MX2007007544A - Metodo para el corte por laser de placas de material, en particular laminas metalicas, y sistema de corte para la realizacion de este metodo. - Google Patents
Metodo para el corte por laser de placas de material, en particular laminas metalicas, y sistema de corte para la realizacion de este metodo.Info
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Abstract
La invencion se relaciona con un metodo para cortar por laser unas placas (13a, b) de material, en particular chapas metalicas. Segun el metodo referido, las placas (13a, b) de material por ser cortadas son colocadas primeramente en una posicion (SP1, SP2) de corte esencialmente vertical y son cortadas a continuacion de un lado mediante un dispositivo (14, 15, 16) de corte por laser. Con la finalidad de reducir drasticamente los tiempos de paso de maquina, las placas (13a, b) de material son colocadas en dos o mas diferentes posiciones (SP1, SP2) de corte que puede ser alcanzado por el mismo dispositivo (14, 15, 16) de corte, mientras que las placas de material ubicadas en las diferentes posiciones (SP1, SP2) de corte son cortadas una tras otra.
Description
MÉTODO PARA EL CORTE POR LÁSER DE PLACAS DE MATERIAL, EN PARTICULAR LÁMINAS METÁLICAS, Y SISTEMA DE CORTE PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE MÉTODO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Campo técnico La presente invención se relaciona con el campo del mecanizado cortante de materiales. Se relaciona con un método para el corte de placas de material según el preámbulo de la reivindicación 1, asi como una instalación de corte para la realización del método. Un método de este tipo se conoce, por ejemplo, de la publicación EP-B1-0 454 620. Estado de la técnica En el contexto de productos fabricados en series grandes, en que se procesan cortes de chapa como, por ejemplo, en el caso de automóviles, se emplean unas instalaciones de corte que seccionan en una operación por etapas los cortes de chapa (piezas troqueladas) deseados de placas de chapa o de una cinta de chapa desenrollada de un rollo (véase, por ejemplo, el documento EP-A1-0 527 114 y el documento EP-A-1 402 986) . Para la operación de corte se usan en esto con cada vez mayor frecuencia unas instalaciones de corte por láser estacionarios en una cabeza de corte es desplazada por encima de la chapa para
producir el contorno de corte correspondiente. Después de concluir un corte de chapa debe introducirse y posicionarse -según el tipo de instalación- una nueva placa de chapa al dispositivo de corte por láser, o desenrollarse una nueva sección de cinta del rollo e introducirse y posicionarse en el dispositivo de corte por láser. La chapa se sujeta durante el corte en una mesa de trabajo en posición horizontal; la cabeza de corte es guiada sobre la chapa con el rayo de láser orientado verticalmente hacia abajo. Para acelerar el cambio de las placas de chapa, y con esto para reducir los tiempos de paro de máquina, pueden emplearse mesas alternas (EP-A1-0 527 114). Para esto se usan de manera alternante dos mesas, una de las cuales siempre es descargada o cargada fuera de la zona de procesamiento cuando la otra mesa con una placa de chapa se encuentra justamente en la zona de procesamiento y la placa de chapa apoyada en ella es cortada. Sin embargo, este tipo de dispositivo de corte tiene varias desventajas: - Como las placas de chapa deben ser apoyadas en la mesa de trabajo prácticamente por toda el área de la mesa, el rayo de láser que penetra por la placa de chapa incide forzosamente también en las partes de la mesa que se ubican por debajo de la placa de chapa, aún cuando el apoyo es realizado por un tipo de parrilla en forma de reja. Esto
produce daños a la mesa que deben ser reparados después de determinado tiempo de uso de la instalación, o que hacen necesario un recambio de la mesa. Cuando en el corte de la placa de chapa, por ejemplo, al cortar agujeros o figuras similares, se generan secciones de chapa separadas pequeñas, entonces es posible que estas caigan hacia abajo en la mesa o se ladeen y estorben en el curso posterior del proceso. - La posición horizontal de la cinta de chapa, respectivamente de las placas de chapa, requiere en el caso de anchuras grandes de chapa en el área de varios metros un área de base considerable de la instalación. - Aún con el uso de mesas alternas se siguen produciendo tiempos de paro en el área de varios segundes que se suman, en el caso de grandes números de piezas, para formar un tiempo de paro de máquina total considerable. Con la finalidad de eliminar algunas de las desventajas referidas, ya se ha propuesto un método y una instalación para el corte de material plano (EP-B1-0 454 620) en que el material plano es cortado en una posición aproximadamente vertical. Una configuración de este tipo tiene varias ventajas: Como el material plano está colgado verticalmente o sólo con una ligera inclinación, no se requiere ningún apoyo en la parte posterior para absorber
las fuerzas de deformación, de manera que se puede prescindir de una mesa con su sensibilidad al rayo láser cortante . Las partes recortadas, respectivamente los desperdicios, pueden retirarse en forma continua mediante una cinta transportadora, dispuesta en la parte baja, o un dispositivo similar, sin que se obstaculice el proceso. Como las placas puede almacenarse y transportarse en posición vertical, el almacenamiento y el transporte de salida son particularmente sencillas y requieren de poco espacio. Después de recortar todas las partes, la estructura remanente de la placa puede retirarse de manera sencilla del área de proceso y se puede introducir simultáneamente una nueva placa en el área de proceso; pero también es posible dejar que la estructura remanente caiga sobre una cinta transportadora y retirarla de esta manera. No obstante que la solución propuesta en el documento EP-B1-0 454 620 tiene una serie de ventajas en comparación con las soluciones que trabajan con posiciones y mesas horizontales, existen aún los problemas en cuanto a tiempo de paro de máquina, es decir, el tiempo en que no se realiza ningún corte. Ya que una vez que se haya terminado de cortar una placa, es necesario eliminarla primeramente de la posición de corte en que cuelga, antes de que se
