EP3030377A1 - Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines sich in einer förderrichtung bewegenden metall-werkstücks - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines sich in einer förderrichtung bewegenden metall-werkstücks

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Publication number
EP3030377A1
EP3030377A1 EP14748207.9A EP14748207A EP3030377A1 EP 3030377 A1 EP3030377 A1 EP 3030377A1 EP 14748207 A EP14748207 A EP 14748207A EP 3030377 A1 EP3030377 A1 EP 3030377A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
metal workpiece
setting device
conveying direction
tool setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14748207.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Achim WÜNSCH
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.)
Origami Steel Corp
Original Assignee
Origami Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origami Steel Corp filed Critical Origami Steel Corp
Publication of EP3030377A1 publication Critical patent/EP3030377A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/007—Flying working devices

Definitions

  • the invention is in the field of metalworking and steelmaking, in particular the production of steel profiles.
  • the invention relates to a method and a device for processing a moving in a conveying direction metal workpiece, in particular strip steel workpiece.
  • Methods and apparatuses for processing a metal workpiece moving in a conveying direction are known in principle from the prior art. Often, a workpiece to be machined, which moves in a conveying direction, is stopped in the action range of a tool in its movement. While the metal workpiece is stopped, the workpiece can be machined by the tool. In addition, it is known to move the tool during the machining of the workpiece with the workpiece in the conveying direction.
  • a detachable connection of a tool setting device with the metal workpiece is produced, while the metal workpiece moves in a conveying direction.
  • the production of the detachable connection is used in that the tool setting device moves with the metal workpiece in the conveying direction.
  • the connection ensures that the tool setting device moves exactly with the workpiece, so to speak resting in the reference frame of the workpiece.
  • the metal workpiece is processed in a further method step according to the invention by means of a tool.
  • the machining of the metal workpiece is effected by moving the tool relative to the metal workpiece by means of the tool setting device.
  • the tool setting device moves the tool to a position from which it can act on a portion of the metal workpiece intended for machining. After the tool has been moved into position, it acts on the metal workpiece in the area.
  • the invention has recognized that the machining of a moving in the conveying direction metal workpiece in the known from the prior art method is technically complex and energy consuming. Procedures in which the workpiece is stopped for processing result in a time delay in the manufacturing process. Methods in which the tool is moved with the metal workpiece require that the metal workpiece be moved without significant speed variations so that the tool can be precisely moved relative to the metal workpiece.
  • the method according to the invention in particular by the fact that the tool setting device is firmly and detachably connected to the metal workpiece during the machining. Thereby, the tool setting device is moved with the metal workpiece, without affecting speed variations of the metal workpiece on the position of the tool adjusting device relative to the metal workpiece and thus on the positioning of the tool. At the same time, the metal workpiece is continuously kept in motion, so that the manufacturing process of the metal workpiece can be done quickly and energy efficient.
  • the metal workpiece in the form of a strip steel workpiece moves relative to a solid ground.
  • the strip steel workpiece has a high total weight and thus a high inertia, which is sufficient to move the tool adjusting device in the conveying direction.
  • An additional drive for the Mitbessel the tool setting device is not required.
  • the releasable connection is made by clamping the tool setting device to the metal workpiece. The clamping of the tool setting device provides a particularly simple variant for producing a detachable connection.
  • a detachable connection is thereby produced, through which the metal workpiece experiences no influence (eg deformation).
  • the clamping is done, for example, with flat jaws having rounded edges, so that notches in the metal workpiece are avoided after releasing the connection.
  • the surface of the jaw which comes into contact with the metal workpiece is preferably formed of hard rubber, but may also be made of metal.
  • the method according to the invention comprises the step: releasing the tool setting device from the metal workpiece, in particular after machining the metal workpiece.
  • the tool setting device By releasing the tool setting device, it is freely movable and usable for a renewed connection to the metal workpiece.
  • the tool setting device can be moved after loosening in a direction opposite to the conveying direction and be detachably connected in a wider region of the metal workpiece with this.
