DE202011100978U1

DE202011100978U1 - Workpiece feeding device

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Publication number: DE202011100978U1
Application number: DE201120100978
Authority: DE
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Current assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date: 2011-05-21
Filing date: 2011-05-21
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2021-05-22

Abstract

Werkstückzuführungsvorrichtung (8) zur Positionierung eines Werkstücks in einem Arbeitsraum einer Bearbeitungseinrichtung (1), umfassend: – einen Werkstückträger (9) zur Aufnahme zumindest eines Werkstücks, – eine Handhabungseinheit (14), durch die der Werkstückträger (9) zumindest in einer Zuführungsrichtung in eine Bearbeitungsposition bewegt wird, – zumindest eine Verbindung (17) zwischen dem Werkstückträger (9) und der Handhabungseinrichtung (14) sowie – zumindest einen Sicherheitskreis (5), der in einem geschlossenen Zustand eine Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinheit (14) relativ zum Werkstückträger (9) entlang der Verbindung (17) derart bewegbar ist, dass der Sicherheitskreis (5) über ein an der Handhabungseinheit (14) angeordnetes Schließelement (16) geschlossen wird.Workpiece feeding device (8) for positioning a workpiece in a working space of a processing device (1), comprising: - a workpiece carrier (9) for receiving at least one workpiece, - a handling unit (14), through which the workpiece carrier (9) at least in a feed direction in a machining position is moved, - at least one connection (17) between the workpiece carrier (9) and the handling device (14) and - at least one safety circuit (5), which allows a machining of the workpiece in a closed state, characterized in that the handling unit (14) relative to the workpiece carrier (9) along the connection (17) is movable such that the safety circuit (5) via a on the handling unit (14) arranged closing element (16) is closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückzuführungsvorrichtung zur Positionierung eines Werkstücks in einer Bearbeitungseinrichtung mit einem Werkstückträger zur Aufnahme mindestens eines Werkstücks, einer Handhabungseinheit, über die der Werkstückträger zumindest in einer Zuführungsrichtung in eine Bearbeitungsposition bewegt wird, zumindest einer Verbindung zwischen Werkstückträger und Handhabungseinheit sowie mit zumindest einem Sicherheitskreis, der in einem geschlossenen Zustand eine Bearbeitung ermöglicht.The invention relates to a workpiece feed device for positioning a workpiece in a processing device with a workpiece carrier for receiving at least one workpiece, a handling unit, via which the workpiece carrier is moved at least in a feed direction in a processing position, at least one connection between the workpiece carrier and handling unit and with at least one safety circuit which allows processing in a closed state.

In der Materialbearbeitung wird ein zu bearbeitendes Werkstück über einen Werkstückträger in eine Bearbeitungsposition bewegt. Der Werkstückträger wird dabei über ein Führungssystem, wie Linearführungen, geleitet und verfügt über eine Antriebseinheit und/oder Hilfsmittel zur manuellen Bewegung. Insbesondere bei der manuellen Zuführung besteht das Risiko, dass der vordefinierte Bearbeitungsprozess gestartet werden kann, während sich ein Bediener noch in einem maschinenspezifischen Gefahrenbereich befindet. Aus diesem Grund sind oftmals Sicherheitskreise vorgesehen, die eine Bearbeitung erst dann zulassen, wenn eine oder mehrere Schließbedingungen des jeweiligen Sicherheitskreises erfüllt sind.In material processing, a workpiece to be machined is moved via a workpiece carrier into a processing position. The workpiece carrier is guided via a guide system, such as linear guides, and has a drive unit and / or tools for manual movement. Especially with the manual feed, there is the risk that the predefined machining process can be started while an operator is still in a machine-specific danger zone. For this reason, safety circuits are often provided which allow processing only when one or more closing conditions of the respective safety circuit are met.

