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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Metallbearbeitung und insbesondere auf ein Verfahren und auf ein System zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten auf dem technischen Gebiet der Kraftfahrzeugherstellung.
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Das Werkstückauflage-Ausschneidverfahren [engl.: die blanking method] ist ein herkömmliches Kraftfahrzeugplatten-Ausschneidverfahren, wobei ein Stahlwerk oder ein gesamtes Fahrzeugwerk allgemein eine automatische Abwickel-Schneide-Stapel-Fertigungslinie aufweist. Die Vorrichtung umfasst eine Fördereinheit, eine Presseinheit und eine Stapeleinheit.
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Mit dem oben erwähnten Werkstückauflage-Ausschneidverfahren kann ein Materialblech mit einer einfachen Form (wie etwa mit einer Rechteck-, einer Trapez- oder einer Bogenform) durch Schwenkschneiden verarbeitet werden und wird ein Materialblech mit einer komplexen Kurvenform durch Werkstückauflage-Ausschneiden verarbeitet. Es ist erforderlich, die Ausschneidlinie in Abhängigkeit von der Größe eines Materialblechs eines Fahrzeugmodells mit verschiedenen Ausschneid-Werkstückauflagen zu versehen und verschiedene Materialbleche durch Austauschen der Werkstückauflagen herzustellen. Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugherstellung besitzt die Metallplatten-Ausschneidlinie eine hohe Arbeitsproduktivität, allgemein 4000000-6000000 Bleche pro Jahr. Auf der Grundlage von 3800 Stunden pro Jahr sind dies im Durchschnitt etwa 25 Bleche pro Minute.
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Obwohl das oben erwähnte Werkstückauflage-Ausschneidverfahren für die Massenproduktion normaler Fahrzeugmodelle geeignet ist, gibt es allerdings immer noch bestimmte Beschränkungen, insbesondere die folgenden Probleme:
- hohe Kosten bei der Herstellung und Lagerung von Ausschneid-Werkstückauflagen; hohe Platzanforderungen für den Stapel- und Wartungsraum; und Werkbauinvestitionen wegen großer Pressenausrüstung und Ausrüstungsfundament. Insbesondere für eine Kleinserienproduktion einiger individueller Fahrzeugmodelle ist das oben erwähnte Werkstückauflage-Ausschneidverfahren unwirtschaftlich.
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In den letzten Jahren nehmen mit der schnellen Entwicklung der Lasertechnologie die Schneidgeschwindigkeit (für eine Stahlplatte mit einer Dicke kleiner als 1,5 mm, wobei die Schneidgeschwindigkeit unter Verwendung eines 4 kW-Glasfaserlasergenerators auf wenigstens 20 m/min gehalten werden kann) und ein photoelektrischer Konversionswirkungsgrad (aktuell mehr als 20 %) von Laserstrahlen ständig zu, so dass die Laserschneidkosten einen kritischen Punkt erreichen, um zu ermöglichen, dass das Laserschneiden bei der Großserien-Ausschneidbearbeitung von Profilblechen angewendet wird.
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Es ist bekannt, dass einige Unternehmen und Forschungsinstitute im In- und Ausland mit der Untersuchung des Laserausschneidens von Kraftfahrzeugplatten begonnen haben. Zum Beispiel schafft das chinesische Patent
CN102105256A an die Automatic Feed Company eine fortschrittliche Laserschneidvorrichtung für schnelles Schneiden. In der in diesem Patent geschaffenen Vorrichtung führt an jedem Türrahmen wenigstens ein beweglicher Laserkopf eine Laserschneidoperation aus. Allerdings weist dieses Verfahren viele technische Schwierigkeiten auf; z. B. kann der gleichzeitige Betrieb mehrerer Schneidköpfe kaum die Ausrichtung von Schnitten sicherstellen, die durch Schneidoperationen mehrerer Vorrichtungen erzeugt werden, und wirkt sich eine Abweichung der Plattenform auf die Schnittform aus. Außerdem verursachen die sehr große Konfiguration und die von mehreren Sätzen von Laserschneidgeräten und Laserschneideinheiten belegte Fläche eine hohe Ausrüstungsinvestition.
