DE3040277A1

DE3040277A1 - Verfahren und anlage zur fertigung von einzelnen blechteilen aus einem blechabschnitt

Info

Publication number: DE3040277A1
Application number: DE19803040277
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Volksw. 5000 Köln Krumm; Josef Dipl.-Ing. 5000 Köln Meyer; Heinz-Josef Dr.-Ing. 5200 Siegburg Stommel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-10-25
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1982-06-16
Also published as: FR2492709B1; SE8106256L; BE890856A; FR2492709A1; SE452419B; DE3040277C2; LU83704A1; GB2086296B; ATA442581A; GB2086296A; AT374382B

Description

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Anlage zum Patentgesuch der
Klöckner-Humboldt-Deutζ
Aktiengesellschaft

vom 22. Oktober 1980

Verfahren und Anlage zur Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem Blechabschnitt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem Blechabschnitt mit wenigstens den Arbeitsgängen Brennschneiden, Signieren, Bohren und Verteilen der ausgeschnittenen Blechteile.

Im Industrieanlagenbau werden zur Bearbeitung und Verarbeitung von Stoffen dienende Anlagen und Einzelmaschinen geschaffen, die den Bedingungen des Bedarfsfalles entsprechend in stets wechselnden Kombinationen gestaltet werden. Dies führt zu einer großen Anzahl unterschiedlicher Produkte, deren Teile überwiegend in Einzelfertigung hergestellt werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit einer solchen Fertigung ist gegenüber einer Serienfertigung wegen der kleinen Losgröße meist wesentlich geringer. Um diesen Mangel zu verringern, werden in der mechanischen Fertigung vielfach ähnliche

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Teile zu einer sogenannten Tei Lef'am,i Lie zusammengefaßt und als Los bearbeitet. Eine ähnliche Vorgehensweise wird bei den Teilen, die aus Blech herzustellen sind, angewendet. Aus den vorliegenden Auftragen werden diejenigen Werkstücke gesammelt, die die gleiche Blechqualität und Blechstärke aufweisen, und den vorhandenen Blechtafeln zugeordnet.

^/ Die Herstellung der einzelnen Blechteile aus einer' Blechtafel geschieht bisher durch autogenes Brennschneiden als ersten Arbeitsschritt. Zur weiteren Bearbeitung muß dann aber dieses "Blechtafel"-Los wieder in viele kleine Lose entsprechend der unterschiedlichen nachfolgenden Bearbeitung der einzelnen Blechteile wie Körnern, Bohren, Kanten, Walzen usw. zerlegt werden. Die aus einer Blechtafel ausgeschnittenen Blechteile müssen v.om übrigbleibenden Schrottblech herausgelöst und einzeln eingespannt werden, damit sie gekörnert, von Handsigniert und gebohrt werden können. Das Herauslösen und Einspannen der ausgeschnittenen Blechteile ist umständlich und zeitaufwendig. Würde man die durch Brennschneiden ausgeschnittenen Blechteile für die nachfolgenden Arbeitsgänge im Schrottblech belassen, so wurden die Blechteile im Schrottblech locker sitzen und könnten nach unten herausfallen. In diesem Zustand wäre ein weiteres Bearbeiten der Bleche wie z.B. Bohren nicht möglich.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit dem bzw. mit der wirtschaftlicher als bisher aus einer Blechtafel einzelne Blechteile gefertigt werden können, die noch dazu durch eine hohe Fertigungsgenauigkeit ausgezeichnet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Blechabschnitt zur Kennzeichnung der Blechteile zuerst signiert wird, dann in den signierten Feldern gegebenenfalls gebohrt wird und dann aus dem Blech durch Brennschneiden einzelne fertige Blechteile herausgeschnitten werden, die anschließend zu einer Verteilerstation transportiert und von-dort in verschiedene Richtungen verteilt werden.

Der Blechabschnitt, aus dem die einzelnen Blechteile gefertigt werden, kann eine Blechtafel sein oder ein Abschnitt von einer Blechwickelrolle (Coil). Erfindungsgemäß bleibt das Los "Blechabschnitt", zum Beispiel Blechtafel, für mehrere Arbeitsgänge so lange wie möglich erhalten und zerfällt erst am Ende des Fertigungsablaufs in mehrere kleine Einzellose, die gegebenenfalls weiteren Bearbeitungen wie Kanten, Pressen, Biegen usw. zugeführt werden. Damit ist die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen

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Fertigungsverfahrens im Vergleich zur bisherigen ■Fertigungsmethode wesentlich erhöht. Gleichzeitig ist die Fertigungsgenauigkeit der gefertigten Blechteile erhöht, weil die Arbeitsgänge Signieren und vor allem Bohren am kalten zusammenhängenden Blechabschnitt vorgenommen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die verschiedenen Arbeitsgänge durch ihre besondere Reihenfolge zu einer Fertigungsstraße zusammenfaßbar sind, " ' die von einer zentralen programmierten Steuereinheit gesteuert, automatisiert werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der zu bearbeitende Blechabschnitt auf einem Rahmen abgelegt und. zusammen mit diesem von, einer Ablagestation nacheinander zu einer Signier- und Bohrstation, zu einer Brennschneidstation und schließlich zu einer • Verteilerstation transportiert. Mit einem solchen

■ "\ . Verfahren bzw.. mit einer solchen Fertigungsstraße können gleichzeitig die unterschiedlichsten Blechteile gefertigt werden. Zum Transport der Rahmen werden diese an einer verfahrbaren Hängekranbahn aufgehängt, wie sie in jeder Fertigungs- bzw. Montagehalle vorhanden ist.

Die Anlage zur· Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem Blechabschnitt ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine gesteuerte Fertigungsstraße mit wenigstens

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einer Signier- und Bohrstation mit einem über dem Blechabschnitt in Straßenlängsrichtung verfahrbaren kombinierten Signier- und Bohrportal und daran anschließend mit wenigstens einer Brennschneidstation mit einem verfahrbaren Brehnschneidportal. .

Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert·.

Die Zeichnung zeigt schematisch in Draufsicht eine erfindungsgemäße Anlage bzw. Fertigungsstraße zur Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem . Blechabschnitt.

Die Blechabschnitte gelangen als Blechtafeln 10 mit einem Format von beispielsweise 2000 χ 6000 mm und mit einer. Dicke von etwa 1 bis 150 mm oder als entsprechende Abschnitte einer Blechwickelrolle vom Blechlager zur Fertigungsstraße und gelangen dort auf Rollenbahnen zunächst in eine Konservierungsanlage 11. Die Fertigungsstraße weist nacheinander angeordnet eine Blechablagestation 12, eine Signier- und Bohrstation 13, eine Brennschneidstation IA, eine weitere Ablagestation und eine Verteilerstation 16 zur Verteilung der Blechteile auf. Ferner weist die Fertigungsstraße eine

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Transporteinrichtung, im Ausführungsbeispiel eine Hängekranbahn 17 auf, die auf Schienen 18 und 19· verfahrbar ist und die den zu bearbeitenden blechabschnitt von einer Station zur anderen Station transportiert. Der Transport geschieht in der Weise, daß der zu bearbeitende Blechabschnitt jeweils auf einem gitterartigen Rahmen 20 abgelegt wird, der an der Hängekranbahn 17 aufgehängt wird. Die Transporteinrichtung kann auch ein Fließband oder eine Rollenbahn sein.

In der Signier- und Bohrstation 13 ist über den abgelegten Blechabschnitt 10.hinweg in Straßenlängsrichtung ein kombiniertes Signier- und Bohrportal 21 bewegbar, durch welches der zu bearbeitende Blechabschnitt zur Kontrolle von einem Meßgerät 22 zunächst auf seine Blechstärke gemessen wird. Das Messen der Bleche mittels des Meßgerätes 22 zur Vermeidung falscher Blechstärken wird ■ vorteilhafterwei.se von einer zentralen, programmierten Steuereinheit. 23 gesteuert. Am kombinierten Signier- und Bohrportal .21 ist ein Signierstift angeordnet, der von der Steuereinheit 23 gesteuert auf die Blechoberfläche federnd andrückbar und.in wenigstens zwei Koordinatenrichtungen bewegbar ist. Der Signierstift ist vorteilhaft mit Kugelschreiberpaste gefüllt und kann wenigstens zwei Schriftgrößen zeichnen. Durch das Signieren z.B. der Auftragsnummern können die später ausgeschnittenen

