Stand der Technik

Es ist bereits bekannt, aus einem Grundkörper, wie z.B. einer Metallplatte, Werkstücke auszuschneiden, die mittels Verbindungsstellen bzw. Microjoints mit einem Restgitter, also den zu dem ausgeschnittenen Werkstück verbleibenden Teil des Grundkörpers, verbunden bleiben. Es ist momentan gängige Praxis, dass die Verbindungsstellen von einer Person per Hand getrennt bzw. gebrochen werden, entweder z.B. durch Biegen des ausgeschnittenen Werkstücks relativ zum Restgitter oder durch ein handgeführtes Schneidwerkzeug.

Nachteilig daran ist, dass z.B. die Person sich an scharfen Kanten, die an den Verbindungsstellen abstehen, verletzen bzw. schneiden kann und dass der manuelle Trennprozess viel Zeit und Personal in Anspruch nimmt.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Separieren eines ausgeschnittenen Werkstücks zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine wirtschaftliche und technische vorteilhafte Weise.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind zweckmäßige und vorteilhafte Varianten der Erfindung aufgezeigt.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Separieren eines ausgeschnittenen Werkstücks aus einem plattenförmigen Grundkörper von einem plattenförmigen Restgitter, wobei das ausgeschnittene Werkstück mittels mindestens einer Verbindungsstelle noch mit dem Restgitter verbunden ist. Vorteilhafterweise kann das Werkstück bzw. können mehrere Werkstücke an einen gemeinsamen Grundkörper, z.B. aus einer Metallplatte, durch z.B. einen Laser ausgeschnitten werden.

Dabei ist der Rest der Metallplatte, welcher nach dem Ausschneiden und Entnehmen der Werkstücke verbleibt, das Restgitter. Bevorzugterweise schneidet z.B. der Laser mittels eines computergestützten Schneidprogramms bzw. Software die Werkstücke aus, wobei bevorzugt die Verbindungsstellen durch das Schneidprogramm vorgegeben sind. Der Ort und die Form des ausgeschnittenen Werkstücks sind vorzugsweise durch das Schneidprogramm bekannt.

Nach dem Schneiden kann der Grundkörper mit den ausgeschnittenen Werkstücken, die noch mit dem Restgitter verbunden sind, z.B. eingelagert werden, so dass erst zu einem späteren Zeitpunkt das ausgeschnittene Werkstück vom Restgitter getrennt werden kann. Der Grundkörper kann auch direkt nach dem Laserschneiden zum Separieren des ausgeschnittenen Werkstücks transportiert werden, ohne den Grundkörper vorher einzulagern. Dies ist im Vergleich zu komplett ausgeschnittenen Werkstücken, insbesondere im Hinblick auf Taktzeiten, vorteilhaft, da der Grundkörper vergleichsweise schnell aus der Laserschneidmaschine entfernt werden kann, so dass der nächste Grundkörper direkt im Anschluss geschnitten werden kann. Bei komplett ausgeschnittenen Werkstücken, muss das Restgitter und die ausgeschnittenen Werkstücke direkt nach der Laserschneidmaschine einzeln weiterbewegt bzw. weggetragen werden. Das manuelle Abräumen kostet dabei Zeit und blockiert gegebenenfalls die Laserschneidmaschine .

Bevorzugterweise ist das geschnittene Werkstück mindestens über zwei Verbindungsstellen mit dem Restgitter verbunden, wobei die Verbindungsstellen vorzugsweise gegenüberliegend sind, insbesondere zu einer Mitte. Vorteilhafterweise kann dadurch das ausgeschnittene Werkstück nicht relativ zum Restgitter verkippen. Ein Verkippen des Werkstücks, führt andernfalls zum Verklemmen des Werkstücks beispielsweise an der

Laserschneidmaschine oder bei der Einlagerung. Weiter kann das ausgeschnittene Werkstück auch über drei, vier oder beliebig viele Verbindungsstellen mit dem Restgitter verbunden sein.

Zum kompletten Entfernen des Werkstücks vom Restgitter bzw. zum Trennen der Verbindungsstellen kann der Grundkörper z.B. auf einen Werkzeugtisch abgelegt werden. Bevorzugterweise ist der Grundkörper an dem Werkzeugtisch positionsfest gehalten, beispielsweise durch Klammern.

Der Kern der Erfindung ist, dass die Vorrichtung mindestens ein Greifelement, eine Zugeinrichtung und eine Schlageinrichtung aufweist, wobei das Greifelement in Richtung des Werkstücks bewegbar ist, wobei das Greifelement dazu ausgelegt ist, das ausgeschnittene Werkstück zu greifen und die Zugeinrichtung eingerichtet ist, das Greifelement in einem mit dem Werkstück verbundenen Zustand mit einer Zugkraft weg vom Werkstück zu beaufschlagen, wobei die Schlageinrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Schlagorgan der Schlageinrichtung an der Verbindungsstelle eine Schlagkraft auf den Grundkörper ausübt.

Die Zugeinrichtung kann zusätzlich auch eine

Balanciereinrichtung aufweisen, welche nach dem Trennen des ausgeschnittenen Werkstücks, das ausgeschnittene Werkstück an der Vorrichtung balanciert bzw. ausgleicht.