puede colocar una nueva placa aún sin cortar (también en posición colgante) . También en este caso pasan segundos valiosos a causa del proceso de cambio durante los cuales no se puede cortar. Explicación de la invención El objetivo de la invención es, por lo tanto, un método y un dispositivo para el corte de placas de material, en particular de chapas metálicas, que evitan las desventajas de los métodos e instalaciones conocidos y que se caracterizan en particular por unos tiempos de paro de máquina drásticamente reducidos. El objetivo se logra mediante la totalidad de las características de las reivindicaciones 1 y 17. La idea fundamental de la invención consiste en que se usan, con una posición aproximadamente vertical de las placas de material, para cortar las placas de material dos o más posiciones de corte diferentes que puede adoptar el mismo dispositivo de corte, y que se cortan mediante el dispositivo de corte las placas de material, que se encuentran en las diferentes posiciones de corte, una tras otra. Gracias a la disposición vertical pueden colocarse las diferentes posiciones de corte sin requerir mucho espacio comparativamente cerca una junto a la otra, de manera que se tiene que ajustar en dispositivo de corte compartido sólo uno poco para llegar de una posición de
corte a la siguiente. Las diferentes posiciones de corte pueden alimentarse independientemente la una de la otra con las placas de material, de manera que al terminar un proceso de corte siempre se encuentra preparada una nueva placa de material en otra posición de corte. Gracias a esto se dan sólo los tiempos de ajuste para el dispositivo de corte, que pueden mantenerse muy cortos (fracciones de segundos) teniendo un diseño correspondiente del dispositivo de corte. Además del tiempo de paro de máquina reducido, existen todas las demás ventajas que resultan de la posición vertical de las placas de material y que ya fueron relacionadas en lo precedente. Se prefiere que, mientras se corta una primera placa de material en una primera posición de corte, se coloque una segunda placa de material en una segunda posición de corte, y sólo después de cortar la primera placa de material se ajusta el dispositivo de corte a la segunda posición y se corta la segunda placa de material. En particular, el cambio entre las posiciones de corte se realiza periódicamente en un método de operación continua y se retira, antes de colocar una nueva placa de material para cortarla en una posición de corte, una placa de material previamente cortada en esta posición de corte de esta posición de corte. Una ajuste del dispositivo de corte
particularmente sencillo y que requiere poco espacio resulta si -según un acondicionamiento de la invención- las posiciones de corte están dispuestas en simetría rotatoria por un eje vertical y cuando el dispositivo de corte, para llegar a la siguiente posición de corte, es ajustado correspondientemente con relación al eje. En principio pueden disponerse 3, 4, 5 o más posiciones de corte alrededor del eje, lo que permite lograr tiempos de cambio más largos por posición de corte con el mismo rendimiento de corte. Pero se torna particularmente sencillo si se prevén sólo dos posiciones de corte que pueden establecerse mediante una rotación de 180° por el eje (12) vertical. Con particular preferencia se usa para el corte un rayo láser, desviándose el rayo láser correspondientemente para el cambio entre las posiciones de corte. Esta desviación puede realizarse muy rápidamente, de manera que el tiempo de paro durante la transición de una posición de corte a la siguiente es muy pequeño. En el caso de posiciones de corte opuestas entre si en 180° puede lograrse una desviación, por ejemplo, muy sencillamente mediante un espejo pivotante o un dispositivo similar. Un intercambio rápido de las placas de material en una posición de corte y un mecanismo de transporte simplificado pueden realizarse si las placas de material
son transportadas en forma colgante para entrar a la posición de corte y para salir de la posición de corte. Esto es cierto en particular cuando el transporte de las placas de material se realiza en pistas rectas. En el caso de posiciones de corte opuestas entre si, el transporte de las placas de material para entrar a las posiciones de corte y para salir de de las posiciones de corte se realiza ventajosamente en pistas paralelas mediante dos dispositivos de transporte separados. Para el proceso de corte se requiere un movimiento relativo entre las placas de material por cortar y el dispositivo de corte. En el caso de placas de material grandes y pesadas es una ventaja en esto si las placas de material son sujetadas en forma estacionario en cada caso durante el corte y se sigue con el dispositivo de corte un contorno de corte predeterminado, siendo desplazado en esto el dispositivo de corte, preferentemente, para el seguimiento del contorno de corte en dos ejes paralelamente al plano de las placas de material. Si las placas de material son subdivididos por el corte en una pieza bruta y una estructura remanente, entonces es una ventaja cuando las placas de material son sujetadas durante el corte en la zona de la pieza bruta, porque entonces se puede evitar confiablemente que el dispositivo de sujeción sufra daño por la herramienta de corte, en particular el rayo láser.
