Vorrichtung zum Abnehmen eines flächigen Werkstückes von einer anklebenden Unterfolie

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abnehmen eines flächigen Werkstückes von einer anklebenden Unter­folie, insbesondere zum Trennen eines aus einem folienver­sehenen Ausgangsmaterial ausgeschnittenen Zuschnittes von Folie und Abfall, mit einem das Ausgangsmaterial aufneh­menden Abnahmetisch und einem das abgenommene Werkstück übernehmenden Ablagetisch od. dgl., welche Tische vorzugs­weise unterdruckbeaufschlagbare Arbeitsflächen aufweisen, sowie mit einem heb- und senkbaren, zwischen Abnahme- und Ablagetisch hin- und herverfahrbaren Werkzeugträger für ein Abnahmewerkzeug.

Um solche Werkstücke von ihrer Unterfolie maschinell ablösen zu können, was vor allem beim Abnehmen von aus folienbe­deckten Prepregs od. dgl. Ausgangsmaterial ausgeschnittenen Zuschnitten unter gleichzeitiger Trennung der Zuschnitte vom Abfall von Bedeutung ist, werden bisher als Abnahmewerk­zeuge Vakuumsauger oder Nadelgreifer eingesetzt, doch be­friedigen diese Abnahmevorrichtungen nicht, da die Vakuum­ sauger und Nadelgreifer einen beträchtlichen Bau- und Konstruktionsaufwand mit sich bringen und außerdem durch den punktuellen Einsatz dieser bekannten Abnahmewerkzeuge Funktionsstörungen und vor allem auch Beschädigungen der Werkstücke beim Abnehmen zu befürchten sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs geschilder­ten Art zu schaffen, die sich bei verhältnismäßig geringem Bauaufwand durch ihre rationelle, funktionssichere und werkstückschonende Arbeitsweise auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß eine in ihrer Form an das abzunehmende Werkstück angepaßte, mit einer Haftfolie überspannte Andrückplatte od.dgl. das Abnahme­werkzeug bildet, welche bandförmige, vorzugsweise am Werk­stück stärker als die Unterfolie anklebende Haftfolie, über zwei beiderseits der Andrückplatte angeordnete und dieser gegenüber zurückversetzte Umlenkrollen geführt, längsbewegbar zwischen zwei Wickeltrommeln verläuft, wobei der Werkzeugträger zur Werkstückabnahme mit seiner Andrück­platte auf das am Abnahmetisch liegende Werkstück aufsetzbar ist und beim Anheben das an der Haftfolie angeklebte Werk­stück von der auf der Arbeitsfläche des Abnahmetisches vorzugsweise durch Unterdruckbeaufschlagung zurückgehal­tenen Unterfolie u. dgl. abnimmt und zur Werkstückablage nach einem Aufsetzen der Andrückplatte mit dem an der Haft­folie klebenden Werkstück auf dem Ablagetisch od. dgl. parallel zur Arbeitsfläche des Ablagetisches in Folienlängs­richtung unter gegengleicher Längsbewegung der Haftfolie verschiebbar ist und die Haftfolie dadurch vom auf der Arbeitsfläche vorzugsweise durch Unterdruckbeaufschlagung niedergehaltenen Werkstück abzieht. Auf Grund ihrer Haft­fähigkeit läßt sich die Haftfolie durch entsprechendes Aufdrücken der Andrückplatte am Werkstück ankleben und das Werkstück bei gegenüber der Unterfolie stärkerer Haf­tung durch einfaches Anheben des Werkzeugträgers von der Unterfolie abnehmen, die auf geeignete Weise an der Arbeits­fläche des Abnahmetisches, beispielsweise durch eine Haft­unterlage od. dgl., vorzugsweise aber durch eine Unterdruck­beaufschlagung, zurückgehalten wird. Das an der Haftfolie klebende Werkstück wird alleine abgenommen und die Unter­folienstücke und/oder der Abfall verbleiben am Abnahmetisch. Um nun das Werkstück wieder von der Haftfolie ablösen zu können, wird es auf den Ablagetisch oder einem Werkzeug zur Weiterverarbeitung abgesetzt und durch eine entspre­chende Haftunterlage, vorzugsweise wieder durch eine Unter­druckbeaufschlagung, an der Arbeitsfläche niedergehalten, während der Werkzeugträger relativ zum Ablagetisch od. dgl. und damit zum Werkstück in Folienlängsrichtung ver­schoben wird. Dabei bewegt sich die Folie gegengleich und wird entsprechend von der einen auf die andere Wickeltrommel umgewickelt, wobei durch die in Bewegungsrichtung hintere Umlenkrolle die Folie vom Werkstück abgezogen und damit gelöst wird. Durch diese über die Umlenkrolle geführte Abziehbewegung kann auch eine stark haftende Haftfolie problemlos vom Werkstück getrennt werden und das folien­freie Werkstück bleibt am Ablagetisch oder Werkzeug zurück. Die Werkstücke werden flächig von der Haftfolie aufgenommen und es kommt zu keinerlei Beschädigungsgefahr für das Werk­stück. Die Andrückplatte, die dafür sorgt, daß die Haftfolie nur im Bereich des abzunehmenden Werkstückes am Ausgangs­material aufsetzt, ist der Werkstückform entsprechend anzu­passen und kann selbstverständlich ausgetauscht und auf geänderte Werkstückformen abgestimmt werden.