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Außerdem ist durch
EP2420344A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Konturschnitts in einem Blechband bekannt. Zudem offenbart
DE102010037885B3 eine Anordnung und ein Verfahren zum Abführen von Bearbeitungsprodukten von einer Bearbeitungsmaschine.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines Systems zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten, die Abfallschnittmaterialien effektiv verarbeiten können, um die Materialausnutzung zu erhöhen, und die das Programm der Produktion und Bearbeitung weiter erweitern können und die insbesondere für die Bereitstellung einer Produktion von Kleinserienfahrzeugmodellen und für die Versuchsproduktion neuer Fahrzeugmodelle geeignet sind.
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Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, wird eine technische Lösung der vorliegenden Erfindung wie folgt geschaffen.
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Es wird ein System zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten geschaffen. Das System umfasst: einen Rohlingwagen und einen Blechwagen, die beide auf einer Führungsschiene angeordnet sind; eine Schneidoperationseinheit, die auf einer Seite der Führungsschiene angeordnet ist und die einen ersten und einen zweiten schnell beweglichen Tisch, die parallel angeordnet sind, und einen Laserschneidkopf umfasst, wobei die zwei schnell beweglichen Tische senkrecht zu der Führungsschiene angeordnet sind und jeweils mit einer Schneidestation und mit einer Wartestation versehen sind, wobei sich der Laserschneidkopf entlang seiner Führungsschiene über die zwei Schneidestationen bewegt und wobei die Wartestationen der Seite der Führungsschiene des Rohlingwagens und des Blechwagens entsprechen; einen Umsetz- und Stapelroboter, der zwischen der Schneidoperationseinheit und der Führungsschiene des Rohlingwagens und des Blechwagens angeordnet ist, wobei eine Roboteraußenwelle parallel zu der Führungsschiene, insbesondere zu der Wagenführungsschiene, ist und über die Wartestationen des ersten und des zweiten schnell beweglichen Tischs der Schneidoperationseinheit verläuft; und eine Abfallmaterial-Fördervorrichtung, die unter den zwei Schneidestationen der Schneidoperationseinheit angeordnet ist.
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Darüber hinaus ist an der Schneidestation eine ersetzbare Trägerwerkstückauflage vorgesehen, wobei an der Trägerwerkstückauflage unter der den Blechen und dem wiederverwertbaren Abfallmaterial entsprechenden Position eine Stützvorrichtung angeordnet ist und wobei der Rest der Trägerwerkstückauflage ein für das Ausschneiden gelassener Hohlraum ist.
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Darüber hinaus ist ferner ein Wagen für wiederverwertbares Abfallmaterial enthalten, der sich gleichzeitig mit dem Blechwagen hinein- und hinausbewegt.
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Nochmals weiter ist wenigstens ein segmentierter Abzug enthalten, der entsprechend den zwei Schneidestationen der Schneidoperationseinheit angeordnet ist.
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Die Abfallmaterial-Fördervorrichtung umfasst eine Abfallmaterialrutsche, die unter den Schneidestationen angeordnet ist, und ein entsprechendes Abfallmaterialförderband, um das Abfallmaterial nach außen zu fördern.
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Der schnell bewegliche Tisch dient für die einseitige Zuführung und Entladung.
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Ein Bewegungsmechanismus des Laserschneidkopfs besitzt die Form eines Roboters mit kartesischem Arbeitsraum und kann sich in X-, Y- und Z-Richtung bewegen.
