EP1629904B1 - Maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechen - Google Patents

Maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechen Download PDF

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EP1629904B1
EP1629904B1 EP04006283A EP04006283A EP1629904B1 EP 1629904 B1 EP1629904 B1 EP 1629904B1 EP 04006283 A EP04006283 A EP 04006283A EP 04006283 A EP04006283 A EP 04006283A EP 1629904 B1 EP1629904 B1 EP 1629904B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
cutting device
axial direction
processing
bending
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04006283A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1629904A1 (de
Inventor
Hans-Jochen Beilke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Priority to DE502004003481T priority Critical patent/DE502004003481D1/de
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority to AT04006283T priority patent/ATE359135T1/de
Priority to EP04006283A priority patent/EP1629904B1/de
Priority to PCT/EP2005/001532 priority patent/WO2005095016A1/de
Priority to JP2007503211A priority patent/JP4792026B2/ja
Priority to CNB2005800080170A priority patent/CN100396395C/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • B21D28/265—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts with relative movement of sheet and tools enabling the punching of holes in predetermined locations of the sheet, e.g. holes punching with template
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work

Definitions

  • a punching device consisting of two punching units and a bending device are provided for the processing of metal sheets.
  • the two punching units of the punching device are movable in opposite directions along the bending line defined on the bending device.
  • conveyor belts run by belt conveyors, by means of which workpieces to be machined and machined workpieces are removed. In the transverse direction of the bending line moves a workpiece manipulator.
  • a sheet to be processed is first transferred to the prior art arrangement of the respective belt conveyor along the bending line of the bending device in a position from which a feed cylinder moves the sheet in the transverse direction of the bending line to the punching device.
  • the punching units of the punching device and the sheet are then under Method of punching units along the bending line adjusted relative to each other.
  • the sheet is received by the workpiece manipulator and transferred in the transverse direction of the bending line relative to the punching units of the punching tools in at least one processing position for punching or cutting processing.
  • the workpiece manipulator moves with the sheet toward the bending device, on which the bending workpiece machining is then performed.
  • the cutting device is coupled to the workpiece support of the transverse guide for movement in the second axial direction.
  • workpiece movements as well as for cutting workpiece machining in the second axis to be performed relative movements of cutting device and workpieces are thus realized by means of a single drive.
  • only one single drive also requires the execution of the relative movements of workpieces and cutting device required along the machining line. Notwithstanding it by minimizing the number of needed Drive axes conditional simple structural design of the inventive arrangements are highly flexible to changing application requirements or user needs customizable.
  • the assembly optionally with one or two drive axles or machining devices.
  • an arrangement that is bestimmmt only for bending workpiece machining and has only a bending device and a handling of the workpieces to be machined and the bending parts serving transverse guide can be supplemented with little effort to the additional function "cutting workpiece machining".
  • only a cutting device and, if necessary, a longitudinal guide are provided in addition to the already existing components.
  • a provided with a cutting and a bending device as well as with a longitudinal and a transverse guide arrangement can be designed in a simple manner for exclusively bending workpiece machining. It is then only to dispense with the blocks “cutting device” and “longitudinal guide”. Function-related redundancies on the "dismantled" arrangement are avoided.
  • the claims 2 and 3 relate to invention types with processing devices that allow a particularly expedient and practice-oriented implementation of the inventive concept.
  • a cutting device for example a guillotine cutter, is conceivable in particular.
  • a workpiece by means of the workpiece storage of the transverse guide not only in the second axial direction but also to move about an axis of rotation extending in the transverse direction of the workpiece main plane.
  • This movement possibility can be used on the one hand to position the relevant workpiece with different rotational positions relative to the second processing device.
  • an example of the processing serving workpiece rotation is conceivable relative to the motion-coupled with the workpiece support of the transverse guide cutting device.
  • a machine assembly 1 is used for processing metal sheets 2.
  • the machine assembly 1 has a cutting device 3 designed as a laser cutting device and a bending device 4 as a second machining device.
  • This has a C-shaped machine frame 5, which forms a throat 6.
  • a bending tool 7 is arranged in the throat 6 of the machine frame 5.
  • the bending tool 7 comprises a down on the upper leg of the machine frame 5 in the vertical direction (double arrow 8) guided hold-down 9, a downholder 9 associated and arranged on the lower leg of the machine frame 5 abutment 10 and a tangential bending cheek 11th
  • the cutting device 3 is attached to a support structure in the form of a C-shaped support frame 12.
  • the cutting device 3 is supported on the upper leg of the support frame 12 in the vertical direction 8 deliverable.
  • a workpiece holder 13 serving as a workpiece support. It is formed in two parts and has a holder top 14 shown in FIG Leg of the support frame 12 and a recognizable in Figure 2 Halterunterteil 15 on the lower leg of the support frame 12.
