专利名称：具有可更改换的部件的激光加工机及其运行方法
技术领域：
本发明涉及一种激光加工机，其具有可拆卸地固定在激光加工机上的、可更换的部件以及用于控制加工过程的控制单元，该控制单元被构造用于根据所述可更换的部件的静态以及历史和/或动态的特性数据检查所述部件对于所述加工过程的适合性。本发明也涉及一种用于运行激光加工机的方法，该激光加工机具有可拆卸地固定在所述激光加工机上的、可更换的部件。
背景技术：
为了提高激光加工机的生产率并且实现无需关注(无人)的、自动化生产，使用更换装置来自动地更换切割喷嘴、喷嘴保持器(带有或没有喷嘴)或加工头。但是目前不能始终保证，手动或自动化更换的喷嘴、喷嘴保持器或加工头与对于过程安全的材料加工所需的预设值——例如在其磨损状态或光学部件的调节方面——相适应。 由JP 2004322127A已知，激光切割喷嘴或加工头的一部分、即透镜保持器设有识别编码(例如条形码)。在编码中含有被标记的工具的表征特征(例如喷嘴直径、透镜焦距)，此外含有状态信息和关于使用历史的信息。通过读/写头施加或读出信息并且传递到机器控制装置上。机器控制装置检查喷嘴或透镜保持器是否适合于所选出的加工。如果不适合，则输出错误报告。由DE 10130875A1公开一种具有集成的、基于摄像机的传感装置的透镜保持器-更换装置。与在使用第一透镜保持器的情况下对工件的加工并行地，可以借助摄像机检查第二透镜保持器的透镜的状态并且在需要时清洁或更换该透镜。DE 44 97 993C2描述了一种具有自动的冲模更换系统的冲压机，其中对于每个冲模存储冲模信息。这些冲模信息可以具有固态数据和连续数据，其中，固态数据可以存储在冲模本身中并且连续数据可以存储在冲压聚集的数字控制单元中。固态数据可以包括例如冲模的生产号和制造日期并且以刻线编码标记进行编码，该刻线编码标记设置在冲模上。在JP 04331036A中描述了一种用于借助生产控制计算机从刀库内的工具组中自动匹配或选出用于等离子切割的工具的管理系统。通过DE 33 26 615A1已知通过施加呈固定安设的可电擦除的存储器(EEPROM)形式的数据载体将工具专用的特性数据存储在可更换的工具或工具保持器上。DE 101 18034B4描述一种工具机，其中存在用于对不同类型的可插入到工具保持器中的工具进行编码的装置，其中，该机床具有传感器，通过传感器可检测编码。由DE 10 2007 024 288B3已知在插入到激光加工头中时用于识别激光加工喷嘴的装置。激光加工喷嘴在其可插入到激光加工头中的区域上具有型廓结构并且设有用于检测或触探该型廓结构的装置。
发明内容
相对于此，本发明提出以下任务，即提供一种激光加工机以及用于材料加工的运行方法，其中在可更换的部件方面的信息流更简单且更可靠地被设计。该任务根据本发明通过开头提到类型的激光加工机解决，其中，在可更换的部件上安设至少一个标识，所述标识由编码组成，编码与部件一一对应地配设，换言之，编码一一对应地识别部件，以及所述控制单元被构造或编程用于根据所述标识从存储装置读出所述可更换的部件的特性数据。安设在可更换的部件上的标识仅包括与部件一一对应地配设的编码。因此，标识可以很小地、紧凑地且始终相同大小地构成，这对于标识的过程可靠的读取是有利的。紧凑的标识尤其是在以下部件中是有利的，其中可供施加标识使用的面积很小，例如在激光加工喷嘴上。此外，较小的编码可以更简单地受保护地(例如沉降)设置在可更换的部件上并且对于损伤是明显不敏感的。当存在足够位置时，相同的编码也可以以两个或更多标识的形式设置在部件上，使得即便单个标识被损坏或污染，信息也能够过程安全地被读出。