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einzelnen BlechteiU; den verschiedenen Auftragen zugeordnet werden, da sich aufgrund des verschachtelten Steuerungsprogramms die unterschiedlichsten Kombinationen mit einer ganz bestimmten Blechstärke ergeben können. Andere Zeichen, z.B. Buchstaben, sollen die Weiterleitung zu den nachfolgenden Bearbeitungsplätzen erleichtern bzw. steuern. Die Funktionstüchtigkeit des Signierstifts ist voll gewährleistet, weil das zu bearbeitende Blech in der Signier- und Bohrstation 13 noch kalt ist. Am verfahrbaren kombinierten Signier- und Bohrportal 21 ist auch eine Bohreinheit angeordnet, durch welche die signierten Felder anschließend nach Steuerungsprogramm gebohrt werden, auch die Anstichlöcher für das nachfolgende Brennschneiden zur Schonung und Justierung des Brenners sowie die Körnerpunkte für spätere Blechknickkanten durch Anbohren der Blechoberfläche. Die vorgesehenen Bohrungen brauchen nicht mehr vorher lärmverursachend gekörnert zu werden, weil das Körnern durch Anbohren ersetzt wird. Nach dem Bohren wird die Blechoberfläche von Bohrspänen und Bohröl gefeinigt, zum Beispiel mittels einer gesteuert bewegten Säuberungsbürste oder mittels Magnetband. Das Blech könnte auch in senkrechter Stellung gebohrt werden, damit die Bohrspäne nach unten fallen. Nachdem alle vier Arbeitsgänge durchgeführt sind, fährt das Signier- und Bohrportal 21 in seine Ruhestellung zurück.

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Die sich an die Signier- und Bohrstation 13 anschließende Brennschneidstatiori IA weist ein verfahrbares Brennschneidportal 24 auf. Mit Hilfe des Brennschneidportals 24 werden die bereits signierten und gebohrten Blechteile aus der Blechtafel ausgeschnitten. Der Schneidrand muli von den Bohrungen den richtigen Abstand haben. Dies wird dadurch erleichtert, als der gitterartige Rahmen 20, auf den die zu bearbeitende Blechtafel abgelegt ist, wenigstens eine feste Bezugskante bzw. Bezugsecke aufweist und die abgelegte Blechtafel durch· federnd angedrückte Anschläge selbstzentrierend festhält. Es kann aber auch noch eine·Lochsucheinrichtung zum Suchen der gebohrten Löcher angeordnet sein, in Abhängigkeit von deren Position die Bewegung des Brennschneidportals 24 gesteuert wird. Die Lochsucheinrichtung wird überflüssig, wenn nach einem besonderen Merkmal der Erfindung das Signier- und '"') Bohrportal 21 auf das Blech Konturlinien zeichnet, an denen der Brenrischneidstrahl automatisch geführt wird. Auch das Brennschneidportal 24 fährt am Ende des Arbeitsgangs in seine Ruhestellung zurück.

In der Verteilerstation 16 werden die einzelnen ausgeschnittenen Blechteile sowie das zu nichts mehr zu gebrauchende Schrottblech sowie das Restblech .(noch verwertbarer restlicher Blechabschnit.t) , beispielsweise

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über Roliengänge den Aufnahmeiagern oder den .weiterverarbeitenden Maschinen wie Kantenpressen, Scheren usw. zugeteiLt, die sternförmig um das Ende der Fertigungsstraße angeordnet sein können. Die Verteilerstation 16 kann mit einem mit einem Hebemagnet versehenen Schwenkarm 25 ausgerüstet sein. In der Verteilerstation 16 kann ferner die Codierung der signierten Blechteile automatisch gelesen und die

^KJ Verteilung.der fertigen signierten Blechteile ebenfalls automatisch gesteuert werden. Die zentrale programmierte Steuereinheit ^Z kann also sämtliche Funktionen aller Arbeitsstationen sowie alle Transportvorgänge der Transporteinrichtung 17 steuern.

Der Transportrahmen 20 wird wie folgt eingesetzt:

Nachdem der Rahmen 20 in der Verteilerstation 16

(Λ vollständig abgeräumt ist, schwenkt der Schwenkarm 25 aus der Fahrlinie der Fertigungsstraße aus und betätigt einen Auslösekontakt für die Transporteinrichtung 17, die den leeren Rahmen 20. auf die Ablagestation 15 ablegt. Die Transporteinrichtung 17 fährt zur Brennsc.hneidstation in Wartestellung zurück, bis nach Rückfahren des Brennportals 24 ein Kontakt ausgelöst wird, durch den die Transporteinrichtung 17 den Rahmen 20 mit Blech ergreift, zur Verteilerstation 16 transportiert und dort

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ablegt. Dann fährt die Transporteinrichtung 17 zur Station 15, ergreift den dort liegenden leeren Rahmen 20 und legt diesen in der Brennschneidstation IA ab. Anschließend fährt die Transporteinrichtung 17 zur Signier- und Bohrstation 13 in Wartestellung zurück, bis nach Rückfahren des Signier- und Bohrportals 21 ein Kontakt ausgelöst wird, durch den die Transporteinrichtung 17 das Blech 10 ergreift und dieses in der Brennschneidstation in den dort liegenden leeren Rahmen 20 einlegt. Mit Vorteil ist die Zeit für das Signieren und Bohren in der Signier- und Bohrstation 13 etwa gleich lang wie die Zeit für das Brennschneiden in der Brennschneidstation 14.