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Außerdem ist ein 2D-Sensor vorgesehen, der an dem Bewegungsmechanismus des Laserschneidkopfs vorgesehen ist und der mit einer Laserschneidsteuereinheit gekoppelt ist. Der 2D-Sensor wird zum Messen der Position jedes Rohlings [blocks] auf den zwei Schneidestationen mit einem schnell beweglichen Tisch verwendet, wobei die Messdaten durch eine Steuereinheit verarbeitet und berechnet werden, um den Versatz der Platzierungsstation des Rohlings vom Ursprung und den Ablenkwinkel zu erhalten, um eine automatische Korrektur des Schnittwegs auszuführen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten geschaffen. Zunächst werden Rohlinge in Übereinstimmung mit der Form der Bleche angeordnet und durch einen Rohlingwagen gefördert und gestapelt; ein Rohling bei einer Stapelstation wird durch einen Umsetz- und Stapelroboter zu einer Wartestation eines ersten schnell beweglichen Tischs umgesetzt, daraufhin wird der Rohling durch den ersten schnell beweglichen Tisch zu einer Schneidestation bewegt, wobei der Rohling bei der Schneidestation durch einen Laserschneidkopf entlang eines vorgegebenen Schnittwegs in Bleche geschnitten wird und gleichzeitig ein Rohling durch den Umsetz- und Stapelroboter zu einer Wartestation eines zweiten schnell beweglichen Tischs umgesetzt wird; nach Abschluss des Schneidens auf dem ersten schnell beweglichen Tisch bewegt sich der Laserschneidkopf zu einer Schneidestation des zweiten schnell beweglichen Tischs, um ein Schneiden auszuführen, und gleichzeitig werden die geschnittenen Bleche auf dem ersten schnell beweglichen Tisch zu der Wartestation bewegt und daraufhin durch den Umsetz- und Stapelroboter zu einem Blechwagen umgesetzt, um sie nach außen zu befördern, zu stapeln und zu verpacken; dieser Prozess wird wiederholt, wobei Rohlinge und Bleche abwechselnd durch den ersten und durch den zweiten schnell beweglichen Tisch in die und aus den Schneidestationen bewegt werden, und wobei sich der Laserschneidkopf zwischen den Schneidestationen des ersten und des zweiten schnell beweglichen Tischs bewegt, um das Schneiden der Rohlinge auszuführen; und das weggeschnittene Abfallmaterial wird durch eine Abfallmaterial-Fördervorrichtung unter den Schneidestationen aus der Schneidoperationseinheit bewegt.
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Darüber hinaus nimmt die vorliegende Erfindung außerdem einen Trägerwerkstückauflageentwurf an, wobei die Trägerwerkstückauflage den in Übereinstimmung mit der Form der Bleche und des wiederverwertbaren Abfallmaterials angeordneten Rohlingen entspricht und wobei auf der Trägerwerkstückauflage unter den den Blechen und dem wiederverwertbaren Abfallmaterial entsprechenden Positionen eine Stützvorrichtung angeordnet ist und wobei der Rest der Trägerwerkstückauflage ein zum Ausschneiden gelassener Hohlraum ist; und wird die Trägerwerkstückauflage bei der Schneidestation eines schnell beweglichen Tischs angeordnet, wobei die Rohlinge einer Rohlingstapelstation als ein Stapel zugeführt werden, wobei ein Rohling durch den Umsetz- und Stapelroboter von der Stapelstation zu der Trägerwerkstückauflage der Schneidoperationseinheit aufgenommen wird und wobei der Laserschneidkopf an dem Rohling eine Schneidoperation ausführt, um geforderte Bleche zu bilden.
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Außerdem verwendet der Umsetz- und Stapelroboter für die Aufnahme- und Platzierungsoperation einen Effektor.
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Der Effektor führt die Aufnahme- und Platzierungsoperationen durch einen Unterdrucksauger aus.
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Außerdem ist die Trägerwerkstückauflage der vorliegenden Erfindung aus einem Aluminiumprofil verarbeitet und ist eine Trägerwerkstückauflage für mehr als eine Art von Blechen geeignet.