Simultáneamente se garantiza que la pieza bruta es sujetada de modo inmóvil durante y después del proceso de corte. Particularmente ventajoso para el manejo de las placas de material después del corte es, si durante el corte de las placas de material la pieza bruta es separada de la estructura remanente con excepción de unos pocos nervios de conexión, y si la pieza bruta y la estructura remanente son separadas definitivamente sólo después de que la placa de material cortada haya continuado su transporte retirándola de la posición de corte. Después de la separación definitiva de la pieza bruta y la estructura remanente, se pueden coleccionar las piezas brutas por separado y las estructuras remanentes pueden ser cortadas y retiradas . Para el transporte de las placas de material se usan preferentemente unos dispositivos de transporte en que las tablas de material puedan ser enganchadas y las placas de material son retiradas, una por una, de una pila de placas de material antes de engancharlas en los dispositivos de transporte en cada caso, volcándose la pila de placas de material de la posición horizontal en una inclinada para facilitar la individualización de las placas de material. Un acondicionamiento preferido de la instalación de corte inventiva se caracteriza porque los medios de
transporte comprenden un número de dispositivos de transporte independientes que corresponde al número de las posiciones de corte y que están asociados en cada caso a una posición de corte determinada, porque los dispositivos de transporte están configurados para el transporte colgante de las placas de material, porque los dispositivos de transporte comprenden en cada caso una cadena circulante que se extiende en dirección horizontal y en que a unas distancias regulares se prevén unos dispositivos para enganchar las placas de material. Los dispositivos para enganchar pueden estar configurados, por ejemplo, como ganchos, como grapas, como dispositivos de succión o similares . Debido a la sencillez y el poco espacio requerido, las posiciones de corte están dispuestas preferentemente en una celda de corte alrededor del dispositivo de corte, y los dispositivos de transporte pasan a través de la celda de corte, estando dispuestas en particular dos posiciones de corte una opuesta a la otra en la celda de corte, de manera que las posiciones de corte pueden cambiarse mediante una rotación en 180° por un eje vertical la una a la otra, y estando asociada a cada una de las posiciones de corte un dispositivo de transporte, donde los dispositivos de transporte corren uno paralelo al otro. Si los dos dispositivos de transporte transportan
las placas de material en la misma dirección, entonces es posible, ventajosamente, aprovechar otras estaciones para el manejo de las placas de material en forma compartida para los dos dispositivos de transporte. En particular se encuentra dispuesta en dirección de transporte previamente a la celda de corte una estación de carga para la carga independiente de los dos dispositivos de transporte con las placas de material, y posterior a la celda de corte una estación de descarga para retirar independientemente de ambos dispositivos de transporte las pieza brutas recortadas de las placas de material. En la estación de carga se encuentra, asociado a cada uno de los dispositivos de transporte, en cada caso un dispositivo de carga que puede controlarse en forma individual y desplazable en sentido transversal con relación a la dirección de transporte, que recoge las placas de material en forma individual de una pila y las cuelga en el dispositivo de transporte asociado, estando previstos en los dispositivos de carga en cada caso al menos dos dispositivos de transporte de tarima que permiten alimentar los dispositivos de carga por diferentes rutas las tarimas con las pilas de placas de material. En la estación de descarga está asociado en esto a cada uno de los dispositivos de transporte en cada caso un dispositivo de descarga controlable en forma individual,
desplazable preferentemente en dirección transversal respecto a la dirección de transporte, que recoge • del dispositivo de transporte asociado las piezas brutas recortadas y los apila en una pila, estando previstos en esto en los dispositivos de descarga en cada caso al menos dos dispositivos de transporte de tarimas que permiten el transporte de salida de las tarimas con pilas de piezas brutas de los dispositivos de descarga por diferentes rutas . Además se encuentra dispuesto, ventajosamente, en dirección de transporte atrás de la estación de descarga una estación de desperdicios para disponer de las estructuras remanentes del corte, que comprende un dispositivo de desintegración para reducir las estructuras remanentes. Según otro acondicionamiento preferido, se prevé en la celda de corte como medio para sujetar las placas de material por cortar un dispositivo de sujeción y posicionamiento para cada posición de corte, que sujeta la placa de material por cortar en la zona de la pieza bruta y la presiona contra un tope. Según otro acondicionamiento preferido, en la zona de los dispositivos de carga se encuentra dispuesto en cada caso un dispositivo de volteo para inclinar las tarimas cargadas con las pilas de las placas de material.
