EP4605326A1 - Entladeverfahren und maschinelle entladeanordnung zum entladen eines bearbeitungsprodukts einer werkstückbearbeitung sowie fertigungsverfahren und maschinelle fertigungsanordnung - Google Patents

Entladeverfahren und maschinelle entladeanordnung zum entladen eines bearbeitungsprodukts einer werkstückbearbeitung sowie fertigungsverfahren und maschinelle fertigungsanordnung

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EP4605326A1
EP4605326A1 EP23790613.6A EP23790613A EP4605326A1 EP 4605326 A1 EP4605326 A1 EP 4605326A1 EP 23790613 A EP23790613 A EP 23790613A EP 4605326 A1 EP4605326 A1 EP 4605326A1
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EP
European Patent Office
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unloading
product
processing
along
arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP23790613.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schmidt
Patrick Wowtscherk
Markus Wowtscherk
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • Unloading method and mechanical unloading arrangement for unloading a machining product of a workpiece machining as well as manufacturing method and mechanical manufacturing arrangement
  • the invention relates to an unloading method for unloading a processing product of a workpiece processing, in particular a sheet metal processing, from a product support,
  • processing product is made available for unloading by moving the processing product with a transfer movement along a transfer axis into an unloading area of the product support, which has a spatial unloading area limitation located along the transfer axis and which has an unloading area length along the transfer axis that is greater than an actual product length of the processing product along the transfer axis and
  • the invention also relates to a mechanical unloading arrangement for carrying out the aforementioned unloading method and to a manufacturing method within the framework of which the aforementioned unloading method is carried out and to a mechanical manufacturing arrangement for carrying out this manufacturing method.
  • the state of the art relates to a processing system for separating sheet metal.
  • the sheet metal processing takes place in a work area of a laser cutting machine enclosed by a housing.
  • the sheet metal to be processed is fed into the work area of the laser cutting machine together with a pallet storing the sheet metal.
  • cut-out sheet metal parts and a residual grid enclosing the sheet metal parts are produced in the work area of the laser cutting machine as processing products.
  • the sheet metal parts and the residual grid are moved together with the pallet through an opening provided in the housing of the laser cutting machine into an unloading area of the processing system.
  • the unloading area is limited to the laser cutting machine by a wall of the housing of the work area of the laser cutting machine.
  • a fully automated or partially automated handling device can be used to unload the pallet transferred to the unloading area of the processing system.
  • the object of the present invention is to enable a functionally reliable unloading of a product support in a spatially limited unloading area.
  • this object is achieved by the mechanical unloading method according to patent claim 1 and the mechanical unloading arrangement according to patent claim 7 as well as by the mechanical manufacturing method according to patent claim 6 and the mechanical manufacturing arrangement according to patent claim 8.
  • a reference point is defined from which an unloading area limitation along the transfer axis of the workpiece movement has a limiting distance.
  • a reference length is defined for the processing product, which extends along the transfer axis and is at least as long as the actual product length.
  • the unloadability test according to the invention is carried out for each of the processing products or sheet metal parts.
  • a numerical arrangement control of the discharge arrangement according to the invention is designed to implement the discharge method according to the invention.
  • a product pallet or a product support belt can be used as a product support for preparing a processing product to be unloaded. Both the product pallet and the product support belt can also store the workpiece from which the processing product to be unloaded is produced.
  • patent claim 2 provides in an advantageous development of the invention that an unloading member of a mechanical unloading device for taking over the processing product provided for unloading is arranged on the processing product with an arrangement defined with respect to the processing product and is fixed to the processing product.
  • the unloading member is arranged on the processing product to be unloaded in such a way that a maximum number of holding elements, for example holding suction cups, of the unloading member come into contact with the processing product (patent claim 4).
  • Patent claim 5 relates to an unloading method according to the invention with a special, practice-relevant kinematics of the unloading movement to be carried out by the unloading element of the unloading device together with the processing product fixed to it.
  • the unloading element and the processing product fixed to it are to be removed jointly as an unloading unit from the workpiece support with an unloading movement that has an unloading rotary movement of the unloading unit arranged in a rotary position about an unloading rotary axis that runs in the unloading area of the product support along the unloading area boundary.
  • an enveloping circle concentric with the unloading axis of rotation is defined for the unloading unit, within which the unloading unit is arranged.
  • the radius of the enveloping circle of the unloading unit is smaller than the distance between the unloading axis of rotation and the unloading area boundary in the radial direction of the unloading axis of rotation, it is ensured that the unloading rotation movement of the unloading unit can be carried out without the unloading unit colliding with the unloading area boundary.
  • Figure 1 shows a machine arrangement for sheet metal production with a working area and an unloading area as well as with a workpiece support belt extending over the working area and the unloading area
  • Figure 2 shows a first unloading situation on the machine arrangement according to Figure 1 in the view onto the workpiece support belt
  • Figure 3 shows a second unloading situation on the machine arrangement according to Figure 1 in the view onto the workpiece support belt and
  • Figure 4 shows a third unloading situation on the machine arrangement according to Figure 1 in the view onto the workpiece support belt.
  • a machine arrangement 1 for sheet metal production has a work area 2 and an unloading area 3.
  • a laser cutting machine 4 is arranged in a known manner as a processing device for separating sheet metal processing. Only a laser cutting head 5 of the laser cutting machine 4 is shown in Figure 1.
  • the laser cutting machine 4 is used for separating a sheet metal strip 6 that has previously been unwound from a coil (not shown in Figure 1).
