WO2013053570A1 - Verfahren zur herstellung von werkstücken aus einem plattenförmigen material - Google Patents

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WO2013053570A1
WO2013053570A1 PCT/EP2012/068283 EP2012068283W WO2013053570A1 WO 2013053570 A1 WO2013053570 A1 WO 2013053570A1 EP 2012068283 W EP2012068283 W EP 2012068283W WO 2013053570 A1 WO2013053570 A1 WO 2013053570A1
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plate
shaped material
support
workpiece
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PCT/EP2012/068283
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Peter Epperlein
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Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg
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    • Y10T83/04—Processes
    • Y10T83/0448—With subsequent handling [i.e., of product]

Definitions

  • the invention relates to a method for producing workpieces from a plate-shaped material by a separation process with a Separating device in a machine tool.
  • a 2D laser processing machine which has a workpiece support, which comprises a plurality of mutually parallel support elements. Each of these support elements comprises at intervals spaced Tragyakspitzen on which the plate-shaped material rests. Such contact points between the Trag Vietnamesespitzen and the plate-shaped material can have a negative impact on the workpiece quality during the cutting process, since it can come to scratch the overlying side of the plate-shaped material and for baking with the Tragticianspitzen.
  • a static support of the plate-shaped material makes it difficult to remove good parts from the machine, for which automatically automation components, such as a rake or a suction gripper, are required.
  • JP 2003290968 A discloses a laser processing machine in which the plate-shaped material is likewise clamped by a clamping device.
  • the plate-shaped material rests on a workpiece support, which are formed by two workpiece support tables, which each have guide pulleys facing the cutting gap, which are movable in and against the X-direction.
  • the processing area within the laser processing machine need not be increased due to a movement of the cutting gap, but includes a constant space size.
  • the plate-shaped material with the cut workpieces is discharged via a Ausschleusband which is aligned with the plane of the support tables. In the discharging operation, there may be a fear of entanglement of already cut workpieces and waste parts with respect to the cutting gap in over-running.
  • a further laser processing machine which has a workpiece support surface of two support tables.
  • One of the two support tables is fixed to the base body.
  • the second support table which adjoins the cutting gap, can be moved out of the processing area completely into a loading zone.
  • another support table is retracted into the processing area of the laser cutting machine in order to carry out a subsequent processing of the plate-shaped material.
  • About the previously extended support table takes a removal of the machined plate-shaped material.
  • Such an arrangement also requires a clamping device for the plate-shaped material.
  • a high expenditure on equipment for the design of such a laser processing machine is required.
  • a hooking of the workpieces and waste parts with the cutting gap occur.
  • WO 2007/003299 A1 describes a machine tool with a workpiece support for supporting plate-shaped materials for processing with a separating device.
  • This has a machining head, which is movable during a separation process in the plate-shaped material at least in the Y direction.
  • the workpiece support comprises a first support table with a first support surface and a second support table with a second support surface, wherein the support surfaces are spaced from each other to form a gap below the machining head.
  • the position and width of the gap can be adjusted during the separation process in the processing area of the separator.
  • the respective bearing surface of the first and second support table is limited by two rollers, which are each independently movable in and against the feed direction.
  • This known machine tool is basically very flexible for processing individual workpieces.
  • this flexibility requires a complex mechanism and control to maintain the belt tension of the respective support tables.
  • the finished workpieces remain in subsequent processing of other workpieces from the plate-shaped material on the support table, whereby the moving masses increased and only lower speeds can be controlled. If individual machined workpieces are removed for one of the two support tables, the machining process is interrupted during this period.
  • JP 2006192465 A discloses a machine tool in which the plate-shaped material is held fixed by a clamping device and fed to a machining head. To produce workpieces, a separating cut is first introduced into the plate-shaped material in an edge region facing the machining head in order to completely separate the workpiece from the plate-shaped material. Subsequently, the support surface of the plate-shaped material is lowered, wherein the plate-shaped material is held raised by the clamping device, so that the workpiece can fall down. This workpiece is then removed.
  • the invention has for its object to provide a method for the production of workpieces by means of a separation process by a separating device in a machine tool, in which a process-safe free cutting of the workpieces and increased productivity is given.
  • the plate-shaped material rests on the support surfaces of two support tables, which can be arranged relative to one another to form a cutting gap, which is positioned under the machining head during machining.
  • separating cuts are introduced for waste parts and / or parts of a skeleton for producing the at least one workpiece, so that at least one final separation cut for the workpieces or for complete separation from the plate-shaped material remains, wherein the waste parts and / or parts of Restgitters be removed through the cutting gap.
  • a cut-free of the plate-shaped material for the one or more workpieces in such a way that a renewed driving over a cut workpiece on the cutting gap is omitted.
  • the workpiece which is still associated with the plate-shaped material, as far as possible on the second support table, when the last separating cut is introduced, so that the workpiece is not moved over the gap after the free cutting, but by the second support table removed from the gap and transported away.
  • the process reliability is increased by preventing the hooking and tilting of the workpieces, and a continuous processing of the plate-shaped material in the X direction is made possible.
  • the inventive method allows a reaction-free separation and free cutting of workpieces and a separate removal of waste and scrap parts on the one hand and workpieces on the other. This allows a high quality of the workpieces and a reduction of the working cycles for the production of the workpieces.
  • the plate-shaped material lies on the first support table and is positioned with an end edge region to the cutting gap, so that then in the front edge region of the plate-shaped material separating cuts for waste parts and / or parts of a residual grid for producing the at least one workpiece are introduced, so that at least one final separation cut for the work or the workpieces for complete separation from the plate-shaped material remains. Waste parts and / or parts of the residual grid are removed through the cutting gap. This is followed by the free cut for the workpiece or workpieces, which are transported away by the second support table. As a result, the plate-shaped material can be processed continuously from one side.
  • waste parts and / or parts of the residual grid on the one hand and the workpieces on the other hand can be led out of the processing area separately. This reduces the risk of entanglement in one another.
  • a sorting between waste parts and workpieces can already be done. This method allows a time-parallel removal of the workpieces via one of the two support tables. After the cutout for the workpiece or workpieces, the removal by the second support table preferably takes place before the plate-shaped material is further processed. This further increases process reliability.
  • waste parts and / or parts of the residual grid can also be transferred via the second work table separately to the workpieces in the unloading zone.
  • a support element of the second work table is preferably driven in order to transfer the individual parts of the residual grid and / or waste part from the processing area into a discharge zone, wherein the workpiece remains connected to the plate-shaped material via the connecting section for the last separating cut to be introduced.
  • This allows a separate lead out the waste parts and / or parts of the residual grid, which is only valid for those parts that are formed without undercut to the workpiece in the X direction and can be removed.
  • the plate-shaped material is resting on the first support table and is preferably held fixed to a clamping device to the processing area.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the workpieces are nested within strip-shaped sections at the front edge region facing the cutting gap and the plate-shaped material is processed in a strip-shaped manner. This positioning for nesting the workpieces makes it possible to considerably minimize a movement of the support tables or of the cutting gap to the machining head. This can shorten the process times.
  • the nesting of the workpieces is determined such that a common last separating cut is introduced within a set width of the cutting gap for a plurality of workpieces.
  • a further optimization in the strip-shaped sections can be achieved, as a result of which, in particular, the machining head makes a travel movement in the Y direction and can sequentially separate a plurality of workpieces from the plate-shaped material, which are removed one after the other.
  • a drive of the support tables can be reduced by preferably a preset size of the gap width is sufficient to perform a common separation cut for a plurality of workpieces.
  • the second support table is preferably moved in the X direction or a support element of the second support table is driven such that a movement of resting workpieces in the X direction takes place.
  • a conveying out in particular a time-delayed conveying out
  • the workpieces are made from the processing area in a discharge zone.
  • the individual cut-free workpieces can be gradually removed, preferably by a handling device, controlled by the second support table.
  • a handling device In a discharge zone, which in particular adjoins the second support table, a handling device, a collecting container or stacking container can be positioned. Depending on the further handling steps or integration in an automated assembly line, the workpieces can be handled accordingly.
  • the handling device can remove the workpieces individually from the second support table and, for example, position them in a collecting container or transfer them to another conveyor belt, so that subsequent further processing takes place.
  • the workpieces can also be removed by a universal surface gripper or stored in a stack container or collecting container, starting directly from the support table.
  • the method for producing workpieces from a plate-shaped material by a separation process with a cutting device of a machine tool is achieved by the further preferred embodiment, in which first cuts for waste parts are introduced, which are within the workpiece or adjacent to the workpiece, in which then this Waste parts are discharged through the cutting gap between the two support tables down, in which subsequently the gap between the support tables is set to a gap width which is smaller than the smallest part size of the workpiece and in which then the outer contour of the workpieces is at least partially or completely cut , The workpieces remain in the skeleton and are led out together with the skeleton from the processing area.
  • This alternative embodiment of the method also has advantages in the throughput time of the plate-shaped material with respect to the production of the workpieces, since a cutting of the residual grid or the production of parts of the residual grid for discharging down through the cutting gap or a separate removal is not required.
  • a preferred embodiment of the method provides that the workpieces, which fall below a critical part size, are separated by a separating cut for producing the outer contour of the workpieces from the plate-shaped material such that at least one microjoint remains.
  • the workpieces that fall below a critical size especially those that have a smaller length than 100 mm, held by such micro-joints in the skeleton and promoted together with the skeleton from the processing room out.
  • the microjoints between the workpiece and the skeleton are positioned so that they are arranged on the side facing away from the Ausschleuscardi of the workpiece.
  • the workpiece no longer has to be conveyed over the cutting gap after the free cut of the micro-joint.
  • the microjoint is separated during the discharge process.
  • the workpiece remains loose in the skeleton and can be spent without further driving over the gap together with the skeleton in a discharge zone.
