EP4729202A1 - Maschinelle vorrichtung zum separieren eines werkstückteils von einem restgitter - Google Patents

Maschinelle vorrichtung zum separieren eines werkstückteils von einem restgitter

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EP4729202A1
EP4729202A1 EP25203377.4A EP25203377A EP4729202A1 EP 4729202 A1 EP4729202 A1 EP 4729202A1 EP 25203377 A EP25203377 A EP 25203377A EP 4729202 A1 EP4729202 A1 EP 4729202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holding device
product
product assembly
vertical
workpiece part
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
Application number
EP25203377.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Mach
Falk Waurisch
Ralf Mueller
Stefan Krause
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Publication of EP4729202A1 publication Critical patent/EP4729202A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
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    • B21D43/282—Discharging crop ends or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/10—Incompletely punching in such a manner that the parts are still coherent with the work

Definitions

  • the resulting products are sheet metal parts and a residual grid that at least partially surrounds them.
  • the sheet metal parts are not completely separated from the residual grid during the cutting process. Instead, microjoints or nanojoints are left between the residual grid and the sheet metal parts, allowing the residual grid and the sheet metal parts to be easily separated when the cutting device is unloaded. Handling the unit.
  • sheet metal parts produced during the separating sheet metal processing are held in the residual grid after the separation process due to thermal stresses or as a result of tilting. The separation of the sheet metal parts from the residual grid takes place in a subsequent process step following the separating sheet metal processing.
  • JP 2000094057 A The state of the art, as defined by the type of product, is disclosed in JP 2000094057 A
  • the prior art relates to a machine arrangement and a method for stamping sheet metal.
  • sheet metal parts and a residual grid are produced from a sheet of metal.
  • the sheet metal parts are connected to the residual grid via microjoints.
  • the assembly of the residual grid and the attached sheet metal parts is moved to a separation station.
  • several pairs of rollers follow one another in the direction of movement of the residual grid and the sheet metal parts. These rollers are alternately offset upwards and downwards perpendicular to the direction of movement of the residual grid and the sheet metal parts. A gap is formed between the rollers of each pair.
  • the residual grid with the sheet metal parts passes through the gap at several successive pairs of rollers in the direction of movement. Due to the relative offset of the roller pairs, the residual grid with the sheet metal parts is bent multiple times as it passes through the roller pairs. Simultaneously, the residual grid with the sheet metal parts is vibrated perpendicular to the direction of movement. As a result, the microjoints remaining between the residual grid and the sheet metal parts during the stamping sheet metal processing break, and the sheet metal parts detached from the residual grid fall onto a product tray located below the roller pairs of the separating station.
  • the object of the present invention is to provide a mechanical device for separating workpiece parts from a residual grid, in which an orderly placement of the workpiece parts separated from the residual grid on a product tray of the mechanical device is ensured even in changing application cases.
  • the drop height of the workpiece parts separated from the residual grid by the separating unit is adjusted according to the application and dependent on the geometry of the workpiece parts.
  • the drop height of the workpiece parts By adjusting the drop height of the workpiece parts to their geometry according to the invention, it is ensured that the workpiece parts are placed on the product tray in an orderly manner under the influence of gravity, and in particular, stacked in an orderly manner.
  • it prevents the downward-falling workpiece parts from twisting uncontrollably or tilting relative to the product tray, or from the workpiece parts lying haphazardly on top of each other on the product tray.
  • Orderly placement and the associated defined positioning of the workpiece parts on the product tray are particularly advantageous in cases where the product tray is unloaded automatically, for example, by a robot.
  • an optimal setting of the drop height prevents damage to the workpiece parts placed under the influence of gravity.
  • a minimum drop height of the workpiece parts is set.
  • the surface area of the workpiece parts can be used, for example, as a criterion for determining the drop height.
  • the drop height of the workpiece parts released from the residual grid is determined and set as a function of the thickness of the workpiece parts.
  • a drop height one millimeter to one centimeter greater than the sheet metal thickness has proven effective for the sheet metal parts.
  • Claim 3 relates to possibilities according to the invention for application-specific adjustment of the drop height of the workpiece machining process, which is separated from the residual grid. detached workpiece parts.
  • the spacing adjustment device can therefore adjust only the vertical position of the holding device and the assembly of the workpiece parts and the remaining grid fixed thereto, or only the vertical position of the product tray, or both the vertical position of the holding device and the vertical position of the product tray.
  • a corresponding lifting device is provided as a distance adjusting device according to claim 4.
  • a conventional chain hoist or cable hoist can be used as a lifting device. This allows the vertical position of the holding device and the assembly of the remaining grid and workpiece parts fixed to the holding device to be adjusted depending on the workpiece geometry, particularly the workpiece thickness. Additionally or alternatively, a height adjustment mechanism of conventional design, such as a scissor lift mechanism, can be provided for the product storage.
  • the height-adjustable product storage can be designed, for example, as a support table or a conveyor belt.
  • a simple workpiece pallet or the installation surface of the machine device according to the invention itself can serve as a non-height-adjustable product storage option.
  • the spacer adjusting device comprises a spacer which is provided in a vertical direction between the holding device and a support structure provided for the holding device of the machine arrangement according to the invention and whose vertical dimension can be varied (claim 5).