Im Falle einer Lasermaterialbearbeitung liegt in diesem Zusammenhang ein Hauptaugenmerk auf der Lasersicherheit, d. h. der Bearbeitungsprozess sollte erst dann initiiert werden können, wenn keine schädigende Strahlung in einen Bereich dringen kann, in dem sich Personen aufhalten oder anderweitig Gegenstände geschädigt werden könnten. Etabliert haben sich u. a. Umhausungen mit einer schließbaren Öffnung zur Werkstückzuführung. Bei einer Ausbildung als Zugangsklappe oder Tür kann diese bspw. Kontakte aufweisen, deren Gegenkontakte in die Klappen- bzw. Türaufnahme integriert sind, so dass ein Schließen der Klappe bzw. Tür zu einem Schließen des Sicherheitskreises führt. Hierdurch wird der Laser freigegeben. Im umgekehrten Fall, also bei einem Öffnen der Zugangsklappe bzw. Tür, muss gewährleistet sein, dass der Sicherheitskreis geöffnet wird, bevor eine Öffnung in der Umhausung entsteht, durch die schädigende Strahlung austreten kann. Dies wird in der Regel durch eine ausreichende Überlappung der Zugangsklappe bzw. Tür mit der Umhausung sichergestellt, so dass die Umhausung trotz der beginnenden Bewegung der Zugangsklappe bzw. Tür zunächst noch strahlungsdicht bleibt. Der beschriebene Überlapp bietet sich jedoch nicht für jede Geometrie an und ist vielfach auch unabhängig von der Geometrie nicht erwünscht. Alternativ kann eine Sicherheitsabfrage bei automatisierten Maschinen über die Steuerung vorgenommen werden.In the case of laser material processing in this context, a main focus on laser safety, d. H. the processing process should only be initiated when no harmful radiation can penetrate into an area where people may be or otherwise damage objects. Have established u. a. Enclosures with a closable opening for workpiece feed. In an embodiment as an access door or door this may, for example, have contacts whose mating contacts are integrated in the flap or door receptacle, so that closing the door or door leads to a closing of the safety circuit. This releases the laser. In the opposite case, ie when opening the access door or door, it must be ensured that the safety circuit is opened before an opening in the enclosure, can escape through the harmful radiation. This is usually ensured by a sufficient overlap of the access door or door with the housing, so that the enclosure initially remains radiation-tight despite the incipient movement of the access door or door. However, the overlap described does not lend itself to any geometry and is often undesirable regardless of the geometry. Alternatively, a safety check on automated machines can be made via the controller.

Neben sicherheitstechnischen Aspekten ist bei der Materialbearbeitung auch immer die Forderung nach möglichst kurzen Produktionszeiten zu berücksichtigen. Vorteilhaft ist dabei eine bei Erreichen einer Bearbeitungsposition automatisiert beginnende Materialbearbeitung. Diese kann in sinnvoller Weise mit einem Sicherheitskreis der Maschine, wie oben angeführt, gekoppelt sein. Bei einem unmittelbar nach dem Schließen des Sicherheitskreises initiierten Prozessstart ist jedoch zu gewährleisten, dass das Werkstück zu diesem Zeitpunkt nicht mehr bewegt wird. In Fällen, in denen die Positionierung des Werkstücks ohne Kopplung an den Sicherheitskreis der Maschine erfolgt, ist diese Forderung ohne Weiteres erfüllt, da hierbei in der Regel die verschiedenen Schritte seriell durchlaufen werden, wobei des Schließen des Sicherheitskreises den Abschluss bildet. Anders verhält es sich jedoch bei einem beweglichen Werkstückträger, der mit dem Sicherheitskreis gekoppelt ist. Dies ist beispielsweise bei einem als Schublade ausgebildeten Werkstückträger der Fall, wobei die Umhausung, in der die Schublade bewegt wird, durch die Schubladenfront geschlossen werden kann. Erfolgt eine solche Schließung, insbesondere nach dem vorgestellten Überlappungsprinzip, so kann ein dadurch bedingter Prozessstart ggf. noch während einer Restbewegung des Werkstückträgers und somit des zu bearbeitenden Werkstücks erfolgen, wenn dieser bzw. dieses noch nicht seine Endposition erreicht hat. Die Bearbeitung wird dann durch die ungewollte Werkstückbewegung überlagert, was zu ungenügenden Bearbeitungsergebnissen führen kann. Bei einer Laserbeschriftung wäre beispielsweise die aufzubringende Markierung verzerrt, bei einem mechanischen Bohrprozess käme ggf. das Werkzeug zu schaden.In addition to safety-related aspects, the requirement for the shortest possible production times must always be taken into account when processing materials. The advantage here is an automatically starting material processing when reaching a processing position. This can be meaningfully coupled with a safety circuit of the machine as stated above. However, in the case of a process start initiated immediately after closing the safety circuit, it must be ensured that the workpiece is no longer moved at this time. In cases where the positioning of the workpiece takes place without coupling to the safety circuit of the machine, this requirement is readily met, as this usually the various steps are passed through in series, the closing of the safety circuit forms the conclusion. However, the situation is different with a movable workpiece carrier which is coupled to the safety circuit. This is the case, for example, in the case of a workpiece carrier designed as a drawer, wherein the enclosure in which the drawer is moved can be closed by the drawer front. If such a closure occurs, in particular according to the overlapping principle presented, a process start resulting therefrom may possibly still take place during a residual movement of the workpiece carrier and thus of the workpiece to be machined, if this or this has not yet reached its end position. The processing is then superimposed by the unwanted workpiece movement, which can lead to insufficient processing results. In the case of a laser inscription, for example, the marking to be applied would be distorted; if necessary, the tool would be damaged during a mechanical drilling process.

Zudem wird der Werkstückträger in der als Schublade ausgebildeten Ausführungsform häufig manuell betrieben. Neben der Vermeidung einer Restbewegung des Werkstückträgers bzw. des Werkstücks zu Bearbeitungsbeginn ist auch eine Wiederholgenauigkeit der Positionierung einzuhalten.In addition, the workpiece carrier is often operated manually in the embodiment designed as a drawer. In addition to avoiding a residual movement of the workpiece carrier or the workpiece at the beginning of processing, a repeatability of the positioning must be maintained.

