WO2023217601A1 - Verfahren und maschinelle anordnung zum bearbeiten eines plastisch verformbaren werkstücks, insbesondere eines plastisch verformbaren blechs - Google Patents

Verfahren und maschinelle anordnung zum bearbeiten eines plastisch verformbaren werkstücks, insbesondere eines plastisch verformbaren blechs Download PDF

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drive
straightening device
processing
loading
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Thomas JAGEMANN
Konrad Gnauck
Andreas Schmidt
Markus Wowtscherk
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Definitions

  • the invention relates to a method for machining a plastically deformable workpiece, in particular a plastically deformable sheet metal, which in an initial state has an initial shape which is different from a shape intended for machining deviates,
  • the forming element forms a workpiece drive of the straightening device, by means of which the workpiece is driven with a feed movement in a workpiece feed direction and is thereby moved at a feed speed to a loading drive, which is arranged downstream of the workpiece drive of the straightening device in the workpiece feed direction, • wherein the workpiece is driven in the workpiece feed direction by means of the loading drive and is thereby fed to a working area of a processing device with a partial length at a loading speed, wherein in the working area of the processing device the workpiece is processed by means of the processing device with the loading drive stopped on the stationary partial length of the workpiece is carried out and
  • the invention also relates to a machine arrangement for carrying out the aforementioned processing method, a computer program for operating such a machine arrangement, a method for creating such a computer program and a computer program product for carrying out such a method.
  • a workpiece is positioned cyclically in a work area of a processing machine.
  • the workpiece passes through a straightening device, in which the workpiece is given the shape intended for processing.
  • the straightening device for example in a roll straightening machine, the workpiece is acted upon by forming elements, possibly straightening rollers, and is thereby formed in the desired manner.
  • the forming elements drive the workpiece formed in the desired manner with a feed movement carried out in the direction of the processing machine of the machine arrangement.
  • the object of the present invention is to further develop the prior art in such a way that the size of the machine arrangement and the effort associated with its production are significantly reduced.
  • this object is achieved by the processing method according to claim 1 and by the machine arrangement according to claim 8.
  • the intermediate workpiece length which is formed due to the continuous operation of the straightening device upstream of the loading drive for the working area of the processing device, is defined by a corresponding control of the feed speed of the workpiece generated by the straightening device and the loading speed of the workpiece generated by the loading drive limited.
  • the determination The maximum permitted intermediate length of the workpiece can be determined based on the specific application. For example, the spatial conditions at the installation site of the machine arrangement according to the invention can be decisive.
  • voluminous storage for the intermediate length of the workpiece can be used, in particular with a special manufacturing effort Connected underfloor storage can be dispensed with.
  • the workpiece drive of the straightening device can be operated continuously. This avoids the formation of alignment marks on the workpiece driven in the feed direction, which is associated with a standstill and a subsequent restart of the forming element or elements of the straightening device.
  • the feed speed of the workpiece generated by the workpiece drive of the straightening device during workpiece machining is regulated depending on the duration of the workpiece machining in the working area of the machining device. For a given maximum value of the intermediate length of the workpiece between the workpiece drive of the straightening device and the loading drive, the feed speed of the workpiece is set to an (average) value for the duration of the workpiece processing by controlling the workpiece drive of the straightening device, which is lower the longer the workpiece processing lasts.
  • the workpiece begins to be fed into the working area of the processing device by means of the previously stopped feed drive. While the workpiece is being fed into the working area of the processing device, the gap between the workpiece drive of the straightening device and the loading drive is filled on the one hand by the continuously switched on workpiece drive of the straightening device a workpiece length is fed in the workpiece feed direction. At the same time, by means of the loading drive, a workpiece length is removed from the gap between the workpiece drive of the straightening device and the loading drive in the workpiece feed direction.
  • a cutting device in particular a laser cutting machine, but also another type of device, such as a welding machine, can be used as a processing device for workpiece processing.
  • the machine arrangement according to the invention which is provided with a numerical control, is controlled by means of the computer program according to claim 12.
  • a method for creating the computer program according to patent claim 12 results from patent claim 13
  • a computer program product for carrying out the method according to patent claim 13 is the subject of patent claim 14.
  • Claim 3 relates to the particularly practical case of processing a workpiece that is continuously unwound from a coil, in particular a corresponding sheet metal strip.
  • the feed speed of the workpiece generated by the workpiece drive of the straightening device is increased for the duration of the feed of the workpiece into the working area of the processing device.
  • a high feed speed of the workpiece upstream of the loading drive for the working area of the processing device allows a high feed speed when the workpiece is transported into the working area of the processing device by means of the loading drive. The dead time of the manufacturing process, which results from loading the working area of the processing device with a partial length of the workpiece to be processed, is thereby minimized.
  • the time at which an increase in the feed speed of the workpiece is initiated depends on the status of the workpiece processing in the working area of the processing device (claim 5).
  • the feed speed of the workpiece is preferably regulated accordingly at a defined time before the end of workpiece machining by controlling the workpiece drive of the straightening device.
  • the relevant time before the end of a workpiece processing can be defined in particular based on the total processing time, which in turn can be stored in a numerical control of the machine arrangement according to the invention.
  • the dynamics of the workpiece drive of the straightening device can be taken into account in particular and also whether and, if so, to what extent the workpiece drive of the straightening device and the loading drive are in contact differ in their dynamics for the working area of the processing device. If, for example, the workpiece drive of the straightening device is relatively sluggish, the workpiece drive of the straightening device is activated relatively early before the end of the ongoing workpiece machining in order to increase the feed speed of the workpiece.
  • the workpiece drive of the straightening device has a significantly lower dynamic than the loading drive and the loading drive is started immediately when a workpiece processing is completed, the workpiece drive of the straightening device is controlled at a greater time interval from the end of the workpiece processing in order to increase the feed speed of the workpiece than in cases , in which the workpiece drive of the straightening device and the loading drive have identical or almost identical dynamics.
  • a numerical control of the machine arrangement comprises a timer for controlling the workpiece drive of the straightening device and/or the loading drive, which is connected to a working memory of the numerical arrangement control.
  • the duration of workpiece processing is stored in the working memory of the numerical arrangement control.