  • a preferred embodiment of the method provides that the plate-shaped material is held fixed with a clamping device in the processing space. As a result, the precise machining of the workpieces is increased, in particular if several separating cuts are required for the production of a workpiece.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a machine tool according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view in partial section of the machine tool according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematically enlarged view of a workpiece support of the machine tool according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic side view of an alternative embodiment of the workpiece support of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a schematic top view of the processing of the plate-shaped material according to a first embodiment of the method
  • FIG. 6 shows a perspective view of a further machine tool for carrying out the method according to FIG. 5,
  • FIGS. 7a to 7f show individual process steps for carrying out the method according to FIG. 5,
  • Figure 8 is a perspective view in partial section of the machine tool of Figure 1 with a partially machined plate-shaped material according to another alternative embodiment of the method and
  • FIGS. 9a to 9d show schematic views of individual process steps for carrying out an alternative method to FIGS. 7a to 7f.
  • FIG. 1 shows by way of example a basic structure of a machine tool 11 designed as a laser cutting machine.
  • the laser cutting machine has a CO 2 laser or solid-state laser as laser beam generator 12, which guides a laser beam over a machining head 13 onto a workpiece support 14. On this workpiece support 14, a plate-shaped material 15 is arranged.
  • a laser beam 16 ( Figure 3) is generated. This laser beam 16 is guided by means of deflecting mirrors, not shown, of the CO 2 laser or by means of a fiber optic cable, not shown, from the solid-state laser to the processing head 13.
  • the laser beam 16 is directed onto the plate-shaped material 15 by means of a focusing device arranged in the processing head 13.
  • the laser processing machine 11 is also supplied with cutting gases 17, for example with oxygen and nitrogen. Alternatively or additionally, compressed air or application-specific gases may be provided. The use of the individual gases depends on the material of the plate-shaped material 15 to be processed and on the quality requirements for the cut edges.
  • the material of the plate-shaped material 15 is melted and largely oxidized.
  • inert gases such as nitrogen or argon, the material is merely melted.
  • the resulting melt particles are then optionally blown together with the iron oxides and sucked together with the cutting gas through the suction chamber 19 via the suction device 18.
  • This laser processing machine 11 is controlled by a controller 20. Adjacent to a base body 22 of the laser cutting machine 11, a loading zone 24 with a loading device 25 and a discharge zone 26 with an unloading device 27 may be provided.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the laser cutting machine 11 without a loading and unloading zone 24, 26 in a partial section, so that the components arranged in the base body 22 can be seen more clearly.
  • processing heads 13 instead of only one, for example, two processing heads 13 are provided, which are movable over a common linear device 29 in the X direction along a processing area 30.
  • the processing area 30 is formed over the size of the frame of the main body 22 or the travel range of the linear unit 29 is determined.
  • the linear device 29 has a linear axis in order to move the two processing heads 13 independently in and counter to the Y direction.
  • the workpiece support 14 comprises a first and a second support table 31, 32, which can be moved independently of one another in and against the X direction in the base body 22 and can also be positioned outside the base body 22.
  • the support tables 31, 32 have deflecting rollers 33, 34 which are arranged fixedly to one another and which receive an endless belt as support element 35. Between the guide rollers 33, 34, a first support surface 38 for the first support table 31 and a second support surface 39 for the second support table 32 is formed by the support element 35.
  • the respective rollers 33 of the support tables 31, 32 are associated with each other and form a gap 36, the gap width 37 is adjustable due to the independently movable support tables 31, 32 in width and in the position within the processing area 30 of the base body 22.
  • One or both deflection rollers 33, 34 is driven, so that the support element 35 can be selectively driven in and against the X direction.
  • the support tables 31, 32 may alternatively have rollers, rollers or brushes as support elements 35, which are also driven.
  • a discharge element may be provided, which preferably extends over the width of the processing area 30 or in width the support tables 31, 32.
  • a smaller width is provided to accommodate the discharge element within a movable frame of the support tables 31, 32, so that the discharge element as an extension for extending the support surface 38, 39 of the support tables 31, 32 can be arranged, for example, completely under the gap 36th and on the other hand in the direction loading and / or unloading zone 24, 26 to be moved and to form an extension.
  • the discharge element can be designed in analogy to the support table 31, 32.
  • a removal device 47 in particular as a longitudinal conveyor belt, is provided at the bottom of the base body 22, which extends along the processing region 30.
  • This longitudinal conveyor belt serves to receive through the cutting gap 36 through falling waste parts 65 ( Figures 7 and 9), such as slugs, inner contours or other blends. It is provided for this case no entrained under the cutting gap 36 and closed beam-catching device.
  • a movement unit coupled to the linear device 29 is preferably provided, through which a suction hood 48 is carried.
  • This suction hood 48 which is part of the suction chamber 19 or forms the suction chamber 19, communicates with the suction device 18.
  • at least one partition plate 50 is provided, through which a shielding of the gap 36 down into the body 22 extending space is formed, in the cutting jet 16 enters. This allows targeted extraction of cutting gas, burn-off and the like.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of the workpiece support 14 of the machine tool 11 in principle.
  • a gap width 37 can be adjusted to discharge waste parts 65 and / or parts of the residual grid 61 down through the gap 36.
  • the gap width 37 of the cutting gap 36 is adjusted such that this position and size of the gap 36 is tuned to the cutting jet 16 for the first or the first cuts.
  • a modified width can be adjusted to eject the waste parts 65 and / or parts of the residual grid 61 down.
  • a plate-shaped material is introduced into the processing space 30.
  • the support table 31 can be moved into the loading zone 24, so that the loading device 25 stores a plate-shaped material on the support surface 38 of the support table 31.
  • the support table 31 is again moved into the processing space.
  • a movement of the support table 31 in the X direction and additionally a drive movement of the support element 35 may be provided.
  • the plate-shaped material 15 is gripped and fixed by the clamping device 55.
  • an end-side edge region 40 of the plate-shaped material 15 is positioned to the cutting gap 36 in such a way that the end-side edge region 40 lies above the cutting gap 36.
  • an end edge 41 of the end-side edge region 40 rest on the opposite support table 32 or adjacent to a gap-side edge of the support table 32, which is formed by the guide roller 33 of the second support table 32, or partially within the cutting gap 36.
  • a processing of this plate-shaped material 15 is carried out by a continuous feed movement of the plate-shaped material 15 in the X direction, so that a repeated running over of cut workpieces 11 on the cutting gap 36 fails to increase the process reliability by hooking and Tilting of the workpieces 21 is prevented.
  • the continuous feed movement of the plate-shaped material 15 can be effected by the clamping device 55.
  • the clamping device 55 may be arranged stationary in the processing area 30, and the support tables move below the plate-shaped material 15 together with the machining head 13, so that lying underneath the cutting gap 36 is carried.
  • a combination of the two aforementioned alternatives can be carried out by the clamping device 55 is moved gradually in the X direction and the support tables 31, 32 are moved in opposite directions, preferably the support elements 35 are driven to a relative movement between the support element 35, in particular of the first support table 31 and the plate-shaped material 15 to avoid.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the support tables 31, 32 to the embodiment in FIG.
  • the tape guide elements 46 are provided for cutting gap 36, which allow a narrowing of the cutting gap 36 on the one hand, but reduce the depth of the cutting gap 36 relative to the guide rollers 33, so that an increased opening angle ⁇ results, and the cutting jet 16 without damage the support elements 35 of the support tables 31, 32 can extend downwards.
  • These band guide elements 46 are preferably wedge-shaped and taper to the cutting gap 36, so that they have a small radius of curvature to the cutting gap.
  • These tape guide elements 46 likewise serve to deflect the support element 35, which is designed in particular as an endless belt.
  • FIG. 5 shows a schematic view from above onto a plate-shaped material 15, which has already been processed at its front edge area 40 in a first strip-shaped section 53 and in which a second strip-shaped section 54 is present for subsequent processing.
  • the cut out of the second strip-shaped portion 54 workpieces are shown, for example, dashed lines.
  • the individual workpieces 21 are separated and separated from the remaining plate-shaped material 15 via the second support table 32 into a discharge zone 26 and withdrawn relative to the plate-shaped material 15.
  • the contours remaining on the plate-shaped material 15 are, for example, still above the cutting gap 36, which is shown in dashed lines.
  • This process for the production of workpieces is described in more detail below in FIGS. 7a to 7f by means of individual process steps.
  • This method can be carried out on a machine tool 11 according to FIGS. 1 and 2, the unloading device 27 being designed, for example, as a collecting container or stacking container, which receives the individual workpieces 21.
  • the machine tool 11 may be formed according to FIG. In principle, the construction of this machine tool 11 corresponds to the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
  • a pallet 58 is provided at the end or adjacent to the support table 32, onto which the separated workpieces 21 are moved by an additional handling device 56, in particular by a single or multi-axis robot. be removed from the support table 32 and placed on the pallet 58. By gradually taking out the workpieces 21 out of the processing area 30, a safe removal of all workpieces 21 can take place. Larger workpieces 21, which can not be gripped by the handling device 56, are deposited on a support table 60 via the support table 32.
  • This storage table 60 may include a scissor lift, so that the individual workpieces can be stacked on it one after the other quietly.
  • FIGS. 7a to 7f describe the individual process steps for producing a workpiece 21 according to a first embodiment of the method, in which both the waste parts 65 and parts of a residual grid 61 are discharged downwards through the cutting gap 36 and only the work piece or workpieces 21 as shown in Figure 5, are transported over the second support table 32.
  • FIG. 7 a shows the positioning of the unprocessed plate-shaped material 15 in a starting position relative to the cutting gap 36, as described in FIG. 3, the parallel dashed lines representing the cutting gap width 37.
  • a first contour 57 according to FIG. 7b is introduced by a separating cut, wherein the cutting gap 36 is moved correspondingly below the machining head 13 by moving the support tables 31, 32 during the introduction of the contour 57.