Aufgabe der Vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Werkstückzuführung bereitzustellen, bei der die Positions- bzw. Wiederholgenauigkeit sowie die Sicherheit erhöht sind.The object of the present invention is therefore to provide a device for workpiece feed, in which the position or repeat accuracy and safety are increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Handhabungseinheit gegenüber einer Werkstückträger entlang einer Verbindung zwischen Handhabungseinheit und Werkstückträger derart bewegbar ist, dass der Sicherheitskreis über einen Schließmechanismus der Handhabungseinheit geschlossen wird.This object is achieved in that a handling unit relative to a workpiece carrier along a connection between handling unit and workpiece carrier is movable such that the safety circuit is closed by a closing mechanism of the handling unit.

Die Handhabungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Werkstückzuführung ist hierzu nicht starr an den Werkstückträger gekoppelt, sondern weist eine Verbindung auf, die ohne Lösen der Verbindung eine Relativbewegung zwischen der Handhabungseinrichtung und dem Werkstückträger ermöglicht. Somit kann die Handhabungseinrichtung nach Erreichen der Endposition des Werkstückträgers in Zuführungsrichtung weiterbewegt werden und schließt erst nach dem Ausführen der vorgegebenen Relativbewegung den Sicherheitskreis. Hierdurch ist gewährleistet, dass ein Bearbeitungsprozess erst dann initiiert werden kann, wenn sich der Werkstückträger und damit das Werkstück in einer definierten Endlage befinden und eine Restbewegung des Werkstückträgers ausgeschlossen werden kann. Als Zuführungsrichtung wird die Bewegungsrichtung verstanden, in der der Werkstückträger in die Endposition bewegt wird.The handling device of the device according to the invention for workpiece feed is this is not rigidly coupled to the workpiece carrier, but has a connection that allows a relative movement between the handling device and the workpiece carrier without loosening the connection. Thus, the handling device can be moved in the feed direction after reaching the end position of the workpiece carrier and closes only after the execution of the predetermined relative movement the safety circuit. This ensures that a machining process can only be initiated when the workpiece carrier and thus the workpiece are in a defined end position and a residual movement of the workpiece carrier can be excluded. The feeding direction is understood to mean the direction of movement in which the workpiece carrier is moved into the end position.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen Handhabungseinheit und Werkstückträger elastisch ausgebildet. Der Begriff „elastisch” ist in diesem Zusammenhang nicht als ”reversibel verformbar” zu verstehen, sondern als ”eine Relativbewegung zwischen Handhabungseinheit und Werkstückträger ermöglichend, wobei die Verbindung jedoch das Bestreben hat, in eine Ruhelage zurückzukehren”. Dies bedeutet, dass sich mit einer Auslenkung der Handhabungseinheit gegenüber dem Werkstückträger aus einer Ruhelage eine Rückstellkraft erhöht, über die beide Komponenten bei Wegfall der die Auslenkung hervorrufenden Kräfte in einen definierten Abstand zueinander in einer Ruhelage positioniert werden.In a preferred embodiment, the connection between the handling unit and workpiece carrier is designed to be elastic. The term "elastic" is in this context not to be understood as "reversibly deformable", but as "a relative movement between the handling unit and workpiece carrier enabling, but the compound has the tendency to return to a rest position". This means that with a deflection of the handling unit relative to the workpiece carrier from a rest position, a restoring force increases, are positioned on the two components in the absence of the deflection causing forces in a defined distance from each other in a rest position.

Die Kopplung von Werkstückträger und Handhabungseinheit erfolgt bevorzugt aber ein Spannfederelement, beispielsweise in Form einer Druckfeder. Der Abstand zwischen Werkstückträger und Handhabungseinheit bleibt in einem Zustand ohne weitere Krafteinleitung, d. h. ohne eine kraftinduzierte Auslenkung aus der Ruhelage, konstant. Erreicht der Werkstückträger seine Endposition und wird die Handhabungseinrichtung durch eine entsprechende Krafteinleitung weiter in Zuführungsrichtung bewegt, so wird die Federkraft des Federspannelements erhöht, bis auch die Handhabungseinheit ihre Endposition erreicht. Die Endposition der Handhabungseinheit entspricht der Position, die ein Schließen des Sicherheitskreises ermöglicht. In dieser Position wird die Handhabungseinheit durch einen Verriegelungsmechanismus gehalten. Wird die Verriegelung gelöst, so bewirkt die Rückstellkraft der Feder die Wiederherstellung des als Ruhelage definierten Abstandes zwischen Werkstückträger und Handhabungseinheit. Die Rückstellkraft oder auch Vorspannung kann alternativ zu Federelementen, also mechanischen Energiespeichern, auch über pneumatische oder hydraulische Systeme aufgebracht werden.The coupling of workpiece carrier and handling unit is preferably carried out but a tension spring element, for example in the form of a compression spring. The distance between the workpiece carrier and the handling unit remains in a state without further introduction of force, ie. H. without a force-induced deflection from the rest position, constant. When the workpiece carrier reaches its end position and the handling device is moved further in the feed direction by a corresponding introduction of force, the spring force of the spring tensioning element is increased until the handling unit also reaches its end position. The end position of the handling unit corresponds to the position that allows closing the safety circuit. In this position, the handling unit is held by a locking mechanism. If the lock is released, the restoring force of the spring causes the restoration of the defined as rest position distance between the workpiece carrier and handling unit. The restoring force or bias may alternatively be applied to spring elements, ie mechanical energy storage, via pneumatic or hydraulic systems.

