(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状のワークピース（１，１０，３３）から少なくとも２つのワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）を取得する方法において、準備切断により、ワークピース（１，１０，３３）の運動下で、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部（３，１１，３７）との間の結合を切断装置（３２）によって部分的に、すなわち結合残し部（４，１４，３８）を残して切り離し、準備切断後、最終切断により、ワークピース（１，１０，３３）を止めて、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部（３，１１，３７）との間の結合残し部（４，１４，３８）を切断装置（３１，３２）によって少なくとも１つの切断線（７，１４，１６，１７）に沿って切り離し、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）を、最終切断後、ワークピース残部（３，１１，３７）から排出する、プレート状のワークピース（１，１０，３３）から少なくとも２つのワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）を取得する方法において、準備切断により、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部（３，１１，３７）との間の結合を最終切断の単数又は複数の切断線（７，１４，１６，１７）の方向で短縮して、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部（３，１１，３７）との間に残される結合残し部（４，１４，３８）が、最終切断を実施する切断装置（３１，３２）の加工領域（５）内にあるようにすることを特徴とする、プレート状のワークピースから少なくとも２つのワークピース切片を取得する方法。
【請求項２】
最終切断により、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部（３，１１，３７）との間の結合残し部（４，１４，３８）を単数又は複数の切断線（７，１４，１６，１７）全体に沿って同時に切り離す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）を、最終切断後、ワークピース残部（３，１１，３７）から重力の作用で排出する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
準備切断をレーザ切断により実施する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
最終切断をレーザ切断により実施する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
準備切断及び最終切断を、同一の切断装置（３２）により実施する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記最終切断を打抜きにより実施する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記最終切断を打抜き及びレーザ切断により実施する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
最終切断により、結合残し部を、それぞれ異なる方向で延びる切断線（１４，１６，１７）に沿って切り離す、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
最終切断時、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）を、ワークピースを支承するワークピーステーブル（３４）に設けられた開口（４１）上に配置する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
準備切断により、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）とワークピース残部との間の結合を、ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）がワークピース残部（３，１１，３７）により包囲されているように切り離す、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
準備切断により、ワークピース切片（１２，２０）とワークピース残部との間の結合を、複数のワークピース切片（１２，２０）とワークピース残部（１１）との間の結合残し部を形成する、ワークピース切片（１２，２０）とワークピース残部（１１）との間の結合ウェブ（共有の結合ウェブ）（１３）を残して切り離す、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