  • the spacer between the holding device and its supporting structure is designed as a compressed air bellows with variably adjustable vertical dimensions or as a spring bellows with variably adjustable vertical dimensions (patent claim 6).
  • the separation unit has a vibration generator by means of which the The product assembly of the residual grid and the workpiece parts, fixed to the holding device, is set into vertical vibrations to release the workpiece parts (patent claim 7).
  • the product assembly is effectively fixed to the holding device not only in the direction of gravity but also in the opposite direction.
  • the vibration generator preferably engages the holding device of the machine device according to the invention (patent claim 8).
  • a support structure is provided for the holding device which is to be set into vertical vibrations.
  • the support structure is vibration-isolated from the holding device as far as possible by means of a spring-damper device.
  • the spacer arranged between the support structure and the holding device according to claim 5 forms the spring-damper device according to claim 9.
  • the spacer is variably adjustable in its vertical dimension and is therefore also suitable for adjusting the drop height of the workpiece parts.
  • the separating unit can be used to adjust the drop height of the workpiece parts.
  • a spacer with a dual function is in particular a compressed air bellows with variably adjustable vertical dimensions and/or a spring bellows with variably adjustable vertical dimensions (patent claim 10).
  • the holding device according to the invention has at least one appropriately designed holding element (claim 11).
  • the holding device is provided with at least two holding elements which are horizontally spaced opposite each other and effectively fix the edge of the product assembly or the edge of the residual grid in the vertical direction.
  • the horizontal distance between the holding elements is variably adjustable (claim 12).
  • Figure 1 shows a machine device 1 for separating workpiece parts in the form of sheet metal parts 2 from a residual grid 3.
  • the sheet metal parts 2 and the residual grid 3 are the products of a sheet metal cutting process performed by a laser cutting machine located away from the machine device 1 and not shown in the figures.
  • microjoints 4 were left between the sheet metal parts 2 and the residual grid 3, as well as between adjacent sheet metal parts 2. Due to the microjoints 4, the sheet metal parts 2 and the residual grid 3 form Figure 1 a product assembly 5, which was removed as a unit from the laser cutting machine and transferred to the machine device 1.
  • the product assembly 5, consisting of the residual grid 3 and the sheet metal parts 2, is effectively fixed in the direction of gravity by means of a holding device 6.
  • the holding device 6 has a rigid base plate 7 and gripping elements designed as grippers 8.
  • the grippers 8 grip the product assembly 5, specifically the residual grid 3, at its edge.
  • the mutual horizontal distance of the grippers 8 can be variably adjusted to adapt the holding device 6 to different product assembly formats. Furthermore, the grippers 8 can be adjusted relative to the base plate 7 of the holding device 6 in the direction of a double arrow 10 (vertical adjustment direction). By adjusting the grippers 8 in the vertical adjustment direction 10, the holding device 6 is adapted to varying product assembly thicknesses.
  • the grippers 8 are positioned in the vertical adjustment direction 10 such that a gap 11 remains between the top surface of the product assembly 5 held by the grippers 8 and the underside of the base plate 7 of the holding device 6. This gap width is significantly smaller than the thickness of the product assembly 5 and thus smaller than the thickness of the sheet metal from which the product assembly 5 was produced on the laser cutting machine.
  • Vibrators 12 of a vibration generator 13 are mounted on the upper side of the base plate 7.
  • the vibrators 12 are unbalance exciters. Together with the holding device 6, the vibration generator 13 forms a separation unit 14.
  • the vibration generator 13 sets the holding device 6 and the product assembly 5 into vertical vibrations. Due to the vibration of the product assembly 5, the microjoints 4 remaining between the individual parts of the product assembly 5 break, and the sheet metal parts 2 are released from the product assembly 5, which is fixed by the holding device 6. The sheet metal parts 2 released from the product assembly 5 fall under the influence of gravity onto a product tray located below the holding device 6.
  • the product tray is in Figure 1 A pallet truck of conventional design is provided.
  • a drop height h of the sheet metal parts 2 is set depending on their geometry.
  • the drop height h of the sheet metal parts 2 is set depending on their thickness.
  • the machine device 1 has a distance adjusting device 16 for adjusting the drop height h of the sheet metal parts 2.
  • the distance control device 16 comprises two compressed air bellows 17 which are connected to a compressor 19 of the distance control device 16 which is equipped with a pressure control 18.
  • the holding device 6 with its base plate 7 is supported in the direction of gravity on a support structure 20 of the machine 1 by means of pneumatic bellows 17.
  • the pneumatic bellows 17 act as spacers between the holding device 6 and the support structure 20. By pressurizing the pneumatic bellows 17, their vertical dimension, and thus the vertical position of the holding device 6 and the drop height h of the sheet metal parts 2 fixed to the holding device 6 as part of the product assembly 5, are adjusted to the desired value.
  • conventional spring bellows with variably adjustable vertical dimensions would be conceivable.
  • the pneumatic bellows 17 act as vertically elastic spring-damper devices to isolate the support structure 20 from the holding device 6.
  • the pneumatic bellows 17 largely prevent the transmission of the vertical vibrations of the holding device 6 to the support structure 20.