  • an endless workpiece support belt 7 is provided as a product support, which is driven by means of a conventional transfer drive and whose upper run 8 then moves in a feed direction 9.
  • the sheet metal strip 6 is processed in sections in the working area 2 of the machine arrangement 1 with the workpiece support belt 7 stopped.
  • the laser cutting head 5 of the laser cutting machine 4 is moved in a known manner with a two-axis movement in a horizontal plane relative to the sheet metal strip 6.
  • the laser cutting head 5 cuts finished parts 11 from the sheet metal strip 6 as processing products according to an allocation plan stored in a numerical arrangement control 10 of the machine arrangement 1 for the sheet metal strip 6.
  • a residual grid 12 surrounding the finished parts 11 is produced ( Figures 2 to 4).
  • the loading area length of the unloading area 3, which extends along the transfer axis 15, is greater than the actual length of the individual finished parts 11 (actual product length), which also extends along the transfer axis 15.
  • the previously produced finished parts 11 are now again stopped workpiece support belt 7 for unloading from the workpiece support belt 7.
  • a conventional unloading robot 16 is provided as a mechanical unloading device, of which only one unloading element designed as a suction frame 17 is shown in Figure 1 for the sake of simplicity.
  • the suction frame 17 has a plurality of holding suction cups 18 as holding elements on the workpiece side.
  • the unloading robot 16 is also controlled by the numerical arrangement control 10.
  • a reference point 19 in the unloading area 3 is stored in the numerical arrangement control 10 with a position that is defined in a coordinate system 20 of the numerical arrangement control 10 that has an x-axis and a y-axis running perpendicular thereto.
  • an imaginary enveloping rectangle 21 is stored in the numerical arrangement control 10 for each of the finished parts 11, the sides of which run in the direction of the x-axis and in the direction of the y-axis of the coordinate system 20 of the numerical arrangement control 10.
  • the enveloping rectangle 21 is dimensioned such that the finished part 11 in question lies completely inside the rectangle 21.
  • the long side of the enveloping rectangle 21 represents a reference length l_R extending along the transfer axis 15 and is at least as large as the actual product length of the finished part 11 along the transfer axis 15.
  • a limiting distance DL between the reference point 19 and the partition wall 14 forming an unloading area limit is stored in the numerical arrangement control 10. An unloading process can only be carried out smoothly by means of the unloading robot 16 under the condition that the finished part 11 to be unloaded has been completely transferred into the unloading area 3 of the mechanical arrangement 1 and has consequently completely passed the partition wall 14.
  • a distance d between the reference point 19 and a reference point-side end of the reference length LR is measured using a measuring unit 22 of the numerical arrangement control 10.
  • the distance d and the reference length l_R of the finished part 11 are then added and the distance D along the transfer axis 15 between the reference point 19 and the front end point of the reference length LR of the finished part 11 located in the direction of the partition wall 14 is thereby determined.
  • the distance D between the reference point 19 and the front end point of the reference length LR of the finished part 11 is then compared with the limiting distance DL.
  • a continuation of the unloading process by means of the unloading robot 16 is initiated by the numerical arrangement control 10 only under the condition that the distance D along the transfer axis 15 between the reference point 19 and the front end of the reference length LR of the finished part 11 in question is smaller than the limiting distance DL.
  • a control unit 24 of the numerical arrangement control 10 consequently controls the unloading robot 16 to unload all of the finished parts 11 with the exception of the finished part 11 on the right in the middle row of finished parts.
  • the finished part 11 on the right in the middle row of finished parts which would collide with the partition wall 14 during an unloading process due to its partial overlap with the latter, initially remains on the workpiece support belt 7.
  • the unloading of this finished part 11 can take place, for example, after a corresponding further indexing of the sheet metal strip 6 in the feed direction 9.
  • Figures 3 and 4 illustrate unloading situations on the workpiece support belt 7, which differ from the unloading situation according to Figure 2 in that the finished parts 11 provided for unloading in the unloading area 3 must, immediately after being lifted from the workpiece support belt 7, carry out an unloading rotational movement about an unloading rotation axis 25 in a rotational position then assumed together with the suction frame 17 fixed to the respective finished part 11.
  • the unloading rotation axis 25 runs perpendicular to the workpiece support belt 7 along the partition wall 14.
  • the suction frame 17 was configured to be transferred into a state ready for unloading by adjusting its extension along the transfer axis 15.
  • outer frame elements 26, 27 of the suction frame 17 were positioned relative to a central frame element 28 in such a way that the resulting dimension of the suction frame 17 along the transfer axis 15 is ideally matched to the corresponding dimension of the finished part 11 to be unloaded.
  • the suction frame 17 configured in this way was arranged on the finished part 11 in question in such a way that the finished part 11 can be fixed to the suction frame 17 by means of a maximum number of holding suction cups 18.
  • an imaginary enveloping circle 30 is defined for an unloading unit 29 consisting of the finished part 11 to be unloaded and the suction frame 17 attached to it and stored in the mechanical arrangement control 10.
  • the enveloping circle 30 runs concentrically with the unloading rotation axis 25 and its radius R is dimensioned such that the unloading unit 29 is arranged completely within the enveloping circle 30.
  • a distance DA along the transfer axis 15 between the reference point 19 and the unloading axis of rotation 25 is then measured using the measuring unit 22 of the mechanical arrangement control 10.
  • the distance DA/L between the unloading axis of rotation 25 and the partition wall 14 is then determined using the evaluation and comparison unit 23 as the difference between the limiting distance DL and the distance DA.