最終切断により、ワークピース切片（１２，２０）とワークピース残部（１１）との間の共有の結合ウェブ（１３）を切り離し、こうして完全に切り離されたワークピース切片（１２，２０）をワークピース残部（１１）から同時に排出する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記ワークピース（１，１０，３３）は、金属薄板であり、前記ワークピース切片（２，１２，１５，１７，１９，２０，３６）は、金属薄板切片である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート状のワークピースから少なくとも２つのワークピース切片を取得する方法、特に金属薄板から少なくとも２つの金属薄板切片を取得する方法において、準備切断により、ワークピースの運動下で、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合を切断装置によって部分的に、すなわち結合残し部を残して切り離し、準備切断後、最終切断により、ワークピースを止めて、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合残し部を切断装置によって少なくとも１つの切断線に沿って切り離し、ワークピース切片を、最終切断後、ワークピース残部から排出する、プレート状のワークピースから少なくとも２つのワークピース切片を取得する方法に関する。
【０００２】
金属薄板から金属薄板切片を取得するこの種の方法は、ＤＥ−Ｃ−３８３２２１５に記載されている。公知の方法の枠内で、打抜き装置又はニブリング装置により多数の切断部が金属薄板に形成される。このために、当該金属薄板は、金属薄板ハンドリング装置により、打抜き装置又はニブリング装置に対して相対的に動かされる。切断部により、複数の金属薄板切片とワークピース残部との間の結合は部分的に分離される。金属薄板切片を最終的に切り離すために、金属薄板は金属薄板テーブル鋏に供給される。金属薄板テーブル鋏の最大の切断長さは、少なくとも、加工したい金属薄板の長さ又は幅に等しい。
【０００３】
金属薄板テーブル鋏は、金属薄板を止めて、金属薄板の全幅又は全長にわたって延在する最終切断部を形成する。最終切断部の切断線に沿ってワークピース残部に結合された複数の金属薄板切片は、その結果、完全にワークピース残部から分離される。引き続いて、こうして切り離された金属薄板切片は、排出するために搬送ベルト上に滑落する。
【０００４】
本発明の課題は、公知の方法に対して使用可能性が拡張されている方法を提供することである。
【０００５】
本発明により、この課題は、請求項１記載の方法、すなわち、準備切断により、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合を最終切断の単数又は複数の切断線の方向で短縮して、ワークピース切片とワークピース残部との間に残される結合残し部が、最終切断を実施する切断装置の加工領域内にあるようにすることにより解決される。それゆえ、既に準備切断により、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合は、最終切断の切断線の方向で短縮される。この短縮は、ワークピース切片とワークピース残部との間に残される結合残し部が、最終切断のための切断装置の加工領域内にあるように寸法設定されている。こうして、本発明により、最終切断のための切断装置の加工領域より大きいワークピースも加工することが可能である。その結果、本発明による方法は特に、最終切断のために使用される切断装置が、加工したいワークピースより小さい加工領域を有する従来慣用の工作機械によって実施され得る。
【０００６】
請求項１に係る方法の特別な態様は、従属請求項２−１０に係る発明である。本発明の有利な態様では、最終切断により、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合残し部を単数又は複数の切断線全体に沿って同時に切り離す。本発明の別の有利な態様では、ワークピース切片を、最終切断後、ワークピース残部から重力の作用で排出する。準備切断及び／又は最終切断を打抜き及び／又はレーザ切断により実施する。本発明のさらに別の有利な態様では、準備切断及び最終切断を、同一の切断装置により実施する。本発明のさらに別の有利な態様では、最終切断により、結合残し部を、それぞれ異なる方向で延びる切断線に沿って切り離す。本発明のさらに別の有利な態様では、最終切断時、ワークピース切片を、ワークピースを支承するワークピーステーブルに設けられた開口上に配置する。本発明のさらに別の有利な態様では、準備切断により、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合を、ワークピース切片がワークピース残部により包囲されているように切り離す。本発明のさらに別の有利な態様では、準備切断により、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合を、複数のワークピース切片とワークピース残部との間の結合残し部を形成する、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合ウェブ（共有の結合ウェブ）を残して切り離す。本発明のさらに別の有利な態様では、最終切断により、複数のワークピース切片とワークピース残部との間の共有の結合ウェブを切り離し、こうして完全に切り離されたワークピース切片をワークピース残部から同時に排出する。
