WO2006066430A1 - Verfahren zum laserscneiden von materialtafeln, insbesondere metallblechen, sowie schneidanlage zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the field of cutting material processing. It relates to a method for cutting material panels according to the preamble of claim 1 and a cutting machine for carrying out the method. Such a method is known for example from the document EP-B1 -0 454 620.
  • the sheet is held horizontally while cutting horizontally on a work table;
  • the cutting head is guided over the metal sheet with the laser beam directed vertically downwards.
  • To accelerate the change of the metal sheets and thus to reduce the machine downtime changing tables can be used (EP-A1-0 527 114).
  • two tables are used alternately, one of which is always unloaded and loaded outside the processing area when the other table with a metal sheet is just in the processing area and the resting metal sheet is cut.
  • the sheet Since the sheet is suspended vertically or only slightly inclined, it requires no support on the back to absorb deformation forces, so can be dispensed with a table with its sensitivity to the cutting laser beam.
  • Rest grid can also be dropped onto a conveyor belt and transported away.
  • the object is solved by the entirety of the features of claims 1 and 17.
  • the essence of the invention is that, when the material panels are largely vertical for cutting the material panels, two or more different cutting positions can be achieved by the same cutting apparatus, and that the material panels located in the different cutting positions are cut in succession by means of the cutting apparatus. Due to the vertical arrangement, the various cutting positions can be arranged to save space comparatively close to each other, so that the common cutting device has to be adjusted only slightly to get from one cutting position to the next.
  • the different cutting positions can be fed independently of each other with the material panels, so that when a cutting process is completed, a new material panel is always available in a different cutting position.
  • the change between the cutting positions is made periodically, and before a new sheet of material is brought to a cutting position for cutting, a sheet of material previously cut in this cutting position is removed from this cutting position.
  • Cutting positions are arranged rotationally symmetrical about a vertical axis, and when the cutting device is adjusted to achieve the next cutting position with respect to the axis accordingly.
  • 3, 4, 5 or more cutting positions can be arranged around the axis, whereby longer cutting times per cutting position can be achieved with the same cutting performance. It is particularly simple, however, if only two cutting positions are provided, which can be converted by a 180 ° rotation about the vertical axis (12) into each other.
  • a laser beam is used for cutting, wherein for changing between the cutting positions of the laser beam is deflected accordingly.
  • This deflection can be done very quickly, so that the pause time when moving from one cutting position to the next is very small.
  • the deflection can be achieved very easily, for example, by means of a pivoting mirror or the like.
  • a rapid exchange of the material panels in a cutting position and a simplified transport mechanism can be realized by the fact that the material panels are transported into the cutting positions in and out of the cutting positions out hanging. This is especially true if the material panels are transported on straight lanes.
  • the material panels are each held stationary during cutting, and a predetermined cutting contour is traversed with the cutting apparatus, wherein preferably the cutting apparatus for traversing the cutting contour is moved parallel to the plane of the material panel in two axes ,
  • the material panels are divided into a utility and a remaining grid by the cutting, it is advantageous that the material panels are held in the range of benefits during cutting, because then damage to the holding device by the cutting tool, in particular the laser beam, safely avoided , At the same time it ensures that the benefits are kept immovable during and after the cutting process.
  • transport devices are used, in which the material panels are suspended, and the sheets of material are removed before hanging in the transport devices each a stack of sheets of material, to facilitate separation of the sheets of material, the stack of sheets of material from a horizontal to an inclined Situation is tilted.
  • a preferred embodiment of the cutting system according to the invention is characterized in that the transport means comprise a number of independent transport devices corresponding to the number of cutting positions, each associated with a particular cutting position, that the transport devices for the suspended transport of the material panels are formed, that the transport devices each one comprise circumferential, extending in the horizontal direction chain, are provided at which at equal intervals devices for suspending the sheets of material.
  • the suspension devices can be designed, for example, as hooks, as clamps, as suction devices or the like.
  • the cutting positions are preferably arranged in a cutting cell around the cutting device, and the transport devices are passed through the cutting cell, in particular in the cutting cell two cutting positions are arranged opposite to each other, such that the cutting positions by a 180 ° rotation about a vertical axis can be converted into each other, and wherein each cutting position is associated with a transport device, which transport devices are parallel to each other.
  • the two transport devices transport the material panels in the same direction, can advantageously be further stations for the Use the material panels for both transport devices together.
  • a loading station for independently loading the two transport devices with material panels
  • an unloading station for independently removing the cut out of the material panels benefit from two transport devices.
  • each of the two transport devices is assigned an individually controllable, preferably transversely movable to the transport direction loading device which receives material sheets from a stack individually and depends on the associated transport device, wherein the loading devices each least two pallet transport devices are provided by means of which Loading devices can be supplied in different ways pallets with stacks of sheets of material.
  • each of the two transport devices is assigned an individually controllable unloading device which is preferably movable transversely to the transport direction and which stacks the cut-out utility of the associated transport device and piled it into a stack, at least two pallet transport devices being respectively provided on the unloading devices by means of which The unloading devices can be transported in various ways pallets with stacks of benefits.
  • a disposal station for the disposal of the remaining during cutting grid is arranged with advantage in the transport direction behind the unloading station, which includes a shredding device for crushing the grid.
  • a holding and positioning device is provided in the cutting cell as a means for holding the material sheets to be cut for each cutting position, which holds the material sheet to be cut in the range of benefits and presses against a stop.
  • a tilting device for tilting the pallets stocked with the stacks of material panels is arranged in each case in the area of the loading devices.
  • the cutting device is preferably designed as a laser cutting device.
  • it comprises a laser source, a deflection device and a cutting head, wherein the cutting head is arranged to be movable between the cutting positions and parallel to the material plates located in the cutting position, and the laser light from the above the transport means or transport devices located laser source through the deflection in the cutting head is deflected.
  • the laser beam can preferably be deflected to the different cutting positions in the cutting head. But it is also conceivable that the cutting head with the laser beam to the various cutting positions is pivoted out.
  • FIG. 1 is a perspective view of a simplified diagram of a cutting system according to a preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 2 in plan view obliquely from above another
  • FIG. 3 shows the installation from FIG. 2 in the vertical plan view from above;
  • FIG. and 4 shows the side view of the system of FIG. 2.
  • FIG. 1 is a perspective view of a simplified scheme of a cutting system according to a preferred embodiment of the invention reproduced.
  • the cutting system 10 comprises in a straight line one behind the other arranged four system parts, namely a loading station A, the actual cutting cell B, an unloading station C and a disposal station D.
  • a loading station A the actual cutting cell B
  • an unloading station C an unloading station C
  • a disposal station D Through the cutting unit 10 and thus through all stations A 1 .., D pass through two parallel Transport devices 11a and 11b, which are designed for the suspended transport of the material sheets to be cut 13a, b.
  • the material panels 13a, b for example aluminum or steel sheets, which are mostly rectangular and have edge dimensions in the meter range, are detachably suspended on the transport devices 11a, b.
  • the material panels 13a, b may be provided in the region of the upper edge with a plurality of holes distributed over the edge length, with which they are suspended in corresponding, distributed to the transport devices 1 1 a, b attached hooks.
  • the transport devices 1 1 a, b can also be equipped with clamps or suction cups with which the material panels can be held.
  • the transport devices 1 1 a, b transport the hinged material panels 13 a, b in the same transport direction, which is marked in Fig. 1 by the arrows and extends from right to left.
  • the transport devices 1 1 a, b work independently of each other, so that in the transport device 1 1 a, the material panels 13a are transported straight while the transport device 1 1 b is stationary, and vice versa.
  • the material panels are removed individually by a loading device (21 a, b in FIG. 2) not shown in FIG. 1 for each transport direction from a prepared stack of material panels, into which pivoted vertical position and then hung on the associated transport device 1 1 a and 1 1 b.
