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WO2023285085A1 - Method for securing holding positions under the consideration of holding-down aspects for removing a workpiece part - Google Patents

Method for securing holding positions under the consideration of holding-down aspects for removing a workpiece part Download PDF

Info

Publication number
WO2023285085A1
WO2023285085A1 PCT/EP2022/066899 EP2022066899W WO2023285085A1 WO 2023285085 A1 WO2023285085 A1 WO 2023285085A1 EP 2022066899 W EP2022066899 W EP 2022066899W WO 2023285085 A1 WO2023285085 A1 WO 2023285085A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
holding
workpiece part
holding devices
devices
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/066899
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Wipper
Bernd Rüdiger Schwald
Florian Raichle
Dennis Wolf
Original Assignee
TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG filed Critical TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG
Publication of WO2023285085A1 publication Critical patent/WO2023285085A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1818Means for removing cut-out material or waste by pushing out

Definitions

  • the present invention relates to the field of removing workpiece parts which are separated from plate-shaped workpieces.
  • the invention relates to a method for determining a positioning of holding devices relative to a workpiece part for removing the workpiece part from a remaining workpiece of a plate-shaped workpiece, as well as a device and a laser processing system for the respective application of the method.
  • DE 10 2017 216 828 A1 discloses a method for determining lifting positions and/or holding positions for removing a workpiece part from a remaining workpiece of a plate-shaped workpiece. The method is used for the automated positioning of lifting devices and/or holding devices above or below the workpiece part in order to be able to reliably remove the workpiece part from the remaining workpiece.
  • the workpiece parts to be removed occasionally tilt or get caught in the remaining workpiece when the workpiece is removed. As a rule, this leads to loss of time, as manual intervention by the machine operator is required. Furthermore, in extreme cases, the remaining workpiece can deform during removal and collide with the removal system, which can lead to damage to the holding devices. In order to avoid incorrect removal and critical deformation of the remaining workpiece when removing workpiece parts, the remaining workpiece can be held down while a workpiece part is being removed, i.e. pressed onto the workpiece support. However, the aspect of holding down is not taken into account in the method according to DE 10 2017 216 828 A1. Manual programming of the positioning of hold-down elements over the remaining workpiece for each individual removal process is complex and therefore not suitable for efficient production.
  • the object of the present invention is to provide a method, a device and a laser processing system which further improve the process reliability when removing a workpiece part from a remaining workpiece.
  • a method for determining a positioning of at least two holding devices relative to a workpiece part for removing the workpiece part from a residual workpiece (surrounding the workpiece part) of a plate-shaped workpiece is provided.
  • the workpiece is clamped in a first edge region in a Y-direction in a clamping device of a laser cutting system.
  • the directional information X-direction, Y-direction and Z-direction relate to the main movement axes of a laser cutting system with a removal system that is suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the workpiece is thus fixed in its first edge region (along a workpiece edge) by means of the clamping device.
  • the clamped workpiece edge can preferably extend in the X-direction.
  • the clamping device is preferably connected to a movement unit of the laser cutting system, which is designed to move the workpiece via a workpiece holder. to move the laser cutting system.
  • the plate-shaped workpiece can in particular be a metallic plate-shaped workpiece that has a thickness of between 0.5 mm and 15 mm.
  • the at least two holding devices are arranged above (in the Z-direction) the workpiece and each have a plurality of holding elements on their side facing the workpiece.
  • the holding elements can in particular be suction elements which are connected to a pump unit for generating a negative pressure on the suction elements.
  • At least one of the at least two holding devices comprises a separate hold-down element for holding down the remaining workpiece when the workpiece part is removed.
  • the holding devices and the hold-down element can be moved independently of one another in the Z-direction.
  • the method according to the invention comprises an initial determination of the positioning of the at least two holding devices (arranged above the workpiece) in such a way that at least one of the holding devices is positioned at least partially over the workpiece part (i.e. at least partially covering the workpiece part) in a holding position and that at least one other of the holding devices or the hold-down element is located outside of the workpiece part (i.e. not covering the workpiece part) at a specifiable minimum distance from an outer contour of the workpiece part, preferably at least partially above the remaining workpiece (i.e. at least partially covering the remaining workpiece), in a hold down position is positioned.
  • the positioning of the holding devices also determines a positioning of the hold-down element, which is encompassed by the at least one of the at least two holding devices or is connected thereto.
  • the minimum distance is the minimum distance in the Y direction or in the X-direction to the outer contour of the workpiece part.
  • the minimum distance can be at least 1 mm, for example between 1 mm and 5 mm.
  • snagging or edging of the workpiece part can be avoided from the outset by holding down the remaining workpiece.
  • a holding device to hold down the remaining workpiece or the hold-down element.
  • the minimum distance can preferably be selected in such a way that the remaining workpiece is held down.
  • the method also includes an iterative adjustment of the holding position and/or the hold-down position of the at least two holding devices in order to optimize the positioning of the holding devices for removing the workpiece part from the remaining workpiece (and holding down the remaining workpiece).
  • the intended positions for the removal of the holding devices relative to the workpiece part are adapted to the geometric conditions of the Workpiece part and, if necessary, geometric conditions of the remaining workpiece further adapted.
  • the holding devices can be arranged on longitudinal rails such that they can be displaced relative to one another in the Y direction, where at least two longitudinal rails, each of which comprises at least two, preferably three, holding devices, are arranged such that they can be displaced in relation to one another in the X direction.
  • Each longitudinal rail can comprise a hold-down element, which is arranged on the end of the holding device of this longitudinal rail, which is arranged farthest in the Y direction from the first edge region, and faces away from the first edge region of the workpiece in the Y direction. All holding devices that are mounted on a longitudinal rail can thus be moved together in the X-direction over the workpiece by means of the longitudinal rail.
  • the holding devices of a longitudinal rail can be displaced along the longitudinal rail in the Y direction. According to the variant described, it is provided that the remainder of the workpiece is partially held down on that side of the workpiece which is opposite the first, clamped edge region of the workpiece or remainder of the workpiece in the Y-direction.
  • Method step a) can include the following sub-steps: al) Selecting, based on the dimensions of the holding devices in the X direction and a maximum dimension of the workpiece part in the X direction, how many and/or which of the available longitudinal rails for removing the workpiece part are to be used; a2) Initial determination of a uniform positioning of the longitudinal rails selected in step al) in the X direction over the workpiece part.
  • the uniform positioning can be equidistant positioning of the longitudinal rails over the expansion of the workpiece part in the X direction.
  • Method step a) can also include for each of the longitudinal rails selected in sub-step al): a3) determining a preferably rectangular holding area whose width is determined by the expansion of the holding devices in X- Direction and the length of which is defined by a maximum extension of the work piece part in the Y direction during the initial positioning of the respective longitudinal rail.
  • the extension of the holding area in the Y direction therefore depends on the initial positioning of the respective longitudinal rail in the X direction; a4) determining, on the basis of the dimensions of the holding devices of the selected longitudinal rail in the Y-direction and the length of the respective holding area, a covering of the workpiece part by the holding devices in the Y-direction; a5) selecting, on the basis of the coverage determined in the Y-direction, whether the hold-down element or at least one of the holding devices is/are to be positioned outside of the workpiece part over the remaining workpiece; a6) Initial determination that the at least one selected holding device or the selected hold-down element of the selected longitudinal rail is positioned outside the workpiece part at the predefinable minimum distance in the Y-direction from the outer contour of the workpiece part over the remaining workpiece in the hold-down position; and a7) Initially determining the positioning of the remaining holding devices of the selected longitudinal rail in corresponding holding positions which are distributed at regular intervals, for example equidistantly, in the
  • At least one of the holding devices of a longitudinal rail not selected in step a2) is positioned in a hold-down position at the predefinable minimum distance in the X-direction from the outer contour of the workpiece part. Even in the case of extreme positions of the workpiece part in the rest of the workpiece, it is possible in this way to ensure that the rest of the workpiece is fixed when the workpiece part is removed by holding it down at the side.
  • Method step b) can include the following sub-steps: bl) Defining an effective range for each of the holding devices for which a holding position was initially defined at its respective defined holding position, and b2) Renewed definition of the holding position and/or the hold-down position of at least one of the holding devices and/or or the at least one hold-down element based on the geometric shape of the portion of the workpiece part to be removed that is in the respective effective area. It goes without saying that repositioning of the holding devices and/or the hold-down element of a longitudinal rail may also require repositioning of the longitudinal rail.
  • sub-steps b1) and b2) can be repeated until a termination criterion is reached.
  • the iteration of sub-steps b1) and b2) is carried out until a termination criterion is reached, which in the simplest case can be a fixed, predetermined number of repetitions or iterations.
  • the teachings from DE 10 2017 216 828 A1, for example, can be applied analogously for carrying out the iterative method steps.
  • the positioning of off-lifting devices can also be taken into account, each comprising a plurality of off-lifting elements and which are arranged below (in the Z-direction) of the workpiece in order to remove the workpiece part the rest of the workpiece to excavate.
  • the holding devices relative to the lifting devices, it should be noted that only those lifting elements should be used for the removal or lifting of the workpiece part, which lie under the workpiece part and which are opposite a holding device on the upper side of the workpiece as a counter bearing presses on the workpiece part from above.
  • the positioning of the holding devices can be decisive for the positioning of the lifting devices, since the hold-down function is determined by the positions of the holding devices.
  • the lifting devices are preferably positioned as precisely as possible below the holding devices intended for lifting and holding the workpiece part.
  • Method step b2) of re-determining the holding position(s) and/or the hold-down position(s) can include optimizing the positioning of individual holding devices for which a holding position was initially defined relative to the corresponding lifting devices. In this way, the number of lifting elements that can be used to remove the workpiece part can be increased.
  • the positioning of the holding devices that do not hold down can first be individually optimized in the Y-direction in order to accommodate more holding elements on the workpiece part. The positioning of the lifting devices can then be optimized in the X and Y directions in order to accommodate more lifting elements under the workpiece part and the holding devices.
  • a computer program product is provided according to a second aspect, which is designed to carry out all the steps of the method according to one of the variants described above when the computer program runs on a data processing system.
  • a device for removing a workpiece part from a remaining workpiece is provided according to a third aspect.
  • the device comprises a lifting unit with at least two lifting devices, each having a plurality of lifting elements, and a counter-holding unit with at least two holding devices, each having a plurality of holding elements, wherein at least one of the holding devices also has at least one separate hold-down element.
  • the device also includes a lifting device moving device for moving the lifting devices parallel to a storage plane of the remaining workpiece and a holding device moving device for moving the holding devices parallel to the storage plane of the remaining workpiece.
  • the device also includes a control unit for controlling the lifting device movement device for moving the lifting devices to specified lifting positions and for controlling the holding device movement device for moving the holding devices to specified holding positions and/or hold-down positions, the control unit being designed to move the holding devices and lifting devices according to one to position fixed positioning relative to the workpiece part, wherein the positioning is determined by means of the method according to one of the variants described above.
  • a laser processing system for the separating processing of, in particular metallic, plate-like workpieces by means of a laser processing unit.
  • the laser processing system comprises a device as described above for removing a workpiece part separated from a remaining workpiece during the separating processing.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an example of a
  • Laser cutting system for the separating processing of a workpiece by means of a laser beam
  • Fig. 2 is an illustration of a device for removing a
  • Figs. 3a-b schematically show the positioning of holding devices relative to a workpiece part to be removed according to the present invention, as well as the exposed workpiece part (Fig. 3b) in plan view;
  • FIGs. 4a-b schematically the positioning of fixtures relative to a workpiece part according to the prior art (Fig. 4a) versus the positioning of fixtures relative to the same workpiece part according to the present invention (Fig. 4b);
  • Figs. 5a-b schematically the positioning of holding devices relative to another workpiece part according to the prior art (Fig. 5a) versus the positioning of the holding devices relative to the same workpiece part according to the present invention (Fig. 5b);
  • Fig. 6 schematically aspects of the initial positioning of the
  • Fig. 7 schematically aspects of the iterative adjustment of the
  • Fig. 8 schematically further aspects of the iterative adjustment of
  • Fig. 9 shows schematically the inventive positioning of
  • Holding devices in a hold-down position at a minimum distance in the X-direction next to the contour of the workpiece part to be removed.
  • the laser cutting device 3 has a portal-like guide structure 4 with a portal support 5 and a laser cutting head 6 guided on the portal support 5 .
  • the laser cutting head 6 can be moved relative to the portal support 5 in the direction of double arrows 7, 8 in directions perpendicular to one another.
  • the laser cutting head 6 is connected to a laser beam source in the form of a solid-state laser 52 via an optical fiber cable 51 .
  • the portal-like guide structure 4 overlaps a two-part workpiece table 9, on which a workpiece in the form of a metal sheet 2 is stored before, during and after cutting processing.
  • the metal sheet 2 is processed by means of the laser cutting head 6 of the laser cutting system 1 .
  • the sheet metal 2 is mounted on the workpiece table 9 .
  • Slag, dust and fumes formed during processing are sucked off through a gap S formed between the two parts of the work table 9 and a discharge device (eg a suction box, not shown) arranged below the gap S and connected to a blower.
  • a discharge device eg a suction box, not shown
  • workpiece parts that have been cut free by means of the laser cutting head 6 are separated from a residual workpiece (residual grid) 15 (cf. FIG. 2) also produced during processing and then removed from the vicinity of the laser processing system 1.
  • a workpiece movement unit 10 which is shown in a highly schematic manner in FIG. 1, is used to move the sheet metal 2 before, during and after its processing and on which a metal sheet 2 can be fixed at a first edge 152 (cf. FIG. 2) by means of clamping claws 13.
  • the laser processing system 1 shown is to be understood as an example.
  • there are also laser processing systems in which the directions of travel for the laser and sheet metal movement units are arranged differently e.g. the laser unit can be moved in the X direction and the sheet metal movement unit in the Y direction).
  • the present invention also extends to such laser processing systems.
  • the sheet metal 2 is positioned for processing in the working area of the laser cutting head 6 by means of the workpiece movement unit 10 .
  • the sheet metal 2 can Moving unit 10 are moved in the direction of the double arrow 12.
  • Processing movements superimposed therewith are carried out by the laser cutting head 6 in the direction of the double arrow 7 .
  • the laser cutting head 6 has an additional axis that enables short, highly dynamic movements of the laser cutting head 6 in the direction of the double arrow 8 and thus in the direction of movement of the workpiece movement unit 10 .
  • the laser cutting head 6 cuts a workpiece part (not shown in FIG. 1) free from the residual skeleton (not shown in FIG. 1).
  • the workpiece part 14 (cf. FIG.
  • the workpiece moving unit 10 transfers the workpiece part 14 that has now been cut free and the residual skeleton 15 together from the respective processing position to an unloading position.
  • the workpiece part 14 can already be fixed in the remaining workpiece 15 by holding devices 24a, 24b (cf. FIG. 2), so that the remaining workpiece 15 does not slide over or under the workpiece part 14 when it is moved.
  • FIG. 2 shows only a single workpiece part 14 on the machined sheet metal 2, which is enclosed by the remaining workpiece 15 (residual skeleton).
  • the workpiece part 14 is removed from the remaining workpiece 15 by means of the device 16 before the workpiece part 14 can be transported away from the vicinity of the laser processing system 1 (cf. FIG. 1).
  • the remaining workpiece 15 remains on the workpiece table 9 (see FIG. 1), before it is also removed from the vicinity of the laser processing system 1 after all workpiece parts have been removed.
  • a plate-like workpiece support 17 of the workpiece table 9 serves as a workpiece support for the remaining workpiece 15 and the workpiece part 14.
  • the workpiece support 17 is provided on its upper side with bristles or rollers, which cannot be seen in FIG Allow sheet metal 2 (see. Fig. 1) on the stationary workpiece support 17.
  • the support points of the machined sheet metal 2 on the bristles or the rollers of the workpiece support 17 define a storage plane 18 of the workpiece support 17 indicated in Fig. 2.
  • the storage plane 18 runs parallel to the main plate plane of the workpiece support 17.
  • the workpiece part 14 is aligned along the storage plane 18 and the remaining workpiece 15 together.
  • the workpiece support 17 of the laser processing system 1 is designed as a perforated plate with a large number of passage openings 19 in the example shown.
  • the workpiece support 17 can be formed by a plurality of profile bodies which are spaced apart from one another in parallel, forming slit-shaped through-openings 19 , and which have a brush element comprising a plurality of bundles of bristles on their end face which faces the workpiece 2 .