  • the releasable connection of the tool setting device with the metal workpiece in a first position of the tool setting device in the conveying direction releasing the connection between the tool setting device and metal workpiece in a second position of the tool setting device, wherein the second Position in the conveying direction spaced from the first position.
  • the above-mentioned third embodiment of the method according to the invention comprises the step of moving the tool setting device into the first position after releasing the connection between the tool setting device and the metal workpiece.
  • This training is particularly advantageous for a continuously moving in the conveying direction strip steel workpiece, which at a plurality of positions relative to the conveying direction, each having a predetermined distance have to each other, is to edit.
  • the strip steel workpiece can move continuously in the conveying direction according to the inventive method.
  • the tool setting device is repeatedly connected to the band steel workpiece, travels a predetermined distance with the band steel workpiece, and then releases from the band steel workpiece to return to the first position.
  • the tool setting device can be repeatedly connected to the strip steel workpiece, namely in a tracked area of the strip steel workpiece.
  • the tracking of the strip steel workpiece is carried out solely by the movement of the strip steel workpiece in the conveying direction. While the tool setting device is respectively connected to the strip steel workpiece, the tool is moved relative to the strip steel workpiece and can act on the strip steel workpiece according to the function of the tool.
  • the action takes place by laser cutting, machining, in particular drilling, punching, labeling, in particular laser marking, and / or laser deposition welding.
  • Laser cutting is preferably used to create holes, cutouts (e.g., slots).
  • the punching is preferably used to produce cutouts in the metal workpiece.
  • This embodiment of the invention is particularly suitable for creating holes in an exact position relative to the conveying direction and thus an exact position relative to the longitudinal extent of the metal workpiece.
  • This device comprises a tool setting device, by means of which a tool is moved relative to a connecting element.
  • the tool is for acting on the metal workpiece and the connecting element for producing a detachable connection of the tool setting device with the metal workpiece.
  • the connecting element comprises a frictional connection element, in particular a clamping connection element.
  • a frictional connection element in particular a clamping connection element.
  • the connecting element is further designed for releasing the connection between the tool setting device and the metal workpiece.
  • the tool comprises a milling tool, a drilling tool, a punching tool and / or a laser beam source.
  • the laser beam source may be formed as part of a laser cutting device, wherein the laser beam generated by the laser beam source acts on the metal workpiece during cutting.
  • the tool setting device comprises a first linear drive for moving the tool in the conveying direction and a second linear drive for moving the tool transversely to the conveying direction.
  • a linear bearing in particular sliding and / or rolling bearings, by means of which the tool setting device is mounted on a solid base and is designed to be movable relative to the fixed base.
  • the fifth embodiment of the device according to the invention comprises a linear drive for moving the tool setting device in the conveying direction.
  • the linear drive is formed by a threaded rod drive, a roller screw drive, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder and / or an electromechanical linear drive.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention in a side view
  • FIG. 2 shows the first exemplary embodiment of the invention shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the first embodiment of the device according to the invention shown in Figures 1 and 2 in a perspective view
  • Fig. 4 shows the first embodiment of a device according to the invention shown in Figures 1 to 3 in a viewing in the conveying direction and
  • Fig. 5 shows an embodiment of a method according to the invention in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows a partial section 2 of a device 4 for processing a strip steel workpiece 8 moving in a conveying direction 6 in a side view.
  • Fig. 2 shows the partial section shown in Fig. 1 in a plan view and Fig. 3 in a perspective view.
  • 4 shows the partial section 2 shown in FIGS. 1 to 3, viewed in the conveying direction 6.
  • the same elements are provided with the same reference numerals.
  • the figures also show a portion of the band steel workpiece 8.
  • the band steel workpiece 8 is taken from a band steel roller in a portion not shown in the figures, which is opposite to the portion shown opposite to the conveying direction.
  • the strip steel workpiece 8 is subjected to further processing steps of a production process.
  • a tool setting device 12 is connected to the band steel workpiece 8 by means of clamping connection elements 14.
  • the clamping connection elements 14 have clamping jaws 16, by means of which a frictional connection between the tool setting device 12 and Strip steel workpiece 8 is produced.