El dispositivo de corte es configurado, preferentemente, a manera de dispositivo de corte por láser. Éste comprende en particular una fuente de láser, un dispositivo de desviación y una cabeza de corte, donde la cabeza de corte está dispuesta de manera desplazable entre las posiciones de corte y paralelamente a las placas de material que se encuentran en la posición de corte, y la luz láser es desviada de la fuente de láser, que se encuentra por encima de los medios de transporte respectivamente de los dispositivos de transporte, mediante el dispositivo de desviación a la cabeza de corte. Para acercarse a las diferentes posiciones de corte, el rayo láser puede preferentemente desviarse dentro de la cabeza de corte a diferentes posiciones de corte. Es imaginable, sin embargo, también, que la cabeza de corte pueda pivotar con el rayo láser a las diferentes posiciones de corte. Breve explicación de los dibujos La invención se explica a continuación con mayor detalle mediante unos ejemplos de realización en asociación con los dibujos. Se muestra Fig. 1 una vista en perspectiva de un croquis simplificado de una instalación de corte según un ejemplo de realización preferido de la invención; Fig. 2 en una vista, oblicuamente desde arriba,
otro ejemplo de realización de una instalación de corte inventiva en una representación detallada: Fig. 3 la instalación según la Fig. 2 en una vista vertical desde arriba; y Fig. 4, la vista de elevación lateral de la instalación según la Fig. 2. FORMAS DE REALIZAR LA INVENCIÓN En la Fig. 1 se representa en una vista de perspectiva un croquis simplificado de una instalación de corte según un ejemplo de realización preferido de la invención. La instalación 10 de corte comprende dispuestas en una linea recta, una atrás de otra, cuatro partes de la instalación; a saber, una estación A de carga la celda B de corte en si, una estación C de descarga y una estación D de desperdicio. Atravesando la instalación 10 de corte, y por lo tanto atravesando todas las estaciones A, ... , D pasan paralelamente dos dispositivos lia y 11b de transporte que están diseñados para el transporte colgante de las placas 13a, b de material. Las placas 13a, b de material, por ejemplo chapas de aluminio o de acero, que generalmente son rectangulares y poseen medidas de arista en el área de varios metros, están colgadas en forma desprendible en los dispositivos lia, b de transporte. Las placas 13a, b de material pueden estar previstas para ello en la zona de su filo superior con varios agujeros dispuestos en forma
distribuida sobre la longitud del filo, con que están colgadas en unos ganchos correspondientes que son colocados en forma distribuida en los dispositivos lia, b de transporte. Los dispositivos lia, b de transporte pueden estar equipados también con grapas o con ventosas con que se pueden sujetar las placas de material. Los dispositivos lia, b de transporte transportan las placas 13a, b de material enganchadas en la misma dirección de transporte, misma que se encuentra marcada en la Fig. 1 por las flechas dibujadas y que corre de la derecha a la izquierda. Los dispositivos lia, b de transporte trabajan de manera independiente entre si, de manera que en el dispositivo lia las placas 13a de material continúan su transporte justamente mientras el dispositivo 11b de transporte está parado, y viceversa. En la estación A de carga, las placas de material son retirados una por una por un dispositivo de carga no mostrado en la Fig. 1 (21a, b en la Fig. 2) en cada dispositivo de transporte de una pila de placas de material puesta a disposición, giradas a la posición vertical y colgadas a continuación en el dispositivo lia respectivamente 11b de transporte asociado. La carga de los dos dispositivos lia, b de transporte se realiza en forma alternante. Mientras el uno de los dispositivos de transporte está parado para permitir el mecanizado de la
placa de material que se encuentra en la celda B de corte, el respetivo otro dispositivo de transporte avanza las placas de material colgadas en él en la dirección de transporte respectivamente por una estación y libera asi en la estación de carga un lugar para enganchar una nueva placa de material. Simultáneamente, el mismo dispositivo de transporte transporta una placa de material ya cortada de la celda B de corte a la estación C de descarga y una placa de material sin cortar es trasladada de la estación de carga A a la celda B de corte. De esta manera está lista en la celda B de corte justo a tiempo una placa de material sin cortar cuando el proceso de corte de la otra placa de material ha concluido. En la celda B de corte, las placas 13a, b de material ocupan -colgadas en los dos dispositivos lia, b de transporte- dos posiciones SP1 y SP2 de corte diferentes que son exactamente opuestas en simetría de espejo con relación a un plano central, respectivamente pueden trasladarse la una a la otra mediante giro de 180° por un eje 12 vertical, ubicado en el centro entre ellas. Entre las posiciones SP1 y SP2 se encuentra dispuesta una cabeza 16 de corte que puede ser desplazada en un plano ubicado paralelamente a las placas 13a, b de material en dos ejes (flechas dobles en la Fig. 1) . De la cabeza 16 de corte sale lateralmente un rayo 17 láser horizontal que incide en
la placa de material por cortar (13a en la Fig. 1) y que deja detrás de si -debido a la ruta de desplazamiento preprogramada, recorrida por la cabeza 16 de corte- un contorno 18 de corte correspondiente en la placa 13a de material. El rayo 17 láser tiene su origen en una fuente 14 de láser dispuesta por encima de los dos dispositivos de transporte que contiene un láser apropiado de potencia correspondiente, según es conocido por el estado de la técnica. La luz de láser de la fuente 14 de láser es guiada a través de una primera guia 43 de rayo, cerrada hacia el exterior, en dirección de transporte hacia un dispositivo 15 de desviación, alli es desviada en 90° hacia abajo y guiada a través de una segunda guia 44 de rayo hacia abajo a la cabeza 16 de corte. En la cabeza 16 de corte, el rayo láser, que se desplaza verticalmente hacia abajo, puede guiarse mediante otro dispositivo de desviación controlable selectivamente en 90° hacia la izquierda o hacia la derecha de manera que salga lateralmente de la cabeza 16 de corte, para llegar selectivamente a una de las dos posiciones SP1 y SP2 de corte. Se sobreentiende que en la cabeza 16 de corte existen otros elementos y dispositivos que forman el rayo, por ejemplo para enfocar el rayo, tales como se requieren para la operación de corte por láser. Se sobreentiende además que las dos guias 42 y 43 de rayo deben tener características telescópicas para permitir un