  • the evaluation and comparison unit 23 determines, by comparing the distance DA/L of the unloading rotation axis 25 from the partition wall 14 with the radius R of the enveloping circle 30, that the distance DA/L is greater than the radius R of the enveloping circle 30, it is concluded that the unloading unit 29 comprising the finished part 11 and the suction frame 17 can carry out the rotational movement around the unloading rotation axis 25 required to unload the finished part 11 without colliding with the partition wall 14.
  • the control unit 24 controls the unloading robot 16 to carry out the unloading process. Conditions of this type are shown in Figure 3.

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Abstract

Im Rahmen eines maschinellen Entladeverfahrens zum Entladen eines Bearbeitungsprodukts (11) einer Werkstückbearbeitung, insbesondere einer Blechbearbeitung, von einer Produktauflage (7), wird in einem Entladebereich (3) einer maschinellen Entladeanordnung ein Referenzpunkt (19) definiert, von welchem eine Entladebereichsbegrenzung (14) einen Begrenzungsabstand (DL) aufweist. Für das Bearbeitungsprodukt (11) wird eine Referenzlänge (LR) definiert, die wenigstens ebenso so groß ist wie die tatsächliche Produktlänge. Ein zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem zu der Entladebereichsbegrenzung (14) hin liegenden vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) bestehender Abstand (D) wird verglichen mit dem Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19). Das Entladeverfahren wird dann nur unter der Bedingung fortgesetzt, dass der Abstand (D) zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) kleiner ist als der Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19). Das vorstehende Entladeverfahren wird im Rahmen eines maschinellen Fertigungsverfahrens angewandt. Eine maschinelle Entladeanordnung und eine maschinelle Fertigungsanordnung sind zur Durchführung der vorgenannten Verfahren ausgebildet.

Description

Entladeverfahren und maschinelle Entladeanordnunq zum Entladen eines Bear- beitu nqsprodukts einer Werkstückbearbeitunq sowie Fertiqunqsverfahren und maschinelle Fertiqunqsanordnunq
Die Erfindung betrifft ein Entladeverfahren zum Entladen eines Bearbeitungsprodukts einer Werkstückbearbeitung, insbesondere einer Blechbearbeitung, von ei- ner Produktauflage,
• wobei das Bearbeitungsprodukt zum Entladen bereitgestellt wird, indem das Bearbeitungsprodukt mit einer Transferbewegung längs einer Transferachse in einen Entladebereich der Produktauflage bewegt wird, der eine längs der Transferachse gelegene räumliche Entladebereichsbegrenzung aufweist und der längs der Transferachse eine Entladebereichslänge aufweist, die größer ist als eine tatsächliche Produktlänge des Bearbeitungsprodukts längs der Transferachse und
• wobei das Entladeverfahren fortgesetzt wird, nachdem das Bearbeitungsprodukt zum Entladen bereitgestellt worden ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine maschinelle Entladeanordnung zur Durchführung des vorgenannten Entladeverfahrens sowie ein Fertigungsverfahren, im Rahmen dessen das vorgenannte Entladeverfahren durchgeführt wird und eine maschinelle Fertigungsanordnung zur Durchführung dieses Fertigungsverfahrens.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist aus EP 3 560 652 Al bekannt.
Der Stand der Technik betrifft eine Bearbeitungsanlage zum trennenden Bearbeiten von Blechen. Die Blechbearbeitung erfolgt in einem von einer Umhausung eingefassten Arbeitsraum einer Laserschneidmaschine. Dem Arbeitsraum der Laserschneidmaschine wird das zu bearbeitende Blech gemeinsam mit einer das Blech lagernden Palette zugeführt. Aus dem auf der Palette gelagerten Blech werden in dem Arbeitsraum der Laserschneidmaschine als Bearbeitungsprodukte freigeschnittene Blechteile sowie ein die Blechteile umschließendes Restgitter erzeugt. Nach Beendigung der trennenden Blechbearbeitung werden die Blechteile und das Restgitter gemeinsam mit der Palette durch eine in der Umhausung der Laserschneidmaschine vorgesehene Öffnung in einen Entladebereich der Bearbeitungsanlage verfahren. Der Entladebereich ist zu der Laserschneidmaschine hin durch eine Wand der Umhausung des Arbeitsraums der Laserschneidmaschine begrenzt. Zum Entladen der in den Entladebereich der Bearbeitungsanlage transferierten Palette kann eine vollautomatisierte oder eine teilautomatisierte Handlingeinrichtung eingesetzt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein funktionssicheres Entladen einer Produktauflage in einem räumlich begrenzten Entladebereich zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch das maschinelle Entladeverfahren gemäß Patentanspruch 1 und die maschinelle Entladeanordnung gemäß Patentanspruch 7 sowie durch das maschinelle Fertigungsverfahren gemäß Patentanspruch 6 und die maschinelle Fertigungsanordnung gemäß Patentanspruch 8.