  • the upper bracket 14 has a movable in the vertical direction 8 piston rod 16 which is provided at its free end with a contact plate 17.
  • the lower holder part 15 comprises a piston rod 18, which can be moved in the vertical direction 8, with a contact plate 19.
  • the support frame 12 and the workpiece holder 13 are parts of a transverse guide 20, which also includes a highly detailed in the figures reproduced motor rack drive 21.
  • the rack and pinion drive 21 By means of the rack and pinion drive 21, the support frame 12 and with this the workpiece holder 13 and the cutting device 3 in an axial direction illustrated by a double arrow 22 are movable.
  • the axial direction 22 extends perpendicular to a bending or processing line 23 defined on the bending tool 7 of the bending device 4 and indicated by dash-dot lines in FIG.
  • a longitudinal guide 25 is effective in the longitudinal direction of the processing line 23, ie in an illustrated in Figure 1 by a double arrow axis 24, a longitudinal guide 25 is effective.
  • the longitudinal guide 25 comprises a cross member 26 with two clamping claws 27 as workpiece storage.
  • a rack and pinion drive 28 By means of a rack and pinion drive 28, the cross member 26 in the axial direction 24 via a workpiece support 29 can be moved.
  • the workpiece support 29 has two parts, the are separated by a running at the height of the workpiece holder 13 in the axial direction 22 gap 30 from each other.
  • the axial directions 22, 24 span a plane which runs parallel to the support plane of the workpiece support 29.
  • Figure 1 shows the conditions on the machine assembly 1 immediately before the start of the processing of the sheet 2.
  • the sheet 2 is placed on the workpiece support 29 and detected at one longitudinal end of the clamping claws 27.
  • the lateral projection of the workpiece support 29 relative to the machine frame 5 of the bending device 4 in the axial direction 24 and the apparent from Figure 1 traversing end position of the cross member 26 of the longitudinal guide 25 on the workpiece support 29 are selected such that the workpiece support 29 with workpieces of the length of the sheet 2 in the axial direction 22 on the machine frame 5 of the bending device 4 can be loaded over and the workpiece in question then comes with its the cross member 26 of the longitudinal guide 25 facing the end immediately before the clamping jaws 27 to lie.
  • For detecting the sheet 2 with the clamping claws 27 of the cross member 26 of the longitudinal guide 25 was therefore only to be moved over a short distance to the machine frame 5 of the bending device 4 out.
  • the cutting device 3 is raised in the operating state according to Figures 1 and 2 relative to the workpiece support 29.
  • the piston rods 16, 18 of the workpiece holder 13 are retracted, the workpiece holder 13 is thus in an inoperative state.
  • the focus position of the cutting device 3 designed as a laser cutting device is set relative to the sheet 2.
  • the cutter 3 is turned on and by moving the support frame 12 of the lateral guide 20 in the axial direction 22 moved away at the still inoperative state workpiece holder 13 and stationary sheet 2 of the machine frame 5 of the bending device 4 over a defined path length.
  • a straight line running in the axial direction 22 and ending in the interior of the sheet 2 cut is created on the sheet 2.
  • the movement of the cross member 26 or of the sheet metal 2 stops. Now the support frame 12 moves with the cutting device 3 switched on in the axial direction 22 to the machine frame 5 of the bending device 4. The movement of the support frame 12 and the cutter 3 ends when the created in the traversing movement of the cutting device 3 and extending in the axial direction 22 section in which the machine frame 5 of the bending device 4 lying longitudinal edge of the sheet 2 opens.
  • the cutting device 3 is raised in the vertical direction 8.
  • the support frame 12 with the cutting device 3 and the still inoperative state workpiece holder 13 in the axial direction 22 to the side remote from the machine frame 5 of the processing device 4 until the workpiece holder 13 at the level of extending in the axial direction 24 edge of the sheet metal part 2/1 comes to rest.
  • the piston rod 18 and the abutment plate 19 thereby move into the gap 30 of the workpiece support 19.
  • the sheet metal part 2/1 is now fixed in a clamping manner between the upper holder part 14 and the lower holder part 15.
  • the workpiece holder 13 is in its functional state.
  • the support frame 12 is moved with the workpiece holder 13 in the functional state and the sheet metal part 2/1 fixed thereto in the axial direction 22 to the machine frame 5 of the bending device 4.
  • the sheet metal part 2/1 is thereby pushed out of the sheet metal part 2/1 receiving cutout of the remaining sheet 2/2.
  • the sheet metal part 2/1 is shown in FIG.
  • the sheet metal part 2/1 is displaced so far in the direction of the machine frame 5 of the bending device 4 until it has completely left the cutout on the remaining sheet 2/2.
  • the cross member 26 of the longitudinal guide 25 is now moved back in the axial direction 24 in its starting position.
