Maschinelle Anordnung und maschinelles Verfahren für die Blechfertiauna
Die Erfindung betrifft eine maschinelle Anordnung für die Blechfertigung,
• mit einem Werkstückträger, der zur Lagerung eines Blechwerkstücks und/oder zur Lagerung eines Produkts der Blechfertigung ausgebildet ist,
• mit drei räumlich voneinander getrennten Funktionseinheiten,
- wobei als Funktionseinheiten der maschinellen Anordnung zwei Fertigungs einheiten und zusätzlich zu den Fertigungseinheiten eine sekundäre Funk tionseinheit vorgesehen sind,
- wobei die beiden Fertigungseinheiten für die Blechfertigung vorgesehen sind und jeweils eine Fertigungsvorrichtung für die Blechfertigung mit ei nem Arbeitsbereich aufweisen, in welchem ein Werkstückträger in einer Fertigungsposition anordenbar ist und in welchem ein durch einen in der Fertigungsposition angeordneten Werkstückträger gelagertes Blechwerk stück für die Fertigungsvorrichtung zur Blechfertigung zugänglich ist und
- wobei die sekundäre Funktionseinheit nicht für die Blechfertigung vorgese hen ist und einen Funktionsbereich aufweist, in welchem der Werkstück träger in einer Funktionsposition anordenbar ist, sowie
• mit einer Transporteinheit, die mit dem Werkstückträger zwischen Funktions einheiten der maschinellen Anordnung angetrieben bewegbar ist und mittels derer Funktionseinheiten miteinander verknüpfbar sind, indem der Werkstück träger mittels der Transporteinheit zwischen Funktionseinheiten transferierbar ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein maschinelles Verfahren für die Blechferti gung, im Rahmen dessen eine Transporteinheit mit einem zur Lagerung eines Blechwerkstücks und/oder zur Lagerung eines Produkts der Blechfertigung aus gebildeten Werkstückträger zwischen räumlich voneinander getrennten Funkti onseinheiten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung angetrieben bewegt wird und den Werkstückträger zwischen Funktionseinheiten unter deren gegenseitiger Verknüpfung transferiert,
• wobei als Funktionseinheiten der maschinellen Anordnung für die Blechferti gung zwei Fertigungseinheiten und zusätzlich zu den Fertigungseinheiten eine sekundäre Funktionseinheit vorgesehen sind,
• wobei die beiden Fertigungseinheiten für die Blechfertigung vorgesehen sind und jeweils eine Fertigungsvorrichtung für die Blechfertigung mit einem Ar beitsbereich aufweisen, in welchem ein Werkstückträger in einer Fertigungspo sition anordenbar ist und in welchem ein durch einen in der Fertigungsposition angeordneten Werkstückträger gelagertes Blechwerkstück für die Fertigungs vorrichtung zur Blechfertigung zugänglich ist und
• wobei die sekundäre Funktionseinheit nicht für die Blechfertigung vorgesehen ist und einen Funktionsbereich aufweist, in welchem der Werkstückträger in ei ner Funktionsposition anordenbar ist.
Eine gattungsgemäße maschinelle Anordnung und ein gattungsgemäßes maschi nelles Verfahren sind offenbart in EP 1 930 119 Al.
Der Stand der Technik betrifft eine zum Schneiden von Blechen mittels Laser ausgebildete maschinelle Anordnung, die als Fertigungseinheiten zwei Laser schneidmaschinen und als sekundäre Funktionseinheit ein beiden Laserschneid maschinen gemeinsames Lager umfasst. Jede der Laserschneidmaschinen besitzt einen mit einer Einhausung versehenen Arbeitsbereich, dem zur Blechbearbei tung als Werkstückträger eine Palette zugeführt wird, die zuvor mit einem zu be arbeitenden Blech beladen wurde. Die mit dem zu bearbeitenden Blech beladene
Palette wird im Arbeitsbereich der Laserschneidmaschine in einer definierten Be arbeitungsposition angeordnet und das Blech wird im Arbeitsbereich der Laser schneidmaschine auf der in der Bearbeitungsposition angeordneten Palette tren nend bearbeitet. Nach Abschluss der Bearbeitung wird die Palette der Laser schneidmaschine mit dem darauf gelagerten Produkt der Blechbearbeitung aus dem Arbeitsbereich der betreffenden Laserschneidmaschine abgeführt und in eine Umschlagposition an dem Lager der maschinellen Anordnung bewegt. In der Umschlagposition wird die Palette der Laserschneidmaschine mittels einer hierfür vorgesehenen Handlingvorrichtung von dem Produkt der Blechbearbeitung entla den und das Produkt der Blechbearbeitung wird an eine lagerseitige Palette über geben. Je nach Anwendungsfall wird die lagerseitige Palette mit dem darauf ab gelegten Produkt der Blechbearbeitung in dem Lager eingelagert, an einen Aus gang des Lagers bewegt oder mittels einer an dem Lager verfahrbaren Trans fereinheit in eine zu der weiteren Laserschneidmaschine hin gelegene Um schlagposition transferiert, wo eine weitere Handlingvorrichtung das Produkt der Blechbearbeitung von der lagerseitigen Palette zur Durchführung einer Folgebe arbeitung an die Palette der weiteren Laserschneidmaschine übergibt.
Die Blechfertigung vorrichtungs- und verfahrensbezogen zu vereinfachen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die maschinelle Anordnung ge mäß Patentanspruch 1 und durch das maschinelle Verfahren gemäß Patentan spruch 18.
Erfindungsgemäß wird unterschieden zwischen Fertigungseinheit und sekundärer Funktionseinheit. Eine Fertigungseinheit ist zur Blechfertigung vorgesehen, also zum Beispiel zum Schneiden, Stanzen, Biegen, Bohren, Gewindeformen, Schwei ßen, Umformen, etc. von Blech. Eine sekundäre Funktionseinheit ist nicht zur Blechfertigung vorgesehen, kann also z.B. eine Absortierstation, eine Reinigungs anlage, eine Be- oder Entladestation, eine Qualitätsüberprüfungsstation, ein La ger oder dergleichen sein.
Im Falle der Erfindung ist als Werkstückträger ein universeller Werkstückträger vorgesehen, der an sämtlichen Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen ma schinellen Anordnung eingesetzt werden kann. An einer erfindungsgemäßen ma-
schinellen Anordnung ist der Einsatz eines einzelnen universellen Werkstückträ gers aber auch der insbesondere gleichzeitige Einsatz mehrerer universeller Werkstückträger möglich.
Die Transporteinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung verknüpft unterschiedliche Funktionseinheiten, indem die Transporteinheit den universellen Werkstückträger zu unterschiedlichen Funktionseinheiten transferiert. An den Fertigungseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung lässt sich der universelle Werkstückträger durch die Transporteinheit mittelbar oder unmit telbar in der Fertigungsposition anordnen, an der sekundären Funktionseinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung kann der universelle Werk stückträger mittels der Transporteinheit mittelbar oder unmittelbar in die Funkti onsposition überführt werden.
Mit einer Transporteinheit im Sinne der Erfindung ist eine Vorrichtung gemeint, die dazu ausgelegt ist, den Werkstückträger und die von dem Werkstückträger gelagerten Blechwerkstücke und/oder Produkte der Blechfertigung zu transpor tieren. Das kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, z.B. auf einem Wagen, auf Bändern, an Seilen, am Boden, durch die Luft, auf vorgegebenen Wegen oder frei im Raum. Die Transportvorrichtung kann insbesondere motorisiert sein.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Anordnung des universel len Werkstückträgers in der Fertigungsposition und/oder in der Funktionsposition zumindest an einem Teil der Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen maschi nellen Anordnung unmittelbar durch die Transporteinheit. Dies ist zwingend in Fällen, in denen der universelle Werkstückträger fest an der Transporteinheit montiert ist und optional, wenn der universelle Werkstückträger mit der Trans porteinheit lösbar verbunden ist.
Eine Verknüpfung der Funktionseinheiten durch die Transporteinheit und den mittels der Transporteinheit bewegten universellen Werkstückträger ist an der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung mit beliebiger gegenseitiger Zuord nung der Funktionseinheiten möglich. Dabei können sämtliche oder lediglich ein Teil der Funktionseinheiten einer maschinellen Anordnung miteinander verknüpft werden.