  • the loading of the two transport devices 1 1 a, b takes place alternately. While one transport device is standing still to allow processing of the material board located in the cutting cell B, the other transport device moves the one hanging on it
  • Material panels in the transport direction by one station further, thus providing space in the loading station for attaching a new material panel.
  • an already cut sheet of material from the cutting cell B is transported by the same transport device into the unloading station C and an uncut material sheet is transferred from the loading station A into the cutting cell B.
  • an uncut sheet of material is ready in time in the cutting cell B, when the cutting process is completed on the other material panel.
  • Transport devices 1 1 1 a, b hanging two different cutting positions SP1 and SP2, which are exactly mirror symmetry with respect to a center plane or can be converted by a rotation of 180 ° about a central intermediate vertical axis 12 into each other SP1 and SP2 is a Cutting head 16 arranged in a parallel to the
  • a horizontal laser beam 17 exits laterally from the cutting head 16, which strikes the material panel (13a in FIG. 1) to be cut and leaves a corresponding cutting contour 18 in the material panel 13a due to the preprogrammed travel path traveled by the cutting head 16.
  • the laser beam 17 has its origin in a above the two transport devices 1 1 a, b arranged laser source 14, which contains a suitable laser of corresponding power, as is known from the prior art.
  • the laser light from the laser source 14 is connected via a first, outwardly completed beam guide 43 in the transport direction to a
  • the vertically downwardly running laser beam can be deflected laterally out of the cutting head 16 by a further, reversible deflection device by 90 ° to the left or right to selectively reach one of the two cutting positions SP1 and SP2.
  • further beam-shaping such as beam-focusing elements and devices are present, as they are needed for the laser cutting operation.
  • the two beam guides 42 and 43 must have telescopic properties in order to allow unhindered movement of the cutting head 16.
  • the resulting blank or utility 19 can be removed from the remainder or grid 20 after cutting and further processed.
  • the dissolution of the benefit 19 and depositing in the stack on a corresponding pallet is done in the unloading station C. So that in the cutting cell B provided with the cutting contour 18 material board can be transported without difficulty and in a simple manner from the cutting cell B hanging to the unloading station C is when cutting the sheets of material 13a, b the benefit 19 only separated from the grid 20 except for a few narrow or micro-connecting webs. In or shortly before the unloading station C, the micro-connecting webs are severed and thus benefits 19 and grid 20 finally separated.
  • the benefit 19 is removed from the material panel and from the transport device by means of unloading devices (31 a, b in FIG. 2), not shown in FIG. 1, while the remaining grid 20 is transported from the unloading station C to the subsequent disposal station D where it is comminuted and disposed of.
  • unloading devices 31 a, b in FIG. 2
  • Guides 41 are provided (dashed lines in Fig. 1 drawn), which prevent a swinging back and forth on the transport devices 11 a, b hanging panels.
  • Cut contours 18 are cut when the travel of the cutting head 16 is programmed accordingly. Problems arise, however, because of the holder in the cutting cell B, which holds the material panel exactly in the cutting position (holding and positioning device 30a, b in Fig. 3).
  • the holder which is equipped with suction cups, is designed so that it holds the material panel within the planned sectional contour, i. holds in the area of the subsequent benefit 19 and presses against a stop. In this case, the holder extends close to the cutting contour 18 in order to fix the material panel in this critical area as well as possible. If the cut contour 18 changes, it would be advantageous to also adapt the part of the holder which is necessary for the fixation, which, however, would lead to a standstill of the cutting system. The optimum performance of the cutting system is therefore achieved if, in a cutting position, the same cutting contour 18 is continuously cut.
  • the same cutting contours 18 are cut in both cutting positions SP1 and SP2 in the cutting system 10 of FIG. 1, this can be done in two ways: in one case, the cutting contours in the two cutting positions SP1 and SP2 are mirror-symmetrical to each other; This has the advantage that the cutting head 16 each passes through the same track.
  • the disadvantage here is that usually required for the two cutting positions differently designed brackets.
  • the cut contours can be converted into one another by a rotation through 180 ° and the axis 12.
  • the brackets for both cutting positions are the same in this case; however, the travel of the cutting head 16 is different.
  • the continuous operation of the cutting machine 10 in Fig. 1 can be described as follows: • From the first transport device 11 a, a grid 20 is removed and disposed of in the disposal station D. At the same time, in the unloading station C, a utility 19 is removed, a cut contour 18 is cut in the cutting cell B in the cutting position SP1 and a new material board is hung in the loading station A.
  • the second transport device 11 b advances one station and brings an uncut material board to the cutting position SP2.
  • the cutting head is changed from the cutting position SP1 to the cutting position SP2.
  • FIG. 2 A detailed embodiment of a cutting system according to the invention, which satisfies the principle shown in Fig. 1, is shown in Figs. 2 to 4 reproduced.
  • the cutting system 10 'in turn has the four along an axis 42 successively arranged stations A to D with the loading station A, the cutting cell B, the unloading station C, and the disposal station D.
  • the transport devices 11a, b are formed as circulating chains, in which Material panels are hung.
  • the laser source 14 Above the loading station A, the laser source 14 is arranged and thus easily accessible for maintenance and repair work. In the vicinity of the laser source 14 and thus connected via short lines to the laser source 14, located on the front side of the system, a laser control cabinet 26 and a cooling device 27.
  • the loading device 21 a, b is in each case formed as a transversely movable and pivotable, angled arm on a transverse bar 39 transversely to the transport direction, which at the end (not shown) suction devices for firmly adhering to the sheets. So that
  • the pallets are placed with the stacks by means of a tilting device 22 a, b for the removal obliquely, as shown in Fig. 2.
  • the in the loading station A to the chains of the transport devices 1 1 a, b attached sheets of material are then transported hanging from the loading station A in the subsequent cutting cell B, where they are determined by the provided there holding and positioning devices 30 a, b in the stop by a stop exact cutting position brought and held there.
  • Between the two holding and positioning devices 30a, b of (not visible in Figs. 2-4) working with laser light cutting head is arranged movable.
  • the process of the cutting head in the transport direction (axis 42) is ensured by a transport carriage 29, on which the cutting head is mounted, and which is arranged to be movable on a portal 28.
  • the material panels are held in the holding and positioning devices 30a, b by means of suction cups arranged distributed within the later sectional contour and pressed against a stop which is matched to the cutting contour. Is the Cut material board, it is transported with the hanging on the micro-connecting webs benefits of the cutting cell B in the subsequent unloading station C. In the unloading station C, the micro-connecting webs are severed and thus the benefit 19 from the rest of the material panel, the grid 20, finally separated. While the grid 20 on the transport device 1 1 a, b gets stuck, the separated benefits 19 is removed laterally by means of a discharge device 31 a, b and stored stacked on a waiting pallet.
  • the unloading devices 31a, b are constructed and designed in a similar manner to the loading devices 21a, b described above, and are also movable and pivotable on a transverse bar 32 transversely to the transport direction. They also work with suction cups. Analogous to the loading station A and for the same reasons, two pallet transport devices 33a, 34a and 33b, 34b arranged at right angles to one another are also provided in the unloading station C, with which pallets 35 with stacks of cut utility 19 can be alternately removed or empty pallets fed.
  • the remaining lattice 20 are suspended from the transport devices 1 1a, b or dropped and fall into a below the transport devices 1 1 a, b shredding device 36, where they are crushed.
  • the parts coming from the shredder device 36 are transported away by means of an underlying waste transport device 37 in the form of a conveyor belt or the like, and thus reach a waste container 38 standing at the end of the cutting device 10.