  • the remaining sheet 2/2 moves past the sheet metal part 2/1, which is fixed by means of the workpiece holder 13 and projects far into the throat 6 of the machine frame 5 of the bending device 4.
  • the support frame 12 moves back with the sheet metal part 2/1 in the axial direction 22 of the machine frame 5 of the bending device 4.
  • the movement of the support frame 12 ends, as soon as the sheet metal part 2/1 relative to the bending tool 7, in detail with respect to the processing or bending line 23, its desired position occupies.
  • the operating state then present is illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 6 shows the conditions according to FIG. 5 in the side view in the direction of the arrow VI in FIG. 5.
  • the sheet metal part 2/1 which is still flat, rests on the anvil 10 of the bending tool 7.
  • the hold-down 9 and the tangential bending cheek 11 of the bending tool 7 are in their initial positions.
  • the hold-down device 9 is lowered in the vertical direction 8.
  • the sheet metal part 2/1 is clamped between the hold-down 9 and the anvil 10.
  • the tangential bending beam 11 executes its working movement and thereby edges the sheet metal part 2/1 along the processing line 23.
  • the hold-9 is then raised back to its original position. The resulting conditions are shown in FIG. 7.
  • the still supported on the workpiece support 29 residual sheet 2/2 can be either further processed or removed from the workpiece support 29.
  • FIG. 9 shows in plan view of the workpiece support 29, the remaining sheet 2/2 can also be moved laterally past the machine frame 5 of the bending device 4, even for removal from the workpiece support 29.
  • a mechanical arrangement 41 differs from the mechanical arrangement 1 according to FIGS. 1 to 9 only with regard to the travel drive for the workpiece holder 13 and the cutting device 3
  • the machine arrangement 41 comprises a transverse guide 60 with a stationary support frame 52.
  • the workpiece support 13 and the cutting device 3 are jointly movable in the axial direction 22 on the stationary support frame 52.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechen,
    • mit einer ersten, als Schneidvorrichtung ausgebildeten Bearbeitungsvorrichtung zur Werkstückbearbeitung,
    • mit einer zweiten Bearbeitungsvorrichtung zur Werkstückbearbeitung, wobei an der zweiten Bearbeitungsvorrichtung eine Bearbeitungslinie definiert ist,
    • mit einer Längsführung, die eine Werkstücklagerung aufweist, welche gemeinschaftlich mit einem Werkstück in einer in Längsrichtung der Bearbeitungslinie verlaufenden ersten Achsrichtung relativ zu der Schneidvorrichtung bewegbar ist sowie
    • mit einer Querführung, die eine Werkstücklagerung aufweist, welche in einem Funktionszustand gemeinschaftlich mit einem Werkstück relativ zu der zweiten Bearbeitungsvorrichtung und in einem Außerfunktionszustand relativ zu einem Werkstück und jeweils in einer in Querrichtung der Bearbeitungslinie verlaufenden zweiten Achsrichtung bewegbar ist.
  • Eine derartige Anordnung ist bekannt aus EP 1 287 917 A1. Im Falle des Standes der Technik sind zur Bearbeitung von Blechen eine aus zwei Stanzeinheiten bestehende Stanzvorrichtung sowie eine Biegevorrichtung vorgesehen. Die beiden Stanzeinheiten der Stanzvorrichtung sind längs der an der Biegevorrichtung definierten Biegelinie gegenläufig bewegbar. Ebenfalls längs der Biegelinie laufen Fördergurte von Gurtförderern um, mittels derer zu bearbeitende Werkstücke zu- und bearbeitete Werkstücke abgeführt werden. In Querrichtung der Biegelinie verfährt ein Werkstückmanipulator.
  • Ein zu bearbeitendes Blech wird an der vorbekannten Anordnung zunächst von dem betreffenden Gurtförderer längs der Biegelinie der Biegevorrichtung in eine Position überführt, von der ausgehend ein Vorschubzylinder das Blech in Querrichtung der Biegelinie zu der Stanzvorrichtung hin bewegt. Die Stanzeinheiten der Stanzvorrichtung und das Blech werden anschließend unter Verfahren der Stanzeinheiten längs der Biegelinie relativ zueinander justiert. Danach wird das Blech von dem Werkstückmanipulator aufgenommen und in Querrichtung der Biegelinie relativ zu den Stanzeinheiten der Stanzwerkzeuge in wenigstens eine Bearbeitungsposition zur stanzenden bzw. schneidenden Bearbeitung überführt. Im Anschluss an den Stanzvorgang bewegt sich der Werkstückmanipulator mit dem Blech zu der Biegevorrichtung hin, an welcher dann die biegende Werkstückbearbeitung durchgeführt wird.