  • This vibration isolation of the support structure 20 is of great importance because the support structure 20, as a component of a higher-level automation unit of the laser cutting machine, is connected to other components of the automation unit.
  • the remaining grid 3 remains attached to the holding device 6.
  • Pallet truck 15 is unloaded by means of an unloading robot. Due to the orderly arrangement of the sheet metal parts 2 on pallet truck 15, the unloading robot's camera system for part recognition is readily able to identify the sheet metal parts placed on pallet truck 25. The unloading robot can therefore reliably transfer the sheet metal parts 2 from pallet truck 15.
  • a mechanical device 30, as described in Figure 2 The device shown differs from the machine device 1 according to Figure 1 through the technical provisions for the variable adjustment of the drop height h of the sheet metal parts 2 and for vibration decoupling of the holding device 6 from the supporting structure 20.
  • the machine device 30 has a cable pulley 31 attached to the support structure 20 as a spacing adjustment device.
  • the separating unit 14 with the vibration generator 13 and the holding device 6 with the product assembly 5 fixed to it is positioned vertically relative to the top of the pallet carriage 15 via the support structure 20 such that the desired value is achieved for the drop height h of the sheet metal parts 2.
  • a corresponding chain pulley is also conceivable instead of the cable pulley 31.
  • the drop height h of the sheet metal parts 2 is variably adjusted by means of a height-adjustable support table 41.
  • a pallet-like tabletop 42 serves as a product storage area for the Sheet metal parts 2 of the product assembly 5 are provided.
  • the vertical distance of the table top 42 from the product assembly 5, which is fixed by means of the holding device 6, is adjusted by means of a controlled height adjustment device 43, provided as a distance adjustment device, depending on the thickness of the sheet metal being machined and the sheet metal parts 2, to a value at which an orderly placement of the sheet metal parts 2 detached from the residual grid 3 on the table top 42 is ensured.

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Abstract

Eine maschinelle Vorrichtung (1) zum Separieren eines Werkstückteils (2) von einem Restgitter (3) einer trennenden Werkstückbearbeitung aus einem Produktverbund (5) des Restgitters (3) und des Werkstückteils (2) umfasst eine Haltevorrichtung (6), eine Separiereinheit (14) und eine Produktablage (15). Die Haltevorrichtung (6) ist ausgebildet zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Produktverbunds (5) vor dem Separieren des Werkstückteils (2) und zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Restgitters (3) nach dem Separieren des Werkstückteils (2). Das mittels der Separiereinheit (14) aus dem an der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbund (5) gelöste Werkstückteil (2) gelangt unter Schwerkraftwirkung auf die Produktablage (15). Mittels einer Abstands-Stellvorrichtung (16) ist der vertikale Abstand der Produktablage (15) von dem mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbund (5) in Abhängigkeit von der Geometrie des aus dem Produktverbund (5) gelösten Werkstückteils (2) variabel einstellbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine maschinelle Vorrichtung zum Separieren eines als Bearbeitungsprodukt einer trennenden Bearbeitung eines plattenartigen Werkstücks, insbesondere eines Blechs, vorliegenden Werkstückteils von einem als weiteres Bearbeitungsprodukt der trennenden Werkstückbearbeitung vorliegenden Restgitter unter Schwerkraftwirkung aus einem Produktverbund des Restgitters und des Werkstückteils,
    • wobei die maschinelle Vorrichtung eine Haltevorrichtung, eine Separiereinheit und eine Produktablage aufweist,
    • wobei die Haltevorrichtung ausgebildet ist zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Produktverbunds vor dem Separieren des Werkstückteils und zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Restgitters nach dem Separieren des Werkstückteils,
    • wobei die Separiereinheit ausgebildet ist zum Lösen des Werkstückteils aus dem mittels der Haltevorrichtung fixierten Produktverbund und
    • wobei die Produktablage mit einem vertikalen Abstand unterhalb des mittels der Haltevorrichtung fixierten Produktverbunds angeordnet ist und ausgebildet ist zur Ablage des mittels der Separiereinheit aus dem Produktverbund gelösten Werkstückteils unter Schwerkraftwirkung.
  • Bei der trennenden Blechbearbeitung mittels einer Trennvorrichtung, beispielsweise mittels einer Laser-Trennvorrichtung, fallen als Bearbeitungsprodukte Blechteile und ein die Blechteile wenigstens teilweise umschließendes Restgitter an. Zur Vereinfachung des Abtransports der Bearbeitungsprodukte von der Trennvorrichtung werden die Blechteile bei der trennenden Blechbearbeitung nicht vollständig von dem Restgitter getrennt. Zwischen dem Restgitter und den Blechteilen werden vielmehr Microjoints oder Nanojoints belassen, die es ermöglichen, das Restgitter und die Blechteile beim Entladen der Trennvorrichtung als Einheit zu handhaben. Außerdem ist es denkbar, dass bei der trennenden Blechbearbeitung erzeugte Blechteile aufgrund auftretender thermischer Spannungen oder infolge eines Verkantens nach dem Trennvorgang in dem Restgitter gehalten werden. Die Separierung der Blechteile von dem Restgitter erfolgt in einem sich an die trennende Blechbearbeitung anschließenden Verfahrensschritt.