  • An adjusting member 20 of the Klemmtagensele- elements serves to press the jaws 16 against the strip steel workpiece 8 and to solve it, and thus the frictional connection between the tool setting device 12 and strip steel workpiece 8 produce or solve.
  • the tool setting device 12 has a first linear drive 24, by means of which a tool 26 can be moved in the conveying direction 6 and opposite to the conveying direction 6.
  • the tool setting device 12 has a second linear drive 28, by means of which the tool 26 can be moved transversely to the conveying direction 6, namely in a direction 30 which is oriented at right angles to the conveying direction 6.
  • the tool setting device 12 is mounted on a fixed base 36 by means of a linear bearing 34.
  • the tool 26 can be moved relative to the tool setting device 12 in different areas of the strip steel workpiece 8, while the tool setting device 12 is connected to the moving in the conveying direction 6 strip steel workpiece 8.
  • the tool 26 comprises two drilling tools 40, by means of which bores are introduced into the band steel workpiece 8. After the drilling tool 40 is moved into a region of the band steel workpiece 8, a hole can be made in the band steel workpiece 8 in this area.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a method 50 according to the invention for machining a strip steel workpiece 8 moving in a conveying direction 6.
  • the method 50 is illustrated schematically as a flow diagram. The method is shown with reference to the device shown in FIGS. 1 to 4, which is designed to carry out the method 50 according to the invention.
  • the steps illustrated in FIG. 5 and described below need not be carried out in this order, but may also be performed in a different order. In particular, steps may be continued, interrupted, resumed, or repeated as other steps are added.
  • a detachable connection of the tool setting device 12 shown in FIGS. 1 to 4 with the strip steel workpiece 8 is produced while the tool setting device 12 is in a first position 56 shown in FIG. While the connection is made, the tool setting device 12 moves together with the strip steel workpiece 8 in the conveying direction 6.
  • the tool 26 is moved in a method step C relative to the strip steel workpiece 8 by means of the tool setting device 12. That is, the tool 26 is moved by means of the first and second linear drive 24 and 28 to a position where it can act on the strip steel workpiece 8 in a step D.
  • the tool 26, shown as a boring tool 40 in FIGS. 1-4 acts on the strip steel workpiece 8 by machining it, for example, by boring a borehole into the strip steel workpiece 8.
  • the tool setting device 12 When the tool setting device 12 is in a second position relative to the conveying direction 6, in a further method step E, the connection between the tool setting device 12 and the strip steel workpiece 8 is released. Thereafter, the tool setting device 12 is moved in a method step F in the first position 56. In this first position 56, a connection between the tool setting device 12 and a region of the strip steel workpiece 8 which is in the conveying direction and is tracked by the continuous movement of the strip steel workpiece 8 is again produced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiteneines sich in einer Förderrichtung (6) bewegenden Metall-Werkstücks (8). Das Verfahren umfasst die Schritte Herstellen einer lösbaren Verbindung einer Werkzeugstellvorrichtung (12) mit dem Metall-Werkstück (8), während sich das Metall-Werkstück (8) in einer Förderrichtung (6) bewegt, Bearbeiten des Metall-Werkstücks (8) mittels eines Werkzeugs (26) während des Bestehens der Verbindung durch Bewegen des Werkzeugs (26) relativ zu dem Metall-Werkstück (8) mittels der Werkzeugstellvorrichtung (12) und Einwirken auf das Metall-Werkstück (8) mittels des Werkzeugs (26).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung bewegenden Metall-Werkstücks