Im Falle der Erfindung wird demnach in einem Entladebereich einer maschinellen Entladeanordnung oder einer maschinellen Fertigungsanordnung, in welchen ein von einer Produktauflage zu entladendes Bearbeitungsprodukt längs einer Transferachse bewegt worden ist, ein Referenzpunkt definiert, von welchem eine Entladebereichsbegrenzung längs der Transferachse der Werkstückbewegung einen Begrenzungsabstand aufweist. Für das Bearbeitungsprodukt wird eine Referenzlänge definiert, die sich längs der Transferachse erstreckt und die wenigstens ebenso groß ist wie die tatsächliche Produktlänge. Nach Beendigung der Transferbewegung des Bearbeitungsprodukts wird ein längs der Transferachse bestehender Abstand bestimmt zwischen dem Referenzpunkt einerseits und einem in der Richtung der Entladebereichsbegrenzung vorderen Endpunkt der Referenzlänge des Bearbeitungsprodukts andererseits. Ist der längs der Transferachse zwischen dem Referenzpunkt und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge des Bearbeitungsprodukts bestehende Abstand kleiner als der Begrenzungsabstand von dem Referenzpunkt, so indiziert dies, dass das Bearbeitungsprodukt mit seiner gesamten tatsächlichen Länge in dem Entladebereich angeordnet ist und folglich ohne die Gefahr einer späteren Kollision mit der Entladebereichsbegrenzung zum Entladen von der Produktauflage bereitsteht. Nur unter dieser Bedingung wird nach dem Bereitstellen eines Bearbeitungsprodukts der Entladevorgang für das Bearbeitungsprodukt fortgesetzt.
In Fällen, in denen von einer Produktauflage mehrere Bearbeitungsprodukte zu entladen sind, beispielsweise beim Entladen einer Mehrzahl von Blechteilen, die zuvor aus einer Blechtafel mit einer definierten Blechteil-Belegung erzeugt worden sind, wird für jedes der Bearbeitungsprodukte beziehungsweise Blechteile die erfindungsgemäße Prüfung der Etladefähigkeit durchgeführt.
Eine numerische Anordnungssteuerung der erfindungsgemäßen Entladeanordnung ist zur Realisierung des erfindungsgemäßen Entladeverfahrens ausgebildet.
Als Produktauflage zur Bereitstellung eines zu entladenden Bearbeitungsprodukts kommt beispielsweise eine Produktpalette oder ein Produktauflageband in Frage. Sowohl die Produktpalette als auch das Produktauflageband kann auch bereits das Werkstück, aus welchem das zu entladende Bearbeitungsprodukt erzeugt wird, lagern. Besondere Ausführungsarten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Für Fälle, in denen die erfindungsgemäße Prüfung der Machbarkeit des Entladevorgangs zu einem positiven Ergebnis geführt hat, sieht Patentanspruch 2 in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein Entladeorgan einer maschinellen Entladevorrichtung zur Übernahme des zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukts mit einer gegenüber dem Bearbeitungsprodukt definierten Anordnung an dem Bearbeitungsprodukt angeordnet und an dem Bearbeitungsprodukt fixiert wird.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird dabei das Entladeorgan für die konkrete Entladeaufgabe konfiguriert, indem die Abmessungen des Entladeorgans an die Abmessungen des zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukts angepasst werden (Patentanspruch 3).
Ergänzend oder alternativ wird das Entladeorgan an dem zu entladenden Bearbeitungsprodukt derart angeordnet, dass eine maximale Anzahl von Halteelementen, beispielsweise von Haltesaugern, des Entladeorgans in Kontakt mit dem Bearbeitungsprodukt kommen (Patentanspruch 4).
Patentanspruch 5 betrifft ein erfindungsgemäßes Entladeverfahren mit einer besonderen praxisrelevanten Kinematik der von dem Entladeorgan der Entladevorrichtung gemeinsam mit dem daran fixierten Bearbeitungsprodukt auszuführenden Entladebewegung. Im Einzelnen sind das Entladeorgan und das daran fixierte Bearbeitungsprodukt gemeinschaftlich als Entladeeinheit von der Werkstückauflage mit einer Entladebewegung abzuführen, die eine Entlade-Drehbewe- gung der in einer Drehposition angeordneten Entladeeinheit um eine Entlade- Dreh-achse aufweist, die in dem Entladebereich der Produktauflage längs der Entladebereichsbegrenzung verläuft. Nachdem in der vorstehenden Weise sichergestellt worden ist, dass das zu entladende Bearbeitungsprodukt vollständig in den Entladebereich der maschinellen Entladeanordnung transferiert wurde, wird überprüft, ob die Entlade-Drehbewegung der aus dem Bearbeitungsprodukt und dem Entladeorgan bestehenden Entladeeinheit ohne Kollision der Entladeeinheit mit der Entladebereichsbegrenzung ausgeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird für die Entladeeinheit ein mit der Entlade-Drehachse konzentrischer Hüllkreis definiert, innerhalb dessen die Entladeeinheit angeordnet ist. Ist der Radius des Hüllkreises der Entladeeinheit kleiner als der in radialer Richtung der Entlade-Drehachse bestehende Abstand der Entlade-Drehachse von der Entladebereichsbegrenzung, so ist sichergestellt, dass die Entlade-Drehbewe- gung der Entladeeinheit ausgeführt werden kann, ohne dass die Entladeeinheit mit der Entladebereichsbegrenzung kollidiert.
Die numerische Anordnungssteuerung der erfindungsgemäßen Entladeanordnung und der erfindungsgemäßen Fertigungsanordnung ist entsprechend weitergebil- det.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine maschinelle Anordnung für die Blechfertigung mit einem Arbeitsbereich und einem Entladebereich sowie mit einem sich über den Arbeitsbereich und den Entladebereich erstreckenden Werkstückauflageband,
Figur 2 eine erste Entladesituation an der maschinellen Anordnung gemäß Figur 1 in der Ansicht auf das Werkstückauflageband,
Figur 3 eine zweite Entladesituation an der maschinellen Anordnung gemäß Figur 1 in der Ansicht auf das Werkstückauflageband und
Figur 4 eine dritte Entladesituation an der maschinellen Anordnung gemäß Figur 1 in der Ansicht auf das Werkstückauflageband.
