WO2023072397A1

WO2023072397A1 - Verfahren und rüststation zum rüsten einer werkstückpalette sowie werkstückpalette

Info

Publication number: WO2023072397A1
Application number: PCT/EP2021/079979
Authority: WO
Inventors: Simon OCKENFUSS
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Rüststation und eine Rüststation zum Rüsten einer Werkstückpalette (17) in einer Rüststation (8) für einen nachfolgenden Trennprozess in einem plattenförmigen Werkstück zur Herstellung von Werkstückteilen sowie eine Werkstückpalette, bei dem eine Werkstückauflage aus einer bearbeiteten Palettenplatte für einen Palettenrahmen der Werkstückpalette (17) erstellt wird, wobei zur Herstellung der bearbeiteten Palettenplatte ein Plattenrohling aus einem Vollmaterial bereitgestellt wird, in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur zur Bildung eines Werkstückträgers zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang herzustellenden Werkstückteils eingebracht wird, wobei der Werkstückträger gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil ein Untermaß aufweist, und beim Einbringen der Schneidkontur in den Plattenrohling zumindest ein Verbindungssteg ausgebildet wird, durch welchen der Werkstückträger zu einer Restplatte der Palettenplatte verbunden ist.

Description

Verfahren und Rüststation zum Rüsten einer Werkstückpalette
sowie Werkstückpalette

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Rüststation zum Rüsten einer Werkstückpalette zur Aufnahme eines plattenförmigen Werkstücks für einen nachfolgenden Trennprozess sowie eine Werkstückpalette, die auf einen nachfolgenden Trennprozess in einem plattenförmigen Werkstück vorrüstbar ist.

Aus der DE 10 2020 103 183 A1 ist eine Rüststation für eine Werkstückpalette bekannt. In dieser Rüststation wird ein Palettenrahmen der Werkstückpalette mit Auflageleisten bestückt, die hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich ihrer Anordnung an dem Palettenrahmen auf den durchzuführenden Trennprozess abgestimmt sind. Darauffolgend wird die Werkstückpalette einer Bearbeitungsstation, wie beispielsweise einer Laser-Schneidmaschine, insbesondere einer Laser-Flachbettmaschine, zugeführt, um die trennende Bearbeitung durchzuführen.

Aus der DE 10 2015 210 679 A1 ist ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung eines plattenförmigen Werkstücks sowie eine Werkzeugmaschine bekannt, durch welche eine Werkstückpalette auf einen nachfolgend durchzuführenden Trennprozess vorgerüstet wird. Die Werkstückpalette umfasst eine Werkstückauflage mit einer Auflageebene, auf der das plattenförmige Werkstück für die trennende Bearbeitung positioniert wird. Während einer Vorbereitungsphase beziehungsweise einer Rüstphase wird die Werkstückauflage in Form einer Palettenplatte erstellt. Dabei wird ein Plattenrohling mit wenigstens einem zu erzeugenden Werkstückteil zugeordnet und in Querrichtung der Plattenebene der Palettenplatte mit durchgängigen Durchlassöffnungen versehen, die in der Plattenebene der Palettenplatte ein Übermaß gegenüber des zu erzeugenden Werkstückteils aufweisen. Das zu bearbeitende plattenförmige Werkstück wird zur trennenden Bearbeitung auf der Palettenplatte gelagert, sodass diese aufeinanderliegend vorgesehen sind und das zu bearbeitende Werkstück, welches aus dem plattenförmigen Werkstück hergestellt wird, liegt über der Durchlassöffnung der Palettenplatte. Durch die trennende Bearbeitung des Werkstücks wird ein Werkstückteil mit einer Kontur erzeugt, deren senkrechte Projektion auf die Palettenplatte innerhalb der Durchlassöffnung der Palettenplatte angeordnet ist und aufgrund des Übermaßes der Durchlassöffnung das Werkstückteil nach dessen trennenden Bearbeitung durch die Durchlassöffnung hindurchgeführt und unterhalb der Werkstückpalette gesammelt oder für die weitere Verarbeitung weitergeleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Rüststation zum Rüsten einer Werkstückpalette sowie eine Werkstückpalette vorzuschlagen, um auch filigrane Strukturen oder Geometrien der Werkstückteile verkippungsfrei aufzunehmen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Rüsten einer Werkstückpalette in einer Rüststation für einen nachfolgenden Trennvorgang in einem plattenförmigen Werkstück zur Herstellung von Werkstückteilen gelöst, bei dem eine Werkstückauflage aus einer bearbeiteten Palettenplatte hergestellt wird, welche in der Werkstückpalette anordenbar ist, wobei ein Plattenrohling aus einem Vollmaterial bereitgestellt wird, bei dem in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur zur Bildung eines Werkstückträgers zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennprozess herzustellenden Werkstücks eingebracht wird, wobei der Werkstückträger gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil ein Untermaß aufweist und bei dem der Werkstückträger durch zumindest einen Verbindungssteg mit einer Rüstplatte des Plattenrohlings verbunden ist. Diese Palettenplatte bildet eine Werkstückauflage für die Werkstückpalette, bei welcher für jedes herzustellende Werkstückteil ein Werkstückträger zur Auflage, vorzugsweise vollflächigen Auflage, vorgesehen ist. Der Werkstückträger in der Palettenplatte wird aus einer Schneidkontur gebildet, welche zumindest teilweise der Kontur des herzustellenden Werkstücks folgt. Diese kann bevorzugt ein Untermaß gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil aufweisen. Bevorzugt kann die Abweichung der Schneidkontur von dem Werkstückteil kleiner als die halbe Spaltbreite des Schnittspaltes sein. Auch können beispielsweise Ecken gerundet sein oder filigrane Konturen nicht exakt nachgebildet sein. Dies weist den Vorteil auf, dass während des Trennprozesses entstehende Abfallprodukte ungehindert durch die bereits in der Palettenplatte eingebrachte Schneidkontur nach unten hindurchtreten können, sodass eine verbesserte Schnittqualität erzielt werden kann. Zudem weist diese Werkstückauflage, welche aus der Palettenplatte gebildet ist, in dem zumindest ein Werkstückträger durch zumindest einen Verbindungssteg zu einer Restplatte verbunden ist, den Vorteil auf, dass der Werkstückträger eine flächige Auflage, insbesondere eine verkippungsfreie Auflage, für das Werkstückteil bildet.