  • Den gattungsbildenden Stand der Technik konstruktiv zu vereinfachen, hat sich die vorliegende Erfindung zum Ziel gesetzt.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die maschinelle Anordnung gemäß Patentanspruch 1. Im Falle der Erfindung ist demnach die Schneidvorrichtung mit der Werkstücklagerung der Querführung zur Bewegung in der zweiten Achsrichtung gekoppelt. In der zweiten Achsrichtung relativ zu der zweiten Bearbeitungsvorrichtung auszuführende Werkstückbewegungen sowie zur schneidenden Werkstückbearbeitung in der zweiten Achsrichtung auszuführende Relativbewegungen von Schneidvorrichtung und Werkstücken sind folglich mittels eines einzigen Antriebes realisierbar. Nur eines einzigen Antriebes bedarf es darüber hinaus auch zur Ausführung der längs der Bearbeitungslinie erforderlichen Relativbewegungen von Werkstücken und Schneidvorrichtung. Ungeachtet ihrer durch die Minimierung der Anzahl der benötigten Antriebsachsen bedingten einfachen konstruktiven Gestaltung sind die erfindungsgemäßen Anordnungen hoch flexibel an wechselnde Einsatzerfordernisse bzw. Anwenderbedürfnisse anpassbar. Aufgrund der konstruktiven Trennung der Antriebsachse in Längsrichtung der Bearbeitungslinie einerseits sowie der Antriebsachse in Querrichtung der Bearbeitungslinie andererseits besteht ohne weiteres die Möglichkeit, die Anordnung wahlweise mit einer oder mit zwei Antriebsachsen bzw. Bearbeitungsvorrichtungen auszustatten. Beispielsweise kann eine Anordnung, die lediglich zur biegenden Werkstückbearbeitung bestimmmt ist und die nur eine Biegevorrichtung sowie eine zum Handling der zu bearbeitenden Werkstücke sowie der Biegeteile dienende Querführung aufweist, mit geringem Aufwand um die Zusatzfunktion "schneidende Werkstückbearbeitung" ergänzt werden. Zu diesem Zweck sind lediglich zusätzlich zu den bereits vorhandenen Komponenten eine Schneidvorrichtung und erforderlichenfalls eine Längsführung vorzusehen. Umgekehrt kann eine mit einer Schneid-und einer Biegevorrichtung sowie mit einer Längs- und einer Querführung versehene Anordnung auf einfache Art und Weise für eine ausschließlich biegende Werkstückbearbeitung ausgelegt werden. Es ist dann lediglich auf die Bausteine "Schneidvorrichtung" und "Längsführung" zu verzichten. Funktionsbezogene Redundanzen an der "zurückgebauten" Anordnung werden vermieden.
  • Besondere Ausführungsarten der Erfindung nach Patentanspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 8.
  • Die Patentansprüche 2 und 3 betreffen Erfindungsbauarten mit Bearbeitungsvorrichtungen, die eine besonders zweckmäßige und praxisgerechte Umsetzung des erfindungsgemäßen Konzeptes erlauben. Alternativ zu der in Patentanspruch 3 genannten Biegevorrichtung ist insbesondere auch eine Schneidvorrichtung, beispielsweise eine Tafelschere denkbar.
  • Im Interesse möglichst einfacher konstruktiver Verhältnisse ist im Falle der in den Patentansprüchen 4 und 5 beschriebenen Erfindungsvarianten für die Werkstücklagerung der Querführung und für die Schneidvorrichtung eine gemeinsame Tragstruktur vorgesehen, die gemeinschaftlich mit der genannten Werkstücklagerung und der genannten Schneidvorrichtung in der zweiten Achsrichtung bewegbar sein kann.
  • Ausweislich Patentanspruch 6 lässt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Werkstück mittels der Werkstücklagerung der Querführung nicht nur in der zweiten Achsrichtung sondern darüber hinaus auch um eine in Querrichtung der Werkstückhauptebene verlaufende Drehachse bewegen. Diese Bewegungsmöglichkeit kann zum einen dazu genutzt werden, das betreffende Werkstück mit unterschiedlichen Drehstellungen gegenüber der zweiten Bearbeitungsvorrichtung zu positionieren. Darüber hinaus ist auch eine beispielsweise der Bearbeitung dienende Werkstück-Drehbewegung relativ zu der mit der Werkstücklagerung der Querführung bewegungsgekoppelten Schneidvorrichtung denkbar.