Aufgrund des universellen Charakters des Werkstückträgers ist an der erfin dungsgemäßen maschinellen Anordnung und im Rahmen des erfindungsgemäßen maschinellen Verfahrens der Umschlag von Blechwerkstücken und/oder von Pro dukten der Blechfertigung zahlenmäßig gering. Ein und dieselbe Transporteinheit beschickt mehrere Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen An ordnung mit ein und demselben Werkstückträger. Entsprechend gering ist der an der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung zur Realisierung des Material flusses erforderliche vorrichtungsbezogene Aufwand. Das erfindungsgemäße ma schinelle Verfahren zeichnet sich aufgrund der verhältnismäßig geringen Zahl an Umschlagvorgängen insbesondere durch kurze Taktzeiten aus.
Als universeller Werkstückträger kann im Falle der Erfindung beispielsweise eine Blechpalette vorgesehen sein. Diese kann insbesondere einen Palettenrahmen aufweisen. Insbesondere können innerhalb des Palettenrahmens Auflageele mente für Blechwerkstücke und/oder für Produkte der Blechfertigung angeordnet sein, vorzugsweise Auflageelemente in Form von innerhalb des Palettenrahmens mit gegenseitigem Abstand angeordneten Auflageleisten. Ein derartiger univer seller Werkstückträger wird insbesondere in Fällen verwendet, in denen an we nigstens einer der Fertigungseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen An ordnung an einem stationären Blech eine Bearbeitung mittels Laser durchgeführt wird.
Als universeller Werkstückträger der erfindungsgemäßen maschinellen Anord nung ebenfalls in Frage kommt eine plattenartige Werkstückauflage. Diese kann insbesondere Auflageelemente zur Lagerung von Blechwerkstücken und/oder von Produkten der Blechfertigung, vorzugsweise Auflageelemente in Form von Bürs ten und/ oder Rollen und/oder Kugeln aufweisen. Ein universeller Werkstückträ ger dieser Bauart empfiehlt sich insbesondere für eine erfindungsgemäße ma schinelle Anordnung mit wenigstens einer Fertigungseinheit, an welcher ein Blechwerkstück zu Bearbeitungszwecken über den in der Fertigungsposition an geordneten universellen Werkstückträger zu bewegen ist. Dies kann etwa an ei ner Fertigungseinheit zum Umformen oder an einer Fertigungseinheit zum stan zenden und/oder Laser-Bearbeiten von Blechwerkstücken der Fall sein.
In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung sind alle wesentlichen Funktionen numerisch gesteuert.
Der Werkstückträger gemäß Patentanspruch 19 ist als universeller Werkstückträ ger der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung und/oder zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
Entsprechendes gilt für die Transporteinheit gemäß Patentanspruch 20.
Besondere Ausführungsarten der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung gemäß Patentanspruch 1 und des erfindungsgemäßen maschinellen Verfahrens gemäß Patentanspruch 18 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 17.
Die Patentansprüche 2 und 7 bis 9 betreffen bevorzugte Möglichkeiten zur Ver knüpfung von Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen Anord nung mittels des im Falle der Erfindung vorgesehenen universellen Werkstückträ gers und der diesen bewegenden Transporteinheit.
Gemäß Patentanspruch 2 ist der universelle Werkstückträger mittels der Trans porteinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung zwischen wenigs tens einer der Fertigungseinheiten einerseits und der sekundären Funktionsein heit andererseits transferierbar. Ein und dieselbe sekundäre Funktionseinheit kann dementsprechend mit einer einzigen aber auch mit mehreren Fertigungs einheiten verknüpft sein.
Die erfindungsgemäße maschinelle Anordnung gemäß Patentanspruch 3 weist eine über zwei Fertigungseinheiten hinausgehende Anzahl von Fertigungseinhei ten auf. Es ist denkbar, dass der universelle Werkstückträger an der weiteren Fertigungseinheit oder - im Falle von mehreren weiteren Fertigungseinheiten - an wenigstens einer der weiteren Fertigungseinheiten nicht in der Fertigungsposi tion angeordnet werden kann. Auch weitere Fertigungseinheiten, an denen der universelle Werkstückträger nicht in der Fertigungsposition anordenbar ist, las sen sich erfindungsgemäß mittels der Transporteinheit und der universellen Werkstückpalette mit anderen Funktionseinheiten der betreffenden maschinellen Anordnung verknüpfen. An der für die universelle Werkstückpalette nicht geeig neten weiteren Fertigungseinheit müssen Blechwerkstücke und/oder Produkte der Blechfertigung zwischen der universellen Werkstückpalette und dem Arbeits bereich der Fertigungsvorrichtung transferiert werden.
Der universelle Werkstückträger kann aber auch an der oder an zumindest einem Teil der weiteren Fertigungseinheiten in der Fertigungsposition anordenbar sein (Patentanspruch 4).
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung lässt sich jede oder ein Teil der mehr als zwei Fertigungseinheiten durch die Transporteinheit und die universelle Werk stückpalette mit der sekundären Funktionseinheit verknüpfen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße maschinelle Anordnung eine Mehrzahl von sekundären Funktionseinheiten auf (Patentanspruch 5). An einer derartigen maschinellen Anordnung sind demnach als Funktionseinheiten wenigstens zwei Fertigungseinheiten und wenigstens zwei sekundäre Funktionseinheiten vorgesehen, zwischen denen der universelle Werk stückträger mittels der Transporteinheit transferiert werden kann. Grundsätzlich können auch die Funktionseinheiten dieser Erfindungsbauart mittels der Trans porteinheit und des universellen Werkstückträgers vollständig oder teilweise und mit beliebiger gegenseitiger Zuordnung miteinander verknüpft sein.
Entsprechend den Verhältnissen im Falle einer oder mehrerer weiterer Ferti gungseinheiten kann die oder wenigstens eine der weiteren sekundären Funkti onseinheiten nicht zur Anordnung des universellen Werkstückträgers in einer Funktionsposition geeignet sein. An einer derartigen weiteren sekundären Funkti onseinheit bedarf es eines Transfers von Blechwerkstücken und/oder von Produk ten der Blechfertigung zwischen dem universellen Werkstückträger und dem Funktionsbereich der sekundären Funktionseinheit.
Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 6 ist der universelle Werk stückträger auch an der oder wenigstens einer der weiteren sekundären Funkti onseinheiten in der Funktionsposition anordenbar.
Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 7 sind mehrere, vorzugs weise sämtliche Fertigungseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen Anord nung durch die Transporteinheit und den mittels der Transporteinheit transferier ten universellen Werkstückträger miteinander verknüpft. Eine derartige gegen seitige Verknüpfung von Fertigungseinheiten kann bei maschinellen Anordnungen mit zwei Fertigungseinheiten und auch an maschinellen Anordnungen mit mehr als zwei Fertigungseinheiten realisiert sein.
Gemäß Patentanspruch 8 ist eine mittels der Transporteinheit und des universel len Werkstückträgers realisierte gegenseitige Verknüpfung mehrerer, vorzugs weise sämtlicher der sekundären Funktionseinheiten vorgesehen.
Gemäß Patentanspruch 9 ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der universelle Werkstückträger mittels der Transporteinheit zwischen wenigstens einer der zwei oder mehr Fertigungseinheiten einerseits und zumindest einer der wenigstens zwei sekundären Funktionseinheiten andererseits transferierbar ist. Insbesondere kann der universelle Werkstückträger mittels der Transporteinheit zwischen jeder der wenigstens zwei Fertigungseinheiten einer seits und jeder der wenigstens zwei sekundären Funktionseinheiten andererseits transferierbar sein.
Aufgrund entsprechender konstruktiver Vorkehrungen kann der universelle Werk stückträger mittels der Transporteinheit an der betreffenden Fertigungseinheit und/oder an der betreffenden sekundären Funktionseinheit unmittelbar in der Fertigungsposition beziehungsweise in der Funktionsposition anordenbar sein.
Abweichend hiervon ist im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 10 vorgesehen, dass der universelle Werkstückträger von der Transporteinheit an eine als Beschickungseinheit ausgebildete sekundäre Funktionseinheit übergeben wird, die einer Fertigungseinheit der maschinellen Anordnung zugeordnet ist und mittels derer der universelle Werkstückträger aus einer Position außerhalb des Arbeitsbereichs der Fertigungseinheit in die Fertigungsposition überführbar ist.
Als Beschickungseinheit kommt beispielsweise ein herkömmlicher Palettenwechs ler in Frage, wie er zum Beschicken des Arbeitsbereichs von Laserbearbeitungs maschinen mit auf Paletten gelagerten Werkstücken gebräuchlich ist.
Besonders praxisrelevante Ausführungsformen der sekundären Funktionsein- heit(en) der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung sind in Patentanspruch 11 genannt.