  • the timer At a defined point in time before the end of ongoing workpiece processing, the timer generates a control signal for a numerical control unit for controlling the workpiece drive of the straightening device and/or a control signal for a numerical control unit for controlling the loading drive.
  • Claims 6, 7, 10 and 11 relate to methods according to the invention and machine arrangements according to the invention, in the case of which the development of the intermediate length of the workpiece, which is formed between the workpiece drive of the straightening device and the feed drive for the working area of the processing device, before and during the feed of the Workpiece is monitored into the working area of the processing device and, if necessary, adjusted by regulating the feed speed of the workpiece generated by the workpiece drive of the straightening device and / or by regulating the loading speed of the workpiece generated by the loading drive.
  • These features of the invention particularly enable trouble-free feeding of the workpiece into the working area of the processing device without the need for a precautionary oversizing of the intermediate length of the workpiece between the workpiece drive of the straightening device and the loading drive.
  • Figure 1 a machine arrangement for sheet metal processing immediately after feeding a partial length of a sheet to be processed into a work area of a laser cutting machine and
  • Figure 2 the machine arrangement according to Figure 1 immediately before feeding a further partial length of the sheet metal to be processed into the working area of the laser cutting machine.
  • Figures 1 and 2 show a machine arrangement 1 for processing a plastically deformable workpiece in the form of a strip-shaped sheet metal 2.
  • the sheet metal 2 is wound onto a reel 4 as a coil 3.
  • Adjacent to the reel 4 is a straightening device 5 of a conventional design with forming elements in the form of straightening rollers 6, which form a workpiece or sheet metal drive 7 of the straightening device 5.
  • the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 By means of the sheet metal drive 7 of the straightening device 5, the sheet metal 2 is continuously unwound from the coil 3 and driven with a feed movement in a workpiece or sheet metal feed direction (arrow 8).
  • the sheet metal 2 which is flat after the straightening process, is moved to a feed drive 9 of a working area 10 of the machine arrangement 1, which is arranged downstream of the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 in the sheet feed direction 8.
  • the sheet metal 2 is stored on a workpiece support 11.
  • a laser cutting machine 12 is arranged in the work area 10 as a processing device for the separating processing of the sheet metal 2.
  • the laser cutting machine 12 is a laser flatbed machine of conventional design.
  • a laser cutting head 13 of the laser cutting machine 12 is moved in the usual manner with a two-axis movement carried out in a horizontal plane relative to the partial length of the sheet metal 2 resting on the workpiece support 11.
  • the feed drive 9 for the work area 10 is stopped during the separating processing of the sheet 2.
  • the work area 10 is followed in the sheet feed direction 8 by an unloading area 14 of the machine arrangement 1.
  • an unloading area 14 sheet metal parts created in the work area 10 and a residual grid produced as a waste product of sheet metal processing are removed from the workpiece support 11 by means of a conventional suction frame 15.
  • the sheet metal parts and the residual skeleton are then transported by means of the suction frame 15 to a workpiece tray, not shown, or to a residual grid tray, also not shown.
  • the arrangement control 16 includes a numerical control unit 17 for controlling the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 and a numerical control unit 18 for controlling the loading drive 9.
  • the control unit 17 of the sheet metal drive 7 in turn comprises a measuring device 19, a comparison unit 20 and an adjusting unit 21.
  • the measuring device 19 is at the same time part of the control unit 18 for the loading drive 9.
  • the control unit 18 for the loading drive 9 has a comparison unit 22 and an adjusting unit 23.
  • Figure 1 shows the conditions on the machine arrangement 1 immediately after a partial length of the sheet metal 2 to be processed has been fed to the working area 10 of the laser cutting machine 12 by means of the loading drive 9.
  • the loading drive 9 for the working area 10 is stopped, an intermediate length L of the sheet 2 formed between the loading drive 9 for the working area 10 and the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 has a minimal amount in the snapshot of Figure 1.
  • the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 is operated continuously and consequently drives the sheet metal 2 with a feed movement in the sheet metal feed direction 8 even during sheet metal processing in the work area 10. Due to the simultaneous standstill of the feed drive 9, the intermediate length L of the sheet 2 increases during sheet metal processing.
  • the feed speed of the sheet metal 2 generated by the sheet metal drive 7 of the straightening device 5 is dimensioned during the standstill of the loading drive 9 in such a way that the amount of the intermediate length L of the sheet metal 2 at Completion of the workpiece processing in the work area 10 does not exceed a maximum value.
  • a value is set for the maximum intermediate length L of the sheet 2, on the basis of which the intermediate length L is in a comparatively small construction. Space can be accommodated between the straightening device 5 and the loading drive 9. Consequently, in particular, an underfloor storage facility for accommodating the intermediate length L of the sheet 2 can be dispensed with.
  • the feed speed of the sheet 2 is not kept constant during sheet metal processing in the working space 10 but rather varies.
  • the feed speed of the sheet 2 is set to a relatively low value by means of the control unit 17 for the sheet metal drive 7 of the straightening device 5. Shortly before the end of the sheet metal processing, the feed speed of the sheet 2 is then significantly increased.
  • the time at which the increase in the feed speed of the sheet metal 2 is initiated during sheet metal processing in the working area 10 is defined depending on the dynamics of the sheet metal drive 7 of the straightening device 5. The slower the sheet metal drive 7 is, the sooner the feed speed of the sheet metal 2 is increased.
  • the actuating unit 21 of the control device 17 causes a corresponding change in the feed speed of the sheet metal 2 by appropriately controlling the sheet metal drive 7.
  • the trigger for the control of the sheet metal drive 7 by the actuating unit 21 of the control device 17 is a control signal which the timer 24 generates for the actuating unit 21 at the relevant time of sheet metal processing in the working space 10.
  • the timer 24 accesses the working memory 25 of the arrangement control 16, in which the duration of the sheet metal processing in the work space 10 is stored.
  • the timer 24 also generates a control signal for the actuating unit 23 of the control unit 18 for the loading drive 9. In this way it is ensured that the loading Drive 9 begins with the end of the sheet metal processing or, if necessary, immediately afterwards with the supply of the next partial length of the sheet 2 to be processed into the work area 10.
