EP4719708A1 - Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücks - Google Patents
Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücksInfo
- Publication number
- EP4719708A1 EP4719708A1 EP24729210.5A EP24729210A EP4719708A1 EP 4719708 A1 EP4719708 A1 EP 4719708A1 EP 24729210 A EP24729210 A EP 24729210A EP 4719708 A1 EP4719708 A1 EP 4719708A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- workpiece
- support
- support elements
- millimeters
- machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
- B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work for planar work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
- B23K37/0461—Welding tables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Maschine (14) zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks (18), mit einer Werkstückauflage (10) mit mehreren Auflageelementen (12), auf welche das Werkstück (18) beim Laserschneiden abgelegt werden kann, wobei zueinander unmittelbar benachbarte Auflageelemente (12) einen Abstand von mindestens 100 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 200 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 500 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 700 Millimetern aufweisen, und einer Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Laserschneiden derart zu steuern, dass freigeschnittene Werkstückteile (20) des Werkstücks (18) über mindestens einen Materialsteg mit einem Reststück (22) des Werkstücks (18) verbunden bleiben.
Description
MASCHINE SOWIE VERFAHREN ZUM LASERSCHNEIDEN EINES PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKS
Die Erfindung betrifft eine Maschine sowie ein Verfahren zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks.
Je höher eine beim Laserschneiden eingesetzten Laserleistung ist und je dicker ein zu schneidendes Werkstück ist, desto stärker kommt es bei einer Gitterrostauflage für das Werkstück zu einem Verschleiß von Werkstückauflagestegen der Gitterrostauflage durch anhaftende Schlacke oder zu einer Beschädigung der Werkstückauflagestege durch den Laserstrahl. Die Werkstückauflagestege sind infolge dessen häufig zu ersetzen, was zu hohen Maschinenstillstandszeiten und Kosten führen kann. Andererseits ist eine hohe Anzahl von Werkstückauflagestegen oder -auflagestiften notwendig, um aus dem Werkstück freigeschnittene Werkstückteile sowie ein Reststück des Werkstücks ausreichend gut zu unterstützen und ein Verkippen der Werkstückteile nach deren Freischneiden zu verhindern.
Die WO 2019 025 327 A2 offenbart ein Verfahren zum Laserschneiden eines plattenförmigen Werkstücks entlang einer Bahnkurve mittels eines Laserstrahls. Zum Erzeugen eines nicht am Ende der Bahnkurve liegenden Microjoints mit einer geringeren Höhe als eine Werkstückdicke beim Laserschneiden des Werkstücks wird die Laserstrahlung auf einem der Länge des Microjoints entsprechenden Teilstück der Bahnkurve von einer zum Durchschneiden des Werkstücks ausgehenden, höheren Laserleistung auf eine zum vollständigen Durchschneiden des Werkstücks nicht ausreichende, niedrigere Laserleistung abgesenkt und anschließend wieder auf die höhere Laserleistung erhöht.
Aus der WO 2007 134 628 A1 ist eine Werkstückauflage zur Aufnahme eines tafelförmigen Werkstücks in einer Bearbeitungsanlage, welche das Werkstück mit einem Schneidstrahl bearbeitet, bekannt. Die Werkstückauflage nimmt in einem Rahmen mehrere nebeneinander angeordnete Auflageelemente auf, welche Tragpunktspitzen aufweisen und ein Auflagefeld für das Werkstück bilden. Die Auflageelemente sind in ihrer Arbeitsposition zum Rahmen veränderbar.
Weiterhin ist aus der WO 2019 081 550 A1 eine Werkstückauflage für eine Bearbeitungsmaschine für flächige Werkstücke bekannt. Die Werkstückauflage weist
mehrere Auflagestellen für die Werkstücke ausbildende Auflageelemente auf, die eine Werkstückauflageebene für das flächige Werkstück aufspannen. Die Werkstückauflage umfasst eine Überführeinrichtung zum Überführen wenigstens eines der Auflageelemente von einer ersten Position in wenigstens eine weitere Position.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, welche ein sicheres Ablegen eines Werkstücks auf einer Werkstückauflage mit einer besonders geringen Beschädigungsgefahr für jeweilige Auflageelemente der Werkstückauflage beim Laserschneiden des Werkstücks ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung angegeben. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen, Werkstücks. Die Maschine umfasst insbesondere eine Lasereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Laserstrahl zum Laserschneiden des Werkstücks mit einer besonders hohen Leistung, insbesondere einer Leistung von mindestens 15 Kilowatt, insbesondere mindestens 24 Kilowatt, insbesondere mit einer Laserleistung von 40 bis 50 Kilowatt bereitzustellen. Es handelt sich somit um eine sogenannte Ultrahighpower-Lasereinrichtung. Bei diesem Werkstück handelt es sich insbesondere um ein Blech, aus welchem zum Herstellen eines Bauteils wenigstens ein Werkstückteil freizuschneiden ist. Hierbei ist die Maschine dazu eingerichtet, das Werkstückteil mittels eines Laserstrahls freizuschneiden. Die Maschine umfasst eine Werkstückauflage mit mehreren Auflageelementen, auf welche das Werkstück beim Laserschneiden abgelegt werden kann. Mit anderen Worten wird das Werkstück beim Auflegen auf die Werkstückauflage auf den jeweiligen Auflageelementen abgelegt. Hierbei können die Auflageelemente als Auflagestege oder als Auflagestifte ausgebildet sein. Um zu ermöglichen, dass eine Beschädigungsgefahr für die jeweiligen Auflageelemente beim Laserschneiden des Werkstücks besonders gering ist, ist es vorgesehen, dass das Werkstück lediglich mittels besonders weniger Auflageelemente gehalten wird. Je weniger
Auflageelemente für das Halten des Werkstücks verwendet werden, desto weniger
Auflageelemente verschleißen wiederum beim Laserschneiden von auf der Werkstückauflage aufgelegten Werkstücken.