Bevorzugt weist der Werkstückträger einen Anschlag auf, über den dieser bei Erreichen seiner Endposition gehalten wird, wenn sich die Handhabungseinheit in Zuführungsrichtung weiterbewegt.The workpiece carrier preferably has a stop, by which it is held when it reaches its end position when the handling unit moves further in the feed direction.

Die Handhabungseinheit wird bei Erreichen der Endposition des Werkstückträgers gegenüber dem Werkzeugträger zumindest soweit ausgelenkt, dass ein der Bearbeitungseinrichtung zuordenbarer Sicherheitskreis direkt oder indirekt geschlossen wird. Bei einem direkten Schließen im Sinne der Erfindung weist die Handhabungseinrichtung einen Kontakt auf, über den der Sicherheitskreis bei Kontaktierung geschlossen wird. Alternativ hierzu kann der Sicherheitskreis auch indirekt geschlossen werden, indem durch eine an der Handhabungseinheit befindliche Mechanik und/oder Signalübertragungseinrichtung ein der Bearbeitungseinrichtung zuordenbarer Schließmechanismus aktiviert wird.Upon reaching the end position of the workpiece carrier, the handling unit is deflected at least as far as the tool carrier so that a safety circuit that can be assigned to the processing device is closed directly or indirectly. In the case of direct closing in the sense of the invention, the handling device has a contact via which the safety circuit is closed when contacting. Alternatively, the safety circuit can also be closed indirectly by activating a locking mechanism that can be assigned to the processing unit by a mechanism and / or signal transmission device located on the handling unit.

In einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung kann der Sicherheitskreis nur geschlossen werden, wenn der Werkstückträger und die dazugehörige Handhabungseinrichtung auch zu der Bearbeitungseinrichtung und/oder zu der zugewiesenen Applikation passend sind. Dies kann einerseits mechanisch, beispielsweise über Passungen und/oder maximale Auslenkungen der Handhabungseinheit gegenüber dem Werkstückträger, erfolgen oder durch signaltechnische Identifizierungsverfahren. Hierdurch kann u. a. verhindert werden, dass ein Schließen des Sicherheitskreises erfolgt, obwohl der Werkstückträger aufgrund falscher Abmessungen die für ein Schließen des Sicherheitskreises notwendigen Anforderungen hinsichtlich einer geforderten Werkstückpositionierung und/oder Sicherheit nicht erfüllt.In a particularly advantageous variant of the invention, the safety circuit can only be closed if the workpiece carrier and the associated handling device are also suitable for the processing device and / or for the assigned application. On the one hand, this can be done mechanically, for example via fits and / or maximum deflections of the handling unit relative to the workpiece carrier, or by signal-technical identification methods. This can u. a. prevents the closing of the safety circuit, although the workpiece carrier does not meet the requirements for a required workpiece positioning and / or safety due to incorrect dimensions for the necessary closing of the safety circuit.

Ebenso verfügt die Handhabungseinheit bevorzugt über einen Anschlag oder eine anderweitig ausgeführte Bewegungsbegrenzung in Zuführungsrichtung, so dass die Handhabungseinrichtung derart positioniert werden kann, dass der Sicherheitskreis geschlossen ist. Der Anschlag der Handhabungseinheit kann insbesondere durch den mit dem Sicherheitskreis direkt oder indirekt in Kontakt zu bringenden Schließmechanismus ausgebildet sein.Likewise, the handling unit preferably has a stop or otherwise executed movement limitation in the feed direction, so that the handling device can be positioned such that the safety circuit is closed. The stop of the handling unit can be formed in particular by the locking mechanism which can be brought directly or indirectly into contact with the safety circuit.