【０００７】
請求項２によれば、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合残し部を最終切断により切断線全体に沿って同時に切り離す。例えば、打抜きポンチの唯一の打抜き行程による打抜き式の切り離しの場合、同時の切り離しが行われる。こうして、既に切り離された一方のワークピース切片が、他方のワークピース切片の切り離し中に、停止したワークピース残部内で滑動することは回避される。これにより、切り離されたワークピース切片の信頼性の高い排出プロセスが保証されている。
【０００８】
請求項３に係る方法の範囲内では、完全に切り離されたワークピース切片を重力の作用でワークピース残部から排出する。それに応じて、ワークピース切片は排出方向で落下又は滑落する。手間のかかるハンドリング装置によるワークピース切片の取り扱いの必要性はなくなる。
【０００９】
請求項４に係る方法の場合、本発明に係る切断は、打抜き切断及び／又はレーザ切断の、フレキシブルに使用可能な、かつプロセスの信頼性が高い切断法により行われる。
【００１０】
請求項５によれば、準備切断及び最終切断を、同一の切断装置により実施する。したがって、特に、準備切断と最終切断との間のワークピースの付加的な移送が省略される。方法を実施するための装置は、とりわけ唯一の切断装置があればよい。
【００１１】
本発明により、請求項６によれば、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合残し部を最終切断により、互いに直線状の延長線上に配置されていない切断線に沿って切り離す。それぞれ異なる方向で延びる切断部を形成することができるので、一緒に切り離したいワークピース切片は、互いにフレキシブルに配置される。
【００１２】
請求項７によれば、最終切断時、ワークピース切片を、ワークピースを支承するワークピーステーブルに設けられた開口上に配置する。これにより、ワークピース切片の迅速な、かつプロセスの信頼性が高い排出が可能である。
【００１３】
本発明に係る方法の高いプロセス信頼性を保証する別の手段は、請求項８から生じる。それによれば、ワークピース切片とワークピース残部との間の結合を準備切断により、ワークピース切片がワークピース残部により包囲されているように切り離す。つまり、ワークピース残部はワークピース切片を枠状に包囲する。枠状のワークピース残部は、不都合な変形に対する高められた安定性を有する。このような変形は、ワークピース残部と機械部品との間の衝突に至り得る。ワークピース残部の高められた安定性により、このような衝突は回避され、プロセスの信頼性が高いワークピース加工が保証されている。
【００１４】
請求項９及び１０は、最終切断及び切り離されたワークピース切片の排出のために必要とされる時間を減じる手段に関する。請求項９によれば、複数のワークピース切片とワークピース残部との間の本発明による結合残し部を、共有の結合ウェブにより形成する。この共有の結合ウェブを切り離すことにより、複数のワークピース切片が同時にワークピース残部から完全に切り離される。こうして切り離されたワークピース切片を請求項１０により同時にワークピース残部から排出する。
【００１５】
以下に本発明について例示的な概略図を参照しながら詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１ａ〜図１ｄは、２つの金属薄板切片を取得する方法の経過におけるそれぞれ異なる時点での第１の金属薄板を示す図である。
【図２】部分的に切り離された金属薄板切片を備える第２の金属薄板を示す図である。
【図３】１つの金属薄板から複数の金属薄板切片を取得するためのレーザ打抜きプレスの斜視図である。
【００１７】
図１ａ〜図１ｄには、２つのワークピース切片、特に２つの金属薄板切片２が取られる、金属薄板１の形態のプレート状のワークピースが示されている。方法を実施するために、図３に示され、その詳細については後述する工作機械が役立つ。
【００１８】
図１ａは、準備切断又は前切断中の金属薄板１を示す。準備切断は、金属薄板を動かしながら行う。
【００１９】
それぞれ３つの比較的小さな孔打抜き部を備える両金属薄板切片２は、図示の時点ではまだワークピース残部３に結合残し部４により結合されている。使用される工作機械の切断装置は、加工領域５を有する。
【００２０】