An einer Beladeeinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung wird der universelle Werkstückträger manuell oder automatisiert insbesondere mit einem einer Fertigungsoperation zu unterziehenden Blechwerkstück beladen. Nach dem Beladevorgang kann jede oder ein Teil der weiteren Funktionseinheiten der ma-
schinellen Anordnung mittels der Transporteinheit mit dem universellen Werk stückträger und dem von diesem gelagerten Blechwerkstück beschickt werden. Insbesondere besteht die Möglichkeit, eine einzelne Beladeeinheit für mehrere Fertigungseinheiten zu nutzen. In entsprechender Weise kann eine Entladeeinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung betrieben werden. In einer La gereinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung kann der universelle Werkstückträger im beladenen oder im unbeladenen Zustand eingelagert sein. Denkbar ist beispielsweise eine Zwischenlagerung des nach dem Transfer zu ei ner Fertigungseinheit mit Produkten einer ersten Fertigungsoperation beladenen universellen Werkstückträgers in dem Lager, ehe der beladene universelle Werk stückträger zur Durchführung einer Folgeoperation ausgelagert und zu einer wei teren Fertigungseinheit der maschinellen Anordnung transferiert wird. Zum Ein- und Auslagern des universellen Werkstückträgers kann eine lagerseitige Um schlageinheit dienen mit einer Umschlagposition als Funktionsposition des uni versellen Werkstückträgers. An einer Reinigungseinheit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung wird der universelle Werkstückträger insbesondere von fertigungsbedingten Verunreinigungen gesäubert. Beispielsweise an Auflageleis ten von Werkstückpaletten, wie sie zur Lagerung von Blechen bei der Laserbear beitung verwendet werden, können an der Reinigungsstation manuell oder mit tels entsprechender maschineller Hilfsmittel bearbeitungsbedingte Anbackungen, etwa bei der thermischen Blechbearbeitung gebildete Schlacke entfernt werden. An einer Wartungs- und/oder Reparatureinheit der erfindungsgemäßen maschi nellen Anordnung können etwa an einer universellen Werkstückpalette der letzt genannten Art Auflageleisten zu Wartungszwecken ausgetauscht oder erforderli che Reparaturarbeiten durchgeführt werden. An einer Rüsteinheit der erfindungs gemäßen maschinellen Anordnung wird der universelle Werkstückträger für eine anschließende Operation, insbesondere für eine anschließende Fertigungsopera tion konfiguriert. Etwa zur Konfiguration einer universellen Werkstückpalette für die Laserbearbeitung von Blechen kann ein Palettenrahmen in einer auf die nach folgende Bearbeitung abgestimmten Weise mit Auflageleisten bestückt werden. Dabei können beispielsweise die Geometrie und der gegenseitige Abstand der verwendeten Auflageleisten auf den konkreten Anwendungsfall bezogen gewählt werden. Eine Bevorratungseinheit dient dazu, innerhalb der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung einen oder mehrere universelle Werkstückträger als Re-
serve vorzuhalten. Eine Prozessvorbereitungseinheit der erfindungsgemäßen ma schinellen Anordnung kann insbesondere ausgebildet sein, um eine anschließen de Fertigungsoperation vorzubereiten. Denkbar sind beispielsweise die Erzeu gung eines für die anschließende Fertigungsoperation geeigneten Werkstückfor mats, eine vorbereitende Reinigung des der Fertigungsoperation zu unterziehen den Blechwerkstücks und/oder das Aufbringen von Markierungen auf einem Blechwerkstück, um eine Nachverfolgung des Werkstücks in dem anschließenden Fertigungsprozess zu ermöglichen. Eine Prozessnachbereitungseinheit der erfin dungsgemäßen maschinellen Anordnung dient insbesondere dazu, Fertigungs operationen nachzubereiten. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, Blechteile, die an einer Prozessnachbereitungseinheit als Produkte einer schneidenden Blechbearbeitung vorliegen, durch Abblasen oder Abfegen von losen Verunreini gungen zu reinigen oder mittels einer entsprechenden maschinellen Vorrichtung zu entgraten.
Die Patentansprüche 12 und 13 betreffen bevorzugte Bauarten der Transportein heit der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung. Als frei bewegbare Trans porteinheit kommt beispielsweise ein Flurfördergerät, insbesondere ein Hubstap ler in Frage. Das erfindungsgemäß vorgesehene fahrerlose Transportfahrzeug kann mit einer aktiven oder mit einer passiven Lastaufnahme versehen sein.
An der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung kann der universelle Werk stückträger mit der Transporteinheit fest verbunden sein. Im Falle derartiger Er findungsbauarten wird der universelle Werkstückträger mittels der Transportein heit der maschinellen Anordnung unmittelbar in die Fertigungs- und in die Funk- tionsposition(en) transferiert, wo der universelle Werkstückträger während etwa iger Operationen mit der Transporteinheit verbunden bleibt.
Gemäß Patentanspruch 14 ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine lösbare Verbindung zwischen der Transporteinheit und dem universellen Werk stückträger vorgesehen. Aufgrund der lösbaren Verbindung kann der universelle Werkstückträger vor oder nach der Überführung in die Fertigungsposition oder in die Funktionsposition von der Transporteinheit getrennt werden. Bei einer an schließenden Operation an dem universellen Werkstückträger beziehungsweise an von dem universellen Werkstückträger gelagerten Blechwerkstücken oder Fer-
tigungsprodukten kann die Transporteinheit dann eine Position abseits der be treffenden Funktionseinheit einnehmen, wo die Transporteinheit gegen etwaige schädliche Einflüsse aufgrund der an dem universellen Werkstückträger oder des sen Beladung durchgeführten Operation geschützt ist. Auch besteht die Möglich keit, die Transporteinheit während der sich an die Übergabe des universellen Werkstückträgers in die Fertigungsposition oder in die Funktionsposition an schließenden Operation für die Durchführung anderweitiger Transfers von Werk stückträgern innerhalb der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung zu nut zen.
Insbesondere für automatisierte Prozesse der Blechfertigung ist eine definierte und exakt reproduzierbare Position von zu bearbeitenden Blechwerkstücken und/oder von Produkten der Blechfertigung im Koordinatensystem der Prozess steuerung von entscheidender Bedeutung. Vor diesem Hintergrund sind in weite rer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung an der Transporteinheit und/oder an dem universellen Werkstückträger Vorkehrungen für eine definierte Anordnung des universellen Werkstückträgers an der Transporteinheit getroffen (Patentan spruch 15).
Unabhängig davon, ob der universelle Werkstückträger lösbar oder fest mit der Transporteinheit verbunden ist, müssen von dem universellen Werkstückträger gelagerte Blechwerkstücke und/oder von dem universellen Werkstückträger gela gerte Fertigungsprodukte an der oder den Fertigungseinheiten der erfindungsge mäßen maschinellen Anordnung und an der oder den sekundären Funktionsein heiten der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung eine definierte und exakt reproduzierbare Position einnehmen, damit die betreffende Operation das ge wünschte Ergebnis liefern kann. Nachdem die Position der Blechwerkstücke und auch die Position der Fertigungsprodukte unmittelbar durch die Position bestimmt wird, welche der universelle Werkstückträger in der Fertigungs- beziehungsweise in der Funktionsposition einnimmt, sind ausweislich Patentanspruch 16 in dem Arbeitsbereich und/oder in dem Funktionsbereich von Fertigungseinheiten bezie hungsweise von sekundären Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen maschi nellen Anordnung entsprechende Positioniereinrichtungen vorgesehen. Ergänzend oder alternativ kann der universelle Werkstückträger der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung Positioniereinrichtungen der genannten Art aufweisen.