Ausweislich Figur 1 weist ein maschinelle Anordnung 1 zur Blechfertigung einen Arbeitsbereich 2 und einen Entladebereich 3 auf. In dem Arbeitsbereich 2 ist in bekannter Weise eine Laserschneidmaschine 4 als Bearbeitungsvorrichtung für die trennende Blechbearbeitung angeordnet. Von der Laserschneidmaschine 4 ist in Figur 1 lediglich ein Laserschneidkopf 5 dargestellt. Die Laserschneidmaschine 4 dient zur trennenden Bearbeitung eines Blechbands 6, das zuvor von einem in Figur 1 nicht dargestellten Coil abgewickelt worden ist. Zur Lagerung des Blechbands 6 in dem Arbeitsbereich 2 und in dem Entladebereich 3 der maschinellen Anordnung 1 ist als Produktauflage ein endloses Werkstückauflageband 7 vorgesehen, das mittels eines herkömmlichen Transferantriebs angetrieben werden und dessen Obertrum 8 sich dann in einer Vorschubrichtung 9 bewegt.
Das Blechband 6 wird in dem Arbeitsbereich 2 der maschinellen Anordnung 1 bei stillgesetztem Werkstückauflageband 7 abschnittweise bearbeitet. Zur trennenden Bearbeitung eines Blechbandabschnitts wird der Laserschneidkopf 5 der Laserschneidmaschine 4 in bekannter Weise mit einer zweiachsigen Bewegung in einer horizontalen Ebene relativ zu dem Blechband 6 bewegt. Dabei schneidet der Laserschneidkopf 5 nach einem in einer numerischen Anordnungssteuerung 10 der maschinellen Anordnung 1 für das Blechband 6 hinterlegten Belegungsplan an dem Blechband 6 als Bearbeitungsprodukte Fertigteile 11 frei. Außerdem wird bei der trennenden Bearbeitung des Blechbands 6 ein die Fertigteile 11 umgebendes Restgitter 12 erzeugt (Figuren 2 bis 4).
Ist die trennende Bearbeitung eines Blechbandabschnitts beendet, wird das Werkstückauflageband 7 mittels des Transferantriebs gemeinsam mit dem von dem Obertrum 8 gelagerten Blechband 6 in der Vorschubrichtung 9 weitergetak- tet. Die an dem Blechband 6 freigeschnittenen Fertigteile 11 passieren dabei gemeinsam mit dem Restgitter 12 eine Durchlassöffnung 13 einer Trennwand 14, welche den Arbeitsbereich 2 und den Entladebereich 3 der maschinellen Anordnung 1 gegeneinander abgrenzt. Dadurch gelangt der bearbeitete Abschnitt des Blechbands 6 längs einer durch die Vorschubrichtung 9 definierten Transferachse 15 in den Entladebereich 3 der maschinellen Anordnung 1.
Die sich längs der Transferachse 15 erstreckende Ladebereichslänge des Entladebereichs 3 ist größer als die sich gleichfalls längs der Transferachse 15 erstreckende tatsächliche Länge der einzelne Fertigteile 11 (tatsächliche Produktlänge). In dem Entladebereich 3 werden die zuvor erstellten Fertigteile 11 bei nun wieder stillgesetztem Werkstückauflageband 7 zum Entladen von dem Werkstückauflageband 7 bereitgestellt.
In dem Entladebereich 3 ist als maschinelle Entladevorrichtung ein herkömmlicher Entladeroboter 16 vorgesehen, von dem in Figur 1 der Einfachheit halber nur ein als Saugerrahmen 17 ausgebildetes Entladeorgan dargestellt ist. Der Saugerrahmen 17 weist werkstückseitig als Halteelemente eine Mehrzahl von Haltesaugern 18 auf. Ebenso wie die übrigen wesentlichen Funktionseinheiten der maschinellen Anordnung 1 wird auch der Entladeroboter 16 durch die numerische Anordnungssteuerung 10 gesteuert.
Eine entsprechende Programmierung der maschinellen Anordnungssteuerung 10 sorgt dafür, dass das Werkstückauflageband 7 in dem Entladebereich 3 der maschinellen Anordnung 1 mittels des Entladeroboters 16 störungsfrei entladen werden kann.
Zu diesem Zweck ist in der numerischen Anordnungssteuerung 10 ein Referenzpunkt 19 in dem Entladebereich 3 mit einer Position hinterlegt, die in einem eine x-Achse und eine senkrecht dazu verlaufende y-Achse aufweisenden Koordinatensystem 20 der numerischen Anordnungssteuerung 10 definiert ist. Außerdem ist in der numerischen Anordnungssteuerung 10 für jedes der Fertigteile 11 ein gedachtes einhüllendes Rechteck 21 hinterlegt, dessen Seiten in Richtung der x- und in Richtung der y-Achse des Koordinatensystems 20 der numerischen Anordnungssteuerung 10 verlaufen. Das einhüllende Rechteck 21 ist derart dimensioniert, dass das betreffende Fertigteil 11 vollständig im Innern des Rechtecks 21 liegt. Die lange Seite des einhüllenden Rechtecks 21 stellt eine sich längs der Transferachse 15 erstreckende Referenzlänge l_Rdar und ist wenigstens ebenso groß wie die tatsächliche Produktlänge des Fertigteils 11 längs der Transferachse 15. In der numerischen Anordnungssteuerung 10 hinterlegt ist außerdem ein Begrenzungsabstand DL zwischen dem Referenzpunkt 19 und der eine Entladebereichsbegrenzung bildenden Trennwand 14. Ein Entladevorgang kann mittels des Entladeroboters 16 nur unter der Bedingung störungsfrei durchgeführt werden, dass das zu entladende Fertigteil 11 vollständig in den Entladebereich 3 der maschinellen Anordnung 1 transferiert worden ist und folglich die Trennwand 14 vollständig passiert hat.