按照本发明的解决方案是用于激光加工机的可更换的部件的所有相关的静态、动态和历史特性数据的全面管理系统，该管理系统主要基于与部件一一对应地配设的编码的·使用，使得这些部件能够毫无疑义地被识别。编码的一一对应能够实现从数据库读出可更换的部件的所有相关特性数据，使得不需要在可更换的部件本身上存储任何特性数据。在一种实施方式中，可更换的部件是激光加工喷嘴、用于激光加工喷嘴的喷嘴保持器或激光加工头。喷嘴和/或喷嘴保持器和/或加工头在此分别设有一一对应的标记。显然，以不同的方式或在不同的位置上可拆卸地与激光加工机连接的不同类型的部件可通过安设的方式或位置来相互区分并且因此在需要时可以对不同类型的部件使用相同的编码。因此，如果存储在存储装置中的数据库被设计成能够相互区分配置给不同类型的部件的数据组，则在需要时可以对于激光加工头和喷嘴使用相同的编码。但是更有利的是，编码将所有可与激光加工机可拆卸地连接的、可更换的部件区分开。此外可以给由多个经编码的单个部件组成的可更换部件设置成组编码。可更换的部件的静态特性数据取决于部件的类型。对于加工喷嘴，静态的特性数据例如包括喷嘴直径，对于加工头，静态的特性数据包括在那里设置的透镜的焦距或加工头类型(反射镜切割头或透镜切割头)。附加地，在使用喷嘴、喷嘴保持器或加工头期间通过机器控制装置检测和存储个性化的“历史”运行特性数据(例如使用持续时间、碰撞次数、切割长度(单位m)、何种材料和何种材料厚度、使用的技术数据、喷嘴中心性的上一次校准、距离调节的校准值、切割喷嘴的更换频率等)，其中，通过一一对应的编码实现访问。附加地，传感器系统可以求出图像和/或测量数据(“动态的特性数据”，例如喷嘴的污染度、喷嘴上的损坏、透镜状态、激光束形状、光路中的气体污物、切割气体压力、气体混合物、切削边质量、在切削边上的毛刺形成)，它们同样以数据组存储在存储装置或数据库中，该数据组通过一一对应的编码精确地配置给可更换的部件。同样可以给可更换的部件的分组配置专用的、静态的、历史的和动态的特性数据(例如共同的使用持续时间)。在一种实施方式中，激光加工机附加地包括用于尤其是光学检测所述标识的检测单元。该标识可以通过打标方法(例如激光打标、点式打标、激光回火、激光刻图)或借助经打标的具有编码(例如数据矩阵编码)的粘贴膜设置在部件上。标识的读出典型地以光学方式进行。如果使用型廓结构形式的标识，那么标识在需要时也可以通过触探检测或读出。在一种扩展构型中，检测单元被构造用于附加地检测所述加工过程的参数和/或用于检测所述可更换的部件的状态。在该情况中，检测单元在第一功能中用于检测加工参数、例如待加工的、通常板状的工件的位置，在切割加工中用于检测工件上的切割边和/或用于检查或用于监控可更换的部件的状态，例如用于喷嘴检查。在第二功能中检测单元用于读出编码或标识。在一种扩展构型中，激光加工机还包括特性数据-确定单元，其用于根据检测到的所述加工过程的参数和/或所述可更换的部件的状态来确定所述可更换的部件的动态的特性数据。根据检测到的所述加工过程的参数能够推出可更换的部件的状态和/或可以直接通过检测单元检测可更换部件的状态。部件的状态，例如污染度可以在需要时已经本身表示可更换部件的动态特性数据，其在使用编码的情况下可以存储在存储装置或数据库中。