desplazamiento libre de la cabeza 16 de corte. Mediante cambio del dispositivo de desviación presente en la cabeza 16 de corte puede cambiarse muy rápidamente de un proceso de corte en una la posición de corte a un proceso de corte en la otra posición de corte, lo que es de importancia significativa para la reducción del tiempo de paro de máquina . Si se produce -según señalado en la Fig. 1 mediante la linea punteada- en la placa de material en cada caso un contorno 18 de corte cerrado, entonces se puede desprender el recorte -respectivamente la pieza 19 bruta-generado después del corte, del resto respectivamente la estructura 20 remanente y continuar su proceso. El desprendimiento de la pieza 19 bruta y su colocación en la pila de una tarima correspondiente se realiza en la estación C de descarga. Con la finalidad de que la placa de material provista en la celda B de corte con el contorno 18 de corte pueda transportarse sin problemas y de manera sencilla en forma colgante de la celda B de corte a la estación C de descarga, la pieza 19 bruta es separada durante el corte de las placas 13a, b de material con excepción de sólo pocos micro nervios de conexión de la estructura 20 remanente. En o poco antes de la estación C de descarga se seccionan los micro nervios de conexión se separan asi definitivamente la pieza 19 bruta y la
estructura 20 remanente. La pieza 19 bruta es separada de la placa de material mediante un dispositivo de descarga no mostrado en la Fig. 1 (31a, b en la Fig. 2) y retirado del dispositivo de transporte, mientras que la estructura 20 remanente continúa su transporte de la estación C de descarga a la siguiente estación D de desperdicio, donde es cortado y retirado. Para una guia adicional de las placas 13a, b de material en su recorrido de la estación A de carga a la estación D de desperdicio pueden preverse en la parte inferior de las placas unas guias 41 (señaladas en la Fig. 1 con linea interrumpida) que impiden que las placas que cuelgan en los dispositivos lia, b de transporte se muevan de un lado a otro. En principio es posible cortar diferentes contornos 18 de corte de una placa de material a la otra, si se programa el recorrido de la cabeza 16 de corte correspondientemente. Pero se presentan problemas en esto debido a la sujeción en la celda B de corte que sujeta la placa de material exactamente en la posición de corte (dispositivo 30a, b de sujeción y posicionamiento en la Fig. 3). La sujeción equipada con ventosas está diseñada de manera tal que sujeta la placa de material dentro del contorno de corte planeado, es decir, en la zona de la posterior pieza 19 bruta, y la empuja contra un tope. La sujeción se extiende en esto hasta muy cerca del contorno
18 de corte para una fijación óptima de la placa de material en esta zona critica. Si el contorno 18 de corte cambia, seria una ventaja adecuar también la parte de la sujeción necesaria para la fijación, lo que -sin embargo-producirla un paro de la instalación de corte. Se alcanza, por lo tanto, el rendimiento óptimo de la instalación de corte, si se corta en una posición de corte de manera continua siempre el mismo contorno 18 de corte. Si se cortan en la instalación 10 de corte según la Fig. 1 en ambas posiciones SP1 y SP2 de corte los mismos contornos 18 de corte, entonces puede hacerse esto de dos diferentes maneras: en el primer caso, los contorno de sección se relacionan en simetría de espejo; esto tiene la ventaja de que la cabeza 16 de corte pasa en cada caso por el mismo recorrido. La desventaja es que se requieren, usualmente, sujeciones de diferente diseño para las dos posiciones de corte. En el otro caso es posible transferir los contornos de corte mediante giro de 180° por el eje 12 el uno en el otro. Las sujeciones para ambas posiciones de corte son las mismas, en este caso; pero el recorrido de la cabeza 16 de corte es diferente. Se puede describir la manera continua de operar de la instalación 10 de corte, según la Fig. 1, como sigue: * Se retira en la estación D de desperdicio una estructura 20 remanente del primer dispositivo lia de
transporte y se elimina. Simultáneamente se retira en la estación C de descarga anterior una pieza 19 bruta, en la celda B de corte se corta en la posición SP1 de corte un contorno 18 de corte y en la estación A de carga se engancha una nueva placa de material. * Mientras tanto, el segundo dispositivo 11b de transporte avanza una estación y coloca una placa de material sin cortar a la posición SP2 de corte. * La cabeza de corte es cambiada de la posición SP1 de corte a la posición SP2 de corte. * Alli corta el contorno 18 de corte. Simultáneamente, una estructura 20 remanente es retirado por el dispositivo 11b de transporte en la estación D de desperdicio y eliminado, en la estación C de descarga anterior se retira una pieza 19 bruta y en la estación A de carga se engancha una nueva placa de material. * El primer dispositivo lia de transporte avanza mientras tanto una estación, de manera que una tabla de material sin cortar llega a la posición SP1 de corte. * La cabeza de corte es cambiada nuevamente de la posición SP2 de corte a la posición SP1 de corte. * El procedimiento empieza de nuevo. Un ejemplo detallado de realización de una instalación de corte, según la invención, que satisface el principio ilustrado en la Fig. 1, es representado en las