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Metallverarbeitung und Stahlherstellung, insbesondere der Herstellung von Stahlprofilen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung bewegenden Metall- Werkstücks, insbesondere Bandstahl-Werkstücks. Verfahren und Vorrichtungen zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung bewegenden Metall-Werkstücks sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Häufig wird ein zu bearbeitendes Werkstück, welches sich in einer Förderrichtung bewegt, im Wirkbereich eines Werkzeugs in seiner Bewegung gestoppt. Während das Metall-Werkstück gestoppt ist, kann eine Bearbeitung des Werkstücks durch das Werk- zeug erfolgen. Zudem ist es bekannt, das Werkzeug während der Bearbeitung des Werkstücks mit dem Werkstück in Förderrichtung zu bewegen.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung bewegenden Metall-Werkstücks zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt eine lösbare Verbindung einer Werkzeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück hergestellt, während sich das Metall- Werkstück in einer Förderrichtung bewegt. Das Herstellen der lösbaren Verbindung dient dazu, dass sich die Werkzeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück in Förderrichtung bewegt. Die Verbindung stellt dabei sicher, dass sich die Werkzeugstellvorrichtung exakt mit dem Werkstück bewegt, sozusagen im Bezugssystem des Werkstücks ruht. Während die Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung und Metall-Werkstück besteht, wird das Metall-Werkstück in einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt mittels eines Werkzeugs bearbeitet. Das Bearbeiten des Metall-Werkstücks erfolgt dadurch, dass das Werkzeug relativ zu dem Metall-Werkstück mittels der Werkzeugstellvorrichtung bewegt wird. Vorzugsweise bewegt die Werkzeugstellvorrichtung das Werkzeug in eine Position, aus der es auf einen Bereich des Metall-Werkstücks einwirken kann, welcher für die Bearbeitung vorgesehen ist. Nachdem das Werkzeug in die Position bewegt wurde, wirkt es auf das Metall-Werkstück in dem Bereich ein.
Die Erfindung hat erkannt, dass die Bearbeitung eines sich in Förderrichtung bewegenden Metall-Werkstücks bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren technisch komplex und energetisch aufwendig ist. Verfahren, bei denen das Werkstück für die Bearbeitung angehalten wird, führen zu einer Zeitverzögerung im Herstellungsprozess. Verfahren, bei denen das Werkzeug mit dem Metall-Werkstück bewegt wird, erfordern, dass das Metall-Werkstück ohne wesentliche Geschwindigkeitsschwankungen bewegt wird, damit das Werkzeug präzise relativ zu dem Metall-Werkstück bewegt werden kann.
Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dadurch gelöst, dass die Werkzeugstellvorrichtung während des Bearbeitens fest und lösbar mit dem Metall-Werkstück verbunden wird. Dadurch wird die Werkzeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück bewegt, ohne dass sich Geschwindigkeitsschwankungen des Metall-Werkstücks auf die Position der Werkzeugstellvorrichtung relativ zu dem Metall- Werkstück und somit auf die Positionierung des Werkzeugs auswirken. Gleichzeitig wird das Metall-Werkstück ununterbrochen in Bewegung gehalten, so dass der Herstellungsprozess des Metall-Werkstücks schnell und energieeffizient erfolgen kann.
Vorzugsweise bewegt sich das Metall-Werkstück in Form eines Bandstahl-Werkstücks relativ zu einem festen Grund. Insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Bearbeitung eines Bandstahl-Werkstücks ergibt sich der Vorteil, dass das Bandstahl-Werkstück ein hohes Gesamtgewicht und damit eine hohe Trägheit aufweist, die ausreichend ist, um die Werkzeugstellvorrichtung in Förderrichtung mit zu bewegen. Ein zusätzlicher Antrieb für das Mitbewegen der Werkzeugstellvorrichtung ist nicht erforderlich. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Herstellen der lösbaren Verbindung durch Klemmen der Werkzeugstellvorrichtung an das Metall-Werkstück. Das Klemmen der Werkzeugstellvorrichtung stellt eine besonders einfache Variante zum Herstellen einer lösbaren Verbindung zur Verfügung. Zudem wird damit eine lösbare Verbindung hergestellt, durch die das Metall-Werkstück keine Einwirkung (z.B. Verformung) erfährt. Vorzugsweise erfolgt das Klemmen beispielsweise mit flachen Klemmbacken, die abgerundete Kanten aufweisen, so dass Kerbungen in dem Metall-Werkstück nach dem Lösen der Verbindung vermieden werden. Die Oberfläche der Klemmbacke, die mit dem Metall-Werkstück in Kontakt kommt, ist vorzugsweise aus Hartgummi gebildet, kann jedoch auch aus Metall bestehen.