  • the activated loading drive 9 causes a further partial length of the sheet 2 is supplied to the work area 10 and the intermediate length L of the sheet 2 is thereby reduced, viewed alone.
  • the loading speed of the sheet metal 2 generated by means of the loading drive 9 is higher than the feed speed of the sheet metal 2 generated by the sheet metal drive 7 of the straightening device 5, the intermediate length L of the sheet metal 2 between the sheet metal drive 7 and the loading drive 9 shortens during the synchronous operation of the sheet metal drive 7, the straightening device 5 and the loading drive 9.
  • the current actual value of the intermediate length L is continuously measured by means of the measuring device 19 and compared in the comparison units 20, 22 of the control units 17, 18 for the sheet metal drive 7 and the loading drive 9 with a current target value which is in the working memory 25 of the arrangement control 16 is stored for the specific application.
  • the instantaneous feed speed of the sheet 2 generated by the sheet drive 7 of the straightening device 5 and/or the instantaneous feed speed of the sheet 2 generated by the loading drive 9 is either kept constant or by means of the adjusting units 21 , 23 regulated accordingly.

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Abstract

Im Rahmen eines Bearbeitungsverfahrens wird ein Werkstück (2) mittels einer Richtvorrichtung (5) umgeformt und durch einen Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) mit einer Vorschubbewegung in einer Werkstück-Vorschubrichtung (8) mit einer Vorschubgeschwindigkeit zu einem Beschickungsantrieb (9) bewegt. Der Beschickungsantrieb (9) führt das Werkstück mit einer Teillänge in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) mit einer Beschickungsgeschwindigkeit einem Arbeitsbereich (10) einer Bearbeitungsvorrichtung (12) zu. In dem Arbeitsbereich (10) wird das Werkstück (2) bei stillgesetztem Beschickungsantrieb (9) an der ruhenden Teillänge des Werkstücks (2) bearbeitet. Für die Dauer der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) und für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) werden der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart eingestellt, dass das Werkstück (2) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die kleiner ist als oder ebenso groß ist wie eine maximale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2). Eine maschinelle Anordnung (1) zur Werkstückbearbeitung ist zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ausgebildet.

Description

Verfahren und maschinelle Anordnung zum Bearbeiten eines plastisch verformbaren Werkstücks, insbesondere eines plastisch verformbaren Blechs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines plastisch verformbaren Werkstücks, insbesondere eines plastisch verformbaren Blechs, das in einem Ausgangszustand eine Ausgangsform aufweist, die von einer für die Bearbeitung vorgesehenen Form abweicht,
• wobei das Werkstück mittels einer Richtvorrichtung plastisch verformt und dadurch in die für die Bearbeitung vorgesehene Form gebracht wird, indem das Werkstück mittels wenigstens eines Umformorgans der Richtvorrichtung zur plastischen Verformung beaufschlagt wird,
• wobei das Umformorgan einen Werkstückantrieb der Richtvorrichtung ausbildet, mittels dessen das Werkstück mit einer Vorschubbewegung in einer Werk- stück-Vorschubrichtung angetrieben und dadurch mit einer Vorschubgeschwindigkeit zu einem Beschickungsantrieb bewegt wird, welcher dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung in der Werkstück-Vorschubrichtung nachgeordnet ist, • wobei das Werkstück mittels des Beschickungsantriebs in der Werkstück-Vorschubrichtung angetrieben und dadurch mit einer Beschickungsgeschwindigkeit einem Arbeitsbereich einer Bearbeitungsvorrichtung mit einer Teillänge zugeführt wird, wobei in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung mittels der Bearbeitungsvorrichtung bei stillgesetztem Beschickungsantrieb an der ruhenden Teillänge des Werkstücks eine Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt wird und
• wobei das Werkstück während der Bearbeitung des Werkstücks in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung und während der Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung mittels des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung mit einer Vorschubbewegung in der Werkstück-Vorschubrichtung mit einer Vorschubgeschwindigkeit angetrieben und zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb mit einer Zwischenlänge angeordnet wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine maschinelle Anordnung zur Durchführung des vorgenannten Bearbeitungsverfahrens, ein Computerprogramm zum Betreiben einer derartigen maschinellen Anordnung, ein Verfahren zum Erstellen eines derartigen Computerprogramms sowie ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Im Rahmen von Verfahren und an maschinellen Anordnungen der eingangs genannten Art wird ein Werkstück taktweise in einem Arbeitsbereich einer Bearbeitungsmaschine positioniert. Zuvor durchläuft das Werkstück eine Richtvorrichtung, in welcher das Werkstück die für die Bearbeitung vorgesehene Form erhält. In der Richtvorrichtung, beispielsweise in einer Walzenrichtmaschine, wird das Werkstück durch Umformorgane, gegebenenfalls Richtwalzen, beaufschlagt und dadurch in der gewünschten Weise umgeformt. Gleichzeitig treiben die Umformorgane das in der gewünschten Weise umgeformte Werkstück mit einer in Richtung auf die Bearbeitungsmaschine der maschinellen Anordnung ausgeführten Vorschubbewegung an.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist offenbart in DE 10 2015 217 015 B3. Dieses Dokument betrifft ein Verfahren und eine maschinelle Anordnung zur Herstellung einer Blechplatine. Dabei wird ein Blechband kontinuierlich von einem Coil abgewickelt und durch eine Walzenrichtmaschine geführt, ehe es zu einer Zuführeinrichtung gelangt, die in der Bewegungsrichtung des Blechbands einer Laserschneidvorrichtung unmittelbar vorgeordnet ist. Mittels der Zuführvorrichtung wird das Blechband abschnittweise in den Arbeitsbereich der Laserschneidvorrichtung transportiert. In dem Arbeitsbereich der Laserschneidvorrichtung wird der dort befindliche Abschnitt des Blechbands bei stillgesetzter Zuführvorrichtung und folglich im ruhenden Zustand trennend bearbeitet. Aufgrund der kontinuierlichen Zufuhr von Blechband mittels der Walzenrichtmaschine bildet sich während einer in dem Arbeitsbereich der Laserschneidvorrichtung durchgeführten Blechbearbeitung stromaufwärts der stillgesetzten Zuführvorrichtung zwischen der Walzenrichtmaschine und der Zuführvorrichtung eine offene Blechbandschlaufe, die mit zunehmender Bearbeitungsdauer wächst. Zur Unterbringung der Blechbandschlaufe ist im Falle des Standes der Technik eine Schlaufengrube vorgesehen, die einen beträchtlichen Bauraum beansprucht und deren Herstellung mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den gattungsgemäßen Stand der Technik dahingehend weiterzubilden, dass sich die Baugröße der maschinellen Anordnung und der mit deren Herstellung verbundene Aufwand deutlich vermindern.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch das Bearbeitungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch die maschinelle Anordnung gemäß Patentanspruch 8.