  • Gattungsgemäßer Stand der Technik ist offenbart in JP 2000094057 A . Der Stand der Technik betrifft eine maschinelle Anordnung und ein Verfahren zur stanzenden Blechbearbeitung. An einer Stanzstation der maschinellen Anordnung werden aus einer Blechtafel Blechteile und ein Restgitter erzeugt, wobei die Blechteile nach Abschluss der stanzenden Blechbearbeitung mit dem Restgitter über Microjoints verbunden sind. Der Verbund aus dem Restgitter und den daran angebundenen Blechteilen wird zu einer Separierstation bewegt, an der mehrere Rollenpaare in einer Bewegungsrichtung des Restgitters und der Blechteile aufeinanderfolgen und dabei senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Restgitters und der Blechteile abwechselnd nach oben und nach unten gegeneinander versetzt sind. Zwischen den Rollen jedes Rollenpaares ist ein Spalt ausgebildet. Von der Stanzstation kommend durchläuft das Restgitter mit den Blechteilen den Spalt an mehreren in der Bewegungsrichtung aufeinanderfolgenden Rollenpaaren. Aufgrund des gegenseitigen Versatzes der Rollenpaare wird das Restgitter mit den Blechteilen beim Durchlaufen der Rollenpaare mehrfach gebogen. Gleichzeitig wird das Restgitter mit den Blechteilen in Vibration senkrecht zu der Bewegungsrichtung versetzt. Infolgedessen brechen die bei der stanzenden Blechbearbeitung zwischen dem Restgitter und den Blechteilen verbliebenen Microjoints, und die von dem Restgitter gelösten Blechteile fallen auf eine Produktablage, die unterhalb der Rollenpaare der Separierstation angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine maschinelle Vorrichtung zum Separieren von Werkstückteilen von einem Restgitter bereitzustellen, an der auch in wechselnden Anwendungsfällen eine geordnete Ablage der von dem Restgitter separierten Werkstückteile auf einer Produktablage der maschinellen Vorrichtung gewährleistet ist.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die maschinelle Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1.
  • Im Falle der Erfindung wird die Fallhöhe der mittels der Separiereinheit von dem Restgitter gelösten Werkstückteile anwendungsbezogen und dabei in Abhängigkeit von der Geometrie der Werkstückteile eingestellt. Durch die erfindungsgemäße Abstimmung der Fallhöhe der Werkstückteile auf deren Geometrie wird erreicht, dass die Werkstückteile auf der Produktablage unter Schwerkraftwirkung geordnet abgelegt, insbesondere geordnet gestapelt werden. Es wird beispielsweise vermieden, dass sich die nach unten fallenden Werkstückteile unkontrolliert verdrehen oder gegenüber der Produktablage verkanten oder dass die Werkstückteile auf der Produktablage ungeordnet übereinanderliegen. Eine geordnete Ablage und eine damit verbundene definierte Positionierung der Werkstückteile auf der Produktablage ist insbesondere in Fällen von Vorteil, in denen die Produktablage beispielsweise mittels eines Roboters automatisiert entladen wird. Außerdem wird durch eine optimale Einstellung der Fallhöhe eine Beschädigung der unter Schwerkraftwirkung abgelegten Werkstückteile vermieden. Vorzugsweise eingestellt wird eine minimale Fallhöhe der Werkstückteile.
  • Besondere Ausführungsarten der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung gemäß Patentanspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 12.
  • Als Kriterium für die Bemessung der Fallhöhe kann beispielsweise die flächige Erstreckung der Werkstückteile herangezogen werden. Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 2 wird die Fallhöhe der aus dem Restgitter gelösten Werkstückteile in Abhängigkeit von der Dicke der Werkstückteile bemessen und eingestellt. Bei versuchsweisen Einsätzen der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung zum Separieren von Blechteilen von einem Restgitter hat sich für die Blechteile eine Fallhöhe bewährt, die ein Millimeter bis ein Zentimeter größer ist als die Blechdicke.
  • Patentanspruch 3 betrifft erfindungsgemäße Möglichkeiten zur anwendungsbezogenen Einstellung der Fallhöhe der von dem Restgitter der trennenden Werkstückbearbeitung gelösten Werkstückteile. Im Falle der Erfindung kann die Abstands-Stellvorrichtung demnach allein die vertikale Position der Haltevorrichtung und des daran fixierten Verbunds der Werkstückteile und des Restgitters einstellen oder allein die vertikale Position der Produktablage oder sowohl die vertikale Position der Haltevorrichtung als auch die vertikale Position der Produktablage.
  • Zu diesem Zweck ist gemäß Patentanspruch 4 als Abstands-Stellvorrichtung eine entsprechende Hubvorrichtung vorgesehen.