Bevorzugte Fertigungseinheiten der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung sind beispielhaft in Patentanspruch 17 genannt. Fertigungseinheiten der erfin dungsgemäßen Art dienen zur Durchführung von Fertigungsoperationen an Ble chen, wobei unter den Oberbegriff der Fertigung generell das Urformen, das Um formen, das Trennen, das Fügen und das Beschichten zu subsumieren sind. Als Laserfertigungseinheiten kommen im Falle der Erfindung insbesondere Laser schneideinheiten, Laserschweißeinheiten und Lasermarkierungs- beziehungs weise Laserbeschriftungseinheiten in Frage. Umformeinheiten der erfindungsge mäßen maschinellen Anordnung sind insbesondere zum Biegen von Blechwerk stücken ausgebildet. Erfindungsgemäße Trenneinheiten können beispielsweise als Stanzeinheiten oder als Lasertrenneinheiten ausgebildet sein. Als Fügeeinheit kann die erfindungsgemäße maschinelle Anordnung beispielsweise eine Schweiß einheit aufweisen. Als Beschichtungseinheiten kommen im Falle der Erfindung beispielsweise Lackier- und Beschriftungseinheiten in Frage.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellun gen näher erläutert. Es zeigen:
Figur la eine Zusammenstellung von Fertigungseinheiten und sekun dären Funktionseinheiten zur Verwendung als Funktionsein heiten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung,
Figur lb die Fertigungseinheiten und sekundären Funktionseinheiten gemäß Figur la in der Draufsicht,
Figur lc das Detail Dl in Figur lb in vergrößerter Darstellung,
Figur ld das Detail D2 in Figur lb in vergrößerter Darstellung,
Figur le eine Werkstückpalette als universeller Werkstückträger einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung,
Figuren 2a bis 2e eine maschinelle Anordnung erster Bauart für die Blechferti gung,
Figuren 3a bis 3f eine maschinelle Anordnung zweiter Bauart für die Blechferti gung,
Figur 3g das Detail D3 in Figur 3f in vergrößerter Darstellung,
Figur 4 eine maschinelle Anordnung dritter Bauart für die Blechferti gung,
Figuren 5a bis 5e eine maschinelle Anordnung vierter Bauart für die Blechferti gung,
Figuren 6a, 6b eine maschinelle Anordnung fünfter Bauart für die Blechferti gung,
Figur 7 eine maschinelle Anordnung sechster Bauart für die Blechfer tigung,
Figur 8 eine maschinelle Anordnung siebter Bauart für die Blechferti gung,
Figur 9 eine maschinelle Anordnung achter Bauart für die Blechferti gung und
Figuren 10a bis eine maschinelle Anordnung neunter Bauart für die Blechfer lOd tigung.
In den Figuren la und lb sind Beispiele für Funktionseinheiten dargestellt, die als Komponenten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung in Frage kom men. Bei den dargestellten Funktionseinheiten handelt es sich zum einen um po tentielle Fertigungseinheiten und zum andern um potentielle sekundäre Funkti onseinheiten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung.
Als Beispiele für Fertigungseinheiten zeigen die Figuren la und lb Trenneinheiten für die trennende Blechbearbeitung in Form einer Laser-Flachbettmaschine 1 und in Form einer Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 sowie eine Beschichtungseinheit 3 für die Blechfertigung. Bei der Stanzstation der Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 handelt es sich um eine herkömmliche Presse mit einem Stanzwerkzeug als Ferti gungsvorrichtung. Durch Auswechseln des Stanzwerkzeugs gegen ein Umform werkzeug kann die Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 zu einer Fertigungseinheit in Form einer Umform-/Laser-Kombimaschine umgerüstet werden.
Bei den in den Figuren la und lb dargestellten Beispielen für sekundäre Funkti onseinheiten handelt es sich im Einzelnen um eine Lagereinheit in Form eines Materiallagers 4, um ein als lagerseitige Umschlageinheit einsetzbares lagerseiti ges Regalbediengerät 5, um eine Beladeeinheit 6, um eine Bevorratungseinheit in Form eines Palettenvorratslagers 7, um eine Paletten-Serviceeinheit 8, die als Rüsteinheit, als Wartungs- und Reparatureinheit und auch als Reinigungseinheit genutzt werden kann, um eine für die Laser-Flachbettmaschine 1 vorgesehene Beschickungseinheit in Form eines Palettenwechslers 9, um eine Entladeeinheit 10 sowie um eine als Prozessnachbearbeitungseinheit einsetzbare Entgrateinheit 11.
Als weitere, in den Figuren la und lb nicht dargestellte Fertigungseinheiten für die Blechfertigung kommen beispielsweise eine Abkantpresse als Umformeinheit, sowie eine Fügeeinheit in Frage, wobei die Fügeeinheit beispielsweise als Laser schweißmaschine ausgeführt sein kann.
Fertigungseinheiten und sekundäre Funktionseinheiten der in den Figuren la und lb gezeigten Art können in Abhängigkeit von dem oder den durchzuführenden Fertigungsprozessen in unterschiedlicher Anzahl und in unterschiedlicher Zusam menstellung zu einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung kombiniert werden.
Allen aus Funktionseinheiten der in den Figuren la und lb gezeigten Art zusam mengestellten maschinellen Anordnungen gemeinsam ist eine Verknüpfung der jeweiligen Funktionseinheiten durch eine Transporteinheit und durch eine mittels der Transporteinheit zwischen Funktionseinheiten der jeweiligen maschinellen Anordnung transferierte Werkstückpalette 12 (Figur le).
Die Werkstückpalette 12 bildet einen universellen Werkstückträger aus und ist als solcher an wenigstens zwei, vorzugsweise an sämtlichen Fertigungseinheiten der betreffenden maschinellen Anordnung in einer Fertigungsposition und zusätz lich an wenigsten einer, bei Verwendung mehrerer sekundärer Funktionseinhei ten vorzugsweise an sämtlichen sekundären Funktionseinheiten der maschinellen Anordnung in einer Funktionsposition anordenbar.
Die konstruktive Ausführung der Werkstückpalette 12 ist insbesondere von der Art der an einer maschinellen Anordnung durchzuführenden Fertigungsoperatio nen abhängig. Etwa für die Laserbearbeitung von Blechwerkstücken, die während der Bearbeitung stationär angeordnet sind, können Werkstückpaletten 12 her kömmlicher Bauart mit einem Palettenrahmen und mit Werkstück-Auflageleisten zum Einsatz kommen, die an dem Palettenrahmen zur Ausbildung einer Werk stückauflage vorzugsweise lösbar montiert sind. Eine derartige Bauart der Werk stückpalette 12 ist beispielhaft in Figur le dargestellt.
In Fällen, in denen an einem auf einer Werkstückpalette 12 gelagerten Blech werkstück Fertigungsoperationen durchzuführen sind, bei denen das Blechwerk stück relativ zu einer Fertigungsvorrichtung über die Werkstückpalette 12 bewegt werden muss, kann eine Werkstückpalette 12 vorzuziehen sein, die eine kratzer freie Bewegung von Blechwerkstücken ermöglicht. Denkbar ist für derartige An wendungsfälle eine Werkstückauflage 12, die an einem Palettenrahmen mit einer plattenartigen Werkstückauflage versehen ist, die ihrerseits zur Lagerung von Blechwerkstücken Auflageelemente in Form von Auflagebürsten und/oder Aufla gekugeln und/oder Auflagerollen aufweist.
Den Transfer der Werkstückpalette 12 zu den wenigstens zwei Fertigungseinhei ten und zu der wenigstens einen sekundären Funktionseinheit einer aus den Funktionseinheiten der Figuren la und lb zusammengestellten maschinellen An ordnung für die Blechfertigung übernimmt die Transporteinheit der betreffenden maschinellen Anordnung. Dabei können die wenigstens zwei Fertigungseinheiten und die wenigstens eine sekundäre Funktionseinheit der maschinellen Anordnung durch die Transporteinheit und die mittels der Transporteinheit transferierte Werkstückpalette 12 mit beliebiger gegenseitiger Zuordnung miteinander ver knüpft werden.
Als Transporteinheiten kommen frei bewegliche aber auch schienengebundene Vorrichtungen in Frage, beispielsweise bemannte Hubstapler, fahrerlose Trans portfahrzeuge („FTP', „Automated guided vehicles"/„AGV") und/oder schienenge bundene Flurförderwagen. Transporteinheiten sind der Übersichtlichkeit halber in den Figuren la und lb nicht dargestellt.
Nimmt die Werkstückpalette 12 an einer Fertigungseinheit die Fertigungsposition ein, so ist ein durch die Werkstückpalette 12 gelagertes Blechwerkstück in einem
Arbeitsbereich der Fertigungseinheit für eine dort vorgesehene Fertigungsvorrich tung zur Blechfertigung zugänglich. Etwa an der Laser-Flachbettmaschine 1 be findet sich im Innern einer Einhausung in bekannter Weise der Arbeitsbereich ei nes Laserschneidkopfs, der mit einer zweiachsigen Bewegung in einer horizonta len Ebene verfahrbar und außerdem in vertikaler Richtung zustellbar ist.
In den Arbeitsbereich des Laserschneid kopfs der Laser-Flachbettmaschine 1 kann die mit einem zu bearbeitenden Blechwerkstück beladene Werkstückpalette 12 nach dem Transfer zu der Laser-Flachbettmaschine 1 unmittelbar von der Trans porteinheit der betreffenden maschinellen Anordnung übergeben werden. Nach Beendigung der Werkstückbearbeitung wird in diesem Fall die dann mit dem Pro dukt der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 an der Einhausung der La ser-Flachbettmaschine 1 unmittelbar von der Transporteinheit übernommen.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die Werkstückpalette 12 unter Zwischenschal tung eines Palettenwechslers 9 zwischen dem Arbeitsbereich der Laser-Flachbett maschine 1 und der Transporteinheit zu bewegen.