在一种实施方式中，检测单元与所述激光加工机的激光加工头运动耦合或者安设在所述激光加工头本身上。如果检测单元与加工头一起移动，那么具有以下优点，即加工头在读出编码时已经位于可更换的部件附近，使得能够减少通过另外的移动运动引起的非生产时间。检测单元可以在此安设在机器部件、例如支架上，其在激光加工头运动时随着运动。当检测单元设置在激光加工头本身上时，能够以特别简单的方式实现运动耦合。在一种实施方式中，检测单元具有照明装置和摄像机。照明装置以典型方式用于照亮可更换的部件的设有标识的区域。该区域被摄像机检测，以便读出标识。在必要时为了检测标识需要相对于一个光路(其中加工过程的参数、例如工件的位置借助检测单元被检测)改变摄像机的光路和/或照明装置的光路。借助照明装置的照明可以例如环形地、倾斜地或散开地例如在约660nm波长时进行，以便无阴影地实现对标识的均匀照明并且减少通过环境光的干扰影响。显然，摄像机的光路在需要时可以被这样地选择，使得它至少部分地与激光加工头的光路重合。优选地，在此在需要时设置在加工头上或旁的检测单元可以用于检测至少一个另外的参数(例如用于检测激光加工机中的板材位置、用于检测切割边的质量、用于喷嘴检查等)并且附加地在第二功能中用于读出编码，检测单元如上所述包括摄像机和照明装置。例如，借助激光加工机的运动轴可以使检测单元向用于可更换的部件的库移动，在那里借助照明装置照亮并且借助摄像机检测标识。如果例如在喷嘴更换器的库中设有多个切割喷嘴并且该喷嘴更换器设置在加工区域的边缘上，那么编码可以有利地安设在喷嘴的上边缘或一个可从上方看到的平面上。在旋入可更换的喷嘴之前，编码在该情况中可以通过摄像机检测，摄像机检测上喷嘴边缘或者说可见的平面。喷嘴的特性数据可以根据检测到的编码从数据库中读出并且借助控制装置可以发现喷嘴对于要执行的加工过程的适合性，并且在必要时将加工参数个性化地与所选出的喷嘴匹配。此外，加工头可以有利地用于借助过程气体吹走标识或者编码上的污物。在该情况中，加工头设置在要更换的部件的区域中并且切割气体流有目的地指向要更换的部件的区域，在该区域上设有标识。在一种实施方式中，检测单元具有至少一个能够进入检测光路中的、优选能够平行于和/或垂直于工件表面移动的转向镜。转向镜可以进入或离开检测光路，例如以便可选地通过摄像机检测该或这些另外的参数或标识。显然，转向镜为此目的或者在需要时为了可选地检测多个定位在不同位置上的标识也可以在检测光路中运动、尤其是在检测光路中移动。在一种实施方式中，激光加工机附加地包括用于自动地更换所述可更换的部件的更换装置。在此例如可以是喷嘴更换器、用 于激光加工头的更换装置或用于可更换的喷嘴保持器的更换装置。更换装置在此被构造用于将要换下的部件与激光加工机分开，其方式是拆卸该连接并且将要换下的部件搁放到库的一个自由空位上。因此，例如一个通过螺旋连接与激光加工头连接的加工喷嘴能够借助具有旋转驱动器的更换装置从加工头旋出来。接下来从库中取出要换上的部件并且可拆卸地例如通过螺栓或类似件与激光加工机连接。在一种扩展构型中，更换装置具有至少一个用于使检测单元的检测光路向所述可更换的部件转向的转向镜。该转向镜在此这样地设置，使得在检测单元在更换装置的区域中运动时检测光路遇上转向镜并且在转向镜上向着可更换的部件转向。这能够实现在更换部件时对标识的检测和/或对可更换的部件的状态的检测。显然，更换装置的转向镜在需要时可以是可运动的，例如是可摆动的、可倾斜的和/或可移动的，以便借助检测单元能够检测可更换的部件上的不同位置。在另一种实施方式中，激光加工机还包括诊断装置，该诊断装置被构造或编程用于根据所述可更换的部件的特性数据并且根据所述加工过程的参数确定所述可更换的部件的预测的使用寿命和/或维护间隔的持续时间。诊断装置可以根据检测到的特性数据、尤其是历史特性数据建立关于(最大)寿命的诊断，在该寿命期间部件仍适合于加工过程。