  • Als Hubvorrichtung kommt beispielsweise ein herkömmlicher Kettenzug oder ein herkömmlicher Seilzug in Frage, mittels dessen die vertikale Position der Haltevorrichtung und des an der Haltevorrichtung fixierten Verbundes des Restgitters und der Werkstückteile in Abhängigkeit von der Werkstückgeometrie, insbesondere in Abhängigkeit von der Werkstückdicke, eingestellt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann für die Produktablage eine Höhenverstellung üblicher Bauart, etwa ein Scherenhubmechanismus, vorgesehen sein. Die höhenverstellbare Produktablage kann beispielsweise als Auflagetisch oder als Förderband ausgebildet sein. Als nicht höhenverstellbare Produktablage kann etwa eine einfache Werkstückpalette oder unmittelbar die Aufstellfläche der erfindungsgemäßen maschinellen Vorrichtung in Frage kommen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Abstands-Stellvorrichtung einen Abstandhalter, der in vertikaler Richtung zwischen der Haltevorrichtung und einer für die Haltevorrichtung vorgesehenen Tragstruktur der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung vorgesehen ist und dessen vertikale Abmessung variiert werden kann (Patentanspruch 5).
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Abstandhalter zwischen der Haltevorrichtung und deren Tragstruktur als Druckluftbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung oder als Federbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung ausgebildet (Patentanspruch 6).
  • Im Falle einer weiteren Bauart der erfindungsgemäßen maschinellen Vorrichtung weist die Separiereinheit einen Schwingungserzeuger auf, mittels dessen der an der Haltevorrichtung fixierte Produktverbund des Restgitters und der Werkstückteile zum Lösen der Werkstückteile in vertikale Schwingungen versetzt wird (Patentanspruch 7). Der Produktverbund ist in diesem Fall an der Haltevorrichtung nicht nur in Schwerkraftrichtung sondern auch in der Gegenrichtung wirksam fixiert.
  • Der Schwingungserzeuger greift vorzugsweise an der Haltevorrichtung der erfindungsgemäßen maschinellen Vorrichtung an (Patentanspruch 8).
  • Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 9 ist für die in vertikale Schwingungen zu versetzende Haltevorrichtung eine Tragstruktur vorgesehen. Um unerwünschte Schwingungen der Tragstruktur und gegebenenfalls von mit der Tragstruktur verbundenen Bauteilen zu verhindern, ist die Tragstruktur dabei mittels einer Feder-Dämpfer-Vorrichtung gegen die Haltevorrichtung weitestmöglich schwingungsisoliert.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bildet der zwischen der Tragstruktur und der Haltevorrichtung angeordnete Abstandhalter gemäß Patentanspruch 5 die Feder-Dämpfer-Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9 aus. Der Abstandhalter ist in seiner vertikalen Abmessung variabel einstellbar und folglich auch zur Einstellung der Fallhöhe der Werkstückteile geeignet.
  • Die Separiereinheit kann zur Einstellung der Fallhöhe der Werkstückteile genutzt werden.
  • Als Abstandhalter mit Doppelfunktion kommt erfindungsgemäß insbesondere ein Druckluftbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung und/oder ein Federbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung in Frage (Patentanspruch 10).
  • Der Produktverbund des Restgitters und der Werkstückteile beziehungsweise das Restgitter alleine werden mittels der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung vorzugsweise an dem Rand in vertikaler Richtung wirksam fixiert. Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Haltevorrichtung wenigstens ein entsprechend ausgebildetes Halteorgan auf (Patentanspruch 11).
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltevorrichtung mit wenigstens zwei Halteorganen versehen, die einander mit horizontalem Abstand gegenüberliegen und den Rand des Produktverbunds beziehungsweise den Rand des Restgitters in vertikaler Richtung wirksam fixieren. Damit die Haltevorrichtung an unterschiedliche Formate des Produktverbunds beziehungsweise des Restgitters angepasst werden kann, ist der horizontale Abstand der Halteorgane variabel einstellbar (Patentanspruch 12).
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erste Bauart einer maschinellen Vorrichtung zum Separieren von Blechteilen von einem Restgitter einer trennenden Blechbearbeitung,
    Figur 2
    eine zweite Bauart einer maschinellen Vorrichtung zum Separieren von Blechteilen von einem Restgitter einer trennenden Blechbearbeitung und
    Figur 3
    eine dritte Bauart einer maschinellen Vorrichtung zum Separieren von Blechteilen von einem Restgitter einer trennenden Blechbearbeitung.
  • Figur 1 zeigt eine maschinelle Vorrichtung 1 zum Separieren von Werkstückteilen in Form von Blechteilen 2 von einem Restgitter 3. Bei den Blechteilen 2 und dem Restgitter 3 handelt es sich um Bearbeitungsprodukte einer trennenden Blechbearbeitung mittels einer abseits der maschinellen Vorrichtung 1 angeordneten und in den Figuren nicht dargestellten Laser-Schneidmaschine. Bei der trennenden Bearbeitung mittels der Laser-Schneidmaschine wurden zwischen den Blechteilen 2 und dem Restgitter 3 sowie zwischen einander benachbarten Blechteilen 2 Microjoints 4 belassen. Aufgrund der Microjoints 4 bilden die Blechteile 2 und das Restgitter 3 in Figur 1 einen Produktverbund 5 aus, der als Einheit von der Laser-Schneidmaschine abgeführt und zu der maschinellen Vorrichtung 1 transferiert wurde.
  • An der maschinellen Vorrichtung 1 wird der Produktverbund 5 des Restgitters 3 und der Blechteile 2 mittels einer Haltevorrichtung 6 in Schwerkraftrichtung wirksam fixiert. Die Haltevorrichtung 6 weist eine starre Grundplatte 7 sowie als Greifer 8 ausgebildete Halteorgane auf. Die Greifer 8 untergreifen den Produktverbund 5, im Einzelnen das Restgitter 3, an dessen Rand.