  • further separating cuts 52 are introduced, for example according to FIG. 7c, through which the residual grid 61 is separated.
  • the gap 36 is subsequently enlarged to the gap width 37 shown, so that the residual grid 61 can be discharged downwards.
  • the gap width 37 is rejuvenated according to FIG. 7e, and, for example, separating cuts for the waste part 65 are introduced into the workpiece 21 to be produced.
  • the waste part 65 is also discharged through the cutting gap 36 down by adjusting a corresponding gap width and the gap is positioned below the waste part 65.
  • the cutting gap 36 is reduced and the workpiece 21 is guided substantially across the width of the cutting gap in the X direction and a final separation cut 68 is carried out, so that the workpiece 21 can be transported via the second support table 32 , In this working step according to FIG.
  • the cutting gap width 37 is reduced and / or the gap 36 is positioned such that the recess 67 formed by cutting out the waste part 65 comes to rest in the workpiece 21 on the support table 32, so that a Hooking with the cutting gap 36 is prevented.
  • the support element 35 of the second support table 32 is already driven in the X direction in order to guide the work piece 21 out of the processing region 30 of the machining head 13. The support element 35 thus performs a movement relative to the plate-shaped material 15.
  • An alternative embodiment of the method described above may consist in that instead of the process step according to FIG. 7d, in which the part or parts of the residual grid 61 are discharged downwards, they are transported away via the second support table 32 after the separation, the support element 35 immediately after Disconnecting the residual grid 61 is also driven.
  • a supplementary handling device can be provided which removes the remaining grid parts or else transfers the remaining grid parts into a stack container at the end of the support table 32 and the workpieces 21 are removed via the handling device 56 on the support table 32.
  • universal surface grippers can be used, provided that only workpieces 21 are transported away onto the support table 32. By successively conveying out the workpieces 21 via the second support table 32, it is furthermore advantageous that both the handling device 56 and a universal gripper do not have to work in the same part cycle of workpiece machining.
  • FIGS. 8 and 9 A further alternative embodiment of the method for producing workpieces 21 from a plate-shaped material is described below with reference to FIGS. 8 and 9, wherein it is provided that these workpieces 21 remain in the residual grid 61 resulting from the plate-shaped material 15 after complete free cutting be transported together out of the processing area 30 out. Only the waste parts 65 are discharged through the cutting gap 36 down. The remaining in the skeleton 61 workpieces 21 may be completely cut or remain connected by a microjoint 66 still with the skeleton 61.
  • FIG. 8 shows the machine tool according to FIGS. 1 and 2 with a method step of the alternative method described below, in which part of the plate-shaped material 15 has already been processed and shown on the second support table 32 with the workpieces 21 remaining in the rest grid 61.
  • FIGS. 9a to 9c The individual process steps of the alternative method are described in more detail in FIGS. 9a to 9c.
  • the plate-shaped material 15 to be processed is in turn, as shown in Figure 3, transferred to a start position.
  • waste parts 65 for producing inner contours in a workpiece 21 are cut in the end-side edge region 40.
  • a strip-shaped processing of the plate-shaped material is provided by first the first strip-shaped portion 53 is processed. During this processing, the cutting gap is moved below the contour 57 and adjusted to such a width, so that a waste part 65, for example, without changing the gap width 37 can be completely cut.
  • the cutting gap is carried along in accordance with the separating cut for producing the contour, so that individual surfaces of the waste part in turn rest on the first or second support table 31, 32.
  • the waste part 65 is discharged downwards over the cutting gap 36.
  • the gap width can be adjusted accordingly to eject the waste part 65 or the waste parts 65 through the gap down.
  • the gap width is again adapted and reduced for the subsequent work process.
  • FIG. 9 c a contour of the workpiece 21 is cut, this contour, with the exception of the last separating cut 68, being produced.
  • the plate-shaped material 15 is conveyed in the X direction or the gap 36 is moved in the opposite direction, so that it lies exclusively below the contour for the last separating cut 68.
  • the workpieces 21 are preferably nested in such a way that a common final separating cut is made possible for a plurality of workpiece parts 21 when setting and positioning the gap 36.
  • the last separating cut 68 is carried out. Since the workpieces 21 already rest essentially on the second support table 32, tilting and snagging is avoided. In addition, they are no longer returned via the cutting gap 36. The separating cuts can be guided so tightly that a tilting and hooking-free recording of the workpieces in the residual grid 61 is possible. Following this, the adjacent strip-shaped section 54 is processed in analogy to the previously described process steps according to FIGS. 9a, 9b and 9c, as shown in FIG. 9d.
  • the residual grid 61 resulting therefrom and the workpieces 21 remaining therein are conveyed out of the processing area 30 via the support table 32.
  • the workpieces 21 can then in turn be received via a universal gripper or via a handling device 56.
  • a further sorting device can be provided in order to separate the workpieces 21 from the residual grid 61, which are deposited in an unloading device 27.
  • a common storage of the remaining grid 61 and the remaining workpieces 21 carried on a stack.
  • a further variant of the above-described alternative embodiment of the method provides that the process steps according to FIGS. 9a to 9c are carried out analogously with a modification of the last separating cut 68, which takes place such that at least one microjoint 66 remains between the workpiece 21 and the residual grid 61.
  • the introduction of micro-joints 66 in the skeleton 61 is provided in particular when the workpieces fall below a critical size in order to avoid premature tilting into the cutting gap.
  • the Mikrojoints 66 are separated after the last step for producing the workpieces 21, once it is ensured that for the processing of the strip-shaped portion 53, a driving over the cutting gap 36 is no longer necessary., So in a final cutting processing in a positioning of the plate-shaped material 15, according to FIG. 9c, the microjoints 66 are separated after the workpieces 21 lie substantially on the second support table 32 and no longer have to be guided over the cutting gap.
  • all workpieces 21 of the plate-shaped material 15 can alternatively be processed by separating cuts so far that the connection to the residual grid 61 is formed exclusively by the micro joints 66.
  • the cutting gap 36 is moved by moving the support tables 31, 32 below the skeleton 61, while the microjoints 66 are separated in strip-shaped sections 53 by the machining head 13. Immediately after or the separating cuts 52 for the microjoints 66 in a strip-shaped section 53, the workpieces 21 of this section 53 are transported away with the aid of the second support table 32 without having to be moved over the cutting gap 36 again.

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Werkstücken (21) aus einem plattenförmigen Material (15) durch einen Trennvorgang mit einer Trennvorrichtung einer Werkzeugmaschine (11), mit einem Bearbeitungskopf (13) der zumindest in Y-Richtung verfahrbar ist, mit einer Werkstückauflage (14) für das plattenförmige Material, die einen ersten und zweiten Auflagetisch (31, 32) mit jeweils einer Auflagefläche (38, 39) umfasst, wobei der erste und zweite Auflagetisch (31, 32) unter Bildung eines Schneidspaltes (36) einander anordenbar sind, der unter dem Bearbeitungsbereich (30) des Bearbeitungskopfes (13) positioniert wird, und wobei zumindest einer der beiden Auflagetische (31, 32) mit einem in X-Richtung bewegbaren Auflageelement (35) ausgebildet ist, wobei in das plattenförmige Material (15) Trennschnitte (52) für Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters zum Herstellen des zumindest einen Werkstücks (21) eingebracht werden, so dass zumindest ein letzter Trennschnitt (68) für das beziehungsweise die Werkstücke (21) zum vollständigen Abtrennen von dem plattenförmigen Material (15) verbleibt, die Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters (61) durch den Schneidspalt (36) entfernt werden und darauffolgend ein Freischnitt vom plattenförmigen Material (15) als letzter Trennschnitt (68) für das oder die Werkstücke (21) so erfolgt, dass ein erneutes Überfahren eines geschnittenen Werkstücks (21) über den Schneidspalt (36) unterbleibt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus einem plattenförmigen Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus einem plattenförmigen Material durch einen Trennvorgang mit einer Trennvorrichtung in einer Werkzeugmaschine.
Aus der WO 2007/137613 A1 ist eine 2D-Laserbearbeitungsmaschine bekannt, welche eine Werkstückauflage aufweist, die mehrere parallel zueinander angeordnete Auflageelemente umfasst. Jedes dieser Auflageelemente umfasst in Abständen zueinander angeordnete Tragpunktspitzen, auf welchen das plattenförmige Material aufliegt. Solche Kontaktpunkte zwischen den Tragpunktspitzen und dem plattenförmigen Material können sich beim Schneidprozess negativ auf die Werkstückqualität auswirken, da es zum Verkratzen der aufliegenden Seite des plattenförmigen Materials sowie zum Verbacken mit den Tragpunktspitzen kommen kann. Außerdem erschwert eine statische Auflage des plattenförmigen Materials ein Ausschleusen von Gutteilen aus der Maschine, wofür zwangsläufig Automatisierungskomponenten, wie beispielsweise ein Rechen oder ein Sauggreifer, benötigt werden.
Alternativ zu solchen Laserbearbeitungsmaschinen sind bereits sogenannte Sheetmover-Hybridanlagen bekannt, bei denen das plattenförmige Material durch Rollen- oder Bürstentische gestützt ist, welche eine Werkstückauflage bilden. Das plattenförmige Material wird durch eine Greifereinheit geklemmt und mit dieser Greifereinheit relativ zum Bearbeitungsbereich der Werkstückauflage bewegt. Solche alternativen Laserbearbeitungsmaschinen vermeiden ein Verkratzen und gegebenenfalls Verbacken der Unterseite des plattenförmigen Materials. Solche Maschinen sind jedoch in der Dynamik begrenzt, da das plattenförmige Material bewegt werden muss.
