DE3943877B4

DE3943877B4 - Schneidmaschine und Verfahren zum Anordnen eines Werkstückes in dieser

Info

Publication number: DE3943877B4
Application number: DE19893943877
Authority: DE
Inventors: Kikuo Moriya; Isomi Washio
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2009-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidmaschine und ein Verfahren zum Positionieren des Endes eines Werkstückes in dieser, wobei eine zuverlässige automatische Positionierung des Werkstückendes möglich ist. Erfindungsgemäß ist eine erste Erfassungseinrichtung in einem bestimmten Abstand von der Schneidposition angeordnet, um das Ende des Werkstückes, das in die Schneidposition bewegt wird, zu erfassen. Eine Bewegungsweg-Erfassungseinrichtung erfaßt den Bewegungsweg des Endes des Werkstückes nach dem Erfassen dieses Endes durch die Erfassungseinrichtung. Eine Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung wird so gesteuert, daß bei der Annäherung des Endes des Werkstückes an die Schneidposition die Vorschubgeschwindigkeit vermindert und bei Erreichen der Schneidposition durch das Ende des Werkstückes die Vorschubbewegung gestoppt wird. Die Erfindung ist für Schneidmaschinen, insbesondere Sägemaschinen anwendbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zum Schneiden bzw. Trennen eines langen Materiales, wie z. B. eines Stangenmateriales, und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 zum Anordnen einen Werkstückes, insbesondere des Endes des Werkstückes, das geschnitten werden soll in der Schneidmaschine.
Verschiedene Arten von Schneidmaschinen werden verwendet, um ein langes Material zu durchtrennen. Z. B. kann solch eine Schneidmaschine eine Bandsägemaschine, eine Kreissägemaschine, ein Scheibenschneider od. dgl. sein.
Wenn derartige Schneidmaschinen so gebaut sind, daß die Werkstücke, die getrennt werden sollen, automatisch zugeführt werden, sind eine Hauptspannvorrichtung, die nahe der Schneidstelle angeordnet ist, und in der das Werkstück während des Schneidvorganges festgehalten wird, sowie eine Zuführungsspannvorrichtung, welche das Werkstück durch die Maschine führt, vorgesehen.
Herkömmlich wird, um ein Werkstück zu schneiden, dieses zuerst zu der Schneidmaschine durch eine geeignete Transportvorrichtung, wie z. B. einen Kran, einen Gabelstapler od. dgl. transportiert. Als nächstes wird, nachdem das transportierte Werkstück in einer Zuführungsspannvorrichtung festgeklemmt ist, die Zuführungsspannvorrichtung bewegt, so daß das Ende des Werkstückes in der Schneidlage positioniert wird. Nachdem das Werkstück in der Hauptspannvorrichtung festgespannt ist, wird der Endabschnitt des Werkstückes abgetrennt (Trimm- oder Anschnittvorgang). Anschließend wird, nachdem der Endabschnitt des Werkstückes abgetrennt wurde, der Zufördervorgang durch die Zuförder-Spannvorrichtung von der Schneidlage aus ausgeführt, so daß das Werkstück um gerade eine Längeneinheit abzutrennende Werkstücklänge) vorwärts gedrückt wird.
Im einzelnen ist es bei solch einer herkömmlichen Vorrichtung leicht, die Ausgangs- oder Standardposition bzw. Normalposition für die Zuführungs-Spannvorrichtung oder das Werkstück festzulegen, in der das Ende des Werkstückes sich in der Schneidposition befindet, da das Rohende des Werkstückes vorher abgetrennt wurde. Es ist auch möglich, mit dem Vorschub des Werkstückes um eine Längeneinheit zu beginnen, so daß Halbfabrikate als Werkstücke leicht abgeschnitten werden können.
Zusammen mit der zunehmenden Vielseitigkeit der Produktion und kleinen Stückzahlen und/oder einer abgestimmten Produktion ist es in den vergangenen Jahren jedoch notwendig geworden, z. B. nur die erforderliche Anzahl von Werkstücken als Halbfabrikate von einem langen Rohmaterial abzuschneiden und den Rest des Rohmaterial-Werkstückes in einem Warenlager zu lagern. Anschließend, wenn es wiederum erforderlich ist, das gleiche Werkstück-Rohmaterial zu trennen, um ein Halbfabrikat-Werkstück abzuschneiden, wird das Rohmaterial-Werkstück wieder zu der Schneidmaschine transportiert und nur die erforderliche Anzahl von Halbfabrikat-Produkten wird von dem Rohmaterial-Werkstück abgetrennt.
Wenn das Rohmaterial-Werkstück zum zweiten Mal geschnitten wird, wie vorerwähnt, ist es nicht erforderlich, wieder das Ende des Rohmaterial-Werkstückes einem Anschnittsvorgang (Trimmen) zu unterziehen, da dieses Ende des Rohmaterial-Werkstückes während des vorhergehenden Schnittes bereits abgetrennt wurde. Entsprechend misst die Bedienungsperson nach dem Transport des Rohmaterial-Werkstückes zu der Schneidmaschine die Lage der Endfläche des Werkstückes mit einem Maßstab und nimmt eine Bedienung zur Einstellung des Endes des Rohmaterial-Werkstückes so vor, daß es mit der gewünschten Schneidlage übereinstimmt.