  • the waste transport device 37 preferably not only reaches below the disposal station D, but even below the cutting cell B. In this way, even small waste can be removed at the same time that arise directly when cutting in the cutting cell B and fall out down.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Laserschneiden von Materialtafeln (13a,b), insbesondere Metallblechen, werden die zu schneidenden Materialtafeln (13a,b) zunächst in eine im wesentlichen vertikale Schneidposition (SP1, SP2) gebracht und anschliessend mittels einer Laserschneidvorrichtung (14, 15, 16) von einer Seite geschnitten. Eine drastische Reduktion der Maschinenstillstandszeit wird dadurch erreicht, dass die Materialtafeln (13a,b) zum Schneiden in zwei oder mehr unterschiedliche, von derselben Laserschneidvorrichtung (14, 15, 16) erreichbare Schneidpositionen (SP1, SP2) gebracht werden, und dass mittels der Laserschneidvorrichtung (14, 15, 16) die in den unterschiedlichen Schneidpositionen (SP1, SP2) befindlichen Materialtafeln nacheinander geschnitten werden.

Description

VERFAHREN ZtM LASERSCHNEIDEN VON MATERIALTAFELN, INSBESONDERE METALLBLECHEN, SOWIE SCHNEIDANLAGE ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
20 TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der schneidenden Materialbearbeitung. Sie betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Materialtafeln gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schneidanlage zur 25 Durchführung des Verfahrens. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift EP-B1 -0 454 620 bekannt.
STAND DER TECHNIK 30
Im Zusammenhang mit in grosser Serie hergestellten Produkten, in denen Blechzuschnitte verarbeitet werden, wie z.B. bei Automobilen, werden Schneidanlagen eingesetzt, die im Taktbetrieb aus einzelnen Blechtafeln oder einem von einem Coil abgewickelten Blechband die gewünschten Blechzuschnitte (Nutzen) ausschneiden (siehe z.B. die EP-A1 -0 527 1 14 und die EP-A1 -1 402 986). Für den Schneidvorgang werden dabei zunehmend stationäre Laserschneideinrichtungen eingesetzt, bei denen ein Schneidkopf über das Blech verfahren wird, um die entsprechende Schnittkontur zu erzeugen. Nach Fertigstellung eines Blechzuschnitts muss je nach Art der Anlage entweder eine neue Blechtafel in die Laserschneideinrichtung eingeführt und positioniert werden, oder ein neuer Bandabschnitt vom Coil abgewickelt und in die Laserschneideinrichtung eingeführt und positioniert werden. Das Blech wird beim Schneiden horizontal liegend auf einem Arbeitstisch gehalten; der Schneidkopf wird mit senkrecht nach unten gerichtetem Laserstrahl über das Blech geführt. Zur Beschleunigung des Wechsels der Blechtafeln und damit zur Verringerung der Maschinenstillstandszeiten können Wechseltische eingesetzt werden (EP-A1-0 527 114). Hierbei werden abwechselnd zwei Tische benutzt, von denen der eine immer dann ausserhalb des Bearbeitungsbereiches ent- und beladen wird, wenn sich der andere Tisch mit einer Blechtafel gerade im Bearbeitungsbereich befindet und die aufliegende Blechtafel geschnitten wird.
Diese Art von Schneidanlagen haben jedoch verschiedene Nachteile:
- Da die Blechtafeln auf dem Bearbeitungstisch fast über die gesamte Tischfläche hin unterstützt werden müssen, trifft der durch die Blechtafel dringende Laserstrahl zwangsläufig auf unterhalb der Blechtafel im Schnittbereich liegende Teile des Tisches, auch wenn die Unterstützung durch eine Art Gitterrost erfolgt. Dies führt zu Beschädigungen des Tisches, die nach einer gewissen Laufzeit der Anlage ausgebessert werden müssen oder einen Austausch des Tisches erforderlich machen.
- Wenn beim Schneiden der Blechtafel, z.B. beim Schneiden von Löchern oder dgl., kleine separate Blechabschnitte entstehen, können diese nach unten auf den Tisch fallen oder verkippen und den weiteren Ablauf der
Bearbeitung stören. - Die horizontale Lage des Blechbandes bzw. der Blechtafeln erfordert bei grossen Blechbreiten im Bereich von mehreren Metern eine erhebliche Grundfläche der Anlage.
- Selbst beim Einsatz von Wechseltischen ergeben sich immer noch Stillstandszeiten im Bereich von mehreren Sekunden, die sich bei grossen
Stückzahlen zu einer erheblichen gesamthaften Maschinenstillstandszeit summieren.
Um einige der aufgezählten Nachteile zu beseitigen, ist bereits ein Verfahren und eine Anlage zum Schneiden von Flachmaterial vorgeschlagen worden (EP-B1 -0 454 620), bei dem das Flachmaterial in annähernd senkrechter Lage geschnitten wird. Eine solche Konfiguration hat verschiedene Vorteile:
- Da das Flachmaterial senkrecht oder nur leicht geneigt aufgehängt ist, bedarf es keiner Abstützung auf der Rückseite, um Verformungskräfte aufzufangen, sodass auf einen Tisch mit seiner Empfindlichkeit gegen den schneidenden Laserstrahl verzichtet werden kann.
- Die ausgeschnittenen Teile bzw. Abfälle können ungehindert nach unten fallen und durch ein unten angeordnetes Förderband oder dgl. fortlaufend entsorgt werden, ohne dass die Bearbeitung behindert wird. - Da die Platten in senkrechter Stellung gelagert und transportiert werden können, sind Lagerung und Antransport besonders einfach und platzsparend.
- Nach dem Ausschneiden aller Teile kann das Restgitter der Platte auf einfache Weise aus dem Bearbeitungsbereich abtransportiert und zugleich eine neue Platte in den Bearbeitungsbereich gebracht werden; das
Restgitter kann aber auch auf ein Förderband fallen gelassen und so abtransportiert werden.
Obgleich die in der EP-B1 -0 454 620 vorgeschlagene Lösung gegenüber den mit horizontaler Lage und Tischen arbeitenden Lösungen einige Vorteile hat, bleiben nach wie vor Probleme hinsichtlich der Maschinenstillstandszeit, d.h., der Zeit, in der kein Schnitt ausgeführt wird. Ist nämlich eine Platte fertig geschnitten, muss sie zunächst aus der Schneidposition hängend entfernt werden, bevor eine neue, noch ungeschnittene Platte (ebenfalls hängend) in die Schneidposition gebracht werden kann. Auch hier verstreichen durch den Wechselpro∑ess wertvolle Sekunden, in denen nicht geschnitten werden kann.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Materialtafeln, insbesondere Metallblechen, anzugeben, welche die Nachteile bekannter Verfahren und Anlagen vermeiden und sich insbesondere durch drastisch reduzierte Maschinenstillstandszeiten auszeichnen.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass bei weitgehend senkrechter Lage der Materialtafeln zum Schneiden der Materialtafeln zwei oder mehr unterschiedliche, von derselben Schneidvorrichtung erreichbare Schneidpositionen verwendet werden, und dass mittels der Schneidvorrichtung die in den unterschiedlichen Schneidpositionen befindlichen Materialtafeln nacheinander geschnitten werden. Durch die senkrechte Anordnung können die verschiedenen Schneidpositionen platzsparend vergleichsweise nahe beieinander angeordnet werden, so dass die gemeinsame Schneidvorrichtung nur wenig verstellt werden muss, um von einer Schneidposition zur nächsten zu gelangen. Die verschiedenen Schneidpositionen können unabhängig voneinander mit den Materialtafeln beschickt werden, so dass bei Beendigung eines Schneidvorgangs immer eine neue Materialtafel in einer anderen Schneidposition bereit steht. Dadurch fallen als Ausfallzeiten nur die Zeiten für die Verstellung der Schneidvorrichtung an, die bei entsprechender Auslegung der Schneidvorrichtung sehr klein (Bruchteile von Sekunden) gehalten werden können. Zusätzlich zu der kleinen Maschinenausfallzeit sind auch alle Vorteile vorhanden, die sich aus der senkrechten Position der Materialtafeln ergeben und weiter oben bereits aufgelistet worden sind. Bevorzugt wird, während eine erste Materialtafel in einer ersten Schneidposition geschnitten wird, eine zweite Materialtafel in eine zweite Schneidposition gebracht, und nach dem Schneiden der ersten Materialtafel wird die Schneidvorrichtung auf die zweite Schneidposition eingestellt und die zweite Materialtafel geschnitten.