Bevorzugt wird die Schneidkontur in der Palettenplatte zur Herstellung des Werkstückträgers mit einer Spaltbreite eingebracht, die breiter als die Spaltbreite der Schneidkontur im plattenförmigen Werkstück zur Herstellung des Werkstückteils ist. Dadurch kann eine optimale Abfuhr des oder der während der Bearbeitung entstehenden Abfallprodukte erfolgen, sodass eine hohe Schnittqualität beim herzustellenden Werkstückteil erzielt werden kann.

Vorteilhafterweise wird die Schneidkontur in den Palettenrahmen durch ein mechanisches oder thermisches Abtragen eingebracht. Unter mechanischem Abtragen kann beispielsweise eine spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise ein Bohren, Fräsen, Räumen oder dergleichen, verstanden werden. Auch kann unter dem mechanischen Abtragen ein Erodieren oder Wasserstrahlschneiden verstanden werden. Das thermische Einbringen der Schneidkontur kann insbesondere durch Laserschneiden, Plasmaschneiden oder dergleichen erfolgen. Alternativ kann auch ein chemisches Abtragen, wie beispielsweise ein elektrochemisches Abtragen, eingesetzt werden.

Vorteilhafterweise wird der zumindest eine Verbindungssteg zwischen der Restplatte der Palettenplatte und dem Werkstückträger mit einer Dicke ausgebildet, die gleich oder kleiner als die Dicke der Palettenplatte ausgebildet ist. Insbesondere bei Verbindungsstegen, die in der Dicke um die Hälfte oder mehr als die Hälfte reduziert wird, kann wiederum ein besonders gutes Abführen der Abfallprodukte nach unten erfolgen. Beispielsweise können bei einem Laserschneiden Schlacke und/oder Staub durch das Schneidgas ungehindert aus dem Schneidspalt ausgeblasen werden.

Des Weiteren wird bevorzugt der zumindest eine Verbindungssteg zwischen dem Werkstückträger und der Restplatte der Palettenplatte gegenüber der Auflagefläche nach unten geprägt oder nach unten umgeformt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Palettenplatte sehr dünn und die Verbindungsstege durch eine trennende und/oder thermische Bearbeitung nicht mehr hergestellt werden können. Dadurch können diese nach unten geprägten Verbindungsstege Rastelemente mit einer Tragstruktur bilden, auf welchen die Palettenplatte aufliegt, insbesondere dann, wenn diese aufgrund deren Dicke bezogen auf die flächige Abmessung nicht hinreichend steif ist.

Des Weiteren ist bevorzugt der Plattenrohling aus einem Schaumglas, aus Aluminiumwaben, aus einer Pressspan-, Gips-, Keramik-, Kalziumsilikat-, Blähglasplatte oder einer dünnen Blechplatte ausgebildet. Insbesondere weist der Einsatz von Schaumglas den Vorteil auf, dass das geschäumte Glas, welches zu einer Platte geformt ist, hitzebeständig ist und auch bei einer geringen Dicke eine hohe Steifigkeit aufweist. Zudem kann aus dem Abfallmaterial des Glases eine solche Schaumglasplatte kostengünstig herstellbar sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Rüststation für eine Werkstückpalette zur Aufnahme eines plattenförmigen Werkstücks zum Durchführen des Verfahrens zum Rüsten der Werkstückpalette nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen gelöst, welche zumindest ein Bearbeitungswerkzeug aufweist, durch welches aus einem Plattenrohling eine Palettenplatte mit wenigstens einem Werkstückträger herstellbar ist, wobei in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur zur Bildung des Werkstückträgers zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang herzustellenden Werkstückteil in einem plattenförmige Werkstück eingebracht ist, sodass der Werkstückträger gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil ein Untermaß aufweist und der Werkstückträger durch zumindest einen Verbindungssteg mit dem Plattenrohling verbunden ist. Durch diese Rüststation kann in einer Nebenzeit die Werkstückpalette zur Aufnahme des plattenförmigen Werkstücks zur Herstellung von Werkstückteilen in einem nachfolgenden Trennprozess vorbereitet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Rüststation erfolgt die Bearbeitung des Plattenrohlings in einem Palettenrahmen der Werkstückpalette aufliegend. Dadurch kann nach dem Einbringen des zumindest einen Werkstückträgers in den Plattenrohling die Werkstückpalette einsatzbereit sein.