Im Falle der Erfindung wird die Werkstück-Zwischenlänge, die sich aufgrund des kontinuierlichen Betriebs der Richtvorrichtung stromaufwärts des Beschickungsantriebs für den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung ausbildet, durch eine entsprechende Steuerung der von der Richtvorrichtung erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks und der von dem Beschickungsantrieb erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks definiert begrenzt. Die Festlegung der maximal zugelassenen Zwischenlänge des Werkstücks kann anhand des konkreten Anwendungsfalls erfolgen. Maßgebend können beispielsweise die räumlichen Gegebenheiten am Einbauort der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung sein. Bei einer entsprechenden Bemessung der maximalen Zwischenlänge des Werkstücks und einer entsprechenden Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung und des dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung, vorzugsweise unmittelbar, nachgeordneten Beschickungsantriebs für den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung kann auf voluminöse Speicher für die Zwischenlänge des Werkstücks, insbesondere auf mit einem besonderen Herstellungsaufwand verbundene Unterflurspeicher verzichtet werden.
Gleichzeitig kann der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung kontinuierlich betrieben werden. Eine mit einem Stillstand und einem anschließenden Wiederanläufen des oder der Umformorgane der Richtvorrichtung verbundene Bildung von Richtmarken an dem in der Vorschubrichtung angetriebenen Werkstück wird dadurch vermieden.
Die von dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung während einer Werkstückbearbeitung erzeugte Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks wird in Abhängigkeit von der Dauer der Werkstückbearbeitung in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung geregelt. Bei einem gegebenen Maximalwert der Zwischenlänge des Werkstücks zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb wird für die Dauer der Werkstückbearbeitung die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung auf einen (Durchschnitts-)Wert eingestellt, der umso niedriger ist, je länger die Werkstückbearbeitung dauert.
Nach Beendigung der Werkstückbearbeitung beginnt die Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung mittels des zuvor stillgesetzten Beschickungsantriebs. Während der Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung wird dem Zwischenraum zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb einerseits durch den kontinuierlich eingeschalteten Werkstückantrieb der Richtvorrichtung eine Werkstücklänge in der Werkstück-Vorschubrichtung zugeführt. Gleichzeitig wird mittels des Beschickungsantriebs eine Werkstücklänge aus dem Zwischenraum zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb in der Werkstück-Vorschubrichtung abgeführt. Während dieser Betriebsphase der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung gewährleistet eine entsprechende Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung und des Beschickungsantriebs, dass der Betrag der Zwischenlänge des Werkstücks zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb den Maximalwert nicht übersteigt.
Als Bearbeitungsvorrichtung für die Werkstückbearbeitung kommt erfindungsgemäß beispielsweise eine Trennvorrichtung, insbesondere eine Laserschneidmaschine, aber auch eine andere Vorrichtungsbauart, wie etwa eine Schweißmaschine in Frage.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahrens wird die mit einer numerischen Steuerung versehene erfindungsgemäße maschinelle Anordnung mittels des Computerprogramms gemäß Patentanspruch 12 gesteuert. Ein Verfahren zum Erstellen des Computerprogramms gemäß Patentanspruch 12 ergibt sich aus Patentanspruch 13, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 13 ist Gegenstand von Patentanspruch 14.
Besondere Ausführungsarten des Bearbeitungsverfahrens nach Patentanspruch 1 und der maschinellen Anordnung nach Patentanspruch 8 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 11.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Patentanspruch 2 und die erfindungsgemäße maschinelle Anordnung gemäß Patentanspruch 9 zeichnen sich dadurch aus, dass bei der mittels des Beschickungsantriebs bewirkten Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung eine unerwünschte Straffung des Werkstücks durch den Beschickungsantrieb vermieden wird. Patentanspruch 3 betrifft den besonders praxisrelevanten Fall der Bearbeitung eines kontinuierlich von einem Coil abgewickelten Werkstücks, insbesondere eines entsprechenden Blechbands.
Ausweislich Patentanspruch 4 wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die von dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung erzeugte Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung erhöht. Eine hohe Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks stromaufwärts des Beschickungsantriebs für den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung erlaubt eine hohe Zufuhrgeschwindigkeit bei dem mittels des Beschickungsantriebs durchgeführten Transport des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung. Die Totzeit des Fertigungsprozesses, die aus der Beschickung des Arbeitsbereichs der Bearbeitungsvorrichtung mit einer zu bearbeitenden Teillänge des Werkstücks resultiert, wird dadurch minimiert.
Der Zeitpunkt, zu dem eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks veranlasst wird, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung von dem Stand der Werkstückbearbeitung in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung abhängig (Patentanspruch 5). Dabei wird vorzugsweise zu einem definierten Zeitpunkt vor Beendigung einer Werkstückbearbeitung die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung entsprechend geregelt. Der relevante Zeitpunkt vor Beendigung einer Werkstückbearbeitung lässt sich insbesondere anhand der Bearbeitungsgesamtdauer definieren, die ihrerseits in einer numerischen Steuerung der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung hinterlegt sein kann. Bei der Wahl des Zeitpunkts während einer Werkstückbearbeitung, zu welchem der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung zur Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks angesteuert wird, kann insbesondere die Dynamik des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung berücksichtigt werden und auch ob und gegebenenfalls in welchem Umfang sich der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und der Beschickungsantrieb für den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung in ihrer Dynamik unterscheiden. Ist etwa der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung verhältnismäßig träge, so wird der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung relativ frühzeitig vor dem Ende der laufenden Werkstückbearbeitung zur Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks angesteuert. Besitzt der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung eine deutlich geringere Dynamik als der Beschickungsantrieb und wird der Beschickungsantrieb unmittelbar mit Beendigung einer Werkstückbearbeitung in Gang gesetzt, so wird der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung mit größerem zeitlichen Abstand von dem Ende der Werkstückbearbeitung zur Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks angesteuert als in Fällen, in denen der Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und der Beschickungsantrieb eine identische oder annähernd identische Dynamik aufweisen.