Die Zugeinrichtung ist vorzugsweise als Federeinheit, insbesondere als eine mechanische Feder, und/oder als pneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet .

Die Zugeinrichtung ist vorzugsweise mit einem Gerüst der Vorrichtung verbunden. Weiter kann die Zugeinrichtung mit dem Greifelement verbunden sein. Die Zugeinrichtung ist vorzugsweise geladen bzw. belastet, wenn das Greifelement das ausgeschnittene Werkstück gegriffen hat, solange das ausgeschnittene Werkstück mit dem Restgitter über die Verbindungsstellen verbunden ist. Beim Trennen der Verbindungsstelle durch das Schlagorgan hat das zur Folge, dass das Greifelement mit dem getrennten ausgeschnittenen Werkstück in Richtung des Gerüstes bzw. weg vom Restgitter bewegt wird, wobei die Zugeinrichtung vorzugsweise entlastet ist.

Vorzugsweise weist die Schlageinrichtung mehrere Schlagorgane auf. Vorteilhafterweise schlägt von einer Seite das Schlagorgan vorzugsweise im Bereich einer Verbindungsstelle auf das Restgitter. Das Restgitter fällt bzw. ruht oder verbleibt beispielsweise auf einem Werkzeugtisch. Denkbar ist auch, dass das Schlagorgan auf das ausgeschnittene Werkstück im Bereich einer Verbindungsstelle schlägt.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass pro Verbindungsstelle ein der betreffenden Verbindungsstelle zugeordnetes Schlagorgan vorgesehen ist. Weiter kann ein Schlagorgan auch zwei Verbindungsstellen gleichzeitig brechen, wenn diese nah nebeneinander angeordnet sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass zwei Schlagorgane genau eine Verbindungsstelle trennen.

Von Vorteil ist, dass das Greifelement ein Saugorgan aufweist, wobei am Saugorgan ein Unterdrück erzeugbar ist.

Vorteilhafterweise weist das Greifelement ein Saugorgan und eine Pumpe für ein Fluid auf, so dass das Saugorgan einen Unterdrück auf das Werkstück ausüben kann. Das z.B. elastische Saugorgan liegt vorteilhafterweise dicht und umlaufend am Werkstück an. Bevorzugterweise wird ein Fluid, insbesondere Luft, durch die Pumpe abgesaugt, so dass ein Unterdrück am, durch das Werkstück abgedichteten, Saugorgan erzeugt wird. Vorzugsweise wird das Saugorgan zu dem ausgeschnittenen Werkstück bewegt, bis das Saugorgan an dem ausgeschnittenen Werkstück anliegt.

Anschließend wird bevorzugterweise die Pumpe gestartet, wodurch ein Unterdrück zwischen dem Saugorgan und dem ausgeschnittenen Werkstück erzeugt wird.

Beim Absetzen des durch Unterdrück gehaltenen Werkstücks, welches vom Restgitter getrennt ist, an einen beliebigen Ort kann eine Leitung zum Saugorgan belüftet werden, beispielsweise über ein Ventil. Bevorzugt ist, wenn aktiv Luft eingelassen bzw. eingeblasen wird. Durch das aktives Einlassen des Fluides kann die Zeit verkürzt werden in der der Unterdrück ausgeglichen wird, so dass das ausgeschnittene Werkstück schneller an einem beliebigen Ort abgelegt werden kann.

Auch ist es vorteilhaft, dass das Greifelement ein Magnetfeld erzeugen kann.

Das Greifelement kann einen Permanentmagneten, einen Elektromagneten oder einen Elektro-Permanentmagnet aufweisen. Weiter ist es möglich, dass beim Greifelement durch einen Stromfluss ein Magnetfeld erzeugbar ist, wie z.B. bei einem Elektromagnet. Vorteilhafterweise wird beim Elektro- Permanentmagnet oder dem Elektromagnet das Magnetfeld erst im Nahbereich des ausgeschnittenen Werkstückt erzeugt, so dass nicht schon vorher andere ferromagnetische Bauteile am Magneten haften bzw. angezogen werden. Weiter kann vorteilhafterweise bei der Verwendung eines Elektromagneten oder von einem Elektro- Permanentmagneten die Magnetkraft deaktiviert werden, um das ausgeschnittene Werkstück an einem beliebigen Ort abzusetzen.

Die Haltekraft des Elektromagneten ist vorteilhafterweise z.B. durch den elektrischen Strom anpassbar.

Ebenfalls von Vorteil ist, dass das Schlagorgan eine pneumatische oder hydraulische beaufschlagbare Kolben-Zylinder- Einheit aufweist.

Die Schlagorgane können auch eine mechanische Feder aufweisen. Bevorzugterweise ist die Feder gespannt, bevor die Feder auf das ausgeschnittene Werkstück oder das Restgitter trifft. Vorteilhafterweise kann die Feder nach dem Auftreffen auf dem ausgeschnittene Werkstück oder dem Restgitter wieder vorgespannt werden, beispielsweise über einen mechanischen Mechanismus.