  • Zur Automatisierung erfindungsgemäßer Anordnungen sind in Weiterbildung der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 7 und/oder von Patentanspruch 8 realisiert. Bei einer Überlagerung der Werkstückbewegung in der ersten Achsrichtung und der Bewegung der Schneidvorrichtung in der zweiten Achsrichtung lassen sich an einem schneidend zu bearbeitenden Werkstück Schnittlinien mit einem von den Achsrichtungen abweichenden Verlauf erzeugen. Insbesondere ist es möglich, Konturen zu schneiden.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Darstellungen zu Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine maschinelle Anordnung zum Schneiden sowie zum Biegen von Werkstücken mit einer Werkstück-Längsund einer ersten Bauart einer Werkstück-Querführung vor Beginn eines Bearbeitungsgangs,
    Figur 2
    die maschinelle Anordnung nach Figur 1 in der Ansicht in Richtung des Pfeils II in Figur 1,
    Figuren 3 bis 9
    die maschinelle Anordnung nach den Figuren 1 und 2 in unterschiedlichen Phasen der Werkstückbearbeitung und
    Figur 10
    eine maschinelle Anordnung zum Schneiden sowie zum Biegen von Werkstücken mit einer Werkstück-Längsund einer zweiten Bauart einer Werkstück-Querführung.
  • Ausweislich der Figuren 1 und 2 dient eine maschinelle Anordnung 1 zum Bearbeiten von Blechen 2. Zu diesem Zweck weist die maschinelle Anordnung 1 eine als Laserschneideinrichtung ausgebildete Schneidvorrichtung 3 sowie als zweite Bearbeitungsvorrichtung eine Biegevorrichtung 4 auf. Diese besitzt ein C-förmiges Maschinengestell 5, das einen Rachen 6 ausbildet. In dem Rachen 6 des Maschinengestells 5 ist ein Biegewerkzeug 7 angeordnet. Das Biegewerkzeug 7 umfasst einen an dem oberen Schenkel des Maschinengestells 5 in vertikaler Richtung (Doppelpfeil 8) bewegbar geführten Niederhalter 9, ein dem Niederhalter 9 zugeordnetes und auf dem unteren Schenkel des Maschinengestells 5 angeordnetes Gegenlager 10 sowie eine Tangential-Biegewange 11.
  • Die Schneidvorrichtung 3 ist an einer Tragstruktur in Form eines C-förmigen Tragrahmens 12 angebracht. Dabei ist die Schneidvorrichtung 3 an dem oberen Schenkel des Tragrahmens 12 in vertikaler Richtung 8 zustellbar gelagert. An dem Tragrahmen 12 gleichfalls angebracht ist ein als Werkstücklagerung dienender Werkstückhalter 13. Dieser ist zweiteilig ausgebildet und besitzt ein in Figur 1 gezeigtes Halteroberteil 14 an dem oberen Schenkel des Tragrahmens 12 sowie ein in Figur 2 erkennbares Halterunterteil 15 an dem unteren Schenkel des Tragrahmens 12. Das Halteroberteil 14 besitzt eine in vertikaler Richtung 8 bewegbare Kolbenstange 16, die an ihrem freien Ende mit einem Anlageteller 17 versehen ist. Entsprechend umfasst das Halterunterteil 15 eine in vertikaler Richtung 8 bewegbare Kolbenstange 18 mit einem Anlageteller 19.
  • Der Tragrahmen 12 und der Werkstückhalter 13 sind Teile einer Querführung 20, die außerdem einen in den Abbildungen stark schematisiert wiedergegebenen motorischen Zahnstangenantrieb 21 umfasst. Mittels des Zahnstangenantriebes 21 sind der Tragrahmen 12 und mit diesem der Werkstückhalter 13 sowie die Schneidvorrichtung 3 in einer durch einen Doppelpfeil 22 veranschaulichten Achsrichtung bewegbar. Die Achsrichtung 22 verläuft senkrecht zu einer an dem Biegewerkzeug 7 der Biegevorrichtung 4 definierten und in Figur 1 strichpunktiert angedeuteten Biege- bzw. Bearbeitungslinie 23.
  • In Längsrichtung der Bearbeitungslinie 23, d.h. in einer in Figur 1 durch einen Doppelpfeil veranschaulichten Achsrichtung 24, ist eine Längsführung 25 wirksam. Die Längsführung 25 umfasst einen Querträger 26 mit zwei Spannpratzen 27 als Werkstücklagerung. Mittels eines Zahnstangenantriebes 28 ist der Querträger 26 in der Achsrichtung 24 über eine Werkstückauflage 29 verfahrbar. Die Werkstückauflage 29 besitzt zwei Teile, die durch einen auf Höhe des Werkstückhalters 13 in der Achsrichtung 22 verlaufenden Spalt 30 voneinander getrennt sind. Die Achsrichtungen 22, 24 spannen eine Ebene auf, die parallel zu der Auflageebene der Werkstückauflage 29 verläuft.
  • Sämtliche Funktionen und Abläufe an der maschinellen Anordnung 1 sind numerisch gesteuert.