Diese Einstellung oder Justierung des bereits einmal verwendeten Rohmaterial-Werkstückes, wie vorerwähnt, wird durch leichtes Verschieben und Zurückziehen der Zuführungsspannvorrichtung ausgeführt, in der das Werkstück geklemmt ist. Dieser Einzelvorgang ist nicht nur mühsam und arbeitsaufwendig, sondern wegen möglicher Fehler der Meßvorrichtung od. dgl. Ist auch eine beträchtliche Zeitdauer erforderlich, um das Ende des Werkstückes in Übereinstimmung mit der Schneidstellung bzw. mit der Schnittstelle zu bringen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Berücksichtigung der Nachteile solcher herkömmlicher Vorrichtungen eine Schneidmaschine und ein Positionierverfahren der genannten Art anzugeben, durch die es möglich wird, das Ende eines Werkstückes leicht in einer Ausgangs- oder Standardposition (Nulllage für weiteres Abschneiden) zu positionieren.
In vorrichtungstechnischer Sicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Schneidmaschine gemäß dem Patentanspruch 1. In verfahrenstechnischer Sicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 6.
Mit der erfindungsgemäßen Schneidmaschine und dem erfindungsgemäßen Positionierverfahren ist es möglich, das Ende eines Werkstückes automatisch in einer Ausgangs- oder Standardlage anzuordnen.
Zudem ist es möglich, automatisch das Ende eines Werkstückes in einer Schneidlage, d. h. in der Schnittstelle als eine Standard- oder Ausgangslage zu positionieren.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die vorgenannten und weitere Ziele/Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch weiter deutlich von der nachfolgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Horizontal-Bandsägemaschine als ein Beispiel einer Schneidmaschine,
2 eine Darstellung, die die Arbeitsweise eines ersten Ausführungsbeispieles erläutert, schematisch und in der Draufsicht,
3 und 4 Darstellungen, die die Arbeitsweise eines zweiten und eines dritten Ausführungsbeispiels jeweils erläutern,
5 eine erläuternde Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles,
6 (6a, 6b) ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise des vierten Ausführungsbeispieles,
7–10 erläuternde Darstellungen, die die Betriebszustände des vierten Ausführungsbeispieles Erfindung zeigen,
11 und 12 erläuternde Darstellungen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel, eines Anschlag- bzw. Stoppteilelementes zeigen,
13 eine erläuternde Darstellung, die den Aufbau zeigt, durch die das Stoppteil, alternierend in den Förderweg des Werkstückes vorgeschoben und aus diesem zurückgezogen wird, unter Verwendung einer Schwingbewegung,
14 eine erläuternde Darstellung, die einen Aufbau zeigt, durch den das Stoppteil alternierend in den Förderweg des Werkstückes vorgeschoben oder aus diesem zurückgezogen wird, mit einer geradlinigen Bewegung,
15 eine erläuternde Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, das ein Stopp- oder Anschlagteil an einer Vorwärtsbacke bzw. Spannvorrichtung vorsieht, die vor der Schneidposition angeordnet ist.
Nunmehr Bezug nehmend auf 1 ist eine Horizontal-Bandsägemaschine als Beispiel einer Schneidmaschine 1 gezeigt. Eine Erläuterung wird nachfolgend für dieses Ausführungsbeispiel und für den Fall gegeben, daß die Horizontal-Bandsägemaschine als eine Art von Schneidmaschine angesehen bzw. verwendet wird. Dies geschieht jedoch nur als Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung kann in Verbindung mit verschiedenen anderen Arten von Schneidmaschinen, wie z. B. einer Vertikal-Bandsägemaschine, einer Kreissägemaschine, einer Scheiben-Trennmaschine od. dgl. angewandt werden.
Eine Horizontal-Bandsägemaschine als Schneidmaschine 1 ist herkömmlich bekannt, die Darstellung, die in der Erläuterung unter Verwendung von 1 gegeben wird, kann auf sämtliche Konfigurationen angewandt werden.
Die Schneidmaschine 1 ist mit einem kastenförmigen Gestell 3 versehen, das ein langes Werkstück W lagert. Ein Schneidkopf 7, ausgerüstet mit einem Schneidwerkzeug 5, welches das Werkstück W durchtrennt bzw. schneidet, kann frei vertikal angehoben werden. Wie in üblicher Weise bekannt ist, ist der Schneidkopf 5 an der Horizontal-Bandsäge ein horizontales Sägeblatt und das Werkstück W wird vertikal durch das Schneidwerkzeug 5 im Ergebnis der Hubbewegung und -betätigung des Schneidkopfes 7 geschnitten.
Eine Hauptspannvorrichtung 9 ist auf dem Gestell 3 vorgesehen, um das Werkstück W in der Nähe der Schneidposition, in der das Schneidwerkzeug 5 schneidet, das Werkstück festzulegen. Die Hauptspannvorrichtung 9 umfaßt eine feste Spannklaue 9F und eine bewegliche Spannklaue 9M, um das Werkstück W zu klemmen. Ein Hydraulikzylinder 11 ist vorgesehen, um die bewegliche Spannklaue 9M hin- und hergehend zu bewegen.