Fig. 2 a 4. La instalación 10' de corte nuevamente tiene cuatro estaciones A a D dispuestas a lo largo de un eje 42 una tras otra, con la estación A de carga, la celda B de corte, la estación C de descarga y la estación D de desperdicio. Los dispositivos lia, b de transporte son formados como cadena circulante en que se enganchan las placas de material. Por encima de la estación A de carga se encuentra dispuesta la fuente 14 de láser y es, por lo tanto, de fácil acceso para los trabajos de mantenimiento y reparación. Cerca de la fuente 14 de láser, y con esto conectado con la fuente 14 de láser a través de un cable corto, se encuentre en la cara frontal de la instalación un gabinete 26 de control de láser y un dispositivo 27 de enfriamiento. En el mismo sitio se encuentra también el gabinete 25 de control de máquina necesario para el control de proceso de la instalación. El gabinete 26 de control de láser, el dispositivo 27 de enfriamiento y el gabinete 25 de control de máquina se encuentran -fácilmente accesibles-en el exterior de una cabina 40 de protección que encierre toda la instalación y que es insinuada en las Fig. 2-4 mediante una linea de puntos y rayas. En la estación A de carga se prevén en cada caso dos dispositivos 23a, 24a y 23b y 24b de transporte de tarimas, dispuestos a un ángulo perpendicular entre si, con los que pueden acercarse alternamente las tarimas 35 con pilas de placas de material
sin cortar, respectivamente alejarse tarimas vacias. De esta manera se evitan confiablemente las demoras debido a un cambio de tarimas. Las placas de material son retirados mediante un dispositivo 21a, b de carga uno por uno de la pila que yace en la tarima 35 y se cuelgan en el dispositivo lia, b de transporte. El dispositivo 21a, b de carga es formado a manera de un brazo desplazable en cada caso en una viga 39 transversal con relación a la dirección de transporte y pivotante, angulado, que posee en el extremo unos dispositivos de succión (no representados) para fijar las placas mediante succión. Para que sea más fácil retirar las placas de material de la pila, las tarimas con las pilas se colocan para el retiro mediante un dispositivo 22a, b de volteo en forma inclinada, según se aprecia en la Fig. 2. Las placas de material, enganchadas en la estación A de carga en las cadenas del dispositivo lia, b de transporte, son transportadas a continuación en forma colgante de la estación A de carga a la siguiente celda B de corte, donde son llevadas por los dispositivos 30a, b de sujeción y posicionamiento, previstos alli, a la posición de corte exacta, fijada mediante un tope, y alli sujetadas. Entre los dos dispositivos 30a, b de sujeción y posicionamiento está dispuesto, en forma desplazable, una cabeza de corte (no visible en las Fig. 2-4) que trabaja
con luz láser. El desplazamiento de la cabeza de corte en la dirección de transporte (eje 42) es garantizado por un carro 29 de transporte en que la cabeza de corte es fijada y que está dispuesto en un portal 28 en forma desplazable. Según se ya mencionado precedentemente, las placas de material son sujetadas en los dispositivos 30a b de sujeción y posicionamiento mediante unas ventosas dispuestas en forma distribuida en el interior del posterior contorno de corte y son prensadas contra un tope que está adaptado al contorno de corte. Una vez que la placa de material esté cortada, continúa su transporte -con las piezas brutas colgadas en los micronervios de conexión-de la celda B de corte a la estación C de descarga contigua. En la estación C de descarga se seccionan los micronervios de conexión y se separa asi definitivamente la pieza 19 bruta del resto de la placa de material de la estructuia 20 remanente. Mientras que la estructura 20 remanente queda colgada en el dispositivo lia, b de transporte, la pieza 19 bruta separada es retirada lateralmente mediante un dispositivo 31a, b de descarga y se coloca formando una pila en una tarima que está preparada alli. El dispositivo 31a, b de descarga es construido y diseñado en forma similar a los dispositivos 21a, b de carga descritos en lo precedente y también son desplazables y pivotables en una viga 32 transversal en
sentido transversal con relación a la dirección de transporte. También trabaja con unas ventosas. Análogamente a la estación de carga A, y por los mismos motivos, también en la estación C de descarga se prevén unos dispositivos 33a, 34a y 33b, 34b de transporte de tarimas dispuestos en cada caso a un ángulo perpendicular entre si, con que pueden alejarse alternamente las tarimas 35 con pilas de piezas brutas 19 cortadas, respectivamente acercarse las tarimas vacias. En la estación D de desperdicio, dispuesta atrás de la estación C de descarga, donde terminan los dispositivos lia, b de transporte, se desenganchan o se arrojan las estructuras 20 remanentes de los dispositivos lia, b de transporte y caen a un dispositivo 36 de desgarrar que se ubica por debajo de los dispositivos lia, b de transporte, donde son reducidos. Las partes que salen del dispositivo 36 de desgarrar son retiradas mediante un dispositivo 37 de transporte de desperdicio que se encuentra por debajo de él en forma de una cinta transportadora o un equipo similar y llegan asi a un recipiente 38 de desperdicio ubicado en el extremo de la instalación 10' de corte. El dispositivo 37 de transporte de desperdicio llega preferentemente no sólo hasta por debajo de la estación D de desperdicio, sino hasta por debajo de la celda B de corte. De esta manera pueden
retirarse simultáneamente también los desperdicios pequeños que se generan directamente durante el corte en la celda B de corte y se caen hacia abajo. No obstante la invención se ha explicado en el ejemplo de una instalación de corte que trabajo con láser, teniendo dos posiciones de corte opuestas entre sí, es posible encontrar en el marco de la invención numerosas modificaciones respectivamente ampliaciones. Así puede usarse, por ejemplo, en lugar de un método de corte por láser otro método de corte térmico o un método de corte que trabaja con chorro de agua. Igualmente pueden usarse dispositivos de transporte circulares a manera de carrusel en lugar de los dispositivos lineales de desplazamiento paralelo, que pasan por una celda de corte común. También es imaginable prever, en lugar de dos posiciones de corte opuestos en 180° tres o más posiciones de corte que pueden cambiarse una a la otra mediante rotación de 360°/n (n = número de las posiciones de corte) por un eje central vertical. Además es posible emplear, en lugar de los dispositivos de transporte que pasan por la celda de corte, otros dispositivos de transporte que transportan las placas de material para el corte al interior de la celda de corte y las vuelven a retirar de la celda de corte después del corte por la misma ruta. Lista de símbolos de referencia