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Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
- Die vorliegende Erfindung ändert das Bearbeitungsschneidverfahren und das Bearbeitungsschneidsystem in einem ursprünglichen Stahlwerk durch sinnvolle Anordnung der Schneidestationen, des Umsetz- und Stapelroboters, des Beschickens der Rohlinge und des Entnehmens der Bleche und löst außerdem das Problem der Kleinserienproduktionsanforderungen und erzielt dadurch die Wirkung einer Kostensenkung. Darüber hinaus weist die vorliegende Erfindung eine Fertigungslinie mit einer kleinen belegten Fläche und mit niedrigen Kosten an Ausrüstungsinvestitionen auf, kann sie die Anforderung der Produktion von Kleinserienfahrzeugmodellen erfüllen und kann sie dadurch Bleche mit gutem Schnittquerschnitt erhalten, Abfallmaterialien verwenden, Rohstoffe einsparen, die Materialausnutzung erhöhen und ferner den Bereich zu bearbeitender Materialien vergrößern.
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- 1 ist eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugplatten-Ausschneidsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine perspektivische schematische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 ist eine schematische Ansicht eines schnell bewegten Tischs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine schematische Ansicht, die die Positionen eines Laserschneidkopfs und eines Sensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 ist eine schematische Ansicht der in einer Ausführungsform der vorliegende Erfindung verwendeten Trägerwerkstückauflage; und
- 6 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie ein Unterdrucksauger eines Effektors ein Blech gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ansaugt.
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Anhand von 1-6 umfasst ein System zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten der vorliegenden Erfindung: einen Rohlingwagen 1 und einen Blechwagen 2, die beide auf einer Führungsschiene 3 angeordnet sind; eine Schneidoperationseinheit 4, die auf einer Seite der Führungsschiene angeordnet ist und die einen ersten und einen zweiten schnell beweglichen Tisch 5, 6, die parallel angeordnet sind, und einen Laserschneidkopf 7 umfasst, wobei die zwei schnell beweglichen Tische 5, 6 senkrecht zu der Führungsschiene 3 angeordnet sind und jeweils mit einer Schneidestation 51, 61 und mit einer Wartestation 52, 62 versehen sind, wobei sich der Laserschneidkopf 7 entlang seiner Führungsschiene über die zwei Schneidestationen 51, 61 bewegt und wobei die Wartestation 52, 62 der Seite der Führungsschiene 3 des Rohlingwagens 1 und des Blechwagens 2 entspricht; einen Umsetz- und Stapelroboter 9, der zwischen der Schneidoperationseinheit 4 und der Führungsschiene 3 des Rohlingwagens und des Blechwagens angeordnet ist, wobei eine Roboteraußenwelle 8 parallel zu der Führungsschiene 3, insbesondere zu der Wagenführungsschiene, ist und über die zwei Wartestationen 52, 62 der schnell beweglichen Tische der Schneidoperationseinheit 4 verläuft; und eine Abfallmaterial-Fördervorrichtung 10, die unter den zwei Schneidestationen 51, 61 der Schneidoperationseinheit 4 angeordnet ist.
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Darüber hinaus ist bei der Schneidestation eine ersetzbare Trägerwerkstückauflage [liner die] 15 vorgesehen, ist an der Trägerwerkstückauflage unter der Position, die den Blechen und dem wiederverwertbaren Abfallmaterial entspricht, eine Stützvorrichtung angeordnet und ist der Rest der Trägerwerkstückauflage ein für das Ausschneiden gelassener Hohlraum.
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Ferner ist ein Wagen 11 für wiederverwertbares Abfallmaterial 11 enthalten, der sich gleichzeitig mit dem Blechwagen 2 hinein- und hinausbewegen kann.
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Nochmals weiter ist wenigstens ein segmentierter Abzug 12 enthalten, der entsprechend den zwei Schneidestationen 51, 61 der Schneidoperationseinheit 4 angeordnet ist.
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Die Abfallmaterial-Fördervorrichtung 10 umfasst eine unter den Schneidestationen 51, 61 angeordnete Abfallmaterialrutsche 101 und ein entsprechendes Abfallmaterial-Förderband 102, um das Abfallmaterial nach außen zu fördern.
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Der schnell bewegliche Tisch 5, 6 dient zur einseitigen Beschickung und Entnahme.
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Ein Bewegungsmechanismus des Laserschneidkopfs 7 weist die Form eines Roboters mit kartesischem Arbeitsraum auf und kann sich in der X-, in der Y- und in der Z-Richtung bewegen.