  • In Richtung eines Doppelpfeils 9 (horizontale Verstellrichtung) kann der gegenseitige horizontale Abstand der Greifer 8 zur Anpassung der Haltevorrichtung 6 an unterschiedliche Produktverbund-Formate variabel eingestellt werden. Darüber hinaus sind die Greifer 8 in Richtung eines Doppelpfeils 10 (vertikale Verstellrichtung) relativ zu der Grundplatte 7 der Haltevorrichtung 6 einstellbar. Durch Verstellen der Greifer 8 in der vertikalen Verstellrichtung 10 wird die Haltevorrichtung 6 an wechselnde Produktverbund-Dicken angepasst. Dabei werden die Greifer 8 in der vertikalen Verstellrichtung 10 derart positioniert, dass zwischen der Oberseite des mittels der Greifer 8 gelagerten Produktverbunds 5 und der Unterseite der Grundplatte 7 der Haltevorrichtung 6 ein Spalt 11 verbleibt mit einer Spaltweite, die deutlich kleiner ist als die Dicke des Produktverbunds 5 und somit als die Dicke des Blechs, aus welchem der Produktverbund 5 an der Laser-Schneidmaschine erzeugt worden ist.
  • Auf der Oberseite der Grundplatte 7 sind Vibratoren 12 eines Schwingungserzeugers 13 angebracht. In dem dargestellten Beispielsfall sind als Vibratoren 12 Unwuchterreger vorgesehen. Gemeinsam mit der Haltevorrichtung 6 bildet der Schwingungserzeuger 13 eine Separiereinheit 14 aus.
  • Mittels des Schwingungserzeugers 13 wird die Haltevorrichtung 6 mit dem Produktverbund 5 in vertikale Schwingungen versetzt. Aufgrund der Vibration des Produktverbunds 5 brechen die zwischen den Einzelteilen des Produktverbunds 5 verbliebenen Microjoints 4, und die Blechteile 2 werden aus dem mittels der Haltevorrichtung 6 fixierten Produktverbund 5 gelöst. Die aus dem Produktverbund 5 gelösten Blechteile 2 fallen unter Schwerkraftwirkung auf eine unterhalb der Haltevorrichtung 6 angeordnete Produktablage. Als Produktablage ist in Figur 1 ein Palettenwagen 15 herkömmlicher Bauart vorgesehen.
  • Damit die aus dem Produktverbund 5 gelösten Blechteile 2 auf dem Palettenwagen 15 geordnet abgelegt werden, wird eine Fallhöhe h der Blechteile 2 in Abhängigkeit von der Geometrie der aus dem Produktverbund 5 gelösten Blechteile 2 eingestellt. In dem dargestellten Beispielsfall wird die Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 in Abhängigkeit von der Dicke der Blechteile 2 vorgenommen.
  • Zur Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 weist die maschinelle Vorrichtung 1 eine Abstands-Stellvorrichtung 16 auf.
  • Die Abstands-Stellvorrichtung 16 umfasst zwei Druckluftbälge 17, die an einen mit einer Druckregelung 18 versehenen Kompressor 19 der Abstands-Stellvorrichtung 16 angeschlossen sind.
  • Über die Druckluftbälge 17 ist die Haltevorrichtung 6 mit der Grundplatte 7 an einer Tragstruktur 20 der maschinellen Vorrichtung 1 in Schwerkraftrichtung abgestützt. Die Druckluftbälge 17 bilden Abstandhalter zwischen der Haltevorrichtung 6 und der Tragstruktur 20. Durch Beaufschlagung der Druckluftbälge 17 mit einem entsprechenden Druck werden die vertikale Abmessung der Druckluftbälge 17 und damit die vertikale Position der Haltevorrichtung 6 und die Fallhöhe h der als Teil des Produktverbunds 5 an der Haltevorrichtung 6 fixierten Blechteile 2 auf den gewünschten Wert eingestellt. Als Alternative zu den Druckluftbälgen 17 wären Federbälge herkömmlicher Bauart mit variabel einstellbaren vertikalen Abmessungen denkbar.
  • Während der zum Lösen der Blechteile 2 aus dem Produktverbund 5 mittels des Schwingungserzeugers 13 erzeugten vertikalen Vibration der Haltevorrichtung 6 fungieren die Druckluftbälge 17 als in vertikaler Richtung elastische Feder-Dämpfer-Vorrichtungen zur Schwingungsisolierung der Tragstruktur 20 gegenüber der Haltevorrichtung 6. Durch die Druckluftbälge 17 wird eine Übertragung der vertikalen Schwingungen der Haltevorrichtung 6 auf die Tragstruktur 20 weitestgehend verhindert. Die Schwingungsisolierung der Tragstruktur 20 ist insofern von großer Bedeutung als die Tragstruktur 20 als Komponente einer übergeordneten Automatisierungseinheit der Laser-Schneidmaschine mit weiteren Komponenten der Automatisierungseinheit verbunden ist.