Ist die Andrückplatte dem Werkstück gegenüber zu klein oder bildet das Werkstück über die Andrückplatte hinaus­ragende Lappen u. dgl., kann es beim Abheben des Werkstückes in diesen Randbereichen zu Störungen kommen und, um auch in solchen Fällen ein einwandfreies Abnehmen der Werkstücke zu gewährleisten, läßt sich erfindungsgemäß der Werkstück­träger im Randbereich der Andrückplatte mit an sich bekann­ten Zusatz-Abnahmewerkzeugen, insbesondere Nadelgreifern oder Vakuumsaugern, ausrüsten. Diese Zusatz-Abnahmewerkzeuge werden gezielt in kritischen Bereichen eingesetzt und unterstützen so bedarfsweise das Abheben mittels der Haft­folie, wodurch ein störungsfreies Abnehmen auch außerge­wöhnlich und kompliziert geformter Werkstücke sichergestellt ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Andrückplatte auch mit einer Heizeinrichtung versehen sein, um die meist stark temperaturabhängige Haftfähigkeit zwi­schen Haftfolie und Werkstück zu beeinflussen. Diese Heiz­einrichtung ist einfach durch Heizschlangen, -drähte u.dgl. zu installieren und erlaubt es vor allem bei Prepregs, durch Erwärmung des Werkstückes dessen Klebrigkeit beträcht­lich zu erhöhen und damit das Abnehmen des Werkstückes zu erleichtern.