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt: Lösen der Werkzeugstellvorrichtung von dem Metall-Werkstück, insbesondere nach dem Bearbeiten des Metall-Werkstücks. Durch das Lösen der Werkzeugstellvorrichtung ist diese frei beweglich und für eine erneute Verbindung mit dem Metall-Werkstück verwendbar. Vorzugsweise kann die Werkzeugstellvorrichtung nach dem Lösen in einer Richtung entgegengesetzt zur Förderrichtung bewegt werden und in einem weiteren Bereich des Metall-Werkstücks mit diesem lösbar verbunden werden. So kann das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der vorstehend genannten zweiten bevorzugten Ausführungsform beliebig wiederholt werden, wobei eine Verbindung der Werk- zeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück in unterschiedlichen Bereichen des Metall-Werkstücks hergestellt wird, vorzugsweise in Bereichen des Metall-Werkstücks, die entgegengesetzt zur Förderrichtung gesehen aufeinander folgen.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Herstellen der lösbaren Verbindung der Werkzeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück in einer ersten Position der Werkzeugstellvorrichtung in Förderrichtung, das Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung und Metall-Werkstück in einer zweiten Position der Werkzeugstellvorrichtung, wobei die zweite Position in Förderrichtung beabstandet von der ersten Position liegt.
Gemäß einer bevorzugten Fortbildung umfasst die vorstehend genannte dritte Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens den Schritt: Bewegen der Werkzeugstellvorrichtung in die erste Position nach dem Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung und Metall-Werkstück. Diese Fortbildung ist besonders vorteilhaft für ein sich in Förderrichtung fortlaufend bewegendes Bandstahl-Werkstück, welches an einer Vielzahl von Positionen relativ zur Förderrichtung, die jeweils einen vorgegeben Abstand zueinander aufweisen, zu bearbeiten ist. Das Bandstahl-Werkstück kann sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich in Förderrichtung bewegen. Währenddessen wird die Werkzeugstellvorrichtung wiederholt mit dem Bandstahl-Werkstück verbunden, fährt eine vorgegebene Wegstrecke mit dem Bandstahl-Werkstück mit und löst sich daraufhin von dem Bandstahl-Werkstück, um in die erste Position zurückzufahren. Von dieser ersten Position aus kann die Werkzeugstellvorrichtung wiederholt mit dem Bandstahl-Werkstück verbunden werden, nämlich in einem nachgeführten Bereich des Bandstahl-Werkstücks. Das Nachführen des Bandstahl-Werkstücks erfolgt dabei allein durch die Bewegung des Bandstahl-Werkstücks in Förderrichtung. Während die Werkzeugstellvorrichtung jeweils mit dem Bandstahl-Werkstück verbunden ist, wird das Werkzeug relativ zu dem Bandstahl-Werkstück bewegt und kann auf das Bandstahl- Werkstück entsprechend der Funktion des Werkzeugs einwirken.
Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Einwirken durch Laserschneiden, Spanen, insbesondere Bohren, Stanzen, Beschriften, insbesondere Laserbeschriften, und/oder Laser-Auftragsschweißen. Das Laserschneiden dient vorzugsweise zum Erzeugen von Bohrungen, Ausschnitten (z.B. Langlöcher). Ebenso dient das Stanzen vorzugsweise zum Erzeugen von Ausschnitten in dem Metall-Werkstück. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform eignet sich besonders für das Erstellen von Bohrungen in einer exakten Position relativ zur Förderrichtung und somit einer exakten Position relativ zur Längserstreckung des Metall-Werkstücks.
Die eingangs genannte Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7. Diese Vorrichtung umfasst eine Werkzeugstellvorrichtung, mittels derer ein Werkzeug relativ zu einem Verbindungselement bewegt wird. Das Werkzeug dient zum Einwirken auf das Metall-Werkstück und das Verbindungselement zum Herstellen einer lösbaren Verbindung der Werkzeugstellvorrichtung mit dem Metall-Werkstück.
Gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Verbindungselement ein Reibschlussverbindungselement, insbesondere ein Klemmverbindungselement. Dies ermöglicht das Herstellen einer Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung und Metall-Werkstück, ohne auf das Metall-Werkstück einzu- wirken, beispielsweise durch Verformen des Metall-Werkstücks. Außerdem sind keine Ausnehmungen oder Bohrungen im Metall-Werkstück erforderlich, in die ein Verbindungselement eingreift. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement ferner ausgebildet zum Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung und Metall- Werkstück.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Werkzeug ein Fräswerkzeug, ein Bohrwerkzeug, ein Stanzwerkzeug und/oder eine Laserstrahlquelle. Bevorzugt kann die Laserstrahlquelle als Teil einer Laserschneidevorrichtung ausgebildet sein, wobei der von der Laserstrahlquelle erzeugte Laserstrahl auf das Metall-Werkstück beim Schneiden einwirkt.
Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Werkzeugstellvorrichtung einen ersten Linearantrieb zum Bewegen des Werkzeugs in Förderrichtung und einen zweiten Linearantrieb zum Bewegen des Werkzeugs quer zur Förderrichtung. Dadurch wird eine konstruktiv besonders einfache Lösung zum Bewegen des Werkzeugs an eine beliebige Position relativ zu dem Metall-Werkstück bereitgestellt. Gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Linearlager, insbesondere Gleit- und/oder Roll-Lager, mittels dessen die Werkzeugstellvorrichtung auf einem festen Grund gelagert und relativ zu dem festen Grund beweglich ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Fortbildung umfasst die fünfte Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Vorrichtung einen Linearantrieb zum Bewegen der Werkzeugstellvorrichtung in Förderrichtung. Mittels des Linearantriebs kann die Werkzeugstellvorrichtung in Förderrichtung relativ zu dem Metall-Werkstück konstruktiv besonders einfach bewegt werden. Vorzugsweise wird der Linearantrieb gebildet von einem Gewindestangenantrieb, einem Rollengewinde-Antrieb, einem Hydraulikzylinder, einem Pneumatikzylinder und/oder einem elektromechanischen Linearantrieb.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, ihre Ausführungsformen und Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben zu werden. Zu Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser Vorrichtung wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Verfahrensmerkmalen verwiesen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitendarstellung,
Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbespiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 3 das in den Figuren 1 und 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 4 das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Betrachtung in Förderrichtung und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt einen Teilabschnitt 2 einer Vorrichtung 4 zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung 6 bewegenden Bandstahl-Werkstücks 8 in einer Seitenansicht. Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 gezeigten Teilabschnitt in einer Draufsicht und Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 4 zeigt den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Teilabschnitt 2 in Förderrichtung 6 betrachtet. Gleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren zeigen zudem einen Teilabschnitt des Bandstahl-Werkstücks 8. Das Bandstahl-Werkstück 8 wird in einem in den Figuren nicht gezeigten Bereich, welcher relativ zu dem gezeigten Teilabschnitt entgegengesetzt zur Förderrichtung liegt, einer Bandstahl-Rolle entnommen. In einem in den Figuren nicht gezeigten Bereich des Bandstahl- Werkstücks 8, welcher relativ zu dem gezeigten Teilabschnitt weiter in Förderrichtung liegt, wird das Bandstahl-Werkstück 8 weiteren Bearbeitungsschritten eines Herstellungsprozesses unterzogen.