Eine mit einem zu bearbeitenden Blechwerkstück beladene und mittels der Transporteinheit zu dem Palettenwechsler 9 transferierte Werkstückpalette 12 wird zu diesem Zweck von der Transporteinheit an den Palettenwechsler 9 über geben. Ausgehend von einer als Funktionsposition, im Einzelnen als Beschi ckungsposition vorgesehenen Umschlagposition an dem Palettenwechsler 9 wird die beladene Werkstückpalette 12 anschließend von dem Palettenwechsler 9 in den Arbeitsbereich der Laser-Flachbettmaschine 1 bewegt und dort in der Ferti gungsposition angeordnet. Die nach Beendigung der Bearbeitung mit einem Pro dukt der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 wird aus dem Arbeitsbe reich der Laser-Flachbettmaschine 1 zurück in die Umschlagposition an dem Pa lettenwechsler 9 gefördert und von dort an die Transporteinheit übergeben.
Zur Übergabe der mit einem zu bearbeitenden Blechwerkstück beladenen Werk stückpalette 12 und/oder zur Übernahme einer mit einem Produkt der Blechferti gung beladenen Werkstückpalette 12 kann die Transporteinheit an den Paletten wechsler 9 heranbewegt werden oder alternativ und bei entsprechender Bau weise des Palettenwechslers 9 in diesen einfahren.
In dem erstgenannten Fall wird die beladene Werkstückpalette 12 mittels her kömmlicher Fördermittel, beispielsweise mittels eines herkömmlichen Ketten triebs, ausgehend von der Transporteinheit in die Umschlagposition an dem Pa lettenwechsler 9 oder ausgehend von der Umschlagposition an dem Paletten wechsler 9 zu der Transporteinheit bewegt.
Kann die Transporteinheit in den Palettenwechsler 9 einfahren, so besteht die Möglichkeit, durch den mittels der Transporteinheit durchgeführten Transfer der Werkstückpalette 12 zu dem Palettenwechsler 9 die mit einem zu bearbeitenden Blechwerkstück beladene Werkstückpalette 12 an dem Palettenwechsler 9 unmit telbar in die Umschlagposition zu überführen. Entsprechend kann eine mit einem Produkt der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 durch die Bewegung aus der Fertigungsposition an der Laser-Flachbettmaschine 1 in die Umschlagpo sition an dem Palettenwechsler 9 unmittelbar an die in den Palettenwechsler 9 eingefahrene Transporteinheit übergeben werden.
Zum Beschicken der Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 mit einem zu bearbeitenden Blechwerkstück wird die Transporteinheit mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gelagerten Blechwerkstück in eine Position in unmittelbarer Nähe des Maschinentischs der Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 bewegt. Mittels einer her kömmlichen und in den Figuren nicht dargestellten maschinellen Be- und Entla deeinrichtung wird das Blechwerkstück anschließend von der Werkstückpalette 12 auf den Maschinentisch transferiert. Nach Beendigung der Fertigungsopera tion an der Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 wird das Produkt der Blechfertigung mittels der Be- und Entladeeinrichtung von dem Maschinentisch der Stanz-/La- ser-Kombimaschine 2 auf die an der Transporteinheit verbliebene Werkstückpa lette 12 bewegt.
Auch an der Beschichtungseinheit 3 erfolgen die Übergabe der mit einem zu be arbeitenden Blechwerkstück beladenen Werkstückpalette 12 in den Arbeitsbe reich und die Übernahme der mit einem Produkt der Blechfertigung beladenen Werkstückpalette 12 aus dem Arbeitsbereich durch die Transporteinheit wahl weise über einen Palettenwechsler 9 oder unmittelbar und folglich ohne Zwi schenschaltung eines Palettenwechslers 9.
In einer Funktionsposition in einem Funktionsbereich kann die Werkstückpalette 12 mittels der Transporteinheit auch an dem Materiallager 4, an dem lagerseiti gen Regalbediengerät 5, an der Beladeeinheit 6, an dem Palettenvorratslager 7, an der Paletten-Serviceeinheit 8, an der Entladeeinheit 10 und an der Entgratein heit 11 angeordnet werden.
Die Übergabe und Übernahme der Werkstückpalette 12 an dem Materiallager 4 kann unmittelbar zwischen der Transporteinheit und einem Palettenlagerplatz des Materiallagers 4 erfolgen. Nach dem Einlagern nimmt die Werkstückpalette 12 an dem betreffenden Lagerplatz des Materiallagers 4 als Funktionsposition eine La gerposition ein.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Transfer der Werkstückpalette 12 zwischen der Transporteinheit und dem Materiallager 4 über das lagerseitige Re galbediengerät 5 erfolgt, an welchem die Werkstückpalette 12 als Funktionsposi tion eine Umschlagposition einnimmt. Bei der Übernahme der Werkstückpalette 12 an dem Regalbediengerät 5 durch die Transporteinheit wird die an dem Regal bediengerät 5 in der Umschlagposition angeordnete und zuvor mittels des Re galbediengeräts 5 aus dem Materiallager 4 ausgelagerte Werkstückpalette 12 mittels einer an dem Regalbediengerät 5 in üblicher Weise vorgesehenen Trans fervorrichtung von dem Regalbediengerät 5 auf die Transporteinheit geschoben. Eine über das Regalbediengerät 5 in das Materiallager 4 einzulagernde Werk stückpalette 12 wird zunächst von der Transporteinheit in die Umschlagposition an dem lagerseitigen Regalbediengerät 5 bewegt. Anschließend verfährt das Re galbediengerät 5 die Werkstückpalette 12 ausgehend von der Umschlagposition zu einem freien Lagerplatz an dem Materiallager 4. Zu diesem Zweck kann sich das Regalbediengerät 5 in horizontaler und/oder in vertikaler Richtung an dem Materiallager 4 entlang bewegen. Von dem an dem freien Lagerplatz des Materi allagers 4 angeordneten Regalbediengerät 5 wird die Werkstückpalette 12 in den freien Lagerplatz an dem Materiallager 4 eingeschoben und dadurch in die Lager position überführt.
Zum Beladen der Werkstückpalette 12 mit einem einer Fertigungsoperation zu unterziehenden Blechwerkstück ist die Beladeeinheit 6 vorgesehen. Die Belade einheit 6 umfasst in bekannter Weise eine Rahmenkonstruktion 15, an der eine
mit einem vertikal beweglichen Lastaufnahmemittel versehene Handlingvorrich tung 16 horizontal verfahren kann.
Zum Beladen der Werkstückpalette 12 mit einem zu bearbeitenden Blechwerk stück fährt die Transporteinheit mit der leeren Werkstückpalette 12 eine als Funktionsposition vorgesehene Beladeposition an der Beladeeinheit 6 an. Die Handlingvorrichtung 16 wird dann mit einem von der Handlingvorrichtung 16 zu vor aufgenommenen Blechwerkstück an der Rahmenkonstruktion 15 in horizon taler Richtung in eine Position bewegt, von der ausgehend das Blechwerkstück durch Absenken des Lastaufnahmemittels der Handlingvorrichtung 16 auf der in der Beladeposition angeordneten Werkstückpalette 12 abgelegt wird. Von der Handlingvorrichtung 16 kann ein an die Werkstückpalette 12 zu übergebendes Blechwerkstück beispielsweise von einem abseits der Beladeposition der Werk stückpalette 12 angeordneten Rohblechstapel übernommen werden. Wie in Figur la angedeutet, kann die Handlingvorrichtung 16 der Beladeeinheit 6 ein zu bear beitendes Blechwerkstück auch an dem lagerseitigen Regalbediengerät 5 aufneh men. An dem Regalbediengerät 5 kann dabei eine zuvor aus dem Materiallager 4 entnommene Lagerpalette mit Rohblechen in einer für die Handlingvorrichtung 16 zugänglichen Position angeordnet sein. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Handlingvorrichtung 16 der Beladeeinheit 6 auf einen nicht gezeigten Rohblechstapel zugreift, mit welchem ein Lagerwagen zuvor mittels eines Re galbediengeräts des Materiallagers 4 beladen worden ist.
In dem Palettenvorratslager 7 werden Werkstückpaletten 12 beispielsweise für den Fall vorgehalten, dass eine zuvor in der maschinellen Anordnung eingesetzte Werkstückpalette 12 etwa wegen Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten an der Werkstückpalette 12 vorübergehend nicht verfügbar ist und/oder für den Fall, dass zusätzlich zu einer bereits in der maschinellen Anordnung zirkulierenden Werkstückpalette 12 eine oder mehrere zusätzliche Werkstückpaletten 12 benö tigt werden.