Alternativ kann die Rüststation eine Bearbeitungsstation umfassen, in welcher die Bearbeitung der Palettenplatte vorgesehen ist und eine Handlingseinrichtung aufweist, durch welche die Palettenplatte nach der Einbringung der Werkstückträger in den in dem Aufnahmeraum angeordneten Palettenrahmen überführbar ist. Dadurch kann die trennende Bearbeitung des Plattenrohlings zur Herstellung der Palettenplatte getrennt von einem Be- und Entstücken eines Palettenrahmens der Werkstückpalette erfolgen.

Des Weiteren ist bevorzugt die trennende Bearbeitung der Palettenplatte durch zumindest ein Werkzeug zum mechanischen Abtragen, wie beispielsweise Fräsen, Bohren, Dämmen, Erodieren oder dergleichen, vorgesehen. Insbesondere ermöglicht das thermische Abtragen, wie beispielsweise das Laserschneiden, eine schnelle und präzise Herstellung der Werkstückträger innerhalb der Palettenplatte.

Des Weiteren kann die Rüststation eine Handhabungseinrichtung mit zumindest einer Greifeinrichtung aufweisen, durch welche der Palettenrahmen mit der Palettenplatte oder mit zumindest einer Tragstruktur und der Palettenplatte bestückbar ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkstückpalette zur Aufnahme eines plattenförmigen Werkstücks auf einer in einer Auflageebene erstreckenden Werkstückauflage gelöst, bei der die Werkstückaufnahme aus einer bearbeiteten Palettenplatte gebildet ist, wobei die Palettenplatte aus einem aus Vollmaterial bestehenden Plattenrohling ausgebildet ist, indem zumindest eine Schneidkontur zur Bildung eines Werkstückträgers zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang aus einem plattenförmigen Werkstückteils herzustellenden Werkstücks eingebracht ist, wobei der Werkstückträger gegenüber dem herzustellenden Werkstück ein Untermaß aufweist und der Werkstückträger durch zumindest ein Verbindungssteg in der Palettenplatte verbunden ist. Durch diese Werkstückpalette kann das herzustellende Werkstückteil sicher während des Trennprozesses aufliegen und verkippungsfrei gehalten sein.

Bevorzugt ist die Schneidkontur in der Palettenplatte mit einer Spaltbreite eingebracht, die breiter als die Spaltbreite des Schneidspaltes von dem herzustellenden Werkstückteil aus dem plattenförmigen Werkstück ausgebildet ist. Dadurch kann ein hinreichendes Abtragen und/oder Ausblasen von Abfallmaterial während des Schneidprozesses durch die Schneidkontur in der Palettenplatte hindurch erfolgen, um eine verbesserte Schneidqualität des Werkstückteils zu erhalten.

Bevorzugt ist die Schneidkontur in der Palettenplatte mit einer Spaltbreite ausgebildet, welche größer als die Spaltbreite der Schneidkontur bei der Herstellung des Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück ist. Insbesondere ist der Schneidspalt der Schneidkontur in der Palettenplatte größer als ein aus dem plattenförmigen Werkstück während der Herstellung des Werkstückteils nach unten austretender Kegel aus Schlacke und/oder Staub.

Vorteilhafterweise ist die bearbeitete Palettenplatte von dem Palettenrahmen austauschbar aufgenommen. Für jede Schachtelung von Werkstückteilen, die aus dem plattenförmigen Werkstück hergestellt werden, wird bevorzugt eine spezifische Palettenplatte angefertigt. Diese kann nach ein- oder mehrmaligem Gebrauch ausgewechselt werden. Alternativ können in eine Palettenplatte auch mehrere Schachtelungen eingebracht werden.

Vorteilhafterweise ist in den Palettenrahmen der Werkstückauflage zumindest eine Tragstruktur angeordnet, auf welcher die bearbeitete Palettenplatte aufliegt. Eine solche Tragstruktur ist insbesondere bei dünnen Palettenplatten aus Vollmaterial, die nicht steif genug sind, vorgesehen, sodass sich die Palettenplatte auf der zumindest einen Tragstruktur abstützen kann. Auch diese Tragstruktur ist bevorzugt austauschbar zum Palettenrahmen der Werkstückpalette vorgesehen und einsetzbar.