Eine Werkstück-Lagerungsabstützung 13 ist an der Rückseite der Hauptspannvorrichtung 9 vorgesehen, um das Werkstück W zuzufördern. Eine Zuförder-Spannvorrichtung 15 ist in einer Weise vorgesehen, die es wieder gestattet, das Werkstück W frei in der Vorschubrichtung hin- und herzubewegen. Wie allgemein bekannt, umfaßt die Vorschub-Spannvorrichtung 15 eine feste Spannklaue 15F und eine bewegliche Spannklaue 15M, um das Werkstück W zu spannen, sowie einen Hydraulikzylinder 17, der für die Bewegung der beweglichen Spannklaue 15H vorgesehen ist. Die Hin- und Hubbewegung der Vorschubspannvorrichtung 15 zur Ausführung der Vorschubbetätigung wird durch einen allgemein bekannten Vorschubzylinder oder Förderzylinder oder durch eine Vorschub-Schraubenvorrichtung (in 1 nicht gezeigt) erreicht.
Die Schneidmaschine 1 mit einer Konfiguration wie oben ausgeführt, ist allgemein bekannt, so daß auf eine weitere ins Einzelne gehende Erläuterung ihres Aufbaus und ihrer Arbeitsweise hier verzichtbar ist.
Bezug nehmend nunmehr auf 2 wird das allgemeine Konzept eines ersten Ausführungsbeispieles dargelegt.
In 2 ist eine Kolbenstange 19P eines Vorschubzylinders 19 mit der Vorschubspannvorrichtung 15 verbunden, um die Zuforder-Spannvorrichtung (nachfolgend als Vorschubspannvorrichtung 15 bezeichnet) hin und her in der Vorschubrichtung F zu bewegen. Eine Weitergabeweg-Erfassungseinrichtung 21 zum Erfassen des Bewegungsweges des Endes der Vorschubspannvorrichtung 15 ist auf dem Werkstücklagerungsauflager 13 vorgesehen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist als Bewegungsweg-Erfassungseinrichtung 21 ein Aufbau verwendet worden, bei dem ein Ritzel 27, gekoppelt mit einem Detektor 25, wie z. B. einer Dreh-Codiereinrichtung, im Eingriff mit einer Zahnstange 23, die auf der Vorschubspannvorrichtung 15 vorgesehen ist. Entsprechend wird dann, wenn sich die Vorschubspannvorrichtung 15 bewegt, ein Impuls entsprechend der Bewegung von dem Detektor 25 erzeugt, so daß durch Zählen und geeignetes Verarbeiten der Impulse die Bewegungsrichtung, der Bewegungsweg bzw. der Weitergabeabstand und die Geschwindigkeit der Bewegung der Vorschubspannvorrichtung 15 erfaßt werden können.
Der Aufbau der Weitergabeweg-Erfassungsvorrichtung, nachfolgend als Bewegungsweg-Erfassungseinrichtung 21 bezeichnet, ist nicht auf die vorerwähnte Konfiguration beschränkt. Z. B. kann ein Aufbau gewählt werden, durch den das Ritzel 27 und der Detektor 25 an der Seite der Vorschubspannvorrichtung 15 und die Zahnstange 23 an der festen Seite angeordnet ist. Außerdem ist es auch möglich, eine vollständig andere Gestaltung als die vorerläuterte für diese Vorrichtung 21 zu verwenden. Z. B. kann eine magnetische Messung bzw. Maßstab oder eine lineare Messung bzw. Maßstab/ wie z. B. eine Induktionsskala, verwendet werden.
Ein als magnetisches Proportionaldrosselventil ausgelegtes Richtungs-Umschaltventil 31 (elektromagnetisches Magnetspulenventil, nachfolgend als magnetisches Proportionalventil 31 bezeichnet) ist zwischen einer Druckquelle 29 und dem Vorschubzylinder 19 zur Steuerung der Wirkung des Vorschubzylinders 19 angeordnet. Wenn eine Magnetspule 31A angeregt wird, veranlaßt das magnetische Proportionalventil 31, daß der Raum an der Kolbenseite des Vorschubzylinders 19 mit der Druckquelle 29 kommunizierend verbunden wird und der Grad der Drosselung wird proportional zu dem Stromwert gesteuert, der zu der Magnetspule 31A geführt wird. Außerdem wird, wenn eine Magnetspule 31B angeregt wird, der Raum an der Stangenseite des Vorschubzylinders 19 kommunizierend mit der Druckquelle 29 verbunden und der Grad der Drosselung wird im Verhältnis zur Größe des zugeführten Stromes gesteuert.
Eine Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 ist vorgesehen, um das magnetische Proportionalventil 31 zu steuern und die Richtung der Wirkung und die Vorschubgeschwindigkeit des Vorschubzylinders 19 zu steuern. Die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 steuert den Anregungsstrom der Magnetspulen 31A, 31B des magnetischen Proportionalventiles 31 und steuert außerdem die Vorschubrichtung und die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubspannvorrichtung 15.