In dem in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Zustand der Vorrichtung 4 ist eine Werkzeugstellvorrichtung 12 mittels Klemmverbindungselementen 14 mit dem Bandstahl- Werkstück 8 verbunden. Die Klemmverbindungselemente 14 weisen Klemmbacken 16 auf, mittels derer eine Reibschlussverbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung 12 und Bandstahl-Werkstück 8 hergestellt wird. Ein Anstellglied 20 der Klemmverbindungsele- mente dient dazu, die Klemmbacken 16 gegen das Bandstahl-Werkstück 8 zu drücken bzw. davon zu lösen und somit die Reibschlussverbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung 12 und Bandstahl-Werkstück 8 herzustellen bzw. zu lösen. Die Werkzeugstellvorrichtung 12 weist einen ersten Linearantrieb 24 auf, mittels dessen ein Werkzeug 26 in Förderrichtung 6 und entgegengesetzt zur Förderrichtung 6 bewegt werden kann. Zudem weist die Werkzeugstellvorrichtung 12 einen zweiten Linearantrieb 28 auf, mittels dessen das Werkzeug 26 quer zur Förderrichtung 6, nämlich in einer Richtung 30, die rechtwinklig zur Förderrichtung 6 ausgerichtet ist, bewegt werden kann. Die Werkzeugstellvorrichtung 12 ist mittels eines Linearlagers 34 auf einem festen Grund 36 gelagert. Mittels dieser Elemente kann das Werkzeug 26 relativ zur Werkzeugstellvorrichtung 12 in unterschiedliche Bereiche des Bandstahl-Werkstücks 8 bewegt werden, während die Werkzeugstellvorrichtung 12 mit dem sich in Förderrichtung 6 bewegenden Bandstahl-Werkstück 8 verbunden ist. Das Werkzeug 26 umfasst zwei Bohrwerkzeuge 40, mittels derer Bohrungen in das Bandstahl-Werkstück 8 eingebracht werden. Nachdem das Bohrwerkzeug 40 in einen Bereich des Bandstahl-Werkstücks 8 bewegt ist, kann in diesem Bereich eine Bohrung in das Bandstahl-Werkstück 8 eingebracht werden.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 50 zum Bear- beiten eines sich in einer Förderrichtung 6 bewegenden Bandstahl-Werkstücks 8. Dabei ist das Verfahren 50 schematisch als Ablaufdiagram dargestellt. Das Verfahren wird in Bezug auf die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Vorrichtung gezeigt, welche zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens 50 ausgebildet ist. Die in Fig. 5 dargestellten und hier im Folgenden beschriebenen Schritte müssen nicht in dieser Reihenfolge ausgeführt werden, sondern können auch in anderer Reihenfolge erfolgen. Insbesondere können Schritte weiter ausgeführt, unterbrochen, wieder aufgenommen oder wiederholt werden, während andere Schritte dazukommen.
In einem ersten Verfahrensschritt A wird eine lösbare Verbindung der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Werkzeugstellvorrichtung 12 mit dem Bandstahl-Werkstück 8 hergestellt, während sich die Werkzeugstellvorrichtung 12 in einer in Fig. 1 gezeigten ersten Position 56 befindet. Während die Verbindung hergestellt ist, bewegt sich die Werkzeugstellvorrichtung 12 zusammen mit dem Bandstahl-Werkstück 8 in Förderrichtung 6. In dieser Phase des Mitbewegens wird das Bandstahl-Werkstück 8 mittels des Werkzeugs 26 in einem Verfahrensschritt B bearbeitet. Dazu wird das Werkzeug 26 in einem Verfahrensschritt C relativ zum dem Bandstahl-Werkstück 8 mittels der Werkzeugstellvorrichtung 12 bewegt. Das heißt, das Werkzeug 26 wird mittels des ersten und zweiten Linearantriebs 24 und 28 an eine Position gefahren, an der es auf das Bandstahl-Werkstück 8 in einem Schritt D einwirken kann. Das Werkzeug 26, welches als Bohrwerkzeug 40 in den Figuren 1 bis 4 gezeigt ist, wirkt auf das Bandstahl-Werkstück 8 ein, indem es dieses spanend bearbeitet, beispielsweise durch Bohren eines Bohrlochs in das Bandstahl-Werkstück 8.
Wenn sich die Werkzeugstellvorrichtung 12 in einer zweiten Position relativ zur Förderrichtung 6 befindet, wird in einem weiteren Verfahrensschritt E die Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung 12 und Bandstahl-Werkstück 8 gelöst. Danach wird die Werkzeugstellvorrichtung 12 in einem Verfahrensschritt F in die erste Position 56 bewegt. In dieser ersten Position 56 wird erneut eine Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung 12 und einem durch die fortlaufende Bewegung des Bandstahl-Werkstücks 8 in Förderrichtung nachgeführten Bereich des Bandstahl-Werkstücks 8 hergestellt.