  • Figur 1 zeigt die Verhältnisse an der maschinellen Anordnung 1 unmittelbar vor Beginn der Bearbeitung des Blechs 2. Zuvor ist das Blech 2 auf die Werkstückauflage 29 aufgelegt und an einem Längsende von den Spannpratzen 27 erfasst worden. Der seitliche Überstand der Werkstückauflage 29 gegenüber dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 in der Achsrichtung 24 und die aus Figur 1 ersichtliche Verfahr-Endstellung des Querträgers 26 der Längsführung 25 an der Werkstückauflage 29 sind derart gewählt, dass die Werkstückauflage 29 mit Werkstücken der Länge des Bleches 2 in der Achsrichtung 22 an dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 vorbei beladen werden kann und das betreffende Werkstück dann mit seinem dem Querträger 26 der Längsführung 25 zugewandten Ende unmittelbar vor den Spannpratzen 27 zu liegen kommt. Zum Erfassen des Bleches 2 mit den Spannpratzen 27 war der Querträger 26 der Längsführung 25 folglich nur über eine kurze Wegstrecke zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin zu verfahren.
  • Die Schneidvorrichtung 3 ist bei dem Betriebszustand nach den Figuren 1 und 2 gegenüber der Werkstückauflage 29 angehoben. Die Kolbenstangen 16, 18 des Werkstückhalters 13 sind zurückgezogen, der Werkstückhalter 13 befindet sich folglich in einem Außerfunktionszustand.
  • Ausgehend von den Verhältnissen gemäß Figur 1 verfährt der Tragrahmen 12 der Querführung 20 und mit diesem die Schneidvorrichtung 3 sowie der nach wie vor im Außerfunktionszustand befindliche Werkstückhalter 13 in der Achsrichtung 22 zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin, bis die Schneidvorrichtung 3 eine Position oberhalb der zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin weisenden Längskante des Bleches 2 einnimmt. Gleichzeitig wird der Querträger 26 der Längsführung 25 gemeinschaftlich mit dem Blech 2 in der Achsrichtung 24 zu dem freien Längsende der Werkstückauflage 29 hin bewegt, bis das Blech 2 gegenüber der Schneidvorrichtung 3 in der Achsrichtung 24 in der gewünschten Weise positioniert ist. Das Blech 2 steht dabei mit seinem freien Ende gegenüber der von dem Querträger 26 der Längsführung 25 abliegenden Seite des Tragrahmens 12 der Querführung 20 vor. Nun wird durch Absenken der Schneidvorrichtung 3 in vertikaler Richtung 8 die Fokuslage der als Laserschneideinrichtung ausgeführten Schneidvorrichtung 3 gegenüber dem Blech 2 eingestellt. Nach der Fokuslageneinstellung wird die Schneidvorrichtung 3 eingeschaltet und durch Verfahren des Tragrahmens 12 der Querführung 20 in der Achsrichtung 22 bei nach wie vor im Außerfunktionszustand befindlichem Werkstückhalter 13 sowie bei stationärem Blech 2 von dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 über eine definierte Weglänge wegbewegt. Dadurch wird an dem Blech 2 ein geradlinig in der Achsrichtung 22 verlaufender und im Innern des Blechs 2 endender Schnitt erstellt.
  • Bei in der Achsrichtung 22 ortsfestem Tragrahmen 22 wird nun bei nach wie vor eingeschalteter Schneidvorrichtung 3 sowie bei nach wie vor im Außerfunktionszustand befindlichem Werkstückhalter 13 der Querträger 26 der Längsführung 25 gemeinschaftlich mit dem Blech 2 in der Achsrichtung 24 zu dem freien Ende der Werkstückauflage 29 hin bewegt. Damit einher geht die Erstellung eines geradlinig in der Achsrichtung 24 verlaufenden Schnittes an dem Blech 2. Dieser Längsschnitt schließt sich unter einem rechten Winkel an den zunächst erstellten, in der Achsrichtung 22 verlaufenden Schnitt an. Bei der Erstellung des in der Achsrichtung 24 verlaufenden Schnittes ist die maschinelle Anordnung 1 in Figur 3 gezeigt.
  • Hat der Schnitt in der Achsrichtung 24 die gewünschte Länge erreicht, so stoppt die Bewegung des Querträgers 26 bzw. des Bleches 2. Nun verfährt der Tragrahmen 12 mit der eingeschalteten Schneidvorrichtung 3 in der Achsrichtung 22 zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin. Die Verfahrbewegung des Tragrahmens 12 bzw. der Schneidvorrichtung 3 endet, sobald der bei der Verfahrbewegung der Schneidvorrichtung 3 erstellte und in der Achsrichtung 22 verlaufende Schnitt in die zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin liegende Längskante des Bleches 2 mündet.
  • An dem Blech 2 ist nun ein Blechteil 2/1 ausgeschnitten, das zunächst noch innerhalb eines Restbleches 2/2 liegt.