Ob dies der Fall ist, wird vor der Aktivierung des Entladeroboters 16 für jedes der zum Entladen bereitgestellten Fertigteile 11 geprüft. Dabei wird mittels einer Messeinheit 22 der numerischen Anordnungssteuerung 10 ein Abstand d zwischen dem Referenzpunkt 19 und einem referenzpunktseitigen Ende der Referenzlänge LR gemessen. In einer Auswerte- und Vergleichseinheit 23 der numerischen Anordnungssteuerung 10 werden dann der Abstand d und die Referenzlänge l_Rdes Fertigteils 11 addiert und dadurch der längs der Transferachse 15 bestehende Abstand D zwischen dem Referenzpunkt 19 und dem in der Richtung der Trennwand 14 gelegenen vorderen Endpunkt der Referenzlänge LR des Fertigteils 11 ermittelt. Der Abstand D zwischen dem Referenzpunkt 19 und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge LR des Fertigteils 11 wird dann mit dem Begrenzungsabstand DL verglichen.
Eine Fortsetzung des Entladeverfahrens mittels des Entladeroboters 16 wird von der numerischen Anordnungssteuerung 10 nur unter der Bedingung veranlasst, dass der längs der Transferachse 15 bestehende Abstand D zwischen dem Referenzpunkt 19 und dem vorderen Ende der Referenzlänge LRdes betreffenden Fertigteils 11 kleiner ist als der Begrenzungsabstand DL.
Diese Bedingung wird in Figur 2 von sämtlichen Fertigteilen 11 mit Ausnahme des in der mittleren Fertigteilreihe rechten Fertigteils 11 erfüllt. Entladefähig ist beispielsweise das in der oberen Fertigteilreihe rechte Fertigteil 11. Ausweislich Figur 2 ist für dieses Fertigteil 11 der längs der Transferachse 15 bestehende Abstand D zwischen dem Referenzpunkt 19 und dem vorderen Ende der Referenzlänge LR kleiner als der Begrenzungsabstand DL. An dem in der mittleren Fertigteilreihe rechten Fertigteil 11 ist der Abstand D zwischen dem Referenzpunkt 19 und dem vorderen Ende der Referenzlänge LR hingegen größer als der Begrenzungsabstand DL. Eine Steuereinheit 24 der numerischen Anordnungssteuerung 10 steuert folglich den Entladeroboter 16 zum Entladen sämtlicher Fertigteile 11 mit Ausnahme des in der mittleren Fertigteil reihe rechten Fertigteils 11. Das in der mittleren Fertigteilreihe rechte Fertigteil 11, das aufgrund seiner teilweisen Überlappung mit der Trennwand 14 bei einem Entladevorgang mit letzterer kollidieren würde, verbleibt vorerst auf dem Werkstückauflageband 7. Das Entladen dieses Fertigteils 11 kann beispielsweise nach einem entsprechenden Weitertakten des Blechbands 6 in der Vorschubrichtung 9 erfolgen.
In den Figuren 3 und 4 sind Entladesituationen an dem Werkstückauflageband 7 veranschaulicht, die sich von der Entladesituation gemäß Figur 2 insofern unterscheiden, als die in dem Entladebereich 3 zum Entladen bereitgestellten Fertigteile 11 unmittelbar nach dem Anheben von dem Werkstückauflageband 7 in einer dann eingenommenen Drehposition gemeinschaftlich mit dem an dem jeweiligen Fertigteil 11 fixierten Saugerrahmen 17 eine Entlade-Drehbewegung um eine Entlade-Drehachse 25 ausführen müssen. Die Entlade-Drehachse 25 verläuft senkrecht zu dem Werkstückauflageband 7 längs der Trennwand 14.
Vor dem Anlegen an das betreffende Fertigteil 11 wurde der Saugerrahmen 17 zur Überführung in einen Entladebereitschaftszustand durch Einstellen seiner Erstreckung längs der Transferachse 15 konfiguriert. Zu diesem Zweck wurden äußere Rahmenelemente 26, 27 des Saugerrahmens 17 gegenüber einem zentralen Rahmenelement 28 derart zugestellt, das die sich damit ergebende Abmessung des Saugerrahmens 17 längs der Transferachse 15 auf die entsprechende Abmessung des zu entladenden Fertigteils 11 ideal abgestimmt ist. Der in dieser Weise konfigurierte Saugerrahmen 17 wurde derart an dem betreffenden Fertigteil 11 angeordnet, dass das Fertigteil 11 mittels einer maximalen Anzahl von Haltesaugern 18 an dem Saugerrahmen 17 fixiert werden kann.
Zur Überprüfung der Entladefähigkeit des betreffenden Fertigteils 11 wird zunächst in der vorstehend zu Figur 2 beschriebenen Weise überprüft, ob das zum Entladen bereitgestellte Fertigteil 11 vollständig innerhalb des Entladebereichs 3 der maschinellen Anordnung 1 angeordnet ist. Als insoweit entladefähig erkannt werden in dem dargestellten Beispielsfall unter anderem das linke Fertigteil 11 in der unteren Fertigteilreihe (Figur 3) und das rechte Fertigteil 11 in der unteren Fertigteilreihe (Figur 4).