Eine numerische Steuerung der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung umfasst zur Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung und/oder des Beschickungsantriebs einen Timer, der mit einem Arbeitsspeicher der numerischen Anordnungssteuerung in Verbindung steht. In dem Arbeitsspeicher der numerischen Anordnungssteuerung ist die Dauer einer Werkstückbearbeitung hinterlegt. Zu einem definierten Zeitpunkt vor dem Ende einer laufenden Werkstückbearbeitung generiert der Timer ein Steuersignal für eine numerische Steuerungseinheit zur Steuerung des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung und/oder ein Steuersignal für eine numerische Steuerungseinheit zur Steuerung des Beschickungsantriebs.
Die Patentansprüche 6, 7, 10 und 11 betreffen erfindungsgemäße Verfahren und erfindungsgemäße maschinelle Anordnungen, im Falle derer die Entwicklung der Zwischenlänge des Werkstücks, die sich zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb für den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung ausbildet, vor und während der Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung überwacht und erforderlichenfalls durch Regelung der von dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks und/oder durch Regelung der von dem Beschickungsantrieb erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks angepasst wird. Diese Erfindungsmerkmale ermöglichen in besonderem Maße eine störungsfreie Zufuhr des Werkstücks in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung ohne die Notwendigkeit einer vorsorglichen Überdimensionierung der Zwischenlänge des Werkstücks zwischen dem Werkstückantrieb der Richtvorrichtung und dem Beschickungsantrieb.
Auch aufgrund der Erfindungsmerkmale der Patentansprüche 6, 7, 10 und 11 lassen sich gegebenenfalls Unterschiede zwischen der Dynamik des Werkstückantriebs der Richtvorrichtung und der Dynamik des Beschickungsantriebs kompensieren, die andernfalls aufgrund der erfindungsgemäßen Begrenzung der Zwischenlänge des Werkstücks zu einer unerwünschten Straffung des Werkstücks durch den Beschickungsantrieb und/oder zu einer unerwünschten Verzögerung der Beschickung des Arbeitsbereichs der Bearbeitungsvorrichtung und einer damit verbundenen Verzögerung des Gesamtprozesses führen könnten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 : eine maschinelle Anordnung für die Blechbearbeitung unmittelbar nach der Zufuhr einer Teillänge eines zu bearbeitenden Blechs in einen Arbeitsbereich einer Laserschneidmaschine und
Figur 2: die maschinelle Anordnung gemäß Figur 1 unmittelbar vor der Zufuhr einer weiteren Teillänge des zu bearbeitenden Blechs in den Arbeitsbereich der Laserschneidmaschine.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine maschinelle Anordnung 1 zum Bearbeiten eines plastisch verformbaren Werkstücks in Form eines bandförmigen Blechs 2. In einem Ausgangszustand ist das Blech 2 als Coil 3 auf eine Haspel 4 aufgewickelt. Dem Haspel 4 benachbart ist eine Richtvorrichtung 5 herkömmlicher Bauart mit Umformorganen in Form von Richtwalzen 6, die einen Werkstück- beziehungsweise Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 ausbilden. Mittels des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 wird das Blech 2 kontinuierlich von dem Coil 3 abgewickelt und mit einer Vorschubbewegung in einer Werkstück- beziehungsweise Blech-Vorschubrichtung (Pfeil 8) angetrieben. Dadurch wird das nach dem Richtvorgang ebene Blech 2 zu einem dem Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 in der Blech-Vorschubrichtung 8 nachgeordneten Beschickungsantrieb 9 eines Arbeitsbereichs 10 der maschinellen Anordnung 1 bewegt.
In dem Arbeitsbereich 10 ist das Blech 2 auf einer Werkstückauflage 11 gelagert. Als Bearbeitungsvorrichtung zur trennenden Bearbeitung des Blechs 2 ist in dem Arbeitsbereich 10 eine Laserschneidmaschine 12 angeordnet. Bei der Laserschneidmaschine 12 handelt es sich um eine Laser-Flachbettmaschine herkömmlicher Bauart. Zur trennenden Bearbeitung der in dem Arbeitsbereich 10 angeordneten Teillänge des Blechs 2 wird ein Laserschneidkopf 13 der Laserschneidmaschine 12 in gewohnter Weise mit einer in einer horizontalen Ebene ausgeführten zweiachsigen Bewegung relativ zu der auf der Werkstückauflage 11 ruhenden Teillänge des Blechs 2 bewegt. Der Beschickungsantrieb 9 für den Arbeitsbereich 10 ist während der trennenden Bearbeitung des Blechs 2 stillgesetzt.
Auf den Arbeitsbereich 10 folgt in der Blech-Vorschubrichtung 8 ein Entladebereich 14 der maschinellen Anordnung 1. In dem Entladebereich 14 werden in dem Arbeitsbereich 10 erstellte Blechteile und ein als Abfallprodukt der Blechbearbeitung erzeugtes Restgitter mittels eines herkömmlichen Saugerrahmens 15 von der Werkstückauflage 11 entnommen. Anschließend werden die Blechteile und das Restgitter mittels des Saugerrahmens 15 zu einer nicht dargestellten Werkstückablage beziehungsweise zu einer ebenfalls nicht dargestellten Restgitterablage transportiert.
Alle wesentlichen Funktionen an der maschinellen Anordnung 1 werden mittels einer numerischen Anordnungssteuerung 16 gesteuert.