Insbesondere erfolgt in einem fortlaufend arbeitenden Verfahren der Wechsel zwischen den Schneidpositionen periodisch, und es wird, bevor eine neue Materialtafel zum Schneiden in eine Schneidposition gebracht wird, eine vorher in dieser Schneidposition geschnittene Materialtafel aus dieser Schneidposition entfernt.
Eine besonders einfache und platzsparende Einstellung der Schneidvorrichtung ergibt sich, wenn gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung die
Schneidpositionen um eine vertikale Achse herum rotationssymmetrisch angeordnet sind, und wenn die Schneidvorrichtung zum Erreichen der nächsten Schneidposition bezüglich der Achse entsprechend verstellt wird.
Grundsätzlich können 3, 4, 5 oder mehr Schneidpositionen um die Achse herum angeordnet werden, wodurch sich bei gleicher Schneidleistung längere Wechselzeiten pro Schneidposition erreichen lassen. Besonders einfach wird es jedoch, wenn nur zwei Schneidpositionen vorgesehen sind, welche durch eine 180°-Rotation um die vertikale Achse (12) ineinander überführt werden können.
Bevorzugt wird zum Schneiden ein Laserstrahl verwendet, wobei zum Wechseln zwischen den Schneidpositionen der Laserstrahl entsprechend umgelenkt wird. Diese Umlenkung lässt sich sehr schnell vollziehen, so dass die Pausenzeit beim Übergang von einer Schneidposition zur nächsten sehr klein ist. Bei um 180° gegenüberliegenden Schneidpositionen lässt sich die Umlenkung z.B. sehr einfach mittels eines Schwenkspiegels oder dgl. erreichen. Ein schneller Austausch der Materialtafeln in einer Schneidposition und ein vereinfachter Transportmechanismus lassen sich dadurch verwirklichen, dass die Materialtafeln in die Schneidpositionen hinein und aus den Schneidpositionen heraus hängend transportiert werden. Dies gilt besonders, wenn der Transport der Materialtafeln auf geraden Bahnen erfolgt.
Bei gegenüberliegenden Schneidpositionen erfolgt der Transport der Materialtafeln in die Schneidpositionen hinein und aus den Schneidpositionen heraus vorteilhafterweise auf parallelen Bahnen mittels zweier separater Transportvorrichtungen.
Für den Schneidvorgang ist eine Relativbewegung zwischen den zu schneidenden Materialtafeln und der Schneidvorrichtung notwendig. Bei grossen und schweren Materialtafeln ist es dabei von Vorteil, wenn die Materialtafeln während des Schneidens jeweils ortsfest gehalten werden, und mit der Schneidvorrichtung eine vorbestimmte Schnittkontur abgefahren wird, wobei vorzugsweise die Schneidvorrichtung zum Abfahren der Schnittkontur parallel zur Ebene der Materialtafel in zwei Achsen verfahren wird.
Wenn die Materialtafeln durch das Schneiden in einen Nutzen und ein übrig bleibendes Gitter unterteilt werden, ist es vorteilhaft, dass die Materialtafeln während des Schneidens im Bereich des Nutzens gehalten werden, weil dann Beschädigungen der Haltevorrichtung durch das Schneidwerkzeug, insbesondere den Laserstrahl, sicher vermieden werden. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass der Nutzen während und nach dem Schneidvorgang unverrückbar gehalten wird.
Besonders günstig für die Handhabung der Materialtafeln nach dem Schneiden ist es, wenn beim Schneiden der Materialtafeln der Nutzen bis auf wenige schmale Verbindungsstege vom Gitter getrennt wird, und wenn Nutzen und Gitter endgültig erst voneinander getrennt werden, nachdem die geschnittene Materialtafel aus ihrer Schneidposition weitertransportiert worden ist. Nach dem endgültigen Trennen von Nutzen und Gitter können dann die Nutzen separat gesammelt und die Gitter zerkleinert und entsorgt werden.
Zum Transport der Materialtafeln werden vorzugsweise Transportvorrichtungen verwendet, in welche die Materialtafeln einhängbar sind, und die Materialtafeln werden vor dem Einhängen in die Transportvorrichtungen jeweils einem Stapel von Materialtafeln einzeln entnommen, wobei zur erleichterten Vereinzelung der Materialtafeln der Stapel von Materialtafeln aus einer horizontalen in eine schräge Lage gekippt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Schneidanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel eine der Anzahl der Schneidpositionen entsprechende Anzahl von unabhängigen Transportvorrichtungen umfassen, die jeweils einer bestimmten Schneidposition zugeordnet sind, dass die Transportvorrichtungen für den hängenden Transport der Materialtafeln ausgebildet sind, dass die Transportvorrichtungen jeweils eine umlaufende, sich in horizontaler Richtung erstreckende Kette umfassen, an welcher in gleichmässigen Abständen Vorrichtungen zum Aufhängen der Materialtafeln vorgesehen sind. Die Aufhängvorrichtungen können beispielsweise als Haken, als Klammern, als Saugvorrichtungen oder dgl. ausgebildet sein.
Wegen der Einfachheit und Platzerspamis sind die Schneidpositionen vorzugsweise in einer Schneidzelle um die Schneidvorrichtung herum angeordnet, und die Transportvorrichtungen sind durch die Schneidzelle hindurchgeführt, wobei insbesondere in der Schneidzelle zwei Schneidpositionen einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, dass die Schneidpositionen durch eine 180°-Rotation um eine vertikale Achse ineinander überführt werden können, und wobei jeder Schneidposition eine Transportvorrichtung zugeordnet ist, welche Transportvorrichtungen parallel zueinander verlaufen.
Wenn die beiden Transportvorrichtungen die Materialtafeln in dieselbe Richtung transportieren, lassen sich vorteilhafterweise weitere Stationen für die Handhabung der Materialtafeln für beide Transportvorrichtungen gemeinsam benutzen. Insbesondere ist in Transportrichtung vor der Schneidzelle eine Beladestation zum unabhängigen Beladen der beiden Transportvorrichtungen mit Materialtafeln, und nach der Schneidzelle eine Entladestation zum unabhängigen Entnehmen der aus den Materialtafeln ausgeschnittenen Nutzen aus beiden Transportvorrichtungen angeordnet.
In der Beladestation ist dabei jeder der beiden Transportvorrichtungen jeweils eine einzeln steuerbare, vorzugsweise quer zur Transportrichtung verfahrbare Beladevorrichtung zugeordnet, welche Materialtafeln von einem Stapel einzeln aufnimmt und an die zugehörige Transportvorrichtung hängt, wobei an den Beladevorrichtungen jeweils wenigsten zwei Palettentransportvorrichtungen vorgesehen sind, mittels derer den Beladevorrichtungen auf verschiedenen Wegen Paletten mit Stapeln von Materialtafeln zugeführt werden können.
In der Entladestation ist dabei jeder der beiden Transportvorrichtungen jeweils eine einzeln steuerbare, vorzugsweise quer zur Transportrichtung verfahrbare Entladevorrichtung zugeordnet, welche der zugehörigen Transportvorrichtung die ausgeschnittenen Nutzen entnimmt und zu einem Stapel aufstapelt, wobei an den Entladevorrichtungen jeweils wenigsten zwei Palettentransportvorrichtungen vorgesehen sind, mittels derer von den Entladevorrichtungen auf verschiedenen Wegen Paletten mit Stapeln von Nutzen abtransportiert werden können.
Weiterhin ist mit Vorteil in Transportrichtung hinter der Entladestation eine Entsorgungsstation für die Entsorgung der beim Schneiden übrigbleibenden Gitter angeordnet ist, die eine Shreddervorrichtung zum Zerkleinern der Gitter umfasst.