Dank der Erfindung können die im Betrieb mit der Blechteile-Fertigung befaiiten Mitarbeiter eine anspruchsvollere Tätigkeit erhalten, die sich vor allem auf Uberwachungsaufgaben der Fertigungsstraße erstreckt.

Claims

22. Oktober 1980 KHD

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Patentansprüche

Verfahren zur Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem Blechabschnitt mit wenigstens den Arbeitsgängen Brennschneiden, Signieren, Bohren und Verteilen der ausgeschnittenen Blechteile, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechabschn id zur Kennzeichnung der Blechteile zuerst ('Λ . signiert und, dann gegebenenfalls gebohrt wird und daß . dann aus dem Blech durch Brennschneiden einzelne fertige Blechteile herausgeschnitten werden; die anschließend zu einer Verteilerstation transportiert und von dort in verschiedene Richtungen verteilt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennschneiden in Abhängigkeit von der Position der Bohrungen des Blechs erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß beim Signieren auf das Blech Ziffern, Buchstaben, sonstige Markierungszeichen und/oder Konturlinien gezeichnet werden, an welchen letzteren der Brennschneidstrahl automatisch gefünrt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu bearbeitende Blechabschnitt auf einem Rahmen abgelegt und zusammen mit diesem nacheinander zu den einzelnen Bearbeitungsstationen transportiert wird.·

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport der Rahmen diese an einer verfahrbaren Hängekranbahn aufgehängt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Signier- und Bohrstation über den abgelegten Blechabschnitt ein kombiniertes Signier- und Bohrportal zentral gesteuert bewegt wird, durch welches der Blechabschnitt zunächst auf seine Blechstärke gemessen, dann .zur Kennzeichnung der Blechteile und/oder Aufzeichnung von deren Konturlinien gesteuert signiert, dann die signierten Felder gesteuert gebohrt werden, auch die Anstichlöcher für das nachfolgende Brennschneiden sowie die Körnerpunkte für spätere Blechknickkanten, und schließlich die Blechoberfläche von Bohrspänen und Bohröl gesteuert gereinigt wird.

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7. Anlage zur Fertigung von einzelnen Blechteilen aus einem Blechabschnitt mit wenigstens den Arbeitsgängen Brennschneiden, Signieren, Bohren und Verteilen der ausgeschnittenen Blechteile, gekennzeichnet durch eine gesteuerte Fertigungsstraße mit einer Signier- und Bohrstation (13) mit einem über dem Blechabschnitt (10) in Straßenlängsrichtung verfahrbaren kombinierten Signier- und Bohrportal (21) und daran anschließend mit einer Brennschneidstation (14) mit einem verfahrbaren Brennschneidportal (24).

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8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungsstraße nacheinander angeordnet eine Blechablagestation (12), die Signier- und Bohrstation (13), die Brennschneidstation (IA), eine weitere Ablagestation (15) und eine Verteilerstation (16) zur Verteilung der fertigen Blechteile aufweist.
9. Anlage nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch

^" gekennzeichnet, daß die Fertigungsstraße eine Transporteinrichtung, insbesondere.eine verfahrbare Hängekraribahn (1-7) aufweist, die den zu bearbeitenden Blechabschnitt (10) von einer Station zur anderen Station transportiert.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zu bearbeitende Blechabschnitt (10) auf einem gitterartigen Rahmen (20) abgelegt ist, der wenigstens eine feste Bezugskante bzw. Bezugsecke aufweist und der den Blechabschnitt selbstzentrierend festhält.
11. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am kombinierten Signier- und Bohrportal (21) ein Signierstift angeordnet ist, der von einer zentralen programmierten Steuereinheit (23) gesteuert auf die Blechoberfläche federnd andrückbar und in wenigstens zwei Koordinatenrichtungen bewegbar ist.

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12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale programmierte Steuereinheit (23) alle Funktionen sämtlicher Arbeitsstationen und alle Transportvorgänge der Transporteinrichtung (17) steuert.

13, Anlage nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verteilerstation (16) die Codierung der signierten Blechteile automatisch gelesen .und die Verteilung der fertigen signierten Blechteile automatisch gesteuert wird.