例如关于使用寿命的诊断可以根据切割参数和待切割工件的材料进行。诊断装置或诊断模块在此也可以访问其它数据，例如材料、材料厚度、涂层、工件编码、激光加工机的技术数据等，并且对于诊断分析它们。污染度检测和数据与待切割的板厚、切割气体、板涂层和技术数据的相关性可以通过诊断模块自动地确定用于可更换部件的清洁周期、例如用于清洁可更换的激光加工头的透光元件(例如透镜等)。在另一种实施方式中，控制单元被构造或编程用于根据所述可更换的部件的特性数据匹配所述加工过程的至少一个参数。为此目的，存储在数据库中的特性数据在需要时可以与附加地检测到的(动态的)特性数据一起与用于过程执行的预设值比较并且相应地被评价。如果在此得到求出的值位于预设值或公差范围之外，那么将相应的报告或修正值发送给机器控制器。因此例如基于检测到的喷嘴污染度可以引入清洁过程，或者可以基于激光切割头中的透镜的污染度匹配切割参数例如进给速度和激光功率。如果发现喷嘴上的损坏，那么可以根据损坏图(例如喷嘴出口附近的损坏、喷嘴直径变形等)决定喷嘴的更换。在另一种实施方式中，该激光加工机具有用于存储特性数据的存储装置和/或用于在外部的存储装置和激光加工机之间传输特性数据的接口。特性数据的存储可以直接在激光加工机的存储装置中和/或在外部的存储装置中、例如在外部的计算机中进行。如果特性数据不仅存储在激光加工机中而且存储在外部，那么应当在存储于各个地点的特性数据之间进行数据校准或同步。外部的计算机可以在机器使用者处或者但是也可以在机器制造者处。数据在互联网中的计算机或服务器上的存储是可行的。特性数据的外部存储允许在一个中心的上级的诊断装置中对多个激光加工机的特性数据进行分析以优化加工过程。因此，给各个激光加工机提供了优化的过程参数。本发明的第二方面涉及一种用于运行激光加工机的方法，该激光加工机具有可拆卸地固定在所述激光加工机上的、可更换的部件，所述方法包括检测安设在所述可更换的部件上的至少一个标识，所述标识由与所述部件一一对应地配设的编码组成；根据所述标识从存储装置读出所述可更换的部件的静态以及历史和/或动态的特性数据；根据读出的特性数据检查所述可更换的部件对于所述加工过程的适合性，以及如果所述部件适合于所述加工过程，则执行所述加工过程。尤其是当标识的检测或编码的读取在污染的工作环境(具有粉尘或飞溅物)中进行时，关键是要给可更换的部件设置尽可能简单的编码。这按照本发明通过以下方式实现，即编码仅仅用于一一对应的匹配并且由此用于识别可更换的部件，而所有其它的特性数据不存储在可更换的部件本身上。编码因此可以很小并且因此也可以设置在小构件例如切割喷嘴上。此外，这样的编码可简单且快速地通过检测单元读出。在一种变型中，在执行所述加工过程之前根据所述可更换的部件的特性数据匹配所述加工过程的至少一个参数。如果根据特性参数得出，具有标准参数的加工过程的执行不能在希望的误差范围中实现，那么机器控制装置可以被匹配，以便实现位于误差范围中·的加工。因此例如作为激光切割过程的参数可以减少进给速度，以便即便在例如污染的或损坏的喷嘴时仍确保希望的切割质量。在一种变型中，在读出时将所述可更换的部件的特性数据从外部的存储装置传输到所述激光加工机上。如已经进一步在上面结合激光加工机描述那样，数据库可以形成在中央存储装置中，通过远程数据传输、例如通过公司网络或通过因特网可以访问中央存储
>J-U ρ α装直。
