WO2024088527A1 - Verfahren und vorrichtung zur entnahme von zumindest einem geschnittenen werkstückteil aus einem plattenförmigen werkstück - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur entnahme von zumindest einem geschnittenen werkstückteil aus einem plattenförmigen werkstück Download PDF

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WO2024088527A1
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workpiece
support
plate
ejection
workpiece support
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PCT/EP2022/079823
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Frank Schmauder
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TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass
    • B21D45/02—Ejecting devices

Definitions

  • the invention relates to a method for removing at least one cut workpiece part from a plate-shaped workpiece and to a device for carrying out the method.
  • a device for separating two workpiece parts from each other comprises a workpiece storage. Above the workpiece storage a removal console with gripping elements is provided. Below the workpiece support a push-out console with push-out pins is provided. To separate the cut workpiece part from the plate-shaped workpiece, the gripping element is placed above the cut workpiece part and the Ejection pins are positioned underneath the cut workpiece part. Both are then fed onto the workpiece part. The ejection pins then lift the workpiece part upwards relative to the support plane and the workpiece part is gripped and transported away by the gripping elements, in particular vacuum suction cups.
  • the lifting of the workpiece parts upwards from the plate-shaped workpiece takes place adjacent to a processing machine which separates at least one workpiece part from the plate-shaped workpiece by cutting.
  • a processing machine for separating workpiece parts from a plate-shaped workpiece is known from DE 10 2018 215 738 A1.
  • a cutting head is moved above a plate-shaped workpiece in order to direct a cutting beam onto the plate-shaped workpiece and to separate the workpiece part from the plate-shaped workpiece.
  • an ejection unit with a punch fixed to the cutting head is positioned towards the cut workpiece part so that this workpiece part is pressed downwards within the processing space of the cutting head for the separating processing by the punch.
  • the invention is based on the object of proposing a method and a device for removing at least one cut workpiece part from a plate-shaped workpiece, thereby enabling process-reliable automation and a high cycle time.
  • a method for removing at least one cut workpiece part from a plate-shaped workpiece in which the plate-shaped workpiece with the at least one cut workpiece part is placed on a workpiece support, preferably in a device for removing workpieces, wherein an ejection device on an ejection console above the workpiece and a counterholder with a pressing plate on a removal console below the workpiece is positioned and brought into contact with the workpiece part to be pressed out and cut, and then a joint lowering movement of the pressing device and the counterholder relative to the workpiece support plane is controlled until the workpiece part is positioned below the plane of the workpiece support and then the pressure plate of the counterholder is moved from a horizontal orientation for pressing out the workpiece part into an inclined position for removing the pressed workpiece part.
  • the ejection device and the counterholder are moved into an ejection position which lies within a workpiece support surface or is adjacent to it and that the plate-shaped workpiece with the workpiece part to be ejected is moved into the ejection position by the clamping device between the ejection device and the counterholder and the ejection position can be outside, preferably laterally outside, the workpiece support. This allows both large and small workpiece parts extending across the surface to be ejected safely. By transferring the workpiece part for ejection into the ejection position outside the workpiece support surface or adjacent to it, a free design of the workpiece support can be made possible.
  • a conveyor belt which preferably extends along the workpiece support, or at least a receiving container is positioned below the ejection position and preferably adjacent to the workpiece support and the workpiece parts are transported away or collected. This enables an optimized process chain to be made possible depending on the subsequent further processing.
  • the pressure plate of the counterholder which can be tilted or folded down from a horizontal position, allows the pressed-out workpiece part to be easily transferred to the conveyor belt or the receiving container by gravity.
  • a workpiece support which is formed from several parallel support webs, each with a free space or gap between them, the plate-shaped workpiece with the at least one cut workpiece part, one extension direction of which is smaller than the free space or the distance between two support webs, is positioned on the workpiece support in such a way that the at least one workpiece part rests at least partially on the one support web and that, in order to press out the cut workpiece part, a displacement movement of the plate-shaped workpiece is controlled by moving the workpiece support and/or the clamping device, so that the cut workpiece part to be pressed out is positioned above the free space between the support webs.
  • the pressing device is moved along the pressing console and the counterholder is moved along the removal console into the pressing position to the workpiece part, the workpiece part is pushed through the free space between the Support webs of the workpiece support are pressed downwards and the pressure plate of the counterholder is tilted and the workpiece part is transferred to a conveyor belt of the removal console, which preferably transfers the pressed workpiece part into the receiving container or the conveyor belt.
  • This can also increase the process reliability for removing workpiece parts from the plate-shaped workpiece.
  • the workpiece parts are completely cut free from the plate-shaped workpiece. Due to the positioning of the workpiece part during pressing between the pressing device and the pressure plate on the counterholder, preferably in a clamped manner, a process-reliable removal is possible.
  • the at least one cut workpiece part is connected to the plate-shaped workpiece by at least one connecting web.
  • This connecting web can be formed, for example, by a welded connection, by an adhesive connection or by a so-called micro or nanojoint.
  • a joint is understood to mean that the plate-shaped material is connected in one piece to the workpiece via the remaining web.
  • the thickness of the web can correspond to the thickness of the plate-shaped material.
  • the thickness of the connecting web is advantageously less than the thickness of the plate-shaped material. This can be controlled, for example, by the burning or cutting process.
  • the object underlying the invention is further achieved by a mechanical manufacturing process in which the at least one workpiece is at least partially or completely separated from the plate-shaped workpiece in a processing machine, but remains within the workpiece part, in which the plate-shaped workpiece with the at least one workpiece part is led out of the processing machine and fed to a pallet changer, wherein the plate-shaped workpiece with the at least one workpiece part is fed from a pallet changer into a device for carrying out the method according to one of the embodiments described above.
  • the pallet changer By transferring the plate-shaped workpiece with the at least one workpiece part into a separate device, in particular a removal device, which is separate from the pallet changer and the processing machine, the pallet changer can load and unload the processing machine with plate-shaped workpieces and the processing time in the processing machine is not interrupted by a removal process. This makes it possible to achieve a high cycle time when processing the plate-shaped material in the processing machine.
  • this removal process can be separated from the separation process in the processing machine and the loading and unloading process by means of the pallet changer.
  • the object underlying the invention is further achieved by a device for removing at least one cut workpiece part from a plate-shaped workpiece, in which an ejection device on an ejection console and a counterholder with a pressure plate on a removal console can be positioned adjacent to the workpiece part to be ejected and a joint lowering movement of the ejection device and the counterholder relative to the workpiece support plane can be controlled and the ejection plate of the counterholder can be transferred from a horizontal position to an inclined position after the workpiece part has been lowered below the workpiece support plane.
  • the counterholder can be moved along the removal console and the ejection device can be moved along the ejection console. This allows any position to be assumed relative to the workpiece support in order to cause the cut workpiece part to be ejected. Depending on the design of the workpiece support, this can take place inside the workpiece support as well as outside the workpiece support or adjacent to the workpiece support.
  • the counterholder can be moved up to a front end of the removal console and the ejection device can be moved up to a front end of the ejection device into an ejection position, and this ejection position is outside the workpiece support or adjacent to it and by assuming the inclined position of the pressure plate, the ejected workpiece part can be transferred from the counterholder into a conveyor device assigned to the front end of the removal console or at least into a receiving container. This can enable simple and secure disposal of parts.
  • the removal console along which the counterholder can be moved, has a conveyor belt, by which the workpiece part that has been pressed out and removed by the pressure plate can be picked up and transferred into the conveyor device or the at least one receiving container.
  • This arrangement makes it possible for workpiece parts that have at least a width that is smaller than a distance between support webs of a workpiece support to be pushed out downwards within the workpiece support and transported away.
  • the workpiece support is positioned in a receiving position within a base frame and can be moved into a pallet changer and back again and/or into a storage area arranged adjacent to the base frame and back again.
  • a stacking pallet can be arranged below the workpiece support. This makes it possible, for example, after the at least one workpiece part or all workpiece parts have been pressed out of the plate-shaped workpiece, which forms a so-called residual grid, to hold the plate-shaped workpiece part or the residual grid by a clamping device and move the workpiece support outside the base frame so that the residual grid can then be placed on the stacking pallet.