Vorteilhafterweise kann nach dem Greifen des ausgeschnittenen Werkstücks, welches noch mit dem Restgitter verbunden ist, der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit des Schlagorgans relativ zum Zylinder bewegt werden, so dass der Kolben auf das Restgitter bzw. das ausgeschnittene Werkstück schlägt. Der Kolben kann vorzugsweise pneumatisch und/oder hydraulisch zum Grundkörper beschleunigt werden, wobei der Zylinder positionsfest gehalten ist, so dass der Kolben mit einer vergleichsweise großen Geschwindigkeit und damit mit einer hohen Kraft auf das Restgitter bzw. das ausgeschnittene Werkstück trifft. Zudem ist es denkbar, dass der Zylinder verfährt und der Kolben feststeht, so dass der Zylinder auf das Restgitter oder das ausgeschnittene Werkstück beschleunigt wird. Bevorzugterweise kann der Teil der Kolben-Zylinder-Einheit, welcher in Richtung des Werkstücks beschleunigt wird, wieder in die Ausgangsstellung zurück bewegt werden. Die Ausgangsstellung ist die Stellung der Kolben- Zylinder-Einheit bevor der Kolben oder Zylinder in Richtung des Restgitters bzw. des ausgeschnittene Werkstücks beschleunigt wurde.

Die Kolben-Zylinder Einheit kann als einfachwirkender oder doppelwirkender Zylinder ausgebildet sein. Weiter kann an der Kolben-Zylinder-Einheit ein Ventil, beispielsweise ein Mehrwegventil, angeordnet sein. Vorstellbar ist, dass bei Verwendung eines doppelwirkenden Zylinders bei der Bewegung des Kolbens oder Zylinders in Richtung des Werkstücks eine erste Kammer und für die Bewegung des Kolben oder Zylinders in entgegengesetzter Richtung zum Werkstück eine zweite Kammer mit einem Fluid befüllt wird. Bei einem einfachwirkenden Zylinder kann die Kammer bevorzugterweise mit dem Fluid gefüllt werden, zum Beschleunigen des Kolbens oder Zylinders in Richtung des Werkstückes und für die Bewegung des Kolbens in entgegengesetzte Richtung zum Werkstück kann die Kammer entleert werden.

Weiter ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung eine Kontrolleinheit umfasst, wobei die Kontrolleinheit einen Kolben oder Zylinder des Schlagorgans derart z.B. einrichtet und/oder steuert, dass der Kolben oder Zylinder im Nahbereich der Verbindungsstelle auf das Restgitter schlägt. Die Kontrolleinheit umfasst vorzugsweise ein programmierbarer Rechner. Mit der Kontrolleinheit kann die Betriebsführung der Schlageinrichtung kontrolliert bzw. gesteuert werden. Bevorzugterweise kann die Zufuhr oder das Ablassen des Fluides in die Zylinder-Kolben-Einheit der Schlagorgane durch die Kontrolleinheit gesteuert werden, beispielsweise durch die Schaltung eines Ventils.

Vorstellbar ist auch, dass die Kontrolleinheit die Schlagorgane jeweils einzeln bzw. unabhängig steuert, so dass jedes Schlagorgan einzeln in Richtung des Restgitters beschleunigt werden kann. Die Kontrolleinheit kann auch zwei oder mehrere Schlagorgane zusammen steuern. Bevorzugterweise können alle Schlagorgane gleichzeitig von der Kontrolleinheit in Richtung des Restgitters beschleunigt werden.

Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit einen Kolben oder Zylinder des Schlagorgans derart steuert z.B. einrichtet, dass der Kolben oder Zylinder im Nahbereich der Verbindungsstelle auf das ausgeschnittene Werkstück schlägt.

Bevorzugterweise steuert die Kontrolleinheit die Schlagorgane einzeln bzw. unabhängig voneinander, so dass jedes Schlagorgan einzeln in Richtung des Werkstücks beschleunigt werden kann. Bevorzugterweise können alle Schlagorgane gleichzeitig von der Kontrolleinheit in Richtung des Werkstücks beschleunigt werden.

Von Vorteil ist, dass das Schlagorgan relativ zu dem Greifelement entlang der Oberfläche des Grundkörpers positionierbar ist.

Vorteilhafterweise kann das Schlagorgan linear zum Greifelement bewegt werden. Weiter ist vorstellbar, dass das Schlagorgan relativ zum Greifelement verschwenkt werden kann. Bei dieser erfindungsgemäßen Variante ist das Greifelement bzw. sind die Greifelemente positionsfest und nur das Schlagorgan bzw. die Schlagorgane werden bewegt. Dabei können die Schlagorgane jeweils einzeln bewegt werden, so dass die Schlagorgane vorzugsweise jeweils direkt neben einer Verbindungsstelle platziert werden. Es ist denkbar, dass alle Schlagorgane gleichzeitig relativ zu den Greifelementen bewegt werden.

Bevorzugterweise kann das Schlagorgan in eine X- und Y-Richtung relativ zum Greifelement bewegt werden, wobei die Z-Richtung vorzugsweise die Richtung ist, bei der das Greifelement zum Werkstück bewegt wird. Vorteilhafterweise erstreckt sich die ebene Oberfläche des Werkstücks, welche das Greifelement greift, in X- und Y-Richtung.

Ebenfalls von Vorteil ist, dass das Schlagorgan gemeinsam mit dem Greifelement bewegbar ist.