Eine geschickte Möglichkeit, Werkstücke auch unter schwie­rigsten Bedingungen von der Unterfolie zu befreien, liegt erfindungsgemäß darin, daß dem Abnahmetisch, der vorzugs­weise einen die Arbeitsfläche bildenden Bandförderer auf­weist, ein aus dem Endbereich der Arbeitsfläche abwärts führender Abzugsförderer od. dgl. mit einer Klemmeinrichtung zum Erfassen der Unterfolie nachgeordnet und der zur Werk­stückabnahme auf den Arbeitstisch aufgesetzte Werkzeugträger parallel zur Arbeitsfläche zum Arbeitsflächenende hin und darüber hinaus im Maße der Fördergeschwindigkeit von Abzugs­förderer und gegebenenfalls Bandförderer bewegbar ist. Durch das Zusammenwirken von Abzugsförderer und Werkzeug­trägerbewegung kann auf Grund des Folienabziehens vom Werkstück auch dann ein Werkstück von der Unterfolie befreit werden, wenn die Unterfolie etwa so stark am Werkstück haftet wie dieses selbst gehalten wird, da das fortschrei­tende Abziehen wesentlich leichter ist als das großflächige Abheben. Dadurch lassen sich nun nicht nur Werkstücke mittels weniger haftfähiger Haftfolien abnehmen, sondern sogar auch mehrere Werkstücke oder Zuschnitte vor einer Weiterbehandlung aufeinanderschichten und dabei jeweils die einzelnen Werkstücke von den Unterfolien abnehmen. Da nur das oberste der aufeinanderzulegenden Werkstücke an der Haftfolie anklebbar ist, kann meist die Unterfolie auch nur vom ersten Werkstück durch einfaches Abheben des an der Haftfolie angeklebten Werkstückes getrennt werden. Wird nun ein solches Werkstück nach dem Abnehmen von der Unterfolie auf ein weiteres Werkstück aufgelegt, dann haften diese beiden Werkstücke nur etwa mit gleicher Stärke aneinander wie die Unterfolie am Werkstück selbst. Um daher die Unterfolie vom zweiten Werkstück abnehmen zu können, wird der Rand dieser Unterfolie in die Klemmeinrichtung des Abzugsförderers eingespannt und der Werkstückträger samt den beiden aufeinanderliegenden Werkstücken der Arbeitsfläche des Abnahmetisches entlang verfahren, während gleichzeitig der Abzugsförderer die Folie über eine Endkante oder, bei Vorhandensein eines Bandförderers als Arbeits­fläche, über die Umlenkrolle des Förderbandes nach unten abzieht, so daß es durch dieses Abziehen zum gewünschten Lösen der Unterfolie ohne Trennen der aufeinanderliegenden Werkstücke kommt. Durch Wiederholen dieses Vorganges können beliebig viele Werkstücke aufeinandergelegt werden, wobei jeweils vom untersten durch das Zusammenwirken des längsver­schiebbaren Werkzeugträgers und des abwärtsziehenden Abzugs­förderers die Unterfolie entfernt wird. Die Längsbewegung der Werkstücke entlang des Abnahmetisches wird durch einen Bandförderer erleichtert, es wäre aber auch durchaus möglich, den Werkstückstapel mittels des Werkzeugträgers gleitend über eine glatte, feste Arbeitsfläche zu schieben.

Das Übereinanderlegen mehrerer Werkstücke und Zuschnitte ist meist dann erforderlich, wenn streifenförmige Werk­stücke od. dgl. vorhanden sind, um gegebenenfalls durch unterschiedliche Streifenbreiten verschiedene Querschnitts­formen aufbauen zu können. Ist erfindungsgemäß der Abzugs­förderer aus wenigstens zwei parallelgeführten Bandförderern zusammengesetzt, von denen jeder eine eigene Klemme auf­weist, können in entsprechende Streifen geschnittene Aus­gangsmaterialien auf die feste Arbeitsfläche des Abnahme­tisches aufgelegt und an Ort und Stelle Streifen für Strei­fen aufeinandergeschichtet werden, wobei jeweils einem Materialstreifen zum Folienabziehen einer der einzelnen Bandförderer zugeordnet ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher veranschaulicht, und zwar zeigen

• Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele einer erfndungs­gemäßen Vorrichtung jeweils im Anlagenschema.

Um flächige Werkstücke 1, beispielsweise Zuschnitte, von einer anklebenden Unterfolie 2 und gegebenenfalls dem ver­bleibenden Abfall 3 abnehmen zu können, gibt es einen Ab­nahmetisch 4 mit einer unterdruckbeaufschlagbaren Arbeits­fläche 5 zur Aufnahme des Ausgangsmaterials und einen Ab­lage- oder Werkzeugtisch 6 ebenfalls mit einer unterdruckbe­aufschlagbaren Arbeitsfläche 7 zur Übernahme der abgenom­menen Werkstücke 1. Außerdem ist ein auf einem nur angedeu­teten Schlitten 8 aufgebauter Werkzeugträger 9 vorgesehen, der als Abnahmewerkzeug eine nach unten vorragende, in ihrer Form an das abzunehmende Werkstück 1 angepaßte Andrückplatte 10 und eine die Andrückplatte 10 überspannende Haftfolie 11 aufnimmt. Diese Haftfolie 11 haftet stärker am Werkstück 1 an als die Unterfolie und läuft längsbe­weglich zwischen zwei Wickelrollen 12, wobei beidseits der Andrückplatte 10 angeordnete, dieser gegenüber zurück­ versetzte Umlenkrollen 13 die Haftfolie 11 über die An­drückplatte 10 führen.