Des Weiteren ist aus der JP 2003290968 A eine Laserbearbeitungsmaschine bekannt, bei der das plattenförmige Material ebenfalls durch eine Klemmvorrichtung geklemmt wird. Das plattenförmige Material liegt auf einer Werkstückauflage auf, welche durch zwei Werkstückauflagetische ausgebildet sind, die jeweils zum Schneidspalt weisenden Umlenkrollen aufweisen, welche in und entgegen der X-Richtung verfahrbar sind. Auf diese Weise braucht der Bearbeitungsbereich innerhalb der Laserbearbeitungsmaschine aufgrund einer Bewegung des Schneidspaltes nicht vergrößert zu werden, sondern umfasst eine konstante Bauraumgröße. Das plattenförmige Material mit den geschnittenen Werkstücken wird über ein Ausschleusband ausgeschleust, welches mit der Ebene der Auflagetische fluchtet. Beim Ausschleusvorgang kann die Gefahr des Verhakens von bereits geschnittenen Werkstücken und Abfallteilen bezüglich des Schneidspaltes beim Darüber-hinweg-Führen bestehen.
Aus der JP 2008200701 A ist eine weitere Laserbearbeitungsmaschine bekannt, welche eine Werkstückauflagefläche aus zwei Auflagetischen aufweist. Einer der beiden Auflagetische ist fest am Grundkörper angeordnet. Der zweite Auflagetisch, der an den Schneidspalt angrenzt, kann aus dem Bearbeitungsbereich vollständig in eine Beladezone herausgefahren werden. Ein weiterer Auflagetisch wird während dessen in den Bearbeitungsbereich der Laserschneidmaschine eingefahren, um eine anschließende Bearbeitung des plattenförmigen Materials durchzuführen. Über den zuvor ausgefahrenen Auflagetisch erfolgt eine Entnahme des bearbeiteten plattenförmigen Materials. Eine solche Anordnung erfordert ebenfalls eine Klemmvorrichtung für das plattenförmige Material. Darüber hinaus ist ein hoher apparativer Aufwand zur Ausgestaltung einer solchen Laserbearbeitungsmaschine erforderlich. Gleichzeitig kann beim Abtransport des geschnittenen plattenförmigen Materials ein Verhaken der Werkstücke und Abfallteile mit dem Schneidspalt auftreten.
Die WO 2007/003299 A1 beschreibt eine Werkzeugmaschine mit einer Werkstückauflage zur Auflage von plattenförmigen Materialien zur Bearbeitung mit einer Trennvorrichtung. Diese weist einen Bearbeitungskopf auf, der während eines Trennvorganges im plattenförmigen Material zumindest in Y-Richtung verfahrbar ist. Die Werkstückauflage umfasst einen ersten Auflagetisch mit einer ersten Auflagefläche und einen zweiten Auflagetisch mit einer zweiten Auflagefläche, wobei die Auflageflächen zur Bildung eines Spaltes unterhalb des Bearbeitungskopfes zueinander beabstandet sind. Die Lage und Breite des Spaltes können während des Trennvorganges auch im Bearbeitungsbereich der Trennvorrichtung angepasst werden. Die jeweilige Auflagefläche des ersten und zweiten Auflagetisches ist durch zwei Walzen begrenzt, die jeweils unabhängig voneinander in und entgegen der Vorschubrichtung verfahrbar sind.
Diese bekannte Werkzeugmaschine ist grundsätzlich sehr flexibel zur Bearbeitung einzelner Werkstücke. Diese Flexibilität erfordert jedoch eine aufwändige Mechanik und Ansteuerung zur Aufrechterhaltung der Bandspannung der jeweiligen Auflagetische. Des Weiteren verbleiben die fertig bearbeiteten Werkstücke bei nachfolgenden Bearbeitungen weiterer Werkstücke aus dem plattenförmigen Material auf dem Auflagetisch, wodurch die bewegten Massen erhöht und nur geringere Fahrgeschwindigkeiten angesteuert werden können. Sofern einzelne bearbeitete Werkstücke für einen der beiden Auflagetische abtransportiert werden, ist während diesem Zeitraum der Bearbeitungsprozess unterbrochen.
Des Weiteren ist aus der JP 2006192465 A eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der das plattenförmige Material durch eine Klemmvorrichtung fixiert gehalten und einem Bearbeitungskopf zugeführt wird. Zum Herstellen von Werkstücken wird zunächst in einem zum Bearbeitungskopf weisenden Randbereich ein Trennschnitt in das plattenförmige Material eingebracht, um das Werkstück vollständig von dem plattenförmigen Material zu trennen. Anschließend wird die Auflagefläche des plattenförmigen Materials abgesenkt, wobei das plattenförmige Material erhaben durch die Klemmvorrichtung gehalten wird, so dass das Werkstück nach unten fallen kann. Dieses Werkstück wird dann abtransportiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken mittels eines Trennvorganges durch eine Trennvorrichtung in einer Werkzeugmaschine vorzuschlagen, bei welcher ein prozesssicheres Freischneiden der Werkstücke sowie eine erhöhte Produktivität gegeben ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt das plattenförmige Material auf den Auflageflächen von zwei Auflagetischen auf, die unter Bildung eines Schneidspalts zueinander anordenbar sind, der während der Bearbeitung unter dem Bearbeitungskopf positioniert wird. In das plattenförmige Material werden Trennschnitte für Abfallteile und/oder Teile eines Restgitters um Herstellen des zumindest einen Werkstücks eingebracht, so dass zumindest ein letzter Trennschnitt für das beziehungsweise die Werkstücke zum vollständigen Abtrennen von dem plattenförmigen Material verbleibt, wobei die Abfallteile und/oder Teile des Restgitters durch den Schneidspalt entfernt werden. Anschließend erfolgt ein Freischnitt vom plattenförmigen Material für das oder die Werkstücke auf die Weise, dass ein erneutes Überfahren eines geschnittenen Werkstücks über den Schneidspalt unterbleibt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt das Werkstück, welches noch mit dem plattenförmigen Material in Verbindung steht, weitestgehend auf dem zweiten Auflagetisch auf, wenn der letzte Trennschnitt eingebracht wird, so dass das Werkstück nach dem Freischneiden nicht mehr über den Spalt bewegt wird, sondern durch den zweiten Auflagetisch vom Spalt entfernt und abtransportiert wird. Dadurch wird die Prozesssicherheit erhöht, indem das Verhaken und Verkippen der Werkstücke verhindert wird, und eine kontinuierliche Abarbeitung des plattenförmigen Materials in X-Richtung wird ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein rückwirkungsfreies Trenn- und Freischneiden von Werkstücken sowie eine getrennte Entnahme von Abfall- und Restgitterteilen einerseits und Werkstücken andererseits. Dadurch werden eine hohe Qualität der Werkstücke und eine Reduzierung der Arbeitszyklen zur Herstellung der Werkstücke ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens liegt das plattenförmige Material auf dem ersten Auflagetisch auf und wird mit einem stirnseitigen Randbereich zum Schneidspalt positioniert, so dass anschließend in dem stirnseitigen Randbereich des plattenförmigen Materials Trennschnitte für Abfallteile und/oder Teile eines Restgitters zur Herstellung des zumindest einen Werkstücks eingebracht werden, so dass zumindest ein letzter Trennschnitt für das beziehungsweise die Werkstücke zum vollständigen Abtrennen von dem plattenförmigen Material verbleibt. Abfallteile und/oder Teile des Restgitters werden durch den Schneidspalt entfernt. Darauf erfolgt der Freischnitt für das oder die Werkstücke, die durch den zweiten Auflagetisch abtransportiert werden. Dadurch kann das plattenförmige Material von einer Seite aus kontinuierlich bearbeitet werden. Darüber hinaus können Abfallteile und/oder Teile des Restgitters einerseits und die Werkstücke andererseits getrennt voneinander aus dem Bearbeitungsbereich herausgeführt werden. Dadurch wird die Gefahr einer Verhakung ineinander vermindert. Darüber hinaus kann bereits ein Sortieren zwischen Abfallteilen und Werkstücken erfolgen. Dieses Verfahren ermöglicht ein hauptzeitparalleles Abtransportieren der Werkstücke über einen der beiden Auflagetische. Nach dem Freischnitt für das oder die Werkstücke erfolgt bevorzugt der Abtransport durch den zweiten Auflagetisch, bevor das plattenförmige Material weiter bearbeitet wird. Dadurch wird die Prozesssicherheit weiter erhöht.
Des Weiteren können Abfallteile und/oder Teile des Restgitters auch über den zweiten Arbeitstisch getrennt zu den Werkstücken in die Entladezone übergeführt werden. Hierzu wird bevorzugt ein Auflageelement des zweiten Arbeitstisches angetrieben, um die einzelnen Teile des Restgitters und/oder Abfallteils aus dem Bearbeitungsbereich in eine Entladezone überzuführen, wobei das Werkstück mit dem plattenförmigen Material über den Verbindungsabschnitt für den letzten einzubringenden Trennschnitt verbunden bleibt. Dadurch kann ein getrenntes Herausführen der Abfallteile und/oder Teile des Restgitters erfolgen, wobei dies nur für solche Teile gilt, die ohne Hinterschneidung zum Werkstück in X-Richtung ausgebildet sind und abtransportiert werden können. Das plattenförmige Material liegt ruhend auf dem ersten Auflagetisch und wird vorzugsweise an einer Klemmvorrichtung fixiert zum Bearbeitungsbereich gehalten.