Um den Endabschnitt des Werkstückes W, welches in der Vorschubspannvorrichtung 15 gespannt und durch diese zugeführt wird, zu erfassen, ist eine geeignete Enderfassungseinrichtung 95 vorgesehen, die ein Sensor, wie z. B. ein Ultraschallsensor, Lasersensor, ein fotoelektrischer Schalter od. dgl. sein kann, wobei ein solcher Sensor an einer Stelle KA in einem bestimmten Abstand L₁ vor der Schneidposition des Schneidwerkzeuges 5 angeordnet ist. Das Signal, das durch die Enderfassungseinrichtung 35 erfaßt wird, wird in eine Einrichtung 37 zur Geschwindigkeitsverminderung und Lagefestlegung eingegeben.
Die Einrichtung 37 zur Geschwindigkeitsverminderung und Positionierung bzw. Lagefestlegung kann z. B. ein voreingestellter Zähler od. dgl. sein. Wenn das Signal von der Enderfassungseinrichtung 35 in die Einrichtung 37 zur Geschwindigkeitsverminderung und Positionierung bzw. Lagefestlegung eingegeben wird, werden die Impulse, die von dem Detektor 25 der Bewegungsweg-Erfassungsvorrichtung 21 eingegeben werden, gezählt, und wenn die Anzahl der Impulse einen bestimmten, festgelegten Wert, proportional einem Abstand L₂ eines Punktes W, wie vorher festgelegt ist, erreicht, wird ein Geschwindigkeitsverminderungs-Startsignal an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 ausgegeben.
Die Geschwindigkeit der Vorschubspannvorrichtung 15 wird vermindert und ein Langsamvorschub ausgeführt. Eine Kontakterfassungseinrichtung 39 ist vorgesehen, um zu erfassen, wenn das Ende des Werkstückes W das Schneidwerkzeug 5 berührt hat. Wenn die Kontakterfassungseinrichtung 39 die Berührung erfaßt, wird ein Kontaktsignal in die Vorschubgeschwindigkeitssteuereinrichtung 33 eingegeben und die Vorschubwirkung der Vorschubspannvorrichtung 15 wird gestoppt.
Der Aufbau der Kontakterfassungseinrichtung 39 kann wie folgt sein. Z. B. können sowohl das Werkstück W als auch das Schneidwerkzeug 5 elektrisch isoliert sein und unter der Bedingung, daß eine Niederspannung zwischen den beiden Elementen angelegt wird, nur dann, wenn ein Kontakt hergestellt wird, eine Veränderung in der Spannung erfaßt.
Es ist auch möglich, einen Mikroschalter od. dgl. an einem Lagerungsabschnitt vorzusehen, der das Schneidwerkzeug 5 an dem Schneidkopf 5 lagert, so daß dann, wenn das Werkstück W das Schneidwerkzeug 5 berührt, der Mikroschalter die leichte Erschütterung, die auftritt, erfaßt.
Bei einem Aufbau der vorgenannten Art wird eine Transportvorrichtung, wie z. B. ein Kran oder ein Gabelstapler, verwendet, um das Werkstück W zu der Vorschubspannvorrichtung 15 zuzuführen, die sich in der zurückgezogenen Stellung befindet. Wenn die Vorschubspannvorrichtung 15 das Werkstück W gespannt hat, wird ein Steuersignal E in die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33, z. B. von einer numerischen Steuervorrichtung (in den Zeichnungen nicht gezeigt) eingegeben, und wenn die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventiles 31 angeregt wird, wird der Vorschub durch die Vorschubspannvorrichtung 15 begonnen. Die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubspannvorrichtung 15 wird proportional zu dem Anregungsstrom in der Magnetspule 31A gesteuert.
Wenn die Zuförderung bzw. der Vorschub durch die Vorschubspannvorrichtung 15 beginnt und das Ende des Werkstückes W die Position der Enderfassungseinrichtung 35 erreicht, erfaßt die Enderfassungseinrichtung 35 die Anwesenheit des Endes des Werkstückes W und das Erfassungssignal wird an die Einrichtung zur Vorschubverminderung und Lagepositionierung 37 gegeben.
Wenn das Erfassungssignal von der Erfassungseinrichtung 35 in die Einrichtung 37 für die Geschwindigkeitsverminderung und Positionsfestlegung eingegeben wird, wird die Zählung der Eingabeimpulssignale von dem Detektor 25 der Bewegungsweg-Erfassungsvorrichtung 21 begonnen. Anschließend, wenn der Wert dieser Zählung einen vorher festgelegten Wert (L₂) erreicht, wird das Geschwindigkeitsverminderungssignal von der Einrichtung 37 für die Vorschubgeschwindigkeitsreduzierung und Positionsfestlegung des Werkstückes an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuerungseinrichtung 33 gelegt. Im Fall, in dem der festgelegte Wert Null ist, tritt die Verminderung der Vorschubgeschwindigkeit gleichzeitig mit der Erfassung des Endes des Werkstückes W durch die Enderfassungseinrichtung 35 ein.