Um besonders wenige Auflageelemente für das Stabilisieren des Werkstücks zu verwenden, ist es vorgesehen, dass zueinander unmittelbar benachbarte Auflageelemente, auf welchen das Werkstück jeweils abgelegt ist, einen Abstand von mindestens 100 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 200 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 500 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens
700 Millimetern zueinander aufweisen. Um trotz dieses großen Abstands der das Werkstück tragenden, zueinander unmittelbar benachbarten Auflageelementen ein Verkippen der freigeschnittenen Werkstückteile zueinander beziehungsweise zu einem Reststück des Werkstücks zu vermeiden, ist es vorgesehen, dass die Maschine eine Steuereinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, das Laserschneiden derart zu steuern, dass die freigeschnittenen Werkstückteile des Werkstücks über mindestens einen Materialsteg mit dem Reststück des Werkstücks verbunden sind. Hierbei erstreckt sich der Materialsteg lediglich über einen Teil der Dicke des Werkstücks. Je nachdem, wie groß der Anteil der Dicke des Werkstücks ist, überweichen sich der Materialsteg in seiner Höhe erstreckt, handelt es sich bei dem Materialsteg um einen Microjoint oder um einen Nanojoint. Ein Nanojoint weist eine geringere Höhe auf als ein Microjoint. Der wenigstens eine Materialsteg stellt ein Stabilisieren des freigeschnittenen Werkstückteils über das Reststück des Werkstücks sicher, wobei das Reststück des Werkstücks auf wenigstens einem Auflageelement aufliegen kann. Jeweilige Positionen von Materialstegen können in Abhängigkeit von einer Schnittlänge in einer Raumrichtung beim Freischneiden des Werkstückteils gewählt werden. Das bedeutet, dass ausgehend von einem Materialsteg als Startpunkt nach einer Schnittlänge in einer Raumrichtung von beispielsweise höchstens 100 Millimetern der nächste Materialsteg gesetzt, um eine ausreichende Stabilisierung des freigeschnittenen Werkstückteils zu ermöglichen.
Das Vorsehen des wenigstens einen Materialstegs ermöglicht somit, dass für ein ausreichendes Stabilisieren von freigestellten Werkstückteilen, um deren Verkippen zu vermeiden, lediglich besonders wenige Auflageelemente benötigt werden. Das Reststück des Werkstücks kann auch als sogenanntes Restgitter bezeichnet werden. Die beschriebene Maschine ermöglicht somit, dass das Werkstück beim Laserschneiden auf besonders wenigen Auflageelementen abgestützt werden kann und jeweilige freigeschnittene Werkstückteile aufgrund des wenigstens einen Materialstegs ausreichend stabilisiert sind
und zusätzlich lediglich besonders wenige Auflageelemente beim Laserschneiden des Werkstücks angegriffen und gegebenenfalls verschlissen werden.
In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auflageelemente aus einer Aluminiumlegierung oder aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet sind. Bei Aluminium und Kupfer handelt es sich um besonders gut wärmeleitende Materialien, sodass eine Gefahr eines Abschmelzens von Bereichen der Auflageelemente, insbesondere von Spitzen der Auflageelemente, bei Kontakt mit dem Laserstrahl besonders gering ist. Darüber hinaus ist eine Gefahr eines Anbackens von Schlacke bei Auflageelementen aus einer Aluminiumlegierung oder einem kupferhaltigen Material besonders gering. Infolgedessen weist die diese Auflageelemente aufweisende Werkstückauflage eine besonders hohe Lebensdauer auf. Alternativ können die Auflageelemente aus Stahl gebildet sein.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente so gewählt sind, dass ein möglicher Durchhang des Werkstücks auf der Werkstückauflage auf höchstens 20 Millimeter begrenzt ist. Mit anderen Worten wird ermittelt, wie groß der Abstand benachbarter Auflageelemente zueinander höchstens sein darf, damit der Durchhang des Werkstücks auf der Werkstückauflage kleiner oder gleich 20 Millimeter ist. Dieser ermittelte Höchstabstand der Auflageelemente wird anschließend für diejenigen Auflageelemente, auf welchen das Werkstück beim Bearbeiten aufliegt, eingehalten. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Werkstück nicht so stark nach unten durchhängt, dass es an einer Schneidkontur zu einem Schnittabriss kommt, beispielsweise infolgedessen, dass der Fokus des Laserstrahls nicht mehr richtig positioniert ist. Ein zu großer Durchhang des Werkstücks kann dazu führen, dass das Reststück mit den damit verbundenen Werkstückteilen nach der Bearbeitung nicht mehr prozesssicher mittels einer Automatisierungsvorrichtung, beispielsweise einem Rechen oder einem Sauggreifer, von der Werkstückauflage entnommen werden kann. Außerdem könnte ein Durchhang des Werkstücks von mehr als 20 Millimeter zu einem Verkippen der Werkstückteile führen. Durch das derartige Anordnen der Auflageelemente, dass der Durchhang des Werkstücks auf höchstens 20 Millimeter begrenzt wird, kann somit ein präzises und fehlerfreies Bearbeiten des Werkstücks erreicht werden sowie eine Beschädigungsgefahr für freigeschnittene Werkstückteile besonders gering gehalten werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auflageelemente als Auflagestege mit einer Breite von mindestens drei Millimetern und/oder mit einer Höhe von mindestens 100 Millimetern, insbesondere mindestens 115 Millimetern,
insbesondere mindestens 150 Millimeter, ausgebildet sind. Die derartige Ausgestaltung der Auflagestege ermöglicht, dass Werkstücke mit einer Dicke von mehr als 20 Millimetern hinsichtlich deren Gewichtskraft von besonders wenigen Auflagestegen aufgenommen werden können. Es wird somit ermöglicht, dass mittels weniger Auflagestege besonders dicke und infolgedessen schwere Werkstücke zuverlässig getragen werden können.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente in Abhängigkeit von einer Größe und/oder einer Dicke des Werkstücks gewählt sind. Es werden somit die Anzahl der Auflageelemente sowie der Abstand von jeweiligen zueinander benachbarten Auflageelementen derart gewählt, dass ein vorgegebenes Werkstück je nach Größe und/oder Dicke des Werkstücks besonders sicher mittels der Auflageelemente gehalten werden kann. Bei Werkstücken mit eine Dicke von weniger als drei Millimetern kann der Abstand der Auflageelemente beispielsweise mindestens 100 Millimeter, insbesondere mindestens 200 Millimeter, insbesondere mindestens 500 Millimeter betragen. Bei Vorsehen einer ausreichenden Anzahl von Microjoints und/oder Nanojoints kann der Abstand der Auflageelemente für diese Werkstückdicken insbesondere bis zu 750 Millimeter, insbesondere bis zu 800 Millimeter betragen. Bei Werkstücken mit einer Dicke von weniger als drei Millimetern sollte der Abstand der Auflageelemente weniger als 1.500 Millimeter betragen, damit der Durchhang des Werkstücks nicht zu groß wird, insbesondere unterhalb von 20 Millimetern bleibt. Ab einer Werkstückdicke von mindestens drei Millimetern kann der Abstand der Auflageelemente bis zu 1.500 Millimeter oder mehr betragen.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mindestens eines der Auflageelemente von einem Auflageelementträger gehalten ist und relativ zu dem Auflageelementträger beweglich ausgebildet ist. Hierbei kann das bewegliche Auflageelement an dem Auflageelementträger geführt sein. Der Auflageelementträger kann insbesondere als Auflagerahmen ausgebildet sein. Innerhalb des Auflagerahmens können die von dem Auflagerahmen gehaltenen Auflageelemente relativ zu dem Auflagerahmen bewegt werden. Die Auflageelemente können vor dem Ablegen des Werkstücks auf der Werkstückauflage bewegt und somit relativ zu dem Auflageelementträger sowie relativ zueinander ausgerichtet werden oder während eines Aufliegens des Werkstücks auf der Werkstückauflage, insbesondere während eines Laserschneidens des Werkstücks, relativ zu dem Auflageelementträger sowie relativ zueinander ausgerichtet werden. Dadurch, dass die Auflageelemente beweglich ausgebildet sind, können diese derart angeordnet werden, dass besonders wenige der Auflageelemente beim Laserschneiden des Werkstücks von dem
Laserstrahl überschnitten werden. Hierdurch kann eine Beschädigungsgefahr für die jeweiligen Auflageelemente besonders gering gehalten werden. Insbesondere können die Auflageelemente derart angeordnet werden, dass mittels diesen das Reststück des Werkstücks stabilisiert wird. Es ist möglich, dass dabei ein unmittelbares Stabilisieren von freigeschnittenen Werkstückteilen mittels der Auflageelemente unterbleibt. Das wenigstens eine freigeschnittene Werkstückteil kann hierbei über den wenigstens einen Materialsteg stabilisiert sein, über welchen das Werkstückteil mit dem Reststück des Werkstücks verbunden ist. Die Bewegbarkeit des mindestens einen Auflageelements ermöglicht weiterhin, dass dieses Auflageelement während des Laserschneidens des auf diesem Auflageelement angeordneten Werkstücks bewegt wird, wodurch dieses Auflageelement aus einem Bereich, in welchem die Schneidkontur mittels des Laserstrahls noch zu schneiden ist, in einen Bereich verfahren werden kann, in welchem die Schneidkontur bereits mittels des Laserstrahls geschnitten worden ist. Hierdurch kann ein Überschneiden des bewegbaren Auflageelements mittels des Laserstrahls besonders gut vermieden werden.