Claims

Ansprüche
Verfahren zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung (6) bewegenden Metall-Werkstücks (8), insbesondere Bandstahl-Werkstücks, mit den Schritten: a) Herstellen (A) einer lösbaren Verbindung einer Werkzeugstellvorrichtung (12) mit dem Metall-Werkstück (8), während sich das Metall-Werkstück (8) in einer Förderrichtung (6) bewegt,
b) Bearbeiten (B) des Metall-Werkstücks (8) mittels eines Werkzeugs (26) während des Bestehens der Verbindung durch
i. Bewegen (C) des Werkzeugs (26) relativ zu dem Metall-Werkstück (8) mittels der Werkzeugstellvorrichtung (12) und
ii. Einwirken (D) auf das Metall-Werkstück (8) mittels des Werkzeugs (26).
Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei das Herstellen der lösbaren Verbindung durch Klemmen der Werkzeugstellvorrichtung (12) an das Metall-Werkstück (8) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit dem Schritt:
c) Lösen (E) der Werkzeugstellvorrichtung (12) von dem Metall-Werkstück (8), insbesondere nach dem Bearbeiten des Metall-Werkstücks (8).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Herstellen der lösbaren Verbindung der Werkzeugstellvorrichtung (12) mit dem Metall-Werkstück (8) in einer ersten Position (56) der Werkzeugstellvorrichtung (12) in Förderrichtung (6) erfolgt,
wobei das Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung (12) und Metall-Werkstück (8) in einer zweiten Position der Werkzeugstellvorrichtung (12) erfolgt, und
wobei die zweite Position in Förderrichtung (6) beabstandet von der ersten Position (56) liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, umfassend den Schritt: d) Bewegen (F) der Werkzeugstellvorrichtung (12) in die erste Position (56) nach dem Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung (12) und Metall- Werkstück (8).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Einwirken erfolgt durch:
- Laserschneiden,
- Spanen, insbesondere Bohren,
- Stanzen,
- Beschriften, insbesondere Laserbeschriften, und/oder
- Laser-Auftragsschweißen.
Vorrichtung zum Bearbeiten eines sich in einer Förderrichtung (6) bewegenden Metall-Werkstücks (8), insbesondere Bandstahl-Werkstücks, umfassend:
- eine Werkzeugstellvorrichtung (12), die zum Bewegen eines Werkzeugs (26) relativ zu einem Verbindungselement (14) ausgebildet ist,
- wobei das Werkzeug (26) zum Einwirken auf das Metall-Werkstück (8) ausgebildet ist und
- wobei das Verbindungselement (14) zum Herstellen einer lösbaren Verbindung der Werkzeugstellvorrichtung (12) mit dem Metall-Werkstück (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
wobei das Verbindungselement ein Reibschlussverbindungselement, insbesondere ein Klemmverbindungselement (14), umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
wobei das Verbindungselement (14) zum Lösen der Verbindung zwischen Werkzeugstellvorrichtung (12) und Metall-Werkstück (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Werkzeug (26)
- ein Fräswerkzeug,
- ein Bohrwerkzeug (40),
- ein Stanzwerkzeug und/oder
- eine Laserstrahlquelle
umfasst.
1 1. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Werkzeugstellvorrichtung (12)
- einen ersten Linearantrieb (24) zum Bewegen des Werkzeugs (26) in Förderrichtung (6) und
- einen zweiten Linearantrieb (28) zum Bewegen des Werkzeugs (26) quer zur Förderrichtung (6)
umfasst.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend:
ein Linearlager (34), insbesondere Gleit- und/oder Roll-Lager, mittels dessen die Werkzeugstellvorrichtung (12) auf einem festen Grund (36) gelagert und relativ zu dem festen Grund (36) beweglich ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend:
einen Linearantrieb zum Bewegen der Werkzeugstellvorrichtung (12) in Förderrichtung (6).
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