  • the object underlying the invention is further achieved by a mechanical arrangement which carries out a processing machine for separating at least one workpiece part from a plate-shaped workpiece at least partially or completely, wherein the at least one workpiece part remains in the plate-shaped workpiece and in which the plate-shaped workpiece with the at least one workpiece part can be led out of the processing machine and fed to a pallet changer, wherein the plate-shaped workpiece with the at least one workpiece part can be fed from the pallet changer to a device according to one of the above embodiments.
  • Figure 1 is a perspective view of a machine arrangement with a device for removing cut workpiece parts from a plate-shaped workpiece
  • Figure 2 is a perspective view of an ejection console and a removal console for ejecting the workpiece part
  • Figure 3 is a perspective view for pressing out a workpiece part from the plate-shaped workpiece
  • Figure 4 is a perspective view of the counterholder and a pressure plate after pressing out the workpiece part
  • Figure 5 is a schematic sectional view of the cut workpiece part in the plate-shaped workpiece with a nanojoint
  • Figure 6 is a schematic view of the workpiece part according to Figure 5
  • Figure 7 is a perspective view of another machine arrangement for loading the device for removing cut workpiece parts from the plate-shaped workpiece
  • Figure 8 is a perspective view of the device according to Figure 7 in the loaded state
  • Figure 9 is a perspective view of the removal console with a movable counterholder
  • Figure 10 is a perspective view of the removal console according to Figure 9 with a folded-down pressure plate of the counterholder
  • Figure 11 is an enlarged view of the plate-shaped
  • Figure 12 is a perspective view of the plate-shaped workpiece in a push-out position for workpiece support
  • Figure 13 is a perspective view of the ejection device and the counterholder in the ejection position
  • Figure 14 is a perspective view of the ejection device and the counterholder with the pressure plate according to Figure 13 without a plate-shaped workpiece.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a machine arrangement 11 for the automated production of workpiece parts 12 from a plate-shaped workpiece 14.
  • the machine arrangement 11 comprises a processing device 16. In this processing device 16, workpiece parts 12 are produced by separating the plate-shaped workpiece 14, for example by laser cutting or the like.
  • the machine arrangement 11 also comprises a device 18 for removing the at least one cut workpiece part 12 from the plate-shaped workpiece 14.
  • a pallet changer 21 with at least one pallet 22 is provided between the processing machine 16 and the device 18.
  • the pallet changer 21 provides process decoupling between the processing machine 16 and the device 18.
  • the pallet changer 21 is preferably assigned a loading device (not shown in detail), by means of which a plate-shaped workpiece 14 is placed on a pallet 224, which is then moved into the processing machine 16.
  • the pallet 22 with the processed plate-shaped workpiece 14 is led out of the processing machine 16 and the device 18 for subsequent disposal of the at least one separated workpiece part 12 from the plate-shaped workpiece 14.
  • a storage 23 Adjacent to the device 18, a storage 23 can be provided, which can also be part of the mechanical arrangement 11.
  • larger workpiece parts 12 can be transferred as good parts or also a residual skeleton.
  • the residual skeleton may remain.
  • the residual skeleton can also be lowered below a removal level, which lies in the plate-shaped workpiece 14, in the device 18, for example onto a stacking pallet 25, which can be removed from the device 18 with a forklift, for example.
  • the processing machine 16, the pallet changer 21, the device 18 and/or the at least one storage 23 are modules and form independent units that can be configured to form the mechanical arrangement 11.
  • the device 18 comprises a base frame 27 into which the pallet 22 can be moved in and out.
  • the pallet 22 comprises a workpiece support 28 which consists of support elements 29, such as spaced apart webs, brushes, strips, rollers or the like.
  • the workpiece support 28 extends in the X-Y plane in the coordinate system, as shown in Figure 1.
  • the plate-shaped workpiece 14 rests on the workpiece support 28.
  • Figure 2 shows a schematically enlarged section of the device 18.
  • the base frame 27 Above the workpiece support 28, at least one movable linear unit 31 is provided on the base frame 27, which can be moved in at least one spatial direction, preferably in two or three spatial directions.
  • At least one gripping device 32 and/or at least one ejection console 33 is provided on this linear unit 31.
  • At least one second linear unit 35 is provided on the base frame 27, which has at least one spatial direction, preferably in two or three spatial directions.
  • This second linear unit 35 accommodates at least one removal console 36 and/or at least one lifting device 40.
  • the first linear unit 31 and/or the second linear unit 35 can be controlled in a movable manner, for example in such a way that at least one gripping device 32 and/or the at least one ejection console 33 of the first linear unit 31 as well as the at least one removal console 36 and/or the at least one lifting device 40 of the at least one second linear unit 35 can be transferred into a removal or ejection position, by means of which the workpiece part 12 is removed from the plate-shaped workpiece 14.
  • the device 18 enables, for example, the removal of workpiece parts 12 from the plate-shaped workpiece 14 upwards.
  • the gripping device 32 is used, which comprises, for example, vacuum suction cups, and the lifting device 40, which can comprise, for example, lifting pins, is positioned relative to the workpiece part 12 to be removed.
  • the gripping device 32 is then activated and both the gripping device 32 and the lifting device 40 are moved upwards together relative to the removal plane for safe release from the workpiece 14.
  • the gripping device 32 can then deposit the workpiece part 12 in the storage device 23 or in a receiving device 38 adjacent to the base frame 27.
  • This receiving device 38 can, for example, be a conveyor belt or comprise individual receiving containers.
  • the device 18 can carry out a removal process as described below with reference to the following Figures 2 to 4.
  • the workpiece parts 12 are geometrically limited.
  • the maximum size corresponds to the distance between the support elements 29 of the workpiece support 28 in the X direction and the length of the support elements 29 of the workpiece support 28 in the Y direction, so that the workpiece part 12 can still be tilted.
  • the minimum size corresponds to the diameter of the ejection device 34.
  • the removal console 36 comprises at least one counterholder 37 with a pressure plate 39.
  • This pressure plate 39 is accommodated on the counterholder 37 so that it can be moved up and down relative to the removal plane. Furthermore, the counterholder 37 accommodates the pressure plate 39 so that it can be pivoted or folded down. In a first position, the pressure plate 39 is positioned parallel to the removal plane. In a second position, the pressure plate 39 can be folded down or swiveled down on one side so that a workpiece part 12 resting on the pressure plate 39 can be removed downwards.
  • the plate-shaped workpiece 14 with the at least one separate workpiece part 12 is transferred by clamping devices 41 which engage the plate-shaped workpiece 14 into a position in which the at least one workpiece part 12 to be removed is positioned outside the workpiece support 28 in the base body 27.
  • a frame 47 is provided on the base frame 27 adjacent to the workpiece support 28 of the pallet 22, along which the clamping device 41 can be moved so that the plate-shaped workpiece 14 can be moved in the removal plane at least partially in the Y direction into the removal position in which the workpiece parts 12 to be removed are positioned outside the workpiece support 28.
  • a travel direction is advantageously in the Y direction so that the workpiece part 12 to be removed is arranged above the receiving device 38 positioned on the base frame 27.
  • the ejection console 33 and the removal console 36 are positioned relative to the workpiece part 12 to be removed.
  • the ejection console 33 and/or removal console 36 can extend outside the workpiece support 28 or can be moved into this position.
  • the ejection console 33 has an ejection device 34 which can, for example, comprise a plurality of ejection pins which are brought into contact with the workpiece part 14.
  • the pressure plate 39 of the counterholder 37 of the removal console 36 is moved from below to contact the workpiece part 12. The workpiece part 12 to be removed is thus held clamped between the ejection console 33 and the removal console 36, or the workpiece part 12 is held clamped between the ejection device 34 and the pressure plate 39 of the counterholder 37.
  • the pressure plate 39 is then activated and folded down.
  • the workpiece part 12 is then transferred into the receiving device 38 by gravity.
  • the pressure plate 39 can have a width such that it transfers the workpiece part 12 directly into the receiving device 38.
  • a conveying surface 49 can also be formed between the removal console 36 and the pressure plate 39.
  • the workpiece part 12 to be removed is connected in the plate-shaped workpiece part 14 by at least one connecting web 44, as shown in Figure 5 using the example of a micro- or nanojoint.
  • Figure 6 shows a sectional view along the line VI-VI in Figure 5, in which the connecting web 44 is shown in a further dimension, for example.
  • Such connecting webs 44 can extend over the entire height of the plate-shaped workpiece 14. These can also be reduced compared to the thickness of the plate-shaped workpiece 14, as shown for example in Figure 6.
  • a cutting gap 45 is formed between the workpiece part 12 and the plate-shaped workpiece 14.