Gemäss einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist in der Schneidzelle als Mittel zum Halten der zu schneidenden Materialtafeln für jede Schneidposition eine Halte- und Positioniervorrichtung vorgesehen, welche die zu schneidende Materialtafel im Bereich des Nutzens hält und gegen einen Anschlag drückt. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist im Bereich der Beladevorrichtungen jeweils eine Kippvorrichtung zum Ankippen der mit den Stapeln von Materialtafeln bestückten Paletten angeordnet.
Die Schneidvorrichtung ist vorzugsweise als Laserschneidvorrichtung ausgebildet. Sie umfasst insbesondere eine Laserquelle, eine Umlenkeinrichtung und einen Schneidkopf, wobei der Schneidkopf zwischen den Schneidpositionen und parallel zu den in den in der Schneidposition befindlichen Materialtafeln verfahrbar angeordnet ist, und das Laserlicht aus der oberhalb der Transportmittel bzw. Transportvorrichtungen befindlichen Laserquelle durch die Umlenkeinrichtung in den Schneidkopf umgelenkt wird.
Zum Anfahren verschiedener Schneidpositionen ist vorzugsweise im Schneidkopf der Laserstrahl auf die verschiedenen Schneidpositionen umlenkbar. Es ist aber auch denkbar, dass der Schneidkopf mit dem Laserstrahl zu den verschiedenen Schneidpositionen hin verschwenkbar ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein vereinfachtes Schema einer Schneidanlage gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 in der Draufsicht von schräg oben ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schneidanlage in einer detaillierteren Darstellung:
Fig. 3 die Anlage aus Fig. 2 in der senkrechten Draufsicht von oben; und Fig. 4 die Seitenansicht der Anlage aus Fig. 2.
WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG
In Fig. 1 ist in perspektivischer Ansicht ein vereinfachtes Schema einer Schneidanlage gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Die Schneidanlage 10 umfasst in einer geraden Linie hintereinander angeordnet vier Anlagenteile, nämlich eine Beladestation A, die eigentliche Schneidzelle B, eine Entladestation C und eine Entsorgungsstation D. Durch die Schneidanlage 10 und damit durch alle Stationen A1..,D hindurch verlaufen parallel zwei Transportvorrichtungen 11a und 11b, die für den hängenden Transport der zu schneidenden Materialtafeln 13a,b ausgelegt sind. Die Materialtafeln 13a,b, beispielsweise Aluminium- oder Stahlbleche, die meist rechteckig sind und Kantenabmessungen im Meterbereich aufweisen, sind lösbar an den Transportvorrichtungen 11a,b aufgehängt. Dazu können die Materialtafeln 13a,b im Bereich der oberen Kante mit mehreren über die Kantenlänge verteilt angeordneten Löchern versehen sein, mit denen sie in entsprechende, an den Transportvorrichtungen 1 1 a,b verteilt angebrachte Haken eingehängt sind. Die Transportvorrichtungen 1 1 a,b können aber auch mit Klammern oder Saugnäpfen ausgestattet sein, mit denen die Materialtafeln festgehalten werden können. Die Transportvorrichtungen 1 1 a,b transportieren die eingehängten Materialtafeln 13a,b in derselben Transportrichtung, die in Fig. 1 durch die eingezeichneten Pfeile markiert ist und von rechts nach links verläuft. Die Transportvorrichtungen 1 1 a,b arbeiten unabhängig voneinander, so dass in der Transportvorrichtung 1 1 a die Materialtafeln 13a gerade weitertransportiert werden, während die Transportvorrichtung 1 1 b still steht, und umgekehrt.
In der Beladestation A werden die Materialtafeln durch eine in Fig. 1 nicht eingezeichnete Beladevorrichtung (21 a,b in Fig. 2) pro Transportrichtung von einem bereitgehaltenen Stapel von Materialtafeln einzeln entnommen, in die senkrechte Position geschwenkt und dann an die zugehörige Transportvorrichtung 1 1 a bzw. 1 1 b gehängt. Die Beladung der beiden Transportvorrichtungen 1 1 a,b erfolgt abwechselnd. Während die eine Transportvorrichtung stillt steht, um eine Bearbeitung der in der Schneidzelle B befindlichen Materialtafel zu ermöglichen, bewegt die jeweils andere Transportvorrichtung die an ihr hängenden
Materialtafeln in Transportrichtung um eine Station weiter und stellt so in der Beladestation Platz zum Anhängen einer neuen Materialtafel bereit. Gleichzeitig wird durch dieselbe Transportvorrichtung eine bereits geschnittene Materialtafel aus der Schneidzelle B in die Entladestation C transportiert und eine ungeschnittene Materialtafel von der Beladestation A in die Schneidzelle B überführt. Auf diese Weise steht in der Schneidzelle B rechtzeitig eine ungeschnittene Materialtafel bereit, wenn der Schneidvorgang an der anderen Materialtafel beendet ist.
In der Schneidzelle B nehmen die Materialtafeln 13a,b an den beiden
Transportvorrichtungen 1 1 a,b hängend zwei unterschiedliche Schneidpositionen SP1 und SP2 ein, die sich bezüglich einer Mittelebene genau spiegelsymmetrisch gegenüberliegen bzw. durch eine Drehung um 180° um eine in der Mitte dazwischen liegende vertikale Achse 12 ineinander überführt werden können SP1 und SP2 ist ein Schneidkopf 16 angeordnet, der in einer parallel zu den
Materialtafeln 13a,b liegenden Ebene in zwei Achsen (Doppelpfeile in Fig. 1 .) verfahrbar ist. Aus dem Schneidkopf 16 tritt seitlich ein horizontaler Laserstrahl 17 aus, der auf die zu schneidende Materialtafel (13a in Fig. 1 ) trifft und aufgrund des vom Schneidkopf 16 zurückgelegten, vorprogrammierten Verfahrweges eine entsprechende Schnittkontur 18 in der Materialtafel 13a hinterlässt. Der Laserstrahl 17 hat seinen Ursprung in einer oberhalb der beiden Transportvorrichtungen 1 1 a,b angeordneten Laserquelle 14, die einen geeigneten Laser entsprechender Leistung enthält, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Laserlicht aus der Laserquelle 14 wird über eine erste, nach aussen abgeschlossene Strahlführung 43 in Transportrichtung zu einer
Umlenkeinrichtung 15 geführt, dort um 90° nach unten umgelenkt, und über eine zweite Strahlführung 44 nach unten zum Schneidkopf 16 geführt. Im Schneidkopf 16 kann der vertikal nach unten laufenden Laserstrahl durch eine weitere, umschaltbare Umlenkeinrichtung wahlweise um 90° nach links oder rechts seitlich aus dem Schneidkopf 16 herausgelenkt werden, um wahlweise eine der beiden Schneidpositionen SP1 und SP2 zu erreichen. Es versteht sich von selbst, dass im Schneidkopf 16 weitere strahlformende, z.B. strahlfokussierende Elemente und Einrichtungen vorhanden sind, wie sie für den Laserschneidbetrieb benötigt werden. Es versteht sich weiterhin, dass die beiden Strahlführungen 42 und 43 teleskopische Eigenschaften aufweisen müssen, um ein ungehindertes Verfahren des Schneidkopfes 16 zu ermöglichen. Durch ein Umschalten der im Schneidkopf 16 befindlichen Umlenkeinrichtung kann sehr schnell von einem Schneidvorgang in der einen Schneidposition auf einen Schneidvorgang in der anderen Schneidposition umgeschaltet werden, was für die Verringerung der Maschinenstillstandszeit von massgebender Bedeutung ist.