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Ferner ist die vorliegende Erfindung außerdem mit einem 2D-Sensor 16 versehen. Der 2D-Sensor 16 ist an dem Bewegungsmechanismus des Laserschneidkopfs 7 angeordnet, ist mit einer Laserschneidsteuereinheit gekoppelt und wird zum Messen der Position jedes Rohlings an den zwei Schneidestationen 51, 61 der schnell beweglichen Tische verwendet. Die Messdaten werden durch eine Steuereinheit verarbeitet und berechnet, um den Versatz gegenüber dem Ursprung und den Ablenkwinkel der Platzierungsstation des Rohlings zu erhalten, um eine automatische Korrektur des Schnittwegs auszuführen.
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In einem Verfahren zum Beschicken/Entnehmen und Schneiden von Metallplatten der vorliegenden Erfindung werden zunächst Rohlinge 100 in Übereinstimmung mit der Form der Bleche 200 angeordnet und durch einen Rohlingwagen 1 gefördert und gestapelt; ein Rohling bei einer Stapelstation wird durch einen Umsetz- und Stapelroboter 9 zu einer Wartestation eines ersten schnell beweglichen Tischs 5 umgesetzt, daraufhin wird der Rohling durch den ersten schnell beweglichen Tisch 5 zu einer Schneidestation bewegt, bei der Schneidestation wird der Rohling durch einen Laserschneidkopf 7 entlang eines vorgegebenen Schnittwegs in Bleche geschnitten und gleichzeitig wird ein Rohling durch den Umsetz- und Stapelroboter 9 zu einer Wartestation eines zweiten schnell beweglichen Tischs 6 umgesetzt; nach Abschluss des Schneidens auf dem ersten schnell beweglichen Tisch 5 bewegt sich der Laserschneidkopf 7 zu einer Schneidestation eines zweiten schnell beweglichen Tischs 6, um ein Schneiden auszuführen, und gleichzeitig werden die geschnittenen Bleche auf dem ersten schnell beweglichen Tisch 5 zu der Wartestation bewegt und daraufhin durch den Umsetz- und Stapelroboter 9 zu einem Blechwagen 2 umgesetzt, um sie nach außen zu fördern, zu stapeln und zu verpacken; dieser Prozess wird wiederholt, wobei Rohlinge und Bleche abwechselnd durch den ersten und durch den zweiten schnell beweglichen Tisch 5, 6 in die und aus der Schneidestation bewegt werden und wobei sich der Laserschneidkopf 7 zwischen den Schneidestationen des ersten und des zweiten schnell beweglichen Tischs 5, 6 bewegt, um ein Schneiden der Rohlinge auszuführen; wobei das weggeschnittene Abfallmaterial durch eine Abfallmaterial-Fördervorrichtung 10 unter den Schneidestationen aus der Schneidoperationseinheit 4 bewegt wird.
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Darüber hinaus nimmt die vorliegende Erfindung außerdem einen Trägerwerkstückauflagenentwurf an, in dem die Trägerwerkstückauflage den Rohlingen entspricht, die in Übereinstimmung mit der Form der Bleche und dem wiederverwertbaren Abfallmaterial angeordnet sind, wobei auf der Trägerwerkstückauflage unter den den Blechen und dem wiederverwertbaren Abfallmaterial entsprechenden Positionen eine Stützvorrichtung angeordnet ist und wobei der Rest der Trägerwerkstückauflage ein für das Ausschneiden gelassener Hohlraum ist; und wobei die Trägerwerkstückauflage bei der Schneidstation des schnell beweglichen Tischs angeordnet ist, wobei Rohlinge einer Rohlingstapelstation als ein Stapel zugeführt werden, wobei ein Rohling durch den Umsetz- und Stapelroboter von der Stapelstation zu der Trägerwerkstückauflage der Schneidoperationseinheit aufgenommen wird und wobei das Laserschneiden an dem Rohling eine Schneidoperation ausführt, um geforderte Bleche zu bilden.
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Außerdem verwendet der Umsetz- und Stapelroboter 9 einen Effektor 13 für die Aufnahme- und Platzierungsoperation.