Wenn die Abfallteile und/oder die Teile des Restgitters ausschließlich durch den Schneidspalt zwischen den beiden Auflagetischen nach unten ausgeschleust werden, so weist dies den Vorteil auf, dass die Abfallteile und/oder Teile des Restgitters, die eine Hinterschneidung im Hinblick auf die Abtransportrichtung, also in X-Richtung, gegenüber dem Werkstück aufweisen, in einfacher Weise nach unten ausgeschleust werden. Folglich kann eine Unterscheidung zwischen hinterschneidungsfreien und eine Hinterschneidung aufweisenden Abfallteilen oder Teilen des Restgitters ausbleiben, wenn alle diese Teile nach unten ausgeschleust werden. Darüber hinaus kann eine kontinuierliche Herstellung der Werkstücke ermöglicht werden. Alternativ können kleine Abfallteile nach unten ausgeschleust und große Teile über den weiteren, zweiten Auflagetisch sowie anschließend die Werkstücke über den zweiten Auflagetisch abtransportiert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Werkstücke innerhalb von streifenförmigen Abschnitten an dem zum Schneidspalt weisenden stirnseitigen Randbereich geschachtelt werden und das plattenförmige Material streifenförmig abgearbeitet wird. Diese Positionierung zur Schachtelung der Werkstücke ermöglicht, dass eine Verfahrbewegung der Auflagetische beziehungsweise des Schneidspaltes zum Bearbeitungskopf erheblich minimiert wird. Dadurch können die Prozesszeiten verkürzt werden.
Bevorzugt wird die Schachtelung der Werkstücke derart bestimmt, dass ein gemeinsamer letzter Trennschnitt innerhalb einer eingestellten Breite des Schneidspaltes für mehrere Werkstücke eingebracht wird. Dadurch kann eine weitere Optimierung bei den streifenförmigen Abschnitten erzielt werden, wodurch insbesondere der Bearbeitungskopf eine Verfahrbewegung in Y-Richtung durchführt und nacheinander mehrere Werkstücke von dem plattenförmigen Material abtrennen kann, die nacheinander abtransportiert werden. Darüber hinaus kann eine Ansteuerung der Auflagetische verringert werden, indem vorzugsweise eine voreingestellte Größe der Spaltbreite genügt, um einen gemeinsamen Trennschnitt für mehrere Werkstücke durchzuführen.
Des Weiteren wird bevorzugt bei einem ruhenden im Bearbeitungsraum angeordneten plattenförmigen Material der zweite Auflagetisch in X-Richtung bewegt oder ein Auflageelement des zweiten Auflagetisches so angetrieben, dass eine Bewegung von aufliegenden Werkstücken in X-Richtung erfolgt. Dadurch kann nach dem Freischneiden des Werkstücks vom plattenförmigen Material ein Herausfördern, insbesondere ein zeitlich versetztes Herausfördern, der Werkstücke aus dem Bearbeitungsbereich in eine Entladezone erfolgen. Die einzelnen freigeschnittenen Werkstücke können nach und nach, vorzugsweise durch eine Handhabungseinrichtung, von dem zweiten Auflagetisch kontrolliert entnommen werden.
In einer Entladezone, die insbesondere an den zweiten Auflagetisch angrenzt, kann eine Handhabungseinrichtung, ein Sammelbehälter oder Stapelbehälter positioniert werden. In Abhängigkeit der weiteren Handhabungsschritte oder Integration in eine automatisierte Montagelinie können die Werkstücke entsprechend gehandhabt werden. Die Handhabungseinrichtung kann die Werkstücke einzeln von dem zweiten Auflagetisch entnehmen und beispielsweise in einem Sammelbehälter ausgerichtet positionieren oder auf ein weiteres Transportband umsetzen, so dass eine nachfolgende weitere Verarbeitung erfolgt. Alternativ können die Werkstücke auch durch einen Universalflächengreifer entnommen oder in einem Stapelbehälter beziehungsweise Sammelbehälter unmittelbar von dem Auflagetisch ausgehend abgelegt werden.
Das Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus einem plattenförmigen Material durch einen Trennvorgang mit einer Trennvorrichtung einer Werkzeugmaschine wird durch die weitere bevorzugte Ausführungsform gelöst, bei welchem zunächst Trennschnitte für Abfallteile eingebracht werden, die innerhalb des Werkstücks oder an das Werkstück angrenzend liegen, bei dem anschließend diese Abfallteile durch den Schneidspalt zwischen den beiden Auflagetischen nach unten ausgeschleust werden, bei dem nachfolgend der Spalt zwischen den Auflagetischen auf eine Spaltbreite eingestellt wird, der kleiner als die kleinste Teilegröße des Werkstückes ist und bei dem dann die Außenkontur der Werkstücke zumindest teilweise oder vollständig geschnitten wird, wobei die Werkstücke in dem Restgitter verbleiben und gemeinsam mit dem Restgitter aus dem Bearbeitungsbereich herausgeführt werden. Diese alternative Ausführungsform des Verfahrens weist ebenfalls Vorteile in der Durchlaufzeit des plattenförmigen Materials bezüglich der Herstellung der Werkstücke auf, da ein Zerschneiden des Restgitters oder die Herstellung von Teilen des Restgitters zum Ausschleusen nach unten durch den Schneidspalt oder ein separates Abtransportieren nicht erforderlich ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Werkstücke, die eine kritische Teilegröße unterschreiten, durch einen Trennschnitt zur Herstellung der Außenkontur der Werkstücke vom plattenförmigen Material derart getrennt werden, dass zumindest ein Mikrojoint verbleibt. Dadurch werden die Werkstücke, die eine kritische Größe unterschreiten, insbesondere die, die eine kleinere Längenausdehnung als 100 mm aufweisen, durch solche Mikrojoints im Restgitter festgehalten und gemeinsam mit dem Restgitter aus dem Bearbeitungsraum heraus gefördert.
Bevorzugt werden die Mikrojoints zwischen dem Werkstück und dem Restgitter derart positioniert, dass diese an der der Ausschleusrichtung abgewandten Seite des Werkstücks angeordnet sind. Dadurch muss das Werkstück nach dem Freischnitt des Mikrojoints nicht mehr über den Schneidspalt gefördert werden. Nachdem das Werkstück im Wesentlichen über den Schneidspalt in Richtung Entladezone gefördert wurde, wird der Mikrojoint während des Ausschleusvorganges abgetrennt. Dadurch verbleibt das Werkstück lose in dem Restgitter und kann ohne weiteres Überfahren des Spaltes gemeinsam mit dem Restgitter in eine Entladezone verbracht werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das plattenförmige Material mit einer Klemmvorrichtung im Bearbeitungsraum fixiert gehalten wird. Dadurch wird die präzise Bearbeitung der Werkstücke erhöht, insbesondere, wenn mehrere Trennschnitte zur Herstellung eines Werkstückes erforderlich sind.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht im Teilschnitt der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1,
Figur 3 eine schematisch vergrößerte Ansicht einer Werkstückauflage der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1,
Figur 4 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Werkstückauflage zu Figur 3,
Figur 5 eine prinzipielle Ansicht von oben zur Abarbeitung des plattenförmigen Materials nach einer ersten Ausführungsform des Verfahrens,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß Figur 5,
Figuren 7a bis 7f einzelne Prozessschritte zur Durchführung des Verfahrens gemäß Figur 5,
Figur 8 eine perspektivische Ansicht im Teilschnitt der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 mit einem teils bearbeiteten plattenförmigen Material gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform des Verfahrens und
Figuren 9a bis 9d schematische Ansichten von einzelnen Prozessschritten zur Durchführung eines alternativen Verfahrens zu den Figuren 7a bis 7f.
In Figur 1 ist beispielhaft ein prinzipieller Aufbau einer als Laserschneidmaschine ausgebildeten Werkzeugmaschine 11 dargestellt. Weitere Ausführungsbeispiele sind zum Beispiel eine Laserschweißmaschine oder eine kombinierte Stanz-/Laserschneidmaschine. Die Laserschneidmaschine weist einen CO2-Laser oder Festkörperlaser als Laserstrahlerzeuger 12 auf, der einen Laserstrahl über einen Bearbeitungskopf 13 auf eine Werkstückauflage 14 führt. Auf dieser Werkstückauflage 14 ist ein plattenförmiges Material 15 angeordnet. Durch den Laserstrahlerzeuger 12 wird ein Laserstrahl 16 (Figur 3) erzeugt. Dieser Laserstrahl 16 wird mit Hilfe von nicht dargestellten Umlenkspiegeln von dem CO2-Laser oder mit Hilfe eines nicht gezeigten Lichtleitkabels von dem Festkörperlaser zum Bearbeitungskopf 13 geführt. Der Laserstrahl 16 wird mittels einer im Bearbeitungskopf 13 angeordneten Fokussiervorrichtung auf das plattenförmige Material 15 gerichtet. Die Laserbearbeitungsmaschine 11 wird darüber hinaus mit Schneidgasen 17, beispielsweise mit Sauerstoff und Stickstoff, versorgt. Es können alternativ oder zusätzlich auch Druckluft oder anwendungsspezifische Gase vorgesehen sein. Die Verwendung der einzelnen Gase ist von dem Werkstoff des zu bearbeitenden plattenförmigen Materials 15 und von Qualitätsanforderungen an die Schnittkanten abhängig. Weiterhin ist eine Absaugeinrichtung 18, die mit einer Absaugkammer 19, die sich unter der Werkstückauflage 14 befindet (Figur 2), verbunden.
Beim Schneiden eines Werkstücks 21 aus dem plattenförmigen Material 15 unter Verwendung von Sauerstoff als Schneidgas wird das Material des plattenförmigen Materials 15 geschmolzen und größtenteils oxidiert. Bei der Verwendung von Inertgasen, wie beispielsweise Stickstoff oder Argon, wird das Material lediglich geschmolzen. Die entstandenen Schmelzpartikel werden dann gegebenenfalls zusammen mit den Eisenoxiden ausgeblasen und zusammen mit dem Schneidgas über die Absaugkammer 19 über die Absaugeinrichtung 18 abgesaugt.
Diese Laserbearbeitungsmaschine 11 wird über eine Steuerung 20 angesteuert. An einem Grundkörper 22 der Laserschneidmaschine 11 angrenzend kann eine Beladezone 24 mit einer Beladeeinrichtung 25 sowie eine Entladezone 26 mit einer Entladeeinrichtung 27 vorgesehen sein.
In Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht der Laserschneidmaschine 11 vergrößert ohne Be- und Entladezone 24, 26 in einem Teilschnitt dargestellt, so dass die in dem Grundkörper 22 angeordneten Komponenten näher ersichtlich sind.
Bei dieser Ausführungsform sind anstelle von nur einem beispielsweise zwei Bearbeitungsköpfe 13 vorgesehen, die über eine gemeinsame Lineareinrichtung 29 in X-Richtung entlang eines Bearbeitungsbereiches 30 verfahrbar sind. Der Bearbeitungsbereich 30 wird über die Größe des Rahmens des Grundkörpers 22 gebildet beziehungsweise des Verfahrbereiches der Lineareinheit 29 bestimmt. Die Lineareinrichtung 29 weist eine Linearachse auf, um die beiden Bearbeitungsköpfe 13 unabhängig in und entgegen der Y-Richtung zu verfahren.
Die Werkstückauflage 14 umfasst einen ersten und zweiten Auflagetisch 31, 32, welche unabhängig voneinander in und entgegen der X-Richtung im Grundkörper 22 verfahrbar und auch außerhalb des Grundkörpers 22 positionierbar sind. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, dass die Auflagetische 31, 32 jeweils zueinander feststehend angeordnete Umlenkwalzen 33, 34 aufweisen, welche ein Endlosband als Auflageelement 35 aufnehmen. Zwischen den Umlenkwalzen 33, 34 wird durch das Auflageelement 35 eine erste Auflagefläche 38 für den ersten Auflagetisch 31 und eine zweite Auflagefläche 39 für den zweiten Auflagetisch 32 gebildet. Die jeweiligen Walzen 33 der Auflagetische 31, 32 sind einander zugeordnet und bilden einen Spalt 36, dessen Spaltbreite 37 aufgrund der unabhängig verfahrbaren Auflagetische 31, 32 in der Breite als auch in der Lage innerhalb des Bearbeitungsbereiches 30 des Grundkörpers 22 einstellbar ist. Eine oder beide Umlenkwalzen 33, 34 ist angetrieben, so dass das Auflageelement 35 wahlweise in und entgegen der X-Richtung angetrieben werden kann.
Die Auflagetische 31, 32 können alternativ auch Rollen, Walzen oder Bürsten als Auflageelemente 35 aufweisen, welche ebenfalls angetrieben sind.
Zusätzlich kann ein nicht näher dargestelltes Ausschleuselement vorgesehen sein, welches sich bevorzugt über die Breite des Bearbeitungsbereiches 30 beziehungsweise in der Breite den Auflagetischen 31, 32 erstreckt. Gegebenenfalls ist eine geringere Breite vorgesehen, um das Ausschleuselement innerhalb eines verfahrbaren Rahmens der Auflagetische 31, 32 aufzunehmen, so dass das Ausschleuselement als Auszug zur Verlängerung der Auflagefläche 38, 39 der Auflagetische 31, 32 beispielsweise anordenbar ist, um einerseits vollständig unter den Spalt 36 und andererseits in Richtung Be- und/oder Entladezone 24, 26 verfahrbar zu sein und eine Verlängerung zu bilden. Das Ausschleuselement kann in Analogie zum Auflagetisch 31, 32 ausgebildet sein.
Unterhalb der Werkstückauflage 14 ist beispielsweise am Boden des Grundkörpers 22 eine Abtransporteinrichtung 47, insbesondere als Längsförderband, vorgesehen, welche sich entlang des Bearbeitungsbereiches 30 erstreckt. Dieses Längsförderband dient dazu, um durch den Schneidspalt 36 hindurch fallende Abfallteile 65 (Figuren 7 und 9), wie beispielsweise Butzen, Innenkonturen oder sonstige Verschnitte, aufzunehmen. Dabei ist für diesen Fall keine unterhalb des Schneidspaltes 36 mitgeführte und geschlossene Strahlfangvorrichtung vorgesehen.
Des Weiteren ist unterhalb des Schneidspalts 36 bevorzugt eine mit der Lineareinrichtung 29 gekoppelte Bewegungseinheit vorgesehen, durch welche eine Absaughaube 48 mitgeführt wird. Diese Absaughaube 48, die Teil der Absaugkammer 19 ist oder die Absaugkammer 19 bildet, steht mit der Absaugeinrichtung 18 in Verbindung. Des Weiteren ist am Spalt 36 angrenzend, und insbesondere auf die Lage und/oder Breite des Spaltes 36 einstellbar, zumindest ein Schottblech 50 vorgesehen, durch welches eine Abschirmung des sich an den Spalt 36 nach unten in den Grundkörper 22 erstreckenden Raums gebildet ist, in den der Schneidstrahl 16 eintritt. Dadurch wird ein gezieltes Absaugen von Schneidgas, Abbrand und dergleichen ermöglicht.
In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht der Werkstückauflage 14 der Werkzeugmaschine 11 prinzipiell dargestellt. Durch ein Verfahren der Auflagetische 31, 32 in und entgegen der X-Richtung kann eine Spaltbreite 37 eingestellt werden, um Abfallteile 65 und/oder Teile des Restgitters 61 nach unten durch den Spalt 36 auszuschleusen. In einem ersten Prozessschritt wird die Spaltbreite 37 des Schneidspaltes 36 derart eingestellt, dass diese Lage und Größe des Spaltes 36 auf den Schneidstrahl 16 für den oder die ersten Trennschnitte abgestimmt wird. Anschließend kann eine veränderte Breite eingestellt werden, um die Abfallteile 65 und/oder Teile des Restgitters 61 nach unten auszuschleusen.
Über den ersten Auflagetisch 31 wird ein plattenförmiges Material in den Bearbeitungsraum 30 eingeführt. Hierzu kann der Auflagetisch 31 in die Beladezone 24 verfahren werden, damit die Beladeeinrichtung 25 ein plattenförmiges Material auf der Auflagefläche 38 des Auflagetischs 31 ablegt. Anschließend wird der Auflagetisch 31 wieder in den Bearbeitungsraum verfahren. Dabei kann eine Verfahrbewegung des Auflagetisches 31 in X-Richtung und zusätzlich eine Antriebsbewegung des Auflageelementes 35 vorgesehen sein. Im Bearbeitungsbereich 30 wird das plattenförmige Material 15 durch die Klemmeinrichtung 55 ergriffen und fixiert. Zu Beginn eines ersten Arbeitsschrittes für die nachfolgend beschriebenen Verfahren wird ein stirnseitiger Randbereich 40 des plattenförmigen Materials 15 derart zum Schneidspalt 36 positioniert, dass der stirnseitige Randbereich 40 über dem Schneidspalt 36 liegt. Dabei kann eine Stirnkante 41 des stirnseitigen Randbereichs 40 auf dem gegenüberliegenden Auflagetisch 32 aufliegen oder an einem spaltseitigen Rand des Auflagetisches 32 angrenzen, der durch die Umlenkrolle 33 des zweiten Auflagetisches 32 gebildet ist, oder teilweise innerhalb des Schneidspaltes 36 liegen. Ausgehend von dieser Startposition werden die nachfolgend beschriebenen Ausführungsvarianten des Verfahrens zur Herstellung der Werkstücke näher beschrieben. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass durch eine kontinuierliche Zuführbewegung des plattenförmige Material 15 in X-Richtung eine Abarbeitung dieses plattenförmigen Materials 15 erfolgt, so dass ein wiederholtes Überfahren von geschnittenen Werkstücken 11 über den Schneidspalt 36 ausbleibt, um die Prozesssicherheit zu erhöhen, indem das Verhaken und Verkippen der Werkstücke 21 verhindert wird. Die kontinuierliche Zuführbewegung des plattenförmigen Materials 15 kann durch die Klemmvorrichtung 55 erfolgen. Ebenso kann die Klemmvorrichtung 55 ortsfest im Bearbeitungsbereich 30 angeordnet sein, und die Auflagetische wandern unterhalb des plattenförmigen Materials 15 gemeinsam mit dem Bearbeitungskopf 13, so dass darunter liegend der Schneidspalt 36 mitgeführt wird. Darüber hinaus kann auch eine Kombination der beiden vorgenannten Alternativen erfolgen, indem die Klemmvorrichtung 55 nach und nach in X-Richtung verfahren wird und die Auflagetische 31, 32 entsprechend gegenläufig verfahren werden, wobei bevorzugt die Auflageelemente 35 angetrieben werden, um eine Relativbewegung zwischen dem Auflageelement 35, insbesondere des ersten Auflagetisches 31 und dem plattenförmigen Material 15, zu vermeiden.
In Figur 4 ist eine alternative Ausgestaltung der Auflagetische 31, 32 zu der Ausführungsform in Figur 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind zum Schneidspalt 36 weisend Bandführungselemente 46 vorgesehen, die eine Verengung des Schneidspaltes 36 einerseits ermöglichen, jedoch die Tiefe des Schneidspaltes 36 gegenüber den Umlenkrollen 33 verringern, so dass sich ein vergrößerter Öffnungswinkel α ergibt, und sich der Schneidstrahl 16 ohne eine Beschädigung der Auflageelemente 35 der Auflagetische 31, 32 nach unten ausstrecken kann. Diese Bandführungselemente 46 sind vorzugsweise keilförmig ausgebildet und verjüngen sich zum Schneidspalt 36, so dass diese einen kleinen Krümmungsradius zum Schneidspalt aufweisen. Diese Bandführungselemente 46 dienen ebenfalls zur Umlenkung des insbesondere als Endlosband ausgebildeten Auflageelementes 35.
In Figur 5 ist eine schematische Ansicht von oben auf ein plattenförmiges Material 15 dargestellt, welches an seinem stirnseitigen Randbereich 40 in einem ersten streifenförmigen Abschnitt 53 bereits bearbeitet ist und bei dem ein zweiter streifenförmiger Abschnitt 54 zur nachfolgenden Bearbeitung ansteht. Die aus dem zweiten streifenförmigen Abschnitt 54 herauszuschneidenden Werkstücke sind beispielsweise strichliniert dargestellt.