Vorteilhafterweise sind das Greifelement und das Schlagorgan an einem beweglichen Trägerelement angeordnet, so dass durch die Bewegung des beweglichen Trägerelements das Schlagorgan und das Greifelement gemeinsam bewegt werden. Das Trägerelement ist beispielsweise an einem Schlitten aufgenommen. Die Trägerelemente sind vorzugsweise in X- und Y-Richtung bewegbar. Dabei ist der Abstand zwischen Schlagorgan und Greifelement gleichbleibend. Das Trägerelement kann vorteilhafterweise so bewegt werden, dass das Schlagorgan im Nahbereich einer Verbindungsstelle angeordnet ist, so dass das Schlagorgan die Verbindungsstelle durch das Auftreffen des Kolbens oder Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit auf das ausgeschnittene Werkstück oder Restgitter trennt. Weiter können die Schlagorgane und Greifelemente auch gemeinsam entlang des Trägerelements bewegt werden, z.B. entlang einer Längserstreckung der Trägerelemente. Dabei können die Schlagorgane und Greifelemente der verschiedenen Trägerelemente jeweils einzeln oder gemeinsam entlang der Trägerelemente bewegt werden.

Weiter kann die Vorrichtung auch mehrere bewegliche Trägerelemente, vorzugsweise zwei oder vier Trägerelemente, aufweisen, wobei an jedem beweglichen Trägerelement ein Schlagorgan und/oder Greifelement angeordnet ist. Bevorzugterweise sind an jedem Trägerelement ein Schlagorgan und ein Greifelement angeordnet. Bevorzugterweise können die einzelnen beweglichen Trägerelemente jeweils einzeln bewegt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei unsymmetrischen ausgeschnittenen Werkstücken. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die beweglichen Trägerelemente alle gemeinsam und gleichzeitig bewegt werden. Bevorzugterweise werden die Trägerelemente gemeinsam bewegt, bei spiegelsymmetrischen ausgeschnittenen Werkstücken, wie z.B. Rechtecke.

Die Trägerelemente sind vorzugsweise mit dem Gerüst der Vorrichtung verbunden, wobei die Trägerelemente vorzugsweise in regelmäßigen Abständen mit dem Gerüst verbunden sind. Das Gerüst ist beispielsweise als ein Rohr, insbesondere ein Vierkantrohr ausgebildet. Beispielsweise beträgt, bei zwei Trägerelementen, der Winkel zwischen den Längserstreckungen der Trägerelemente 180° und bei vier Trägerelementen 90°. Das Gerüst weist vorteilhafterweise eine Längserstreckung auf, welche entlang der Z-Richtung verläuft. Bevorzugterweise ist die Längserstreckung des Gerüsts senkrecht zur Längserstreckung der Trägerelemente ausgerichtet. Die Längserstreckung der Trägerelemente verläuft vorzugsweise in der X, Y-Ebene. Die Trägerelemente sind vorzugsweise um eine Drehachse, welche entlang der Längserstreckung des Gerüsts bzw. entlang der Z-Richtung verläuft, rotierbar, so dass die Trägerelemente alle Positionen in der X, Y-Ebene abdecken können.

Die Vorrichtung kann auch an einem Portalsystem angeordnet sein, so dass die Vorrichtung, insbesondere die Trägerelemente mit den Schlagorganen und/oder Greifelementen, durch das Portalsystem in der X- und Y-Richtung bewegt werden kann.

Auch ist es vorteilhaft, dass das Schlagorgan und das Greifelement jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind.

Bevorzugterweise können das Schlagorgan und Greifelement jeweils einzeln und unabhängig voneinander linear oder schwenkbar bewegt werden. Die Schlagorgane und Greifelemente können vorzugsweise entlang einer Längsführung gemäß einer Längserstreckung des Trägerelements bewegt werden. Das Trägerelement kann für die Bewegung des Schlagorgans und/oder Greifelements z.B. eine Fahrschiene aufweisen, die vorteilhafterweise am Trägerelement entlang der Längserstreckung ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise sind die Greifelemente so bewegbar, dass die Greifelemente am ausgeschnittenen Werkstück im Nahbereich der Verbindungsstellen positionierbar sind. Die Schlagorgane sind vorzugweise derart bewegbar, dass die Schlagorgane im Nahbereich der Verbindungsstellen auf das ausgeschnittene Werkstück oder das Restgitter treffen.

Vorteilhaft ist, dass die Kontrolleinheit die Bewegung der Greifelemente und der Schlagorgane steuert und/oder regelt.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung an einem Roboterarm oder einem Portalsystem oder einer Verfahreinheit angeordnet. Denkbar ist auch, dass die Vorrichtung manuell von einer Bedienperson bewegt werden kann.

Bevorzugterweise ist in der Kontrolleinheit das Schneidprogramm hinterlegt, so dass die Kontrolleinheit mittels eines Antriebs, wie z.B. einem Motor, die Vorrichtung in Richtung des ausgeschnittenen Werkstücks bewegt. Weiter kann die Kontrolleinheit mittels zumindest eines weiteren Antriebselements das Trägerelement und/oder das Greifelement bzw. die Greifelemente und/oder das Schlagorgan bzw. die Schlagorgane bewegen.

Von Vorteil ist, dass die Vorrichtung eine Schleifeinheit mit einem Schleifelement umfasst, wobei die Schleifeinheit derart ausgestaltet ist, dass das Schleifelement überstehende Verbindungsstellenabschnitte des getrennten ausgeschnittenen Werkstücks abschleift.