  • Nach Fertigstellung des Trennschnittes wird die Schneidvorrichtung 3 in vertikaler Richtung 8 angehoben. Gleichzeitig verfährt der Tragrahmen 12 mit der Schneidvorrichtung 3 und dem nach wie vor im Außerfunktionszustand befindlichen Werkstückhalter 13 in der Achsrichtung 22 zu der von dem Maschinengestell 5 der Bearbeitungsvorrichtung 4 abliegenden Seite, bis der Werkstückhalter 13 auf Höhe des in der Achsrichtung 24 verlaufenden Randes des Blechteils 2/1 zu liegen kommt. Nun fahren die Kolbenstangen 16, 18 des Werkstückhalters 13 aus und bringen die an ihren freien Enden angebrachten Anlageteller 17, 19 an dem Blechteil 2/1 zur Anlage. Die Kolbenstange 18 und der Anlageteller 19 bewegen sich dabei in den Spalt 30 der Werkstückauflage 19. Das Blechteil 2/1 wird nun zwischen dem Halteroberteil 14 und dem Halterunterteil 15 klemmend fixiert. Der Werkstückhalter 13 befindet sich in seinem Funktionszustand.
  • Ausgehend von diesen Verhältnissen wird der Tragrahmen 12 mit dem im Funktionszustand befindlichen Werkstückhalter 13 und dem daran fixieren Blechteil 2/1 in der Achsrichtung 22 zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin bewegt. Das Blechteil 2/1 wird dadurch aus dem das Blechteil 2/1 aufnehmenden Ausschnitt des Restblechs 2/2 herausgeschoben. In einer Zwischenposition im Innern des Ausschnittes an dem Restblech 2/2 ist das Blechteil 2/1 in Figur 4 dargestellt.
  • Über die in Figur 4 gezeigte Position hinaus wird das Blechteil 2/1 so weit in Richtung auf das Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 verschoben, bis es den Ausschnitt an dem Restblech 2/2 vollständig verlassen hat. Der Querträger 26 der Längsführung 25 wird nun in der Achsrichtung 24 in seiner Ausgangsposition zurückverfahren. Dabei bewegt sich das Restblech 2/2 an dem mittels des Werkstückhalters 13 fixierten und weit in den Rachen 6 des Maschinengestells 5 der Biegevorrichtung 4 hineinragenden Blechteil 2/1 vorbei.
  • Sobald das Restblech 2/2 das Blechteil 2/1 passiert hat, verfährt der Tragrahmen 12 mit dem Blechteil 2/1 in der Achsrichtung 22 von dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 zurück. Die Verfahrbewegung des Tragrahmens 12 endet, sobald das Blechteil 2/1 gegenüber dem Biegewerkzeug 7, im Einzelnen gegenüber der Bearbeitungs- bzw. Biegelinie 23, seine Solllage einnimmt. Der dann vorliegende Betriebszustand ist in den Figuren 5 und 6 veranschaulicht.
  • Figur 6 zeigt die Verhältnisse gemäß Figur 5 in der Seitenansicht in Richtung des Pfeils VI in Figur 5. Das nach wie vor ebene Blechteil 2/1 liegt auf dem Gegenlager 10 des Biegewerkzeugs 7 auf. Der Niederhalter 9 sowie die Tangential-Biegewange 11 des Biegewerkzeugs 7 befinden sich in ihren Ausgangspositionen.
  • Nun wird der Niederhalter 9 in vertikaler Richtung 8 abgesenkt. Dadurch wird das Blechteil 2/1 zwischen dem Niederhalter 9 und dem Gegenlager 10 geklemmt. Anschließend führt die Tangential-Biegewange 11 ihre Arbeitsbewegung aus und kantet dabei das Blechteil 2/1 entlang der Bearbeitungslinie 23 ab. Der Niederhalter 9 wird anschließend wieder in seine Ausgangsposition angehoben. Die sich damit ergebenden Verhältnisse sind aus Figur 7 ersichtlich.
  • Mittels eines nicht im Einzelnen gezeigten Drehantriebes werden nun die Anlageteller 17, 19 des Werkstückhalters 13 gemeinschaftlich mit dem geklemmten Blechteil 2/1 um eine vertikale Drehachse um 180° gedreht. Dabei kommt der abgekantete Rand des Blechteils 2/1 außerhalb des Rachens 6 des Maschinengestells 5 der Biegevorrichtung 4 zu liegen (Figur 8).
  • Durch erneutes Verfahren des Tragrahmens 12 mit dem Blechteil 2/1 in der Achsrichtung 22 zu dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 hin kann nun auch der dem bereits abgekanteten Längsrand gegenüberliegende Längsrand des Blechteils 2/1 in eine Bearbeitungsposition gegenüber dem Biegewerkzeug 7 der Biegevorrichtung 4 überführt werden. In der vorstehend beschriebenen Weise wird nun auch der dem bereits abgekanteten Rand des Blechteils 2/1 gegenüberliegende Rand abgekantet. Abschließend wird das an beiden Längsrändern abgekantete Blechteil 2/1 durch entsprechendes Verfahren des Tragrahmens 12 in der Achsrichtung 22 aus der Biegevorrichtung 4 entnommen. Das bearbeitete Blechteil 2/1 lässt sich dann beispielsweise manuell aus der maschinellen Anordnung 1 entnehmen.