本发明的其它优点由说明书和附图得出。同样上述的和还要继续说明的特征可以单独地或多个成任意组合地使用。所示的和所述的实施方式不被理解为穷尽的列举，而是具有用于说明本发明的举例特征。其示出图I示出按本发明的激光加工机的实施方式的示意视图，图2示出具有作为可更换部件的激光加工喷嘴以及具有检测单元的激光加工头的不意视图，和图3示出激光加工喷嘴的示意视图。
具体实施例方式图I示出作为激光加工机I的实施例的激光切割机的结构。其它实施例是激光焊接机或组合式冲压/激光切割机。激光加工机I具有作为激光束发生器2的C02激光器或固体激光器(盘形激光器或纤维激光器)、激光加工头4和工件支座5，它们在图I中仅示意地示出。由激光谐振器2产生的激光束6借助(未示出的)转向镜的束引导装置3或借助光缆引导至激光加工头4并且在激光加工头中聚焦以及借助同样未图像地示出的反射镜垂直于工件8的表面8a定向，即激光束6的束轴(光轴)垂直于工件8定向。变换地，激光束发生器2也可以随动地设置在激光加工机I的运动轴之一上。激光束6在激光加工头4中的束引导和聚焦可以通过透镜和/或反射镜进行。为了工件8的激光加工，通过激光束6首先进行穿刺，即在一个部位上对工件8进行点状熔化或氧化并且吹走在此形成的熔液。接下来使激光束6在工件8上面运动，使得形成连续的切割缝隙9，激光束6沿着该切割缝隙切断工件8。切割缝隙9由两个切割面8b剪边。不仅穿刺而且激光切割可以通过添加气体来支持。作为切割气体10可以使用氧气、氮气、压缩空气和/或专门针对用途的气体。最终使用何种气体，这取决于切割何种材料和对工件提出何种质量要求。形成的颗粒和气体可以借助抽出装置11从抽出腔12抽出。控制装置13在此承担对加工过程、在当前例子中对激光切割过程的控制。显然，在需要时也可以通过激光加工机I执行其它的加工过程、例如激光焊接。在工件支座5的边缘上设置喷嘴更换器14，该喷嘴更换器用于更换设置在激光加工头4上的激光加工喷嘴15，该激光加工喷嘴在图2中详细地示出。变换地或附加地，更换装置14也被设置用于更换激光加工头4或喷嘴保持器15c。保持在喷嘴单元15c中的激光加工喷嘴15在聚焦透镜7或聚焦反射镜之后的激光束6的光路中，该聚焦透镜或聚焦反射镜用于将激光束聚焦到工件8上的焦点上。聚焦透镜7可以附加地也用于建立通过(未示出的)输入通道输入给激光加工喷嘴15的切割气体10的压力。相反，在使用聚焦反射镜时，节流板以典型方式保证了激光加工头4的束引导装置中的压力建立。
在图2中同样可见到安置在激光加工头4上的检测装置16。该检测装置16具有光源17形式的照明装置，具有典型地位于可见范围中(例如在约660nm的波长时)的瞄准的照明束通过该照明装置首先垂直于激光束的光路(即在Y方向上)并且在可部分透过的反射镜18上转向之后在激光束的束方向上(即在Z方向上)入射到工件8上。安设在可部分透过的反射镜18后面的摄像机19用于检测工件的由光源17照亮的区域的图像。该照明可以变换地也例如环形地倾斜地或散开地进行，以便无阴影地实现均匀的照明以及减少通过环境光的干扰影响。另一个转向镜21能够借助一个未详细描述的移动装置22、例如直线驱动装置形式的移动装置在第一位置和第二位置之间平行于工件表面8a移动，在第一位置中转向镜21设置在光源的光路以外，在第二位置中转向镜21设置在光源17的光路中并且使照明束向着激光加工喷嘴15转向。在图2中虚线示出的第一位置中通过检测单元16检测工件8上侧面上的区域，以便检测一个或多个过程参数。在当前例子中，通过检测单元16可以识别例如工件8上的轮廓，这些轮廓能够用于求出工件8的精确位置。如果在图2中所示的进给方向(正的Y方向)在工件8的加工中转向，使得激光加工头4在负的Y方向上移动，那么检测单元16例如也可以用于确定切割缝隙9的质量和/或宽度。