Zum Abnehmen eines Werkstückes 1 wird der Werkzeugträger 9 in Abnahmeposition über den Abnahmetisch 4 gefahren und mit seiner Andrückplatte 10 auf das am Abnahmetisch 4 lie­gende Werkstück 1 abgesenkt. Das Werkstock 1 klebt im Be­reich der Andrückplatte 10 an der Haftfolie 11 an und auf Grund der starken Haftkraft zwischen Haftfolie 11 und Werkstück 1 wird das Werkstück 1 beim Anheben des Werkzeug­trägers 9 von der an der Arbeitsfläche 5 durch Unterdruck­beaufschlagung zurückgehaltenen Unterfolie 2 und dem ver­bleibenden Abfall 3 abgenommen.

Zum Ablegen des an der Haftfolie 11 klebenden Werkstückes 1 fährt nun der Werkzeugträger 9 zum Ablegetisch 6 und legt das Werkstück 1 durch Absenken der Andrückplatte 10 auf die Arbeitsfläche 7 des Ablegetisches 6 auf. Anschlie­ßend wird der Werkzeugträger 9 in Richtung der Haftfolie 11 verschoben, wobei die Haftfolie 11 gegengleich abläuft, so daß durch ein entsprechend weites Verschieben des Werkzeugträgers 9 die über die hintere Umlenkrolle 13 umgelenkte Haftfolie 11 vom Werkstück 1 gleichmäßig vom hinteren Ende her abgezogen wird und es zu einer ein­wandfreien Trennung zwischen Haftfolie und durch Unterdruck­beaufschlagung auf der Arbeitsfläche 7 niedergehaltenem Werkstück 1 kommt. Sobald der Werkzeugträger einen etwa der Werkstücklänge entsprechenden Weg verschoben und dadurch die Haftfolie vom gesamten Werkstück 1 abgezogen ist, kann der Werkzeugträger 9 wieder angehoben und zum Aufnehmen eines neuen Werkstückes zurückgefahren werden.

Zur Beeinflussung der Haftfähigkeit zwischen Haftfolie 11 und Werkstück 1 kann dabei in der Andrückplatte 10 eine Heizeinrichtung 14 installiert sein und zur Unterstützung der Haftfolie 11 beim Abnehmen eines von der Andrückplatten­form zu stark abweichenden Werkstückes ist es auch möglich, am Werkzeugträger 9 Zusatz-Abnahmewerkzeuge, wie Nadel­greifer 15, vorzusehen, die bedarfsweise angesteuert wer­den und zusammen mit der Haftfolie das Werkstück abnehmen.

Gemäß dem in Fig. 2 angedeuteten Ausführungsbeispiel ist dem Abnahmetisch 4, der einen Bandförderer 16 als Arbeits­fläche aufweist, ein Abzugsförderer 17 nachgeordnet, der mit einer Klemmeinrichtung 18 zum Erfassen einer Unterfolie 2 ausgestattet ist und vom Endbereich des Bandförderers 16 abwärts führt. Der Werkzeugträger 9 kann hier im Maße der Fördergeschwindigkeit von Bandförderer 16 und Abzugs­förderer 17 in Förderrichtung horizontal über den Bandför­derer 16 hinaus bewegt werden, so daß bei dieser Bewegung von einem am Werkzeugträger 9 haftenden Werkstück 1 durch den Abzugsförderer 17 die in der Klemmeinrichtung 18 einge­spannte Unterfolie über die Endumlenkrolle 16a des Bandför­derers 16 abgezogen werden kann. Dadurch ist es nicht nur möglich, die Unterfolie auch dann abzunehmen, wenn der Haftungsüberschuß der Haftfolie allein unzureichend ist, sondern sogar mehrere Werkstücke 1 übereinanderzulegen und jeweils vom unteren Werkstück die Unterfolie abzuziehen, wobei das an der Haftfolie 11 klebende Werkstückpaket nach dem entsprechenden Übereinanderschichten der Werkstücke in üblicher Weise am Ablage- oder Werkzeugtisch 6 abgesetzt und die Haftfolie dann vom obersten Werkstück durch geeig­netes Horizontalverschieben des Werkzeugträgers 9 und gleichzeitiges Längsbewegen der Folie abgezogen werden kann.