Vorzugsweise weist die Schleifeinheit mehrere Schleifelemente auf. Bevorzugterweise entspricht die Anzahl der Schleifelemente der Anzahl der Verbindungsstellen. Es kann aber auch sein, dass zwei Schleifelemente für genau eine Verbindungsstelle vorgesehen sind. Die Schleifelemente umfassen vorzugsweise kreisförmige oder scheibenförmige Schleifkörper oder Schleifbänder, wobei die Schleifkörper beispielsweise beweglich bzw. rotierbar sind.

Vorteilhafterweise sind die Schleifelemente mit den Schleifkörpern in der Nähe der Schlagorgane an der Vorrichtung ausgebildet. Beispielsweise können die Position der Schlagorgane und Schleifelemente durch eine Rotationsbewegung oder Schwenkbewegung getauscht werden. Vorzugsweise wird die Schwenk- bzw. Rotationsbewegung durch die Kontrolleinheit gesteuert bzw. geregelt. Weiter kann durch die Kontrolleinheit die Bewegung der Schleifkörper der Schleifelemente aktiviert oder deaktiviert werden.

Bevorzugterweise kann durch die Schlagorgane das ausgeschnittene Werkstück vom Restgitter getrennt werden, wobei das ausgeschnittene und getrennte Werkstück von den Greifelementen festgehalten wird. Die Schleifelemente schleifen die überstehenden Verbindungsstellenabschnitte ab, während das ausgeschnittene und getrennte Werkstück von den Greifelementen festgehalten wird. Nach dem Abschleifen weist die Außenkontur des ausgeschnittenen und getrennten Werkstücks keine vorstehenden Abschnitte mehr auf. Somit kann sich vorteilhafterweise z.B. keine Person an der Außenkontur des ausgeschnittenen und getrennten Werkstück verletzen. Zudem ist der vorstehende Verbindungsstellenabschnitts bzw. Mikrosteg nach dem Abschleifen für Folgeprozesse, wie z.B. Lackieren, nicht mehr störend.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Roboterarm oder Portalsystem mit einer oder mehreren Vorrichtungen nach einer der vorangegangen beschriebenen Ausführungen. Der Roboterarm ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Greifelementen und/oder Schlagorganen aufweist . Vorteilhafterweise kann am Roboterarm abhängig von der Größe des ausgeschnittenen Werkstücks eine Vorrichtung am Roboterarm ausgewählt werden, welche zu der Größe des ausgeschnittenen Werkstücks und der Anzahl der Verbindungsstellen passt. Vorstellbar sind auch mehrere Roboterarme, die jeweils eine Vorrichtung aufweisen mit unterschiedlichen Anzahl an Schlagorganen und Greifelemente, wobei genau der eine Roboterarm zum ausgeschnittenen Werkstück bewegt wird, welcher zur Größe des ausgeschnittenen Werkstücks passt. Beispielsweise kann bei einem kleinen ausgeschnittenen Werkstück eine Vorrichtung verwendet, welches nur ein einziges Greifelement aufweist. Somit kann vorteilhafterweise für jede Größe von ausgeschnitten Werkstücken und der Anzahl an Verbindungsstellen eine passende Vorrichtung ausgewählt werden. Von Vorteil ist, dass die Vorrichtung am Roboterarm nicht getauscht werden muss, wodurch Zeit gespart werden kann.

Vorteilhafterweise kann die Auswahl der Vorrichtungen am Roboterarm oder des Roboterarm selbst, wenn jeweils nur eine einzige Vorrichtung am Roboterarm vorhanden ist, durch die Kontrolleinheit gesteuert werden. Vorteilhaft ist zudem, wenn mehrere Vorrichtungen über eine Ankopplung bzw. Docking an einem Roboterarm angebracht werden können. Vorteilhafterweise kann die Kontrolleinheit die Auswahl der Vorrichtung vorgeben.

Von Vorteil ist, dass je eine Vorrichtung am Roboterarm oder Portalsystem ein ausgeschnittenes Werkstück greift und vom Restgitter trennt.

Weiter können dadurch, dass am Roboterarm mehrere Vorrichtungen angeordnet sind, mehrere ausgeschnittene Werkstücke gleichzeitig gegriffen und vom Restgitter getrennt werden. Bevorzugterweise kann aus einem Grundkörper, welcher mehrere unterschiedliche ausgeschnittene Werkstücke, insbesondere Werkstücke mit unterschiedlichen Größen und Formen, aufweist, je eine Vorrichtungen mit einer unterschiedlichen Anzahl an Greifelementen und Schlagorganen jeweils ein passendes ausgeschnittenes Werkstück greifen und separieren. Damit kann vorteilhafterweise die benötigte Zeit zum Abtragen der ausgeschnittenen Werkstücke reduziert werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Separieren eines ausgeschnittenen Werkstücks von einem Restgitter mit einer Vorrichtung nach einer der vorangegangen beschriebenen Ausführungen, wobei das ausgeschnittene Werkstück über Verbindungsstellen mit dem Restgitter verbunden ist.