在转向镜21的在图2中通过实线示出的第二位置中，激光加工喷嘴5的环绕的外边缘上的区域被照亮并且被摄像机19检测。在该检测中，评价激光加工喷嘴15在污物方面的状态。同时，检测单元16可以在此检测安置在激光加工喷嘴15的环绕边缘上的标识20，该标识由编码组成，该编码一一对应地配置给激光加工喷嘴15，即编码明确地辨别了在激光加工头4中使用的激光加工喷嘴15。通过同样未详细描述的移动单元22a实现转向镜21的竖直运动(在Z方向上)。可以设置一个另外的转向镜21b，它要么(在需要时在检测光路中借助摆动装置22b可摆动地)安置在检测单元16上要么安置在更换装置14中或上或者在更换装置14旁边安置在工件支座5的边缘上。转向镜21的竖直运动以及检测光路在转向镜21b上的附加转向允许检测不同部件上的标识20和激光加工头4的位置。此外，例如喷嘴15的底侧在污物或损坏方面被研究。对工件8的切割缝隙9以及切割面Sb或端面Sc的研究也是可行的。如果附加的转向镜21b装配在更换装置14中、上或旁边，那么能够在工序中在更换喷嘴之前或之后以简单方式研究以及识别喷嘴。根据标识20或者说编码，激光加工机I (见图I)的控制单元13能够从一个设置在控制单元13中的存储器23a读出静态的以及历史的和动态的特性数据KD。特性数据KD存储在数据库的形式的存储器23a中，其中，编码20用作具有特性数据KD的相应数据组的钥匙或索引，这些特性数据配置给激光加工喷嘴15。静态的特性数据KD可以例如是表征激光加工喷嘴15的类型并且例如给出喷嘴直径等的数据。作为历史的特性数据可以在存储装置23a中存储例如激光加工喷嘴15的碰撞次数、喷嘴中心的最后校准的时间点等。动态的特性数据可以例如涉及激光加工喷嘴15 上的瞬时的污染状态和/或损伤。除了设置在用于数字控制加工过程的控制单元13中的存储装置23a外，也设有一个另外的外部的存储装置23b用于存储激光加工喷嘴15的特性数据KD，控制单元13能够通过接口 24与该外部的存储装置交换数据。例如，外部的存储装置23a可以位于外部的计算机上，通过该外部的计算机能够借助网络28、例如因特网或通过公司网络被访问。显然，在将特性数据KD存储在两个不同位置上时，应当进行数据校准或者说同步。还显然的是，变换地也可以仅在一个地点进行特性数据KD的存储，即仅在控制单元13或激光加工机I的存储器23a中或在外部的存储器23b中。在图2中所示的措施期间，一旦激光加工喷嘴与激光加工头4 (例如手动地)连接，激光加工喷嘴15才被识别，而变换地或附加地也可以的是，激光加工喷嘴在插入到激光加工头4中之前已经被识别。 在此可以利用到，检测单元16安置在激光加工头4上并且由此能够与激光加工头一起借助激光加工机I的运动轴运动到工件支座5的边缘区域中，更换装置14设置在该边缘区域上。喷嘴更换器14具有一个(未以图像示出的)库，在该库中设有多个激光加工喷嘴，这些激光加工喷嘴可以用于更换喷嘴。如果标识20 (例如条形码、一维、二维或多维编码的形式)如在图3中所示设置在激光加工喷嘴15的背对工件8的上表面15a上，那么在转向镜21的位于光路之外的第一位置中，检测单元16检测这些标识20并且根据在此读出的编码在将一个位于库中的激光加工喷嘴旋入到激光加工头4中之前读出该激光加工喷嘴的所属的特性数据KD。在此，在需要时可以利用通过激光加工喷嘴15排出的切割气体10，以便从喷嘴15的上表面15a或标识20去除污物。控制单元13能够根据喷嘴15的(静态的)特性数据KD确定该喷嘴是否适合于所选出的加工任务(在此激光切割)。对于以下情况，即位于库中的激光加工喷嘴原则上适合于要执行的加工过程，那么可以附加地考虑历史的和动态的特性数据KD，以便检验通过该喷嘴是否能够达到希望的加工精度或是否尽管该喷嘴原则上适合但是应当取消在待执行的加工过程中的使用。