Die Anordnungssteuerung 16 umfasst eine numerische Steuerungseinheit 17 zur Steuerung des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 sowie eine numerische Steuerungseinheit 18 zur Steuerung des Beschickungsantriebs 9. Die Steuerungseinheit 17 des Blechantriebs 7 wiederum umfasst eine Messvorrichtung 19, eine Vergleichseinheit 20 sowie eine Stelleinheit 21.
Die Messvorrichtung 19 ist gleichzeitig Teil der Steuerungseinheit 18 für den Beschickungsantrieb 9. Zusätzlich zu der Messvorrichtung 19 weist die Steuerungseinheit 18 für den Beschickungsantrieb 9 eine Vergleichseinheit 22 und eine Stelleinheit 23 auf.
Außerdem vorgesehen sind ein Timer 24 und ein mit dem Timer 24 verbundener Arbeitsspeicher 25 der Anordnungssteuerung 16.
Figur 1 zeigt die Verhältnisse an der maschinellen Anordnung 1 unmittelbar nachdem dem Arbeitsbereich 10 der Laserschneidmaschine 12 mittels des Beschickungsantriebs 9 eine zu bearbeitende Teillänge des Blechs 2 zugeführt worden ist. Der Beschickungsantrieb 9 für den Arbeitsbereich 10 ist stillgesetzt, eine zwischen dem Beschickungsantrieb 9 für den Arbeitsbereich 10 und dem Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 ausgebildete Zwischenlänge L des Blechs 2 besitzt in der Momentaufnahme von Figur 1 einen minimalen Betrag.
Der Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 wird kontinuierlich betrieben und treibt folglich das Blech 2 auch während der Blechbearbeitung in dem Arbeitsbereich 10 mit einer Vorschubbewegung in der Blech-Vorschubrichtung 8 an. Aufgrund des gleichzeitigen Stillstands des Beschickungsantriebs 9 vergrößert sich daher die Zwischenlänge L des Blechs 2 während der Blechbearbeitung.
Infolge einer entsprechenden Steuerung des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 durch die Steuerungseinheit 17 der Anordnungssteuerung 16 ist die von dem Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 erzeugte Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 während des Stillstands des Beschickungsantriebs 9 derart bemessen, dass der Betrag der Zwischenlänge L des Blechs 2 bei Beendigung der Werkstückbearbeitung in dem Arbeitsbereich 10 einen Maximalwert nicht überschreitet. Für die maximale Zwischenlänge L des Blechs 2 ist ein Wert festgelegt, aufgrund dessen sich die Zwischenlänge L in einem vergleichsweise kleinen Bau- raum zwischen der Richtvorrichtung 5 und dem Beschickungsantrieb 9 unterbringen lässt. Folglich kann insbesondere auf einen Unterflurspeicher zur Aufnahme der Zwischenlänge L des Blechs 2 verzichtet werden.
Die Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 wird während der Blechbearbeitung in dem Arbeitsraum 10 nicht konstant gehalten sondern vielmehr variiert.
In der Anfangsphase der Blechbearbeitung ist die Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 mittels der Steuerungseinheit 17 für den Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert eingestellt. Kurze Zeit vor Beendigung der Blechbearbeitung wird die Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 dann deutlich erhöht.
Der Zeitpunkt zu welchem die Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 während der Blechbearbeitung in dem Arbeitsbereich 10 eingeleitet wird, ist in Abhängigkeit von der Dynamik des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 definiert. Je träger der Blechantrieb 7 ist, desto früher wird die Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 veranlasst. Zu dem in Abhängigkeit von der Dynamik des Blechantriebs 7 festgelegten Zeitpunkt bewirkt die Stelleinheit 21 der Steuerungsvorrichtung 17 durch entsprechende Ansteuerung des Blechantriebs 7 eine entsprechende Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2.
Auslöser für die Ansteuerung des Blechantriebs 7 durch die Stelleinheit 21 der Steuerungsvorrichtung 17 ist ein Steuersignal, welches der Timer 24 zu dem betreffenden Zeitpunkt der Blechbearbeitung in dem Arbeitsraum 10 für die Stelleinheit 21 generiert. Dabei greift der Timer 24 auf den Arbeitsspeicher 25 der Anordnungssteuerung 16 zu, in welchem die Dauer der Blechbearbeitung in dem Arbeitsraum 10 hinterlegt ist.
Zu einem von der Dynamik des Beschickungsantrieb 9 abhängigen Zeitpunkt vor Beendigung der Blechbearbeitung in dem Arbeitsraum 10 generiert der Timer 24 auch ein Steuersignal für die Stelleinheit 23 der Steuerungseinheit 18 für den Beschickungsantrieb 9. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Beschickungs- antrieb 9 mit Beendigung der Blechbearbeitung oder allenfalls unmittelbar danach mit der Zufuhr der nächsten zu bearbeitenden Teillänge des Blechs 2 in den Arbeitsbereich 10 beginnt.
Zu diesem Zeitpunkt ist die maschinelle Anordnung 1 in Figur 2 gezeigt. Die Zwischenlänge L des Blechs 2 weist ihren Maximalwert auf.
Während der stromaufwärts des Beschickungsantriebs 9 angeordnete Blechantrieb 7 der Richtvorrichtung 5 das Blech 2 mit der bereits erhöhten Vorschubgeschwindigkeit in der Blech-Vorschubrichtung 8 antreibt und dadurch die Zwischenlänge L des Blechs 2 für sich alleine betrachtet vergrößert, bewirkt der in Gang gesetzte Beschickungsantrieb 9, dass dem Arbeitsbereich 10 eine weitere Teillänge des Blechs 2 zugeführt und dadurch für sich alleine betrachtet die Zwischenlänge L des Blechs 2 reduziert wird.
Nachdem in dem dargestellten Beispielsfall die mittels des Beschickungsantriebs 9 erzeugte Beschickungsgeschwindigkeit des Blechs 2 höher ist als die mittels des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 erzeugte Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2, verkürzt sich die Zwischenlänge L des Blechs 2 zwischen dem Blechantrieb 7 und dem Beschickungsantrieb 9 während des synchronen Betriebs des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 und des Beschickungsantriebs 9.