Die wesentlichen Merkmale des Verfahrens bestehen darin, dass folgende Verfahrensschritte erfolgen:

- Kontrolleinheit mit Antrieb bewegt die Vorrichtung zum ausgeschnittenen Werkstück;

- Kontrolleinheit bewegt die Vorrichtung in Richtung des Grundkörpers bis das Greifelement an dem ausgeschnittenen Werkstück anliegt und dieses festhält;

- Die Zugeinrichtung zieht am Greifelement mit dem ausgeschnittenen Werkstück in entgegengesetzter Richtung zum Grundkörper;

- Schlagorgan wird in Richtung des Grundkörpers beschleunigt und schlägt gegen das Restgitter oder das ausgeschnittene Werkstück;

- Greifelement hält das ausgeschnittene und getrennte Werkstück fest, wobei das Greifelement durch die Zugeinrichtung in Zugrichtung vom Restgitter abgehoben wird.

Bei dem Verfahren wird zuerst die komplette Vorrichtung zum ausgeschnittenen Werkstück bewegt. Die Kontrolleinheit, die das Schneidprogramm gespeichert hat, steuert anhand der Schneiddaten des Schneidprogramms die Bewegung der Vorrichtung. Ist die Vorrichtung beim ausgewählten ausgeschnittenen Werkstück angelangt werden die Greifelemente und Schlagorgane passend zu den Verbindungstellen durch die Kontrolleinheit positioniert.

Dies geschieht dadurch, dass die Kontrolleinheit die Position der Schlagorgane und Greifelemente mit der Position der Verbindungsstellen, die durch das Schneidprogramm bekannt sind, vergleicht und die Schlagorgane und Greifelemente passend platziert.

Bevorzugterweise wird danach die Vorrichtung in Richtung des Werkstücks bzw. in eine so definierte Z-Richtung bewegt, bis die Greifelemente am ausgeschnittenen Werkstück aufliegen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass nur die Greifelemente in Richtung des ausgeschnittenen Werkstücks bewegt werden, bis die Greifelemente am ausgeschnittenen Werkstück anliegen. Bei der Bewegung der Vorrichtung oder der Greifelemente in Richtung des ausgeschnitten Werkstücks, wird beispielsweise die Federeinheit der Zugeinrichtung kraftbeaufschlagt und ist auch beim Greifen des ausgeschnittenen Werkstücks weiterhin kraftbeaufschlagt, da das ausgeschnittene Werkstück mit dem Restgitter über Verbindungsstellen verbunden ist. Dabei ist das Greifelement in entgegengesetzter Richtung zum Grundkörper durch die Zugeinrichtung gespannt.

Danach wird vorzugsweise der Kolben oder Zylinder der Kolben- Zylinder-Einheit in Richtung des Grundkörpers beschleunigt, so dass die Verbindungsstellen zwischen ausgeschnittenen Werkstück und Restgitter bricht. Dadurch dass, das ausgeschnittene Werkstück nicht mehr mit dem Restgitter verbunden ist, wird das Greifelement mit dem getrennten ausgeschnittenen Werkstück durch die Entspannung der Federeinheit der Zugeinrichtung in entgegengesetzter Richtung zum Restgitter bewegt. Das von den Greifelementen gehaltene ausgeschnittene Werkstück kann durch die Vorrichtung an einen beliebigen Ort bewegt und dort abgelegt werden. Die Bewegung der Vorrichtung wird vorzugsweise von der Kontrolleinheit gesteuert. Für das Ablegen des ausgeschnittenen Werkstücks wird die Magnetkraft oder Saugkraft der Greifelemente, die auf das ausgeschnittene Werkstück wirkt, aufgehoben .

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass nach dem Trennen des ausgeschnittenen Werkstücks die Schleifeinheit der Vorrichtung, die überstehende Verbindungsstellenabschnitte abschleift. Wahlweise kann auch das Greifelement das ausgeschnittene Werkstück einer feststehenden Schleifvorrichtung zuführen, dabei kann in der Schleifvorrichtung die überstehenden Verbindungsstellenabschnitte abgeschliffen werden.

Figurenbeschreibung

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand eines schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung näher erläutert.

Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Grundkörper mit unterschiedlich ausgeschnittenen Werkstücken, wobei die Werkstücke durch Verbindungsstellen mit einem Restgitter verbunden sind,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig.3 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2 einer Vorrichtung mit zwei Greifelementen, Fig.4 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2 einer Vorrichtung mit einem Greifelement, Fig.5 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2 mit dargestellten Bewegungsmöglichkeiten für die Schlagorgane und Greifelemente,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2 mit dargestellten Bewegungsmöglichkeiten für die Schlagorgane und/oder Greifelemente,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2, bei der die Greifelemente das ausgeschnittene Werkstück greifen,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2, wobei die Verbindungsstellen durch die Schlagorgane getrennt sind,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung mittig durch die Trägerelemente gemäß Fig. 2, wobei das ausgeschnittene und getrennte Werkstück an den Greifelemente angeordnet ist.