尤其地，在配置给控制单元13的诊断装置26 (见图I)中也可以根据激光加工喷嘴15的特性数据KD以及同样存储在控制单元13中的加工过程的参数来确定激光加工喷嘴15的预测的使用期限或者维护间隔的持续时间。诊断装置26在此可以访问激光加工过程的参数，例如材料、材料厚度、涂层、工件编码、激光加工机I的技术数据等并且对于诊断分析它们。数据与待切割板厚、切割气体、板涂层和技术数据的相关性允许通过诊断模块26例如自动地确定清洁循环。在此也可以考虑动态的特性数据KD，例如激光加工喷嘴15的污染程度，污染程度在加工过程期间被求出，例如其方式是如上所述地执行激光加工喷嘴15的检验。根据由检测单元18检测到的激光加工喷嘴15的图像可以在控制单元13的特性数据-确定装置25中确定喷嘴15的状态、例如污染度并且作为动态的特性数据KD存储在内部的存储器23a或外部的存储器23b中。显然，控制单元13也能够根据激光加工喷嘴15的特性数据KD适当地匹配加工过 程的参数，例如其方式是将存储的特性数据KD与预设值比较并且相应地评估。如果在此求出的参数值位于加工过程的预设值或公差范围之外，那么可以将相应的报告或修正发送给机器控制装置或者所使用的加工程序(NC程序)能够被适当地匹配，以便执行修正。因此例如基于喷嘴15的被检测到的污染度可以执行清洁过程，或者可以基于切割透镜7或聚焦反射镜的污染度匹配进给参数和激光功率，该切割透镜或聚焦反射镜构成(同样可更改换的)激光加工头4的一部分。如果发现喷嘴5的损坏，那么可以根据损伤图(例如在喷嘴出口附近的损坏、喷嘴直径变形等)决定是否更换喷嘴15。显然，作为激光加工喷嘴15附加或变化，也能够以上述方式管理激光加工机I的其它可更换的部件，例如用于激光加工喷嘴15的(可更换的)激光加工头4或喷嘴保持器15c。以上述方式能够提供管理系统，该管理系统包括个性化(一一对应地)编码的数据、喷嘴保持器和/或加工头、一个或多个检测单元/用于读出相应的编码的读取装置、控制单元、对数据库的访问以及分析软件和/或分析硬件。管理系统嵌入到具有喷嘴更换器14和喷嘴库和/或喷嘴保持器更换器和喷嘴保持器库和/或加工头更换器和加工头库的激光加工机I中。经编码的喷嘴和/或喷嘴保持器和/或加工头在此存储在相应的库中并且被激光加工机I在需要时从相应的库中取出。喷嘴15、喷嘴保持器和/或加工头4在此可以在合适的地点上通过打标方法(例如激光打标、点式打标、激光回火、激光刻图)或借助经打标的粘贴膜设置标识20或编码(例如数据矩阵编码)。为了即便在受污染的环境(粉尘或飞溅物)中也能够通过光学检测可靠地读出标识和由此安全地识别相应的可更换的部件，关键是可更换的部件携带尽可能简单的编码，这通过以下方式实现，即标识20仅仅由可与可更换的部件一一对应的编码组成。编码可以比较小并且因此也可安放到小的部件例如切割喷嘴15上并且能够简单地、快速地且尤其是可靠地通过光学检测被读出。显然，作为光学检测的变换或附加，也可以例如通过探触来检测标识，如果标识以型廓形式构成的话。
权利要求