Wird - wie in Fig. 1 mit der punktierten Linie angedeutet - in der Materialtafel jeweils eine geschlossene Schnittkontur 18 erzeugt, kann der entstehende Zuschnitt bzw. Nutzen 19 nach dem Schneiden aus dem Rest bzw. Gitter 20 herausgelöst und weiterverarbeitet werden. Das Herauslösen des Nutzens 19 und Ablegen im Stapel auf einer entsprechenden Palette geschieht in der Entladestation C. Damit die in der Schneidzelle B mit der Schnittkontur 18 versehene Materialtafel ohne Schwierigkeiten und auf einfache Weise von der Schneidzelle B hängend zur Entladestation C transportiert werden kann, wird beim Schneiden der Materialtafeln 13a,b der Nutzen 19 nur bis auf wenige schmale oder Mikro-Verbindungsstege vom Gitter 20 getrennt. In oder kurz vor der Entladestation C werden die Mikro-Verbindungsstege durchtrennt und damit Nutzen 19 und Gitter 20 endgültig voneinander getrennt. Der Nutzen 19 wird mittels in Fig. 1 nicht gezeigter Entladevorrichtungen (31 a,b in Fig. 2) aus der Materialtafel heraus und von der Transportvorrichtung abgenommen, während das übrigbleibende Gitter 20 von der Entladestation C in die nachfolgende Entsorgungsstation D weitertransportiert und dort zerkleinert und entsorgt wird. Zur weiteren Führung der Materialtafeln 13a,b auf Ihrem Weg von der Beladestation A zur Entsorgungsstation D können im unteren Bereich der Tafeln Führungen 41 vorgesehen werden (gestrichelt in Fig. 1 eingezeichnet), die ein Hin- und Herschwingen der an den Transportvorrichtungen 11 a,b hängenden Tafeln verhindern.
Grundsätzlich können von Materialtafel zu Materialtafel unterschiedliche
Schnittkonturen 18 geschnitten werden, wenn der Verfahrweg des Schneidkopfes 16 entsprechend programmiert ist. Probleme ergeben sich dabei jedoch wegen der Halterung in der Schneidzelle B, welche die Materialtafel genau in der Schneidposition hält (Halte- und Positioniervorrichtung 30a,b in Fig. 3). Die mit Saugnäpfen bestückte Halterung ist so ausgelegt, dass sie die Materialtafel innerhalb der geplanten Schnittkontur, d.h. im Bereich des späteren Nutzens 19 festhält und gegen einen Anschlag drückt. Dabei erstreckt sich die Halterung bis dicht an die Schnittkontur 18, um die Materialtafel in diesem kritischen Bereich möglichst gut zu fixieren. Ändert sich die Schnittkontur 18, wäre es von Vorteil, auch den für die Fixierung notwendigen Teil der Halterung anzupassen, was jedoch zu einem Stillstand der Schneidanlage führen würde. Die optimale Leistung der Schneidanlage wird daher erreicht, wenn in einer Schneidposition fortlaufend jeweils dieselbe Schnittkontur 18 geschnitten wird.
Werden bei der Schneidanlage 10 aus Fig. 1 in beiden Schneidpositionen SP1 und SP2 dieselben Schnittkonturen 18 geschnitten, kann dies auf zweierlei Weise geschehen: Im einen Fall sind die Schnittkonturen in den beiden Schneidpositionen SP1 und SP2 spiegelsymmetrisch zueinander; dies hat den Vorteil, dass der Schneidkopf 16 jeweils denselben Fahrweg durchläuft. Nachteilig ist dabei, dass in der Regel für die beiden Schneidpositionen unterschiedlich ausgelegte Halterungen benötigt werden. Im anderen Fall können die Schnittkonturen durch eine Drehung um 180° und die Achse 12 ineinander überführt werden. Die Halterungen für beide Schneidpositionen sind in diesem Fall gleich; jedoch ist der Fahrweg des Schneidkopfes 16 ein anderer.
Die kontinuierliche Arbeitsweise der Schneidanlage 10 in Fig. 1 kann wie folgt beschrieben werden: • Von der ersten Transportvorrichtung 11 a wird in der Entsorgungsstation D ein Gitter 20 abgenommen und entsorgt. Gleichzeitig wird in der Entladestation C davor ein Nutzen 19 entnommen, in der Schneidzelle B in der Schneidposition SP1 eine Schnittkontur 18 geschnitten und in der Beladestation A eine neue Materialtafel angehängt.
• Währenddessen rückt die zweite Transportvorrichtung 1 1 b um eine Station weiter und bringt eine ungeschnittene Materialtafel in die Schneidposition SP2.
• Der Schneidkopf wird von der Schneidposition SP1 auf die Schneidposition SP2 umgestellt.
• Er schneidet dort die Schnittkontur 18. Gleichzeitig wird von der Transportvorrichtung 11 b in der Entsorgungsstation D ein Gitter 20 abgenommen und entsorgt, in der Entladestation C davor ein Nutzen 19 entnommen und in der Beladestation A eine neue Materialtafel angehängt. » Die erste Transportvorrichtung 1 1 a rückt währenddessen um eine Station weiter, so dass d eine ungeschnittene Materialtafel in die Schneidposition SP1 gelangt.
• Der Schneidkopf wird von der Schneidposition SP2 wieder auf die Schneidposition SP1 umgestellt. • Der Ablauf beginnt von vorne.
Ein detailliertes Ausführungsbeispiel einer Schneidanlage nach der Erfindung, dass dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip genügt, ist in den Fig. 2 bis 4 wiedergegeben. Die Schneidanlage 10' hat wiederum die vier entlang einer Achse 42 hintereinander angeordneten Stationen A bis D mit der Beladestation A, der Schneidzelle B, der Entladestation C, und der Entsorgungsstation D. Die Transportvorrichtungen 11a,b sind als umlaufenden Ketten ausgebildet, in welche die Materialtafeln eingehängt werden. Oberhalb der Beladestation A ist die Laserquelle 14 angeordnet und damit für Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht zugänglich. In der Nähe zur Laserquelle 14 und damit über kurze Leitungen mit der Laserquelle 14 verbunden, befinden sich an der Stirnseite der Anlage ein Lasersteuerschrank 26 und eine Kühleinrichtung 27. Am gleichen Platz ist auch der für die Ablaufsteuerung der Anlage notwendige Maschinensteuerschrank 25 platziert. Lasersteuerschrank 26, Kühleinrichtung 27 und Maschinensteuerschrank 25 befinden sich gut zugänglich ausserhalb einer Schutzkabine 40, welche die ganze Anlage umschliesst und in Fig. 2-4 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. In der Beladestation A sind auf beiden Seiten jeweils seitlich zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Palettentransportvorrichtungen 23a, 24a und 23b, 24b vorgesehen, mit denen abwechselnd Paletten 35 mit Stapeln von ungeschnittenen Materialtafeln zugeführt bzw. leere Paletten abgeführt werden können. Hierdurch werden Verzögerungen durch einen Palettenwechsel sicher vermieden. Die Materialtafeln werden von dem auf der Palette 35 liegenden Stapel einzeln mittels einer Beladevorrichtung 21 a,b abgenommen und an die Transportvorrichtung 1 1 a,b gehängt. Die Beladevorrichtung 21 a,b ist jeweils als an einem Querbalken 39 quer zur Transportrichtung verfahrbarer und schwenkbarer, abgewinkelter Arm ausgebildet, der am Ende (nicht dargestellte) Saugvorrichtungen zum Festsaugen an den Tafeln aufweist. Damit die
Materialtafeln leichter vom Stapel abgenommen werden können, werden die Paletten mit den Stapeln mittels einer Kippvorrichtung 22a,b für die Entnahme schräg gestellt, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist.