In diesem Zusammenhang ist es in einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das beweglich ausgebildete Auflageelement wenigstens eine Rolle aufweist, welche eine Auflagefläche für das Werkstück bereitstellt. Das bedeutet, dass das Werkstück auf der wenigstens einen Rolle des beweglich ausgebildeten Auflageelements abgelegt ist. Wird somit das Auflageelement relativ zu dem Auflageelementträger bewegt, während das Werkstück auf dem Auflageelement abgelegt ist, dann wird die Rolle über das Werkstück abgerollt. Infolgedessen kann eine Gefahr eines Verkratzens des Werkstücks durch das relativ zu dem Werkstück bewegte Auflageelement besonders gering gehalten werden. Beim Bewegen des Auflageelements relativ zu dem Werkstück wird als einzige Kontaktfläche zwischen dem Auflageelement und dem Werkstück die Rolle über die Oberfläche des Werkstücks gerollt. Eine Beschädigungsgefahr für das Werkstück beim Bewegen des beweglichen Auflageelements relativ zu dem Auflageelementträger kann somit besonders gering gehalten werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Maschine wenigstens ein relativ zu der Werkstückauflage bewegbares Absaugkanalelement umfasst, mittels welchem ein Absaugbereich, in welchen während einer Bearbeitung des Werkstücks Luft abgesaugt wird, vorgegeben werden kann. Mittels des Absaugkanalelements kann der Absaugbereich begrenzt werden. Durch Bewegen des Absaugkanalelements relativ zu der Werkstückauflage kann der Absaugbereich in seiner Position und/oder in seinen Abmessungen angepasst werden. Hierbei wird der
Absaugbereich insbesondere derart angepasst, dass der Absaugbereich sich unterhalb des Bereichs des Werkstücks befindet, welcher zu dem jeweiligen Zeitpunkt mittels des Laserstrahls geschnitten wird. Hierdurch können beim Laserschneiden entstehender Staub und/oder beim Laserschneiden entstehende Gase besonders zuverlässig abgesaugt werden.
In diesem Zusammenhang kann es in einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Absaugkanalelement dazu eingerichtet ist, auf das beweglich ausgebildete Auflageelement einzuwirken, wodurch das Auflageelement und das Absaugkanalelement gemeinsam relativ zu dem Auflageelementträger bewegt werden können. Beispielsweise kann das Absaugkanalelement an dem Auflageelement befestigt werden. Alternativ kann das Absaugkanalelement in der Höhe verfahren werden, so dass es bei einer seitlichen Bewegung gegen das Auflageelement, insbesondere den Auflagesteg, stößt und dieses dadurch verschiebt. Der durch das Absaugkanalelement vorgegebene Absaugbereich hängt somit mit der Position des bewegbaren Auflageelements zusammen. Dadurch, dass das Absaugkanalelement derart angeordnet wird, dass der Absaugbereich sich unterhalb des jeweiligen von dem Laserstrahl bearbeiteten Bereichs des Werkstücks befindet, sind das den Absaugbereich seitlich begrenzende Absaugkanalelement sowie das mit dem Absaugkanalelement verbundene bewegbare Auflageelement seitlich neben dem Bereich des Werkstücks angeordnet, in welchem das Werkstück von dem Laserstrahl bearbeitet wird. Eine Gefahr eines Kreuzens des Laserstrahls mit dem bewegbaren Auflageelement sowie mit dem Absaugkanalelement und eine infolgedessen resultierende Beschädigung des Auflageelements beziehungsweise des Absaugkanalelements kann somit besonders gering gehalten werden. Hierdurch kann eine besonders hohe Lebensdauer der Maschine erreicht werden. Das Absaugkanalelement kann die Verbindung zu dem Auflageelement gesteuert herstellen und lösen. In dem Fall der Mitnahme des Auflageelements mit dem Absaugkanalelement wäre immer eine Unterstützung des Werkstücks im Schneidbereich gewährleistet. Insbesondere wird das wenigstens eine bewegliche Auflageelement simultan zum Laserschneidkopf mitbewegt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks mittels einer Maschine, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Maschine beschrieben worden ist. Bei dem Verfahren wird das Werkstück auf der Werkstückauflage abgelegt und aus dem Werkstück wird wenigstens ein Werkstückteil freigeschnitten. Dieses freigeschnittene wenigstens eine Werkstückteil bleibt mindestens bis zum Abschluss des Laserschneidens über wenigstens einen Materialsteg, insbesondere einen Microjoint oder einen Nanojoint, mit einem Reststück
des Werkstücks verbunden. Das Vorhalten des wenigstens einen Materialstegs ermöglicht, dass das Werkstück auf der Werkstückauflage mit besonders wenigen Auflageelementen gehalten werden kann beziehungsweise die Auflageelemente, mittels welchen das Werkstück gehalten wird, zueinander einen besonders großen Abstand aufweisen können. Hierdurch kann eine Anzahl an beim Laserschneiden des Werkstücks beschädigten Auflageelementen besonders gering gehalten werden. Darüber hinaus ermöglicht der wenigstens eine Materialsteg ein besonders sicheres Stabilisieren des wenigstens einen freigeschnittenen Werkstückteils am Reststück des Werkstücks und infolgedessen eine besonders geringe Verkippungsgefahr des freigeschnittenen Werkstückteils. Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass die freigeschnittenen Werkstückteile über Materialstege am Reststück des Werkstücks, insbesondere am Restgitter, gehalten werden und lediglich so viele Auflageelemente vorhanden sind, dass eine Durchbiegung der Werkstückteile über einen vorgegebenen Maximalwert hinaus vermieden wird.