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Der Effektor 13 führt die Aufnahme- und Platzierungsoperation durch einen Unterdrucksauger aus.
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Außerdem ist die Trägerwerkstückauflage der vorliegenden Erfindung aus einem Aluminiumprofil verarbeitet, so dass dementsprechend eine Trägerwerkstückauflage wenigstens für mehr als eine Art von Blechen geeignet ist.
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Der Umsetz- und Stapelroboter nimmt den Rohling durch einen Unterdrucksauger auf und platziert ihn. Ein Roboter weist die Funktionen sowohl des Umsetzens als auch des Stapelns auf und ist dafür verantwortlich, einen Rohling zu der Schneidestation umzusetzen und Bleche aufzunehmen und diese zu dem Stapelwagen umzusetzen. Falls es während des Schneidens Abfallmaterial mit einer Größe von mehr als 300 mm × 300 mm gibt, setzt der Roboter das Abfallmaterial zu einem Wagen für wiederverwendbares Abfallmaterial um, wobei das Abfallmaterial zusammen mit den Blechen aus der Schneidestation aufgenommen wird und wobei die anderen Abfallmaterialien direkt unter die Trägerwerkstückauflage fallen und über die Abfallmaterialrutsche gehen, um durch das Abfallmaterialförderband gefördert zu werden.
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Diese Ausführungsform ist für Rohlinge von maximal 3700 mm × 1850 mm ausgelegt.
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Die Trägerwerkstückauflage ist für Rohlinge von maximal 3700 mm × 1850 mm ausgelegt und abhängig von der Verteilung der Bleche, ist aus Aluminiumprofilen zusammengesetzt und dafür ausgelegt, das Ausschneiden und Wiedergewinnen des Abfallmaterials zu ermöglichen. Dementsprechend ist für das wiederverwendbare Abfallmaterial eine Stützverbindung dafür ausgelegt, dass die Trägerwerkstückauflage verhindert, dass das wiederverwendbare Abfallmaterial auf das Abfallmaterialförderband fällt.
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Der Bewegungsmechanismus des Laserschneidkopfs in Form eines Roboters mit kartesischem Arbeitsraum arbeitet in einer Längsbetriebsbewegung mit einem Arbeitsbereich in Längsrichtung X von 9000 mm, einem Arbeitsbereich in Querrichtung Y von 2000 mm und einem Arbeitsbereich in Höhenrichtung Z von 400 mm.
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Der Arbeitsablauf des Laserausschneidens ist wie folgt:
- Der Umsetz- und Stapelroboter nimmt einen ersten Rohling von dem Rohlingwagen an, der erste schnell bewegliche Tisch wird in der Entnahmeposition angeordnet und wartet auf das Beschicken, der Roboter setzt den Rohling um und ordnet ihn auf dem ersten schnell beweglichen Tisch der Schneidoperationseinheit an, wobei sich der Laserschneidkopf beim Entnehmen bei der zu schneidenden Position befindet;
- der erste schnell bewegliche Tisch bewegt sich zu der Schneidestation und der Laserschneidkopf schneidet den ersten Rohling entlang eines vorgegebenen Schnittwegs; und gleichzeitig nimmt der Umsetz- und Stapelroboter einen zweiten Rohling von dem Rohlingwagen auf und setzt diesen auf den zweiten schnell beweglichen Tisch um und platziert ihn darauf, woraufhin sich der schnell bewegliche Tisch zu der Schneidestation bewegt.
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Wenn das Schneiden des ersten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der Laserschneidkopf zu dem zweiten schnell beweglichen Tisch und schneidet den zweiten Rohling entlang eines vorgegebenen Schnittwegs;
wenn das Schneiden des ersten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der erste schnell bewegliche Tisch zu einer Aufnahme-/Platzierungsstation und nimmt der Roboter einen ersten Satz von Blechen auf und stapelt die Bleche auf dem Blechwagen. Nachdem der erste Satz von Blechen gestapelt worden ist, bewegt sich der Umsetz- und Stapelroboter zu dem Rohlingwagen, nimmt einen dritten Rohling auf und setzt den dritten Rohling auf den ersten schnell beweglichen Tisch der Schneidoperationseinheit um und platziert ihn darauf und bewegt daraufhin den schnell beweglichen Tisch zu der Schneidestation.