  • the length of the connecting web 44 in the cutting gap 45 and/or the thickness of the connecting web 44 in the cutting gap 45 and/or the number of connecting webs 44 can be controlled. For example, so-called nanojoints or microjoints can remain.
  • the workpiece part 12 is held in a position outside the workpiece support 28 in the plate-shaped workpiece 14 during the above-described movement and the ejection console 33 and the removal console 36 can be used to specifically break at least one connecting web 44 during the movement of the workpiece part 12 downwards below the removal plane.
  • Figures 7 and 8 show an alternative embodiment of the device 18 to Figure 1.
  • This device 18 differs from the device 18 shown in Figure 1 in that a frame 47 outside the base frame 27 is not provided.
  • This device 18 enables the removal of larger workpiece parts 12 upwards above the removal level.
  • This device 18 also enables the removal of workpiece parts 12 within the workpiece support 28 downwards below the removal level.
  • the workpiece parts 12 have a format or geometry whose width is smaller than a distance between two support elements 29 of the workpiece support 28.
  • the length of the workpiece part 12 can extend essentially over the width of the workpiece support 28 or the length of the support elements 29.
  • the distance between the support elements 29 of the workpiece support 28 extends in the X direction.
  • the length of the support elements 29 extends in the Y direction.
  • the at least one workpiece part 12 is held with at least one connecting web 44 to the plate-shaped workpiece 14, or that a completely circumferential cutting gap 45 is provided between the workpiece part 12 and the plate-shaped workpiece 14. If the at least one workpiece part 12 is designed without a connecting web 44 to the plate-shaped workpiece 14, it is preferably provided that the pallet changer 21 is assigned a handling device in the form of a rake which can be positioned between the support elements 29 of the workpiece support 28 in order to handle the plate-shaped workpiece 14 with the completely separated workpiece parts 12.
  • the removal console 36 for the device 18 according to Figures 7 and 8 can be modified compared to the previously described removal console 36 in Figures 1 to 4, as shown for example in Figure 9.
  • the removal console 36 accommodates the counterholder 37 so that it can be moved along the longitudinal axis of the removal console 36.
  • a transport conveyor belt 48 is provided in the removal console 36, which can be guided underneath the counterholder 37.
  • a conveying surface 49 is provided between the transport conveyor belt 48 and the height-adjustable pressure plate 39 on the counterholder 37. This conveying surface 49 is designed as a slope, which preferably has lateral boundaries that are raised compared to the conveying surface.
  • This arrangement makes it possible for the workpiece part 12 to initially rest on the pressure plate 39 after it has been removed, preferably downwards through the workpiece support 28. After the pressure plate 39 has been folded down in the direction of the conveying surface 49, the workpiece part 12 is transferred via the conveying surface 49 onto the conveyor belt 48 and can then be disposed of in the receiving device 38.
  • the position of the plate-shaped workpiece 14 or the workpiece part 12 to be removed relative to the support elements 29 of the workpiece support 28 is preferably first detected.
  • an arrangement is determined, as shown for example in Figure 11, wherein the transparent shown workpiece part 12 is supported by a support element 29, for example in the form of a support web. Since the at least one workpiece part 12 is manufactured without connecting webs to the plate-shaped workpiece 14, such an arrangement is provided for positioning on the workpiece support 28 by the handling device when placing it on the workpiece support 28.
  • the plate-shaped workpiece 14 and/or the workpiece support 28 are moved relative to one another, in particular in the X direction, until the workpiece part 12 is positioned between two support elements 29.
  • the ejection console 33 and the removal console 36 are then moved into the removal position shown in Figure 13.
  • a high degree of automation can be achieved through the mechanical arrangement 11, in which the disposal of workpiece parts 12 from the plate-shaped workpiece 14 takes place in a separate device 18 separate from the processing machine 16. Furthermore, this device 18 enables a process-reliable disposal of individual parts or workpiece parts 12 of almost any size from the plate-shaped workpiece 14.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil (12) aus einem plattenförmigen Werkstück (14), bei dem eine Ausdrückeinrichtung (34) von oben und ein Gegenhalter (37) mit einer Andrückplatte (39) von unten zur Anlage an dem auszudrückenden Werkstückteil (12) verfahren werden und darauffolgend eine gemeinsame Absenkbewegung der Ausdrückeinrichtung (34) und des Gegenhalters (37) unter Klemmung des Werkstückteils (12) relativ zur Ebene der Werkstückauflage (28) angesteuert wird, bis das Werkstückteil (12) unterhalb der Ebene der Werkstückauflage (28) positioniert ist, und dass die Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) in der abgesenkten Position gegenüber der Werkstückauflageebene (28) aus einer horizontalen Lage zum Ausdrücken des Werkstückteils (12) in eine geneigte Position zum Abführen des Werkstückteils (12) übergeführt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 10 2014 209 811 Al ist eine Vorrichtung zum gegenseitigen Trennen zweier Werkstückteile bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Werkstücklagerung. Oberhalb der Werkstücklagerung ist eine Entnahmekonsole mit Greifelementen vorgesehen. Unterhalb der Werkstückauflage ist eine Ausdrückkonsole mit Ausdrückstiften vorgesehen. Zum Trennen des geschnittenen Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück wird das Greifelement oberhalb zum geschnittenen Werkstückteil und die Ausdrückstifte unterhalb zum geschnittenen Werkstückteil positioniert. Darauffolgend werden beide auf das Werkstückteil anliegend zugeführt. Im Anschluss daran wird durch die Ausdrückstifte eine Aushebebewegung des Werkstückteils gegenüber der Auflageebene nach oben durchgeführt und das Werkstückteil durch die Greifelemente, insbesondere Vakuumsauger gegriffen und abtransportiert.
Das Ausheben der Werkstückteile aus dem plattenförmigen Werkstück nach oben erfolgt benachbart zu einer Bearbeitungsmaschine, welche zumindest ein Werkstückteil durch eine Schneidbearbeitung von dem plattenförmigen Werkstück trennt.
Aus der DE 10 2018 215 738 Al ist eine Bearbeitungsmaschine zum Trennen von Werkstückteilen aus einem plattenförmigen Werkstück bekannt. Ein Schneidkopf wird oberhalb eines plattenförmigen Werkstücks verfahren, um einen Schneidstrahl auf das plattenförmige Werkstück zu richten und das Werkstückteil aus dem plattenförmigen Werkstück zu trennen. Nach dem Trennen des Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück wird eine an dem Sch neid köpf fixierte Ausdrückeinheit mit einem Stempel zum geschnittenen Werkstückteil positioniert, so dass dieses Werkstückteil innerhalb des Bearbeitungsraumes des Schneidkopfes für die trennende Bearbeitung durch den Stempel nach unten ausgedrückt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück vorzuschlagen, wodurch eine prozesssichere Automatisierung sowie eine hohe Taktzeit ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück gelöst, bei welchem das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil auf eine Werkstückauflage, vorzugsweise in einer Vorrichtung zum Entnehmen von Werkstücken, aufgelegt wird, wobei eine Ausdrückeinrichtung an einer Ausdrückkonsole oberhalb des Werkstücks und ein Gegenhalter mit einer Ausdrückplatte an einer Entnahmekonsole unterhalb des Werkstücks jeweils zu dem auszudrückenden und geschnittenen Werkstückteil positioniert und zur Anlage gebracht wird und darauffolgend eine gemeinsame Absenkbewegung der Ausdrückeinrichtung und des Gegenhalters relativ zur Werkstückauflageebene angesteuert wird, bis das Werkstückteil unterhalb der Ebene der Werkstückauflage positioniert ist und darauffolgend die Andrückplatte des Gegenhalters gegenüber einer horizontalen Ausrichtung zum Ausdrücken des Werkstückteils in eine geneigte Position zum Abführen des ausgedrückten Werkstückteils übergeführt wird. Dadurch ist ermöglicht, dass das geschnittene Werkstückteil kontrolliert gegenüber dem plattenförmigen Werkstück nach unten ausgedrückt und darauffolgend gezielt über die Andrückplatte, welche als Teileklappe wirkt, abgeführt werden kann. Durch ein solches Verfahren zur Entnahme von geschnittenen Werkstückteilen aus einem plattenförmigen Werkstück, insbesondere in einer zur Bearbeitungsmaschine getrennten Vorrichtung zur Entnahme von Werkstückteilen aus dem plattenförmigen Werkstück, kann eine hohe Prozesssicherheit erzielt werden, da Werkstückteile nahezu in beliebiger Größe kontrolliert ausgedrückt werden können, d.h., gegenüber den plattenförmigen Werkstücken entsorgt werden können.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ausdrückvorrichtung und der Gegenhalter in eine Ausdrückposition verfahren werden, welche innerhalb einer Werkstückauflagefläche liegt oder an diese angrenzt und dass das plattenförmige Werkstück mit dem auszudrückenden Werkstückteil durch die Klemmvorrichtung zwischen die Ausdrückeinrichtung und den Gegenhalter in die Ausdrückposition verfahren werden und kann die Ausdrückposition außerhalb, vorzugsweise seitlich außerhalb der Werkstückauflage, liegen. Dies ermöglicht, dass sowohl große als auch kleine in der Fläche sich erstreckende Werkstückteile sicher ausgedrückt werden können. Durch das Überführen des Werkstückteils zum Ausdrücken in die Ausdrückposition außerhalb der Werkstückauflagefläche oder an diese angrenzend kann eine freie Ausgestaltung der Werkstückauflage ermöglicht sein. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass unterhalb der Ausdrückposition und vorzugsweise an die Werkstückauflage angrenzend ein Förderband, welches sich vorzugsweise entlang der Werkstückauflage erstreckt, oder zumindest ein Aufnahmebehälter positioniert wird und die Werkstückteile abtransportiert oder gesammelt werden. Dadurch kann in Abhängigkeit der nachfolgenden Weiterverarbeitung eine optimierte Prozesskette ermöglicht werden.