10, 10' Instalación de corte lia, b Dispositivo de transporte 12, 42 Eje 13a, b Placa de material (chapa metálica) 14 Fuente de láser 15 Dispositivo de desviación 16 Cabeza de corte 17 Rayo láser 18 Contorno de corte 19 Pieza bruta 20 Estructura remanente 21a, b Dispositivo de carga 22a, b Dispositivo de volteo 23a, b Dispositivo de transporte de tarimas 24a, b Dispositivo de transporte de tarimas
25 Gabinete de control de máquina 26 Gabinete de control de láser 27 Dispositivo de enfriamiento 28 Portal 29 Carro de transporte 30a, b Dispositivo de sujeción y posicionamiento
31a, b Dispositivo de descarga 32, 39 Viga transversal 33a, b Dispositivo de transporte de tarimas 34a, b Dispositivo de transporte de tarimas
35 Tarima 36 Dispositivo de desgarrar 37 Dispositivo de transporte de desperdicio
38 Recipiente de desperdicio 40 Cabina de protección 41 Guía 43, 44 Guía de rayo A Estación de carga B Celda de corte C Estación de descarga D Estación de desperdicio SP1, 2 Posición de corte
Claims (36)
1. Método para cortar placas de material, en particular chapas metálicas, siendo que en el método referido las placas de material por cortar son colocadas primeramente en una posición de corte esencialmente vertical y cortadas a continuación mediante un dispositivo de corte de un lado, caracterizado porque las placas de material son colocadas para cortar en dos o más diferentes posiciones de corte alcanzables por el mismo dispositivo de corte, y porque las placas de material que se encuentran en las diferentes posiciones de corte son cortadas una tras otra mediante el dispositivo de corte.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque, mientras se corta una primera placa de material en una primera posición de corte, una segunda placa de material es colocada en una segunda posición de corte y porque después de cortar la primera placa de material, el dispositivo de corte es ajustado a la segunda posición de corte y la segunda placa de material es cortada .
3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el cambio entre las posiciones de corte se realiza en forma periódica y porque, antes de ser colocada una nueva placa de material para cortar en una posición de corte, una placa de material cortada, previamente en esta posición de corte, es retirada de esta posición de corte.
4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las posiciones de corte están dispuestas alrededor de un eje vertical en simetría de rotación y porque el dispositivo de corte es ajustado para alcanzar la siguiente posición de corte en forma correspondiente con relación al eje.
5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque sólo dos posiciones de corte están previstas que pueden ser trasladadas la una a la otra mediante una rotación de 180° por el eje vertical.
6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se usa un rayo láser para cortar y porque el rayo láser es desviado correspondientemente para el cambio entre las posiciones de corte.
7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las placas de material son transportadas en forma colgante para entrar a las posiciones de corte y para salir de las posiciones de corte .
8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el transporte de las placas de material se realiza en rutas rectas.
9. Método según la reivindicación 5 y 8, caracterizado porque el transporte de las placas de material entrando a la posición de corte y saliendo de la posición de corte se realiza en rutas paralelas mediante dos dispositivos de transporte separados.
10. Método según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las placas de material son sujetadas en cada caso en forma estacionaria durante el corte y porque un contorno de corte predeterminado es recorrido por el dispositivo de corte.
11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque, para recorrer el contorno del corte, el dispositivo de corte es desplazado en dos ejes paralelamente al plano de la placa de material.
12. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque las placas de material son divididos por el corte en una pieza bruta y una estructura remanente y porque las placas de material son sujetadas durante el corte en la zona de la pieza bruta.
13. Método según la reivindicación 12, caracterizado porque durante el corte de las placas de material la pieza bruta es separada de la estructura remanente con excepción de unos pocos nervios de conexión estrechos y porque la pieza bruta y la estructura remanente son separadas definitivamente sólo después de que la placa de material cortada haya continuado su transporte de su posición de corte.
14. Método según la reivindicación 13, caracterizado porque, después de separar definitivamente la pieza bruta y la estructura remanente, las piezas brutas son coleccionadas por separado y las estructuras remanentes son desgarradas y retiradas.
15. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque, para el transporte de las placas de material, se usan unos dispositivos de transporte en que se pueden enganchar las placas de material y porque las placas de material, antes de engancharlas en el dispositivo de transporte, son retiradas en forma individual en cada caso de una pila de placas de material.
16. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque, para la individualización de las placas de material, la pila de placas de material es volteada de una posición horizontal a una inclinada.