結合残し部４の領域を残して、金属薄板切片２は、切断装置により形成される切断部６により金属薄板１から分離されている。両金属薄板切片２とワークピース残部３との間に、互いに一列に並んだ、すなわち同一方向で延びる切断線７の方向で残される結合残し部４は、図１ａによれば、切断装置の加工領域５より大きい。したがって、結合残し部４は、金属薄板１を止めた状態でワークピース残部３から完全に分離することはできない。
【００２１】
図１ａに示す金属薄板１の位置で加工領域５外に位置する金属薄板領域において切断部６を形成するために、金属薄板１を切断装置に対して、加工したい金属薄板領域が切断装置の加工領域５内に来るように動かす又は位置決めする。
【００２２】
図１ａに示した状態から出発して、金属薄板切片２とワークピース残部３との間に切断線７の方向で残される結合残し部４を短縮する。このために、切断装置に対して金属薄板を動かして、加工したい金属薄板領域を切断装置の加工領域５に移動させる。切断装置により、切断部６は切断線７の方向で延長される。準備切断の終了をもって、図１ｂに示す状態が生じる。
【００２３】
図１ｂには、準備切断後であって、最終切断又は本切断直前の金属薄板１が示されている。金属薄板切片２は、依然として、金属薄板切片２を取り囲む枠状のワークピース残部３に結合されている。結合残し部４は、今や切断装置の加工領域５内にある。金属薄板切片２の引き続いての最終切断は、切断線７に沿って、金属薄板１を止めて行う。
【００２４】
図１ｃは、枠状のワークピース残部３から完全に切り離された金属薄板切片２を備える金属薄板１を示す。図１ｃに示した状態から出発して、切り離された金属薄板切片２を同時に枠状のワークピース残部３から排出する。図１ｄには、金属薄板２を取り出した後のワークピース残部３が示されている。
【００２５】
金属薄板切片２は、最終切断により、金属薄板１のその間の運動なしにワークピース残部３から切り離され、同時に金属薄板１又はワークピース残部３の位置を変えることなく排出される。２つの金属薄板切片２を一括して製作することに基づいて、金属薄板切片２当たりの製作時間は、単独での製作に比較して短縮する。金属薄板切片２の最終的な切り離し及び排出は、完全に切り離された金属薄板切片２の、ワークピース残部３に対する不都合な滑動を回避するために、金属薄板１を止めて行う。
【００２６】
複数の金属薄板切片を一枚の金属薄板１０から切り離す別の可能性は、図２に示されている。図示したすべての金属薄板切片は、最終切断直前の状態にある。したがって、金属薄板切片は、まだ部分的にワークピース残部３に結合されている。金属薄板１０の場合、互いに対応配置された金属薄板切片のワークピース残部３は、加工されない金属薄板領域だけでなく、それぞれ別の、部分的に切り離された金属薄板切片も含む。
【００２７】
両金属薄板切片１２は、準備切断時、１つの共通の結合ウェブ１３を介してワークピース残部１１に結合されたままにあるように、ワークピース残部１１から切り離されている。最終切断により、金属薄板切片１２をワークピース残部１１に結合する共有の結合ウェブ１３が、切断装置により切断線１４に沿って切り離される。この事例では、切断線１４は互いに平行に配置されている。
【００２８】
長方形の金属薄板切片の他に、別の輪郭を備える金属薄板切片も切り離すことができる。一例は円形の金属薄板切片１５である。円形の金属薄板切片１５を最終切断により切り離す切断線１６は、湾曲した経過を有しており、したがってそれぞれ異なる方向で延びている。同じことは、金属薄板切片１８の切断線１７にも該当する。
【００２９】
金属薄板切片１９からは、４つの金属薄板切片を、金属薄板１０を止めた状態で最終的に切り離すことができるようにするためには、どのように準備切断により切り離すべきかがわかる。金属薄板切片２０をそれぞれペア状に完全にワークピース残部１１から切り離すことができる。この場合、一方のペアの最終切断と他方のペアの最終切断との間で、金属薄板１０は、その横方向で直線的に切断装置に対して移動させられるだけである。
【００３０】
図２に例示的に示した金属薄板切片１２，１５，１８，１９，２０の場合、一緒に切り離される金属薄板切片は、それぞれ同一の形状を有している。しかし、原則的には、それぞれ異なる形状の金属薄板切片を一緒に最終的に切り離すこともできる。
【００３１】
図３は、金属薄板から金属薄板切片を取得する前記方法が実施される、レーザ打抜きプレス３０として形成される工作機械を示す。レーザ打抜きプレス３０は切断装置として、従来慣用の打抜き装置３１及び従来慣用のレーザ切断装置３２を有する。加工したい金属薄板３３は、ワークピース加工中、ワークピーステーブル３４上に支承される。従来慣用の座標ガイド３５により、金属薄板３３は、打抜き装置３１及びレーザ切断装置３２に対して金属薄板平面内で移動させられる。金属薄板３３を打抜き装置３１及びレーザ切断装置３２に対して動かすことにより、それぞれ加工したい金属薄板領域は、打抜き装置３１及びレーザ切断装置３２の加工領域内に移動させられる。
【００３２】
まず、金属薄板切片３６は、前述のように、準備切断により部分的にワークピース残部３７から分離される。すなわち、金属薄板切片３６とワークピース残部３７との結合は、結合残し部３８を残して切り離される。準備切断のためには、打抜き装置３１、択一的又は補足的にはレーザ切断装置３２が役立つ。