Aufgrund einer entsprechenden Steuerung des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 durch die Steuerungseinheit 17 und aufgrund einer entsprechenden Steuerung des Beschickungsantriebs 9 für den Arbeitsbereich 10 durch die Steuerungseinheit 18 ist zum einen gewährleistet, dass auch die Zwischenlänge L, mit welcher das Blech 2 während der Zufuhr des Blechs 2 in den Arbeitsbereich 10 zwischen dem Blechantrieb 7 und dem Beschickungsantrieb 9 angeordnet ist, die maximale Zwischenlänge L des Blechs 2 zu keinem Zeitpunkt übersteigt. Zum andern wird durch die aufeinander abgestimmte Steuerung des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 und des Beschickungsantriebs 9 gewährleistet, dass das Blech 2 bei der Zufuhr in den Arbeitsbereich 10 durch den Beschickungsantrieb 9 an der zu der Richtvorrichtung 5 hin liegenden Seite nicht in unerwünschter Weise gestreckt wird. Sobald das Blech 2 mit der im nächsten Schritt zu bearbeitenden Teillänge dem Arbeitsbereich 10 zugeführt ist, ergeben sich wieder die Verhältnisse gemäß Figur 1.
Aufgrund des Nachsetzens des Blechs 2 in den Arbeitsraum 10 der Laserschneidmaschine 12 ist die zuvor bearbeitete Teillänge des Blechs 2 in den Entladebereich 14 der maschinellen Anordnung 1 gelangt, wo die bei der Bearbeitung erstellten Blechteile und das Restgitter mittels des Saugerrahmens 15 von der Werkstückauflage 11 entladen werden.
Um sicherzustellen, dass die Zwischenlänge L des Blechs 2 weder während der Blechbearbeitung in dem Arbeitsbereich 10 der Laserschneidmaschine 12 noch während der Zufuhr des Blechs 2 in den Arbeitsbereich 10 den Maximalwert überschreitet und um eine unerwünschte Streckung des Blechs 2 bei der Zufuhr in den Arbeitsbereich 10 zu vermeiden, wird fortlaufend der momentane Ist-Wert der Zwischenlänge L mittels der Messvorrichtung 19 gemessen und in den Vergleichseinheiten 20, 22 der Steuerungseinheiten 17, 18 für den Blechantrieb 7 und den Beschickungsantrieb 9 mit einem momentanen Soll-Wert verglichen, der in dem Arbeitsspeicher 25 der Anordnungssteuerung 16 für den konkreten Anwendungsfall hinterlegt ist.
In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Ist-Soll-Wert-Vergleichs wird die mittels des Blechantriebs 7 der Richtvorrichtung 5 erzeugte momentane Vorschubgeschwindigkeit des Blechs 2 und/oder die mittels des Beschickungsantriebs 9 erzeugte momentane Beschickungsgeschwindigkeit des Blechs 2 entweder konstant gehalten oder mittels der Stelleinheiten 21, 23 entsprechend geregelt.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Bearbeiten eines plastisch verformbaren Werkstücks (2), insbesondere eines plastisch verformbaren Blechs, das in einem Ausgangszustand eine Ausgangsform aufweist, die von einer für die Bearbeitung vorgesehenen Form abweicht,
• wobei das Werkstück (2) mittels einer Richtvorrichtung (5) plastisch verformt und dadurch in die für die Bearbeitung vorgesehene Form gebracht wird, indem das Werkstück (2) mittels wenigstens eines Umformorgans (6) der Richtvorrichtung (5) zur plastischen Verformung beaufschlagt wird,
• wobei das Umformorgan einen Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) ausbildet, mittels dessen das Werkstück (2) mit einer Vorschubbewegung in einer Werkstück-Vorschubrichtung (8) angetrieben und dadurch mit einer Vorschubgeschwindigkeit zu einem Beschickungsantrieb (9) bewegt wird, welcher dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) nachgeordnet ist,
• wobei das Werkstück (2) mittels des Beschickungsantriebs (9) in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) angetrieben und dadurch mit einer Beschickungsgeschwindigkeit einem Arbeitsbereich (10) einer Bearbeitungsvorrichtung (12) mit einer Teillänge zugeführt wird, wobei in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels der Bearbeitungsvorrichtung (12) bei stillgesetztem Beschickungsantrieb (9) an der ruhenden Teillänge des Werkstücks (2) eine Bearbeitung des Werkstücks (2) durchgeführt wird und
• wobei das Werkstück (2) während der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) und während der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) mit einer Vorschubbewegung in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) mit einer Vorschubgeschwindigkeit angetrieben und zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) mit einer Zwischenlänge (L) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet,
• dass für die Dauer der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart eingestellt wird, dass das Werkstück (2) während der Bearbeitung in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die kleiner ist als oder ebenso groß ist wie eine maximale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) und
• dass für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart eingestellt werden, dass das Werkstück (2) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die kleiner ist als oder ebenso groß ist wie die maximale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart eingestellt werden, dass das Werkstück (2) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die ebenso groß ist wie oder größer ist als eine minimale Zwischenlänge des Werkstücks (2), wobei die minimale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) die Mindestlänge des Werkstücks (2) ausbildet, bei welcher das Werkstück (2) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) frei ist von einer Zugbeanspruchung aufgrund der Zufuhr des Werkstücks (2) mittels des Beschickungsantriebs (9). Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstück (2) ein flächiges Werkstück, insbesondere ein Blech, vorgesehen ist, das in dem Ausgangszustand als Ausgangsform ein Coil (3) bildet und dass das Werkstück (2) mittels der Richtvorrichtung (5) in eine für die Bearbeitung vorgesehene ebene Form gebracht wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) auf einen höheren Wert eingestellt wird als für die Dauer der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) in Abhängigkeit von dem Stand einer Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) auf einen höheren Wert eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12)
- wenigstens ein Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) als momentaner Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) gemessen wird,
- der gemessene momentane Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) in einem Ist-Soll-Wert-Vergleich mit einem momentanen Soll- Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) verglichen wird und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Ist-Soll-Wert-Vergleichs eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12)
- wenigstens ein Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) als momentaner Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) gemessen wird,
- der gemessene momentane Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) in einem Ist-Soll-Wert-Vergleich mit einem momentanen Soll- Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) verglichen wird und
- der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und/oder der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Ist-Soll-Wert-Vergleichs eingestellt wird. Maschinelle Anordnung zum Bearbeiten eines plastisch verformbaren Werkstücks (2), insbesondere eines plastisch verformbaren Blechs, das in einem Ausgangszustand eine Ausgangsform aufweist, die von einer für die Bearbeitung vorgesehenen Form abweicht,