  • a lifting unit 20 is arranged below the workpiece support 17 and a counter-holding unit 21 of the device 16 is arranged above the workpiece support 17 .
  • the lifting unit 20 comprises a plurality of lifting devices 22 of identical construction, of which a first and a second lifting device 22a, 22b can be seen in FIG.
  • the counter-holding unit 21 comprises a plurality of holding devices 24 of identical construction, of which a first and second holding device 24a, 24b can be seen in FIG.
  • the lifting devices 22 can be moved parallel to the storage plane 18 to any point below the workpiece support 17 by means of a lifting device movement device 26 and can be advanced there, whereby it must be ensured during the movement that the lifting devices 22 do not collide with each other and the lifting elements 47 under the Passage openings 19 are placed.
  • the first and the second lifting device 22a, 22b are arranged on a support structure in the form of a first longitudinal rail 27a of the lifting device moving device 26, along which the first and second lifting device 22a, 22b can be driven by a motor in the Y direction of an XYZ coordinate system.
  • a drive motor 28 of the lifting devices 22a, 22b can be seen in FIG.
  • the longitudinal rail 27a can be moved in the X direction on two transverse rails 29, 30 of the lifting device moving device 26 running perpendicularly to the first longitudinal rail 27a.
  • a holding device moving device 31 comprises a first longitudinal rail 32a, along which a first and second holding device 24a, 24b can be moved and advanced in a motor-driven manner in the Y direction.
  • the longitudinal rail 32a can be moved in a motor-driven manner along two transverse rails 33, 34 in the X direction, which in turn run perpendicular to the first longitudinal rail 32a.
  • further holding devices 24 (not shown) of the holding device moving device 31 can be arranged on a supporting structure in the form of a second longitudinal rail 32b (not shown) along which the further holding devices 24 can be guided by means of a further, not shown Drive motor can move motor-driven in the Y direction.
  • transverse rails 33, 34 and/or the longitudinal rails 32a, 32b attached thereto with the holding devices 24a, 24b and/or the holding devices 24 can be raised and lowered perpendicular to the workpiece support 17 or the storage plane 18 (in the Z direction).
  • a numerical control unit 35 used for this purpose is indicated in FIG.
  • the coordinate axes of the numerical control of the laser processing system 1 or of the device 16 are denoted by X, Y, Z in FIG.
  • FIG. 3a shows a top view of a workpiece part 14a and the positioning of six holding devices 24a-f and six lifting devices 22a-f relative to the workpiece part 14a.
  • FIG. 3b shows the exposed workpiece part 14a in a plan view.
  • the holding devices 24a, 24b and 24c are arranged on the longitudinal rail 32a and the holding devices 24d, 24e and 24f are arranged on the longitudinal rail 32b.
  • three holding devices 24a-f and three lifting devices 22a-f are attached to a respective longitudinal rail 32a-b, 27a-b.
  • Corresponding arrows indicate the movability of the longitudinal rails 32a and 32b transversely to one another (ie in the X direction) and the movability of the holding devices 24a-f in the longitudinal direction (Y direction) along the respective longitudinal rails 32a, 32b.
  • the holding devices 24a-f are arranged above (in the Z-direction) the workpiece part 14a.
  • the lifting devices 22a-f are arranged below the workpiece part 14a, of which the lifting devices 22a, 22b and 22c are mounted on a longitudinal rail 27a, not shown in Figure 3a, and the lifting devices 22d, 22e and 22f are mounted on a further longitudinal rail 27b (also not shown) are attached.
  • a holding device 24a, 24d is arranged on each of the longitudinal rails 32a, 32b, each of which comprises an additional hold-down element 25a, 25b. More precisely, the hold-down elements 25a, 25b are each arranged on the holding device 24a, 24d, which is furthest away on its longitudinal rail 32a, 32b from the clamping claws 13 in which the remaining workpiece 15 is clamped (cf. FIGS. 1 and 2).
  • Each holding device 24a-f has a large number of holding elements 50 in the form of passive suction cups, which can each be subjected to a vacuum.
  • the lifting devices 22a-f each have lifting elements 47 and are each positioned below a holding device 24a-f for removing the workpiece part 14a. Only those lifting elements 47 are shown in FIGS. 3-9 which can be activated for removing the workpiece part 14a, namely those which are positioned below the workpiece part 14a and are additionally covered by a holding device 24a-f.
  • holding devices 24a-f are positioned in such a way that hold-down element 25a attached to holding device 24a is positioned on longitudinal rail 32a and holding device 24d is positioned on longitudinal rail 32b at a minimum distance in the Y direction from the outer contour of workpiece part 14a , in order to ensure that when the workpiece part 14a is removed hold down the rest of the workpiece in this hold-down position.
  • the hold-down position or the selection of a holding device 24a-f or a hold-down element 25a, 25b for holding down the remaining workpiece 15 is identified in the figures by a dash-dot border of the corresponding element highlighted in bold.
  • FIGS. 4a and 5a each show an example of the positioning of holding devices 24a-f for removing a workpiece part 14b or 14c according to the prior art.
  • the positioning approach presented here which is essentially based on a method according to DE 10 2017 216 828 A1, aims to grip the workpiece part 14b, 14c as centrally as possible. Subsequent activation of the holding-down elements can result in a comparatively large distance between the holding-down elements (cf. FIG. 4a holding devices 24a and 24b or FIG. 5a holding devices 24a and 24d) and the outer contour of the workpiece part 14b, 14c to be removed. In the worst case, no holding device 24a-f or no holding-down element 25a, 25b can then be selected for holding down the remaining workpiece 15 if the corresponding elements lie outside the edge of the remaining workpiece 15, for example.
  • the holding devices 24a-f are positioned over the workpiece part 14b, 14c in such a way that at least one holding device (cf. holding devices 24a, 24b in Figure 4b, holding devices 24a, 24d, 24e in Figure 5b) and/or at least one hold-down element (cf. eg hold-down element 25a in FIG. 3a) is positioned above the remaining workpiece 15 at a predeterminable minimum distance from the outer contour of the workpiece part 14a, 14b, 14c to be removed.
  • the minimum distance can be set by a machine operator.
  • the minimum distance can be 3 mm, for example.
  • the elements that can be selected for holding down per longitudinal rail 32a, 32b are optimized depending on the geometry of the workpiece part.
  • FIG. 5b This can lead to an increased number of hold-down elements that can be activated, as shown by way of example in FIG. 5b. While for the longitudinal rail 32b according to Figure 5a (prior art) only the more distant holding device 24d can be selected for holding down, according to Figure 5b two holding devices 24d, 24e are activated for holding down the remaining workpiece 15, with the holding device 24e being at the specified minimum distance from the Outer contour of the workpiece part 14c is positioned.
  • a holding device 24a-f is selected for holding down, it is generally not necessary to additionally activate a hold-down element 25a, 25b for holding down.
  • the positioning method essentially comprises an initial positioning and a subsequent iterative repositioning of the holding devices 24a-f and lifting devices 22a-f to optimize the initial positioning. Strictly speaking, it is sufficient to carry out the iteration process only for the holding devices 24a-f and only to position the lifting devices 22a-f underneath again at the end. In the following, the focus will therefore be on the positioning and position optimization of the holding devices 24a-f.
  • a first step which is shown in FIG. 6, based on the extent of the workpiece part 14d in the transverse direction (X direction) determines how many longitudinal rails 32a, 32b with holding devices 24a-f are required in the X direction for the removal of the workpiece part 14d. According to the determined number of available longitudinal rails 32a, 32b with holding devices 24a-f in the X-direction, an initial uniform positioning of the longitudinal rails 32a, 32b is carried out within the maximum extension of the workpiece part 14d in the X-direction.
  • an initial positioning of the holding devices 24a-c or 24d-f is also determined independently based on the dimensions of the workpiece part 14d in the longitudinal direction (Y-direction), so that at least one holding device 24a-b or 24d-f e or at least one hold-down element 25a or 25b is spaced at a minimum distance in the Y-direction from the outer contour of the workpiece part 14d.
  • holding positions are initially defined, which are distributed in the longitudinal direction (Y direction) along the respective longitudinal rail 32a, 32b at equal distances from one another over the workpiece part 14d.
  • the area (holding area) of the workpiece part 14d that can be covered by the holding devices 24a-c or 24d-f arranged thereon is marked in the Y direction by a dash-dot line. Due to the Y dimension of the workpiece part 14d, three holding devices 24a, 24b, 24c can be positioned for the removal of the longitudinal rail 32a, which is why a hold-down position is initially defined for the hold-down element 25a at a minimum distance away from the workpiece part 14d in the Y direction. Due to the fixed connection between the hold-down element 25a and the holding device 24a, this also results in the initial holding position of the holding device 24a in the Y-direction.
  • the remaining two holding devices 24b, 24c are equidistant over the workpiece part 14d for the given position of the longitudinal rail 32a in the Y direction or distributed over the corresponding holding area.
  • only two holding devices 24e, 24f can be positioned for workpiece removal.
  • the third holding device 24d is thus initially positioned at a minimum distance in the Y-direction in front of the workpiece part 14d in order to hold down the remaining workpiece 15 .
  • the holding devices 24e, 24f are also distributed equidistantly in the longitudinal direction (Y direction) over the workpiece part 14d in the corresponding holding area.
  • the area of influence is determined, which is limited by the geometry of the workpiece part and the respective neighboring holding devices 24a-f (see FIG. 7).
  • the area of influence is identified in FIG. 7 by means of a dash-dot line as an example for the holding device 24b.
  • a new position for each of these holding devices 24b, 24c, 24e, 24f is then determined on the basis of geometric criteria. For example, it can be provided that the center point of a holding device 24b, 24c, 24e, 24f is moved to the center of gravity of the intersection of the area of influence determined for it with the workpiece part 14d.
  • the respective longitudinal rail 32a, 32b When one of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f is repositioned in the X direction, the respective longitudinal rail 32a, 32b must be displaced.
  • the calculation of the new X positions of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f of a longitudinal rail 32a, 32b can result in different positions.
  • the respective longitudinal rail 32a, 32b can be positioned at the respective mean value of the X positions of the connected holding devices.
  • the displacement of a longitudinal rail 32a, 32b also makes it necessary to reposition the holding-down elements (in the example 25a and 24d) in order to continue to maintain the minimum distance from the workpiece part 14d for the correct positioning of the longitudinal rail 32a, 32b.
  • hold-down elements 24b, 24c, 24e, 24f are optimally positioned at the minimum distance from the workpiece part 14d and the newly determined holding positions for the other holding devices 24b, 24c, 24e, 24f are adopted. If it is not possible or sensible to use the newly calculated holding positions (e.g. because all previously used holding devices for holding workpiece part 14d can no longer be positioned), holding devices 24a-f are used to remove workpiece part 14d for the new position of the corresponding longitudinal rail 32a , 32b are reset analogously to the initial positioning described above.
  • This repositioning can be iterated until there are no more significant changes in position, or until a termination criterion to be determined occurs (e.g. reaching a certain number of repositioning steps).
  • a "local" repositioning of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f that do not actively or passively hold down takes place (cf. FIG. 8).
  • the local repositioning can take place analogously to the “global repositioning” described above in respective iteration steps. In this case, however, only local surroundings of the relevant holding devices 24b, 24c, 24e, 24f are taken into account as areas of influence. The repositioning therefore takes place based on geometric criteria of the workpiece part 14d only in the immediate local vicinity of a holding device 24b, 24c, 24e, 24f.
  • the circumscribing rectangle of the respective holding device 24b, 24c, 24e, 24f enlarged by a determinable factor can be used as the local environment.
  • a local environment to be taken into account is shown as an example by means of a dash-dot line for the holding device 24b.
  • the holding-down elements eg holding devices 24a, 24b, 24d, 24e and/or holding-down elements 25a, 25b
  • the shape of the remaining workpiece 15 can also be taken into account. Criteria for this are, for example, meeting wider webs or avoiding the positioning of holding-down elements in gaps or empty spaces from other workpiece parts 14 that have already been removed.
  • the lifting devices 22a-f can be positioned essentially analogously to the positioning of the holding devices 24a-f, with the positioning of the lifting devices 22a-f taking into account the positioning of those holding devices 24a, 24b, 24c, 24e, 24f that are selected for holding the workpiece part 14d became.
  • technology-specific post-optimizations can be carried out.
  • An example of this is the local displacement in the Y direction of holding devices 24b, 24c, 24e, 24f that are not involved in holding down in order to increase the number of holding elements 50 that can be activated and/or the subsequent local displacement of the lifting devices 22a-f in the X direction and/or or Y-direction to increase the number of lifting elements 47 that can be activated.
  • FIG. 9 shows a situation in which a workpiece part 14e to be removed is so close to the edge or the second edge 154 of the remaining workpiece 15 (which is opposite the first, clamped edge 152, see FIG. 2) in the Y direction. is positioned in such a way that the remaining workpiece 15 cannot be reliably held down in the Y direction with the holding device 24d. This is particularly the case when the distance between the outer contour of the workpiece part 14e in Y Direction and the second edge 154 of the remaining workpiece 15 is less than or equal to the minimum distance for positioning the holding-down element (holding device 24d).
  • these holding devices 24a-c can be positioned at the specified minimum distance in the X-direction next to the outer contour of the workpiece part by means of suitable positioning of the longitudinal rail 32a 14e are positioned to hold down the remaining workpiece 15 laterally.
  • Sheet metal (workpiece) movement unit 11 Sheet metal (workpiece) movement unit 11
  • Rail 12 Double arrow 13 Clamping claws (clamping device)

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Abstract

There is provided a method for securing a positioning of at least two holding devices (24a-f) relative to a workpiece part (14, 14a-e) for removing the workpiece part (14, 14a-e) from a remaining workpiece (15) of a plate-shaped workpiece (2); wherein the workpiece (2) is clamped in a first edge region in a Y direction by means of a clamping device (13) of a laser cutting installation (1); wherein the at least two holding devices (24a-f) are arranged above the workpiece (2) and each have a plurality of holding elements (50) on their side facing the workpiece (2); and wherein at least one of the at least two holding devices (24a-f) comprises a separate holding-down element (25a, 25b) for holding down the remaining workpiece (15) during the removal of the workpiece part (14, 14a-e). The method comprises the following steps: a) initial securing of the positioning of the at least two holding devices (24a-f) in such a way that, in a holding position, at least one of the holding devices (24a-f) is at least partially positioned above the workpiece part (14, 14a-e) and that at least a further one of the holding devices (24a-f) or the holding-down element (25a, 25b) is positioned in a holding-down position outside the workpiece part (14, 14a-e) at a predeterminable minimum distance from an outer contour of the workpiece part (14, 14a-e); and b) iterative adaptation of the holding position and/or the holding-down position of the at least two holding devices (24a-f) in order to optimize the positioning of the holding devices (24a-f) for the removal of the workpiece part (14, 14a-e) from the remaining workpiece (15). Also provided are a computer program product, a removal device and a laser cutting installation for implementing the method.

Description

Verfahren zum Festlegen von Haltepositionen unter der Berücksichtigung von Niederhalteaspekten zur Entnahme eines Method for determining holding positions, taking into account hold-down aspects for removing a
Werkstückteils workpiece part
Gebiet der Erfindung field of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Entnahme von Werkstückteilen, die aus plattenförmigen Werkstücken herausgetrennt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Festlegen einer Positionierung von Haltevorrichtungen relativ zu einem Werkstückteil zur Entnahme des Werkstückteils aus einem Restwerkstück eines plattenförmigen Werkstücks, sowie eine Vorrichtung und eine Laserbearbeitungsanlage zur jeweiligen Anwendung des Verfahrens. The present invention relates to the field of removing workpiece parts which are separated from plate-shaped workpieces. In particular, the invention relates to a method for determining a positioning of holding devices relative to a workpiece part for removing the workpiece part from a remaining workpiece of a plate-shaped workpiece, as well as a device and a laser processing system for the respective application of the method.