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Wenn das Schneiden des zweiten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der Laserschneidkopf zu dem ersten schnell beweglichen Tisch und schneidet den dritten Rohling entlang eines vorgegebenen Schnittwegs.
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Wenn das Schneiden des zweiten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der zweite schnell bewegliche Tisch zu der Aufnahme-/Platzierungsstation und nimmt der Roboter ein zweites Blech auf und stapelt dieses auf dem Blechwagen. Nachdem das zweite Blech gestapelt worden ist, bewegt sich der Roboter zu dem Rohlingwagen, nimmt einen vierten Rohling auf und setzt diesen auf den zweiten schnell beweglichen Tisch der Schneidoperationseinheit um und platziert ihn darauf, woraufhin sich der schnell bewegliche Tisch zu der Schneidestation bewegt.
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Wenn das Schneiden des dritten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der Laserschneidkopf zu dem zweiten schnell beweglichen Tisch und schneidet den vierten Rohling entlang eines vorgegebenen Schnittwegs;
wenn das Schneiden des dritten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der erste schnell bewegliche Tisch zu der Aufnahme-/Platzierungsstation und nimmt der Roboter ein drittes Blech auf und stapelt dieses auf dem Blechwagen. Nachdem das dritte Blech gestapelt worden ist, bewegt sich der Roboter zu dem Rohlingwagen, nimmt einen fünften Rohling auf und setzt diesen auf den ersten schnell beweglichen Tisch der Schneidoperationseinheit um und platziert ihn darauf, woraufhin sich der schnell bewegliche Tisch zu der Schneidestation bewegt und der fünfte Rohling durch den Laserschneidkopf geschnitten werden soll.
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Wenn das Schneiden des vierten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der Laserschneidkopf zu dem ersten schnell beweglichen Tisch und schneidet den fünften Rohling entlang eines vorgegebenen Schnittwegs.
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Wenn das Schneiden des vierten Rohlings abgeschlossen ist, bewegt sich der zweite schnell bewegliche Tisch zu der Aufnahme-/Platzierungsstation und nimmt der Roboter ein viertes Blech auf und stapelt dieses auf dem Blechwagen.
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Somit geht der Laserschneidkopf zwischen dem ersten und dem zweiten beweglichen Tisch hin und her und führt der Umsetz- und Stapelroboter bei der Aufnahme-/Platzierungsstation an den zwei schnell beweglichen Tischen zyklische Beschickungs- und Entnahmeoperationen aus. Der fünfte Rohling wird geschnitten, ein sechstes Blech wird entnommen und gestapelt und ein sechster Rohling wird beschickt; der sechste Rohling wird geschnitten, ein fünftes Blech wird entnommen und gestapelt und ein siebenter Rohling wird beschickt; der siebente Rohling wird geschnitten, ein sechstes Blech wird entnommen und gestapelt und ein achter Rohling wird beschickt; ...
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Außerdem detektiert der am Rand des Laserschneidkopfs angebrachte 2D-Sensor jeden der Rohlinge auf dem Schneidtisch. Um während des Stapelns, Umsetzens und Platzierens usw. erzeugte Fehler zu korrigieren, wird die relative Position des Schneidrohlings relativ zu dem Dreiachsen-Digitalsteuerungs-Laserschneidsystem gemessen.
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Außerdem fällt das Abfallmaterial während des Schneidens durch den Leerraum der Trägerwerkstückauflage auf das Abfallmaterialförderband und wird nach außen umgesetzt. Wenn es während des Schneidens Abfallmaterial mit einer Größe größer als 300 mm × 300 mm gibt, nimmt der Umsetz- und Stapelroboter das wiederverwendbare Abfallmaterial zusammen mit einem Blech auf und platziert der Roboter das Blech bei der Stapelstation auf dem Wagen und platziert er daraufhin das wiederverwendbare Abfallmaterial auf dem Abfallmaterialwagen, um einen Abfallmaterialstapel zu bilden. Schließlich kehrt der Roboter zu dem Rohlingwagen zurück, um einen Rohling aufzunehmen.