In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auflageelemente der Werkstückauflage derart angeordnet werden, dass das Reststück von den Auflageelementen getragen wird und ein Aufliegen des wenigstens einen freigeschnittenen Werkstückteils auf den Auflageelementen unterbleibt. Das wenigstens eine Werkstückteil ist somit lediglich über den vorgehaltenen Materialsteg zum Reststück gehalten. Dadurch, dass lediglich das Reststück von den Auflageelementen unmittelbar getragen wird, kann eine Gefahr dafür, dass mittels des beim Laserschneiden verwendeten Laserstrahls ein Auflageelement überschnitten wird und somit insbesondere in Kontakt mit dem Laserstrahl kommt, besonders gering gehalten werden. Infolgedessen kann eine Gefahr einer Beschädigung der Auflageelemente durch Anbacken von Schlacke oder durch Aufschmelzen infolge eines unmittelbaren Kontakts mit dem Laserstrahl besonders gering gehalten werden. Dadurch, dass die Auflageelemente derart angeordnet sind, dass sie lediglich das nach dem Laserschneiden gebildete Reststück des Werkstücks unterstützen, können zum Absortieren der Werkstückteile diese mit dem Hammer nach unten besonders einfach ausgeschlagen werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auflageelemente der Werkstückauflage derart angeordnet werden, dass ein Kreuzen einer Schneidkontur für das Laserschneiden unmittelbar mit den Auflageelementen unterbleibt. Das bedeutet, dass ermittelt wird, wo die Schneidkontur entlang des Werkstücks, welches auf der Werkstückauflage abgelegt ist beziehungsweise abzulegen ist, verläuft. Jeweilige Auflageelemente der Werkstückauflage werden derart positioniert, dass die Schneidkontur
nicht unmittelbar oberhalb der Auflageelemente verläuft und somit der Laserstrahl beim Schneiden der Schneidkontur die Auflageelemente kreuzen würde. Mit anderen Worten sind die Auflageelemente derart angeordnet, dass der Laserstrahl nicht über die Auflageelemente geführt wird. Jeweilige Bereiche des Werkstücks, welche unmittelbar oberhalb der Auflageelemente angeordnet sind und somit die Auflageelemente nach oben überdecken, sind frei von der Schneidkontur. Hierdurch gibt es keine Interaktion der Auflageelemente mit dem Schneidprozess. Infolgedessen kann eine Gefahr eines Beschädigens der Auflageelemente der Werkstückauflage beim Laserschneiden des Werkstücks besonders gering gehalten werden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass mittels der Auflageelemente sowohl das nach dem Laserschneiden resultierende Reststück als auch das wenigstens eine freigeschnittene Werkstückteil gestützt werden. Eine Position der jeweiligen Auflageelemente kann durch ein Programmiersystem bereitgestellt werden und eine Anordnung der jeweiligen Auflageelemente relativ zu dem Auflageelementträger kann über einfache Steckverbindungen oder mit Stellantrieben für die Auflageelemente umgesetzt werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Werkstückteil über wenigstens zwei Materialstege mit dem Reststück des Werkstücks verbunden bleibt, wenn die Dicke des Werkstücks kleiner ist als vier Millimeter. Bei Werkstückdicken von unter vier Millimetern können sich freigeschnittene Werkstückteile durchbiegen, verkippen oder nach unten aus dem Reststück des Werkstücks hängen, wenn sie nur mit einem Materialsteg am Reststück gehalten werden und nicht an einer geeigneten Position von einem Auflageelement, insbesondere einem Auflagesteg oder einem Auflagestift, unterstützt werden, beispielsweise aufgrund dessen, dass das jeweilige Werkstückteil in einer entsprechenden Raumrichtung kleiner ist als der Abstand zwischen zwei unmittelbar zueinander benachbarten Auflageelementen. Auch kann ab einer bestimmten Teilegröße die Haltekraft eines einzelnen Materialstegs nicht ausreichen, um das freigeschnittene Werkstückteil sicher am Reststück des Werkstücks zu halten, insbesondere wenn kein unterstützendes Auflageelement unter dem freigeschnittenen Werkstückteil angeordnet ist. In diesen Fällen sollte wenigstens ein zweiter Materialsteg eingesetzt werden. Als Materialsteg können Nanojoints oder Microjoints eingesetzt werden. Insbesondere ist der jeweilige Materialsteg in seiner Breite derart zu begrenzen, dass das wenigstens eine freigeschnittene Werkstückteil ohne großen Kraftaufwand und ohne Beschädigung einer Teilekante beziehungsweise unter lediglich besonders geringen Beschädigungen einer Teilekante von dem Reststück entfernt werden kann. Eine Anzahl der jeweiligen Materialstege ist insbesondere derart gewählt, dass das Durchhängen der freigeschnittenen Werkstückteile auf eine maximale Durchhangtiefe von höchstens
20 Millimeter begrenzt wird. Für Werkstückdicken von weniger als vier Millimetern sind zur sicheren Fixierung der Werkstückteile am Reststück mindestens zwei Materialstege vorgesehen. Bei größeren Werkstückdicken werden Werkstückteile, die länger als
100 Millimeter sind und keine Unterstützung durch ein Auflageelement aufweisen, zusätzlich zu dem ersten Materialsteg durch einen zweiten Materialsteg unterstützt, wobei diese zueinander benachbarten Materialstege insbesondere einen Abstand von mindestens
100 Millimetern zueinander, insbesondere einem Abstand von mindestens 200 Millimetern zueinander aufweisen. Mit zunehmender Größe der Werkstückteile kann der Materialsteg breiter ausgeführt werden, damit die jeweiligen freigeschnittenen Werkstückteile sicher am Reststück, insbesondere am Restgitter, gehalten werden können. Die Breite des jeweiligen Materialstegs verläuft insbesondere in Verlaufsrichtung der Schneidkontur in dem Bereich, in welchem der Materialsteg in der Schneidkontur vorgehalten ist. Bei einer Planung der Microjoints kann eine minimal vorgesehene Microjointbreite in Abhängigkeit von einer plastischen Verformung des Microjoints und einer einwirkenden Kraft des Schneidgases mit einbezogen werden. Für Nanojoints kann dieses Ermittlungsverfahren analog angewendet werden. Die Breite eines Nanojoints wird insbesondere geringer als drei Millimeter gewählt, damit es beim Erzeugen des Nanojoints nicht zu einem Schnittabriss kommt.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der vorgehaltene wenigstens eine Materialsteg eine Höhe aufweist, welche geringer ist als eine Dicke des Werkstücks. Das bedeutet, dass sich der Materialsteg lediglich über einen Teil der Dicke des Werkstücks erstreckt. Je nachdem, wie groß der Anteil der Dicke des Werkstücks ist, über weichen sich der Materialsteg in seiner Höhe erstreckt, handelt es sich bei dem Materialsteg um einen Microjoint oder um einen Nanojoint. Ein Nanojoint weist eine geringere Höhe auf als ein Microjoint. Der wenigstens eine Materialsteg stellt ein Stabilisieren des freigeschnittenen Werkstückteils über das Reststück des Werkstücks sicher, wobei das Reststück des Werkstücks auf wenigstens einem Auflageelement aufliegen kann.