Im nächsten Schritt wird dann geprüft, ob die vollständig innerhalb des Entladebereichs 3 der maschinellen Anordnung 1 angeordneten Fertigteile 11 die erforderliche Entlade-Drehbewegung ausführen können.
Zu diesem Zweck wird für eine aus dem zu entladenden Fertigteil 11 und dem daran angelegten Saugerrahmen 17 bestehende Entladeeinheit 29 ein gedachter Hüllkreis 30 definiert und in der maschinellen Anordnungssteuerung 10 hinterlegt. Der Hüllkreis 30 verläuft konzentrisch mit der Entlade-Drehachse 25 und sein Radius R ist derart bemessen, dass die Entladeeinheit 29 vollständig innerhalb des Hüllkreises 30 angeordnet ist.
Anschließend wird mittels der Messeinheit 22 der maschinellen Anordnungssteuerung 10 ein längs der Transferachse 15 zwischen dem Referenzpunkt 19 und der Entlade-Drehachse 25 bestehender Abstand DA gemessen. Mittels der Auswerte- und Vergleichseinheit 23 wird dann als Differenz aus dem Begrenzungsabstand DL und dem Abstand DA der Abstand DA/L bestimmt, welchen die Entlade-Drehachse 25 von der Trennwand 14 aufweist. Wird danach von der Auswerte- und Vergleichseinheit 23 durch einen Vergleich des Abstands DA/L der Entlade-Drehachse 25 von der Trennwand 14 mit dem Radius R des Hüllkreises 30 festgestellt, dass der Abstand DA/L größer ist als der Radius R des Hüllkreises 30, so wird daraus gefolgert, dass die Entladeeinheit 29 aus Fertigteil 11 und Saugerrahmen 17 die zum Entladen des Fertigteils 11 erforderliche Drehbewegung um die Entlade-Drehachse 25 ausführen kann, ohne mit der Trennwand 14 zu kollidieren. In diesem Fall steuert die Steuereinheit 24 den Entladeroboter 16 zur Ausführung des Entladevorgangs an. Verhältnisse dieser Art sind in Figur 3 dargestellt.
Bei den Verhältnissen gemäß Figur 4 wird bei dem Vergleich des Abstandes DA/L der Entlade-Drehachse 25 von der Trennwand 14 mit dem Radius R des Hüllkreises 30 der Entladeeinheit 29 festgestellt, dass der Abstand DA/L kleiner ist als der Radius R und dass folglich die Entladeeinheit 29 bei der auszuführenden Drehbewegung um die Entlade-Drehachse 25 mit der Trennwand 14 kollidieren würde. Aufgrund dieser Erkenntnis wird bei den Verhältnissen gemäß Figur 4 der Entladevorgang für das Fertigteil 11 der Entladeeinheit 29 nicht fortgesetzt. Auch bei den Verhältnissen gemäß Figur 4 ist es denkbar, dass das zunächst nicht entladefähige Fertigteil 11 von dem Werkstückauflageband 7 entladen wird, nachdem das Blechband 6 in der Vorschubrichtung 9 weitergetaktet worden ist.

Claims

Patentansprüche Entladeverfahren zum Entladen eines Bearbeitungsprodukts (11) einer Werkstückbearbeitung, insbesondere einer Blechbearbeitung, von einer Produktauflage (7),
• wobei das Bearbeitungsprodukt (11) zum Entladen von der Produktauflage (7) bereitgestellt wird, indem das Bearbeitungsprodukt (11) mit einer Transferbewegung längs einer Transferachse (15) in einen Entladebereich (3) bewegt wird, der eine längs der Transferachse (15) gelegene räumliche Entladebereichsbegrenzung (14) aufweist und der längs der Transferachse (15) eine Entladebereichslänge aufweist, die größer ist als eine tatsächliche Produktlänge des Bearbeitungsprodukts (11) längs der Transferachse (15) und
• wobei das Entladeverfahren fortgesetzt wird, nachdem das Bearbeitungsprodukt (11) zum Entladen bereitgestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet,
• dass in dem Entladebereich (3) ein Referenzpunkt (19) definiert wird, von welchem die Entladebereichsbegrenzung (14) längs der Transferachse (15) einen Begrenzungsabstand (DL) aufweist,
• dass für das Bearbeitungsprodukt (11) eine Referenzlänge (LR) definiert wird, die sich längs der Transferachse (15) erstreckt und die wenigstens ebenso so groß ist wie die tatsächliche Produktlänge,
• dass nach Beendigung der Transferbewegung ein längs der Transferachse (15) bestehender Abstand (D) bestimmt wird zwischen dem Referenzpunkt (19) und einem in der Richtung der Entladebereichsbegrenzung (14) vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11),
• dass der längs der Transferachse (15) zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) bestehende Abstand (D) verglichen wird mit dem Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19) und
• dass das Entladeverfahren nur unter der Bedingung fortgesetzt wird, dass der längs der Transferachse (15) bestehende Abstand (D) zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) kleiner ist als der Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19). Entladeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladeverfahren fortgesetzt wird, indem ein Entladeorgan (17) einer maschinellen Entladevorrichtung (16) zur Übernahme des zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukts (11) mit einer gegenüber dem Bearbeitungsprodukt (11) definierten Anordnung an dem Bearbeitungsprodukt (11) angeordnet und an dem Bearbeitungsprodukt (11) fixiert wird. Entladeverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladeorgan (17) zur Übernahme des zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukts (11) in einen Entladebereitschaftszustand überführt wird, indem die Abmessungen des Entladeorgans (17) an die Abmessungen des zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukts (11) angepasst werden. Entladeverfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