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Außerdem wird das Schneidabgas in dem Stahlplattenschneidprozess einer segmentierten Trennung durch eine Abgaskammer ausgesetzt und abgesaugt und durch ein an einer Seite der Schneidplattform angeordnetes Abgassaugrohr entfernt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Rohling ein Einzelblechrohling für eine Karosserieseiten-Außenbeplankung, wie sie in 5 gezeigt ist, und ist die Form der für diesen Rohling ausgelegten Trägerwerkstückauflage durch die punktierten Linien dargestellt. Die Karosserieseiten-Außenbeplankung 21 weist Dimensionen der Länge und Breite von 2985 mm × 1585 mm auf und weist eine Form auf, wie sie in 5 durch die durchgezogenen Linien dargestellt ist. In Tabelle 1 ist die Anzahl der Bleche gezeigt, die aus jedem der anderen Rohlinge geschnitten werden sollen. Die Karosserieseiten-Außenbeplankung weist vier Abfallmaterial-Innenabschnitte auf, die den Abfallmaterialien Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4 entsprechen, in denen das Abfallmaterial Nr. 3 ein wiederverwendbares Abfallmaterial ist, das wiederverwertet werden soll, das größer als 300 mm × 300 mm ist und das durch den Umsetz- und Stapelroboter zu der Abfallmaterialstapelstation aufgenommen werden soll. Somit ist die Trägerwerkstückauflage 15 unter dem Abfallmaterial Nr. 3 mit einer Stützvorrichtung 151 versehen, die verhindern kann, dass das wiederverwendbare Abfallmaterial auf das Abfallmaterialförderband fällt.
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Tabelle 1 zeigt die Anzahl der Bleche, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Rohling geschnitten werden sollen.
| Nummer | Name des Elements | Anzahl der Bleche, die aus einem Rohling geschnitten werden sollen |
| ① | Kraftmaschinen-I nnenplattenelement | 3 |
| ② | Kotflügelplattenelement rechts/links | 3 |
| ③ | Karosserieseiten-Innenbeplankung rechts/links | 1 |
| ④ | Karosserieseiten-Heckplattenelementverstärkung rechts/links | 1 |
| ⑤ | Karosserieseiten-Außenbeplankung rechts/links | 1 |
| ⑥ | Karosserieseite | 1 |
| ⑦ | obere Scharnierplatte der A-Säule rechts/links | 6 |
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Wie in 6 gezeigt ist, sind in dieser Ausführungsform an dem Effektor 13 des Umsetz- und Stapelroboters der vorliegenden Erfindung zwei Unterdrucksauger 14 und 14' mit einer Höhendifferenz angebracht und jeweils zum Ansaugen und Aufnehmen eines Karosserieseiten-Außenbeplankungsblechs 200 und eines wiederverwendbaren Abfallmaterials Nr. 3 verwendet, wobei das Blech und das wiederverwendbare Abfallmaterial mittels der Sauger eine Höhendifferenz bilden, um die Trennung der Schnittkanten sicherzustellen, und wobei der Roboter das wiederverwendbare Abfallmaterial ferner nach der Entnahme des Blechs auf der Abfallmaterialstapelstation platziert.
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Die vorliegende Erfindung kann Bleche mit gutem Schnittquerschnitt herstellen, Abfallmaterialien nutzen, Rohstoffe einsparen, die Materialausnutzung erhöhen und den Bereich zu bearbeitender Materialien weiter vergrößern. Die vorliegende Erfindung ändert das Bearbeitungsschneidverfahren und Bearbeitungsschneidsystem in einem ursprünglichen Stahlwerk, weist eine Fertigungslinie mit einer kleinen belegten Fläche und niedrigen Kosten an Ausrüstungsinvestitionen auf und kann die Anforderung der Produktion von Kleinserienfahrzeugmodellen erfüllen.