An dem Palettenvorratslager 7 nimmt die Werkstückpalette 12 als Funktionsposi tion eine Bevorratungsposition ein. Zum Transfer der Werkstückpalette 12 zwi schen der Transporteinheit und dem Palettenvorratslager 7 dient ein Regalbe diengerät 17, an welches eine an dem Palettenvorratslager 7 einzulagernde Werkstückpalette 12 von der Transporteinheit übergeben wird und von welchem
eine zuvor aus dem Palettenvorratslager 7 ausgelagerte Werkstückpalette 12 durch die Transporteinheit übernommen wird.
Die Paletten-Serviceeinheit 8 dient dazu, die Werkstückpalette 12 für eine auszu führende Operation, insbesondere für eine anstehende Fertigungsoperation zu konfigurieren und außerdem auch dazu, die Funktionsfähigkeit der Werkstückpa lette 12 zu erhalten.
Zur Konfiguration der Werkstückpalette 12 für eine anstehende Operation wird die Paletten-Serviceeinheit 8 als Rüsteinheit genutzt, an welcher die Werkstück palette 12 als Funktionsposition eine Rüstposition einnimmt. In der Rüstposition wird ein Palettenrahmen der Werkstückpalette 12 in einer auf die nachfolgende Operation abgestimmten Weise mit einer Werkstückauflage versehen. Etwa bei Verwendung der Werkstückpalette 12 bei der trennenden Bearbeitung von Blech werkstücken an der Laser-Flachbettmaschine 1 wird der Palettenrahmen der Werkstückpalette 12 an der als Rüsteinheit fungierenden Paletten-Serviceeinheit 8 mit Werkstück-Auflageleisten bestückt, die hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich ihrer Anordnung an dem Palettenrahmen auf den durchzuführenden Trennprozess abgestimmt sind. In diesem Sinne weisen die Auflageleisten an der Werkstückpalette 12 gemäß Figur le einen uneinheitlichen gegenseitigen Ab stand auf.
Zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der Werkstückpalette 12 wird die Paletten-Serviceeinheit 8 als Wartungs- und Reparatureinheit und/oder als Reini gungseinheit eingesetzt.
An der als Wartungs- und Reparatureinheit genutzten Paletten-Serviceeinheit 8 nimmt die Werkstückpalette 12 als Funktionsposition eine Wartungs- und/oder Reparaturposition ein. In der Wartungs- und/oder Reparaturposition werden an der Werkstückpalette 12 beispielsweise schadhafte Auflageleisten für Blechwerk stücke durch neue Auflageleisten ersetzt oder schadhafte Auflageleisten werden etwa durch entsprechende Umformung wieder in einen funktionsfähigen Zustand versetzt.
Als Reinigungseinheit kann die Paletten-Serviceeinheit 8 mit Vorrichtungen zur Reinigung der an der Werkstückpalette 12 ausgebildeten Werkstückauflage ver-
sehen sein. Bei einer Werkstückpalette 12 mit Auflageleisten kommt als Reini gungsvorrichtung insbesondere ein manuell oder maschinell bedienter Auflage leistenreiniger herkömmlicher Bauart in Betracht. Eine plattenartige Werkstück auflage der Werkstückpalette 12 kann zu Reinigungszwecken manuell oder ma schinell abgefegt oder durch Beaufschlagung mit Druckluft gereinigt werden.
Bei der Entladeeinheit 10 handelt es sich um eine Automatisierungskomponente herkömmlicher Bauart. In gewohnter Weise umfasst die Entladeeinheit 10 eine um eine vertikale Achse drehbare Säule 18, an der ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Schwenkarm 19 gelagert ist. An dem von der Säule 18 abliegen den Ende ist der Schwenkarm 19 in dem in Figur la dargestellten Beispielsfall mit einer rechenartigen Aufnahmevorrichtung 20 versehen.
Bei entsprechender Ausführung werden mittels der Entladeeinheit 10 von einer Werkstückpalette 12, die zuvor von der Transporteinheit der betreffenden ma schinellen Anordnung in eine als Funktionsposition vorgesehene Entladeposition transferiert worden ist, sämtliche Produkte einer vorausgegangenen Fertigungs operation abgenommen. Hiervon abweichend ist auch eine Ausführung der Entla deeinheit 10 mit integrierter Sortierfunktion denkbar. In diesem Fall wird die Ent ladeeinheit 10 beispielsweise dazu genutzt, bei der vorausgegangenen Ferti gungsoperation erstellte Gutteile von der in die Entladeposition bewegten Werk stückpalette 12 zu entladen, während Fertigungsabfall, im Falle der schneiden den Blechbearbeitung beispielsweise ein Restgitter, zunächst auf der Werkstück palette 12 verbleibt und nach dem Entladen der Gutteile anderweitig entsorgt wird.
An der Entgrateinheit 11 wird an Produkten einer vorausgegangenen Ferti gungsoperation, beispielsweise an einem Blechzuschnitt, bei der Fertigungsope ration gebildeter Grat manuell oder maschinell entfernt.
Beispiele für maschinelle Anordnungen für die Blechfertigung, die unter Verwen dung von Funktionseinheiten der Figuren la und lb konfiguriert wurden und Bei spiele für die Verknüpfung von Funktionseinheiten der in den Figuren la und lb dargestellten Art sind den Figuren 2a bis lOd zu entnehmen.
Eine in den Figuren 2a bis 2e dargestellte maschinelle Anordnung I für die Blech fertigung umfasst als Funktionseinheiten zwei Fertigungseinheiten und drei se kundäre Funktionseinheiten. Bei den Fertigungseinheiten der maschinellen An ordnung I handelt es sich um zwei Laser-Flachbettmaschinen 1. Als sekundäre Funktionseinheiten vorgesehen sind eine Beladeeinheit 6 sowie zwei Paletten wechsler 9. Die Verknüpfung der Funktionseinheiten der maschinellen Anordnung I wird mittels einer Transporteinheit in Form eines fahrerlosen Transportfahr- zeugs/FTF 13 realisiert, an welchem eine als universeller Werkstückträger einge setzte Werkstückpalette 12 lösbar angebracht werden kann. Die Werkstückpa lette 12 weist in Abstimmung auf die an der maschinellen Anordnung I durchzu führende trennende Laserbearbeitung in üblicher Weise einen Palettenrahmen mit Auflageleisten auf, die an dem Palettenrahmen unter Ausbildung einer Werk stückauflage mit gegenseitigem Abstand parallel zueinander verlaufen.
Figur 2a zeigt die maschinelle Anordnung I nach dem Beladen der an dem FTF 13 angeordneten Werkstückpalette 12 durch die Beladeeinheit 6. Mittels der Belade einheit 6 wurde als Blechwerkstück ein Rohblech 21 auf der durch das FTF 13 un mittelbar in die Beladeposition an der Beladeeinheit 6 bewegten Werkstückpa lette 12 abgelegt. Zuvor war das Rohblech 21 durch die Handlingvorrichtung 16 in gewohnter Weise von einem nicht dargestellten Rohblechstapel aufgenommen worden.
Ausgehend von der Beladeeinheit 6 transferiert das FTF 13 die beladene Werk stückpalette 12 zu dem Palettenwechsler 9 der in den Darstellungen oberen La ser-Flachbettmaschine 1 (Figur 2b). Mittels einer nicht im Einzelnen gezeigten maschinellen Vorrichtung üblicher Bauart wird nun die beladene Werkstückpa lette 12 von dem FTF 13 auf den Palettenwechsler 9 und dort in die Umschlagpo sition bewegt (Figur 2c), ehe die mit dem Rohblech 21 beladene Werkstückpa lette 12 mittels einer gleichfalls herkömmlichen maschinellen Vorrichtung aus der Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9 in die Fertigungsposition in dem Arbeitsbereich der oberen Laser-Flachbettmaschine 1 bewegt wird. In dem Arbeitsbereich der Laser-Flachbettmaschine 1 wird dann an der in der Ferti gungsposition angeordneten Werkstückpalette 12 die trennende Bearbeitung des Rohblechs 21 durchgeführt.
Das FTF 13 kann derweil in der Warteposition gemäß Figur 2c verbleiben. Sofern die maschinelle Anordnung I über ein Palettenvorratslager 7 verfügt, kann das FTF 13 alternativ zu dem Palettenvorratslager 7 verfahren, dort eine weitere Werkstückpalette 12 aufnehmen und die weitere Werkstückpalette 12 von dem Palettenvorratslager 7 zu der Beladeeinheit 6 transferieren und dort unmittelbar in der Beladeposition anordnen. In der vorstehend beschriebenen Art und Weise kann das FTF 13 anschließend die weitere beladene Werkstückpalette 12 aus der Beladeposition an der Beladeeinheit 6 zu dem in den Figuren 2a bis 2e unteren Palettenwechsler 9 transferieren, von wo aus die beladene weitere Werkstückpa lette 12 zur trennenden Bearbeitung in den Arbeitsbereich der unteren Laser- Flachbettmaschine 1 eingefahren werden kann.