  • Nach dem Lösen der Blechteile 2 aus dem Produktverbund 5 verbleibt das Restgitter 3 an der Haltevorrichtung 6. Mit der Haltevorrichtung 6 und dem daran gelagerten Restgitter 3 verfährt die Tragstruktur 20 in eine Position abseits des mit den Blechteilen 2 beladenen Palettenwagens 15. Dort wird das Restgitter 3 durch Öffnen der Greifer 8 auf einer hierfür vorgesehenen Restgitterpalette abgelegt.
  • Der Palettenwagen 15 wird mittels eines Entladeroboters entladen. Aufgrund der geordneten Ablage der Blechteile 2 auf dem Palettenwagen 15 ist das zur Teileerkennung vorgesehene Kamerasystem des Entladeroboters ohne Weiteres in der Lage, die auf dem Palettenwagen 25 abgelegten Blechteile zu identifizieren. Der Entladeroboter kann daher die Blechteile 2 funktionssicher von dem Palettenwagen 15 übernehmen.
  • Eine maschinelle Vorrichtung 30, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, unterscheidet sich von der maschinellen Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 durch die technischen Vorkehrungen zur variablen Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 und zur Schwingungsentkopplung der Haltevorrichtung 6 von der Tragstruktur 20.
  • Zur variablen Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 weist die maschinelle Vorrichtung 30 als Abstands-Stellvorrichtung einen an der Tragstruktur 20 befestigten Seilzug 31 auf. Mittels eines gesteuerten Antriebs 32 des Seilzugs 31 wird über die Tragstruktur 20 die Separiereinheit 14 mit dem Schwingungserzeuger 13 und der Haltevorrichtung 6 mit dem daran fixierten Produktverbund 5 in vertikaler Richtung gegenüber der Oberseite des Palettenwagens 15 derart positioniert, dass sich für die Fallhöhe h der Blechteile 2 der gewünschte Betrag ergibt. Anstelle des Seilzugs 31 ist auch ein entsprechender Kettenzug denkbar.
  • Zur schwingungsmäßigen Entkopplung der mittels des Schwingungserzeugers 13 in vertikale Schwingungen versetzten Haltevorrichtung 6 von der Tragstruktur 20 der maschinelle Vorrichtung 30 sind in vertikaler Richtung elastische Feder-Dämpfer-Vorrichtungen mit Spiralfedern 33 vorgesehen.
  • An einer in Figur 3 gezeigten maschinellen Vorrichtung 40 erfolgt die variable Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 mittels eines höhenverstellbaren Auflagetischs 41. Eine palettenartige Tischplatte 42 ist als Produktablage für die Blechteile 2 des Produktverbunds 5 vorgesehen. Der vertikale Abstand der Tischplatte 42 von dem mittels der Haltevorrichtung 6 fixierten Produktverbund 5 wird mittels einer als Abstands-Stellvorrichtung vorgesehenen gesteuerten Höhen-Verstellvorrichtung 43 in Abhängigkeit von der Dicke des trennend bearbeiteten Blechs und der Blechteile 2 auf einen Wert eingestellt, bei dem eine geordnete Ablage der von dem Restgitter 3 gelösten Blechteile 2 auf der Tischplatte 42 gewährleistet ist.
  • Zur Schwingungsisolierung der Tragstruktur 20 gegenüber der Haltevorrichtung 6 ist in Figur 3 eine in vertikaler Richtung elastische Feder-Dämpfer-Vorrichtung mit Federbälgen 44 vorgesehen.
  • Zur Einstellung der Fallhöhe h der Blechteile 2 werden die Federbälge 44 in Figur 3 nicht genutzt. Es ist jedoch denkbar, den in Figur 3 dargestellten höhenverstellbaren Auflagetisch 41 zu kombinieren mit einer Abstands-Stellvorrichtung 16 gemäß Figur 1 oder mit einer Abstands-Stellvorrichtung 31 gemäß Figur 2. In diesem Fall kann zur Einstellung der optimalen Fallhöhe h der Blechteile 2 sowohl die vertikale Position der Haltevorrichtung 6 als auch die vertikale Position der Tischplatte 42 des Auflagetischs 41 entsprechend eingestellt werden.

Claims (12)

  1. Maschinelle Vorrichtung zum Separieren eines als Bearbeitungsprodukt einer trennenden Bearbeitung eines plattenartigen Werkstücks, insbesondere eines Blechs, vorliegenden Werkstückteils (2) von einem als weiteres Bearbeitungsprodukt der trennenden Werkstückbearbeitung vorliegenden Restgitter (3) unter Schwerkraftwirkung aus einem Produktverbund (5) des Restgitters (3) und des Werkstückteils (2),
    • wobei die maschinelle Vorrichtung eine Haltevorrichtung (6), eine Separiereinheit (14) und eine Produktablage (15, 42) aufweist,
    • wobei die Haltevorrichtung (6) ausgebildet ist zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Produktverbunds (5) vor dem Separieren des Werkstückteils (2) und zum in der Schwerkraftrichtung wirksamen Fixieren des Restgitters (3) nach dem Separieren des Werkstückteils (2),
    • wobei die Separiereinheit (14) ausgebildet ist zum Lösen des Werkstückteils (2) aus dem mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbund (5) und
    • wobei die Produktablage (15, 42) mit einem vertikalen Abstand unterhalb des mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbunds (5) angeordnet ist und ausgebildet ist zur Ablage des mittels der Separiereinheit (14) aus dem Produktverbund (5) gelösten Werkstückteils (2) unter Schwerkraftwirkung,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die maschinelle Vorrichtung eine Abstands-Stellvorrichtung (16, 31, 43) aufweist, die ausgebildet ist zur Einstellung des vertikalen Abstands der Produktablage (15, 42) von dem mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbund (5) in Abhängigkeit von der Geometrie des aus dem Produktverbund (5) gelösten Werkstückteils (2).