Zur Positionssicherung der Handhabungseinheit während des Bearbeitungsprozesses kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen werden, der die Handhabungseinheit in der den Sicherheitskreis schließenden Position hält. Beispielhaft sei hierzu die Verwendung eines Magneten angeführt, wobei andere, bspw. mechanische Verriegelungen ebenfalls denkbar sind. Ein der Bearbeitungseinrichtung zuordenbarer Magnet könnte dabei sowohl als Permanent- als auch als schaltbarer Magnet ausgebildet sein. Im Falle eines Permanentmagneten ist dieser so auszulegen, dass die Haltekraft des Magneten größer ist als die Rückstellkraft zwischen Handhabungseinheit und Werkstückträger. Zum Öffnen der Verriegelung wäre dann eine zusätzliche Kraft aufzubringen, die in Kombination mit der Rückstellkraft die Haltekraft des Magneten überwindet. Alternativ könnte der Magnet in eine Verriegelungsposition und aus dieser hinaus bewegbar sein, so dass sein Magnetfeld und die dadurch auf die Handhabungseinheit wirkende Haltekraft positionsabhängig als Verriegelung dient. In diesem Fall sowie bei der Verwendung eines schaltbaren Magneten muss neben der Rückstellkraft keine weitere Kraft eingeleitet werden. Der Sicherheitskreis kann durch Ansteuerung des Magneten automatisch, bspw. durch ein Steuerungssignal nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses, geöffnet werden.To secure the position of the handling unit during the machining process, a locking mechanism may be provided which holds the handling unit in the safety circuit closing position. By way of example, the use of a magnet is cited, with other, for example, mechanical interlocks being likewise conceivable. A magnet assignable to the processing device could be designed both as a permanent magnet and as a switchable magnet. In the case of a permanent magnet, this is to be interpreted as the holding force of the magnet greater than the restoring force between the handling unit and workpiece carrier. To open the lock then an additional force would be applied, which overcomes the holding force of the magnet in combination with the restoring force. Alternatively, the magnet could be movable into and out of a locking position, so that its magnetic field and the retaining force acting thereon on the handling unit serve as a position-dependent lock. In this case, as well as when using a switchable magnet in addition to the restoring force no further force must be initiated. The safety circuit can be opened automatically by controlling the magnet, for example by a control signal after completion of the machining process.

Die Bewegung des Werkstückträgers erfolgt geführt, insbesondere über eine Lineareinheit, die bevorzugt in ihren Führungseigenschaften genau und spielfrei ausgebildet ist, um die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit zu erfüllen. Bevorzugt deckt der Hub der Führung eine Bewegungslänge ab, die eine Positionierung des Werkstückträgers entgegen der Zuführungsrichtung in einem Bereich ausreichender Zugänglichkeit erlaubt.The movement of the workpiece carrier is guided, in particular via a linear unit, which is preferably formed in their leadership properties accurately and without play to meet the requirements of the positioning accuracy. Preferably, the stroke of the guide covers a movement length that allows positioning of the workpiece carrier against the direction of feed in a region of sufficient accessibility.

Die Handhabungseinheit wird vorteilhaft ebenfalls geführt bewegt, insbesondere durch eine weitere Lineareinheit, an die aber geringere Anforderungen gestellt werden können. So kann der Hub vergleichsweise klein gewählt werden, da über diesen lediglich die Distanz zwischen der Endposition des Werkstückträgers und dem Aktivierungspunkt des Sicherheitskreises durch die Handhabungseinheit überwunden werden muss. Zudem kann auf hohe Genauigkeiten im Vergleich zur Werkstückpositionierung über den Werkstückträger weitestgehend verzichtet werden. Die Führung der Handhabungseinheit kann bevorzugt dem Werkstückträger zugeordnet sein.The handling unit is advantageously also guided guided, in particular by a further linear unit to which, however, lower requirements can be made. Thus, the stroke can be chosen to be relatively small, since over this only the distance between the end position of the workpiece carrier and the activation point of the safety circuit must be overcome by the handling unit. In addition, can be largely dispensed with high accuracies compared to the workpiece positioning on the workpiece carrier. The guide of the handling unit may preferably be assigned to the workpiece carrier.

Entgegen der beschriebenen separierten Führungen für Werkstückträger und Handhabungseinrichtung ist prinzipiell aber auch die Verwendung einer gemeinsamen Führung denkbar.Contrary to the described separate guides for workpiece carrier and handling device but in principle also the use of a common guide is conceivable.

Die Bewegung der Handhabungseinrichtung erfolgt manuell oder automatisiert über einen Antrieb. Im Falle einer manuellen Betätigung ist ein Teil der Handhabungseinheit bevorzugt als Griff ausgebildet, um die Bedienung zu erleichtern. Wenn der Griff bei der Bewegung relativ zum Werkstückträger zumindest teilweise durch diesen überdeckt wird, so kann durch entsprechende Kennzeichnung des Überdeckungsbereichs der Grad der Auslenkung des Griffs gegenüber dem Werkstückträger aus der Ruhelage nachvollzogen werden. Die Kennzeichnung kann beispielsweise durch Farbgebungen und/oder Skalierungen erfolgen. So ist es möglich, optisch das Erreichen der Position, in der der Sicherheitskreis geschlossen ist, direkt wahrnehmen zu können.The movement of the handling device is done manually or automatically via a drive. In the case of a manual operation, a part of the handling unit is preferably designed as a handle to facilitate the operation. If the handle is at least partially covered by the handle during the movement relative to the workpiece carrier, the degree of deflection of the handle relative to the workpiece carrier from the rest position can be reconstructed by corresponding identification of the overlapping area. The marking can be done, for example, by coloring and / or scaling. It is thus possible to visually perceive the achievement of the position in which the safety circuit is closed, directly.