Wenn das Geschwindigkeitsverminderungssignal von der Einrichtung 37 für die Vorschubgeschwindigkeitsverringerung und Positionierung an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 gelegt ist, wird der Strom, der die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventiles 31 anregt, vermindert und die Vorschubgeschwindigkeit wird auf den spezifizierten Wert festgelegt.
Unter den Bedingungen der verminderten Vorschubgeschwindigkeit erreicht das Ende des Werkstückes W die Schneidposition K. Wenn das Ende des Werkstückes W das Schneidwerkzeug 5 berührt, wird die Kontakterfassungseinrichtung 39 aktiviert, ein Stoppsignal wird in die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 eingegeben und die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventiles 31 wird entmagnetisiert, so daß die Vorschubwirkung unmittelbar beendet wird.
Entsprechend befindet sich das Ende des Werkstückes W in der Schneidposition, d. h. in der potentiellen Schneidebene des Schneidwerkzeuges 5.
Nachdem das Ende des Werkstückes W in der Schneidposition angeordnet ist, wie oben ausgeführt, wird z. B. der herkömmliche Schneidvorgang ausgeführt, wobei die Schneidposition als Standard- oder Ausgangsposition (Nulllage) für die herkömmliche Vorschubbetätigung für eine Längeneinheit festgelegt wird, so daß der herkömmliche Schneidvorgang ohne ein Trimmen bzw. Abschneiden des Endes des Werkstückes ausgeführt werden kann.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Die baulichen Teile, die die gleichen Bezugszeichen wie die Bauteile in dem ersten Ausführungsbeispiel tragen, haben exakt die gleiche Funktion wie bereits in diesem Zusammenhang beschrieben, so daß eine nochmalige detaillierte Erläuterung hier weggelassen ist.
Obwohl bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem gezeigten Aufbau die Kontakterfassungseinrichtung 39 nach dem ersten Ausführungsbeispiel fehlt, ist es doch möglich, exakt die Position des Endes des Werkstückes W in der Schneidposition zu erfassen. Im einzelnen ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 vorgesehen, um die Haltestellung bzw. Stoppstellung des Endes des Werkstückes W festzulegen. Die Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 kann z. B. ein voreingestellter Zähler od. dgl. sein. Wenn ein Signal, das die Erfassung des Endes des Werkstückes W durch die Enderfassungseinrichtung 35 eingegeben wird, beginnt das Zählen der Impulssignale von dem Detektor 25 und wenn der Zählwert einen vorbestimmten Wert entsprechend dem Weg bzw. Abstand L₁ zu der Position K, der vorher festgelegt wurde, erreicht, wird ein Stoppsignal bzw. Haltsignal an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 gegeben.
Entsprechend beginnt in dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie vorher erläutert, der Vorschub der Vorschubspannvorrichtung 15 und, wenn das Ende des Werkstückes W die Position B, die sich um die Strecke L₂ weg von der Enderfassungseinrichtung 35 befindet, erreicht, tritt eine geeignete Verminderung in der Vorschubgeschwindigkeit ein und die Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 beginnt das Zählen. Anschließend wird das Ende des Werkstückes W um einen bestimmten Weg, z. B. den Weg L₁ von der Position der Enderfassungseinrichtung 35 bewegt und dann, wenn die Schneidposition erreicht ist, wird ein Stoppsignal von der Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 ausgegeben und der Vorschub stoppt.
Im einzelnen ist es durch das zweite Ausführungsbeispiel durch einfaches Verändern des festgelegten Punktes der Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 möglich, das Ende des Werkstückes W in einer beliebigen Stellung anzuhalten bzw. zu stoppen, so daß das Positionieren des Endes des Werkstückes W in der Startposition leichter ausgeführt werden kann.
4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeitsverminderung der Vorschubbetätigung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in zwei Stufen ausgeführt.
Im einzelnen ist in diesem dritten Ausführungsbeispiel eine zweite Enderfassungseinrichtung 43 zwischen der Enderfassungseinrichtung 35 und der Schneidposition angeordnet. Ein Erfassungssignal von der zweiten Enderfassungseinrichtung 43 wird in die Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 und eine zweite Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlegungseinrichtung 45 eingegeben. Die zweite Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlegungseinrichtung 45 hat die gleiche Funktion wie die Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlegungseinrichtung 37.
In dem dritten Ausführungsbeispiel beginnt die Vorschubbetätigung der Vorschubspannvorrichtung 15 und wenn das Ende des Werkstückes W die Position B, die um L₂ von der Enderfassungseinrichtung 35 entfernt ist, erreicht wird, wie vorher ausgeführt, wird die Förder- bzw. Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückes W vermindert (erste Stufe der Verminderung). Anschließend, wenn das Ende des Werkstückes W die Position D erreicht, die um die Strecke L₄ von der zweiten Enderfassungseinrichtung 43 entfernt ist, wird die zweite Stufe der Vorschubgeschwindigkeitsverminderung ausgeführt.