1.激光加工机(I)，包括 可拆卸地固定在所述激光加工机(I)上的、可更换的部件(4，15)， 用于控制加工过程的控制单元(13)，所述控制单元被构造用于根据所述可更换的部件(4，15)的静态以及历史和/或动态的特性数据(KD)检查所述部件(4，15)对于所述加工过程的适合性， 其特征在于， 在所述部件(4，15)上安设至少一个标识(20)，所述标识由与所述部件(15) —一对应地配设的编码组成，以及所述控制单元(13)被构造用于根据所述标识(20)从存储装置(23a，23b)读出所述可更换的部件(15)的特性数据(KD)， 所述激光加工机还包括用于尤其是光学检测所述标识(20)的检测单元(16)，所述检测单元(16)被构造用于附加地检测所述加工过程的参数和/或用于检测所述可更换的部件(4，15，15c)的状态。
2.根据权利要求I的激光加工机，其中，所述可更换的部件是激光加工喷嘴(5)、用于激光加工喷嘴的喷嘴保持器(15c)或激光加工头(5)。
3.根据权利要求I的激光加工机，还包括特性数据-确定单元(25)，其用于根据检测到的所述加工过程的参数和/或所述可更换的部件(4，15，15c)的状态来确定所述可更换的部件(4，15，15c)的动态的特性数据(KD)。
4.根据权利要求I至3之一的激光加工机，其中，所述检测单元(16)与所述激光加工机(I)的激光加工头(4 )运动耦合，尤其是安设在所述激光加工头(4 )上。
5.根据权利要求I至4之一的激光加工机，其中，所述检测单元(16)具有照明装置(17)和摄像机(19)。
6.根据权利要求I至5之一的激光加工机，其中，所述检测单元(16)具有至少一个能够进入检测光路中的、优选能够平行于和/或垂直于工件表面(8a)移动的转向镜(21，21b)。
7.根据以上权利要求之一的激光加工机，还包括用于自动地更换所述可更换的部件(4，15，15c)的更换装置(14)。
8.根据权利要求7的激光加工机，其中，所述更换装置(14)具有至少一个用于使检测单元(16)的检测光路向所述可更换的部件(4，15，15c)转向的转向镜(21b)。
9.根据以上权利要求之一的激光加工机，还包括诊断装置(26)，该诊断装置被构造用于根据所述可更换的部件(4，15，15c)的特性数据(KD)并且根据所述加工过程的参数确定所述可更换的部件(4，15，15c)的预测的使用寿命和/或维护间隔的持续时间。
10.根据以上权利要求之一的激光加工机，其中，所述控制单元(13)被构造用于根据所述可更换的部件(4，15，15c)的特性数据(KD)匹配所述加工过程的至少一个参数。
11.根据以上权利要求之一的激光加工机，该激光加工机具有用于存储特性数据(KD)的存储装置(23a)和/或用于在外部的存储装置(23b)和激光加工机(I)之间传输特性数据(KD)的接口(24)。
全文摘要
本发明涉及一种激光加工机(1)，包括可拆卸地固定在所述激光加工机(1)上的、可更换的部件(4，15)以及用于控制加工过程的控制单元(13)，所述控制单元被构造用于根据所述可更换的部件(4，15，15c)的静态以及历史和/或动态的特性数据(KD)检查所述部件(4，15，15c)对于所述加工过程的适合性。在所述激光加工机(1)中，在所述部件(4，15，15c)上安设至少一个标识，所述标识由与所述部件(4，15，15c)一一对应地配设的编码组成。所述控制单元(13)被构造用于根据所述标识(20)从存储装置(23a，23b)读出所述可更换的部件(4，15，15c)的特性数据(KD)。
文档编号B23K26/00GK102848075SQ20121021846
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者M·特韦尔曼, A·费尔伯, U·迈因德尔, J·沃纳埃施 申请人:通快机械股份公司