Durch den Einsatz von Materialstegen, insbesondere von Microjoints oder Nanojoints, ist es möglich, eine Zahl an benötigten Auflageelementen und infolgedessen einen Überlapp der Schneidkontur mit den Auflageelementen deutlich zu reduzieren und so einen Verschleiß von Auflageelementen zu verringern oder sogar ganz zu vermeiden. Freigeschnittene Werkstückteile sind über den wenigstens einen Materialsteg sicher am Reststück zu halten, sodass sie einerseits nicht nach unten fallen und andererseits nicht durch das Schneidgas von dem Reststück gelöst werden, insbesondere aus dem Restgitter gedrückt werden oder
relativ zu dem Reststück verkippt werden. Diese Randbedingungen sind zu berücksichtigen, um eine Ausdehnung und eine Anzahl an benötigten Materialstegen in Abhängigkeit von einer Teilegröße und einer Kontur von den freizuschneidenden Werkstückteilen, einer Werkstückdicke des Werkstücks und dem Abstand der Auflageelemente festzulegen.
Ist exakt bekannt, wo die Auflageelemente relativ zum Werkstück angeordnet sind, dann können die freizuschneidenden Werkstückteile beim Planen der Werkstückteile in einem Programmiersystem weitgehend zwischen den Auflageelementen platziert werden, sodass es zu keiner oder nur wenig Interaktion des Laserstrahls mit den Auflageelementen kommt.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei einer Positionierbewegung eines Laserschneidkopfs der Maschine ein Schneidgasdruck eines Schneidgases reduziert wird im Vergleich zu einem Schneidgasdruck des Schneidgases beim Laserschneiden des Werkstücks, während der Laserschneidkopf bei der Positionierbewegung oberhalb des wenigstens einen freigeschnittenen Werkstückteils bewegt wird. Mit anderen Worten wird beim Überfahren fertig geschnittener Werkstückteile, die über einen oder mehrere Materialstege am Reststück des Werkstücks gehalten sind, der Schneidgasdruck des Laserschneidkopfs reduziert, wodurch ein Durchbiegen oder Verkippen der freigeschnittenen Werkstückteile - verursacht durch ein Auftreffen von Schneidgas auf die Werkstückteile - verhindert wird. Insbesondere kann das Schneidgas beim Positionieren des Laserschneidkopfs, insbesondere beim Positionieren des Laserschneidkopfs zwischen einem Schnittende und einem neuen Schnittanfang, ganz ausgestellt werden. Insbesondere wird das Schneidgas dann beim Positionieren des Laserschneidkopfs ausgestellt, wenn der Laserschneidkopf bei seiner Positionierbewegung über ein Werkstück mit einer Dicke von vier Millimetern bis acht Millimetern, insbesondere mit einer Dicke kleiner vier Millimeter, bewegt wird. Wird bei der Positionierbewegung des Laserschneidkopfs das Schneidgas vollständig ausgestellt, dann kann für Werkstücke in einem Dickenbereich von vier Millimetern bis acht Millimetern für jeweilige freigeschnittene Werkstückteile vorgesehen sein, dass diese jeweils über lediglich einen einzigen Materialsteg am Reststück des Werkstücks gehalten werden. Es sind somit beim Laserschneiden besonders wenige Materialstege vorzuhalten, wodurch nach Abschluss des Laserschneidens jeweilige freigeschnittene Werkstückteile besonders einfach vom Reststück getrennt werden können.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten
Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Werkstückauflage für ein Werkstück mit mehreren Auflageelementen, auf welche ein Werkstück beim Laserschneiden aufgelegt werden kann;
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht der Werkstückauflage in einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht von schräg oben auf ein auf der Werkstückauflage abgelegtes Werkstück, welches mittels einer Lasereinrichtung lasergeschnitten wird.
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils eine Werkstückauflage 10 mit mehreren Auflageelementen 12 gezeigt, auf weicher ein Werkstück 18 beim Laserschneiden abgelegt werden kann. Die Werkstückauflage 10 ist vorliegend Teil einer Maschine 14 zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks, vorliegend eines Blechs. Bei der Maschine 14 handelt es sich vorliegend um eine 2D-Laserschneidmaschine. In Fig. 3 ist in einer Perspektivansicht von schräg oben ein Ausschnitt der Maschine 14 gezeigt. Hierbei kann erkannt werden, dass die Maschine 14 einen Laserschneidkopf 16 umfasst, mittels welchem ein Laserstrahl auf das zu bearbeitende Werkstück 18 ausgerichtet werden kann. Mittels des Laserstrahls können aus dem Werkstück 18 jeweilige Werkstückteile 20 freigeschnitten werden, welche über wenigstens einen Materialsteg mit einem Reststück 22 des Werkstücks 18 verbunden bleiben. Bei dem Reststück 22 handelt es sich insbesondere um ein Restgitter. Vorliegend ist der Laserschneidkopf 16 dazu eingerichtet, den Laserstrahl mit besonders hoher Leistung, insbesondere einer Leistung von wenigstens 15 Kilowatt, insbesondere von wenigstens 24 Kilowatt, insbesondere von wenigstens 40 Kilowatt, bereitzustellen.
Kommt es bei derartig hohen Laserleistungen zu einem Kontakt des Laserstrahls mit den Auflageelementen 12 oder zu einem Kontakt von beim Laserschneiden entstehender Schlacke mit den Auflageelementen 12, dann kann dies zu einer Beschädigung der Auflageelemente 12 führen. Infolge der Beschädigung der Auflageelemente 12 sind diese Auflageelemente 12 zu entfernen und stellen somit ein Verschleißbauteil der Maschine 14 dar. Es ist somit vorgesehen, eine Maschine 14 beziehungsweise ein Verfahren zum Laserschneiden des Werkstücks 18 zu schaffen, bei welchem besonders wenige Auflageelemente 12 verschlissen werden.