In der Figur 1 ist ein Grundkörper 1 dargestellt, in welchem mehrere Werkstücke 2 durch einen Laser ausgeschnitten sind. Beim Schneiden hat der Laser Verbindungsstellen 3 ausgelassen, mit welchem die ausgeschnittenen Werkstücke 2 mit einem Restgitter 4 verbunden sind. Die ausgeschnittenen Werkstücke 2 in einem Grundkörper 1 können eine gleiche Außenkontur aufweisen oder die Außenkontur der ausgeschnittenen Werkstücke 2 in dem Grundkörper

1 sind jeweils unterschiedlich. Die ausgeschnittenen Werkstücke

2 sind vorzugsweise mit zumindest zwei Verbindungsstellen 3 mit dem Restgitter 4 verbunden. Auch ist es vorstellbar dass das ausgeschnittene Werkstück 2 über 4, 6 oder 8 Verbindungsstellen

3 mit dem Restgitter 4 verbunden ist. Der Grundkörper 1, welcher das Restgitter 4 und die ausgeschnittenen Werkstücke 2 umfasst, ist vorzugsweise plattenförmig und aus Metall. Die Außenkontur und die Position der ausgeschnittenen Werkstücke 2, sowie die Anzahl und Position der Verbindungsstellen 3 ist durch ein Schneidprogramm des Lasers vorgegeben.

In den Figuren 2 bis 6 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 5 dargestellt. Dabei weist die Vorrichtung 5 Greifelemente 6 und eine Schlageinrichtung 7 mit Schlagorganen 8 auf. Die Greifelemente 6 sind vorzugsweise als Saugorgane oder als Magneten ausgebildet, wobei vorteilhafterweise der Unterdrück oder die Magnetkraft an den Greifelementen 6 kontrolliert aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Beispielsweise kann eine Kontrolleinheit eine Pumpe oder ein elektrischer Strom an- oder ausschalten. Die Schlagorgane 8 sind vorzugsweise als pneumatische und/oder hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten 12 ausgebildet. Ein Kolben 13 der Kolben-Zylinder-Einheit 12 kann durch das Einströmen eines Fluides in eine Kammer 14 in Richtung des Grundkörpers 1 bewegt werden. Vorstellbar ist auch, dass der Kolben 13 positionsfest gehalten wird und beim Einströmen des Fluides in die Kammer 14 ein Zylinder 15 bewegt wird. Zum Zurückbewegen des Kolbens 13 oder Zylinders 15 kann entweder eine zweite Kammer 16 mit einem Fluid gefüllt werden oder die Kammer 14 wird gelüftet.

Die Greifelemente 6 und Schlagorgane 8 sind beispielsweise an einem Trägerelement 9 angeordnet. Bevorzugterweise ist an jedem Trägerelement 9 ein einziges Greifelement 6 und ein einziges Schlagorgan 8 angeordnet (s. Fig. 2 und 3). Weiter ist es möglich, dass ein Greifelement 6 an zwei Trägerelementen 9 angeordnet ist (s. Fig. 4). Beispielsweise weist die Vorrichtung 5 für vergleichsweise kleine ausgeschnittene Werkstücke 2 nur ein einziges Greifelement 6 auf. Die Anzahl der Greifelemente 6 und Schlagorgane 8 an einem Trägerelement 9 kann variieren.

Die Trägerelemente 9 sind vorzugsweise mit einem Gerüst 10 verbunden, wobei die Trägerelemente 9 beispielsweise in gleichmäßigen Abständen am Gerüst 10 angeordnet sind. Bei vier Trägerelementen 9 beträgt der Winkel zwischen den Längserstreckungen der Trägerelementen z.B. 90° und bei zwei Trägerelementen z.B. 180°. Das Gerüst 10 ist vorzugsweise als Rohr, beispielsweise als Vierkantrohr, ausgebildet. Die Längserstreckung L des Gerüsts 10 entspricht einer Z-Richtung bzw. der Bewegungsrichtung der Vorrichtung 5 zum Grundkörper 1 hin. Die Längserstreckung der Trägerelemente 9 ist vorzugsweise entlang der X und Y-Richtung bzw. entlang einer Ebene des Grundkörpers 1, an welches die Greifelemente 6 das ausgeschnittene Werkstück 2 greifen, ausgerichtet.

Bevorzugterweise ist an dem Gerüst 10 eine Zugeinrichtung 11 angeordnet, wobei das andere Ende der Zugeinrichtung 11 beispielsweise an einem Portalsystem oder einem Roboterarm angeordnet sein kann. Weiter ist vorstellbar, dass die Vorrichtung 5 kein Gerüst aufweist und die Zugeinrichtung 11 direkt mit den Trägerelementen 9 verbunden ist oder dass die Zugeinrichtung 11 zwischen den Trägerelementen 9 und dem Gerüst 10 angeordnet ist, so dass ein Ende der Zugeinrichtung 11 mit dem Gerüst 10 und ein anderes Ende der Zugeinrichtung 11 mit den Trägerelementen 9 verbunden ist. Die Zugeinrichtung 11 ist vorzugsweise als eine Federeinheit, insbesondere als eine mechanische Feder und/oder als pneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit , ausgebildet.