Durch die Andrückplatte des Gegenhalters, welche gegenüber einer horizontalen Ausrichtung geneigt werden kann oder abklappbar ist, kann das ausgedrückte Werkstückteil in einfacher Weise durch Schwerkraft auf das Förderband oder den Aufnahmebehälter übergeführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einer Werkstückauflage, welche aus mehreren parallelen Auflagestegen mit jeweils einem dazwischen liegenden Freiraum oder Spalt ausgebildet ist, das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil, dessen eine Erstreckungsrichtung kleiner als der Freiraum oder der Abstand zwischen zwei Auflagestegen ist, auf der Werkstückauflage derart positioniert wird, dass das zumindest eine Werkstückteil zumindest teilweise auf dem einen Auflagesteg aufliegt und dass zum Ausdrücken des geschnittenen Werkstückteils eine Verfahrbewegung des plattenförmigen Werkstücks durch Verfahren der Werkstückauflage und/oder der Klemmeinrichtung angesteuert wird, so dass das geschnittene und auszudrückende Werkstückteil über dem Freiraum zwischen den Auflagestegen positioniert wird. Durch eine solche Ausgestaltung können Werkstückteile, deren Breite schmäler als der Freiraum zwischen den Auflagestegen ist, durch die Auflagestege der Werkstückauflage hindurch nach unten ausgedrückt werden.
Dadurch kann aufgrund der Verringerung der Verfahrbewegung des plattenförmigen Materials die Entnahmezeit verkürzt werden.
Bevorzugt ist zum Ausdrücken der Werkstückteile zwischen den Auflagestegen der Werkstückauflage nach unten vorgesehen, dass die Ausdrückeinrichtung entlang der Ausdrückkonsole und der Gegenhalter entlang der Entnahmekonsole in die Ausdrückposition zum Werkstückteil verfahren werden, dass das Werkstückteil durch den Freiraum zwischen den Auflagestegen der Werkstückauflage nach unten ausgedrückt wird und dass die Andrückplatte des Gegenhalters abgekippt und das Werkstückteil auf ein Transportband der Entnahmekonsole übergeführt wird, welche vorzugsweise das ausgedrückte Werkstückteil in den Aufnahmebehälter oder das Förderband überführt. Dadurch kann des Weiteren die Prozesssicherheit zur Entnahme von Werkstückteilen aus dem plattenförmigen Werkstück erhöht werden.
Bei dem Verfahren zur Entnahme von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus dem plattenförmigen Werkstück kann vorgesehen sein, dass die Werkstückteile gegenüber dem plattenförmigen Werkstück vollständig freigeschnitten sind. Aufgrund der Positionierung des Werkstückteils während dem Ausdrücken zwischen der Ausdrückeinrichtung und der Andrückplatte am Gegenhalter, vorzugsweise in einer geklemmten Weise, ist eine prozesssichere Entnahme möglich.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine geschnittene Werkstückteil durch zumindest einen Verbindungssteg mit dem plattenförmigen Werkstück verbunden ist. Dieser Verbindungssteg kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung, durch eine Klebeverbindung oder durch einen sogenannten Mikro- oder Nanojoint ausgebildet sein. Unter einem solchen Joint wird verstanden, dass das plattenförmige Material über den verbleibenden Steg einstückig mit dem Werkstück verbunden ist. Bei einem Mikrojoint kann die Dicke des Steges der Dicke des plattenförmigen Materials entsprechen. Bei einem Nanojoint ist die Dicke des Verbindungssteges vorteilhafterweise geringer als die Dicke des plattenförmigen Materials. Dies kann beispielsweise durch den Brenn- oder Schneidprozess angesteuert werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein maschinelles Fertigungsverfahren gelöst, bei dem in einer Bearbeitungsmaschine das zumindest eine Werkstück aus dem plattenförmigen Werkstück zumindest teilweise oder vollständig getrennt wird, jedoch innerhalb des Werkstückteils verbleibt, bei dem das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen Werkstückteil aus der Bearbeitungsmaschine herausgeführt und einem Palettenwechsler zugeführt wird, wobei das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen Werkstückteil von einem Palettenwechsler in eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zugeführt wird. Durch das Überführen des plattenförmigen Werkstücks mit dem zumindest einen Werkstückteil in eine separate Vorrichtung, insbesondere Entnahmevorrichtung, welche getrennt vom Palettenwechsler und der Bearbeitungsmaschine ist, kann der Palettenwechsler die Bearbeitungsmaschine mit plattenförmigen Werkstücken beladen und entladen und die Bearbeitungszeit in der Bearbeitungsmaschine wird nicht durch einen Entnahmeprozess unterbrochen. Dies ermöglicht, dass eine hohe Zykluszeit bei der Bearbeitung des plattenförmigen Materials in der Bearbeitungsmaschine erzielt wird. Durch das getrennt dazu durchgeführte Verfahren zum Entnehmen des zumindest einen geschnittenen Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück kann dieser Entnahmeprozess von dem Trennprozess in der Bearbeitungsmaschine und dem Be- und Entladeprozess mittels Palettenwechsler getrennt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Vorrichtung zur Entnahme von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück gelöst, bei der eine Ausdrückeinrichtung an einer Ausdrückkonsole und ein Gegenhalter mit einer Andrückplatte an einer Entnahmekonsole zu dem auszudrückenden Werkstückteil anliegend positionierbar sind und eine gemeinsame Absenkbewegung der Ausdrückeinrichtung und des Gegenhalters relativ zur Werkstückauflageebene ansteuerbar ist und die Ausdrückplatte des Gegenhalters nach dem Absenken des Werkstückteils unterhalb der Werkstückauflageebene aus einer horizontalen Position in eine geneigte Position überführbar ist. Dadurch kann zum einen eine gesicherte Entnahme des zumindest einen Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück entnommen werden, da dieses geklemmt zwischen der Ausdrückeinrichtung und dem Gegenhalter gehalten und gegenüber der Werkstückauflage abgesenkt wird. Im Anschluss daran kann durch das Abklappen der Andrückplatte in eine geneigte Position ein schnelles und einfaches Abführen des Werkstückteils erfolgen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Gegenhalter entlang der Entnahmekonsole und die Ausdrückeinrichtung entlang der Ausdrückkonsole verfahrbar ist. Dadurch können beliebige Positionen relativ zur Werkstückauflage eingenommen werden, um ein Ausdrücken des geschnittenen Werkstückteils zu bewirken. Dies kann abhängig von der Ausgestaltung der Werkstückauflage innerhalb der Werkstückauflage als auch außerhalb der Werkstückauflage oder an die Werkstückauflage angrenzend erfolgen.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Gegenhalter bis zu einem stirnseitigen Ende der Entnahmekonsole und die Ausdrückeinrichtung bis zu einem stirnseitigen Ende der Ausdrückeinrichtung jeweils in eine Ausdrückposition verfahrbar sind und diese Ausdrückposition außerhalb der Werkstückauflage oder an diese angrenzend ist und durch die Einnahme der geneigten Position der Andrückplatte von dem Gegenhalter das ausgedrückte Werkstückteil in eine dem stirnseitigen Ende der Entnahmekonsole zugeordneten Fördereinrichtung oder zumindest einem Aufnahmebehälter überführbar ist. Dadurch kann eine einfache und gesicherte Teileentsorgung ermöglicht sein.
Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Entnahmekonsole, entlang welcher der Gegenhalter verfahrbar ist, ein Transportband aufweist, durch welche das ausgedrückte und durch die Andrückplatte abgeführte Werkstückteil aufgenommen und in die Fördereinrichtung cider den zumindest einen Aufnahmebehälter überführbar ist. Diese Anordnung ermöglicht, dass Werkstückteile, welche zumindest eine Breite aufweisen, welche kleiner als ein Abstand von Auflagestegen einer Werkstückauflage ist, innerhalb der Werkstückauflage nach unten ausgedrückt, abtransportiert werden können.
Vorteilhafterweise ist die Werkstückauflage in einer Aufnahmeposition innerhalb eines Grundgestells positioniert und ist in einen Palettenwechsler und wieder zurück und/oder in ein benachbart zum Grundgestell angeordnetes Lager und wieder zurück verfahrbar. Dadurch ist die Vorrichtung zum Entnehmen von geschnittenen Werkstückteilen ein Automati- sierungsmodul, welches für eine erhöhte Prozessautomatisierung zu einem Palettenwechsler und/oder einer Bearbeitungsmaschine positionierbar ist.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass unterhalb der Werkstückauflage eine Abstapel palette anordenbar ist. Dies ermöglicht, dass beispielsweise nach dem Ausdrücken von dem zumindest einen Werkstückteil oder allen Werkstückteilen aus dem plattenförmigen Werkstück, welches ein sogenanntes Restgitter bildet, das plattenförmige Werkstückteil bzw. das Restgitter durch eine Klemmvorrichtung gehalten und die Werkstückauflage außerhalb des Grundgestells verfahren wird, so dass darauffolgend das Restgitter auf der Abstapelpalette abgelegt werden kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine maschinelle Anordnung gelöst, welche eine Bearbeitungsmaschine zum Trennen von zumindest einem Werkstückteil aus einem plattenförmigen Werkstück zumindest teilweise oder vollständig durchführt, wobei das zumindest eine Werkstückteil in dem plattenförmigen Werkstück verbleibt und bei der das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen Werkstückteil aus der Bearbeitungsmaschine herausführbar und einem Palettenwechsler zuführbar ist, wobei das plattenförmige Werkstück mit dem zumindest einen Werkstückteil aus dem Palettenwechsler einer Vorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen zuführbar ist. Durch eine solche Aneinanderreihung der Bearbeitungsmaschine, des Palettenwechslers und der Vorrichtung zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil aus dem plattenförmigen Werkstück kann eine prozesssichere Automatisierung ermöglicht sein.
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 perspektivische Ansicht auf eine maschinelle Anordnung mit einer Vorrichtung zum Entnehmen von geschnittenen Werkstückteilen aus einem plattenförmigen Werkstück,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausdrückkonsole und einer Entnahmekonsole zum Ausdrücken des Werkstückteils,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht zum Ausdrücken eines Werkstückteils aus dem plattenförmigen Werkstück,
Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Gegenhalters und einer Andrückplatte nach dem Ausdrücken des Werkstückteils,
Figur 5 eine schematische Schnittansicht des geschnittenen Werkstückteils in dem plattenförmigen Werkstück mit einem Nanojoint,
Figur 6 eine schematische Ansicht auf das Werkstückteil gemäß Figur 5,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren maschinellen Anordnung zum Beladen der Vorrichtung zum Entnehmen von geschnittenen Werkstückteilen aus dem plattenförmigen Werkstück,
Figur 8 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 7 im beladenen Zustand,
Figur 9 eine perspektivische Ansicht der Entnahmekonsole mit einem verfahrbaren Gegenhalter,
Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Entnahmekonsole gemäß Figur 9 mit einer abgeklappten Andrückplatte des Gegenhalters, Figur 11 eine vergrößerte Ansicht des plattenförmigen
Werkstücks vor dem Ausdrücken von Werkstückteilen auf einer Werkstückauflage mit Auflageelementen,
Figur 12 eine perspektivische Ansicht des plattenförmigen Werkstücks in einer Ausdrückposition zur Werkstückauflage,
Figur 13 eine perspektivische Ansicht der Ausdrückeinrichtung und des Gegenhalters in der Ausdrückposition, und
Figur 14 eine perspektivische Ansicht der Ausdrückeinrichtung und des Gegenhalters mit der Andrückplatte gemäß Figur 13 ohne plattenförmigem Werkstück.
In Figur 1 ist perspektivisch eine maschinelle Anordnung 11 zur automatisierten Herstellung von Werkstückteilen 12 aus einem plattenförmigen Werkstück 14 dargestellt. Die maschinelle Anordnung 11 umfasst eine Bearbeitungseinrichtung 16. In dieser Bearbeitungseinrichtung 16 werden Werkstückteile 12 durch eine trennende Bearbeitung des plattenförmigen Werkstücks 14, beispielsweise durch Laserschneiden oder dergleichen, hergestellt. Des Weiteren umfasst die maschinelle Anordnung 11 eine Vorrichtung 18 zum Entnehmen von dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14. Zwischen der Bearbeitungsmaschine 16 und der Vorrichtung 18 ist ein Palettenwechsler 21 mit zumindest einer Palette 22 vorgesehen. Durch den Palettenwechsler 21 ist eine Prozessentkopplung zwischen der Bearbeitungsmaschine 16 und der Vorrichtung 18 gegeben. Dem Palettenwechsler 21 ist bevorzugt eine nicht näher dargestellte Bestückungseinrichtung zugeordnet, durch welche ein plattenförmiges Werkstück 14 auf einer Palette 224 aufgelegt wird, welches darauffolgend in die Bearbeitungsmaschine 16 verfahren wird. Nach der Bearbeitung wird die Palette 22 mit dem bearbeiteten plattenförmigen Werkstück 14 aus der Bearbeitungsmaschine 16 herausgeführt und der Vorrichtung 18 für darauffolgende Entsorgung des zumindest einen getrennten Werkstückteils 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 zugeführt. Benachbart zur Vorrichtung 18 kann ein Speicher 23 vorgesehen sein, der ebenfalls Bestandteil der maschinellen Anordnung 11 sein kann. In diesem Speicher 23 können größere Werkstückteile 12 als Gutteile oder auch ein Restgitter übergeführt werden. Durch die Entnahme des zumindest einen Werkstückteils 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 verbleibt gegebenenfalls das Restgitter. Alternativ kann das Restgitter auch unterhalb einer Entnahmeebene, welche in dem plattenförmigen Werkstück 14 liegt , in der Vorrichtung 18 abgesenkt werden, beispielsweise auf eine Abstapelpalette 25, welche beispielsweise mit einem Stapler aus der Vorrichtung 18 entnommen werden kann. Die Bearbeitungsmaschine 16, der Palettenwechsler 21, die Vorrichtung 18 und/oder der zumindest eine Speicher 23 sind Module und bilden eigenständige Einheiten, die zu der maschinellen Anordnung 11 konfiguriert werden können.
Die Vorrichtung 18 umfasst ein Grundgestell 27, in welches die Palette 22 ein- und ausgefahren werden kann. Die Palette 22 umfasst eine Werkstückauflage 28, welche aus Auflageelementen 29 besteht, wie beispielsweise durch zueinander beabstandeten Stege, Bürsten, Leisten, Rollen oder dergleichen. Die Werkstückauflage 28 erstreckt sich in der X- Y-Ebene im Koordinatensystem, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Das plattenförmige Werkstück 14 liegt auf der Werkstückauflage 28 auf.
Die Figur 2 zeigt einen schematisch vergrößerten Ausschnitt von der Vorrichtung 18. Oberhalb der Werkstückauflage 28 ist an dem Grundgestell 27 zumindest eine verfahrbare Lineareinheit 31 vorgesehen, welche zumindest in eine Raumrichtung, vorzugsweise in zwei oder drei Raumrichtungen, verfahrbar ist. An dieser Lineareinheit 31 ist zumindest eine Greifeinrichtung 32 und/oder zumindest eine Ausdrückkonsole 33 vorgesehen.
Unterhalb der Werkstückauflage 28 ist an dem Grundgestell 27 zumindest eine zweite Lineareinheit 35 vorgesehen, welche zumindest eine Raumrichtung, vorzugsweise in zwei oder drei Raumrichtungen, verfahrbar ist. Diese zweite Lineareinheit 35 nimmt zumindest eine Entnahmekonsole 36 und/oder zumindest eine Aushebeeinrichtung 40 auf.
Durch eine nicht näher dargestellte Steuerungseinrichtung der Vorrichtung 18 kann die erste Lineareinheit 31 und/oder die zweite Lineareinheit 35 verfahrbar angesteuert werden, beispielsweise dahingehend, dass zumindest eine Greifeinrichtung 32 und/oder die zumindest eine Ausdrückkonsole 33 der ersten Lineareinheit 31 sowie die zumindest eine Entnahmekonsole 36 und/oder die zumindest eine Aushebeeinrichtung 40 der zumindest einen zweiten Lineareinheit 35 in eine Entnahmeoder Ausdrückposition überführbar sind, durch welche das Werkstückteil 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 entnommen wird.
Die Vorrichtung 18 ermöglicht beispielsweise die Entnahme von Werkstückteilen 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 nach oben. Hierfür wird die Greifeinrichtung 32 eingesetzt, welche beispielsweise Vakuumsauger umfasst, sowie die Aushebeeinrichtung 40, welche beispielsweise Aushebepins umfassen kann, zu dem zu entnehmenden Werkstückteils 12 positioniert. Zur Entnahme des Werkstückteils 12 wird eine gemeinsame Verfahrbewegung der Greifeinrichtung 32 und der Aushebeeinrichtung 40 angesteuert, so dass das Werkstückteil 12 dazwischenliegend positioniert ist. Anschließend wird die Greifeinrichtung 32 aktiviert und sowohl die Greifeinrichtung 32 als auch die Aushebeeinrichtung 40 gemeinsam gegenüber der Entnahmeebene zum sicheren Lösen aus dem Werkstück 14 nach oben bewegt. Darauffolgend kann die Greifeinrichtung 32 das Werkstückteil 12 im Speicher 23 ablegen oder in einer das Grundgestell 27 angrenzenden Aufnahmeeinrichtung 38. Diese Aufnahmeeinrichtung 38 kann beispielsweise ein Förderband sein oder einzelne Aufnahmebehälter umfassen.
Zur Entnahme von geschnittenen Werkstückteilen 12, wie beispielsweise sogenannte Kleinteile oder Kleinstteile, aus dem plattenförmigen Werkstück 14 kann durch die Vorrichtung 18 ein nachfolgend anhand der nachfolgenden Figuren 2 bis 4 beschriebenen Entnahmeprozess erfolgen. Die Werkstückteile 12 sind geometrisch begrenzt. Die maximale Größe entspricht dem Abstand der Auflageelementen 29 der Werkstückauflage 28 in X-Richtung und der Länge der Auflageelemente 29 der Werkstückauflage 28 in Y-Richtung, so dass das Werkstückteil 12 noch abgekippt werden kann. Die minimale Größe entspricht dem Durchmesser der Ausdrückeinrichtung 34.
Die Entnahmekonsole 36 umfasst zumindest einen Gegenhalter 37 mit einer Andrückplatte 39. Diese Andrückplatte 39 ist relativ zur Entnahmeebene an dem Gegenhalter 37 auf- und abbewegbar aufgenommen. Des Weiteren nimmt der Gegenhalter 37 die Andrückplatte 39 schwenkbar bzw. abklappbar auf. In einer ersten Position ist die Andrückplatte 39 parallel zur Entnahmeebene positioniert. In einer zweiten Position kann die Andrückplatte 39 einseitig abgeklappt oder abgeschwenkt werden, so dass ein auf der Andrückplatte 39 aufliegendes Werkstückteil 12 nach unten abgeführt werden kann.
Zur Entnahme von Kleinteilen ist beispielsweise vorgesehen, dass das plattenförmige Werkstück 14 mit dem zumindest einen getrennten Werkstückteil 12 durch Klemmeinrichtungen 41, die an dem plattenförmigen Werkstück 14 angreifen, in eine Position übergeführt wird, in welcher das zumindest eine zu entnehmende Werkstückteil 12 außerhalb der Werkstückauflage 28 in dem Grundkörper 27 positioniert ist. An dem Grundgestell 27 benachbart zur Werkstückauflage 28 der Palette 22 ist ein Rahmen 47 vorgesehen, entlang welchem die Klemmeinrichtung 41 verfahrbar ist, so dass das plattenförmige Werkstück 14 in der Entnahmeebene zumindest teilweise in Y-Richtung in die Entnahmeposition verfahren werden kann, in der die zu entnehmenden Werkstückteile 12 außerhalb der Werkstückauflage 28 positioniert sind. Vorteilhafterweise erfolgt eine Verfahrrichtung in Y-Richtung, so dass das zu entnehmende Werkstückteil 12 über der an dem Grundgestell 27 positionierten Aufnahmeeinrichtung 38 angeordnet ist.
Die Ausdrückkonsole 33 und die Entnahmekonsole 36 werden zu dem zu entnehmenden Werkstückteil 12 positioniert. Die Ausdrückkonsole 33 und/oder Entnahmekonsole 36 können sich außerhalb der Werkstückauflage 28 erstrecken oder können in diese Position verfahren werden. Die Ausdrückkonsole 33 weist eine Ausdrückeinrichtung 34 auf, welche beispielsweise eine Vielzahl von Ausdrückpins umfassen kann, die zur Anlage auf dem Werkstückteil 14 gebracht werden. Gleichzeitig wird die Andrückplatte 39 des Gegenhalters 37 der Entnahmekonsole 36 von unten zur Anlage an das Werkstückteil 12 übergeführt. Somit ist das zu entnehmende Werkstückteil 12 zwischen der Ausdrückkonsole 33 und der Entnahmekonsole 36 geklemmt gehalten, bzw. das Werkstückteil 12 ist zwischen der Ausdrückeinrichtung 34 und der Andrückplatte 39 des Gegenhalters 37 geklemmt gehalten ist. Im Anschluss daran erfolgt eine gemeinsame Verfahrbewegung der Ausdrückeinrichtung 34 und der An ttsd rückplatte 39 gegenüber der Entnahmeebene-nach unten, so dass das Werkstückteil 12 unterhalb der Entnahmeebene positioniert wird. Im Anschluss daran wird die Andrückplatte 39 angesteuert und abgeklappt. Darauffolgend wird das Werkstückteil 12 durch die Schwerkraft in die Aufnahmeeinrichtung 38 übergeführt. Die Andrückplatte 39 kann eine Breite aufweisen, so dass diese das Werkstückteil 12 direkt in die Aufnahmeeinrichtung 38 überführt. Auch kann zwischen der Entnahmekonsole 36 und der Andrückplatte 39 eine Förderfläche 49 ausgebildet sein.
Bei der vorbeschriebenen Entnahme gemäß den Figuren 3 und 4 ist bevorzugt vorgesehen, dass das zu entnehmende Werkstückteil 12 in dem plattenförmigen Werkstückteil 14 durch zumindest einen Verbindungssteg 44 verbunden ist, wie dies in Figur 5 am Beispiel eines Mikro- oder Nanojoints dargestellt ist. Die Figur 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Figur 5, in welcher der Verbindungssteg 44 beispielsweise in einer weiteren Dimension dargestellt ist.
Solche Verbindungsstege 44 können sich über die gesamte Höhe des plattenförmigen Werkstücks 14 erstrecken. Diese können auch, wie dies beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist, gegenüber der Dicke des plattenförmigen Werkstücks 14 verringert sein. Während der trennenden Bearbeitung wird ein Schneidspalt 45 zwischen dem Werkstückteil 12 und dem plattenförmigen Werkstück 14 gebildet. Durch eine entsprechende Ansteuerung eines Schneidstrahls kann die Länge des Verbindungsteges 44 in dem Schneidspalt 45 und/oder die Dicke des Verbindungssteges 44 in dem Schneidspalt 45 und/oder die Anzahl der Verbindungsstege 44 angesteuert werden. Beispielsweise können sogenannte Nanojoints oder Mikrojoints verbleiben. Dadurch wird das Werkstückteil 12 während der vorbeschriebenen Verfahrbewegung in eine Position außerhalb der Werkstückauflage 28 in dem plattenförmigen Werkstück 14 zu gehalten und die Ausdrückkonsole 33 und die Entnahmekonsole 36 kann während der Verfahrbewegung des Werkstückteils 12 nach unten unterhalb der Entnahmeebene ein Brechen des zumindest einen Verbindungssteges 44 gezielt durchgeführt werden.
In den Figuren 7 und 8 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 18 zu Figur 1 dargestellt. Diese Vorrichtung 18 weicht dahingehend von der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung 18 ab, dass ein Rahmen 47 außerhalb des Grundgestells 27 nicht vorgesehen ist. Diese Vorrichtung 18 ermöglicht zum einen die Entnahme von größeren Werkstückteilen 12 nach oben oberhalb der Entnahmeebene. Zum anderen ermöglicht diese Vorrichtung 18 die Entnahme von Werkstückteilen 12 innerhalb der Werkstückauflage 28 nach unten unterhalb der Entnahmeebene. Dabei ist vorgesehen, dass die Werkstückteile 12 ein Format bzw. Geometrie aufweisen, deren Breite kleiner als ein Abstand zwischen zwei Auflageelementen 29 der Werkstückauflage 28 ist. Die Länge des Werkstückteils 12 kann dabei sich im Wesentlichen über die Breite der Werkstückauflage 28 beziehungsweise die Länge der Auflageelemente 29 erstrecken. Der Abstand zwischen den Auflageelementen 29 der Werkstückauflage 28 erstreckt sich in X-Richtung. Die Länge der Auflageelemente 29 erstreckt sich in Y-Richtung.
Zur Entnahme von Werkstückteilen 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Werkstückteil 12 mit zumindest einem Verbindungssteg 44 zum plattenförmigen Werkstück 14 gehalten ist, oder dass ein vollständig umlaufender Schneid- spalt 45 zwischen dem Werkstückteil 12 und dem plattenförmigen Werkstück 14 gegeben ist. Sofern das zumindest eine Werkstückteil 12 ohne Verbindungssteg 44 zum plattenförmigen Werkstück 14 ausgebildet wird, ist bevorzugt vorgesehen, dass dem Pa letten Wechsler 21 eine Handhabungseinrichtung in Form eines Rechens zugeordnet ist, der zwischen die Auflageelemente 29 der Werkstückauflage 28 positionierbar ist, um das plattenförmige Werkstück 14 mit den vollständig getrennten Werkstückteilen 12 zu handhaben.
Die Entnahmekonsole 36 für die Vorrichtung 18 gemäß Figur 7 und 8 kann gegenüber der vorbeschriebenen Entnahmekonsole 36 in Figuren 1 bis 4 modifiziert sein, wie dies beispielsweise in Figur 9 dargestellt ist. Die Entnahmekonsole 36 nimmt den Gegenhalter 37 entlang der Längsachse der Entnahmekonsole 36 verfahrbar auf. Ergänzend ist in der Entnahmekonsole 36 ein Transportförderband 48 vorgesehen, welches unterhalb dem Gegenhalter 37 hindurchführbar ist. Zwischen dem Transportförderband 48 und der höhenverstellbaren Andrückplatte 39 am Gegenhalter 37 ist eine Förderfläche 49 vorgesehen. Diese Förderfläche 49 ist als eine Schräge ausgebildet, welche bevorzugt seitliche Begrenzungen aufweist, die gegenüber der Förderfläche erhöht sind.
Durch diese Anordnung wird ermöglicht, dass nach der Entnahme des Werkstückteils 12 bevorzugt durch die Werkstückauflage 28 hindurch nach unten dieses zunächst auf der Andrückplatte 39 aufliegt. Nach dem Abklappen der Andrückplatte 39 in Richtung auf die Förderfläche 49, wird das Werkstückteil 12 über die Förderfläche 49 auf das Förderband 48 übergeführt und kann dann in die Aufnahmeeinrichtung 38 entsorgt werden.
Zu Beginn eines Entnahmeprozesses von Kleinstteilen, welche gegenüber der Werkstückauflage 28 nach unten erfolgt, wird bevorzugt zunächst die Position des plattenförmigen Werkstücks 14 beziehungsweise des zu entnehmenden Werkstückteils 12 zu den Auflageelementen 29 der Werkstückauflage 28 erfasst. Dabei wird eine Anordnung ermittelt, wie dies beispielsweise in Figur 11 dargestellt ist, wobei das transparent dargestellte Werkstückteil 12 durch ein Auflageelement 29 beispielsweise in Form eines Auflagesteges gestützt ist. Da das zumindest eine Werkstückteil 12 ohne Verbindungsstege zum plattenförmigen Werkstück 14 hergestellt ist, wird zur Positionierung auf der Werkstückauflage 28 eine solche Anordnung durch die Handhabungseinrichtung beim Ablegen auf der Werkstückauflage 28 vorgesehen. Zur Einleitung der Entnahme des zumindest einen Werkstückteils 12 wird das plattenförmige Werkstück 14 und/oder die Werkstückauflage 28 relativ zueinander, insbesondere in X-Richtung zueinander, verfahren, bis das Werkstückteil 12 zwischen zwei Auflageelementen 29 positioniert ist. Darauffolgend wird die Ausdrückkonsole 33 und die Entnahmekonsole 36 in die in Figur 13 dargestellte Entnahmeposition übergeführt. Die Ausdrückeinrichtung 34 an der Ausdrückkonsole 33 und die Andrückplatte 39 des Gegenhalters
37 an der Entnahmekonsole 36 werden aufeinander zubewegt, um das Werkstückteil 12 unter Klemmung zu fixieren. Anschließend wird unter Aufrechterhaltung der Klemmung das Werkstückteil 12 gegenüber der Ebene des plattenförmigen Werkstücks 14 nach unten verfahren. Im Anschluss daran, wird die Andrückeinrichtung 34 nach oben bewegt bzw. die Klemmung gelöst und die Andrückplatte 39 abgeklappt, sodass das Werkstückteil 12 durch Schwerkraft über die Förderfläche 49 auf das Transportförderband 48 und darauffolgend in die Aufnahmeeinrichtung
38 übergeführt wird. Ein solcher Förderweg ist schematisch in Figur 14 dargestellt, in welcher zur Wahrung der Übersichtlichkeit die Werkstückauflage 28 als auch das darauf aufliegende plattenförmige Werkstück 14 nicht dargestellt ist.
Durch die maschinelle Anordnung 11, bei welcher die Entsorgung von Werkstückteilen 12 aus dem plattenförmigen Werkstück 14 in einer separaten Vorrichtung 18 getrennt zur Bearbeitungsmaschine 16 erfolgt, kann ein hoher Automatisierungsgrad erzielt werden. Des Weiteren ermöglicht diese Vorrichtung 18 eine prozesssichere Entsorgung von Einzelteilen oder Werkstückteilen 12 in nahezu beliebiger Größer aus dem plattenförmigen Werkstück 14.