【００３３】
打抜き装置３１及びレーザ切断装置３２は、最終切断のためにも使用され得る。その際、打抜き装置３１の加工領域は、打抜き装置３１で使用される打抜き工具３９の大きさにより規定される。レーザ切断装置３２の加工領域は、主として、レーザ切断装置３２の、詳述しない運動ユニットの最大の可動距離により規定される。レーザ切断装置３２の運動ユニットにより、レーザ切断ノズル４０は、図示しないレーザ切断ビームと共に、金属薄板平面内で金属薄板３３に対して、切断線に沿って比較的小さな可動距離にわたって運動させられる。
【００３４】
部分的に切り離された金属薄板切片３６は、最終切断のために座標ガイド３５により、その結合残し部３８が当該切断装置の加工領域内に位置するように、打抜き装置３１又はレーザ切断装置３２に対して位置決めされる。
【００３５】
打抜き切断による最終切断の場合、切断部は、打抜きポンチの切刃が打抜き行程時に結合残し部３８の１つに作用することにより形成される。その際、当該結合残し部３８は切断線全体に沿ってほぼ同時に切断される。せん断傾斜を有する切断ポンチの、作業行程の行程方向で傾けられた切刃による打抜き切断の場合、切断部は確かに切断線全体に沿って唯一の打抜き行程中に形成されるが、金属薄板３３と金属薄板切片３６との間の結合残し部３８の切断は、時間的な広がりを有して行われる。
【００３６】
レーザ切断による最終切断の場合、切断部は、レーザ切断ビームを切断線に沿って、図示しない運動ユニットにより連続的に走行させることにより形成される。したがって、金属薄板３３は、せん断傾斜を有する切断ポンチによる打抜き切断に対比可能に、異なる箇所で切断線に沿って時間的なずれを伴って分離される。
【００３７】
結合残し部３８が一方の切断装置の加工領域内にあるとき、金属薄板切片３６がほぼワークピーステーブル３４の開口４１上に配置されているように、結合残し部３８を位置決めし、金属薄板切片３６を準備切断によりワークピース残部３７から切り離す。
【００３８】
開口４１はフラップ４２により開閉可能である。フラップ４２が開くと、最終切断後、完全に切り離された金属薄板切片３６は、重力の作用でワークピース残部３７から落下する。フラップ４２及びシュート４３を介して、金属薄板切片３６はレーザ打抜きプレス３０の作業領域から排出される。最終切断がフラップ４２を開いた状態で実施されると、金属薄板切片３６は特に迅速に排出される。
【００３９】
ワークピーステーブル３４の開口４１を通したゲート式の排出に対して択一的に、切り離された金属薄板切片３６は、図示しないハンドリング装置、例えばサッカフレームによりワークピース残部３７から取り出されてもよい。最終切断が金属薄板を止めた状態で行われるので、切り離される金属薄板切片を、最終切断の前に既にハンドリング装置に固定することもできる。例えば、サッカフレームのサッカは、最終切断の直前に、切り離したい金属薄板切片に宛がわれる。これにより、金属薄板切片の高信頼性の取り出しプロセスが保証されている。
【００４０】
しばしば、切り離された金属薄板切片は、手で取り出される。安全上の理由から、手での取り出しのたびに、機械は完全に停止されなければならない。少なくとも２つの金属薄板切片が一括して切り離され、取り出されることで、機械の停止時間は減じられる。
【００４１】
金属薄板切片３６の排出の形態にかかわらず、最終切断行程中に切り離されるすべての金属薄板切片３６は、金属薄板３３が後続のワークピース加工のために座標ガイド３５により再度動かされる前に、ワークピース残部３７から取り出される。これにより、切り離された金属薄板切片３６の、ワークピース残部３７に対する不都合な滑動は回避される。
【００４２】
レーザ打抜きプレス３０における前述の経過は、数値制御式の制御ユニット４４により互いに調整されて制御される。このために、数値制御式の制御ユニット４４内に格納された制御プログラムが実行される。
【００４３】
制御プログラムは、プログラミングシステムにより作成される。制御プログラムの作成時、プログラミングシステムの基礎をなすプログラミングソフトウェアは、後のワークピースピース加工が前の方法に従って行われるようにする。プログラミングソフトウェアは自動的に、金属薄板切片相互の配置、準備切断及び最終切断時の切断部及び金属薄板切片の取り出し行程を求めるか、又はこれらに対して影響を及ぼし、その結果、金属薄板切片は一括して切り離され、取り出される。
【図１ａ】
0005404408.tif 000002
【図１ｂ】
0005404408.tif 000003
【図１ｃ】
0005404408.tif 000004
【図１ｄ】
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【図２】
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【図３】
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