Bei dem in Figur 5 veranschaulichten Verfahren werden die einzelnen Werkstücke 21 getrennt und vereinzelt zueinander von dem verbleibenden plattenförmigen Material 15 über den zweiten Auflagetisch 32 in eine Entladezone 26 abtransportiert und gegenüber dem plattenförmigen Material 15 abgezogen. Die an dem plattenförmigen Material 15 verbleibenden Konturen liegen beispielsweise noch über dem Schneidspalt 36, der strichliniert dargestellt ist.
Dieses Verfahren zur Herstellung von Werkstücken wird nachfolgend in den Figuren 7a bis 7f anhand einzelner Prozessschritte genauer beschrieben. Dieses Verfahren kann auf einer Werkzeugmaschine 11 gemäß den Figuren 1 und 2 durchgeführt werden, wobei die Entladeeinrichtung 27 beispielsweise als Sammelbehälter oder Stapelbehälter ausgebildet ist, der die einzelnen Werkstücke 21 aufnimmt.
Alternativ kann die Werkzeugmaschine 11 gemäß Figur 6 ausgebildet sein. Grundsätzlich entspricht der Aufbau dieser Werkzeugmaschine 11 der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2. Zusätzlich ist am Ende oder benachbart zum Auflagetisch 32 eine Palette 58 vorgesehen, auf welche die vereinzelten Werkstücke 21 durch eine zusätzliche Handhabungseinrichtung 56, insbesondere durch einen Ein- oder Mehrachsenroboter, von dem Auflagetisch 32 entnommen und auf der Palette 58 aufgelegt werden. Durch das nach und nach erfolgende Herausführen der Werkstücke 21 aus dem Bearbeitungsbereich 30 kann eine sichere Entnahme aller Werkstücke 21 erfolgen. Größere Werkstücke 21, die durch die Handhabungseinrichtung 56 nicht ergriffen werden können, werden über den Auflagetisch 32 auf einem Ablagetisch 60 abgelegt. Dieser Ablagetisch 60 kann einen Scherenhubtisch umfassen, so dass die einzelnen Werkstücke nacheinander darauf geräuscharm gestapelt werden können.
In den Figuren 7a bis 7f werden die einzelnen Prozessschritte zur Herstellung eines Werkstücks 21 gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens beschrieben, bei welchem sowohl die Abfallteile 65 als auch Teile eines Restgitters 61 durch den Schneidspalt 36 nach unten ausgeschleust werden und lediglich das beziehungsweise die Werkstücke 21, wie in Figur 5 dargestellt ist, über den zweiten Auflagetisch 32 abtransportiert werden.
Figur 7a zeigt die Positionierung des unbearbeiteten plattenförmigen Materials 15 in einer Startposition zum Schneidspalt 36, wie dies in Figur 3 beschrieben wurde, wobei die parallelen strichlinierten Linien die Schneidspaltbreite 37 darstellen. Nachdem das plattenförmige Material 15 in dieser Startposition positioniert wurde, wird durch einen Trennschnitt eine erste Kontur 57 gemäß Figur 7b eingebracht, wobei während dem Einbringen der Kontur 57 der Schneidspalt 36 unterhalb des Bearbeitungskopfes 13 durch Bewegen der Auflagetische 31,32 entsprechend verfahren wird. Anschließend werden beispielsweise gemäß Figur 7c weitere Trennschnitte 52 eingebracht, durch welche das Restgitter 61 abgetrennt wird. Gemäß Figur 7d wird im Anschluss daran der Spalt 36 auf die dargestellte Spaltbreite 37 vergrößert, so dass das Restgitter 61 nach unten ausgeschleust werden kann. Anschließend wird die Spaltbreite 37 gemäß Figur 7e wieder verjüngt, und es werden beispielsweise Trennschnitte für das Abfallteil 65 in das herzustellende Werkstück 21 eingebracht. Anschließend wird das Abfallteil 65 ebenfalls durch den Schneidspalt 36 nach unten ausgeschleust, indem eine entsprechende Spaltbreite eingestellt und der Spalt unterhalb des Abfallteils 65 positioniert wird. In einem darauf folgenden Bearbeitungsschritt gemäß Figur 7f wird der Schneidspalt 36 verkleinert und das Werkstück 21 im Wesentlichen über die Breite des Schneidspaltes in X-Richtung hinweg geführt sowie ein letzter Trennschnitt 68 durchgeführt, so dass das Werkstück 21 über den zweiten Auflagetisch 32 transportiert werden kann. Bei diesem Arbeitsschritt gemäß Figur 7f ist vorgesehen, dass die Schneidspaltbreite 37 derart verringert und/oder der Spalt 36 derart positioniert wird, dass die durch Ausschneiden des Abfallteils 65 gebildete Ausnehmung 67 in dem Werkstück 21 auf dem Auflagetisch 32 zum Aufliegen kommt, so dass ein Verhaken mit dem Schneidspalt 36 verhindert wird. Während der Einbringung des letzten Trennschnittes 68 wird bereits das Auflageelement 35 des zweiten Auflagetisches 32 in X-Richtung angetrieben, um das Werkstück 21 aus dem Bearbeitungsbereich 30 des Bearbeitungskopfes 13 herauszuführen. Das Auflageelement 35 führt also eine Bewegung relativ zum plattenförmigen Material 15 aus.
Eine alternative Ausgestaltung des vorbeschriebenen Verfahrens kann darin bestehen, dass anstelle des Prozessschrittes gemäß Figur 7d, bei dem das Teil oder Teile des Restgitters 61 nach unten ausgeschleust werden, diese nach dem Abtrennen über den zweiten Auflagetisch 32 abtransportiert werden, dessen Auflageelement 35 unmittelbar nach dem Trennen des Restgitters 61 ebenfalls angetrieben ist. Beispielsweise kann eine ergänzende Handhabungseinrichtung vorgesehen sein, die Restgitterteile entfernt oder aber die Restgitterteile in einen Stapelbehälter am Ende des Auflagetisches 32 übergeführt und die Werkstücke 21 über die Handhabungseinrichtung 56 am Auflagetisch 32 entnommen werden.
Des Weiteren können alternativ zur Handhabungseinrichtung 56 Universalflächengreifer eingesetzt werden, sofern ausschließlich Werkstücke 21 auf den Auflagetisch 32 abtransportiert werden. Durch die nacheinander erfolgende Herausförderung der Werkstücke 21 über den zweiten Auflagetisch 32 ist es des Weiteren vorteilhaft, dass sowohl die Handhabungseinrichtung 56 als auch ein Universalgreifer nicht im selben Teiletakt der Werkstückbearbeitung arbeiten müssen.
Nachfolgend wird eine weitere alternative Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Werkstücken 21 aus einem plattenförmigen Material anhand der Figuren 8 und 9 beschrieben, wobei vorgesehen ist, dass diese Werkstücke 21 nach dem vollständigen Freischneiden aus dem plattenförmigen Material 15 in dem dadurch entstehenden Restgitter 61 verbleiben und gemeinsam aus dem Bearbeitungsbereich 30 heraus transportiert werden. Lediglich die Abfallteile 65 werden durch den Schneidspalt 36 nach unten ausgeschleust. Die in dem Restgitter 61 verbleibenden Werkstücke 21 können vollständig freigeschnitten sein oder durch einen Mikrojoint 66 noch mit dem Restgitter 61 verbunden bleiben.
In Figur 8 ist die Werkzeugmaschine gemäß den Figuren 1 und 2 mit einem Verfahrensschritt des nachfolgend beschriebenen alternativen Verfahrens dargestellt, bei welchem ein Teil des plattenförmigen Materials 15 bereits bearbeitet und auf dem zweiten Auflagetisch 32 mit den im Restgitter 61 verbleibenden Werkstücken 21 dargestellt ist.
In den Figuren 9a bis 9c werden die einzelnen Prozessschritte des alternativen Verfahrens näher beschrieben. Das zu bearbeitende plattenförmige Material 15 wird wiederum, wie in Figur 3 dargestellt, in eine Startposition übergeführt. Anschließend werden in dem stirnseitigen Randbereich 40 beispielsweise Abfallteile 65 zur Herstellung von Innenkonturen in einem Werkstück 21 geschnitten. Bevorzugt ist dabei eine streifenförmige Abarbeitung des plattenförmigen Materials vorgesehen, indem zunächst der erste streifenförmige Abschnitt 53 bearbeitet wird. Während dieser Bearbeitung wird der Schneidspalt unterhalb der Kontur 57 verfahren und auf eine solche Breite eingestellt, so dass ein Abfallteil 65 beispielsweise ohne Veränderung der Spaltbreite 37 komplett geschnitten werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, insbesondere bei größeren Abfallteilen, dass der Schneidspalt entsprechend dem Trennschnitt zur Herstellung der Kontur mitgeführt wird, so dass einzelne Flächen des Abfallteils wiederum auf dem ersten oder zweiten Auflagetisch 31, 32 gestützt aufliegen. Im Anschluss daran wird gemäß dem Schritt in Figur 9b das Abfallteil 65 nach unten über den Schneidspalt 36 ausgeschleust. Hierzu kann die Spaltbreite entsprechend eingestellt werden, um das Abfallteil 65 beziehungsweise die Abfallteile 65 durch den Spalt nach unten auszuschleusen. Anschließend wird die Spaltbreite wiederum für den nachfolgenden Arbeitsprozess angepasst und reduziert. Gemäß Figur 9c wird eine Kontur des Werkstücks 21 geschnitten, wobei diese Kontur mit Ausnahme des letzten Trennschnitts 68 hergestellt wird. Anschließend wird das plattenförmige Material 15 in X-Richtung gefördert beziehungsweise der Spalt 36 in die entgegengesetzte Richtung verfahren, so dass dieser ausschließlich unterhalb der Kontur für den letzten Trennschnitt 68 liegt. Bevorzugt werden die Werkstücke 21 derart geschachtelt, dass ein gemeinsamer letzter Trennschnitt für mehrere Werkstückteile 21 bei einer Einstellung und Positionierung des Spaltes 36 ermöglicht ist.