Im einzelnen, wenn die zweite Enderfassungseinrichtung 43 das Ende des Werkstückes W umfaßt, wird das Erfassungssignal sowohl in die Stoppositions-Festlegungseinrichtung 31 als auch in die zweite Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlegungseinrichtung 45 eingegeben. Die zweite Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlgungseinrichtung 45 beginnt anschließend die Impulssignale von dem Detektor 25 zu zählen. Wenn der Zählwerk gleich einem Wert ist, der einer Strecke L₄ von der vorher festgelegten Position D ist, wird ein Geschwindigkeitsverminderungssignal an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 von der zweiten Geschwindigkeitsverminderungs- und Positionsfestlegungseinrichtung 45 gegeben und die Vorschubgeschwindigkeit wird weiter vermindert. Anschließend wird, wenn der Zählwert durch die Stoppositions-Festlegungseinrichtung 41 gleich dem Zählwert ist, der dem Abstand L₃ entspricht, ein Stoppsignal, an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 33 gegeben und die Forderung bzw. der weitere Vorschub wird gestoppt.
5 ist eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel trifft das Ende des Werkstückes W auf ein Anschlagteil bzw. Stoppteil 47, vorgesehen an der beweglichen Spannklaue 9M der Hauptspannvorrichtung 9 und das Ende des Werkstückes W ist positioniert bzw. festgelegt.
Im einzelnen wird dann, wenn das Ende des Werkstückes W gegen das Anschlagteil 47 schlägt, der Vorschub der Vorschubspannvorrichtung 15 zeitweilig gestoppt und das Ausgangssignal des Impulssignales von dem Detektor 25 an die NC-Vorrichtung 53 ist beendet. Anschließend wird ein Halt- bzw. Stoppsignal von der NC-Vorrichtung 53 ausgegeben, so daß die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventiles 31 entmagnetisiert und die weitere Vorschubbewegung gestoppt wird.
Als nächstes wird der Vorschubvorgang entsprechend der Schnittlänge von der Anschlagposition fortgesetzt, wie anschließend noch im einzelnen erläutert wird.
Außerdem sind in diesem viertem Ausführungsbeispiel ein Druckreduzierventil 49 und ein Umschaltventil 51 zwischen dem magnetischen Proportionalventil 31 und der Druckquelle 29 angeordnet, so daß der Druck des Fluides, das zu dem Vorschubzylinder 19 geführt wird, auf einen niedrigen oder einen hohen Druck umgeschaltet werden kann. Die Steuerung des magnetischen Proportionalventiles 31 und die Umschaltungssteuerung des Umschaltventiles 51 u. dgl. werden durch die NC-Vorrichtung 53 ausgeführt.
Die Wirkungsweise des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 erläutert. Hierbei wird zunächst auf die Ablaufdiagramme gemäß 6a und 6b Bezug genommen.
Zuerst wird im Schritt S₁ nach 6a das Werkstück W zu der Vorschubspannvorrichtung 15 durch einen Kran od. dgl. transportiert.
Im Schritt S₂ wird das Werkstück W durch die Vorschubspannvorrichtung 15 festgespannt. Die bewegliche Spannklaue 9M an der Hauptspannvorrichtung 9 wird nach der Seite der festen Spannklaue 9F hin bewegt und geschlossen. Das Anschlagteil 47, befestigt an der beweglichen Spannklaue 9M, wird so angeordnet, daß es dem Ende des Werkstückes W zugewandt ist. Im Schritt S₃ wird der Positioniervorgang für das Ende des Werkstückes W begonnen.
Im Schritt S₄ wird, während der Schneidkopf 7 angehoben wird, die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventiles 31 mit Energie versorgt, Hydraulikfluid wird zu dem Vorschubzylinder 19 geführt und die Vorschubspannvorrichtung 15 wird vorgeschoben. Solange bis das Werkstück W gegen das Anschlagteil 47 anschlägt, wird die Magnetspule 51A des Umschaltventiles 51 angeregt, so daß Hydraulikfluid, dessen Druck durch das Druckreduzierventil 49 reduziert ist, zu dem Vorschubzylinder 19 gefördert wird. Somit stößt das Werkstück W gegen das Anschlagteil 47 mit niedrigem Druck. Entsprechend tritt dann, wenn das Werkstück W gegen das Anschlagteil 47 anschlägt, kein Schlupf zwischen dem Werkstück W und der Vorschubspannvorrichtung 15 auf.
Im Schritt S₅ stößt das Ende des Werkstückes W gegen das Anschlagteil 47 (s. 7). Anschließend endet, wie vorher erläutert, das Ausgangsimpulssignal von dem Sensor 25 in der Weitergabe-Erfassungseinrichtung 21.
Um Schritt S₆ wird die Position, in der das Ende des Werkstückes W gegen das Anschlagteil 47 stößt, als der Ursprung für die Positionierung des Endes des Werkstückes W festgelegt.
Im Schritt S₇ wird das magnetische Proportionalventil 31 umgeschaltet, so daß die Vorschubspannvorrichtung 15 um einen sehr kleinen Betrag H (s. 8) zurückgezogen wird, ebenso wird die Magnetspule in dem Umschaltventil 51 ausgeschaltet.