  2. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstands-Stellvorrichtung (16, 31, 43) ausgebildet ist zur Einstellung des vertikalen Abstands der Produktablage (15, 42) von dem mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbund (5) in Abhängigkeit von der Dicke des aus dem Produktverbund (5) gelösten Werkstückteils (2).
  3. Maschinelle Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstands-Stellvorrichtung (16, 31, 43) ausgebildet ist zur variablen vertikalen Positionierung der Haltevorrichtung (6) gegenüber der Produktablage (15, 42) und/oder zur variablen vertikalen Positionierung der Produktablage (15, 42) gegenüber der Haltevorrichtung (6).
  4. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstands-Stellvorrichtung (16, 31, 43) eine Hubvorrichtung aufweist, mittels derer die Haltevorrichtung (6) gegenüber der Produktablage (15, 42) und/oder die Produktablage (15, 42) gegenüber der Haltevorrichtung (6) in vertikaler Richtung variabel positionierbar ist.
  5. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    • dass für die Haltevorrichtung (6) eine Tragstruktur (20) vorgesehen ist,
    • dass die Abstands-Stellvorrichtung (16) einen Abstandhalter aufweist, der in vertikaler Richtung zwischen der Tragstruktur (20) und der Haltevorrichtung (6) vorgesehen ist und dessen vertikale Abmessung den vertikalen Abstand zwischen der Tragstruktur (20) und der Haltevorrichtung (6) definiert und
    • dass zur variablen vertikalen Positionierung der Haltevorrichtung (6) gegenüber der Produktablage (15) die vertikale Abmessung des Abstandhalters zwischen der Tragstruktur (20) und der Haltevorrichtung (6) variabel einstellbar ist.
  6. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandhalter mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung wenigstens ein Druckluftbalg (17) mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung und/oder wenigstens ein Federbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung vorgesehen ist.
  7. Maschinelle Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separiereinheit (14) einen Schwingungserzeuger (13) aufweist, der ausgebildet ist zur Erzeugung von das Lösen des Werkstückteils (2) aus dem Produktverbund (5) bewirkenden vertikalen Schwingungen des mittels der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbunds (5).
  8. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (13) zur Erzeugung von das Lösen des Werkstückteils (2) aus dem Produktverbund (5) bewirkenden vertikalen Schwingungen des Produktverbunds (5) ausgebildet ist, indem der Schwingungserzeuger (13) zur Erzeugung von das Lösen des Werkstückteils (2) aus dem Produktverbund (5) bewirkenden vertikalen Schwingungen der Haltevorrichtung (6) ausgebildet ist.
  9. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    • dass für die Haltevorrichtung (6) eine Tragstruktur (20) vorgesehen ist und
    • dass zwischen der Haltevorrichtung (6) und der Tragstruktur (20) eine in vertikaler Richtung elastische Feder-Dämpfer-Vorrichtung vorgesehen ist, über welche die Haltevorrichtung (6) in vertikaler Richtung schwingungsfähig an der Tragstruktur (20) abgestützt ist.
  10. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6 und nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
    • dass die elastische Feder-Dämpfer-Vorrichtung von dem Abstandhalter zwischen der Tragstruktur (20) und der Haltevorrichtung (6), gegebenenfalls von dem wenigstens einen Druckluftbalg (17) mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung und/oder von dem wenigstens einen Federbalg mit variabel einstellbarer vertikaler Abmessung, ausgebildet ist und
    • dass zur variablen vertikalen Positionierung der Haltevorrichtung (6) gegenüber der Produktablage (15, 42) die vertikale Abmessung der Feder-Dämpfer-Vorrichtung, gegebenenfalls die vertikale Abmessung des wenigstens einen Druckluftbalgs (17) und/oder die vertikale Abmessung des wenigstens einen Federbalgs, variabel einstellbar ist.
  11. Maschinelle Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (6) wenigstens ein Halteorgan (8) aufweist, mittels dessen der Produktverbund (5) an seinem Rand in der Schwerkraftrichtung wirksam fixierbar ist.
  12. Maschinelle Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
    • dass die Haltevorrichtung (6) Halteorgane (8) aufweist, an denen vor dem Lösen des Werkstückteils (2) der Produktverbund (5) und nach dem Lösen des Werkstückteils (2) das Restgitter (3) in der Schwerkraftrichtung wirksam gelagert ist und die mit einem gegenseitigen horizontalen Abstand einander parallel zu einer Hauptebene eines an der Haltevorrichtung (6) fixierten Produktverbunds (5) gegenüberliegen und
    • dass der gegenseitige horizontale Abstand der Halteorgane (8) variabel einstellbar ist.
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