Gemäß einer ersten Variante dieser alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist dann vorgesehen, dass der letzte Trennschnitt 68 durchgeführt wird. Da die Werkstücke 21 bereits im Wesentlichen auf dem zweiten Auflagetisch 32 aufliegen, wird ein Verkippen und Verhaken vermieden. Darüber hinaus werden diese nicht mehr über den Schneidspalt 36 zurückgeführt. Die Trennschnitte können dabei derart eng geführt werden, dass eine verkippungs- und verhakungsfreie Aufnahme der Werkstücke in dem Restgitter 61 möglich ist. Im Anschluss daran wird der benachbarte streifenförmige Abschnitt 54 in Analogie zu den vorbeschriebenen Prozessschritten gemäß den Figuren 9a, 9b und 9c bearbeitet, wie dies in Figur 9d dargestellt ist.
Nachdem das gesamte plattenförmige Material 15 bearbeitet wurde, werden das daraus entstehende Restgitter 61 und die darin verbleibenden Werkstücke 21 über den Auflagetisch 32 aus dem Bearbeitungsbereich 30 herausgefördert. Die Werkstücke 21 können dann wiederum über einen Universalgreifer oder über eine Handhabungseinrichtung 56 aufgenommen werden. Alternativ kann auch eine weitere Sortiereinrichtung vorgesehen sein, um die Werkstücke 21 von dem Restgitter 61 zu trennen, welche in einer Entladeeinrichtung 27 abgelegt werden. Ebenso kann eine gemeinsame Ablage des Restgitters 61 und der verbleibenden Werkstücke 21 auf einem Stapel erfolgen.
Eine weitere Variante der vorbeschriebenen alternativen Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Prozessschritte gemäß den Figuren 9a bis 9c analog durchgeführt werden mit Abwandlung des letzten Trennschnittes 68, der dahingehend erfolgt, dass zumindest ein Mikrojoint 66 zwischen dem Werkstück 21 und dem Restgitter 61 verbleibt. Die Einbringung von Mikrojoints 66 im Restgitter 61 ist insbesondere dann vorgesehen, wenn die Werkstücke eine kritische Größe unterschreiten, um ein vorzeitiges Abkippen in den Schneidspalt zu vermeiden. Die Mikrojoints 66 werden nach dem letzten Arbeitsschritt zur Herstellung der Werkstücke 21 getrennt, sobald sichergestellt ist, dass für die Bearbeitung des streifenförmigen Abschnitts 53 ein Überfahren des Schneidspaltes 36 nicht mehr notwendig ist., So werden in einer letzten Schneidbearbeitung bei einer Positionierung des plattenförmigen Materials 15 gemäß Figur 9c die Mikrojoints 66 getrennt, nachdem die Werkstücke 21 im Wesentlichen auf dem zweiten Auflagetisch 32 liegen und nicht mehr über den Schneidspalt hinweg geführt werden müssen. Bei der Bearbeitung unter Setzen von Mikrojoints 66 können alternativ alle Werkstücke 21 des plattenförmigen Materials 15 so weit durch Trennschnitte bearbeitet werden, dass die Verbindung zum Restgitter 61 ausschließlich durch die Mikrojoints 66 gebildet wird. Anschließend wird der Schneidspalt 36 durch Bewegen der Auflagetische 31,32 unter dem Restgitter 61 hindurch bewegt, während die Mikrojoints 66 in streifenförmigen Abschnitten 53 durch den Bearbeitungskopf 13 aufgetrennt werden. Direkt nach dem oder den Trennschnitten 52 für die Mikrojoints 66 in einem streifenförmigen Abschnitt 53 werden die Werkstücke 21 dieses Abschnitts 53 mit Hilfe des zweiten Auflagetisches 32 abtransportiert, ohne dass sie noch einmal über den Schneidspalt 36 bewegt werden müssen.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken (21) aus einem plattenförmigen Material (15) durch einen Trennvorgang mit einer Trennvorrichtung einer Werkzeugmaschine (11), mit einem Bearbeitungskopf (13) der zumindest in Y-Richtung verfahrbar ist, mit einer Werkstückauflage (14) für das plattenförmige Material (15), die einen ersten und zweiten Auflagetisch (31, 32) mit jeweils einer Auflagefläche (38, 39) umfasst, wobei der erste und zweite Auflagetisch (31, 32) unter Bildung eines Schneidspaltes (36) zueinander anordenbar sind, der unter dem Bearbeitungsbereich (30) des Bearbeitungskopfes (13) positioniert wird, und wobei zumindest einer der beiden Auflagetische (31, 32) mit einem in X-Richtung bewegbaren Auflageelement (35) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
    - dass in das plattenförmige Material (15) Trennschnitte (52) für Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters (61) zum Herstellen des zumindest einen Werkstücks (21) eingebracht werden, so dass zumindest ein letzter Trennschnitt (68) für das beziehungsweise die Werkstücke (21) zum vollständigen Abtrennen von dem plattenförmigen Material (15) verbleibt,
    - dass die Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters (61) durch den Schneidspalt (36) entfernt werden, und
    - dass darauffolgend ein Freischnitt vom plattenförmigen Material (15) als letzter Trennschnitt (68) für das oder die Werkstücke (21) so erfolgt, dass ein erneutes Überfahren eines geschnittenen Werkstücks (21) über den Schneidspalt (36) unterbleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das plattenförmige Material (15) vor Beginn des ersten Trennschnitts auf dem ersten Auflagetisch (31) aufliegt und mit einem stirnseitigen Randbereich (40) zum Schneidspalt (36) positioniert wird,
    - dass in dem stirnseitigen Randbereich (40) des plattenförmigen Materials (15) Trennschnitte (52) für Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters (61) zum Herstellen des zumindest einen Werkstücks (21) eingebracht werden, so dass zumindest ein letzter Trennschnitt (68) für das beziehungsweise die Werkstücke (21) in dem stirnseitigen Randbereich (40) zum vollständigen Abtrennen von dem plattenförmigen Material (15) verbleibt,
    - dass die Abfallteile (65) und/oder Teile eines Restgitters (61) durch den Schneidspalt (36) entfernt werden,
    - dass darauffolgend der Freischnitt vom plattenförmigen Material (15) als letzter Trennschnitt (68) für das oder die Werkstücke (21) erfolgt, und
    - dass das oder die freigeschnittenen Werkstücke (21) durch den zweiten Auflagetisch (32) abtransportiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abfallteile (65) und/oder Teile des Restgitters (61) über den zweiten Auflagetisch (32) getrennt zu den Werkstücken (21) in eine Entladezone (26) übergeführt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (21) innerhalb von streifenförmigen Abschnitten (53, 54) des plattenförmigen Materials (15) parallel zum Spalt (36) ausgerichtet geschachtelt werden und das plattenförmige Material (15) streifenförmig abgearbeitet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtelung für Werkstücke (12) derart bestimmt wird, dass ein gemeinsamer letzter Trennschnitt (68) innerhalb einer Breite (37) des Schneidspaltes (36) für mehrere Werkstücke (21) gebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ruhend im Bearbeitungsbereich (30) angeordneten plattenförmigen Material (15) der zweite Auflagetisch (32) und/oder ein Auflageelement (35) des zweiten Bearbeitungstisches (32) zum Abtransport der Werkstücke (21) in X-Richtung aus dem Bearbeitungsbereich (30) bewegt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - dass Trennschnitte (52) für Abfallteile (65), die innerhalb und/oder an das oder die Werkstücke (21) angrenzen, eingebracht werden,
    - dass diese innerhalb und/oder an das oder die Werkstücke (21) angrenzenden Abfallteile (65) durch den Schneidspalt (36) zwischen den beiden Auflagetischen (31, 32) nach unten ausgeschleust werden,
    - dass anschließend der Schneidspalt (36) zwischen den Auflagetischen (31, 32) auf eine Spaltbreite (37) eingestellt wird, der kleiner als die kleinste Teilegröße des Werkstücks (21) ist,
    - dass die Außenkontur der Werkstücke (21) zumindest teilweise oder vollständig geschnitten wird und
    - dass die Werkstücke (21) in einem daraus resultierenden Restgitter (61) verbleiben und gemeinsam mit dem Restgitter (61) aus dem Bearbeitungsbereich (30) herausgeführt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Werkstücke (21), die eine kritische Teilegröße unterschreiten, insbesondere die, die eine kleinere Länge als 100 mm aufweisen, durch einen Trennschnitt (52) zur Herstellung der Außenkontur von Werkstücken (21) vom plattenförmigen Material derart getrennt werden, dass zumindest ein Mikrojoint (66) verbleibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrojoint (66) zwischen dem Werkstück (21) und dem Restgitter (61) derart geschnitten wird, dass dieser an der der Ausschleus-richtung, insbesondere in X-Richtung, abgewandten Seite am Werkstück (21) angreift.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass erst am Ende der vollständigen Bearbeitung des plattenförmigen Materials (15) zur Einbringung von Trennschnitten (52) während des Ausschleusvorganges des plattenförmigen Materials (15) die Mikrojoints (66) zwischen den Werkstücken (21) und dem Restgitter (61) abgetrennt werden, nachdem der wesentliche Teil des jeweiligen Werkstücks (12) über den Spalt (36) zwischen den Auflagetischen (31, 32) in Ausschleusrichtung hinweg geführt ist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Material (15) mit einer Klemmvorrichtung (55) im Bearbeitungsbereich (30) fixiert gehalten wird.
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