Im Schritt S₈ stoppt die Vorschubspannvorrichtung 15 in der Stellung, in die sie um den sehr kleinen Betrag H zurückgezogen wurde.
Im Schritt S₉ wird die bewegliche Spannklaue 9M der Hauptspannvorrichtung 9 von der festen Spannklaue 9F wegbewegt und wird vollständig geöffnet (s. 8).
Im Schritt S₁₀ wird die Magnetspule 31A des magnetischen Proportionalventils 31 wieder angeregt und die Vorschubspannvorrichtung 15 wird vorgeschoben.
Im Schritt S₁₁ wird entschieden, ob der Schalter 55 (s. 5), befestigt an der Hauptspannvorrichtung 9, zum Erfassen der Vorschubspannvorrichtung 15 aktiviert wurde oder nicht.
Wenn der Schalter 55 nicht betätigt wurde, hat die Vorschubspannvorrichtung 15 das vordere Ende nicht erreicht, so daß im Schritt S₁₂ die Vorschubbetätigung fortgesetzt wird, die Impulssignale von dem Detektor 25 in der Bewegungsweg-Erfassungseinrichtung 21 werden durch die NC-Vorrichtung 53 gezählt und, wenn die Bewegung des Endes des Werkstückes W um einen festgesetzten Betrag von der Position des ursprünglichen Festlegungspunktes (die Position, in der das Werkstück das Anschlagteil 47 berührt) er aßt wird, wird der Vorschub gestoppt und die Positionierung des Werkstückes ist abgeschlossen. In diesem Fall ist der Abstand X (s. 9) von dem Anschlagteil 47 bis zur Schneidposition bereits bekannt, so daß das Festlegen bzw. Positionieren des Schneidabstandes X leicht ausgeführt werden kann.
Im Schritt S₁₃ wird das Werkstück W in die Hauptspannvorrichtung 9 (s. 9) eingesetzt und in dieser festgespannt.
Im Schritt S₁₄ wird die Klemmspannung des Werkstückes W durch die Vorschubspannvorrichtung 15 gelöst.
Im Schritt S₁₅ wird die Vorschubspannvorrichtung 15 zu dem vorgeschobenen Ende bewegt und wird im Ursprung für das normale automatische Zuführen bzw. für den normalen automatischen Vorschub positioniert, wobei dieser Ursprung die Position ist, in der die Vorschubspannvorrichtung die Hauptspannvorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel berührt.
Wenn andererseits im Schritt S₁₁ festgestellt wird, daß der Schalter 55 betätigt worden ist, ist die Vorschubspannvorrichtung 15 in der vorderen Position angeordnet und der Prozeß geht über zum Schritt S₁₇. Hier wird angenommen, daß der Weg, um den das Werkstück W durch die Vorschubspannvorrichtung 15 bewegt worden ist, D ist (s. 10).
Im Schritt S₁₇ wird das Werkstück W in die Hauptspannvorrichtung 9 eingesetzt und in dieser festgespannt und die Vorschubspannvorrichtung 15 gibt das Werkstück W frei.
Im Schritt S₁₉ wird die Vorschubspannvorrichtung 15 um einen Betrag (C + X – D) zurückgezogen, so daß die Vorschubspannvorrichtung 15 das Werkstück um den gleichen Weg (C + X – D) in dem nächsten Vorschubschritt vorschieben kann, wobei X der Abstand zwischen dem Anschlag 47 und der Schneidposition K und C die Schnittlänge ist, um die das Werkstück in dem nächsten Schneidvorgang abgetrennt werden soll.
Im Schritt S₂₀ wird das Werkstück W von der Hauptspannvorrichtung 9 freigegeben, nachdem das Werkstück W durch die Vorschubspannvorrichtung 15 gespannt worden ist.
Im Schritt S₂₁ wird die Vorschubspannvorrichtung 15 vorgeschoben, um den Zuförder- bzw. Vorschubvorgang auszuführen und das System kehrt zum Schritt S₁₁ zurück.
Wie aus der vorherigen Erläuterung ersichtlich ist, stößt in diesem Ausführungsbeispiel das Ende des Werkstücks W gegen das Anschlagteil 47, das an einer Stelle vorgesehen ist, für die der Abstand von der Schneidposition im voraus bekannt ist und die Positionierung wird so ausgeführt. Daher ist, nachdem das Ende des Werkstückes W einmal getrimmt (Abtrennen des Rohanschnittes) worden ist, kein weiterer Trimmvorgang erforderlich. Das Werkstück W kann um die gewünschte Werkstücklänge, d. h. die Länge der Schnittabmessung, zugeführt und positioniert bzw. festgelegt werden.
Die 11 und 12 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, um zu erfassen, wenn das Ende des Werkstückes W das Anschlagteil 47 berührt. In den Ausführungsbeispielen sind ein Mikroschalter 57 oder eine Kraftmeßdose 59 zum Erfassen jedweder sehr leichter Veränderungen in dem Anschlagteil 57 an der beweglichen Spannklaue 9M vorgesehen.