Grundsätzlich ist die beschriebene Werkstückzuführungsvorrichtung nicht auf eine Endposition beschränkt, wenn beispielsweise mehrere Werkstücke in Folge bearbeitet werden sollen und hierfür über einen Werkstückträger nacheinander dem Arbeitsraum zugeführt werden. In einem solchen Fall ist bei einem starr positionierten Sicherheitskreis zu gewährleisten, dass der Hub der Handhabungseinheit über die Verbindung zwischen Werkstückträger und Handhabungseinheit ausreicht, um den Sicherheitskreis zu schließen. Alternativ ist auch das Vorsehen mehrerer Sicherheitskreise denkbar.In principle, the described workpiece feed device is not limited to an end position, if, for example, several workpieces are to be processed in succession and for this purpose are successively fed to the work space via a workpiece carrier. In such a case, to ensure a rigidly positioned safety circuit that the stroke of the handling unit on the connection between the workpiece carrier and handling unit is sufficient to close the safety circuit. Alternatively, the provision of multiple safety circuits is conceivable.

Die Erfindung betrifft auch ein Lasermarkiersystem unter Verwendung der beschriebenen Werkstückzuführungsvorrichtung.The invention also relates to a laser marking system using the described workpiece feeding device.

Die Auslenkung der Handhabungseinheit gegenüber dem Werkstückträger zum Schließen des Sicherheitskreises ermöglicht eine sichere Positionierung des Werkstückträgers bzw. des darauf befindlichen Werkstücks, bevor der Sicherheitskreis geschlossen wird, der einen Bearbeitungsprozess freischaltet. Eine Restbewegung des Werkstückträgers während der Bearbeitung bzw. zu Bearbeitungsbeginn wird somit ausgeschlossen.The deflection of the handling unit relative to the workpiece carrier for closing the safety circuit allows a secure positioning of the workpiece carrier or the workpiece thereon before the safety circuit is closed, which unlocks a machining process. A residual movement of the workpiece carrier during processing or at the beginning of processing is thus excluded.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zudem über die Verwendung eines Verriegelungsmechanismus, der die Handhabungseinheit in einer Position hält, in der der Sicherheitskreis geschlossen ist, gewährleistet werden, dass auch während der Bearbeitung keine Bewegungen des Werkstückträgers auftreten. Wenn der Werkstückträger in seiner Endposition die Öffnung der Bearbeitungseinrichtung abdichtet bzw. schließt, kann außerdem das Austreten gefährdender Stoffe aus dem Arbeitsraum vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention can also be ensured by using a locking mechanism that holds the handling unit in a position in which the safety circuit is closed, that no movements of the workpiece carrier occur during processing. In addition, if the workpiece carrier seals or closes the opening of the processing device in its end position, leakage of hazardous substances from the working space can be avoided.

Im Sinne verkürzter Bearbeitungszeiten kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Bearbeitungsprozess nicht nur bei Schließen des Sicherheitskreises freigeschaltet, sondern auch gestartet wird. Nach Beendigung des Bearbeitungsprozess kann ebenso ein Lösen des Verriegelungsmechanismus automatisiert erfolgen.In terms of shortened processing times may preferably be provided that the machining process is not only enabled when closing the safety circuit, but also started. After completion of the machining process, a release of the locking mechanism can also be automated.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter angeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and the features mentioned further can be used individually or in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention.

Es zeigen:Show it:

1a, 1b, 1c Eine Bearbeitungseinrichtung mit einer als Schublade ausgeführten Werkstückzuführungsvorrichtung, umfassend einen Werkstückträger und eine Handhabungseinheit in verschiedenen Zuständen: Werkstückzuführung geöffnet, Sicherheitskreis offen (1a); Werkstückträger in Endposition, Sicherheitskreis offen (1b); Werkstückträger in Endposition, Sicherheitskreis geschlossen (1c) 1a . 1b . 1c A processing device with a workpiece feed device designed as a drawer, comprising a workpiece carrier and a handling unit in various states: workpiece feed opened, safety circuit open (FIG. 1a ); Workpiece carrier in end position, safety circuit open ( 1b ); Workpiece carrier in end position, safety circuit closed ( 1c )