• mit einer Richtvorrichtung (5), mittels derer das Werkstück (2) plastisch verformbar und dadurch in die für die Bearbeitung vorgesehene Form bringbar ist, indem die Richtvorrichtung (5) wenigstens ein Umformorgan (6) aufweist, mittels dessen das Werkstück (2) zur plastischen Verformung beaufschlagbar ist,
• wobei das Umformorgan (6) einen Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) ausbildet, mittels dessen das Werkstück (2) mit einer Vorschubbewegung in einer Werkstück-Vorschubrichtung (8) antreibbar ist und dadurch mit einer Vorschubgeschwindigkeit zu einem Beschickungsantrieb (9) bewegbar ist, welcher dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) nachgeordnet ist,
• wobei das Werkstück (2) mittels des Beschickungsantriebs (9) in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) antreibbar ist und dadurch mit einer Beschickungsgeschwindigkeit einem Arbeitsbereich (10) einer Bearbeitungsvorrichtung (12) mit einer Teillänge zuführbar ist, wobei in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels der Bearbeitungsvorrichtung (12) bei stillgesetztem Beschickungsantrieb (9) an der ruhenden Teillänge des Werkstücks (2) eine Bearbeitung des Werkstücks (2) durchführbar ist und
• wobei das Werkstück (2) während der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) und während der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) mit einer Vorschubbewegung in der Werkstück-Vorschubrichtung (8) mit einer Vorschubgeschwindigkeit antreibbar und zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) mit einer Zwischenlänge (L) anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet,
• dass eine Anordnungssteuerung (16) vorgesehen ist, die eine Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und eine Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) aufweist,
• dass mittels der Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) für die Dauer der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart einstellbar ist, dass das Werkstück (2) während der Bearbeitung in dem Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die kleiner ist als oder ebenso groß ist wie eine maximale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) und
• dass mittels der Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und mittels der Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart einstellbar sind, dass das Werkstück (2) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die kleiner ist als oder ebenso groß ist wie die maximale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) . Maschinelle Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und mittels der Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) für die Dauer der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Arbeitsbereich (10) der Bearbeitungsvorrichtung (12) der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) und der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) derart einstellbar sind, dass das Werkstück (2) mit einer Zwischenlänge (L) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) angeordnet wird, die ebenso groß ist wie oder größer ist als eine minimale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2), wobei die minimale Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) die Mindestlänge des Werkstücks (2) ausbildet, bei welcher das Werkstück (2) zwischen dem Werkstückantrieb (7) der Richtvorrichtung (5) und dem Beschickungsantrieb (9) frei ist von einer Zugbeanspruchung aufgrund der Zufuhr des Werkstücks (2) mittels des Beschickungsantriebs (9). Maschinelle Anordnung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
• dass die Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) eine Messvorrichtung (19), eine Vergleichseinheit (20) und eine Stelleinheit (21) aufweist und
• dass während der Bearbeitung des Werkstücks (2) in dem Arbeitsbereich
(10) der Bearbeitungsvorrichtung (12)
- mittels der Messvorrichtung (19) wenigstens ein Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) als momentaner Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) messbar ist,
- mittels der Vergleichseinheit (20) der gemessene momentane Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) in einem Ist-Soll-Wert-Vergleich mit einem momentanen Soll-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) vergleichbar ist und
- mittels der Stelleinheit (21) der Betrag der mittels des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) erzeugten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks (2) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Ist-Soll- Wert-Vergleichs einstellbar ist. Maschinelle Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
• dass die Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs
(9) eine Messvorrichtung (19), eine Vergleichseinheit (22) und eine Stelleinheit (23) aufweist und
• dass während der Zufuhr des Werkstücks (2) in den Bearbeitungsbereich
(10) der Bearbeitungsvorrichtung (12)
- mittels der Messvorrichtung (19) wenigstens ein Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) als momentaner Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) messbar ist, - mittels der Vergleichseinheit (22) der gemessene momentane Ist-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) in einem Ist-Soll-Wert-Vergleich mit einem momentanen Soll-Wert der Zwischenlänge (L) des Werkstücks (2) vergleichbar ist und
- mittels der Stelleinheit (23) der Betrag der mittels des Beschickungsantriebs (9) erzeugten Beschickungsgeschwindigkeit des Werkstücks (2) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Ist-Soll-Wert-Vergleichs einstellbar ist. Computerprogramm zum Betreiben der maschinellen Anordnung gemäß Anspruch 8, wobei als Anordnungssteuerung (16) eine numerische Anordnungssteuerung (16) vorgesehen ist, die eine numerische Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und eine numerische Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm für die numerische Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und für die numerische Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) Steuerbefehle umfasst, die bewirken, dass das Verfahren nach Anspruch 1 abläuft, wenn das Computerprogramm auf der numerischen Anordnungssteuerung (16) der maschinellen Anordnung gemäß Anspruch 8 abläuft. Verfahren zum Erstellen eines Computerprogramms nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die numerische Steuerungseinheit (17) zur Steuerung des Werkstückantriebs (7) der Richtvorrichtung (5) und für die numerische Steuerungseinheit (18) zur Steuerung des Beschickungsantriebs (9) Steuerbefehle erzeugt werden, welche bewirken, dass das Verfahren nach Anspruch 1 abläuft, wenn das Computerprogramm auf der numerischen Anordnungssteuerung (16) der maschinellen Anordnung gemäß Anspruch 8 abläuft. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt Kodierungsmittel aufweist, die zum Durchführen aller Schritte des Verfahrens nach Anspruch 13 angepasst sind, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Datenverarbeitungsanlage betrieben wird.
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US18/944,040 US20250065388A1 (en) 2022-05-13 2024-11-12 Method and mechanical arrangement for processing a plastically deformable workpiece, in particular a plastically deformable piece of sheet metal

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