Vorliegend sind die jeweiligen Auflageelemente 12, wie in den Fig. 1 und 2 besonders gut erkannt werden kann, als jeweilige Auflagestege mit in Auflagerichtung bzw. nach oben ragenden Spitzen ausgebildet, wobei auf diesen Spitzen das Werkstück 18 abgelegt werden kann. Aufgrund der Ausgestaltung der jeweiligen Auflageelemente 12 als die Auflagestege mit den Spitzen kann ein unmittelbarer Kontakt des Werkstücks 18 mit den Auflageelementen 12 besonders gering gehalten werden. Infolgedessen kann eine Gefahr einer Beschädigung des Werkstücks 18 durch Kontakt mit den jeweiligen Auflagestegen, beispielsweise ein Verkratzen, besonders gering gehalten werden.
Die Auflageelemente 12 können, wie in Fig. 1 gezeigt ist, relativ zu einem Auflageelementträger 24 fixiert und an diesem Auflageelementträger 24 gehalten sein. Bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform der Werkstückauflage 10 ist es vorgesehen, dass wenigstens eines der Auflageelemente 12 relativ zu dem Auflageelementträger 24, an welchem die Auflageelemente 12 gehalten sind, bewegbar ist. Hierdurch ist eine Relativposition der Auflageelemente 12 relativ zueinander einstellbar. Weiterhin kann das wenigstens eine bewegbare Auflageelement 12 durch Bewegen relativ zu dem Auflageelementträger 24 in seiner Relativposition zu dem auf der Werkstückauflage 10 aufgelegten Werkstück 18 eingestellt werden. Das relativ zu dem Auflageelementträger 24 bewegbare Auflageelement 12 weist insbesondere wenigstens eine Rolle auf, welche eine Auflagefläche für das Werkstück 18 bereitstellt, wodurch das Werkstück 18 über die Rolle auf dieses Auflageelement 12 abgelegt werden kann. Bei einem relativen Bewegen dieses Auflageelements 12 zu dem Werkstück 18 kann somit eine Gefahr eines Verkratzens des Werkstücks 18 besonders gering gehalten werden, da die Relativbewegung des Auflageelements 12 relativ zu dem Werkstück 18 durch ein Rollen der Rolle über die Oberfläche des Werkstücks 18 umgesetzt wird. Hierdurch können jeweilige Reibkräfte des
Auflageelements 12 zu dem Werkstück 18 beim Bewegen des Auflageelements 12 relativ zu dem Werkstück 18 minimiert werden.
Um einen Verschleiß an jeweiligen Auflageelementen 12 der Maschine 14 besonders gering zu halten, ist es vorgesehen, dass das Werkstück 18 lediglich auf besonders wenigen Auflageelementen 12 aufgelegt wird. Hierfür ist es vorgesehen, dass zwei jeweils unmittelbar zueinander benachbarte Auflageelemente 12, welche jeweils das Werkstück 18 tragen, einen Abstand von wenigstens 100 Millimetern, insbesondere einen Abstand von wenigstens 200 Millimetern, insbesondere einen Abstand von wenigstens 500 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 700 Millimetern zueinander aufweisen. Hierbei werden eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente 12 so gewählt, dass ein möglicher Durchhang des Werkstücks 18 auf der Werkstückauflage 10 auf höchstens 20 Millimeter begrenzt ist. Hierdurch können Beschädigungen des Werkstücks 18 durch einen Schnittabriss besonders gut vermieden werden, und es kann darüber hinaus ein besonders einfaches und präzises automatisiertes Entnehmen des Werkstücks 18 nach dem Laserschneiden von der Werkstückauflage 10 sichergestellt werden.
Um eine Gefahr eines Verkippens jeweiliger freigeschnittener Werkstückteile 20 des Werkstücks 18 zu einem Reststück 22 des Werkstücks 18 zu vermeiden beziehungsweise eine ausreichende Stabilisierung freigeschnittener Werkstückteile 20 des Werkstücks 18 über das Reststück 22 des Werkstücks 18 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Maschine 14 eine in den Fig. nicht gezeigte Steuereinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, das Laserschneiden derart zu steuern, dass freigeschnittene Werkstückteile 20 des Werkstücks 18 über mindestens einen Materialsteg mit dem Reststück 22 des Werkstücks 18 verbunden bleiben. Hierbei bleiben die freigeschnittenen Werkstückteile 20 mindestens bis zum Abschluss des Laserschneidens über den wenigstens einen Materialsteg mit dem Reststück 22 des Werkstücks 18 verbunden. Es ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Werkstückteil 20 über wenigstens zwei Materialstege mit dem Reststück 22 verbunden bleibt, wenn die Dicke des Werkstücks 18 kleiner ist als vier Millimeter.
Die Auflageelemente 12 sind vorliegend aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem kupferhaltigen Material (z.B. Kupfer) gebildet. Um ein besonders gutes Stabilisieren von schweren Werkstücken 18 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Auflageelemente 12 als Auflagestege mit einer Breite von mindestens drei Millimetern und/oder mit einer Höhe von mindestens 100 Millimetern, insbesondere mindestens 115 Millimetern, insbesondere
mindestens 150 Millimetern ausgebildet sind. Eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente 12 zu jeweils benachbarten Auflageelementen 12 ist in Abhängigkeit von einer Größe und/oder einer Dicke des Werkstücks 18 gewählt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Auflageelemente 12 der Werkstückauflage 10 derart angeordnet werden, dass das Reststück 22 von den Auflageelementen 12 getragen wird. Ein Aufliegen des wenigstens einen Werkstückteils 20 auf den Auflageelementen 12 kann unterbleiben. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Auflageelemente 12 der Werkstückauflage 10 derart angeordnet werden, dass ein Kreuzen einer Schneidkontur für das Laserschneiden unmittelbar mit den Auflageelementen 12 unterbleibt. Entlang der Schneidkontur ist das Werkstück 18 mittels des Laserstrahls zu schneiden.
Um ein Verkippen von bereits freigeschnittenen Werkstückteilen 20 relativ zu dem Reststück 22 zu vermeiden, kann es vorgesehen sein, dass bei einer Position und Bewegung des Laserschneidkopfs 16 ein beim Laserschneiden verwendetes Schneidgas ausgestellt oder ein Schneidgasdruck des Schneidgases beim Positionieren geringer eingestellt wird im Vergleich zum Laserschneiden. Insbesondere kann der Schneidgasdruck des Schneidgases reduziert werden beziehungsweise das Schneidgas komplett ausgeschaltet werden, zumindest während der Laserschneidkopf 16 bei der Positionierbewegung oberhalb des wenigstens einen freigeschnittenen Werkstückteils 20 bewegt wird und somit ein Schneidgasstrom unmittelbar von oben auf das freigeschnittene Werkstückteil 20 auftrifft beziehungsweise bei aktiviertem Schneidgas auftreffen würde.