Außerdem sind auch Anordnungen, wie sie in den 13 und 14 gezeigt sind, möglich, in denen das Anschlagteil 47 nicht an der Hauptspannvorrichtung 9 befestigt ist, sondern am Rahmen der Maschine, so daß es in den Vorschubweg des Werkstückes durch ein Paar Hydraulikzylinder 61, 63 hineinragend vorgeschoben oder aus diesem Förderweg zurückgezogen werden kann.
Eine weitere mögliche Konfiguration ist die, die in 15 gezeigt ist, in der die vordere Spannvorrichtung 65 vor der Schneidposition in einer frei vorschiebbaren und rückziehbaren Weise in Richtung der Vorschubbewegung des Werkstückes W vorgesehen ist und das Anschlagteil 47 an einer beweglichen Spannklaue an der vorderen Spannvorrichtung 65 vorgesehen ist.
D. h. das Anschlagteil kann in jeder beliebigen Lage vorgesehen sein.
Wie aus der Erläuterung der obigen Ausführungsbeispiele verständlich ist, wird, nachdem das Werkstück einmal in einer speziellen Standardlage positioniert worden ist, dieses Werkstück um einen Weg weiterbewegt bzw. vorgeschoben, der den Abmessungen des Schnittes bzw. der Schnittlänge entspricht. Daher kann die Position, in die das Ende des Werkstückes W bewegt wird, stets berechnet werden. Entsprechend wird in dem Fall, in dem ein Werkstück verwendet wird, dessen eines Ende einmal quer bzw. rechtwinklig abgeschnitten worden ist, erreicht, daß das Werkstück leicht um den Betrag der gewünschten Schnittlänge bzw. Werkstücklänge vorgeschoben werden kann, ohne daß ein weiterer Trimm- oder Anschnittvorgang erforderlich ist.

Claims

Schneidmaschine zum Schneiden eines Werkstückes (W), mit: • einer Hauptspannvorrichtung (9) zum Spannen des Werkstückes (W) nahe einer Schneidposition (K); • einer Vorschubeinrichtung (15) zum Fördern des Werkstückes (W) zu der Schneidposition (K); • einer Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung (53) zum Steuern der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückes (W) in der Vorschubeinrichtung (15) in Übereinstimmung mit Signalen einer Bewegungsweg-Erfassungseinrichtung (21, 25); • einer in einer bestimmten Position angeordneten Kontakteinrichtung (47), die in der Lage ist, ein Ende des Werkstückes (W) zu berühren; und • einer Kontakterfassungseinrichtung (53) zum Erfassen der Berührung zwischen dem Ende des Werkstückes (W) und der Kontakteinrichtung (47) und zur Übertragung eines Stopp-Signales an die Vorschubgeschwindigkeits-Steuereinrichtung (53), gekennzeichnet durch einen an der Hauptspanneinrichtung (9) befestigten Schalter (55) zum Erfassen, daß die Vorschubeinrichtung (15) ein vorderes Ende ihres Bewegungsweges erreicht hat.
Schneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (15) eine Spannvorrichtung (17) und einen Vorschubzylinder (19) aufweist, wobei der Vorschubzylinder (19) mit einer Druckquelle (29) verbunden ist.
Schneidmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Umschaltventil (51) und durch ein Druckreduzierventil (49), die zwischen Vorschubzylinder (19) und Druckquelle (29) derart angeordnet sind, daß der Druck eines Fluides, das zum Vorschubzylinder (19) geführt wird, zwischen einem niedrigen und einem hohen Druck umschaltbar ist.
Schneidmaschine nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein magnetisches Proportionalventil (31), das derart mit dem Vorschubzylinder (19) verbunden ist, daß die Druckverhältnisse im Vorschubzylinder (19) veränderbar sind.
Schneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung (47) ein Anschlagventil ist, das an einer beweglichen Spannklaue der Hauptspannvorrichtung (9) oder an einem Rahmen der Schneidmaschine oder an einer bewegbaren Spannklaue einer weiteren Spannvorrichtung (65) angeordnet ist.
Verfahren zum Positionieren des Endes eines Werkstückes in einer Schneidposition einer Schneidmaschine, wobei ein Anschlagteil (47) im Bewegungsweg des Werkstückes (W) angeordnet wird und das Ende des Werkstückes dann in der Schneidposition (12) positioniert ist, wenn das Ende des Werkstückes (W) das Anschlagteil (47) berührt und dann eine Vorwärtsbewegung des Werkstückes (W) zeitweilig gestoppt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Werkstückes um einen bestimmten Betrag (H) zurückgezogen wird, bevor das Anschlagteil (47) aus dem Bewegungsweg des Werkstückes (W) wieder herausbewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Werkstück (W) zu einer Vorschubspanneinrichtung (15) transportiert und in dieser festgespannt wird und das Anschlagteil (47) im Bewegungsweg des Werkstückes positioniert wird, und daß danach mit dem Positioniervorgang begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Beginn des Positionierungsvorgangs das Werkstück mit einer reduzierten Geschwindigkeit transportiert wird, und daß das Werkstück mit dieser reduzierten Geschwindigkeit gegen das Anschlagteil (47) stößt.