1a zeigt eine Bearbeitungseinrichtung 1, hier ein Lasermarkiersystem, mit einer einen Arbeitsraum umgebenden Umhausung 2. Innerhalb des Arbeitungsraums ist eine Laserbearbeitungseinheit 3 vorgesehen, die über einen Sicherheitskreis 5 freigeschaltet wird. Über die Öffnung 7 in der Umhausung 2 können zu bearbeitende Werkstücke (nicht gezeigt) in den Arbeitsraum eingeführt werden. Dies geschieht hier mittels einer Werkstückzuführungsvorrichtung 8, die einen Werkstückträger 9 und eine Handhabungseinheit 14 umfasst. Die Werkstückzuführungsvorrichtung 8 ist als Schublade ausgebildet, wobei der Werkzeugträger 9 eine Werkstückauflagefläche 10 und eine Schubladenfront 11 aufweist. Die Schubladenfront 11 schließt in ihrer Endposition (1b, 1c) die Öffnung 7, so dass während der Bearbeitung keine Laserstrahlung aus dem Arbeitsraum nach außen dringen kann. Die Handhabungseinheit 14 umfasst eine Linearführung 12 sowie einen Anschlag 13, auf die im Zusammenhang mit den folgenden Figuren nochmals eingegangen wird. zur manuellen Handhabung der Werkstückzuführungsvorrichtung 8 weist die Handhabungseinheit 14 einen Griff 15 auf, über den sie zusammen mit dem Werkstückträger 9 entlang einer Linearführung 4 in den Arbeitsraum hinein und hinaus bewegt werden kann. Hierzu ist der Werkzeugträger 9 mit der Handhabungseinheit 14 über eine Verbindung 17 gekoppelt. Die Handhabungseinheit 14 ist entlang der Verbindung 17 beweglich gelagert, wobei über ein Federspannelement 18 ohne weitere äußere Krafteinleitung eine Ruhelage definiert ist. Zudem weist die Handhabungseinheit 14 ein Schließelement 16 für den Sicherheitskreis 5 auf. Der Sicherheitskreis 5 wird beispielsweise durch einen berührungslosen Magnetschalter geschlossen, wobei das Schaltelement dem Sicherheitskreis 5 zuzuordnen ist, während die Betätigung des Schalters durch das Schließelement 16 erfolgt, wenn ein vorgegebener Abstand zwischen Sicherheitskreis 5 und Schließelement 16 unterschritten (Schließen des Sicherheitskreises 5) oder überschritten (öffnen des Sicherheitskreises 5) wird. Bei geöffneter Schublade, wie in 1a gezeigt, ist der Sicherheitskreis 5 offen, so dass der Bearbeitungsprozess nicht gestartet werden kann. 1a shows a processing device 1 , here a laser marking system, with a surrounding a working space Umhausung 2 , Within the working space is a laser processing unit 3 provided by a safety circuit 5 is unlocked. About the opening 7 in the enclosure 2 can be introduced into the work space to be machined workpieces (not shown). This happens here by means of a workpiece feed device 8th holding a workpiece carrier 9 and a handling unit 14 includes. The workpiece feeding device 8th is designed as a drawer, the tool carrier 9 a workpiece support surface 10 and a drawer front 11 having. The drawer front 11 closes in its final position ( 1b . 1c ) the opening 7 so that no laser radiation can escape from the working space to the outside during processing. The handling unit 14 includes a linear guide 12 as well as a stop 13 , which will be discussed again in connection with the following figures. for manual handling of the workpiece feed device 8th has the handling unit 14 a handle 15 on top of it along with the workpiece carrier 9 along a linear guide 4 into and out of the workroom. For this purpose, the tool carrier 9 with the handling unit 14 over a connection 17 coupled. The handling unit 14 is along the connection 17 movably mounted, being over a Federspannelement 18 Without a further external application of force a rest position is defined. In addition, the handling unit 14 a closing element 16 for the safety circuit 5 on. The safety circuit 5 is closed for example by a non-contact magnetic switch, wherein the switching element the safety circuit 5 is assigned while the operation of the switch by the closing element 16 occurs when a given distance between safety circuit 5 and closing element 16 undershot (closing the safety circuit 5 ) or exceeded (open the safety circuit 5 ) becomes. With the drawer open, as in 1a shown is the safety circuit 5 open, so that the editing process can not be started.

Zum Schließen des Arbeitsraums durch die Werkstückzuführungsvorrichtung 8 wird diese mit Hilfe des Griffs 15 entlang der Linearführung 4 in Zuführungsrichtung (durch Pfeil gekennzeichnet) in den Arbeitsraum bewegt, bis der Anschlag 13 seinen Gegenanschlag und somit der Werkstückträger 9 seine Endposition erreicht hat. In diesem in 1b dargestellten Zustand ist die Öffnung 7 der Bearbeitungseinrichtung 1 geschlossen und der Bewegungsvorgang des Werkstückträgers 9 beendet. Der Sicherheitskreis 5 bleibt weiterhin geöffnet, so dass der Bearbeitungsprozess nach wie vor nicht gestartet werden kann.For closing the working space by the workpiece feeding device 8th This is done with the help of the handle 15 along the linear guide 4 in the feed direction (indicated by arrow) moved into the working space until the stop 13 its counter stop and thus the workpiece carrier 9 has reached its final position. In this in 1b illustrated state is the opening 7 the processing device 1 closed and the movement process of the workpiece carrier 9 completed. The safety circuit 5 remains open so that the editing process still can not be started.

Über eine weitere Krafteinleitung in den Griff 15 in Zuführungsrichtung wird die Handhabungseinheit 14 entlang der Linearführung 12 gegenüber dem Werkstückträger 9 aus der Ruhelage ausgelenkt, wodurch das Federspannelement 18 zusammengedrückt und eine Vorspannung aufbaut wird. Bei ausreichender Auslenkung der Handhabungseinheit 14 schließt das Schließelement 16 den Sicherheitskreis 5 gemäß 1c. Der Bearbeitungsprozess ist nun freigeschaltet und kann entweder automatisch, also mit Schließen des Sicherheitskreises, oder durch den Bediener manuell gestartet werden. Mit einem Magneten als Verriegelungselement 6 wird das Schließelement 16 während der Bearbeitung in der Schließposition gehalten. Der Magnet 6 ist dabei so auszulegen, dass seine Haltekraft größer ist als die durch die Vorspannung induzierte Rückstellkraft des Federspannelements 18.About a further introduction of force under control 15 in the feed direction, the handling unit 14 along the linear guide 12 opposite the workpiece carrier 9 deflected from the rest position, causing the spring tensioning element 18 compressed and a bias is built up. With sufficient deflection of the handling unit 14 closes the closing element 16 the safety circuit 5 according to 1c , The machining process is now enabled and can be started either automatically, ie when the safety circuit is closed, or by the operator manually. With a magnet as a locking element 6 becomes the closing element 16 held in the closed position during machining. The magnet 6 is to be interpreted so that its holding force is greater than the restoring force of the spring tensioning element induced by the bias 18 ,

Zur Werkstückentnahme nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses wird zunächst das Verriegelungselement 6 gelöst, indem entweder das Magnetfeld aufgehoben oder die Haltekraft des Magneten überwunden wird. Dazu wird eine in Richtung der Rückstellkraft des Federspannelements 18 gleichgerichtete Kraft über den Griff 15 aufgebracht, die zusammen mit der Rückstellkraft die Haltekraft übersteigt. Die Rückstellkraft des Federspannelements 18 schiebt die Handhabungseinheit 14 entlang der Linearführung 12 wieder in ihre Ruhelage, so dass der Sicherheitskreis 5 geöffnet wird. Über den Griff 15 kann nun die Werkstückzuführungsvorrichtung 8 aus der Öffnung 7 herausgezogen werden.For workpiece removal after completion of the machining process, the locking element is first 6 solved by either the magnetic field canceled or the holding force of the magnet is overcome. For this purpose, one in the direction of the restoring force of the spring tensioning element 18 rectified force over the handle 15 applied, which exceeds the holding force together with the restoring force. The restoring force of the spring tensioning element 18 pushes the handling unit 14 along the linear guide 12 back to their rest position, so the safety circuit 5 is opened. About the handle 15 can now the workpiece feed device 8th out of the opening 7 be pulled out.

Claims

Workpiece feeding device ( 8th ) for positioning a workpiece in a working space of a processing device ( 1 ), comprising: - a workpiece carrier ( 9 ) for receiving at least one workpiece, - a handling unit ( 14 ), through which the workpiece carrier ( 9 ) is moved into a processing position at least in one feed direction, - at least one connection ( 17 ) between the workpiece carrier ( 9 ) and the handling device ( 14 ) such as - at least one safety circuit ( 5 ), which allows a machining of the workpiece in a closed state, characterized in that the handling unit ( 14 ) relative to the workpiece carrier ( 9 ) along the connection ( 17 ) is movable such that the safety circuit ( 5 ) via a on the handling unit ( 14 ) arranged closing element ( 16 ) is closed.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to claim 1, characterized in that the compound ( 17 ) is elastically formed and in particular a spring tensioning element ( 18 ) having.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the handling unit ( 14 ) is designed so that it is characterized by a particular on the processing device ( 1 ) arranged locking element ( 6 ) can be held in a position in which the safety circuit ( 5 ) closed is.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the handling device ( 14 ) a handle ( 15 ) having.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the handle ( 15 ) so on the handling unit ( 14 ) is arranged so that it during the movement of the handling unit ( 14 ) relative to the workpiece carrier ( 9 ) at least partially through the workpiece carrier ( 9 ) is covered.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece feed device ( 8th ) is designed as a drawer, which in a processing device ( 1 ) can be inserted.

Workpiece feeding device ( 8th ) according to claim one of the preceding claims, characterized in that the workpiece feed device ( 8th ) a drawer front ( 11 ) having an opening ( 7 ) in the processing device ( 1 ) closes when the workpiece carrier ( 9 ) is in its final position.

Laser marking system with a workpiece feed device ( 8th ) according to one of claims 1 to 7 in a working space of a processing device ( 1 ).

Laser marking system according to claim 8, characterized in that the locking mechanism ( 6 ) is designed as a magnet, in particular permanent magnet.