Wie in Fig. 3 erkannt werden kann, kann die Maschine 14 wenigstens ein, insbesondere mehrere, Absaugkanalelemente 26 umfassen. Die Absaugkanalelemente 26 sind dazu eingerichtet, unterhalb der Werkstückauflage 10 positioniert zu werden und einen Absaugbereich 28, aus welchem während der Bearbeitung des Werkstücks 18, insbesondere während des Laserschneidens, Luft abgesaugt wird, zu begrenzen. Bei den Absaugkanalelementen 26 handelt es sich vorliegend um plattenartige Elemente, welche dazu eingerichtet sind, den Absaugbereich 28 seitlich zu begrenzen. Vorliegend sind die Absaugkanalelemente 26 aus jeweiligen Blechen bereitgestellt. Mit anderen Worten befindet sich der Absaugbereich 28 zwischen zwei zueinander benachbarten Absaugkanalelementen 26. Unterhalb der Absaugkanalelemente 26 ist vorliegend ein Absaugkasten 30 angeordnet. Die Absaugkanalelemente 26 können unterseitig an jeweiligen Auflageelementen 12 befestigt werden, wodurch die jeweiligen Absaugkanalelemente 26 gemeinsam mit den Auflageelementen 12 relativ zu dem Auflageelementträger 24 bewegt werden können. Die Auflageelemente 12 können während des Laserschneidens oder vor dem Laserschneiden
positioniert werden, wobei eine Anordnung der jeweiligen beweglichen Auflageelemente 12 in Abhängigkeit von der Schneidkontur gewählt wird. Das Bewegen des wenigstens einen Auflageelements 12 während des Laserschneidens ermöglicht, dass das wenigstens eine freigeschnittene Werkstückteil 20 ausreichend stabilisiert werden kann, ohne dass viele Materialstege vorzusehen sind. Es können somit besonders wenige Materialstege beim Freischneiden des jeweiligen Werkstückteils 20 vorgehalten werden. Insbesondere kann das wenigstens eine freigeschnittene Werkstückteil 20 nach dem Freischneiden mittels eines bewegbaren Auflageelements 12 stabilisiert werden, welches unter das freigeschnittene Werkstückteil 20 bewegt wird, während mittels des Laserschneidkopfs 16 an anderer Stelle des Werkstücks 18 geschnitten wird. Während des Laserschneidens kann das Werkstück 18 auf die Werkstückablage 10 mittels Spannpratzen oder Greifern geklemmt werden, um eine seitliche Relativbewegung des Werkstücks 18 zu der Werkstückauflage 10 zu unterbinden.
Vorliegend ist der Auflageelementträger 24 als Palette ausgebildet mit Auflageleisten als Auflageelemente 12. Die Absaugkanalelemente 26 können durch einen einfachen Hub an die Auflageleisten eingeklinkt werden. Durch konsequente Anwendung von Nanojoints kann eine Anzahl an Auflagestegen massiv reduziert werden. Hierdurch reduziert sich ein Potential für Anbackungen. Weiterhin ermöglicht eine Bewegbarkeit von Auflageelementen 12, dass diese relativ zu dem Laserschneidkopf 16 bewegt werden können, wodurch eine Gefahr für Anbackungen und Spritzer am Werkstück 18 und an den Auflageelementen 12 besonders gering gehalten werden kann.
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie reduzierte Auflageleisten bei der Maschine 14 umgesetzt werden können.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Werkstückauflage
12 Auflageelement 14 Maschine
16 Laserschneidkopf
18 Werkstück
20 Werkstückteil
22 Reststück 24 Auflageelementträger
26 Absaugkanalelement
28 Absaugbereich
30 Absaugkasten
Claims
1. Maschine (14) zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks (18), mit einer Werkstückauflage (10) mit mehreren Auflageelementen (12), auf welche das Werkstück (18) beim Laserschneiden abgelegt werden kann, wobei zueinander unmittelbar benachbarte Auflageelemente (12) einen Abstand von mindestens 100 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 200 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 500 Millimetern, insbesondere einen Abstand von mindestens 700 Millimetern zueinander aufweisen, und einer Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Laserschneiden derart zu steuern, dass freigeschnittene Werkstückteile (20) des Werkstücks (18) über mindestens einen Materialsteg mit einem Reststück (22) des Werkstücks (18) verbunden bleiben.
2. Maschine (14) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageelemente (12) aus einer Aluminiumlegierung oder aus Kupfer oder einem kupferhaltigen Material gebildet sind.
3. Maschine (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente (12) so gewählt ist, dass ein möglicher Durchhang des Werkstücks (18) auf der Werkstückauflage (10) auf höchstens 20 Millimeter begrenzt ist.
4. Maschine (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageelemente (12) als Auflagestege mit einer Breite von mindestens 3 Millimetern und/oder mit einer Höhe von mindestens 100 Millimetern, insbesondere mindestens 115 Millimetern, insbesondere mindestens 150 Millimetern ausgebildet sind.
5. Maschine (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Anzahl sowie ein Abstand der Auflageelemente (12) in Abhängigkeit von einer Größe und/oder einer Dicke des Werkstücks (18) gewählt ist.
6. Maschine (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Auflageelemente (12) von einem Auflageelementträger (24) gehalten ist und relativ zu dem Auflageelementträger (24) beweglich ausgebildet ist.
7. Maschine (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das beweglich ausgebildete Auflageelement (12) wenigstens eine Rolle aufweist, welche eine Auflagefläche für das Werkstück (18) bereitstellt.
8. Maschine (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein relativ zu der Werkstückauflage (10) bewegbares Absaugkanalelement (26) vorgesehen ist, mittels welchem ein Absaugbereich (28), in welchem während einer Bearbeitung des Werkstücks (18) Luft abgesaugt wird, vorgegeben werden kann.
9. Maschine (14) nach Anspruch 8 in Rückbezug auf Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugkanalelement (26) dazu eingerichtet ist, auf das beweglich ausgebildete Auflageelement (12) einzuwirken, wodurch das Auflageelement (12) und das Absaugkanalelement (26) gemeinsam relativ zu dem Auflageelementträger (24) bewegt werden können.