17. Instalación de corte para la realización del método según una de las reivindicaciones 1 a 16, comprendiendo unos primeros medios para sujetar las placas de material por cortar en una posición de corte esencialmente vertical, unos segundos medios para transportar las placas de material a la posición de corte vertical y de la posición de corte vertical, así como un dispositivo de corte que trabaja en dirección lateral para cortar unas placas de material que se encuentran en la posición de corte vertical, caracterizada porque dos o más diferentes posiciones de corte están previstas que pueden ser alcanzadas por los medios de transporte y porque el dispositivo de corte puede ajustarse en cada caso a dos o más diferentes posiciones de corte.
18. Instalación de corte según la reivindicación 17, caracterizada porque los medios de transporte comprenden un número de dispositivos de transporte independientes, correspondiente al número de las posiciones de corte, que están asociados en cada caso a una posición de corte determinada.
19. Instalación de corte según la reivindicación 18, caracterizada porque los dispositivos de transporte son configurados para el transporte colgante de las placas de material .
20. Instalación de corte según la reivindicación 19, caracterizada porque los dispositivos de transporte comprenden en cada caso una cadena circulante que se extiende en dirección horizontal en la que están previstos a distancias regulares unos dispositivos para colgar las placas de material.
21. Instalación de corte según una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizada porque las posiciones de corte están dispuestas en una celda de corte alrededor del dispositivo de corte y porque los dispositivos de transporte son guiadas de manera que pasan por la celda de corte.
22. Instalación de corte según la reivindicación 21, caracterizada porque, en la celda de corte, dos posiciones de corte están dispuestas en forma opuesta entre sí de manera tal que pueden ser trasladadas la una en la otra mediante una rotación de 180° por un eje vertical y porque a cada posición de corte es asociado un dispositivo de transporte, extendiéndose los dispositivos de transporte referidos paralelamente entre sí.
23. Instalación de corte según la reivindicación 22, caracterizada porque los dos dispositivos de transporte transportan las placas de material en la misma dirección.
24. Instalación de corte según la reivindicación 23, caracterizada porque, en dirección de transporte antes de la celda de corte, una estación de carga está dispuesta para la carga independiente de los dos dispositivos de carga con placas de material y después de la celda de corte una estación de descarga para el retiro independiente de las piezas brutas recortadas de las placas de material de los dos dispositivos de transporte.
25. Instalación de corte según la reivindicación 24, caracterizada porque en la estación de carga a cada uno de los dos dispositivos de transporte es asociado en cada caso un dispositivo de carga, controlable en cada caso en forma individual, preferentemente desplazable en sentido transversal con relación a la dirección de transporte, que recoge las placas de material en forma individual de una pila y las cuelga en el dispositivo de transporte asociado.
26. Instalación de corte según la reivindicación 25, caracterizada porque en los dispositivos de carga están previstos en cada caso cuando menos dos dispositivos de transporte de tarimas mediante los cuales se pueden acercar tarimas con pilas de placas de material a los dispositivos de carga por diferentes rutas.
27. Instalación de corte según la reivindicación 24, caracterizada porque en la estación de descarga a cada uno de los dos dispositivos de transporte es asociado en cada caso un dispositivo de descarga controlable en forma individual, preferentemente desplazable en sentido transversal con relación a la dirección de transporte, que recoge del dispositivo de transporte asociado las piezas brutas recortadas y las apila formando una pila.
28. Instalación de corte según la reivindicación 27, caracterizada porque en los dispositivos de carga están previstos cuando menos dos dispositivos de transporte de tarima, mediante los cuales se pueden retirar de los dispositivos de descarga por diferentes rutas las tarimas con pilas de piezas brutas.
29. Instalación de corte según una de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizada porque en la dirección de transporte, atrás de la estación de descarga, una estación de desperdicio está prevista para retirar las estructuras remanentes del corte.
30. Instalación de corte según la reivindicación 29, caracterizada porque la estación de desperdicio comprende un dispositivo para desgarrar para cortar las estructuras remanentes.
31. Instalación de corte según una de las reivindicaciones 21 a 30, caracterizada porque en la celda de corte está previsto un dispositivo de sujeción y posicionamiento para cada posición de corte como medio para sujetar las placas de material por cortar, el cual sujeta las placas de material por cortar en la zona de la pieza bruta y la empuja contra un tope.
32. Instalación de corte según la reivindicación 25 o 26, caracterizada porque en la zona de los dispositivos de carga se encuentra dispuesto en cada caso un dispositivo de volteo para inclinar las tarimas cargadas con las pilas de placas de material.
33. Instalación de corte según una de las reivindicaciones 17 a 32, caracterizada porque el dispositivo de corte es configurado como dispositivo de corte por láser.
34. Instalación de corte según la reivindicación 33, caracterizada porque el dispositivo de corte comprende una fuente de láser, un dispositivo de desviación y una cabeza de corte, donde la cabeza de corte está dispuesta en forma desplazable entre las posiciones de corte y paralelamente a las placas de material que se encuentran en la posición de corte, y la luz de láser de la fuente de láser -ubicada por encima de los medios de transporte respectivamente de los dispositivos de transporte- es desviada por el dispositivo de desviación a la cabeza de corte .
35. Instalación de corte según la reivindicación 34, caracterizada porque, en la cabeza de corte, el rayo láser es desviable a las diferentes posiciones de corte.
36. Instalación de corte según la reivindicación 34, caracterizada porque la cabeza de corte con el rayo láser es pivotable a las diferentes posiciones de corte.
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