Stand der Technik State of the art
Aus DE 10 2017 216 828 Al ist ein Verfahren zum Festlegen von Aushebepositionen und/oder von Haltepositionen zur Entnahme eines Werkstückteils aus einem Restwerkstück eines plattenförmigen Werkstücks bekannt. Das Verfahren dient der automatisierten Positionierung von Aushebevorrichtungen und/oder Haltevorrichtungen über bzw. unter dem Werkstückteil, um das Werkstückteil zuverlässig aus dem Restwerkstück entnehmen zu können. DE 10 2017 216 828 A1 discloses a method for determining lifting positions and/or holding positions for removing a workpiece part from a remaining workpiece of a plate-shaped workpiece. The method is used for the automated positioning of lifting devices and/or holding devices above or below the workpiece part in order to be able to reliably remove the workpiece part from the remaining workpiece.
Trotz der optimierten Positionierung der Aushebevorrichtungen und/oder Haltevorrichtungen kommt es bei der Werkstückentnahme gelegentlich zu einem Verkanten oder Verhaken der zu entnehmenden Werkstückteile im Restwerkstück. Das führt in der Regel zu Zeitverlusten, da ein manuelles Eingreifen des Maschinenbedieners erforderlich ist. Ferner kann sich in Extremfällen das Restwerkstück bei der Entnahme verformen und mit dem Entnahmesystem kollidieren, was zu Schäden an den Haltevorrichtungen führen kann. Um Fehlentnahmen und kritische Verformungen des Restwerkstücks bei der Entnahme von Werkstückteilen zu vermeiden, kann das Restwerkstück während der Entnahme eines Werkstückteils niedergehalten, also auf die Werkstückunterlage gedrückt werden. Der Aspekt des Niederhaltens wird in dem Verfahren gemäß DE 10 2017 216 828 Al jedoch nicht berücksichtigt. Eine manuelle Programmierung der Positionierung von Niederhalteelementen über dem Restwerkstück für jeden individuellen Entnahmeprozess ist aufwendig und daher für eine effiziente Produktion nicht geeignet. Despite the optimized positioning of the lifting devices and/or holding devices, the workpiece parts to be removed occasionally tilt or get caught in the remaining workpiece when the workpiece is removed. As a rule, this leads to loss of time, as manual intervention by the machine operator is required. Furthermore, in extreme cases, the remaining workpiece can deform during removal and collide with the removal system, which can lead to damage to the holding devices. In order to avoid incorrect removal and critical deformation of the remaining workpiece when removing workpiece parts, the remaining workpiece can be held down while a workpiece part is being removed, i.e. pressed onto the workpiece support. However, the aspect of holding down is not taken into account in the method according to DE 10 2017 216 828 A1. Manual programming of the positioning of hold-down elements over the remaining workpiece for each individual removal process is complex and therefore not suitable for efficient production.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Laserbearbeitungsanlage bereitzustellen, welche die Prozesssicherheit bei der Entnahme eines Werkstückteils aus einem Restwerkstück weiter verbessern. The object of the present invention is to provide a method, a device and a laser processing system which further improve the process reliability when removing a workpiece part from a remaining workpiece.
Die Erfindung The invention
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird gemäß ei nem ersten Aspekt ein Verfahren zum Festlegen einer Positionierung we nigstens zweier Haltevorrichtungen relativ zu einem Werkstückteil zur Ent nahme des Werkstückteils aus einem (das Werkstückteil umgebenden) Restwerkstück eines plattenförmigen Werkstücks bereitgestellt. Das Werk stück ist in einem, in einer Y-Richtung ersten Randbereich in einer Span neinrichtung einer Laserschneidanlage eingespannt. Die Richtungsangaben X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung beziehen sich auf die Hauptbewe gungsachsen einer Laserschneidanlage mit einem Entnahmesystem, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Mittels der Spanneinrichtung ist das Werkstück also in seinem ersten Randbereich (entlang einer Werkstückkante) fixiert. Die eingespannte Werkstückkante kann sich vorzugsweise in X-Richtung erstrecken. Die Spanneichrichtung ist vorzugsweise mit einer Bewegungseinheit der Laserschneidanlage ver bunden, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück über eine Werkstückauf- läge der Laserschneidanlage zu bewegen. Bei dem plattenförmigen Werk stück kann es sich insbesondere um ein metallisches plattenförmiges Werkstück handeln, das eine Dicke zwischen 0,5 mm und 15 mm auf weist. To solve the problem underlying the invention, according to a first aspect, a method for determining a positioning of at least two holding devices relative to a workpiece part for removing the workpiece part from a residual workpiece (surrounding the workpiece part) of a plate-shaped workpiece is provided. The workpiece is clamped in a first edge region in a Y-direction in a clamping device of a laser cutting system. The directional information X-direction, Y-direction and Z-direction relate to the main movement axes of a laser cutting system with a removal system that is suitable for carrying out the method according to the invention. The workpiece is thus fixed in its first edge region (along a workpiece edge) by means of the clamping device. The clamped workpiece edge can preferably extend in the X-direction. The clamping device is preferably connected to a movement unit of the laser cutting system, which is designed to move the workpiece via a workpiece holder. to move the laser cutting system. The plate-shaped workpiece can in particular be a metallic plate-shaped workpiece that has a thickness of between 0.5 mm and 15 mm.
Die wenigstens zwei Haltevorrichtungen sind oberhalb (in Z-Richtung) des Werkstücks angeordnet und weisen jeweils an ihrer dem Werkstück zuge wandten Seite eine Mehrzahl von Halteelementen auf. Die Halteelemente können insbesondere Saugelemente sein, die mit einer Pumpeinheit zur Erzeugung eines Unterdrucks an den Saugelementen verbunden sind. The at least two holding devices are arranged above (in the Z-direction) the workpiece and each have a plurality of holding elements on their side facing the workpiece. The holding elements can in particular be suction elements which are connected to a pump unit for generating a negative pressure on the suction elements.
Wenigstens eine der wenigstens zwei Haltevorrichtungen umfasst ein se parates Niederhalteelement zum Niederhalten des Restwerkstücks bei der Entnahme des Werkstückteils. Die Haltevorrichtungen sowie das Nieder halteelement können unabhängig voneinander in Z-Richtung verfahrbar sein. At least one of the at least two holding devices comprises a separate hold-down element for holding down the remaining workpiece when the workpiece part is removed. The holding devices and the hold-down element can be moved independently of one another in the Z-direction.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in einem Schritt a) ein initiales Festlegen der Positionierung der wenigstens zwei (oberhalb des Werk stücks angeordneten) Haltevorrichtungen derart, dass wenigstens eine der Haltevorrichtungen wenigstens teilweise über dem Werkstückteil (also das Werkstückteil wenigstens teilweise überdeckend) in einer Halteposition positioniert ist und, dass wenigstens eine weitere der Haltevorrichtungen oder das Niederhalteelement außerhalb des Werkstückteils (also das Werkstückteil nicht überdeckend) in einem vorgebbaren Mindestabstand von einer Außenkontur des Werkstückteils entfernt, vorzugsweise wenigs tens teilweise über dem Restwerkstück (also das Restwerkstück wenigs tens teilweise überdeckend), in einer Niederhalteposition positioniert ist. Durch die Positionierung der Haltevorrichtungen wird auch eine Positionie rung des Niederhalteelements festgelegt, welches von dem wenigstens ei nen der wenigstens zwei Haltevorrichtungen umfasst bzw. damit verbun den ist. Mit dem Mindestabstand ist der Mindestabstand in Y-Richtung oder in X-Richtung zur Außenkontur des Werkstückteils gemeint. Der Min destabstand kann wenigstens 1 mm, zum Beispiel zwischen 1 mm und 5 mm betragen. Durch die Positionierung einer Haltevorrichtung oder ei nes Niederhalteelements in einem Mindestabstand von der Außenkontur des Werkstückteils entfernt kann diese Haltevorrichtung oder dieses Nie- derhalteelement bei der Entnahme des Werkstückteils auf das Restwerk stück abgesenkt werden und dieses bei der Entnahme des Werkstückteils niederhalten. Im Falle eines Verhakens oder Verkantens des Werkstück teils im Restwerkstück während der Entnahme wird damit eine Verfor mung des Restwerkstücks vermieden. Ferner kann ein Verhaken oder Ver kanten des Werkstückteils durch das Niederhalten des Restwerkstücks von vorn herein vermieden werden. In Abhängigkeit von der Kontur (also der Form) des zu entnehmenden Werkstückteils und den Abmaßen der Halte vorrichtungen sowie des Niederhalteelements kann es entweder sinnvoll sein eine Haltevorrichtung zum Niederhalten des Restwerkstücks zu ver wenden oder aber das Niederhalteelement. Der Mindestabstand kann vor zugsweise derart gewählt werden, dass ein Niederhalten des Restwerk stücks gewährleistet wird. Durch die Positionierung des niederhaltenden Elements (Haltevorrichtung oder Niederhalteelement) in dem Mindestab stand von der Außenkontur des Werkstückteils entfernt kann eine Positio nierung des niederhaltenden Elements über einer Leerstelle im Restwerk stück oder gar außerhalb des Restwerkstücks vermieden werden. In a step a), the method according to the invention comprises an initial determination of the positioning of the at least two holding devices (arranged above the workpiece) in such a way that at least one of the holding devices is positioned at least partially over the workpiece part (i.e. at least partially covering the workpiece part) in a holding position and that at least one other of the holding devices or the hold-down element is located outside of the workpiece part (i.e. not covering the workpiece part) at a specifiable minimum distance from an outer contour of the workpiece part, preferably at least partially above the remaining workpiece (i.e. at least partially covering the remaining workpiece), in a hold down position is positioned. The positioning of the holding devices also determines a positioning of the hold-down element, which is encompassed by the at least one of the at least two holding devices or is connected thereto. With the minimum distance is the minimum distance in the Y direction or in the X-direction to the outer contour of the workpiece part. The minimum distance can be at least 1 mm, for example between 1 mm and 5 mm. By positioning a holding device or a holding-down element at a minimum distance from the outer contour of the workpiece part, this holding device or this holding-down element can be lowered onto the remaining workpiece when the workpiece part is removed and hold it down when the workpiece part is removed. If the workpiece catches or tilts in the remaining workpiece during removal, this avoids deformation of the remaining workpiece. Furthermore, snagging or edging of the workpiece part can be avoided from the outset by holding down the remaining workpiece. Depending on the contour (i.e. the shape) of the workpiece part to be removed and the dimensions of the holding devices and the hold-down element, it may make sense to use either a holding device to hold down the remaining workpiece or the hold-down element. The minimum distance can preferably be selected in such a way that the remaining workpiece is held down. By positioning the holding-down element (holding device or hold-down element) at the minimum distance from the outer contour of the workpiece part, positioning of the holding-down element over an empty space in the remaining workpiece or even outside the remaining workpiece can be avoided.
Das Verfahren umfasst ferner in einem Schritt b) ein iteratives Anpassen der Halteposition und / oder der Niederhalteposition der wenigstens zwei Haltevorrichtungen, um die Positionierung der Haltevorrichtungen für die Entnahme des Werkstückteils aus dem Restwerkstück (und das Niederhal ten des Restwerkstücks) zu optimieren. Durch das iterative Anpassen der Halteposition und / oder der Niederhalteposition der Haltevorrichtungen werden die für die Entnahme vorgesehenen Positionierungen der Haltevor richtungen relativ zum Werkstückteil an geometrische Gegebenheiten des Werkstückteils und ggf. geometrische Gegebenheiten des Restwerkstücks weiter angepasst. In a step b), the method also includes an iterative adjustment of the holding position and/or the hold-down position of the at least two holding devices in order to optimize the positioning of the holding devices for removing the workpiece part from the remaining workpiece (and holding down the remaining workpiece). Through the iterative adjustment of the holding position and / or the hold-down position of the holding devices, the intended positions for the removal of the holding devices relative to the workpiece part are adapted to the geometric conditions of the Workpiece part and, if necessary, geometric conditions of the remaining workpiece further adapted.
Gemäß einer bevorzugten Variante können die Haltevorrichtungen in Y- Richtung zueinander verschiebbar an Längsschienen angeordnet sein, wo bei wenigstens zwei Längsschienen, die jeweils wenigstens zwei, vorzugs weise drei, Haltevorrichtungen umfassen, in X-Richtung zueinander ver schiebbar angeordnet sind. Jede Längsschiene kann jeweils ein Niederhal- teelement umfassen, welches an dem dem ersten Randbereich des Werk stücks in Y-Richtung abgewandten Ende der jeweils in Y-Richtung am wei testen von dem ersten Randbereich angeordneten Haltevorrichtung dieser Längsschiene angeordnet ist. Alle Haltevorrichtungen, die an einer Längs schiene gelagert sind, können also mittels der Längsschiene gemeinsam in X-Richtung über dem Werkstück verfahren werden. Ferner können die Haltevorrichtungen einer Längsschiene entlang der Längsschiene in Y- Richtung verschoben werden. Gemäß der beschriebenen Variante ist es vorgesehen, dass das Restwerkstück an derjenigen Seite des Werkstück teils niedergehalten wird, die dem ersten, eingespannten Randbereich des Werkstücks bzw. Restwerkstücks in Y-Richtung gegenüberliegt. According to a preferred variant, the holding devices can be arranged on longitudinal rails such that they can be displaced relative to one another in the Y direction, where at least two longitudinal rails, each of which comprises at least two, preferably three, holding devices, are arranged such that they can be displaced in relation to one another in the X direction. Each longitudinal rail can comprise a hold-down element, which is arranged on the end of the holding device of this longitudinal rail, which is arranged farthest in the Y direction from the first edge region, and faces away from the first edge region of the workpiece in the Y direction. All holding devices that are mounted on a longitudinal rail can thus be moved together in the X-direction over the workpiece by means of the longitudinal rail. Furthermore, the holding devices of a longitudinal rail can be displaced along the longitudinal rail in the Y direction. According to the variant described, it is provided that the remainder of the workpiece is partially held down on that side of the workpiece which is opposite the first, clamped edge region of the workpiece or remainder of the workpiece in the Y-direction.
Der Verfahrensschritt a) kann die folgenden Unterschritte umfassen: al) Auswählen, anhand der Abmessungen der Haltevorrichtungen in X- Richtung und einer maximalen Abmessung des Werkstückteils in X-Rich- tung, wie viele und/oder welche der verfügbaren Längsschienen für die Entnahme des Werkstückteils verwendet werden sollen; a2) Initiales Fest legen einer gleichmäßigen Positionierung der in Schritt al) ausgewählten Längsschienen in X-Richtung über dem Werkstückteil. Die gleichmäßige Positionierung kann eine über Ausdehnung des Werkstückteils in X-Rich- tung äquidistante Positionierung der Längsschienen sein. Verfahrensschritt a) kann für jede der in Unterschritt al) ausgewählten Längsschienen fer ner umfassen: a3) Ermitteln eines, vorzugsweise rechteckigen, Haltebe reichs, dessen Breite durch die Ausdehnung der Haltevorrichtungen in X- Richtung und dessen Länge durch eine maximale Ausdehnung des Werk stückteils in Y-Richtung bei der initialen Positionierung der jeweiligen Längsschiene definiert ist. Die Ausdehnung des Haltebereichs in Y-Rich- tung hängt also von der initialen Positionierung der jeweiligen Längs schiene in X-Richtung ab; a4) Ermitteln, anhand der Abmessungen der Haltevorrichtungen der ausgewählten Längsschiene in Y-Richtung und der Länge des jeweiligen Haltebereichs, einer Überdeckung des Werkstückteils durch die Haltevorrichtungen in Y-Richtung; a5) Auswählen, anhand der ermittelten Überdeckung in Y-Richtung, ob das Niederhalteelement oder wenigstens eine der Haltevorrichtungen außerhalb des Werkstückteils über dem Restwerkstück zu positionieren ist/sind; a6) Initiales Festlegen, dass die wenigstens eine ausgewählte Haltevorrichtung oder das ausgewählte Niederhalteelement der ausgewählten Längsschiene außerhalb des Werk stückteils in dem vorgebbaren Mindestabstand in Y-Richtung von der Au ßenkontur des Werkstückteils entfernt über dem Restwerkstück in der Nie- derhalteposition positioniert wird; und a7) Initiales Festlegen der Positio nierung der verbleibenden Haltevorrichtungen der ausgewählten Längs schiene in entsprechenden Haltepositionen, die in gleichmäßigen Abstän den, zum Beispiel äquidistant, in Y-Richtung über den Haltebereich verteilt sind. Method step a) can include the following sub-steps: al) Selecting, based on the dimensions of the holding devices in the X direction and a maximum dimension of the workpiece part in the X direction, how many and/or which of the available longitudinal rails for removing the workpiece part are to be used; a2) Initial determination of a uniform positioning of the longitudinal rails selected in step al) in the X direction over the workpiece part. The uniform positioning can be equidistant positioning of the longitudinal rails over the expansion of the workpiece part in the X direction. Method step a) can also include for each of the longitudinal rails selected in sub-step al): a3) determining a preferably rectangular holding area whose width is determined by the expansion of the holding devices in X- Direction and the length of which is defined by a maximum extension of the work piece part in the Y direction during the initial positioning of the respective longitudinal rail. The extension of the holding area in the Y direction therefore depends on the initial positioning of the respective longitudinal rail in the X direction; a4) determining, on the basis of the dimensions of the holding devices of the selected longitudinal rail in the Y-direction and the length of the respective holding area, a covering of the workpiece part by the holding devices in the Y-direction; a5) selecting, on the basis of the coverage determined in the Y-direction, whether the hold-down element or at least one of the holding devices is/are to be positioned outside of the workpiece part over the remaining workpiece; a6) Initial determination that the at least one selected holding device or the selected hold-down element of the selected longitudinal rail is positioned outside the workpiece part at the predefinable minimum distance in the Y-direction from the outer contour of the workpiece part over the remaining workpiece in the hold-down position; and a7) Initially determining the positioning of the remaining holding devices of the selected longitudinal rail in corresponding holding positions which are distributed at regular intervals, for example equidistantly, in the Y-direction over the holding area.
Es kann Vorkommen, dass für wenigstens eine der ausgewählten Längs schienen keine Niederhalteposition gemäß Unterschritt a6) festgelegt wer den kann. Dies kann der Fall sein, wenn das zu entnehmende Werkstück teil zu nahe (z.B. weniger als 2 mm) an dem in Y-Richtung zweiten Rand eines rechteckigen Restwerkstücks positioniert ist, wobei der zweite Rand dem ersten, eingespannten Rand des Restwerkstücks gegenüberliegt. Eine ähnliche Situation ergibt sich, wenn in Y-Richtung bereits ein sehr nahe angrenzendes weiteres Werkstückteil entnommen wurde, so dass nieder halterelende Elemente nicht mehr so positioniert werden können, dass das Restwerkstück sicher niedergehalten wird. In solchen Fällen kann erfin- dungsgemäß festgelegt werden, dass wenigstens eine der Haltevorrichtun gen einer nicht in Schritt a2) ausgewählten Längsschiene in dem vorgeb- baren Mindestabstand in X-Richtung von der Außenkontur des Werkstück teils in einer Niederhalteposition positioniert wird. Auch im Falle extremer Lagen des Werkstückteils im Restwerkstück kann auf diese Weise die Fi xierung des Restwerkstücks bei der Entnahme des Werkstückteils durch seitliches Niederhalten sichergestellt werden. It can happen that for at least one of the selected longitudinal rails no hold-down position according to sub-step a6) can be specified. This can be the case if the workpiece part to be removed is positioned too close (e.g. less than 2 mm) to the second edge in the Y-direction of a rectangular residual workpiece, with the second edge lying opposite the first, clamped edge of the residual workpiece. A similar situation arises if another workpiece part that is very closely adjacent has already been removed in the Y-direction, so that holding-down elements can no longer be positioned in such a way that the remaining workpiece is securely held down. In such cases, invention according to the invention, that at least one of the holding devices of a longitudinal rail not selected in step a2) is positioned in a hold-down position at the predefinable minimum distance in the X-direction from the outer contour of the workpiece part. Even in the case of extreme positions of the workpiece part in the rest of the workpiece, it is possible in this way to ensure that the rest of the workpiece is fixed when the workpiece part is removed by holding it down at the side.
Der Verfahrensschritt b) kann die folgenden Unterschritte umfassen: bl) Festlegen eines Wirkbereichs für jede der Haltevorrichtungen für die eine Halteposition initial festgelegt wurde bei ihrer jeweils festgelegten Halteposition, und b2) Erneutes Festlegen der Halteposition und/oder der Niederhalteposition wenigstens einer der Haltevorrichtungen und/oder des wenigstens einen Niederhalteelements anhand der geometrischen Gestalt des im jeweiligen Wirkbereich liegenden Anteils des zu entnehmenden Werkstückteils. Es versteht sich, dass zur Re-Positionierung der Haltevor richtungen und/oder des Niederhalteelements einer Längsschiene auch eine Re-Positionierung der Längsschiene erforderlich sein kann. Method step b) can include the following sub-steps: bl) Defining an effective range for each of the holding devices for which a holding position was initially defined at its respective defined holding position, and b2) Renewed definition of the holding position and/or the hold-down position of at least one of the holding devices and/or or the at least one hold-down element based on the geometric shape of the portion of the workpiece part to be removed that is in the respective effective area. It goes without saying that repositioning of the holding devices and/or the hold-down element of a longitudinal rail may also require repositioning of the longitudinal rail.
Bei einer Weiterbildung können die Unterschritte bl) und b2) wiederholt werden, bis ein Abbruchkriterium erreicht ist. Die Iteration der Unter schritte bl) und b2) wird so lange durchgeführt, bis ein Abbruchkriterium erreicht wird, bei dem es sich im einfachsten Fall um eine fest vorgege bene Anzahl von Wiederholungen bzw. von Iterationen handeln kann. Für das Durchführen der iterativen Verfahrensschritte können beispielsweise die Lehren aus DE 10 2017 216 828 Al analog angewandt werden. In a further development, sub-steps b1) and b2) can be repeated until a termination criterion is reached. The iteration of sub-steps b1) and b2) is carried out until a termination criterion is reached, which in the simplest case can be a fixed, predetermined number of repetitions or iterations. The teachings from DE 10 2017 216 828 A1, for example, can be applied analogously for carrying out the iterative method steps.
Bei dem Festlegen der Positionierung der Haltevorrichtungen gemäß einer der oben beschriebenen Varianten kann ferner die Positionierung von Aus hebevorrichtungen berücksichtigt werden, die jeweils eine Vielzahl an Aus hebeelementen umfassen und die unterhalb (in Z-Richtung) des Werk stücks angeordnet sind, um das Werkstückteil aus dem Restwerkstück auszuheben. Bei der Positionierung der Haltevorrichtungen relativ zu den Aushebevorrichtungen ist zu beachten, dass nur diejenigen Aushebeele- mente für die Entnahme bzw. das Ausheben des Werkstückteils verwendet werden sollen, die unter dem Werkstückteil liegen und denen an der Ober seite des Werkstücks eine Haltevorrichtung gegenübersteht, die als Ge genlager von oben auf das Werkstückteil drückt. Es versteht sich, dass für die Positionierung der Aushebevorrichtungen die Positionierung der Halte vorrichtungen maßgeblich sein kann, da die Niederhaltefunktion durch die Positionen der Haltevorrichtungen bestimmt wird. Die Aushebevorrichtun gen werden vorzugsweise möglichst genau unterhalb der für das Aushe ben und Halten des Werkstückteils bestimmten Haltevorrichtungen positi oniert. When determining the positioning of the holding devices according to one of the variants described above, the positioning of off-lifting devices can also be taken into account, each comprising a plurality of off-lifting elements and which are arranged below (in the Z-direction) of the workpiece in order to remove the workpiece part the rest of the workpiece to excavate. When positioning the holding devices relative to the lifting devices, it should be noted that only those lifting elements should be used for the removal or lifting of the workpiece part, which lie under the workpiece part and which are opposite a holding device on the upper side of the workpiece as a counter bearing presses on the workpiece part from above. It goes without saying that the positioning of the holding devices can be decisive for the positioning of the lifting devices, since the hold-down function is determined by the positions of the holding devices. The lifting devices are preferably positioned as precisely as possible below the holding devices intended for lifting and holding the workpiece part.
Der Verfahrensschritt b2) des erneuten Festlegens der Halteposition(en) und/oder der Niederhalteposition(en) kann eine Optimierung der Positio nierung einzelner Haltevorrichtungen, für die initial eine Halteposition fest gelegt wurde, relativ zu dazu korrespondierenden Aushebevorrichtungen umfassen. Auf diese Weise kann die Anzahl an Aushebeelementen, die für die Entnahme des Werkstückteils verwendbar sind, erhöht werden. Gemäß einer Variante kann auch zunächst die Positionierung der nicht niederhal tenden Haltevorrichtungen individuell in Y-Richtung optimiert werden, um mehr Halteelemente auf dem Werkstückteil unterzubringen. Danach kann die Positionierung der Aushebevorrichtungen in X- und Y-Richtung opti miert werden, um ggf. mehr Aushebeelemente unter dem Werkstückteil und den Haltevorrichtungen unterzubringen. Method step b2) of re-determining the holding position(s) and/or the hold-down position(s) can include optimizing the positioning of individual holding devices for which a holding position was initially defined relative to the corresponding lifting devices. In this way, the number of lifting elements that can be used to remove the workpiece part can be increased. According to one variant, the positioning of the holding devices that do not hold down can first be individually optimized in the Y-direction in order to accommodate more holding elements on the workpiece part. The positioning of the lifting devices can then be optimized in the X and Y directions in order to accommodate more lifting elements under the workpiece part and the holding devices.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, welches zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens nach einem der oben beschriebenen Varianten ausgebildet ist, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage abläuft. Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt eine Vorrichtung zum Entnehmen eines Werkstückteils aus einem Restwerkstück bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Aushebeeinheit mit mindestens zwei Aushebevorrichtungen, die jeweils eine Mehrzahl von Aushebeelementen aufweisen, sowie eine Gegenhalteeinheit mit mindestens zwei Haltevorrichtungen, die jeweils eine Mehrzahl von Halteelementen aufweisen, wobei wenigstens eine der Haltevorrichtungen ferner wenigstens ein separates Niederhaltelement aufweist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Aushebevorrichtungs- Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Aushebevorrichtungen parallel zu einer Lagerungsebene des Restwerkstücks und eine Haltevorrichtungs- Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Haltevorrichtungen parallel zu der Lagerungsebene des Restwerkstücks. Die Vorrichtung umfasst auch eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Aushebevorrichtungs- Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Aushebevorrichtungen an festgelegte Aushebepositionen und zur Steuerung der Haltevorrichtungs- Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Haltevorrichtungen an festgelegte Haltepositionen und/oder Niederhaltepositionen, wobei die Steuerungseinheit ausgebildet ist, die Haltevorrichtungen und Aushebevorrichtungen entsprechend einer festgelegten Positionierung relativ zu dem Werkstückteil zu positionieren, wobei die Positionierung mittels des Verfahrens nach einer der oben beschriebenen Varianten festgelegt wird. To achieve the object on which the invention is based, a computer program product is provided according to a second aspect, which is designed to carry out all the steps of the method according to one of the variants described above when the computer program runs on a data processing system. In order to achieve the object on which the invention is based, a device for removing a workpiece part from a remaining workpiece is provided according to a third aspect. The device comprises a lifting unit with at least two lifting devices, each having a plurality of lifting elements, and a counter-holding unit with at least two holding devices, each having a plurality of holding elements, wherein at least one of the holding devices also has at least one separate hold-down element. The device also includes a lifting device moving device for moving the lifting devices parallel to a storage plane of the remaining workpiece and a holding device moving device for moving the holding devices parallel to the storage plane of the remaining workpiece. The device also includes a control unit for controlling the lifting device movement device for moving the lifting devices to specified lifting positions and for controlling the holding device movement device for moving the holding devices to specified holding positions and/or hold-down positions, the control unit being designed to move the holding devices and lifting devices according to one to position fixed positioning relative to the workpiece part, wherein the positioning is determined by means of the method according to one of the variants described above.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt eine Laserbearbeitungsanlage zum trennenden Bearbeiten von, insbesondere metallischen, plattenartigen Werkstücken mittels einer Laser-Bearbeitungseinheit bereitgestellt. Die Laserbearbeitungsanlage umfasst eine wie oben beschriebene Vorrichtung zur Entnahme eines beim trennenden Bearbeiten von einem Restwerkstück getrennten Werkstückteils. Ausführungsbeispiele In order to achieve the object on which the invention is based, according to a fourth aspect, a laser processing system is provided for the separating processing of, in particular metallic, plate-like workpieces by means of a laser processing unit. The laser processing system comprises a device as described above for removing a workpiece part separated from a remaining workpiece during the separating processing. exemplary embodiments
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. The following description of preferred exemplary embodiments serves to explain the invention in more detail in conjunction with the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einerFig. 1 is a schematic representation of an example of a
Laserschneidanlage zum trennenden Bearbeiten eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls; Laser cutting system for the separating processing of a workpiece by means of a laser beam;
Fig. 2 eine Darstellung einer Vorrichtung zur Entnahme einesFig. 2 is an illustration of a device for removing a
Werkstückteils aus einem Restwerkstück an der Laserschneidanlage von Fig. 1; Workpiece part from a residual workpiece on the laser cutting system of FIG. 1;
Fign. 3a-b schematisch die Positionierung von Haltevorrichtungen relativ zu einem zu entnehmenden Werkstückteil gemäß der vorliegenden Erfindung, sowie das freigestellte Werkstückteil (Fig. 3b) in der Draufsicht; Figs. 3a-b schematically show the positioning of holding devices relative to a workpiece part to be removed according to the present invention, as well as the exposed workpiece part (Fig. 3b) in plan view;
Fign. 4a-b schematisch die Positionierung von Haltevorrichtungen relativ zu einem Werkstückteil gemäß dem Stand der Technik (Fig. 4a) gegenüber der Positionierung der Haltevorrichtungen relativ zu dem gleichen Werkstückteil gemäß der vorliegenden Erfindung (Fig. 4b); Figs. 4a-b schematically the positioning of fixtures relative to a workpiece part according to the prior art (Fig. 4a) versus the positioning of fixtures relative to the same workpiece part according to the present invention (Fig. 4b);
Fign. 5a-b schematisch die Positionierung von Haltevorrichtungen relativ zu einem weiteren Werkstückteil gemäß dem Stand der Technik (Fig. 5a) gegenüber der Positionierung der Haltevorrichtungen relativ zu dem gleichen Werkstückteil gemäß der vorliegenden Erfindung (Fig. 5b); Fig. 6 schematisch Aspekte der initialen Positionierung derFigs. 5a-b schematically the positioning of holding devices relative to another workpiece part according to the prior art (Fig. 5a) versus the positioning of the holding devices relative to the same workpiece part according to the present invention (Fig. 5b); Fig. 6 schematically aspects of the initial positioning of the
Haltevorrichtungen gemäß Verfahrensschritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens; Holding devices according to method step a) of the method according to the invention;
Fig. 7 schematisch Aspekte des iterativen Anpassens derFig. 7 schematically aspects of the iterative adjustment of the
Halteposition(en) und/oder der Niederhalteposition(en) gemäß Verfahrensschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens; holding position(s) and/or the hold-down position(s) according to method step b) of the method according to the invention;
Fig. 8 schematisch weitere Aspekte des iterativen Anpassens derFig. 8 schematically further aspects of the iterative adjustment of
Halteposition(en) und/oder der Niederhalteposition(en) gemäß Verfahrensschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens; und holding position(s) and/or the hold-down position(s) according to method step b) of the method according to the invention; and
Fig. 9 schematisch die erfindungsgemäße Positionierung vonFig. 9 shows schematically the inventive positioning of
Haltevorrichtungen in einer Niederhalteposition in einem Mindestabstand in X-Richtung neben der Kontur des zu entnehmenden Werkstückteils. Holding devices in a hold-down position at a minimum distance in the X-direction next to the contour of the workpiece part to be removed.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet. In the following description of the drawings, identical reference symbols are used for identical or functionally identical components.
Fig. 1 zeigt eine Laserbearbeitungsanlage 1 zum trennenden Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstücks 2 in Form eines Blechs, welche eine Laser-Schneideinrichtung 3 aufweist. Die Laser-Schneideinrichtung 3 weist eine portalartige Führungsstruktur 4 mit einem Portalträger 5 sowie einen an dem Portalträger 5 geführten Laserschneidkopf 6 auf. In senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen ist der Laserschneidkopf 6 relativ zu dem Portalträger 5 in Richtung von Doppelpfeilen 7, 8 beweglich. Über ein Lichtleitkabel 51 ist der Laserschneidkopf 6 mit einer Laserstrahlquelle in Form eines Festkörperlasers 52 verbunden. Die portalartige Führungsstruktur 4 übergreift einen zweiteiligen Werkstücktisch 9, auf welchem ein Werkstück in Form eines Blechs 2 vor, während und nach der schneidenden Bearbeitung gelagert ist. Mittels des Laserschneidkopfs 6 der Laserschneidanlage 1 wird das Blech 2 trennend bearbeitet. Dabei ist das Blech 2 auf dem Werkstücktisch 9 gelagert. Während der Bearbeitung gebildete Schlacke sowie Staub und Rauch werden durch einen zwischen den beiden Teilen des Werkstücktisches 9 gebildeten Spalt S und eine unterhalb des Spalts S angeordnete, mit einem Gebläse verbundene Abführeinrichtung (z.B. einen Absaugkasten, nicht gezeigt) abgesaugt. Nach der Bearbeitung werden Werkstückteile, die mittels des Laserschneidkopfs 6 freigeschnitten worden sind, von einem bei der Bearbeitung gleichfalls erzeugten Restwerkstück (Restgitter) 15 (vgl. Fig. 2) getrennt und anschließend aus dem Nahbereich der Laserbearbeitungsanlage 1 abgeführt. 1 shows a laser processing system 1 for the separating processing of a plate-shaped workpiece 2 in the form of sheet metal, which has a laser cutting device 3 . The laser cutting device 3 has a portal-like guide structure 4 with a portal support 5 and a laser cutting head 6 guided on the portal support 5 . The laser cutting head 6 can be moved relative to the portal support 5 in the direction of double arrows 7, 8 in directions perpendicular to one another. The laser cutting head 6 is connected to a laser beam source in the form of a solid-state laser 52 via an optical fiber cable 51 . The portal-like guide structure 4 overlaps a two-part workpiece table 9, on which a workpiece in the form of a metal sheet 2 is stored before, during and after cutting processing. The metal sheet 2 is processed by means of the laser cutting head 6 of the laser cutting system 1 . In this case, the sheet metal 2 is mounted on the workpiece table 9 . Slag, dust and fumes formed during processing are sucked off through a gap S formed between the two parts of the work table 9 and a discharge device (eg a suction box, not shown) arranged below the gap S and connected to a blower. After processing, workpiece parts that have been cut free by means of the laser cutting head 6 are separated from a residual workpiece (residual grid) 15 (cf. FIG. 2) also produced during processing and then removed from the vicinity of the laser processing system 1.
Zur Bewegung des Blechs 2 vor, während und nach seiner Bearbeitung dient eine in Fig. 1 stark schematisiert dargestellte Werkstück- Bewegungseinheit 10. Die Blech-Bewegungseinheit 10 umfasst eine Schiene 11, die durch eine nicht gezeigte Führungseinrichtung in Richtung eines Doppelpfeils 12 beweglich geführt ist und an der ein Blech 2 an einem ersten Rand 152 (vgl. Fig. 2) mittels Spannpratzen 13 fixiert werden kann. Die dargestellte Laserbearbeitungsanlage 1 ist exemplarisch zu verstehen. Es gibt beispielsweise auch Laserbearbeitungsanlagen, bei denen die Verfahrbarkeitsrichtungen für Laser- und Blech- Bewegungseinheiten anders angeordnet sind (z.B. Verfahrbarkeit der Lasereinheit in X-Richtung und der Blech-Bewegungseinheit in Y- Richtung). Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf solche Laserbearbeitungsanlagen. A workpiece movement unit 10, which is shown in a highly schematic manner in FIG. 1, is used to move the sheet metal 2 before, during and after its processing and on which a metal sheet 2 can be fixed at a first edge 152 (cf. FIG. 2) by means of clamping claws 13. The laser processing system 1 shown is to be understood as an example. For example, there are also laser processing systems in which the directions of travel for the laser and sheet metal movement units are arranged differently (e.g. the laser unit can be moved in the X direction and the sheet metal movement unit in the Y direction). The present invention also extends to such laser processing systems.
Mittels der Werkstück-Bewegungseinheit 10 wird das Blech 2 zur Bearbeitung im Arbeitsbereich des Laserschneidkopfs 6 positioniert. Während der Bearbeitung kann das Blech 2 durch die Werkstück- Bewegungseinheit 10 in Richtung des Doppelpfeils 12 bewegt werden. Damit überlagerte Bearbeitungsbewegungen werden von dem Laserschneidkopf 6 in Richtung des Doppelpfeils 7 ausgeführt. Außerdem verfügt der Laserschneidkopf 6 über eine Zusatzachse, die kurze hochdynamische Bewegungen des Laserschneidkopfs 6 in Richtung des Doppelpfeils 8 und somit in der Bewegungsrichtung der Werkstück- Bewegungseinheit 10 ermöglicht. Mit einem abschließenden Trennschnitt schneidet der Laserschneidkopf 6 ein (in Fig. 1 nicht gezeigtes) Werkstückteil von dem (in Fig. 1 nicht gezeigten) Restgitter frei. Dabei befinden sich das Werkstückteil 14 (vgl. Fig. 2) und das Restgitter (bzw. Restwerkstück) 15 an der Laserbearbeitungsanlage 1 jeweils in einer Bearbeitungsposition. Nach Beendigung der Bearbeitung transferiert die Werkstück-Bewegungseinheit 10 das nunmehr freigeschnittene Werkstückteil 14 und das Restgitter 15 gemeinsam aus der jeweiligen Bearbeitungsposition in eine Entladeposition. Bei der Bearbeitung dünner Werkstücke (z.B. Bleche mit einer Dicke < 3 mm) kann beim Transfer eines freigeschnittenen Werkstückteils 14 zusammen mit dem Restwerkstück 15 das Werkstückteil 14 bereits durch Haltevorrichtungen 24a, 24b (vgl. Fig. 2) in dem Restwerkstück 15 fixiert werden, damit sich das Restwerkstück 15 nicht beim Verschieben über bzw. unter das Werkstückteil 14 schiebt. The sheet metal 2 is positioned for processing in the working area of the laser cutting head 6 by means of the workpiece movement unit 10 . During processing, the sheet metal 2 can Moving unit 10 are moved in the direction of the double arrow 12. Processing movements superimposed therewith are carried out by the laser cutting head 6 in the direction of the double arrow 7 . In addition, the laser cutting head 6 has an additional axis that enables short, highly dynamic movements of the laser cutting head 6 in the direction of the double arrow 8 and thus in the direction of movement of the workpiece movement unit 10 . With a final separating cut, the laser cutting head 6 cuts a workpiece part (not shown in FIG. 1) free from the residual skeleton (not shown in FIG. 1). The workpiece part 14 (cf. FIG. 2) and the residual skeleton (or residual workpiece) 15 are each in a processing position on the laser processing system 1 . After completion of the processing, the workpiece moving unit 10 transfers the workpiece part 14 that has now been cut free and the residual skeleton 15 together from the respective processing position to an unloading position. When processing thin workpieces (e.g. sheet metal with a thickness <3 mm), when transferring a cut workpiece part 14 together with the remaining workpiece 15, the workpiece part 14 can already be fixed in the remaining workpiece 15 by holding devices 24a, 24b (cf. FIG. 2), so that the remaining workpiece 15 does not slide over or under the workpiece part 14 when it is moved.
Sind das freigeschnittene Werkstückteil 14 und das Restwerkstück 15 in ihre Entladepositionen transferiert, ergeben sich die in Fig. 2 dargestellten Verhältnisse, die eine Vorrichtung 16 zur Entnahme des Werkstückteils 14 aus dem Restwerkstück 15 zeigt. Der Übersichtlichkeit halber zeigt Fig. 2 an dem bearbeiteten Blech 2 lediglich ein einzelnes Werkstückteil 14, das von dem Restwerkstück 15 (Restgitter) umschlossen wird. Mittels der Vorrichtung 16 wird das Werkstückteil 14 aus dem Restwerkstück 15 entnommen, bevor das Werkstückteil 14 aus dem Nahbereich der Laserbearbeitungsanlage 1 (vgl. Fig. 1) abtransportiert werden kann. Das Restwerkstück 15 verbleibt hierbei auf dem Werkstücktisch 9 (vgl. Fig. 1), ehe es nach der Entnahme sämtlicher Werkstückteile ebenfalls aus dem Nahbereich der Laserbearbeitungsanlage 1 abgeführt wird. If the workpiece part 14 cut free and the remaining workpiece 15 are transferred to their unloading positions, the conditions shown in FIG. For the sake of clarity, FIG. 2 shows only a single workpiece part 14 on the machined sheet metal 2, which is enclosed by the remaining workpiece 15 (residual skeleton). The workpiece part 14 is removed from the remaining workpiece 15 by means of the device 16 before the workpiece part 14 can be transported away from the vicinity of the laser processing system 1 (cf. FIG. 1). The remaining workpiece 15 remains on the workpiece table 9 (see FIG. 1), before it is also removed from the vicinity of the laser processing system 1 after all workpiece parts have been removed.
Als Werkstücklagerung für das Restwerkstück 15 und das Werkstückteil 14 dient eine plattenartige Werkstückauflage 17 des Werkstücktischs 9. In bekannter Weise ist die Werkstückauflage 17 an ihrer Oberseite mit in Fig. 2 nicht erkennbaren Borsten oder Rollen versehen, die eine reibungs- und kratzerarme Bewegung des bearbeiteten Blechs 2 (vgl. Fig. 1) über die stationäre Werkstückauflage 17 ermöglichen. Die Auflagestellen des bearbeiteten Blechs 2 auf den Borsten oder den Rollen der Werkstückauflage 17 definieren eine in Fig. 2 angedeutete Lagerungsebene 18 der Werkstückauflage 17. Die Lagerungsebene 18 verläuft parallel zu der Platten-Hauptebene der Werkstückauflage 17. Entlang der Lagerungsebene 18 fluchten das Werkstückteil 14 und das Restwerkstück 15 miteinander. A plate-like workpiece support 17 of the workpiece table 9 serves as a workpiece support for the remaining workpiece 15 and the workpiece part 14. In a known manner, the workpiece support 17 is provided on its upper side with bristles or rollers, which cannot be seen in FIG Allow sheet metal 2 (see. Fig. 1) on the stationary workpiece support 17. The support points of the machined sheet metal 2 on the bristles or the rollers of the workpiece support 17 define a storage plane 18 of the workpiece support 17 indicated in Fig. 2. The storage plane 18 runs parallel to the main plate plane of the workpiece support 17. The workpiece part 14 is aligned along the storage plane 18 and the remaining workpiece 15 together.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Werkstückauflage 17 der Laserbearbeitungsanlage 1 in dem dargestellten Beispielsfall als Lochplatte mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 19 ausgebildet. Alternativ kann die Werkstückauflage 17 durch mehrere Profilkörper gebildet sein, die parallel unter Ausbildung von schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 19 zueinander beabstandet sind und auf ihrer zum Werkstück 2 zeigenden Stirnseite ein mehrere Borstenbündel umfassendes Bürstenelement aufweisen. Unterhalb der Werkstückauflage 17 ist eine Aushebeeinheit 20, oberhalb der Werkstückauflage 17 eine Gegenhalteeinheit 21 der Vorrichtung 16 angeordnet. Die Aushebeeinheit 20 umfasst mehrere baugleiche Aushebevorrichtungen 22, von denen in Fig. 2 eine erste und eine zweite Aushebevorrichtung 22a, 22b zu erkennen sind. Die Gegenhalteeinheit 21 umfasst mehrere baugleiche Haltevorrichtungen 24, von denen in Fig. 2 eine erste und zweite Haltevorrichtung 24a, 24b zu erkennen sind. Die Aushebevorrichtungen 22 sind mittels einer Aushebevorrichtungs- Bewegungseinrichtung 26 parallel zu der Lagerungsebene 18 grundsätzlich an jede beliebige Stelle unterhalb der Werkstückauflage 17 bewegbar und dort zustellbar, wobei bei der Bewegung sichergestellt sein muss, dass die Aushebevorrichtungen 22 nicht miteinander kollidieren und die Aushebeelemente 47 unter den Durchtrittsöffnungen 19 platziert werden. Die erste und die zweite Aushebevorrichtung 22a, 22b sind auf einer Tragstruktur in Form einer ersten Längsschiene 27a der Aushebevorrichtungs-Bewegungseinrichtung 26 angeordnet, entlang derer die erste und zweite Aushebevorrichtung 22a, 22b motorisch angetrieben in Y-Richtung eines XYZ-Koordinatensystems verfahren können. Ein Antriebsmotor 28 der Aushebevorrichtungen 22a, 22b ist in Fig. 2 zu erkennen. Gemeinsam mit der ersten und zweiten Aushebevorrichtung 22a, 22b ist die Längsschiene 27a an zwei senkrecht zur ersten Längsschiene 27a verlaufenden Querschienen 29, 30 der Aushebevorrichtungs-Bewegungseinrichtung 26 in X-Richtung verfahrbar. As can be seen from FIG. 2, the workpiece support 17 of the laser processing system 1 is designed as a perforated plate with a large number of passage openings 19 in the example shown. Alternatively, the workpiece support 17 can be formed by a plurality of profile bodies which are spaced apart from one another in parallel, forming slit-shaped through-openings 19 , and which have a brush element comprising a plurality of bundles of bristles on their end face which faces the workpiece 2 . A lifting unit 20 is arranged below the workpiece support 17 and a counter-holding unit 21 of the device 16 is arranged above the workpiece support 17 . The lifting unit 20 comprises a plurality of lifting devices 22 of identical construction, of which a first and a second lifting device 22a, 22b can be seen in FIG. The counter-holding unit 21 comprises a plurality of holding devices 24 of identical construction, of which a first and second holding device 24a, 24b can be seen in FIG. The lifting devices 22 can be moved parallel to the storage plane 18 to any point below the workpiece support 17 by means of a lifting device movement device 26 and can be advanced there, whereby it must be ensured during the movement that the lifting devices 22 do not collide with each other and the lifting elements 47 under the Passage openings 19 are placed. The first and the second lifting device 22a, 22b are arranged on a support structure in the form of a first longitudinal rail 27a of the lifting device moving device 26, along which the first and second lifting device 22a, 22b can be driven by a motor in the Y direction of an XYZ coordinate system. A drive motor 28 of the lifting devices 22a, 22b can be seen in FIG. Together with the first and second lifting device 22a, 22b, the longitudinal rail 27a can be moved in the X direction on two transverse rails 29, 30 of the lifting device moving device 26 running perpendicularly to the first longitudinal rail 27a.
Auf entsprechende Art und Weise können die Haltevorrichtungen 24 der Gegenhalteeinheit 21 parallel zu der Lagerungsebene 18 jede beliebige Stelle an dem bearbeiteten Blech 2 anfahren, sofern diese nicht gegenseitig kollidieren. Eine Haltevorrichtungs-Bewegungseinrichtung 31 umfasst zu diesem Zweck eine erste Längsschiene 32a, längs derer eine erste und zweite Haltevorrichtung 24a, 24b motorisch angetrieben in Y- Richtung bewegt und zugestellt werden können. Gemeinsam mit den Haltevorrichtungen 24a, 24b ist die Längsschiene 32a motorisch angetrieben entlang zweier Querschienen 33, 34 in X-Richtung verfahrbar, die ihrerseits senkrecht zu der ersten Längsschiene 32a verlaufen. Entsprechend können nicht bildlich dargestellte weitere Haltevorrichtungen 24 der Haltevorrichtungs-Bewegungseinrichtung 31 an einer Tragstruktur in Form einer (nicht bildlich dargestellten) zweiten Längsschiene 32b angeordnet sein, entlang derer die weiteren Haltevorrichtungen 24 mittels eines nicht bildlich dargestellten weiteren Antriebsmotors motorisch angetrieben in Y-Richtung verfahren können.In a corresponding manner, the holding devices 24 of the counter-holding unit 21 can approach any point on the machined sheet metal 2 parallel to the storage plane 18, provided they do not collide with one another. For this purpose, a holding device moving device 31 comprises a first longitudinal rail 32a, along which a first and second holding device 24a, 24b can be moved and advanced in a motor-driven manner in the Y direction. Together with the holding devices 24a, 24b, the longitudinal rail 32a can be moved in a motor-driven manner along two transverse rails 33, 34 in the X direction, which in turn run perpendicular to the first longitudinal rail 32a. Correspondingly, further holding devices 24 (not shown) of the holding device moving device 31 can be arranged on a supporting structure in the form of a second longitudinal rail 32b (not shown) along which the further holding devices 24 can be guided by means of a further, not shown Drive motor can move motor-driven in the Y direction.
Die Querschienen 33, 34 und/oder die daran befestigten Längsschienen 32a, 32b mit den Haltevorrichtungen 24a, 24b und/oder die Haltevorrichtungen 24 können senkrecht zu der Werkstückauflage 17 bzw. der Lagerungsebene 18 (in Z-Richtung) angehoben und abgesenkt werden. The transverse rails 33, 34 and/or the longitudinal rails 32a, 32b attached thereto with the holding devices 24a, 24b and/or the holding devices 24 can be raised and lowered perpendicular to the workpiece support 17 or the storage plane 18 (in the Z direction).
Alle wesentlichen Funktionen der Laserbearbeitungsanlage 1 und somit insbesondere auch alle wesentlichen Funktionen der Vorrichtung 16 sind numerisch gesteuert. Eine zu diesem Zweck verwendete numerische Steuerungseinheit 35 ist in Fig. 1 angedeutet. Die Koordinatenachsen der numerischen Steuerung der Laserbearbeitungsanlage 1 beziehungsweise der Vorrichtung 16 sind in Fig. 1 mit X, Y, Z bezeichnet. All essential functions of the laser processing system 1 and thus in particular all essential functions of the device 16 are controlled numerically. A numerical control unit 35 used for this purpose is indicated in FIG. The coordinate axes of the numerical control of the laser processing system 1 or of the device 16 are denoted by X, Y, Z in FIG.
Im Folgenden werden im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 9 Aspekte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Festlegen einer Positionierung von Haltevorrichtungen relativ zu einem Werkstückteil zur Entnahme des Werkstückteils aus einem Restwerkstück beschrieben. Aspects of a method according to the invention for determining a positioning of holding devices relative to a workpiece part for removing the workpiece part from a remaining workpiece are described below in connection with FIGS.
Figur 3a zeigt eine Draufsicht auf ein Werkstückteil 14a und die Positionierung von sechs Haltevorrichtungen 24a-f sowie sechs Aushebevorrichtungen 22a-f relativ zu dem Werkstückteil 14a. Figur 3b zeigt zur besseren Verständlichkeit das freigestellte Werkstückteil 14a in der Draufsicht. Die Haltevorrichtungen 24a, 24b und 24c sind an der Längsschiene 32a angeordnet und die Haltevorrichtungen 24d, 24e und 24f sind an der Längsschiene 32b angeordnet. Im Gegensatz zu der Darstellung gemäß Figur 2 sind also jeweils drei Haltevorrichtungen 24a-f und drei Aushebevorrichtungen 22a-f an einer jeweiligen Längsschiene 32a-b, 27a-b angebracht. Entsprechende Pfeile indizieren die Verfahrbarkeit der Längsschienen 32a und 32b quer zueinander (also in X- Richtung) und die Verfahrbarkeit der Haltevorrichtungen 24a-f in Längsrichtung (Y-Richtung) entlang der jeweiligen Längsschiene 32a, 32b. Die Haltevorrichtungen 24a-f sind oberhalb (in Z-Richtung) des Werkstückteils 14a angeordnet. Unterhalb des Werkstückteils 14a sind die Aushebevorrichtungen 22a-f angeordnet, von denen die Aushebevorrichtungen 22a, 22b und 22c an einer in Figur 3a nicht dargestellten Längsschiene 27a und die Aushebevorrichtungen 22d, 22e und 22f an einer zur Längsschiene 27a parallel verlaufenden weiteren Längsschiene 27b (ebenfalls nicht dargestellt) angebracht sind. FIG. 3a shows a top view of a workpiece part 14a and the positioning of six holding devices 24a-f and six lifting devices 22a-f relative to the workpiece part 14a. For better understanding, FIG. 3b shows the exposed workpiece part 14a in a plan view. The holding devices 24a, 24b and 24c are arranged on the longitudinal rail 32a and the holding devices 24d, 24e and 24f are arranged on the longitudinal rail 32b. In contrast to the illustration according to FIG. 2, three holding devices 24a-f and three lifting devices 22a-f are attached to a respective longitudinal rail 32a-b, 27a-b. Corresponding arrows indicate the movability of the longitudinal rails 32a and 32b transversely to one another (ie in the X direction) and the movability of the holding devices 24a-f in the longitudinal direction (Y direction) along the respective longitudinal rails 32a, 32b. The holding devices 24a-f are arranged above (in the Z-direction) the workpiece part 14a. The lifting devices 22a-f are arranged below the workpiece part 14a, of which the lifting devices 22a, 22b and 22c are mounted on a longitudinal rail 27a, not shown in Figure 3a, and the lifting devices 22d, 22e and 22f are mounted on a further longitudinal rail 27b (also not shown) are attached.
An jeder der Längsschienen 32a, 32b ist jeweils eine Haltevorrichtung 24a, 24d angeordnet, die jeweils ein zusätzliches Niederhalteelement 25a, 25b umfasst. Genauer gesagt sind die Niederhalteelemente 25a, 25b jeweils an der Haltevorrichtung 24a, 24d angeordnet, die an ihrer Längsschiene 32a, 32b am weitesten von den Spannpratzen 13, in denen das Restwerkstück 15 eingespannt ist (vgl. Figuren 1 und 2), entfernt ist. A holding device 24a, 24d is arranged on each of the longitudinal rails 32a, 32b, each of which comprises an additional hold-down element 25a, 25b. More precisely, the hold-down elements 25a, 25b are each arranged on the holding device 24a, 24d, which is furthest away on its longitudinal rail 32a, 32b from the clamping claws 13 in which the remaining workpiece 15 is clamped (cf. FIGS. 1 and 2).
Jede Haltevorrichtung 24a-f weist eine Vielzahl an Halteelementen 50 in Form von Passivsaugern auf, die jeweils mit einem Unterdrück beaufschlagt werden können. Die Aushebevorrichtungen 22a-f weisen jeweils Aushebeelemente 47 auf, und sind zur Entnahme des Werkstückteils 14a jeweils unterhalb einer Haltevorrichtung 24a-f positioniert. In den Figuren 3-9 sind nur diejenigen Aushebeelemente 47 dargestellt, die zur Entnahme des Werkstückteils 14a aktivierbar sind, nämlich diejenigen, die unterhalb des Werkstückteils 14a positioniert und zusätzlich von einer Haltevorrichtung 24a-f überdeckt sind. Each holding device 24a-f has a large number of holding elements 50 in the form of passive suction cups, which can each be subjected to a vacuum. The lifting devices 22a-f each have lifting elements 47 and are each positioned below a holding device 24a-f for removing the workpiece part 14a. Only those lifting elements 47 are shown in FIGS. 3-9 which can be activated for removing the workpiece part 14a, namely those which are positioned below the workpiece part 14a and are additionally covered by a holding device 24a-f.
Zur Entnahme des Werkstückteils 14a sind die Haltevorrichtungen 24a-f derart positioniert, dass das an der Haltevorrichtung 24a angebrachte Niederhalteelement 25a auf der Längsschiene 32a und die Haltevorrichtung 24d auf der Längsschiene 32b jeweils in einem Mindestabstand in Y-Richtung zur Außenkontur des Werkstückteils 14a positioniert sind, um bei der Entnahme des Werkstückteils 14a das Restwerkstück in dieser Niederhalteposition niederzuhalten. Die Niederhalteposition bzw. die Auswahl einer Haltevorrichtung 24a-f oder eines Niederhalteelements 25a, 25b zum Niederhalten des Restwerkstücks 15 wird in den Figuren durch eine fett hervorgehobene Strich-Punkt Umrandung des entsprechenden Elements gekennzeichnet. To remove workpiece part 14a, holding devices 24a-f are positioned in such a way that hold-down element 25a attached to holding device 24a is positioned on longitudinal rail 32a and holding device 24d is positioned on longitudinal rail 32b at a minimum distance in the Y direction from the outer contour of workpiece part 14a , in order to ensure that when the workpiece part 14a is removed hold down the rest of the workpiece in this hold-down position. The hold-down position or the selection of a holding device 24a-f or a hold-down element 25a, 25b for holding down the remaining workpiece 15 is identified in the figures by a dash-dot border of the corresponding element highlighted in bold.
Figuren 4a und 5a zeigen jeweils beispielhaft die Positionierung von Haltevorrichtungen 24a-f zur Entnahme eines Werkstückteils 14b bzw. 14c gemäß dem Stand der Technik. Der hier dargestellte Positionierungsansatz, der im Wesentlichen auf einem Verfahren gemäß DE 10 2017 216 828 Al beruht, strebt ein möglichst mittiges Greifen des Werkstückteils 14b, 14c an. Durch die nachträgliche Aktivierung der niederhaltenden Elemente kann es zu einem vergleichsweise großen Abstand der niederhaltenden Elemente (vgl. Fig. 4a Haltevorrichtungen 24a und 24b oder Fig. 5a Haltevorrichtungen 24a und 24d) zu der Außenkontur des zu entnehmenden Werkstückteils 14b, 14c kommen. Im schlechtesten Fall kann dann keine Haltevorrichtung 24a-f bzw. kein Niederhalteelement 25a, 25b zum Niederhalten des Restwerkstücks 15 ausgewählt werden, wenn die entsprechenden Elemente z.B. außerhalb des Randes des Restwerkstücks 15 liegen. FIGS. 4a and 5a each show an example of the positioning of holding devices 24a-f for removing a workpiece part 14b or 14c according to the prior art. The positioning approach presented here, which is essentially based on a method according to DE 10 2017 216 828 A1, aims to grip the workpiece part 14b, 14c as centrally as possible. Subsequent activation of the holding-down elements can result in a comparatively large distance between the holding-down elements (cf. FIG. 4a holding devices 24a and 24b or FIG. 5a holding devices 24a and 24d) and the outer contour of the workpiece part 14b, 14c to be removed. In the worst case, no holding device 24a-f or no holding-down element 25a, 25b can then be selected for holding down the remaining workpiece 15 if the corresponding elements lie outside the edge of the remaining workpiece 15, for example.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Haltevorrichtungen 24a-f derart über dem Werkstückteil 14b, 14c positioniert, dass wenigstens eine Haltevorrichtung (vgl. Haltevorrichtungen 24a, 24b in Figur 4b, Haltevorrichtungen 24a, 24d, 24e in Figur 5b) und/oder wenigstens ein Niederhalteelement (vgl. z.B. Niederhalteelement 25a in Figur 3a) in einem vorgebbaren Mindestabstand von der Außenkontur des zu entnehmenden Werkstückteils 14a, 14b, 14c über dem Restwerkstück 15 positioniert ist. Der Mindestabstand kann durch einen Maschinenbediener festgelegt werden. Der Mindestabstand kann beispielsweise 3 mm betragen. Ferner werden die zum Niederhalten auswählbaren Elemente pro Längsschiene 32a, 32b abhängig von der Geometrie des Werkstückteils optimiert. Dies kann zu einer erhöhten Zahl aktivierbarer niederhaltender Elemente führen, wie beispielhaft in Figur 5b dargestellt ist. Während für die Längsschiene 32b gemäß Figur 5a (Stand der Technik) nur die weiter entfernte Haltevorrichtung 24d zum Niederhalten auswählbar ist, sind gemäß Figur 5b zwei Haltevorrichtungen 24d, 24e zum Niederhalten des Restwerkstücks 15 aktiviert, wobei die Haltevorrichtung 24e in dem festgelegten Mindestabstand von der Außenkontur des Werkstückteils 14c positioniert ist. According to the present invention, the holding devices 24a-f are positioned over the workpiece part 14b, 14c in such a way that at least one holding device (cf. holding devices 24a, 24b in Figure 4b, holding devices 24a, 24d, 24e in Figure 5b) and/or at least one hold-down element (cf. eg hold-down element 25a in FIG. 3a) is positioned above the remaining workpiece 15 at a predeterminable minimum distance from the outer contour of the workpiece part 14a, 14b, 14c to be removed. The minimum distance can be set by a machine operator. The minimum distance can be 3 mm, for example. Furthermore, the elements that can be selected for holding down per longitudinal rail 32a, 32b are optimized depending on the geometry of the workpiece part. This can lead to an increased number of hold-down elements that can be activated, as shown by way of example in FIG. 5b. While for the longitudinal rail 32b according to Figure 5a (prior art) only the more distant holding device 24d can be selected for holding down, according to Figure 5b two holding devices 24d, 24e are activated for holding down the remaining workpiece 15, with the holding device 24e being at the specified minimum distance from the Outer contour of the workpiece part 14c is positioned.
Wenn eine Haltevorrichtung 24a-f zum Niederhalten ausgewählt ist, ist es in der Regel nicht erforderlich zusätzlich ein Niederhalteelement 25a, 25b zum Niederhalten zu aktivieren. If a holding device 24a-f is selected for holding down, it is generally not necessary to additionally activate a hold-down element 25a, 25b for holding down.
Im Zusammenhang mit den Figuren 6 bis 9 wird im Folgenden ein Beispiel zur schrittweisen Positionierung der Haltevorrichtungen 24a-f und Aushebevorrichtungen 22a-f relativ zu einem zu entnehmenden Werkstückteil 14d erläutert. In connection with FIGS. 6 to 9, an example of the stepwise positioning of the holding devices 24a-f and lifting devices 22a-f relative to a workpiece part 14d to be removed is explained below.
Das Positionierungsverfahren umfasst im Wesentlichen eine initiale Positionierung und ein anschließendes iteratives Re-Positionieren der Haltevorrichtungen 24a-f und Aushebevorrichtungen 22a-f zur Optimierung der initialen Positionierung. Streng genommen genügt es das Iterationsverfahren nur für die Haltevorrichtungen 24a-f durchzuführen und erst am Ende die Aushebevorrichtungen 22a-f wieder darunter zu positionieren. Nachfolgend wird daher schwerpunktmäßig auf die Positionierung und Positionsoptimierung der Haltevorrichtungen 24a-f eingegangen. The positioning method essentially comprises an initial positioning and a subsequent iterative repositioning of the holding devices 24a-f and lifting devices 22a-f to optimize the initial positioning. Strictly speaking, it is sufficient to carry out the iteration process only for the holding devices 24a-f and only to position the lifting devices 22a-f underneath again at the end. In the following, the focus will therefore be on the positioning and position optimization of the holding devices 24a-f.
In einem ersten Schritt, der in Figur 6 dargestellt ist, wird anhand der Ausdehnung des Werkstückteils 14d in Querrichtung (X-Richtung) ermittelt, wie viele Längsschienen 32a, 32b mit Haltevorrichtungen 24a-f in X-Richtung für die Entnahme des Werkstückteils 14d benötigt werden. Entsprechend der ermittelten Anzahl verfügbarer Längsschienen 32a, 32b mit Haltevorrichtungen 24a-f in X-Richtung wird eine initiale gleichmäßige Positionierung der Längsschienen 32a, 32b innerhalb der maximalen Ausdehnung des Werkstückteils 14d in X-Richtung vorgenommen. In a first step, which is shown in FIG. 6, based on the extent of the workpiece part 14d in the transverse direction (X direction) determines how many longitudinal rails 32a, 32b with holding devices 24a-f are required in the X direction for the removal of the workpiece part 14d. According to the determined number of available longitudinal rails 32a, 32b with holding devices 24a-f in the X-direction, an initial uniform positioning of the longitudinal rails 32a, 32b is carried out within the maximum extension of the workpiece part 14d in the X-direction.
Für jede Längsschiene 32a, 32b wird ferner jeweils unabhängig anhand der Abmessungen des Werkstückteils 14d in Längsrichtung (Y-Richtung) eine initiale Positionierung der Haltevorrichtungen 24a-c bzw. 24d-f festgelegt, sodass jeweils wenigstens eine Haltevorrichtung 24a-b bzw. 24d-e oder jeweils wenigstens ein Niederhalteelement 25a bzw. 25b in einem Mindestabstand in Y-Richtung von der Außenkontur des Werkstückteils 14d beabstandet ist. Für die zum Halten des Werkstückteils 14d ausgewählten Haltevorrichtungen 24a, 24b, 24c, sowie 24e und 24f werden initial Haltepositionen festgelegt, die in Längsrichtung (Y- Richtung) entlang der jeweiligen Längsschiene 32a, 32b in gleichen Abständen zueinander über dem Werkstückteil 14d verteilt sind. For each longitudinal rail 32a, 32b, an initial positioning of the holding devices 24a-c or 24d-f is also determined independently based on the dimensions of the workpiece part 14d in the longitudinal direction (Y-direction), so that at least one holding device 24a-b or 24d-f e or at least one hold-down element 25a or 25b is spaced at a minimum distance in the Y-direction from the outer contour of the workpiece part 14d. For the holding devices 24a, 24b, 24c, as well as 24e and 24f selected for holding the workpiece part 14d, holding positions are initially defined, which are distributed in the longitudinal direction (Y direction) along the respective longitudinal rail 32a, 32b at equal distances from one another over the workpiece part 14d.
Pro Längsschiene 32a, 32b ist der durch die daran angeordneten Haltevorrichtungen 24a-c bzw. 24d-f abdeckbare Bereich (Haltebereich) des Werkstückteils 14d in Y-Richtung durch eine Strich-Punkt-Linie markiert. Bei der Längsschiene 32a können auf Grund der Y-Abmessung des Werkstückteils 14d drei Haltevorrichtungen 24a, 24b, 24c für die Entnahme positioniert werden, weshalb für das Niederhalteelement 25a eine Niederhalteposition in einem Mindestabstand in Y-Richtung von dem Werkstückteil 14d entfernt initial festgelegt wird. Hieraus ergibt sich, bedingt durch die feste Verbindung zwischen Niederhalteelement 25a und der Haltevorrichtung 24a, gleichzeitig die initiale Halteposition der Haltevorrichtung 24a in Y-Richtung. Die verbleibenden beiden Haltevorrichtungen 24b, 24c werden für die gegebene Position der Längsschiene 32a in Y-Richtung äquidistant über das Werkstückteil 14d bzw. über den entsprechenden Haltebereich verteilt. Bei der Längsschiene 32b können nur zwei Haltevorrichtungen 24e, 24f zur Werkstückentnahme positioniert werden. Somit wird die dritte Haltevorrichtung 24d auf Mindestabstand in Y-Richtung initial vor dem Werkstückteil 14d positioniert, um das Restwerkstück 15 niederzuhalten. Die Haltevorrichtungen 24e, 24f werden ebenfalls in Längsrichtung (Y- Richtung) äquidistant über dem Werkstückteil 14d in dem entsprechenden Haltebereich verteilt. For each longitudinal rail 32a, 32b, the area (holding area) of the workpiece part 14d that can be covered by the holding devices 24a-c or 24d-f arranged thereon is marked in the Y direction by a dash-dot line. Due to the Y dimension of the workpiece part 14d, three holding devices 24a, 24b, 24c can be positioned for the removal of the longitudinal rail 32a, which is why a hold-down position is initially defined for the hold-down element 25a at a minimum distance away from the workpiece part 14d in the Y direction. Due to the fixed connection between the hold-down element 25a and the holding device 24a, this also results in the initial holding position of the holding device 24a in the Y-direction. The remaining two holding devices 24b, 24c are equidistant over the workpiece part 14d for the given position of the longitudinal rail 32a in the Y direction or distributed over the corresponding holding area. In the case of the longitudinal rail 32b, only two holding devices 24e, 24f can be positioned for workpiece removal. The third holding device 24d is thus initially positioned at a minimum distance in the Y-direction in front of the workpiece part 14d in order to hold down the remaining workpiece 15 . The holding devices 24e, 24f are also distributed equidistantly in the longitudinal direction (Y direction) over the workpiece part 14d in the corresponding holding area.
Für jede nicht (direkt oder indirekt mittels des verbundenen Niederhalteelements) zum Niederhalten positionierte Haltevorrichtung 24b, 24c, 24e, 24f wird das Einflussgebiet ermittelt, das durch die Werkstückteilgeometrie und die jeweiligen benachbarten Haltevorrichtungen 24a-f (vgl. Fig. 7) begrenzt wird. Das Einflussgebiet ist in Figur 7 exemplarisch für die Haltevorrichtung 24b mittels Strich-Punkt Linie gekennzeichnet. Anschließend erfolgt die Bestimmung einer neuen Position für jede dieser Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f anhand geometrischer Kriterien. Zum Beispiel kann es vorgesehen sein, dass der Mittelpunkt einer Haltevorrichtung 24b, 24c, 24e, 24f zum Schwerpunkt der Schnittmenge des für sie ermittelten Einflussgebietes mit dem Werkstückteil 14d bewegt wird. Bei einer Re-Positionierung einer der Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f in X-Richtung muss die jeweilige Längsschiene 32a, 32b verschoben werden. Die Berechnung der neuen X- Positionen der Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f einer Längsschiene 32a, 32b können unterschiedliche Positionen ergeben. In diesem Fall kann die jeweilige Längsschiene 32a, 32b auf den jeweiligen Mittelwert der X- Positionen der verbundenen Haltevorrichtungen positioniert werden. Je nach Außenkontur des Werkstückteils 14d macht die Verschiebung einer Längsschiene 32a, 32b auch eine Re-Positionierung der niederhaltenden Elemente (im Beispiel 25a und 24d) erforderlich, um weiterhin den Mindestabstand zum Werkstückteil 14d für die korrigierte Positionierung der Längsschiene 32a, 32b einzuhalten. Sofern an der neuen Längsschienenposition die gleichen niederhaltenden Elemente verwendet werden können, werden diese niederhalteoptimal im Mindestabstand zum Werkstückteil 14d positioniert und die neu ermittelten Haltepositionen für die anderen Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f übernommen. Falls ein Verwenden der neu berechneten Haltepositionen nicht möglich oder sinnvoll ist (z.B. weil nicht mehr alle zuvor verwendeten Haltevorrichtungen zum Halten des Werkstückteils 14d positioniert werden können), werden die Haltevorrichtungen 24a-f zur Entnahme des Werkstückteils 14d für die neue Position der entsprechenden Längsschiene 32a, 32b analog zur oben beschriebenen initialen Positionierung neu gesetzt. For each holding device 24b, 24c, 24e, 24f that is not positioned for holding down (directly or indirectly by means of the connected hold-down element), the area of influence is determined, which is limited by the geometry of the workpiece part and the respective neighboring holding devices 24a-f (see FIG. 7). The area of influence is identified in FIG. 7 by means of a dash-dot line as an example for the holding device 24b. A new position for each of these holding devices 24b, 24c, 24e, 24f is then determined on the basis of geometric criteria. For example, it can be provided that the center point of a holding device 24b, 24c, 24e, 24f is moved to the center of gravity of the intersection of the area of influence determined for it with the workpiece part 14d. When one of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f is repositioned in the X direction, the respective longitudinal rail 32a, 32b must be displaced. The calculation of the new X positions of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f of a longitudinal rail 32a, 32b can result in different positions. In this case, the respective longitudinal rail 32a, 32b can be positioned at the respective mean value of the X positions of the connected holding devices. Depending on the outer contour of the workpiece part 14d, the displacement of a longitudinal rail 32a, 32b also makes it necessary to reposition the holding-down elements (in the example 25a and 24d) in order to continue to maintain the minimum distance from the workpiece part 14d for the correct positioning of the longitudinal rail 32a, 32b. Unless on the new Longitudinal rail position, the same hold-down elements can be used, these hold-down are optimally positioned at the minimum distance from the workpiece part 14d and the newly determined holding positions for the other holding devices 24b, 24c, 24e, 24f are adopted. If it is not possible or sensible to use the newly calculated holding positions (e.g. because all previously used holding devices for holding workpiece part 14d can no longer be positioned), holding devices 24a-f are used to remove workpiece part 14d for the new position of the corresponding longitudinal rail 32a , 32b are reset analogously to the initial positioning described above.
Diese Re-Positionierung kann iteriert werden, bis sich keine signifikanten Positionsänderungen mehr ergeben, oder bis ein zu bestimmendes Abbruchkriterium eintritt (z.B. Erreichen einer bestimmten Anzahl an Re- Positionierungsschritten). This repositioning can be iterated until there are no more significant changes in position, or until a termination criterion to be determined occurs (e.g. reaching a certain number of repositioning steps).
Nach dieser „globalen" Positionsoptimierung der Haltevorrichtungen 24a-f erfolgt eine „lokale" Re-Positionierung der nicht aktiv oder passiv niederhaltenden Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f (vgl. Fig. 8). Die lokale Re-Positionierung kann analog zu der oben beschriebenen „globalen Re-Positionierung in jeweiligen Iterationsschritten erfolgen. Hierbei werden jedoch nur lokale Umgebungen der betreffenden Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f als Einflussgebiete berücksichtigt. Die Re-Positionierung erfolgt also anhand geometrischer Kriterien des Werkstückteils 14d nur in der unmittelbaren lokalen Umgebung einer Haltevorrichtung 24b, 24c, 24e, 24f. Als lokale Umgebung kann beispielsweise das um einen bestimmbaren Faktor (z.B. Faktor 1,5) vergrößerte umschreibende Rechteck der jeweiligen Haltevorrichtung 24b, 24c, 24e, 24f verwendet werden. In Figur 8 ist eine zu berücksichtigende lokale Umgebung mittels Strich-Punkt-Linie für die Haltevorrichtung 24b exemplarisch dargestellt. Bei der Positionierung der niederhaltenden Elemente (z.B. Haltevorrichtungen 24a, 24b, 24d, 24e und/oder Niederhalteelemente 25a, 25b) in der initialen Positionierung wie auch in den beiden nachfolgenden iterativen Schritten kann die Gestalt des Restwerkstücks 15 mitberücksichtigt werden. Kriterien hierfür sind z.B. das Treffen breiterer Stege bzw. das Vermeiden der Positionierung niederhaltender Elemente in Lücken bzw. Leerstellen bereits zuvor entnommener anderer Werkstückteile 14. After this "global" position optimization of the holding devices 24a-f, a "local" repositioning of the holding devices 24b, 24c, 24e, 24f that do not actively or passively hold down takes place (cf. FIG. 8). The local repositioning can take place analogously to the “global repositioning” described above in respective iteration steps. In this case, however, only local surroundings of the relevant holding devices 24b, 24c, 24e, 24f are taken into account as areas of influence. The repositioning therefore takes place based on geometric criteria of the workpiece part 14d only in the immediate local vicinity of a holding device 24b, 24c, 24e, 24f. For example, the circumscribing rectangle of the respective holding device 24b, 24c, 24e, 24f enlarged by a determinable factor (eg factor 1.5) can be used as the local environment. In FIG. 8, a local environment to be taken into account is shown as an example by means of a dash-dot line for the holding device 24b. When positioning the holding-down elements (eg holding devices 24a, 24b, 24d, 24e and/or holding-down elements 25a, 25b) in the initial positioning as well as in the two subsequent iterative steps, the shape of the remaining workpiece 15 can also be taken into account. Criteria for this are, for example, meeting wider webs or avoiding the positioning of holding-down elements in gaps or empty spaces from other workpiece parts 14 that have already been removed.
Die Positionierung der Aushebevorrichtungen 22a-f kann im Wesentlichen analog zur Positionierung der Haltevorrichtungen 24a-f erfolgen, wobei die Positionierung der Aushebevorrichtungen 22a-f die Positionierung derjenigen Haltevorrichtungen 24a, 24b, 24c, 24e, 24f berücksichtigt, die zum Halten des Werkstückteils 14d ausgewählt wurden. The lifting devices 22a-f can be positioned essentially analogously to the positioning of the holding devices 24a-f, with the positioning of the lifting devices 22a-f taking into account the positioning of those holding devices 24a, 24b, 24c, 24e, 24f that are selected for holding the workpiece part 14d became.
In einem zusätzlichen Re-Positionierungsschritt, der in den Figuren nicht dargestellt ist, können technologiespezifische Nachoptimierungen vorgenommen werden. Ein Beispiel hierfür ist das lokale Verschieben von nicht am Niederhalten beteiligten Haltevorrichtungen 24b, 24c, 24e, 24f in Y-Richtung zur Erhöhung der Zahl der aktivierbaren Halteelemente 50 und/oder das nachfolgende lokale Verschieben der Aushebevorrichtungen 22a-f in X-Richtung und/oder Y-Richtung zur Erhöhung der Zahl der aktivierbaren Aushebeelemente 47. In an additional repositioning step, which is not shown in the figures, technology-specific post-optimizations can be carried out. An example of this is the local displacement in the Y direction of holding devices 24b, 24c, 24e, 24f that are not involved in holding down in order to increase the number of holding elements 50 that can be activated and/or the subsequent local displacement of the lifting devices 22a-f in the X direction and/or or Y-direction to increase the number of lifting elements 47 that can be activated.
In Figur 9 ist eine Situation dargestellt, bei der ein zu entnehmendes Werkstückteil 14e in Y-Richtung so nahe an der Kante bzw. am zweiten Rand 154 des Restwerkstücks 15 (der dem ersten, eingespannten Rand 152, vgl. Fig. 2, gegenüberliegt) positioniert ist, dass ein zuverlässiges Niederhalten des Restwerkstücks 15 in Y-Richtung mit der Haltevorrichtung 24d nicht möglich ist. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn der Abstand zwischen der Außenkontur des Werkstückteils 14e in Y- Richtung und dem zweiten Rand 154 des Restwerkstücks 15 kleiner oder gleich dem Mindestabstand zur Positionierung des niederhaltenden Elements ist (Haltevorrichtung 24d). Je nach Verfügbarkeit von Halteelementen 24a-c in X-Richtung, die nicht unmittelbar für die Entnahme des Werkstückteils 14e benötigt werden, können diese Haltevorrichtungen 24a-c mittels geeigneter Positionierung der Längsschiene 32a in dem vorgegebenen Mindestabstand in X-Richtung neben der Außenkontur des Werkstückteils 14e positioniert werden, um das Restwerkstück 15 seitlich niederzuhalten. FIG. 9 shows a situation in which a workpiece part 14e to be removed is so close to the edge or the second edge 154 of the remaining workpiece 15 (which is opposite the first, clamped edge 152, see FIG. 2) in the Y direction. is positioned in such a way that the remaining workpiece 15 cannot be reliably held down in the Y direction with the holding device 24d. This is particularly the case when the distance between the outer contour of the workpiece part 14e in Y Direction and the second edge 154 of the remaining workpiece 15 is less than or equal to the minimum distance for positioning the holding-down element (holding device 24d). Depending on the availability of holding elements 24a-c in the X-direction, which are not required immediately for the removal of the workpiece part 14e, these holding devices 24a-c can be positioned at the specified minimum distance in the X-direction next to the outer contour of the workpiece part by means of suitable positioning of the longitudinal rail 32a 14e are positioned to hold down the remaining workpiece 15 laterally.
Bezugszeichenliste Reference List
1 Laserschneidanlage 1 laser cutting machine
2 Blech (Werkstück) 2 sheet metal (workpiece)
3 Laser-Schneideinrichtung 3 Laser cutting device
4 Führungsstruktur 4 management structure
5 Portalträger 5 portal supports
6 Laserschneidkopf 6 laser cutting head
7 Doppelpfeil 7 double arrow
8 Doppelpfeil 8 double arrow
9 Werkstücktisch 9 work table
10 Blech- (Werkstück-) Bewegungseinheit 11 Schiene 12 Doppelpfeil 13 Spannpratzen (Spanneinrichtung) 10 Sheet metal (workpiece) movement unit 11 Rail 12 Double arrow 13 Clamping claws (clamping device)
14, 14a-e Werkstückteil 14, 14a-e workpiece part
15 Restwerkstück 152 Erster Rand des Werkstücks / Restwerkstücks im eingespannten ersten Randbereich 15 Rest work piece 152 First edge of the work piece / rest work piece in the clamped first edge area
154 Zweiter Rand des Werkstücks / Restwerkstücks, der dem ersten Rand gegenüberliegt 154 Second edge of the workpiece / remnant workpiece opposite the first edge
16 Vorrichtung zur Entnahme des Werkstückteils 16 Device for removing the workpiece part
17 Werkstückauflage 17 workpiece support
18 Lagerungsebene 18 storage level
19 Durchtrittsöffnungen 19 passage openings
20 Aushebeeinheit 21 Gegenhalteeinheit 20 lifting unit 21 counter holding unit
22a-f Aushebevorrichtung 22a-f lifting device
24a-f Haltevorrichtung 24a-f holding device
25a-b Niederhalteelement 25a-b hold-down element
26 Aushebevorrichtungs-Bewegungseinrichtung 26 digger moving means
27a-b Längsschiene 27a-b longitudinal rail
28 Antriebsmotor 29 Querschiene 28 drive motor 29 cross rail
30 Querschiene 30 cross rail
31 Haltevorrichtungs-Bewegungseinrichtung31 fixture moving means
32a-b Längsschiene 32a-b longitudinal rail
33 Querschiene 33 cross rail
34 Querschiene 34 cross rail
35 Steuerungseinheit 35 control unit
46a-b Aushebegehäuse 46a-b lifting housing
47 Aushebeelement (Aushebestift) 47 lifting element (lifting pin)
48a-b Kastenförmiges Gehäuse 48a-b Box-shaped case
50 Halteelement (Saugelement) 50 holding element (suction element)
51 Lichtleitkabel 51 fiber optic cable
52 Festkörperlaser 52 solid-state lasers
9 Gewichtskraft h Haltekraft 9 weight h holding force
P Druckkraft P compressive force

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zum Festlegen einer Positionierung wenigstens zweier Hal tevorrichtungen (24a-f) relativ zu einem Werkstückteil (14, 14a-e) zur Entnahme des Werkstückteils (14, 14a-e) aus einem Restwerkstück (15) eines plattenförmigen Werkstücks (2); 1. Method for determining a positioning of at least two holding devices (24a-f) relative to a workpiece part (14, 14a-e) for removing the workpiece part (14, 14a-e) from a remaining workpiece (15) of a plate-shaped workpiece (2) ;
Wobei das Werkstück (2) in einem in einer Y-Richtung ersten Rand bereich mittels einer Spanneinrichtung (13) einer Laserschneidanlage (1) eingespannt ist; The workpiece (2) being clamped in a first edge region in a Y-direction by means of a clamping device (13) of a laser cutting system (1);
Wobei die wenigstens zwei Haltevorrichtungen (24a-f) oberhalb des Werkstücks (2) angeordnet sind und jeweils an ihrer dem Werkstück (2) zugewandten Seite eine Mehrzahl von Halteelementen (50) aufweisen; und The at least two holding devices (24a-f) being arranged above the workpiece (2) and each having a plurality of holding elements (50) on their side facing the workpiece (2); and
Wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Haltevorrichtungen (24a- f) ein separates Niederhalteelement (25a, 25b) zum Niederhalten des Restwerkstücks (15) bei der Entnahme des Werkstückteils (14, 14a-e) umfasst; Wherein at least one of the at least two holding devices (24a-f) comprises a separate hold-down element (25a, 25b) for holding down the remaining workpiece (15) when the workpiece part (14, 14a-e) is removed;
Das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: a) Initiales Festlegen der Positionierung der wenigstens zwei Hal tevorrichtungen (24a-f) derart, dass wenigstens eine der Haltevorrichtun gen (24a-f) in einer Halteposition wenigstens teilweise über dem Werk stückteil (14, 14a-e) positioniert ist und, dass wenigstens eine weitere der Haltevorrichtungen (24a-f) oder das Niederhalteelement (25a, 25b) au ßerhalb des Werkstückteils (14, 14a-e) in einem vorgebbaren Mindestab stand von einer Außenkontur des Werkstückteils (14, 14a-e) entfernt in einer Niederhalteposition positioniert ist; und b) Iteratives Anpassen der Halteposition und/oder der Niederhal teposition der wenigstens zwei Haltevorrichtungen (24a-f), um die Positio nierung der Haltevorrichtungen (24a-f) für die Entnahme des Werkstück teils (24a-f) aus dem Restwerkstück (15) zu optimieren. The method comprises the following steps: a) Initial determination of the positioning of the at least two holding devices (24a-f) such that at least one of the holding devices (24a-f) is in a holding position at least partially above the workpiece part (14, 14a- e) is positioned and that at least one other of the holding devices (24a-f) or the hold-down element (25a, 25b) is outside the workpiece part (14, 14a-e) at a definable minimum distance from an outer contour of the workpiece part (14, 14a -e) is remotely positioned in a hold down position; and b) Iterative adjustment of the holding position and/or the hold-down position of the at least two holding devices (24a-f) in order to position the holding devices (24a-f) for the removal of the workpiece part (24a-f) from the remaining workpiece (15 ) to optimize.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Haltevorrichtungen (24a-f) in Y-Richtung zueinander verschiebbar an Längsschienen (32a, 32b) angeordnet sind; wobei wenigstens zwei Längsschienen (32a, 32b), die jeweils wenigs tens zwei, vorzugsweise drei, Haltevorrichtungen (24a-f) umfassen, in X- Richtung zueinander verschiebbar angeordnet sind; und wobei jede Längsschiene (32a, 32b) jeweils ein Niederhalteelement (25a, 25b) umfasst, welches an dem dem ersten Randbereich des Werk stücks (2) in Y-Richtung abgewandten Ende der jeweils in Y-Richtung am weitesten von dem ersten Randbereich angeordneten Haltevorrichtung (24a, 24d) dieser Längsschiene (32a, 32b) angeordnet ist. 2. The method according to claim 1, wherein the holding devices (24a-f) are arranged on longitudinal rails (32a, 32b) such that they can be displaced relative to one another in the Y direction; wherein at least two longitudinal rails (32a, 32b), each of which comprises at least two, preferably three, holding devices (24a-f), are arranged such that they can be displaced relative to one another in the X direction; and wherein each longitudinal rail (32a, 32b) comprises a hold-down element (25a, 25b) which is arranged at the end facing away from the first edge area of the workpiece (2) in the Y direction of the end that is furthest in the Y direction from the first edge area Holding device (24a, 24d) of this longitudinal rail (32a, 32b) is arranged.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt a) ferner umfasst: al) Auswählen, anhand der Abmessungen der Haltevorrichtungen (24a-f) in X-Richtung und einer maximalen Abmessung des Werkstückteils (14, 14a-e) in X-Richtung, welche der verfügbaren Längsschienen (32a, 32b) für die Entnahme des Werkstückteils (14, 14a-e) verwendet werden sollen; a2) Initiales Festlegen einer gleichmäßigen Positionierung der in Schritt al) ausgewählten Längsschienen (32a, 32b) in X-Richtung über dem Werkstückteil (14, 14a-e); und für jede der ausgewählten Längs schienen (32a, 32b): a3) Ermitteln eines, vorzugsweise rechteckigen, Haltebereichs, dessen Breite durch die Ausdehnung der Haltevorrichtungen in X-Richtung und dessen Länge durch eine maximale Ausdehnung des Werkstückteils (14, 14a-e) in Y-Richtung bei der initialen Positionierung der jeweiligen Längsschiene (32a, 32b) definiert ist; a4) Ermitteln, anhand der Abmessungen der Haltevorrichtungen (24a-f) der ausgewählten Längsschiene (32a, 32b) in Y-Richtung und der Länge des jeweiligen Haltebereichs, einer Überdeckung des Werkstückteils (14, 14a-e) durch die Haltevorrichtungen (24a-f) in Y-Richtung; a5) Auswählen, anhand der ermittelten Überdeckung in Y-Rich- tung, ob das Niederhalteelement (25a, 25b) oder wenigstens eine der Hal tevorrichtungen (24a-f) außerhalb des Werkstückteils (14, 14a-e) über dem Restwerkstück (15) zu positionieren ist/sind; a6) Initiales Festlegen, dass die wenigstens eine ausgewählte Hal tevorrichtung (24a-f) oder das ausgewählte Niederhalteelement (25a,3. The method according to claim 2, wherein step a) further comprises: al) selecting based on the dimensions of the holding devices (24a-f) in the X-direction and a maximum dimension of the workpiece part (14, 14a-e) in the X-direction , which of the available longitudinal rails (32a, 32b) are to be used for the removal of the workpiece part (14, 14a-e); a2) Initial determination of a uniform positioning of the longitudinal rails (32a, 32b) selected in step al) in the X direction over the workpiece part (14, 14a-e); and for each of the selected longitudinal rails (32a, 32b): a3) determining a preferably rectangular holding area whose width is determined by the expansion of the holding devices in the X-direction and whose length is determined by a maximum expansion of the workpiece part (14, 14a-e) is defined in the Y-direction when the respective longitudinal rail (32a, 32b) is initially positioned; a4) determining, based on the dimensions of the holding devices (24a-f) of the selected longitudinal rail (32a, 32b) in the Y-direction and the length of the respective holding area, a covering of the workpiece part (14, 14a-e) by the holding devices (24a- f) in the Y direction; a5) Select, based on the coverage determined in the Y direction, whether the hold-down element (25a, 25b) or at least one of the holding devices (24a-f) outside the workpiece part (14, 14a-e) above the remaining workpiece (15) is/are to be positioned; a6) Initial determination that the at least one selected holding device (24a-f) or the selected hold-down element (25a,
25b) der ausgewählten Längsschiene (32a, 32b) außerhalb des Werk stückteils (14, 14a-e) in dem vorgebbaren Mindestabstand in Y-Richtung von der Außenkontur des Werkstückteils (14, 14a-e) entfernt über dem Restwerkstück in der Niederhalteposition positioniert wird; und a7) Initiales Festlegen der Positionierung der verbleibenden Halte vorrichtungen (24a-f) der ausgewählten Längsschiene (32a, 32b) in ent sprechenden Haltepositionen, die in gleichmäßigen Abständen in Y-Rich- tung über den Haltebereich verteilt sind. 25b) of the selected longitudinal rail (32a, 32b) outside of the workpiece part (14, 14a-e) at the predefinable minimum distance in the Y-direction away from the outer contour of the workpiece part (14, 14a-e) above the remaining workpiece in the hold-down position ; and a7) initially determining the positioning of the remaining holding devices (24a-f) of the selected longitudinal rail (32a, 32b) in corresponding holding positions which are distributed at equal intervals in the Y-direction over the holding area.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei für wenigstens eine der ausge wählten Längsschienen (32a, 32b) keine Niederhalteposition gemäß Un terschritt a6) festgelegt werden kann und wobei ferner festgelegt wird, dass wenigstens eine der Haltevorrichtungen (24a-f) einer nicht in Schritt a2) ausgewählten Längsschiene (32a, 32b) in dem vorgebbaren Mindest abstand in X-Richtung von der Außenkontur des Werkstückteils (14, 14a- e) in einer Niederhalteposition positioniert wird. 4. The method according to claim 3, wherein for at least one of the selected longitudinal rails (32a, 32b) no hold-down position according to sub-step a6) can be specified and it is further specified that at least one of the holding devices (24a-f) is not one in step a2) the selected longitudinal rail (32a, 32b) is positioned in a hold-down position at the predeterminable minimum distance in the X direction from the outer contour of the workpiece part (14, 14a-e).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt b) die folgenden Unterschritte umfasst: bl) Festlegen eines Wirkbereichs für jede der Haltevorrichtungen (24a-f) für die eine Halteposition initial festgelegt wurde bei ihrer jeweils festgelegten Halteposition, und b2) Erneutes Festlegen der Halteposition und/oder der Niederhal teposition wenigstens einer der Haltevorrichtungen (24a-f) und/oder des wenigstens einen Niederhalteelements (25a, 25b) anhand der geometri schen Gestalt des im jeweiligen Wirkbereich liegenden Anteils des zu ent nehmenden Werkstückteils (14, 14a-e). 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein step b) comprises the following sub-steps: bl) defining an effective range for each of the holding devices (24a-f) for which a holding position was initially defined at their respectively defined holding position, and b2) defining again the holding position and/or the hold-down position of at least one of the holding devices (24a-f) and/or the at least one hold-down element (25a, 25b) based on the geometric shape of that part of the workpiece part (14, 14a-e) to be removed that is in the respective effective area.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Festlegen der Positionierung ferner die Positionierung von Aushebevorrich tungen (22a-f) berücksichtigt wird, die jeweils eine Vielzahl an Aushebe elementen (47) umfassen und die in Z-Richtung unterhalb des Werkstücks (2) angeordnet sind, um das Werkstückteil (14, 14a-e) aus dem Rest werkstück (15) auszuheben. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein when determining the positioning, the positioning of lifting devices (22a-f) is also taken into account, which each comprise a large number of lifting elements (47) and which are located below the workpiece in the Z direction ( 2) are arranged to dig the workpiece part (14, 14a-e) from the rest of the workpiece (15).
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt b2) des erneuten Fest- legens der Flalteposition und/oder der Niederhalteposition eine Optimie rung der Positionierung einzelner Flaltevorrichtungen (24a-f), für die initial eine Flalteposition festgelegt wurde, relativ zu dazu korrespondierenden Aushebevorrichtungen (22a-f) umfasst. 7. The method according to claim 6, wherein step b2) of redetermining the fold position and/or the hold-down position optimizes the positioning of individual fold devices (24a-f), for which a fold position was initially defined, relative to the corresponding lifting devices (22a-f).
8. Computerprogrammprodukt, welches zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage abläuft. 8. Computer program product which is designed to carry out all the steps of the method according to one of the preceding claims when the computer program runs on a data processing system.
9. Vorrichtung (16) zum Entnehmen eines Werkstückteils (14, 14a-e) aus einem Restwerkstück (15), umfassend: eine Aushebeeinheit (20) mit mindestens zwei Aushebevorrichtungen (22a-f), die jeweils eine Mehrzahl von Aushebeelementen (47) aufweisen; eine Gegenhalteeinheit (21) mit mindestens zwei Flaltevorrichtungen (24a-f), die jeweils eine Mehrzahl von Flalteelementen (50) aufweisen, wobei wenigstens eine der Flaltevorrichtungen (24a-f) ferner wenigstens ein separates Niederhaltelement (25a, 25b) aufweist; eine Aushebevorrichtungs-Bewegungseinrichtung (26) zur Bewegung der Aushebevorrichtungen (22a-f) parallel zu einer Lagerungsebene (18) des Restwerkstücks (15); eine Haltevorrichtungs-Bewegungseinrichtung (31) zur Bewegung der Haltevorrichtungen (24a-f) parallel zu der Lagerungsebene (18) des Restwerkstücks (15); eine Steuerungseinheit (35) zur Steuerung der Aushebevorrichtungs- Bewegungseinrichtung (26) zur Bewegung der Aushebevorrichtungen (22a-f) an festgelegte Aushebepositionen und zur Steuerung der Haltevorrichtungs-Bewegungseinrichtung (31) zur Bewegung der Haltevorrichtungen (24a-f) an festgelegte Haltepositionen und/oder Niederhaltepositionen, wobei die Steuerungseinheit (35) ausgebildet ist, die Haltevorrichtungen (24a-f) und Aushebevorrichtungen (22a-f) entsprechend einer festgelegten Positionierung relativ zu dem Werkstückteil (14, 14a-e) zu positionieren, wobei die Positionierung mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 festgelegt wird. 9. Device (16) for removing a workpiece part (14, 14a-e) from a remaining workpiece (15), comprising: a lifting unit (20) with at least two lifting devices (22a-f), each having a plurality of lifting elements (47) exhibit; a back-up unit (21) having at least two folders (24a-f) each having a plurality of folders (50), wherein at least one of the folders (24a-f) further includes at least one separate hold-down member (25a, 25b); a lifting device moving device (26) for moving the lifting devices (22a-f) parallel to a storage plane (18) of the remaining workpiece (15); a jig moving means (31) for moving the jigs (24a-f) parallel to the storage plane (18) of the remainder workpiece (15); a control unit (35) for controlling the lifting device moving device (26) for moving the lifting devices (22a-f) to fixed lifting positions and for controlling the holding device moving device (31) for moving the holding devices (24a-f) to fixed holding positions and/ or hold-down positions, wherein the control unit (35) is designed to position the holding devices (24a-f) and lifting devices (22a-f) according to a fixed positioning relative to the workpiece part (14, 14a-e), the positioning using the method as defined in any one of claims 1 to 7.
10. Laserschneidanlage (1) zum trennenden Bearbeiten von, insbesondere metallischen, plattenartigen Werkstücken (2) mittels einer Laser-Schneideinrichtung (3), umfassend: eine Vorrichtung (16) nach Anspruch 9 zur Entnahme eines beim trennenden Bearbeiten von einem Restwerkstück (15) getrennten Werkstückteils (14, 14a-e). 10. Laser cutting system (1) for the cutting processing of, in particular metallic, plate-like workpieces (2) by means of a laser cutting device (3), comprising: a device (16) according to claim 9 for removing a residual workpiece (15) during cutting processing separate workpiece part (14, 14a-e).
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