10. Verfahren zum Laserschneiden eines plattenförmigen, insbesondere metallischen Werkstücks (18) mittels einer Maschine (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Werkstück (18) auf der Werkstückauflage (10) abgelegt wird und aus dem Werkstück (18) wenigstens ein Werkstückteil (20) freigeschnitten wird, welches mindestens bis zum Abschluss des Laserschneidens über wenigstens einen Materialsteg mit einem Reststück (22) des Werkstücks (18) verbunden bleibt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auflageelemente (12) der Werkstückauflage (10) derart angeordnet werden, dass das Reststück (22) von den Auflageelementen (12) getragen wird und ein Aufliegen des wenigstens einen Werkstückteils (20) auf den Auflageelementen (12) unterbleibt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageelemente (12) der Werkstückauflage (10) derart angeordnet werden, dass ein Kreuzen einer Schneidkontur für das Laserschneiden unmittelbar mit den Auflageelementen (12) unterbleibt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Werkstückteil (20) über wenigstens zwei Materialstege mit dem Reststück (22) des Werkstücks (18) verbunden bleibt, wenn die Dicke des Werkstücks (18) kleiner ist als 4 Millimeter.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgehaltene wenigstens eine Materialsteg eine Höhe aufweist, welche geringer ist als eine Dicke des Werkstücks (18).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Positionierbewegung eines Laserschneidkopfs (16) der Maschine (14) ein Schneidgasdruck eines Schneidgases reduziert wird im Vergleich zu einem Schneidgasdruck des Schneidgases beim Laserschneiden des Werkstücks (18), während der Laserschneidkopf (16) bei der Positionierbewegung oberhalb des wenigstens einen freigeschnittenen Werkstückteils (20) bewegt wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023114159.7A DE102023114159A1 (de) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücks |
| PCT/EP2024/064186 WO2024245873A1 (de) | 2023-05-30 | 2024-05-23 | Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4719708A1 true EP4719708A1 (de) | 2026-04-08 |
Family
ID=91302037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP24729210.5A Pending EP4719708A1 (de) | 2023-05-30 | 2024-05-23 | Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücks |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4719708A1 (de) |
| DE (1) | DE102023114159A1 (de) |
| WO (1) | WO2024245873A1 (de) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06190576A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-12 | Toshiba Corp | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| EP1340584B1 (de) * | 2002-02-16 | 2006-07-05 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Maschine zum thermischen Schneiden von Werkstücken insbesondere mittels Laser |
| SE524143C2 (sv) * | 2002-11-11 | 2004-07-06 | Weland Ab | Anordning och förfarande för rensning av långsträckta bärorgan |
| ATE550133T1 (de) | 2006-05-24 | 2012-04-15 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh | Werkstückauflage zur aufnahme eines insbesondere tafelförmigen werkstücks in einer bearbeitungsanlage mit bewegbaren, tragpunktspitzen aufweisenden auflageelemten |
| KR20110095267A (ko) * | 2008-11-18 | 2011-08-24 | 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 | 고속 레이저 블랭킹을 위한 지지 테이블 프레임 |
| DE102015010883A1 (de) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | Andreas Ehlerding | Flexible Auflagevorichtung für Werkzeugmaschinen mit trennender Bearbeitung |
| FI126913B (sv) * | 2016-01-29 | 2017-08-15 | Leif Käldman | Skärbord och förfarande för bearbetning av ett skivartat material på sagda skärbord |
| US20180093348A1 (en) * | 2016-03-25 | 2018-04-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser beam machine, machining facility, setting apparatus, program and setting method |
| DE102017213394B4 (de) | 2017-08-02 | 2020-03-26 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum Laserschneiden plattenförmiger Werkstücke und zugehöriges Computerprogrammprodukt |
| EP3476524A1 (de) | 2017-10-27 | 2019-05-01 | Bystronic Laser AG | Werkstückauflage einer bearbeitungsmaschine für flächige werkstücke |
| DE102018126069B3 (de) * | 2018-10-19 | 2019-10-02 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Fertigungssystem und verfahren zum schachteln von teilräumen für eine ansteuerung eines schneidprozesses |
| DE102020123146A1 (de) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | Andreas Wienkamp | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines Schnitts in ein Werkstück |
| DE102021123520A1 (de) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum Ausschneiden wenigstens eines Werkstücks aus einer Blechtafel |
-
2023
- 2023-05-30 DE DE102023114159.7A patent/DE102023114159A1/de active Pending
-
2024
- 2024-05-23 WO PCT/EP2024/064186 patent/WO2024245873A1/de not_active Ceased
- 2024-05-23 EP EP24729210.5A patent/EP4719708A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024245873A1 (de) | 2024-12-05 |
| DE102023114159A1 (de) | 2024-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3083123B1 (de) | Maschine zum trennenden bearbeiten von plattenförmigen werkstücken und dessen verwendung | |
| EP2441547B1 (de) | Verfahren zum Trennen von Gutteilen und Restgitter beim Laserschneiden einer Blechtafel | |
| EP2177293B1 (de) | Verfahren zum Entnehmen eines Werkstückteils und Werkzeugmaschine | |
| EP3852984B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum entnehmen eines werkstückteils aus einem restwerkstück | |
| EP2420344B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Konturschnitts in einem Blechband | |
| EP2707173B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum mechanischen entschichten beschichteter platinen unter verwendung einer presse und einem schabemesser | |
| EP4399050B1 (de) | Verfahren zum ausschneiden wenigstens eines werkstücks aus einer blechtafel | |
| EP2177289A1 (de) | Werkzeugmaschinen und Verfahren zum Ausschleusen eines Werkstückteils | |
| WO2017202767A1 (de) | Maschine zum trennenden bearbeiten eines plattenförmigen werkstücks und verfahren zum ausdrücken eines freigetrennten werkstückteils | |
| EP4225526B1 (de) | Verfahren und maschine zum schneiden und entnehmen von werkstückteilen aus einem plattenförmigen material | |
| DE102013214161A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern durch Federwinden | |
| DE102015204562A1 (de) | Maschine zum trennenden Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken | |
| DE202008012632U1 (de) | Bearbeitungsmaschine für sechsseitige Bearbeitung | |
| EP4448209A1 (de) | Laserschneidverfahren zum zerteilen einer blechtafel in wenigstens ein werkstück und mehrere restabschnitte sowie laserbearbeitungsanlage | |
| EP3177421B1 (de) | Prozess und schneidvorrichtung zur trennenden bearbeitung eines werkstücks | |
| EP3088096B1 (de) | Vorrichtungen und verfahren zum druckumformen von verbindungsstegen zwischen werkstückteilen eines plattenartigen werkstücks | |
| EP1683601B1 (de) | Verfahren zum Laserschneiden von Rohblechen und Laserschneidemaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2743482A1 (de) | Maschine, insbesondere kombinierte stanz- und schmelzschneidmaschine | |
| EP3684545B1 (de) | Verfahren zum festlegen von aushebepositionen und/oder von haltepositionen, vorrichtung zum entnehmen eines werkstückteils und bearbeitungsmaschine | |
| EP2029316B1 (de) | Verfahren, einstellvorrichtung und auflageelement zum einrichten einer werkstückauflage zur aufnahme eines tafelförmigen werkstücks | |
| EP4719708A1 (de) | Maschine sowie verfahren zum laserschneiden eines plattenförmigen werkstücks | |
| EP3863794B1 (de) | Verfahren und bearbeitungsmaschine zum schneiden von werkstücken sowie zugehöriges computerprogrammprodukt | |
| WO2021224286A1 (de) | Verfahren zum bestimmen einer minimalen breite sowie einer ansatzposition eines microjoints und verfahren zum bearbeiten eines werkstücks | |
| EP3736074B1 (de) | Verfahren zum trennenden schneiden einer mehrzahl von werkstückteilen | |
| DE102010028606A1 (de) | Auflage für eine Werkstoffplatte |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20251210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |