevorrichtung 51 dargestellt, die beispielsweise an der Greifeinrichtung 28 befestigt ist.
-
Alternativ kann auch diese Ausgabevorrichtung 51 gemäß 10 separat mit einer Handhabungseinrichtung verfahrbar angesteuert sein.
-
Diese Ausgabevorrichtung 51 nimmt eine Vorratsrolle 54 auf. Ein Trägermaterial mit darauf aufgebrachten und ablösbaren Klebepads als Abstandselemente 38 ist zur Vorratsrolle 54 aufgewickelt. Durch die Ausgabevorrichtung 51 werden die Klebepads beziehungsweise Abstandselemente 38 ausgegeben und auf dem Werkstück 12 positioniert. Diese weisen auf einer Seite ein Haftelement 45 in Form einer Klebebeschichtung auf und auf der gegenüberliegenden Seite eine rutschhemmende Schicht 42.
-
In 11 ist eine schematische Seitenansicht des Speichers 30 und eine Ablösestation 65 zum Ablösen der Abstapelelemente 38 von dem Werkstück 12 dargestellt.
-
Sofern das Werkstück 12 für einen weiteren Bearbeitungsprozess bereitzustellen ist, kann die Greifeinrichtung 28 oder auch eine weitere Greifeinrichtung das Werkstück 12 aus dem Speicher 30 entnehmen. Die Abstapelelemente 38, welche eine temporäre Haltekraft durch die Halteelemente 45 aufbringen, verbleiben bei der Entnahme des Werkstücks 12 aus dem Speicher 30 an dem Werkstück 12. Diese werden vor dem Zuführen des Werkstücks 12 in eine weitere Bearbeitungseinrichtung entfernt. Die Greifeinrichtung 28 wird zur Ablösestation 65 verfahren. Eine erste Ausführungsform der Ablösestation 65 sieht vor, dass die Ablösestation 65 ein Abstreifelement 66 aufweist, welches bevorzugt einem Sammelbehälter 67 zugeordnet ist. Dieses Abstreifelement 66 kann ein Bürstenelement, ein Abstreifer in Form eines Blechstreifens oder dergleichen sein. Die Greifeinrichtung 28 wird derart zum Abstreifelement 66 positioniert, dass die Unterseite des Werkstücks 12 oberhalb des Abstreifelementes 66 verfahren wird, wobei das Abstreifelement 66 an den Abstapelelementen 38 angreift. Dadurch wird die Haltekraft der Halteelemente 45 von der Unterseite des Werkstücks 12 gelöst. Die Abstapelelemente 38 werden in dem darunter sich befindlichen Sammelbehälter 67 aufgenommen. Darauffolgend ist das Werkstück 12 bereit für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt.
-
Ein solch vorbeschriebenes Ablösen der Abstapelelemente 38 von dem Werkstück 12 kann bei Halteelementen 45 erfolgen, die eine Saugkraft, eine Magnetkraft oder auch Adhäsionskraft aufweisen.
-
Alternativ kann die Ablösestation 65 anstelle des Abstreifelementes 66 auch ein Saugelement aufweisen, um nach und nach die einzelnen Abstapelelemente 38 vom Werkstück 12 zu entfernen. Auch kann ein Greifelement vorgesehen sein, durch welches die Abstapelelemente 38 nach dessen Greifen durch das Greifelement vom Werkstück 12 entfernt werden. Ebenso ist auch ein Gebläse denkbar, um die Haltekraft der Abstapelelemente 38 zu lösen.
-
Bei dieser Ausführungsform gemäß 11 ist die Greifeinrichtung 28 gekoppelt mit der Ausgabevorrichtung 51 gemäß 6 dargestellt. Dies ist nur beispielhaft. Das Abstreifen bzw. Ablösen der Abstapelelemente 38 von dem Werkstück 12 in der Ablösestation 65 kann auch bei einer entkoppelten Anordnung der Ausgabevorrichtung 51 zur Greifeinrichtung 28 sowie bei einer einander gegenüberliegenden Anordnung der Ausgabevorrichtung 51 und der Greifeinrichtung 28 gemäß 8 vorgesehen sein.