Die Tragstruktur ist bevorzugt durch ein Traggitter ausgebildet. Dies weist den Vorteil auf, dass die vereinzelt die Schneidkontur querenden Stege die Abfuhr von Abfallmaterial nach unten quasi nicht stören. Auch kann die Tragstruktur balkenförmig ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise kann zwischen der aus Traggitter ausgebildeten Tragstruktur und der bearbeiteten Palettenplatte zumindest ein Zwischengitter vorgesehen sein. Die Maschenweite des Zwischengitters ist bevorzugt größer als die des Traggitters. Dadurch kann eine weitere verbesserte Abfuhr des Abfallmaterials ermöglicht sein.

Des Weiteren sind bevorzugt die aus der Palettenplatte herausgetrennten Werkstückträger auf einer Tragstruktur positioniert, und der zumindest eine Werkstückträger und die Tragstruktur greifen durch zumindest ein Positionierelement, vorzugsweise verrutschsicher, ineinander. In diesem Fall sind die einzelnen Werkstückträger aus der Restplatte der Palettenplatte herausgetrennt und einzeln auf der zumindest einen Tragstruktur positioniert.

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 Ansicht von oben auf die Fertigungs- und Funktionseinheiten für die Blechfertigung,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Rüststation,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Werkstückpalette mit der Palettenplatte,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer bearbeiteten Palettenplatte zur Bildung einer Werkstückauflage in der Rüststation,

Figur 5 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 4,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht auf eine Werkstückauflage bestehend aus einer bearbeiteten Palettenplatte und einer Tragstruktur mit einem bearbeiteten Werkstück, und

Figur 7 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 5.

In Figur 1 sind Beispiele für Funktionseinheiten dargestellt, die als Komponenten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung in Frage kommen. Bei den dargestellten Funktionseinheiten handelt es sich zum einen um potentielle Fertigungseinheiten und zum anderen um potentielle sekundäre Funktionseinheiten einer maschinellen Anordnung für die Blechfertigung. Als Beispiele für Fertigungseinheiten zeigt Figur 1 Trenneinheiten für die trennende Bearbeitung in Form einer Laser-Flachbettmaschine 1 und in Form-Laser-Kombinationsmaschine 2 sowie einer Beschichtungseinheit 3 für die Blechfertigung. Bei der Stanzstation der Stanz-Laser-Kombimaschine 2 handelt es sich um eine herkömmliche Presse mit einem Stanzwerkzeug als Fertigungsvorrichtung. Durch Auswechseln des Stanzwerkzeuges gegen ein Umformwerkzeug kann die Stanz-/Laser-Kombimaschine 2 zu einer Fertigungseinheit in Form einer Umform-Laser-Kombimaschine umgerüstet werden. Bei den in Figur 1 dargestellten Beispielen für sekundäre Funktionseinheiten handelt es sich im Einzelnen um eine Lagereinheit in Form eines Materiallagers 4, um ein als lagerseitige Umschlageinheit einsetzbares Regal-Bediengerät, 5 um eine Beladeeinheit 6, um eine Bevorratungseinheit in Form eines Palettenvorratslagers 7, um eine Rüststation 8, die sowohl zum Rüsten, als auch zum Warten und Reparieren als auch Reinigen genutzt werden kann. Bei den weiteren sekundären Funktionseinheiten handelt es sich um eine für die Laser-Flachbettmaschine 1 vorgesehene Beschickungseinheit in Form eines Palettenwechslers 9, um eine Entladeeinheit 10 sowie um eine als Prozess-Nachbearbeitungseinheit einsetzbare Entgrateinheit 11.

In Figur 2 ist die Rüststation 8 perspektivisch dargestellt. Die Rüststation 8 umfasst ein Grundgestell 14. Das Grundgestell 14 umfasst einen Aufnahmeraum 16 zur Aufnahme einer Werkstückpalette 17 (Figur 3). Diese Werkstückpalette 17 ist über einen Zutritt 18 in den Aufnahmeraum 16 ein- und ausführbar. Der Aufnahmeraum 16 ist seitlich durch eine Palettenführung 19 begrenzt. Diese Palettenführung 19 umfasst Laufflächen 21, auf denen die Werkstückpalette 17 mit deren Laufrollen 22 (Figur 3) verfahrbar ist. Die Palettenführung 19 kann beispielsweise als ein U-förmiger Träger ausgebildet sein, an dem die Lauffläche 21 integriert ist. Dem Zutritt 18 gegenüberliegend ist bevorzugt ein geschlossenes Ende des Aufnahmeraumes 16 vorgesehen. Die Länge des Aufnahmeraumes 16 ist größer als die Länge der Werkstückpalette 17.