In dem dargestellten Beispielsfall verbleibt das FTF 13 während der trennenden Bearbeitung des Rohblechs 21 in der Warteposition an dem oberen Paletten wechsler 9. Nach Beendigung der Bearbeitung wird die nun mit einem Produkt 22 der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 aus dem Arbeitsbereich der oberen Laser-Flachbettmaschine 1 in die Umschlagposition an dem oberen Palet tenwechsler 9 bewegt und von dort auf das in der Warteposition befindliche FTF 13 geschoben. Mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gelagerten Pro dukt 22 der Blechfertigung verfährt das FTF 13 zu dem unteren Palettenwechsler 9 (Figur 2d). Entsprechend den Abläufen an der oberen Laser-Flachbettmaschi- ne 1 wird die beladene Werkstückpalette 12 von dem FTF 13 zunächst in die Um schlagposition an dem unteren Palettenwechsler 9 und anschließend zur Durch führung einer trennenden Folgebearbeitung des Produkts 22 der Blechfertigung aus der Umschlagposition an dem unteren Palettenwechsler 9 in die Fertigungs position in dem Arbeitsbereich der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 bewegt.
Nach Beendigung der Bearbeitung an der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 wird die mit einem Endprodukt 23 der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 aus dem Arbeitsbereich der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 in die Um schlagposition an dem unteren Palettenwechsler 9 bewegt (Figur 2e) und von dort an das in der Warteposition an dem unteren Palettenwechsler 9 angeordnete FTF 13 übergeben. Abschließend wird die mit dem Endprodukt 23 der Blechferti gung beladene Werkstückpalette 12 mittels des FTF 13 zu einer in den Figuren 2a bis 2e nicht dargestellten Entladestation transferiert, wo das Endprodukt 23
der Blechfertigung von der Werkstückpalette 12 entnommen und zum Abtrans port aus dem Nahbereich der maschinellen Anordnung I an ein hierfür vorgese henes Transportmittel übergeben wird.
Die nun entladene Werkstückpalette 12 wird durch das FTF 13 zurück zu der Be ladeeinheit 6 und dort unmittelbar in eine Beladeposition transferiert. In der Be ladeposition wird die Werkstückpalette 12 durch die Beladeeinheit 6 mit einem weiteren Rohblech 21 beladen. Anschließend durchläuft das weitere Rohblech 21 den vorstehend beschriebenen Fertigungsprozess.
Die Verknüpfung der Funktionseinheiten einer in den Figuren 3a bis 3g darge stellten maschinellen Anordnung II für die Blechfertigung und die aus dieser Ver knüpfung resultierenden Abläufe entsprechen grundsätzlich den Verhältnissen an der maschinellen Anordnung I gemäß den Figuren 2a bis 2e.
Abweichend von der maschinellen Anordnung I gemäß den Figuren 2a bis 2e weist die maschinelle Anordnung II gemäß den Figuren 3a bis 3g zwei Paletten wechsler 9 auf, an welchen die mit einem Rohblech 21 beladene Werkstückpa lette 12 durch das FTF 13 unmittelbar in die Umschlagposition transferiert wer den kann. Zu diesem Zweck ist die Rahmenkonstruktion der Palettenwechsler 9 gemäß den Figuren 3a bis 3g an der von den Laser-Flachbettmaschinen 1 ablie genden Seite offen und das FTF 13 fährt mit der beladenen Werkstückpalette 12 in der in Figur 3c für den oberen Palettenwechsler 9 dargestellten Weise in den jeweiligen Palettenwechsler 9 ein.
Im Übrigen kann hinsichtlich der in den Figuren 3a bis 3d veranschaulichten Ab läufe auf die vorstehende Beschreibung zu den Figuren 2a bis 2d verwiesen wer den.
Figur 3d zeigt das FTF 13 mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gela gerten Produkt 22 der Blechfertigung unmittelbar bevor die Werkstückpalette 12 die Umschlagposition an dem unteren Palettenwechsler 9 erreicht. Abweichend von den Abläufen an der maschinellen Anordnung I gemäß den Figuren 2a bis 2e fährt das FTF 13 beim Transfer der Werkstückpalette 12 zu dem unteren Palet tenwechsler 9 in den unteren Palettenwechsler 9 ein. Die Werkstückpalette 12 befindet sich an dem in den unteren Palettenwechsler 9 eingefahrenen FTF 13 unmittelbar in der Umschlagposition.
In Fig. 3e ist die maschinelle Anordnung II nach dem Transfer der mit dem Pro dukt 22 der Blechfertigung beladenen Werkstückpalette 12 aus der Umschlagpo sition an dem unteren Palettenwechsler 9 in die Fertigungsposition in dem Ar beitsbereich der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 dargestellt. Das von der Werkstückpalette 12 und dem Produkt 22 der Blechfertigung entladene FTF 13 befindet sich in einer Warteposition außerhalb des unteren Palettenwechslers 9. Währenddessen wird das zuvor an der oberen Laser-Flachbettmaschine 1 er zeugte und nun in dem Arbeitsbereich der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 befindliche Produkt 22 der Blechfertigung durch den Laserschneidkopf der unte ren Laser-Flachbettmaschine 1 trennend bearbeitet.
Figur 3f zeigt die Verhältnisse gemäß Figur 3e in der Draufsicht. In Figur 3f zu erkennen ist eine in Figur 3g vergrößert dargestellte und als Positioniereinrich tung dienende Indexiervorrichtung 24 herkömmlicher Bauart. Mittels der Inde- xiervorrichtung 24 wird die Werkstückpalette 12 in dem Arbeitsbereich der unte ren Laser-Flachbettmaschine 1 definiert in der Fertigungsposition angeordnet und dort fixiert. Entsprechende Indexiervorrichtungen 24 können an der oberen La ser-Flachbettmaschine 1 zur definierten Anordnung der Werkstückpalette 12 in der Fertigungsposition und auch an der Beladeeinheit 6 zur definierten Anord nung der Werkstückpalette 12 in der Beladeposition vorgesehen sein.
Eine in Figur 4 dargestellte maschinelle Anordnung III für die Blechfertigung un terscheidet sich von den maschinellen Anordnungen I und II gemäß den Figuren 2a bis 3g dadurch, dass als Transporteinheit anstelle eines FTF 13 ein schienen gebundener Flurförderwagen 14 vorgesehen ist.
Der Flurförderwagen 14 kann zum Transfer der Werkstückpalette 12 an Füh rungsschienen 25 entlang verfahren.
Figur 4 zeigt die maschinelle Anordnung III mit dem in einer Warteposition vor dem oberen Palettenwechsler 9 angeordneten Flurförderwagen 14. Die mit dem zu bearbeitenden Rohblech 21 beladene Werkstückpalette 12 ist zuvor von dem Flurförderwagen 14 in die Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9 bewegt worden. An dem entladenen Flurförderwagen 14 sind Haltemittel 26 und Positioniereinrichtungen 27 zu erkennen. Die Haltemittel 26 dienen zur lösbaren Fixierung der Werkstückpalette 12 an dem Flurförderwagen 14. Mittels der Positi oniereinrichtungen 27 ist die Werkstückpalette 12 an dem Flurförderwagen 14
definiert positioniert. Entsprechende Haltemittel 26 und Positioniereinrichtungen 27 sind auch an dem FTF 13 gemäß den Figuren 2a bis 3g vorgesehen, in den Abbildungen der Einfachheit halber aber nicht dargestellt.
Das Haltemittel 26 kann beispielsweise ausgebildet sein als ein Anschlag, eine Erhöhung, eine Vertiefung, eine Wand, eine Klammer, ein Stift oder ähnliche Konstruktionen, die geeignet sind, die Werkstückpalette 12 an dem FTF 13 oder dem Flurförderwagen 14 lösbar zu fixieren und gegen Verrutschen zu sichern.
Die Positioniereinrichtung 27 kann beispielsweise ausgebildet sein als eine Vertie fung, eine Erhöhung, eine Wand, ein Anschlag oder als sonstige Einrichtung, die in der Lage ist, das Werkstück an dem FTF 13 oder dem Flurförderwagen 14 in einer vorgegebenen Position zu justieren.