• dass das zum Entladen bereitgestellte Bearbeitungsprodukt (11) an dem Entladeorgan (17) mittels Halteelementen (18) des Entladeorgans (17) fixiert wird und
• dass das Entladeorgan (17) an dem zum Entladen bereitgestellten Bearbeitungsprodukt (11) mit einer Anordnung angeordnet wird, die derart definiert ist, dass das Bearbeitungsprodukt (11) mittels einer maximalen Anzahl von Halteelementen (18) an dem Entladeorgan (17) fixiert wird. Entladeverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
• dass zur weiteren Fortsetzung des Entladeverfahrens vorgesehen ist, dass das Entladeorgan (17) und das daran fixierte Bearbeitungsprodukt (11) gemeinschaftlich als Entladeeinheit (29) von der Produktauflage (7) mit einer Entladebewegung abgeführt werden, die eine Entlade-Drehbewegung der in einer Drehposition angeordneten Entladeeinheit (29) um eine Ent- lade-Drehachse (25) aufweist, die in dem Entladebereich (3) der Produktauflage (7) längs der Entladebereichsbegrenzung (14) verläuft, • dass für die Entladeeinheit (29) ein mit der Entlade-Drehachse (25) konzentrischer Hüllkreis (30) definiert wird, innerhalb dessen die Entladeeinheit (29) angeordnet ist,
• dass der Radius (R) des Hüllkreises (30) der Entladeeinheit (29) mit einem in radialer Richtung der Entlade-Drehachse (25) bestehenden radialen Abstand (DA/L) der Entlade-Drehachse (25) von der Entladebereichsbegrenzung (14) verglichen wird und
• dass die Entlade-Drehbewegung zur weiteren Fortsetzung des Entladeverfahrens nur unter der Bedingung ausgeführt wird, dass der Radius (R) des Hüllkreises (30) der Entladeeinheit (29) kleiner ist als der radiale Abstand (DA/L) der Entlade-Drehachse (25) von der Entladebereichsbegrenzung (14).
6. Fertigungsverfahren, im Rahmen dessen
• ein Werkstück, insbesondere ein Blech (6), bearbeitet wird und
• nach der Bearbeitung des Werkstücks ein durch die Bearbeitung des Werkstücks erzeugtes Bearbeitungsprodukt (11) unter Durchführung eines Entladeverfahrens von einer Produktauflage (7) entladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Entladeverfahren das Entladeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird.
7. Maschinelle Entladeanordnung zum Entladen eines Bearbeitungsprodukts
(11) einer Werkstückbearbeitung, insbesondere einer Blechbearbeitung,
• mit einer Produktauflage (7) für das Bearbeitungsprodukt (11),
• mit einem Transferantrieb, mittels dessen das Bearbeitungsprodukt (11) an der Produktauflage (7) zum Entladen bereitstellbar ist, indem das Bearbeitungsprodukt (11) mittels des Transferantriebs mit einer Transferbewegung längs einer Transferachse (15) in einen Entladebereich (3) der maschinellen Entladeanordnung bewegbar ist, der eine längs der Transferachse (15) gelegene räumliche Entladebereichsbegrenzung (14) aufweist und der längs der Transferachse (15) eine Entladebereichslänge aufweist, die größer ist als eine tatsächliche Produktlänge des Bearbeitungsprodukts (11) längs der Transferachse (15), dadurch gekennzeichnet, • dass eine vorzugsweise programmierbare numerische Anordnungssteuerung (10) vorgesehen ist, in welcher hinterlegt sind
- eine Position eines in dem Entladebereich (3) der Produktauflage (7) angeordneten Referenzpunkts (19),
- ein Begrenzungsabstand (DL), welchen die Entladebereichsbegrenzung (14) längs der Transferachse (15) von dem Referenzpunkt (19) aufweist sowie
- eine Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11), die sich längs der Transferachse (15) erstreckt und die wenigstens ebenso so groß ist wie die tatsächliche Produktlänge,
• dass die numerische Anordnungssteuerung (10) eine Messeinheit (22) aufweist, mittels derer nach Beendigung der Transferbewegung ein längs der Transferachse (15) bestehender Abstand (D) bestimmbar ist zwischen dem Referenzpunkt (19) und einem in der Richtung der Entladebereichsbegrenzung (14) vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11),
• dass die numerische Anordnungssteuerung (10) eine Vergleichseinheit (23) aufweist, mittels derer der längs der Transferachse (15) zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) bestehende Abstand (D) vergleichbar ist mit dem Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19) und
• dass die numerische Anordnungssteuerung (10) eine Steuereinheit (24) umfasst, mittels derer das Entladeverfahren nur unter der Bedingung fortsetzbar ist, dass der längs der Transferachse (15) bestehende Abstand (D) zwischen dem Referenzpunkt (19) und dem vorderen Endpunkt der Referenzlänge (LR) des Bearbeitungsprodukts (11) kleiner ist als der Begrenzungsabstand (DL) von dem Referenzpunkt (19). Maschinelle Fertigungsanordnung
• mit einer Bearbeitungsvorrichtung (4), mittels derer ein Werkstück, insbesondere ein Blech (6), bearbeitbar und dadurch ein Bearbeitungsprodukt (11) erzeugbar ist sowie • mit einer maschinellen Entladeanordnung, mittels derer das Bearbeitungsprodukt (11) der Werkstückbearbeitung entladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als maschinelle Entladeanordnung die maschinelle Entladeanordnung nach Anspruch 7 vorgesehen ist.
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