Die in der Beladestation A an die Ketten der Transportvorrichtungen 1 1 a,b angehängten Materialtafeln werden dann hängend von der Beladestation A in die nachfolgende Schneidzelle B transportiert, wo sie von den dort vorgesehenen Halte- und Positioniervorrichtungen 30a,b in die durch einen Anschlag festgelegte exakte Schneidposition gebracht und dort gehalten werden. Zwischen den beiden Halte- und Positioniervorrichtungen 30a,b ist der (in den Fig. 2-4 nicht sichtbare) mit Laserlicht arbeitende Schneidkopf verfahrbar angeordnet. Das Verfahren des Schneidkopfes in Transportrichtung (Achse 42) wird durch einen Transportschlitten 29 gewährleistet, an dem der Schneidkopf befestigt ist, und der an einem Portal 28 verfahrbar angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, werden die Materialtafeln in den Halte- und Positioniervorrichtungen 30a,b mittels innerhalb der späteren Schnittkontur verteilt angeordneten Saugnäpfen gehalten und gegen einen Anschlag gepresst, der auf die Schnittkontur abgestimmt ist. Ist die Materialtafel geschnitten, wird sie mit dem an den Mikro-Verbindungstegen hängenden Nutzen von der Schneidzelle B in die nachfolgende Entladestation C weitertransportiert. In der Entladestation C werden die Mikro-Verbindungsstege durchtrennt und so der Nutzen 19 vom Rest der Materialtafel, dem Gitter 20, endgültig getrennt. Während das Gitter 20 an der Transportvorrichtung 1 1 a,b hängen bleibt, wird der abgetrennte Nutzen 19 mittels einer Entladevorrichtung 31 a,b seitlich abgenommen und auf einer bereitstehenden Palette stapelnd abgelegt. Die Entladevorrichtungen 31a,b sind ähnlich aufgebaut und ausgelegt, wie die weiter oben beschriebenen Beladevorrichtungen 21 a,b, und sind ebenfalls an einem Querbalken 32 quer zur Transportrichtung verfahrbar und schwenkbar. Sie arbeiten ebenfalls mit Saugnäpfen. Analog zur Beladestation A und aus den gleichen Gründen sind auch in der Entladestation C jeweils zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Palettentransportvorrichtungen 33a, 34a und 33b, 34b vorgesehen, mit denen abwechselnd Paletten 35 mit Stapeln von geschnittenen Nutzen 19 abgeführt bzw. leere Paletten zugeführt werden können.
In der hinter der Entladestation C angeordneten Entsorgungsstation D, in der die Transportvorrichtungen 1 1 a,b enden, werden die übriggebliebenen Gitter 20 von den Transportvorrichtungen 1 1a,b abgehängt oder abgeworfen und fallen in eine unterhalb der Transportvorrichtungen 1 1 a,b liegende Shreddervorrichtung 36, in der sie zerkleinert werden. Die aus der Shreddervorrichtung 36 kommenden Teile werden mittels einer darunter befindlichen Abfalltransportvorrichtung 37 in Form einer Förderbandes oder dgl. abtransportiert und gelangen so in eine am Ende der Schneidanlage 10' stehenden Abfallcontainer 38. Die Abfalltransportvorrichtung 37 reicht vorzugsweise nicht nur bis unter die Entsorgungsstation D, sondern bis unter die Schneidzelle B. Auf diese Weise können gleichzeitig auch kleine Abfälle abtransportiert werden, die direkt beim Schneiden in der Schneidzelle B entstehen und nach unten herausfallen.
Obgleich die Erfindung am Beispiel einer mit Laser arbeitenden Schneidanlage mit zwei gegenüberliegenden Schneidpositionen erläutert worden ist, lassen sich im Rahmen der Erfindung zahllose Abänderungen bzw. Erweiterungen finden. So kann beispielsweise anstelle eines Laserschneidverfahrens ein anderes thermisches Schneidverfahren oder ein mit Wasserstrahl arbeitendes Schneidverfahren verwendet werden. Desgleichen können anstelle der linearen, parallel laufenden Transportvorrichtungen kreisförmige, karussellartige Transportvorrichtungen eingesetzt werden, die durch eine gemeinsame Schneidzelle laufen. Ebenso ist es denkbar, anstelle der zwei um 180° gegenüberliegenden Schneidpositionen drei oder mehr Schneidpositionen vorzusehen, die durch Rotation um 3607n (n = Anzahl der Schneidpositionen) um die vertikale Mittelachse ineinander überführt werden können. Weiterhin ist es möglich, anstelle der durch die Schneidzelle laufenden Transportvorrichtungen andere Transportvorrichtungen einzusetzen, welche die Materialtafeln zum Schneiden in die Schneidzelle hinein- und nach dem Schneiden auf demselben Weg wieder aus der Schneidzelle hinaustransportieren.
BEZUGSZEICHENLISTE
10, 10' Schneidanlage
1 1 a,b Transportvorrichtung
12,42 Achse
13a,b Materialtafel (Metallblech)
14 Laserquelle
15 Umlenkeinrichtung
16 Schneidkopf
17 Laserstrahl
18 Schnittkontur
19 Nutzen
20 Gitter
21 a,b Beladevorrichtung
22a,b Kippvorrichtung
23a,b Palettentransportvorrichtung
24a,b Palettentransportvorrichtung 25 Maschinensteuerschrank
26 Lasersteuerschrank
27 Kühleinrichtung
28 Portal
29 Transportschlitten
30a,b Halte- und Positioniervorrichtung
31 a,b Entladevorrichtung
32,39 Querbalken
33a,b Palettentransportvorrichtung
34a,b Palettentransportvorrichtung
35 Palette
36 Shreddervorrichtung
37 Abfalltransportvorrichtung
38 Abfallcontainer
40 Schutzkabine
41 Führung
43,44 Strahlführung
A Beladestation
B Schneidzelle
C Entladestation
D Entsorgungsstation
SP1 .2 Schneidposition

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Schneiden von Materialtafeln (13a,b), insbesondere Metallblechen, bei welchem Verfahren die zu schneidenden Materialtafeln (13a,b) zunächst in eine im wesentlichen vertikale Schneidposition (SP1 , SP2) gebracht und anschliessend mittels einer Schneidvorrichtung (14, 15, 16) von einer Seite geschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialtafeln (13a,b) zum Schneiden in zwei oder mehr unterschiedliche, von derselben Schneidvorrichtung (14, 15, 16) erreichbare Schneidpositionen (SP1 , SP2) gebracht werden, und dass mittels der Schneidvorrichtung (14, 15, 16) die in den unterschiedlichen Schneidpositionen (SP1 , SP2) befindlichen Materialtafeln nacheinander geschnitten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass, während eine erste Materialtafel in einer ersten Schneidposition (SP1 , SP2) geschnitten wird, eine zweite Materialtafel in eine zweite Schneidposition (SP2, SP1 ) gebracht wird, und dass nach dem Schneiden der ersten Materialtafel die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) auf die zweite Schneidposition (SP2, SP1 ) eingestellt und die zweite Materialtafel geschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel zwischen den Schneidpositionen (SP1 , SP2) periodisch erfolgt, und dass, bevor eine neue Materialtafel zum Schneiden in eine Schneidposition (SP1 , SP2) gebracht wird, eine vorher in dieser Schneidposition (SP1 , SP2) geschnittene Materialplatte aus dieser Schneidposition (SP1 , SP2) entfernt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidpositionen (SP1 , SP2) um eine vertikale Achse (12) herum rotationssymmetrisch angeordnet sind, und dass die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) zum Erreichen der nächsten Schneidposition bezüglich der Achse (12) entsprechend verstellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Schneidpositionen (SP1 , SP2) vorgesehen sind, welche durch eine 180 "-Rotation um die vertikale Achse (12) ineinander überführt werden können.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schneiden ein Laserstrahl (17) verwendet wird, und dass zum Wechseln zwischen den Schneidpositionen (SP1 , SP2) der Laserstrahl (17) entsprechend umgelenkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialtafeln (13a,b) in die Schneidpositionen (SP1 , SP2) hinein und aus den Schneidpositionen (SP1 , SP2) heraus hängend transportiert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Transport der Materialtafeln (13a,b) auf geraden Bahnen erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport der Materialtafeln (13a,b) in die Schneidpositionen (SP1 , SP2) hinein und aus den Schneidpositionen heraus auf parallelen Bahnen mittels zweier separater Transportvorrichtungen (11a,b) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialtafeln (13a,b) während des Schneidens jeweils ortsfest gehalten werden, und dass mit der Schneidvorrichtung (14, 15, 16) eine vorbestimmte Schnittkontur (18) abgefahren wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abfahren der Schnittkontur (18) die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) parallel zur Ebene der Materialtafel (13a,b ) in zwei Achsen verfahren wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialtafeln (13a,b) durch das Schneiden in einen Nutzen (19) und ein übrig bleibendes Gitter (20) unterteilt werden, und dass die Materialtafeln (13a,b) während des Schneidens im Bereich des Nutzens (19) gehalten werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schneiden der Materialtafeln (13a,b) der Nutzen (19) bis auf wenige schmale Verbindungsstege vom Gitter (20) getrennt wird, und dass Nutzen (19) und Gitter (20) endgültig erst voneinander getrennt werden, nachdem die geschnittene Materialtafel aus ihrer Schneidposition (SP1 , SP2) weitertransportiert worden ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem endgültigen Trennen von Nutzen (19) und Gitter (20) die Nutzen (19) separat gesammelt und die Gitter (20) zerkleinert und entsorgt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transport der Materialtafeln (13a,b) Transportvorrichtungen (1 1 a,b) verwendet werden, in welche die Materialtafeln (13a,b) einhängbar sind, und dass die Materialtafeln (13a,b) vor dem Einhängen in die Transportvorrichtungen (1 1 a,b) jeweils einem Stapel von Materialtafeln einzeln entnommen werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vereinzelung der Materialtafeln (13a,b) der Stapel von Materialtafeln aus einer horizontalen in eine schräge Lage gekippt wird.