  • Das nach wie vor auf der Werkstückauflage 29 gelagerte Restblech 2/2 kann entweder weiter bearbeitet oder aber von der Werkstückauflage 29 entfernt werden. Wie Figur 9 in der Draufsicht auf die Werkstückauflage 29 zeigt, lässt sich das Restblech 2/2 auch zum Entfernen von der Werkstückauflage 29 seitlich an dem Maschinengestell 5 der Biegevorrichtung 4 vorbei bewegen.
  • Eine maschinelle Anordnung 41, wie sie in Figur 10 dargestellt ist, unterscheidet sich von der maschinellen Anordnung 1 gemäß den Figuren 1 bis 9 lediglich bezüglich des Verfahrantriebes für den Werkstückhalter 13 sowie die Schneidvorrichtung 3. Abweichend von den Verhältnissen nach den Figuren 1 bis 9 umfasst die maschinelle Anordnung 41 eine Querführung 60 mit einem stationären Tragrahmen 52. An dem stationären Tragrahmen 52 sind der Werkstückhalter 13 sowie die Schneidvorrichtung 3 gemeinschaftlich in der Achsrichtung 22 verfahrbar.

Claims (8)

  1. Maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechen (2),
    - mit einer ersten, als Schneidvorrichtung (3) ausgebildeten Bearbeitungsvorrichtung zur Werkstückbearbeitung,
    - mit einer zweiten Bearbeitungsvorrichtung (4) zur Werkstückbearbeitung, wobei an der zweiten Bearbeitungsvorrichtung (4) eine Bearbeitungslinie (23) definiert ist,
    - mit einer Längsführung (25), die eine Werkstücklagerung (27) aufweist, welche gemeinschaftlich mit einem Werkstück in einer in Längsrichtung der Bearbeitungslinie (23) verlaufenden ersten Achsrichtung (24) relativ zu der Schneidvorrichtung (3) bewegbar ist sowie
    - mit einer Querführung (20, 60), die eine Werkstücklagerung (13) aufweist, welche in einem Funktionszustand gemeinschaftlich mit einem Werkstück relativ zu der zweiten Bearbeitungsvorrichtung (4) und in einem Außerfunktionszustand relativ zu einem Werkstück und jeweils in einer in Querrichtung der Bearbeitungslinie (23) verlaufenden zweiten Achsrichtung (22) bewegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (3) gemeinschaftlich mit der im Außerfunktionszustand befindlichen Werkstücklagerung (13) der Querführung (20, 60) relativ zu einem Werkstück in der zweiten Achsrichtung (22) bewegbar und dabei in eine Bearbeitungsposition überführbar ist und dass ein Werkstück gemeinschaftlich mit der Werkstücklagerung (27) der Längsführung (25) relativ zu der Schneidvorrichtung (3) in der ersten Achsrichtung (24) in eine Bearbeitungsposition bewegbar ist.
  2. Maschinelle Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (3) als thermische Schneidvorrichtung, vorzugsweise als Laserschneidvorrichtung ausgebildet ist.
  3. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bearbeitungsvorrichtung (4) zur Werkstückbearbeitung als Biegevorrichtung ausgebildet ist, an der als Bearbeitungslinie (23) eine Biegelinie definiert ist.
  4. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Werkstücklagerung (13) der Querführung (20, 60) und für die Schneidvorrichtung (3) eine gemeinsame Tragstruktur (12, 52) vorgesehen ist.
  5. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Tragstruktur (12) für die Werkstücklagerung (13) der Querführung (20) sowie für die Schneidvorrichtung (3) gemeinschaftlich mit der genannten Werkstücklagerung (13) sowie der genannten Schneidvorrichtung (3) in der zweiten Achsrichtung (22) bewegbar ist.
  6. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstück mittels der Werkstücklagerung (13) der Querführung (20, 60) um eine in Querrichtung der Werkstückhauptebene verlaufende Drehachse drehbar ist.
  7. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise numerische Steuerung vorgesehen ist, mittels derer die Werkstückbewegung in der ersten Achsrichtung (24) und die Bewegung der Schneidvorrichtung (3) in der zweiten Achsrichtung (22) steuerbar sind.
  8. Maschinelle Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der vorzugsweise numerischen Steuerung die Werkstückbewegung in der ersten Achsrichtung (24) und die Bewegung der Schneidvorrichtung (3) in der zweiten Achsrichtung (22) einander überlagerbar sind.
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