Eine in den Figuren 5a bis 5e dargestellte maschinelle Anordnung IV für die Blechfertigung unterscheidet sich von der maschinellen Anordnung III gemäß Fi gur 4 lediglich dadurch, dass auf Palettenwechsler 9 der an der maschinellen An ordnung III vorgesehenen Art verzichtet wird. Stattdessen wird die mit einem Rohblech 21 bzw. mit einem Produkt 22 der Blechfertigung beladene Werkstück palette 12 mittels des Flurförderwagens 14 unmittelbar zu der oberen und zu der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 transferiert. Die Figuren 5b und 5d zeigen den Flurförderwagen 14 mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gela gerten Rohblech 21 (Figur 5b) beziehungsweise mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gelagerten Produkt 22 der Blechfertigung unmittelbar vor der Übergabe der beladenen Werkstückpalette 12 in den Arbeitsbereich der jeweili gen Laser-Flachbettmaschine 1. In Figur 5c befindet sich der von der Werkstück palette 12 und dem Rohblech 21 entladene Flurförderwagen 14 in der Wartestel lung an der oberen Laser-Flachbettmaschine 1. Entsprechend nimmt der von der Werkstückpalette 12 und dem Produkt 22 der Blechfertigung entladene Flurför derwagen 13 in Figur 5e eine Wartestellung an der unteren Laser-Flachbettma schine 1 ein.
Eine maschinelle Anordnung V für die Blechfertigung, wie sie in den Figuren 6a und 6b gezeigt ist, weist zusätzlich zu den Funktionseinheiten der maschinellen Anordnungen I bis IV als sekundäre Funktionseinheit eine Entladeeinheit 10 und außerdem eine weitere als FTF 13 ausgebildete Transporteinheit auf. Die Entlade einheit 10 gemäß den Figuren 6a, 6b ist herkömmlicher Bauart und gegenüber
der in den Figuren la, lb dargestellten Entladeeinheit 10 konstruktiv unter ande rem dahingehen abgewandelt, dass anstelle der rechenartigen Aufnahmevorrich tung 20 der Figuren la, lb ein Saugerrahmen vorgesehen ist.
An der Entladeeinheit 10 ist in den Figuren 6a, 6b eines der FTF 13 mit einer Werkstückpalette 12 angeordnet, die ihrerseits ein Endprodukt 23 der vorausge gangenen Blechfertigung lagert. Vorausgegangen ist ein Bearbeitungsprozess, wie er vorstehend zu den Figuren 2a bis 3g beschrieben wurde.
Gemäß Figur 6a hat das in den Figuren untere FTF 13 die Werkstückpalette 12 und das von diesem gelagerte Endprodukt 23 der Blechfertigung an der Entlade einheit 10 in eine Position transferiert, von der ausgehend die Werkstückpalette 12 mit dem Endprodukt 23 der Blechfertigung unter Zuhilfenahme einer her kömmlichen maschinellen Vorrichtung von dem FTF 13 in die Entladeposition an der Entladeeinheit 10 bewegt wird. In der Entladeposition ist die mit dem End produkt 23 der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 in Figur 6b darge stellt. Von der in der Entladeposition angeordneten Werkstückpalette 12 wird das Endprodukt 23 der Blechfertigung mittels der Entladeeinheit 10 entladen.
Während des Entladevorgangs an der Entladeeinheit 10 befindet sich das zweite FTF 13 an der Beladeeinheit 6 in einer Position, in welcher die von dem FTF 13 gelagerte Werkstückpalette 12 eine Beladeposition einnimmt. In den Figuren 6a, 6b ist der Beladevorgang der Werkstückpalette 12 an der Beladeeinheit 6 abge schlossen. Während an der Entladeeinheit 10 die dort in der Entladeposition an geordnete Werkstückpalette 12 von dem Endprodukt 23 der Blechfertigung entla den wird, kann das weitere FTF 13 die von diesem gelagerte Werkstückpalette 12 mit dem Rohblech 21 zu der oberen Laser-Flachbettmaschine 1 und das an der oberen Laser Flachbettmaschine 1 erzeugte Produkt 22 der Blechfertigung zu Be arbeitungszwecken zu der unteren Laser-Flachbettmaschine 1 transferieren.
Der Entladevorgang an der Entladeeinheit 10 kann auf diese Art und Weise mit Fertigungsoperationen an den Laser-Flachbettmaschinen 1 synchronisiert wer den.
Eine in Figur 7 dargestellte maschinelle Anordnung VI für die Blechfertigung un terscheidet sich von der maschinellen Anordnung V gemäß den Figuren 6a, 6b durch die Ausführung der Entladeeinheit 10. Abweichend von den Verhältnissen
im Falle der maschinellen Anordnung V ist die Entladeeinheit 10 gemäß Figur 7 derart ausgeführt, dass das FTF 13 die Werkstückpalette 12 mit dem Endprodukt 23 der Blechfertigung an der Entladeeinheit 10 unmittelbar in die Entladeposition transferieren kann. Mit der an dem FTF 13 in der Entladeposition angeordneten Werkstückpalette 12 ist die maschinelle Anordnung VI in Figur 7 gezeigt.
Eine in Figur 8 dargestellte maschinelle Anordnung VII für die Blechfertigung und eine in Figur 9 dargestellte maschinelle Anordnung VIII für die Blechfertigung un terscheiden sich von der maschinellen Anordnungen VI gemäß Figur 7 durch zu sätzliche Funktionseinheiten. Die maschinelle Anordnung VII gemäß Figur 8 weist als zusätzliche Fertigungseinheit eine weitere Laser-Flachbettmaschine 1 und als zusätzliche sekundäre Funktionseinheit einen der weiteren Laser-Flachbettma schine 1 zugeordneten weiteren Palettenwechsler 9 auf. Die maschinelle Anord nung VIII gemäß Figur 9 ist gegenüber der maschinellen Anordnungen VII ge mäß Figur 8 um eine Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 erweitert.
Im Übrigen entsprechen die Abläufe an der maschinellen Anordnung VII gemäß Figur 8 und an der maschinellen Anordnung VIII gemäß Figur 9 den Abläufen an der maschinellen Anordnung VI gemäß Figur 7.
Eine in den Figuren 10a bis lOd dargestellte maschinelle Anordnung IX für die Blechfertigung unterscheidet sich von der maschinellen Anordnung I gemäß den Figuren 2a bis 2e lediglich dadurch, dass als Transporteinheit anstelle eines FTF 13 ein bemannter Hubstapler 28 vorgesehen ist und dass die Werkstückpalette 12 mittels des Hubstaplers 28 an den Palettenwechslern 9 Laser-Flachbettma schinen 1 vor dem Fertigungsprozess unmittelbar in die Umschlagposition trans feriert und nach dem Fertigungsprozess unmittelbar in der Umschlagposition auf genommen werden.
In Figur 10a hat die Beladeeinheit 6 die Werkstückpalette 12 mit einem Rohblech 21 beladen. Der Hubstapler 28 übernimmt die Werkstückpalette 12 in deren Be ladeposition. Figur 10b zeigt die maschinelle Anordnung IX bei dem mittels des Hubstaplers 28 durchgeführten Transfer der mit dem Rohblech 21 beladenen Werkstückpalette 12 in die Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9. In der Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9 sind die Werkstück palette 12 und das Rohblech 21 in Figur 10c gezeigt.
Ausgehend von den Verhältnissen gemäß Figur 10c wird die beladene Werkstück palette 12 aus der Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9 in die Fertigungsposition in dem Arbeitsbereich der oberen Laser-Flachbettmaschine 1 bewegt, wo die trennende Bearbeitung des Rohblechs 21 erfolgt.
Während der trennenden Bearbeitung des Rohblechs 21 verbleibt der Hubstapler 28 in einer Warteposition an dem oberen Palettenwechsler 9. Nach Beendigung der Bearbeitung wird die nun mit dem Produkt 22 der Blechfertigung beladene Werkstückpalette 12 aus dem Arbeitsbereich der oberen Laser-Flachbettma schine 1 in die Umschlagposition an dem oberen Palettenwechsler 9 bewegt und unmittelbar in der Umschlagposition von dem Hubstapler 28 aufgenommen. Mit der Werkstückpalette 12 und dem von dieser gelagerten Produkt 22 der Blechfer tigung verfährt der Hubstapler 28 von dem oberen Palettenwechsler 9 (Figur lOd) zu dem unteren Palettenwechsler 9, wo die beladene Werkstückpalette 12 von dem Hubstapler 28 unmittelbar in der Umschlagposition angeordnet wird. Es folgt die Überführung der mit dem Produkt 22 der Blechfertigung beladenen Werkstückpalette 12 aus der Umschlagposition in die Fertigungsposition in dem Arbeitsbereich der unteren Laser-Flachbettmaschine 1.