Die Greifelemente 6 und/oder die Schlagorgane 8 können in X und Y-Richtung bewegt werden, vorzugsweise linear. Bevorzugterweise sind die Greifelemente 6 und/oder Schlagorgane 8 entlang der Trägerelemente 9, insbesondere der Längserstreckung der Trägerelemente 9, bewegbar. Weiter ist vorstellbar, dass die Trägerelemente 9 beweglich, insbesondere linear beweglich, sind und die am Trägerelement 9 angeordneten Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6 mit dem Trägerelement 9 bewegt werden. Die Trägerelemente 9 können für die Verstellung der Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6 eine Fahrschiene aufweisen. Beispielsweise sind die Greifelemente 6 und/oder Schlagorgane 8 in X-Richtung bewegbar, wenn die Längserstreckung des Trägerelements 9 in X-Richtung ausgerichtet ist. Weiter ist vorstellbar, dass die Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6 relativ zum Trägerelement 9 verschwenkbar sind, bevorzugterweise verläuft die Schwenkachse, um welche die Greifelement 6 und/oder Schlagorgane 8 verschwenkt werden können, in Z-Richtung. Weiter ist vorstellbar, dass die Trägerelemente 9 um eine Drehachse, welche vorzugsweise entlang der Längserstreckung L des Gerüsts 10 verläuft, rotiert werden können.

Die Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6, die an einem Trägerelement 9 angeordnet sind, können zusammen entlang des Trägerelements 9 bewegt werden (s. Fig. 5). Weiter kann auch das Trägerelement 9 mit dem am Trägerelement 9 angeordneten Greifelementen 6 und/oder Schlagorganen 8 bewegt werden. Dabei ist der Abstand zwischen Greifelement 6 und Schlagorgan 8 gleichbleibend. Auch können das Greifelement 6 und Schlagorgan 8 an einem Trägerelement 9 jeweils einzeln bewegt werden (s. Fig.

6). Dabei kann der Abstand zwischen Greifelement 6 und Schlagorgan 8 verändert werden. Die Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6 an den unterschiedlichen Trägerelementen 9 können jeweils alle zusammen oder einzeln bewegt werden. Bevorzugterweise steuert die Kontrolleinheit die Bewegung der Vorrichtung und der Trägerelemente 9 bzw. der Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6. Die Kontrolleinheit kann die einzelnen Elemente durch die Daten des Schneidprogramms derart positionieren, dass die Greifelemente 6 auf das ausgeschnittene Werkstück 2 treffen, wenn die Vorrichtung 5 in Z-Richtung bewegt wird und dass die Schlagorgane 8 in Nahbereich der Verbindungsstellen 3 auf den Grundkörper 1, insbesondere das Restgitter 4, treffen. Vorteilhafterweise bewegt die Kontrolleinheit die Vorrichtung 5 zu einem ausgewählten ausgeschnittenen Werkstück 2. Anschließend werden vorzugsweise die Schlagorgane 8 und/oder Greifelemente 6 von der Kontrolleinheit bewegt und an die richtige Stelle positioniert. Die Vorrichtung 5 wird in Z-Richtung bewegt, bis das Greifelement 6 bzw. die Greifelemente 6 an dem ausgewählten ausgeschnittenen Werkstück 2 aufliegen (s. Fig. 7 und 8). Die Greifelemente 6 bzw. eine Magnetkraft oder Saugkraft der Greifelemente 6 wird aktiviert, so dass die Greifelemente 6 das ausgeschnittene Werkstück 2 greifen. Dadurch dass die Zugeinrichtung 11 kraftbelastet wird, beim Bewegen der Vorrichtung 5 in Z-Richtung, wird das gegriffenen ausgeschnittene Werkstück 2 in Richtung der Vorrichtung 5, gezogen, denn das ausgeschnittene Werkstück 2 mittels den Verbindungsstellen 3 mit dem Restgitter 4 verbunden ist (s. Fig. 8). Der Kolben 13 der Kolben-Zylinder-Einheit 12 der Schlagorgane 8 wird durch ein einströmendes Fluid in die Kammer 14 in Richtung des Restgitters 4 beschleunigt, wodurch die Verbindungsstellen 3 zwischen dem ausgeschnittenen Werkstück 2 und dem Restgitter 4 getrennt werden (s. Fig. 9). Durch das Trennen des ausgeschnittenen Werkstücks 2 vom Restgitter 4, wird die Zugeinrichtung 11 entlastet, wodurch das ausgeschnittene Werkstück 2 mitsamt der Vorrichtung 5 nach oben in Z-Richtung bewegt wird. Der Kolben 13 der Kolben-Zylinder-Einheit 12 wird anschließend in die Ausgangsstellung (s. Fig. 7) zurück bewegt. Dafür kann ein Fluid in die zweite Kammer 16 strömen und/oder die Kammer 14 wird entlüftet (s. Fig. 10). Somit kann das ausgeschnittene Werkstück 2, welches durch die Greifelemente 6 an der Vorrichtung 5 festgehalten wird, an einem beliebigen Ort abgelegt werden. Zum Ablegen des getrennten ausgeschnittenen Werkstücks wird die Magnetkraft bzw. Saugkraft der Greifelemente 6 deaktiviert, bevorzugterweise von der Kontrolleinheit deaktiviert . Bezugszeichenliste

1 Grundkörper

2 Werkstück 3 Verbindungsstelle

4 Restgitter

5 Vorrichtung

6 Greifelement

7 Schlageinrichtung 8 Schlagorgan

9 Trägerelement

10Gerüst

11Zugeinrichtung

12Kolben-Zylinder-Einheit 13Kolben

14Kammer

15Zylinder

16Kammer