17. Schneidanlage (10, 10') zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend erste Mittel (30a,b) zum Halten der zu schneidenden Materialtafeln (13a,b) in einer im wesentlichen vertikalen Schneidposition (SP1 , SP2), zweite Mittel (11a,b) zum Transportieren der Materialtafeln (13a,b) zur vertikalen Schneidposition (SP1 , SP2) und aus der vertikalen Schneidposition (SP1 , SP2), sowie eine in seitlicher Richtung arbeitende Schneidvorrichtung (14, 15, 16) zum Schneiden von in der vertikalen Schneidposition (SP1 , SP2) befindlichen Materialtafeln, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr unterschiedliche Schneidpositionen (SP1 , SP2) vorgesehen sind, welche von den Transportmitteln (11 a,b) anfahrbar sind, und dass die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) auf die zwei oder mehr unterschiedlichen Schneidpositionen (SP1 , SP2) jeweils einstellbar ist.
18. Schneidanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel eine der Anzahl der Schneidpositionen (SP1 , SP2) entsprechende Anzahl von unabhängigen Transportvorrichtungen (1 1 a,b) umfassen, die jeweils einer bestimmten Schneidposition (SP1 , SP2) zugeordnet sind.
19. Schneidanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtungen (1 1 a,b) für den hängenden Transport der Materialtafeln (13a,b) ausgebildet sind.
20. Schneidanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtungen (1 1 a,b) jeweils eine umlaufende, sich in horizontaler Richtung erstreckende Kette umfassen, an welcher in gleichmässigen Abständen Vorrichtungen zum Aufhängen der Materialtafeln (13a,b) vorgesehen sind.
21. Schneidanlage nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidpositionen (SP1 , SP2) in einer Schneidzelle (B) um die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) herum angeordnet sind, und dass die Transportvorrichtungen (1 1 a,b) durch die Schneidzelle (B) hindurchgeführt sind.
22. Schneidanlage nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Schneidzelle (B) zwei Schneidpositionen (SP1 , SP2) einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, dass die Schneidpositionen (SP1 , SP2) durch eine 180°- Rotation um eine vertikale Achse (12) ineinander überführt werden können, und dass jeder Schneidposition (SP1 , SP2) eine Transportvorrichtung (1 1 a,b) zugeordnet ist, welche Transportvorrichtungen (11 a,b) parallel zueinander verlaufen.
23. Schneidanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Transportvorrichtungen (1 1 a,b) die Materialtafeln (13a,b) in dieselbe Richtung transportieren.
24. Schneidanlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung vor der Schneidzelle (B) eine Beladestation (A) zum Beladen der unabhängigen Beladen der beiden Transportvorrichtungen (1 1 a,b) mit Materialtafeln (13a,b), und nach der Schneidzelle (B) eine Entladestation (C) zum unabhängigen Entnehmen der aus den Materialtafeln (13a,b) ausgeschnittenen Nutzen (19) aus beiden Transportvorrichtungen (11 a,b) angeordnet ist.
25. Schneidanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beladestation (A) jeder der beiden Transportvorrichtungen (1 1 a,b) jeweils eine einzeln steuerbare, vorzugsweise quer zur Transportrichtung verfahrbare
Beladevorrichtung (21a,b) zugeordnet ist, welche Materialtafeln von einem Stapel einzeln aufnimmt und an die zugehörige Transportvorrichtung hängt.
26. Schneidanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass an den Beladevorrichtungen (21 a,b) jeweils wenigsten zwei
Palettentransportvorrichtungen (23a, 24a bzw. 23b, 24b) vorgesehen sind, mittels derer den Beladevorrichtungen (21 a,b) auf verschiedenen Wegen Paletten (35) mit Stapeln von Materialtafeln zugeführt werden können.
27. Schneidanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in der
Entladestation (C) jeder der beiden Transportvorrichtungen (1 1 a,b) jeweils eine einzeln steuerbare, vorzugsweise quer zur Transportrichtung verfahrbare Entladevorrichtung (31 a,b) zugeordnet ist, welche der zugehörigen Transportvorrichtung die ausgeschnittenen Nutzen (19) entnimmt und zu einem Stapel aufstapelt.
28. Schneidanlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass an den Entladevorrichtungen (31a,b) jeweils wenigsten zwei Palettentransportvorrichtungen (33a, 34a bzw. 33b, 34b) vorgesehen sind, mittels derer von den Entladevorrichtungen (31a,b) auf verschiedenen Wegen Paletten (35) mit Stapeln von Nutzen (19) abtransportiert werden können.
29. Schneidanlage nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung hinter der Entladestation (C) eine Entsorgungsstation (D) für die Entsorgung der beim Schneiden übrigbleibenden Gitter (20) angeordnet ist.
30. Schneidanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Entsorgungsstation (D) eine Shreddervorrichtung (36) zum Zerkleinern der Gitter (20) umfasst.
31. Schneidanlage nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schneid∑elle (B) als Mittel (30a,b) zum Halten der zu schneidenden Materialtafeln (13a,b) für jede Schneidposition (SP1 , SP2) eine Halte- und Positioniervorrichtung (30a,b) vorgesehen ist, welche die zu schneidende Materialtafel im Bereich des Nutzens (19) hält und gegen einen Anschlag drückt.
32. Schneidanlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Beladevorrichtungen (21 a,b) jeweils eine Kippvorrichtung (22a,b) zum Ankippen der mit den Stapeln von Materialtafeln bestückten Paletten angeordnet ist.
33. Schneidanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) als Laserschneidvorrichtung ausgebildet ist.
34. Schneidanlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (14, 15, 16) eine Laserquelle (14), eine Umlenkeinrichtung (15) und einen Schneidkopf (16) umfasst, wobei der Schneidkopf (16) zwischen den Schneidpositionen (SP1 , SP2) und parallel zu den in den in der Schneidposition (SP1 , SP2) befindlichen Materialtafeln (13a,b) verfahrbar angeordnet ist, und das Laserlicht aus der oberhalb der Transportmittel bzw. Transportvorrichtungen (1 1 a,b) befindlichen Laserquelle (14) durch die Umlenkeinrichtung (15) in den Schneidkopf (16) umgelenkt wird.
35. Schneidanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass im
Schneidkopf (16) der Laserstrahl auf die verschiedenen Schneidpositionen (SP1 , SP2) umlenkbar ist.
36. Schneidanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (16) mit dem Laserstrahl (17) zu den verschiedenen Schneidpositionen (SP1 , SP2) hin verschwenkbar ist.
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