Die Werkstückpalette 17 ist durch die Palettenführung 19 in dem Aufnahmeraum 16 der Rüststation 8 positionierbar. Innerhalb des Aufnahmeraumes 16 nimmt die Werkstückpalette 17 eine Rüstposition ein. Diese Rüstposition definiert die Ausrichtung und Positionierung der Werkstückpalette 17 innerhalb des Aufnahmeraumes 16. Dadurch können die einzelnen herzustellenden Werkstückauflagen 58 in einer Palettenplatte 61 für einen Palettenrahmen 52 der Werkstückpalette 17 exakt eingebracht werden (Figur 4).

Die Rüststation 8 weist des Weiteren zumindest eine Handlingseinrichtung 24 auf, welche innerhalb des Aufnahmeraumes 16 verfahrbar angesteuert ist. Die Handlingseinrichtung 24 ist beispielsweise ein offener, U-förmiger oder C-förmiger Rahmen 34 ausgerichtet. Dieser erstreckt sich oberhalb des Aufnahmeraumes 16. Die Handlingseinrichtung 24 weist jeweils seitlich einen Rahmenabschnitt 31 auf, die mit einem oberen Brücke 32 verbunden sind. An den seitlichen Rahmenabschnitten 31 sind bevorzugt Führungsschlitten 29 vorgesehen. Diese Führungsschlitten 29 sind entlang den seitlich zum Aufnahmeraum 16 angeordneten Führungsschienen 28 verfahrbar. Zu Ansteuerung der Verfahrbewegung der Handlingseinrichtung 24 ist bevorzugt ein Antrieb 43 vorgesehen. Dieser Antrieb 43 steht mit einer Steuerungseinrichtung in Verbindung, durch welche bevorzugt die gesamte Rüststation 8 ansteuerbar ist.

An der oberen Brücke 32 der Handlingseinrichtung 34 ist bevorzugt eine Bearbeitungseinrichtung 33 vorgesehen. Diese Bearbeitungseinrichtung 33 ist zumindest entlang der oberen Brücke 32, insbesondere in Y-Richtung, innerhalb des Aufnahmeraumes 16 verfahrbar gelagert. Vorteilhafterweise kann die Bearbeitungseinrichtung 33 auch noch zusätzlich in und entgegen der Z-Richtung verfahrbar angesteuert werden.

In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Werkstückpalette 17 dargestellt. Diese Werkstückpalette 17 weist einen Palettenrahmen 52 auf. Dieser Palettenrahmen 52 ist bevorzugt aus zwei einander gegenüberliegenden Längsträgern 53 gebildet, die durch Querträger 54 miteinander verbunden sind. An einer Unterseite der Längsträger 53 sind bevorzugt Laufrollen 22 vorgesehen, so dass der Werkstückträger 17 in den Aufnahmeraum 16 entlang der Lauffläche 21 der Palettenführung 19 ein- und ausgefahren werden kann.

Innerhalb des Palettenrahmens 52 ist bevorzugt eine Tragstruktur 67 vorgesehen. Diese Tragstruktur 67 kann von oben in den Palettenrahmen 52 eingelegt und darin positioniert gehalten werden. Diese Tragstruktur 67 kann eine Gitterstruktur aufweisen. Die Durchbrechungen der Gitterstruktur können dabei beliebige Geometrien aufweisen. Anstelle dieser Tragstruktur 67 kann auch ein Zwischengitter 68 (Figur 6) unmittelbar in den Palettenrahmen 52 eingelegt werden. Auch kann das Zwischengitter 68 auf die Tragstruktur 67 aufgelegt sein, wie dies beispielsweise schematisch in Figur 6 dargestellt ist.

Zur Herstellung einer Palettenplatte 61 wird ein Plattenrohling, vorzugsweise aus Vollmaterial, auf die Tragstruktur 67 und/oder das Zwischengitter 68 in den Palettenrahmen 52 eingelegt oder aufgelegt. Darauffolgend kann die Werkstückpalette 17 in den Aufnahmeraum 16 verfahren werden. Auch kann eine mit der Werkstückpalette 17 bereits bestückte Rüststation 8 mit einem Plattenrohling zur Herstellung einer Palettenplatte 61 bestückt werden.

Darauffolgend wird der Plattenrohling mit der Bearbeitungseinrichtung 33 bearbeitet. Ein solcher Prozess ist in Figur 4 dargestellt.

Die Bearbeitungseinrichtung 33 kann einen Bearbeitungskopf zur Ausgabe eines Schneidstrahls, insbesondere Laserschneidstrahls, umfassen. Die Bearbeitungseinrichtung 33 kann auch ein zur Werkstückpalette 17, insbesondere zur darauf aufliegenden Palettenplatte 61, weisendes Bearbeitungswerkzeug umfassen, durch welches beispielsweise eine materialabhebende, insbesondere spanabhebende Bearbeitung ermöglicht wird.

In Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Palettenplatte 61 dargestellt. Diese Palettenplatte 61 besteht aus einem Plattenrohling aus Vollmaterial, der durch einen Trennvorgang bearbeitet ist. Die Palettenplatte 61 weist im Ausführungsbeispiel mehrere Werkstückträger 63 auf, die durch zumindest einen Verbindungssteg 64 in der Ebene der Palettenplatte 61 zu einer Restplatte 66 gehalten sind. Die Anzahl der Werkstückträger 63 innerhalb der Palettenplatte 61 bestimmt sich nach der Anzahl der aus dem plattenförmigen Werkstück 59 herzustellenden Werkstückteile 60. In die Palettenplatte 61 können auch mehrere Schachtelungen von Werkstückträgern 63 eingebracht werden. Diese werden für unterschiedliche aufeinanderfolgende palettenförmige Werkstückteile 60 verwendet. Auch kann in der Palettenplatte 61 nur ein Werkstückträger 63 ausgebildet sein.

Der Werkstückträger 63 ist durch eine Schneidkontur 65 von der Palettenplatte 61 getrennt mit Ausnahme des oder der gebildeten Verbindungsstege 64. Die Restplatte 66 umgibt teilweise oder vollständig den Werkstückträger 63.

In Figur 5 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 4 dargestellt. Aus dieser Schnittansicht geht die Verbindung des Werkstückträgers 63 durch den Verbindungssteg 64 mit einer Restplatte 66 der Palettenplatte 61 hervor. Die Anzahl und die Ausrichtung der Verbindungsstege 64 für die Werkstückträger 63 ist von der Größe und/oder Geometrie abhängig. In Figur 5 ist beispielhaft auch ein Schneidspalt der Schneidkontur 65 dargestellt. Die Restplatte 66 ist diejenige verbleibende Fläche, welche an den oder die Werkstückträger 63 angrenzt und/oder diese außen umgibt.

Die Schneidkontur 65 wird bevorzugt durch eine thermische Bearbeitung eingebracht. Bevorzugt wird mittels eines Bearbeitungskopfes der Bearbeitungseinrichtung 33 ein Schneidstrahl auf die Palettenplatte 61 zugeführt, um die Schneidkontur 65 einzubringen.

Der Werkstückträger 63 umfasst eine Größe des in einem nachfolgenden Trennprozess herzustellenden Werkstückteils 60 mit einem Untermaß gegenüber dem Werkstückteil 60. Des Weiteren ist bevorzugt die Spaltbreite der Schneidkontur 65 in der Palettenplatte 61 größer als die Spaltbreite der Schneidkontur im plattenförmigen Werkstück 59 ausgebildet. Dadurch kann insbesondere bei einer trennenden Bearbeitung mittels eines thermischen Werkzeugs, beispielsweise durch Laserschneiden, Plasmaschneiden oder Wasserstrahlschneiden, ein einfaches und vollständiges Ausführen und Abführen der Abfallprodukte, wie beispielsweise Schlacke, Staub oder dergleichen, nach unten erfolgen. Durch die Palettenplatte 61 und die in diese eingebrachte Schneidkontur 65 wird auch das Absaugen der Abfallprodukte deutlich verbessert. Das die Absaugleistung mindernde Ziehen von Falschluft wird stark reduziert.

Der Verbindungssteg 64 kann als ein sogenannter Nano-/Mikro- oder Makrojoint – also Verbindungssteg – ausgebildet sein. Der Verbindungssteg 64 wird in der Höhe geringer ausgebildet als die Dicke der Palettenplatte 61. Die Breite des Verbindungssteges 64 erstreckt sich in Längsrichtung der Schneidkontur und ist vorzugsweise sehr schmal ausgebildet.

Des Weiteren können die Verbindungsstege 64 bevorzugt zur Oberseite der Palettenplatte 61 weisend eine gekrümmte Kontur aufweisen, wodurch das Abblasen der Abfallprodukte nach unten verbessert wird.

Der Werkstückträger 63 kann vollflächig ausgebildet sein. Dadurch kann das herzustellende Werkstückteil 60 vollflächig aufliegen. Auch kann der Werkstückträger 63 Durchbrechungen aufweisen. Sofern in das Werkstückteil 60 Durchbrechungen einzubringen sind, werden die mit einem Übermaß gegenüber den in dem Werkstückteil 60 herzustellenden Durchbrechungen in der Palettenplatte 61 ausgebildet, sodass die im Werkstückteil 60 einzubringenden Durchbrechungen beziehungsweise das Abfallmaterial ohne Verhakung oder Verkantung auf dem Werkstückträger 63 aufliegend oder in der Ebene der Palettenplatte 61 liegend anordenbar sind. Dies ermöglicht eine vereinfachte Entnahme der fertiggestellten Werkstückteile 60 aus der Werkstückauflage 58.

Die Palettenplatte 61 kann direkt auf oder in dem Palettenrahmen 52 der Werkstückpalette 17 anordenbar sein. Dies ist dann gegeben, wenn die Palettenplatte 61 aus einem Plattenrohling aus Vollmaterial bereitgestellt ist, der eine hinreichende Eigensteifigkeit aufweist.

In Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Werkstückauflage 58 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die bearbeitete Palettenplatte 61 durch zumindest eine Tragstruktur 67 abgestützt und aufgenommen. Diese Tragstruktur 67 ist bevorzugt gitterförmig ausgebildet. Die Tragstruktur 67 ist mit einer solchen Dicke und Maschenweite ausgebildet, dass diese über die flächige Erstreckung innerhalb des Palettenrahmens 52 steif ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann zwischen der Palettenplatte 61 und der Tragstruktur 67 eine weitere Tragstruktur, insbesondere zumindest ein Zwischengitter 68, vorgesehen sein. Dieses Zwischengitter 68 kann eine größere Gitterstruktur beziehungsweise Maschenweite der Gitterstruktur als die der Tragstruktur 67 aufweisen. Dies weist den Vorteil auf, dass die den Werkstückträger 63 umgebende Schneidkontur 65 in der Palettenplatte 61 mit einem größeren Abstand zur Tragstruktur 67 angeordnet ist. Dadurch kann ein verbessertes Abführen der Abfallprodukte nach unten aufgrund der geringeren Anzahl der Gitterstege, welche die Schneidkontur 65 in der Palettenplatte 61 queren, vorgesehen sein.

In Figur 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Palettenplatte 61 in einer Schnittansicht zu Figur 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform gemäß Figur 7 sind die Verbindungsstege 64 durch Umformen oder Prägen gegenüber einer Plattenebene der Palettenplatte 61 nach unten umgeformt oder geprägt. Durch diese Ausgestaltung kann bei einer Auflage einer solchen Palettenplatte 61 auf der Tragstruktur 67 eine selbständige Fixierung zueinander beziehungsweise eine verrutschsichere Anordnung ermöglicht sein. Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere bei sehr dünnen Werkstückträgern 63, vorzugsweise dünnen Blechplatten, ermöglicht, dass der Verbindungssteg 64 nicht an dem Werkstückteil 60 anliegt, sondern weiter von einer Auflageebene des Werkstückträgers 63 für das Werkstückteil 60 entfernt ist. Auch kann die Palettenplatte 61 mit den umgeformten und geprägten Verbindungsstegen 64 nach oben ausgerichtet auf der dem Palettenrahmen 52 aufliegend oder auf der Tragstruktur 67 aufliegend positionierbar sein. Beim vollständigen Freischneiden der Werkstückteile 60 kann durch diese erhabenen Verbindungsstege 64 das freigeschnittene Werkstückteil 60 in der Lage zur Restplatte 66 oder den weiteren Werkstückteilen 60 gesichert aufgenommen sein.

Claims

Verfahren zum Rüsten einer Werkstückpalette (17) in einer Rüststation (8) für einen nachfolgenden Trennprozess in einem plattenförmigen Werkstück (59) zur Herstellung von Werkstückteilen (60),

- bei dem eine Werkstückauflage (58) aus einer bearbeiteten Palettenplatte (61) für einen Palettenrahmen (52) der Werkstückpalette (17) erstellt wird,

- dadurch gekennzeichnet,

- dass zur Herstellung der bearbeiteten Palettenplatte (61) ein Plattenrohling aus einem Vollmaterial bereitgestellt wird,

- dass in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur (65) zur Bildung eines Werkstückträgers (63) zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang herzustellenden Werkstückteils (60) eingebracht wird, wobei der Werkstückträger (63) gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil (60) ein Untermaß aufweist, und

- dass beim Einbringen der Schneidkontur (65) in den Plattenrohling zumindest ein Verbindungssteg (64) ausgebildet wird, durch welchen der Werkstückträger (63) zu einer Restplatte (66) der Palettenplatte (61) verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontur (65) für den Werkstückträger (63) in die Palettenplatte (61) mit einer Spaltbreite eingebracht wird, die breiter ist als die Spaltbreite einer Schneidkontur bei der Herstellung des Werkstückteils (60) in dem plattenförmigen Werkstück (59).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontur (65) in der Palettenplatte (61) mit einer Spaltbreite ausgebildet wird, welche größer ist als ein aus dem plattenförmigen Werkstück (69) nach unten austretender Schneidkegel an Abfallprodukten, der durch den Trennprozess erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontur (65) in der Palettenplatte (61) durch mechanisches oder thermisches Abtragen eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verbindungssteg (64) mit einer Dicke ausgebildet wird, die gleich oder kleiner ist als die Dicke der Palettenplatte (61).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verbindungssteg (64) zwischen dem Werkstückträger (63) und der Restplatte (66) der Palettenplatte (61) gegenüber der Auflageebene nach unten geprägt oder umgeformt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenrohling zur Herstellung der Palettenplatte (61) aus einem Schaumglas, aus Aluminiumwaben, aus einer Gips-, Keramik-, Kalzium-, Silikat- oder einer Blähglasplatte oder dünnen Blechplatte bereitgestellt wird.
Rüststation für eine Werkstückpalette zur Aufnahme eines plattenförmigen Werkstücks (59) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

- dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest ein Bearbeitungswerkzeug vorgesehen ist, durch welches aus einem Plattenrohling eine Palettenplatte (61) mit zumindest einem Werkstückträger (63) herstellbar ist,

- dass in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur (65) zur Bildung des Werkstückträgers (63) zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang herzustellenden Werkstückteils (60) eingebracht ist,

- dass der Werkstückträger (63) gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil (60) ein Untermaß aufweist und der Werkstückträger (63) durch zumindest einen Verbindungssteg (64) mit einer Restplatte (66) der Palettenplatte (61) verbunden ist.
Rüststation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Plattenrohlings in einem Palettenrahmen (52) der Werkstückplatte (17) vorgesehen ist, welche in einem Aufnahmeraum (16) eines Grundgestells (14) der Rüststation (8) angeordnet ist.
Rüststation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu einem Aufnahmeraum (16) des Grundgestells (14) für den Palettenrahmen (52) der Werkstückpalette (17) im Grundgestell (14) eine Bearbeitungsstation zur Herstellung der Palettenplatte (61) aus dem Plattenrohling mit zumindest einem Bearbeitungswerkzeug vorgesehen ist und eine Handhabungseinrichtung, durch welche die bearbeitete Palettenplatte (61) in den Plattenrahmen (52) der Werkstückpalette (17) überführbar ist, wobei die Werkstückpalette (17) im Aufnahmeraum (16) des Grundgestells (14) positioniert ist.
Rüststation nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen der zumindest einen Schneidkontur (65) in den Plattenrohling zur Herstellung der Palettenplatte (61) ein Bearbeitungswerkzeug zum mechanischen oder thermischen Abtragen vorgesehen ist.
Rüststation nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Handhabungseinrichtung mit zumindest einer Greifeinrichtung vorgesehen ist, durch welche der Palettenrahmen (52) mit der Palettenplatte (61) der Werkstückpalette (17) oder der Palettenrahmen (52) mit zumindest einer Tragstruktur (67, 68) und der Palettenplatte (61) bestückbar ist.
Werkstückpalette zur Aufnahme eines plattenförmigen Werkstücks (59) auf einer sich in einer Auflageebene (57) erstreckenden Werkstückauflage (58),

- mit einem Palettenrahmen (52), der die Werkstückauflage (58) aufnimmt, wobei die Werkstückauflage (58) aus einer bearbeiteten Palettenplatte (61) gebildet ist,

- dadurch gekennzeichnet,

- dass die Palettenplatte (61) aus einem Plattenrohling hergestellt, der aus einem Vollmaterial besteht,

- dass in den Plattenrohling zumindest eine Schneidkontur (65) zur Bildung eines Werkstückträgers (63) zur Auflage eines in einem nachfolgenden Trennvorgang herzustellenden Werkstückteils (16) eingebracht ist, wobei der Werkstückträger (63) gegenüber dem herzustellenden Werkstückteil (60) ein Untermaß aufweist, und

- dass der Werkstückträger (63) durch zumindest einen Verbindungssteg (64) mit einer Restplatte (66) der Palettenplatte (61) verbunden ist.
Werkstückpalette nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontur (65) in der Palettenplatte (61) eine Spaltbreite aufweist, die breiter ist als die Spaltbreite der Schneidkontur zur Herstellung des Werkstückteils (60) aus dem plattenförmigen Werkstück (59).
Werkstückpalette nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontur (65) in der Palettenplatte (61) mit einer Spaltbreite ausgebildet ist, welche größer ist als ein aus dem plattenförmigen Werkstück (59) nach unten austretender Kegel aus Schlacke und/oder Staub, der durch einen Trennprozess, insbesondere einen Schneidstrahl beim thermischen Abtragen, gebildet wird.
Werkstückpalette nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die bearbeitete Palettenplatte (61) in dem Palettenrahmen (52) aufliegend angeordnet ist.
Werkstückauflage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Palettenrahmen (52) zumindest eine Tragstruktur (67, 68) angeordnet ist, auf welche die bearbeitete Palettenplatte (61) aufliegt.
Werkstückpalette nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Tragstruktur (67, 68) durch ein Traggitter oder durch Balken ausgebildet ist.
Werkstückpalette nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der als Traggitter ausgebildeten Tragstruktur (67) und der bearbeiteten Palettenplatte (81) zumindest eine als Zwischengitter ausgebildete weitere Tragstruktur (68) vorgesehen ist und vorzugsweise deren Maschenweite größer ist als die des Traggitters der Tragstruktur (67).
Werkstückpalette nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Plattenrohling herausgetrennte Werkstückträger (63) auf der Tragstruktur (67, 68) positioniert sind und der zumindest eine Werkstückträger (63) und die Tragstruktur (67, 68) durch zumindest gegenüber der Auflageebene der Werkstückauflage (58) nach unten umgeformte oder geprägte Verbindungsstege (65), vorzugsweise verrutschsicher, ineinandergreifen.