Claims

Ansprüche Verfahren zum Entnehmen von zumindest einem geschnittenen Werkstückteil (12) aus einem plattenförmigen Werkstück (14), bei dem das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) auf eine Werkstückauflage (28) aufgelegt wird, wobei der Werkstückauflage (28) eine Klemmeinrichtung (41) zugeordnet ist, durch welche das plattenförmige Werkstück (14) relativ zur Werkstückauflage (28) in der Ebene der Werkstückauflage (28) verfahrbar ist, bei dem eine oberhalb der Werkstückauflage (28) positionierte Ausdrückkonsole (33), welche sich in eine Raumrichtung der Werkstückauflage (28) zumindest über deren Länge erstreckt, und entlang der weiteren Raumrichtung der Werkstückauflage (28) verfahren und zu dem auszudrückenden Werkstückteil (12) positioniert wird, bei dem eine unterhalb der Werkstückauflage (28) positionierte Entnahmekonsole (36), welche sich in einer Raumrichtung der Werkstückauflage (28) zumindest über deren Länge erstreckt, entlang der anderen Raumrichtung der Werkstückauflage (28) verfahren und zu dem auszudrückenden Werkstückteil (12) positioniert wird, bei dem eine an der Ausdrückkonsole (33) zumindest relativ zur Werkstückauflage (28) auf- und abbewegbare Ausdrückeinrichtung (34) aktiviert wird, bei dem ein an der Entnahmekonsole (36) vorgesehener und relativ zur Werkstückauflage (28) auf- und abbewegbarer Gegenhalter (37) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdrückeinrichtung (34) von oben und der Gegenhalter (37) mit einer Andrückplatte (39) von unten zur Anlage an dem auszudrückenden Werkstückteil (12) verfahren werden und darauffolgend eine gemeinsame Absenkbewegung der Ausdrückeinrichtung (34) und des Gegenhalters (37) unter Klemmung des Werkstückteils (12) relativ zur Ebene der Werkstückauflage (28) angesteuert wird, bis das Werkstückteil (12) unterhalb der Ebene der Werkstückauflage (28) positioniert ist, und dass die Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) in der abgesenkten Position gegenüber der Werkstückauflageebene (28) aus einer horizontalen Lage zum Ausdrücken des Werkstückteils (12) in eine geneigte Position zum Abführen des Werkstückteils (12) übergeführt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdrückeinrichtung (33) und der Gegenhalter (37) in eine Ausdrückposition verfahren werden, welche innerhalb der Werkstückauflage (28) oder an diese angrenzend liegt oder außerhalb, vorzugsweise seitlich außerhalb, der Werkstückauflage (28) liegt und dass das plattenförmige Werkstück (14) mit dem auszudrückenden Werkstückteil (12) zwischen die Ausdrückeinrichtung (33) und den Gegenhalter (37) in die Ausdrückposition verfahren wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Ausdrückposition und vorzugsweise an die Werkstückauflage (28) angrenzend eine Aufnahmeeinrichtung (38), insbesondere ein Förderband oder zumindest ein Aufnahmebehälter, positioniert und die ausgedrückten Werkstücke (12) abtransportiert oder gesammelt werden. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Abklappen der Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) das ausgedrückte Werkstückteil (12) mittels Schwerkraft in die Aufnahmeeinrichtung (38) übergeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Werkstückauflage (28), welche aus mehreren Auflageelementen (29), insbesondere mehreren parallelen Auflagestegen, mit jeweils einem dazwischenliegenden Freiraum besteht, das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12), dessen eine Erstreckungsrichtung kleiner als der Abstand zwischen den zwei Auflageelementen (29) ist, auf der Werkstückauflage (28) derart positioniert wird, dass das zumindest eine Werkstückteil (12) zumindest teilweise auf dem einen Auflagesteg aufliegt, und dass zum Ausdrücken des zumindest einen geschnittenen Werkstückteils (12) eine Verfahrbewegung des plattenförmigen Werkstücks (14) und/oder der Werkstückauflage (28) angesteuert wird, so dass das auszudrückende Werkstückteil (12) über dem Freiraum zwischen den Auflageelementen (29) positioniert wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausdrücken des Werkstückteils (12) nach unten die Ausdrückeinrichtungen (34) entlang der Ausdrückkonsole (33) und der Gegenhalter (37) entlang der Entnahmekonsole (36) in eine Ausdrückposition zum Werkstückteil (12) innerhalb der Werkstückauflage (28) verfahren werden, dass das Werkstückteil (12) durch den Freiraum zwischen den Auflageelementen (29) nach unten ausgedrückt wird, dass die Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) abgekippt und das ausgedrückte Werkstückteil (12) auf ein Transportband (48) der Entnahmekonsole (36) übergeführt wird, durch welches vorzugsweise das Werkstückteil (12) in die zumindest eine Aufnahme- einrichtung(38) überführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine geschnittene Werkstückteil (12) in dem plattenförmigen Werkstück (14) vollständig frei geschnitten wird oder durch zumindest einen Verbindungssteg (44) zum plattenförmigen Werkstück (14) verbunden bleibt. Maschinelles Fertigungsverfahren, bei dem in einer Bearbeitungsmaschine (16) zumindest ein Werkstückteil (12) aus einem plattenförmigen Werkstück (14) geschnitten und zumindest teilweise oder vollständig getrennt wird, jedoch innerhalb des plattenförmigen Werkstücks (14) verbleibt, bei dem das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) aus der Bearbeitungsmaschine (16) herausgeführt und einem Palettenwechsler (21) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
- dass das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) von dem Palettenwechsler (21) einer Vorrichtung (18) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zugeführt wird. Vorrichtung zum Entnehmen von dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) aus einem plattenförmigen Werkstück (14), mit einer Werkstückauflage (28) und einer der Werkstückauflage (28) zugeordneten Klemmeinrichtung (41), durch welche das plattenförmige Werkstück (14) relativ zur Werkstückauflage (28) in der Ebene der Werkstückauflage (28) verfahrbar ist, mit einer oberhalb der Werkstückauflage (28) positionierten Ausdrückkonsole (33), welche sich in eine Raumrichtung der Werkstückauflage (28) zumindest über deren Länge erstreckt und entlang der weiteren Raumrichtung der Werkstückauflage (28) verfahrbar ist, mit einer unterhalb der Werkstückauflage (28) positionierten Entnahmekonsole (36), welche sich in einer Raumrichtung der Werkstückauflage (28) zumindest über deren Länge erstreckt und entlang der anderen Raumrichtung der Werkstückauflage (28) verfahrbar ist, mit einer an der Ausdrückkonsole (33) zumindest relativ zur Werkstückauflage (28) auf- und abbewegbar angeordneten Ausdrückeinrichtung (34), mit einem an der Entnahmekonsole (36) angeordneten und relativ zur Werkstückauflage (28) auf- und abbewegbaren Gegenhalter (37), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdrückeinrichtung (34) und der Gegenhalter (37) mit einer Andrückplatte (39) jeweils an dem gegenüber dem plattenförmigen Werkstück (14) auszudrückenden Werkstückteil (12) anliegend positionierbar sind und eine gemeinsame Absenkbewegung der Andrückeinrichtung (34) und des Gegenhalters (37) relativ zur Werkstückauflageebene ansteuerbar ist, bis das Werkstückteil (12) unterhalb der Werkstückauflage (28) positioniert ist, und die Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) in der abgesenkten Position gegenüber der Werkstückauflageebene aus einer horizontalen Lage zum Ausdrücken des Werkstückteils (12) in eine geneigte Position zum Abführen des Werkstückteils (12) überführbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (37) entlang der Entnahmekonsole (36) und die Ausdrückeinrichtung (34) entlang der Ausdrückkonsole (33) verfahrbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (37) bis zu einem stirnseitigen Ende der Entnahmekonsole (36) und die Ausdrückeinrichtung (34) bis zu einem stirnseitigen Ende der Ausdrückkonsole (33) in eine Ausdrückposition verfahrbar sind und in der Ausdrückposition durch die abgekippte Positionierung der Andrückplatte (39) des Gegenhalters (37) das Werkstückteil (12) einer dem stirnseitigen Ende der Entnahmekonsole (36) zugeordneten Aufnahmeeinrichtung (38), insbesondere Fördereinrichtung oder zumindest einem Aufnahmebehälter, zuführbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmekonsole (36) ein Transportband (48) aufweist, durch welches das ausgedrückte Werkstückteil (12) von der Andrückplatte (39) über eine Förderfläche (49) am Gegenhalter (37) auf das Transportband (48) überführbar und aus der Entnahmekonsole (36) abtransportierbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (28) auf einer Position zum Entnehmen von geschnittenen Werkstückteilen (12) innerhalb eines Grundgestells (27) zur Aufnahme der Werkstückauflage (28) in einen Palettenwechsler (21) und wieder zurück verfahrbar ist und/oder in einen Speicher (23) und wieder zurück verfahrbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Werkstückauflage (28) eine Abstapelpalette (25) anordenbar ist. Maschinelle Anordnung, mit einer Bearbeitungsmaschine (16), durch welche zumindest ein Werkstückteil (12) aus einem plattenförmigen Werkstück (14) herstellbar ist, und das zumindest eine geschnittene Werkstückteil (12) innerhalb dem plattenförmigen Werkstück (14) verbleibt, mit einem Palettenwechsler (21), durch welchen das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) aus der Bearbeitungsmaschine (16) herausführbar ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass das plattenförmige Werkstück (14) mit dem zumindest einen geschnittenen Werkstückteil (12) von dem Palettenwechsler (21) in eine Vorrichtung (18) zur Entnahme von geschnittenen Werkstückteilen aus einem plattenförmigen Werkstück (14) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14 zuführbar ist.
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