用于从金属带材切割金属板的设备的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于从金属带材切割金属板的设备。

例如在ep1586407a1中公开的设备

已知的装置具有一个沿着排出方向的灰尘排出轴，该排出方向远离激光切割装置，该灰尘排出轴具有一个紧固在其上的灰尘收集容器。灰尘排出轴和安装在其上的灰尘收集容器与激光切割装置一起在金属带材的传送方向上来回移动，以去除和收集激光切割片材和板材时产生的切割灰尘或热的浮渣颗粒。已知的装置具有这样的缺点，即切割灰尘粘附到或者焊接在从金属带材切下的金属板的底面，该底面面向排出方向。切割灰尘必须随后从金属板上去除。这需要付出很大的努力。

本发明的目的是消除现有技术的缺点。具体而言，其目的在于提出一种能够简单的制造不粘附有大量切割灰尘的金属板的设备。本发明的另一个目的是避免从金属板上去除切割灰尘的步骤。

这通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利实施例从从属权利要求的特征得出。

本发明提出提供具有使间隙通风的通风装置的至少一个支撑带和/或排尘装置。

当通过排出轴去除切割灰尘时，通过设置通风装置，可以简单地避免在切割的金属板的下侧方向上形成回流。切割灰尘基本上完全去除到排尘装置中，从而不必要从切割金属板的底面去除切割灰尘或浮渣颗粒。

本发明中，间隙的通风可以是“被动的”或“主动的”。被动的通风是指通过通风装置吸入空气。例如，通过文丘里效应吸入空气，该文丘里效应由指向排尘方向的切割气体流形成。“主动的”通风包括借助于通风装置在排尘方向上吹送和/或吸入空气。在这种情况下，在排尘方向上形成比在被动通风情况下更高的流速。在这种情况下，流速也可以通过开环控制或闭环控制来控制。特别地是，为了主动通风，可以提供风扇来供应或排出空气。

根据有利的实施例，通风装置包括设置在支撑带的支撑面上的通风通道，支撑面面向激光切割装置。利用所提出的实施例进行制造时，简单且经济。

通风通道在沿传送方向延伸的支撑面的长度方向上延伸是有利的。特别地，通风通道可以沿与传送方向平行和/或成一定角度的方向延伸。该通风通道可以有弯曲或弯折的路线。

排尘装置可以包括灰尘收集容器和/或从至少一个支撑带延伸的灰尘排出轴。这样可以有针对性地去除和收集切割灰尘。

通风装置还可以包括到达至少一个支撑带和/或灰尘排出轴的通风通路。这样的通风通路，例如钻孔或狭槽，也允许在金属带材的底面和从其切下的金属板的下面进行额外的通风，使得在切割金属带材的过程中形成的切割灰尘不会出现不希望的回流。

通风通道和/或通风通路优选用于间隙的被动通风。但是，它们也可以是主动通风装置的组成部分。

根据本发明的另一个实施例，灰尘排出轴具有在排尘方向上变宽的横截面。这也阻碍了切割灰尘在金属板的底面方向上的不希望的回流的形成。

支撑带和/或灰尘排出轴由铜或其它基本上含铜的合金制成是有利的。已经表明，切割灰尘对铜材料的粘附性特别小。在这种情况下，即使使用寿命长，通风通道和/或通风通路也不会被切割灰尘堵塞。因此，总是可以保证适当的通风。

灰尘排出轴能只安装在两个支撑带中的一个上。在这种情况下，灰尘排出轴与槽同时移动是简单的。除此之外，槽的宽度可以根据需要改变。

灰尘排出轴有利地由沿排尘方向延伸的两个壁形成。例如，该壁基本上在垂直于传送方向的一个方向上延伸。至少有一个壁可以连接到支撑带之一上。在排尘通道的侧边区域，可以设置与风扇连接的通路以形成气刀。这样可以防止金属带材边缘区域的切割灰尘进入其顶部或从其上切割的金属板的顶部。也可以提供大致在传送方向上延伸的侧壁代替气刀，并且该侧壁与彼此相对的两个壁中的至少一个相连。

在本发明的装置中，有利的是，第一运输工具设置在第一支撑工具的上游。另外，可以在第二支撑工具的下游设置第二运输工具。这允许金属带材在支撑带之间形成的槽上传送，特别是连续传送。第一运输工具可以包括例如辊子矫直机。第一运输工具和/或第二运输工具还可以包括运输带和/或辊式输送机。有利的是，将第一支撑装置放置在端处辊子下游的第一传送带上和将第二支撑装置放置在另一个端处辊子上游的第二传送带上，两个端处辊子相对地布置。彼此相对设置的两个辊子有利地以彼此相距预定的距离布置，并且在该布置中，两个辊子可以在传送方向上来回移动。

根据一个有利的实施例，灰尘排出轴与灰尘收集容器连接，或者是灰尘收集容器的一个组成部分。也就是说，灰尘收集容器因此而至少与第一或第二支撑工具耦合。也就是说，灰尘收集容器与激光切割装置同时在传送方向上来回移动。提供并行且基本上闭合的灰尘收集容器可以进一步阻碍切割灰尘对金属带材的底面的不希望的粘附。

根据本发明的另一实施例，提供了一种与灰尘收集容器连接的抽吸装置，以产生从灰尘收集容器的入口流向灰尘收集容器内部的排气流。选择排气流是有利的，从而可以通过通风通道和/或通风通路将空气吸入到容器内部。特别地，选择的排气流足够强大，使得在灰尘收集容器中不存在回流，该回流阻止来自激光切割装置的切割喷嘴的切割气流进入。

此外，可以提供液体供应装置以将液体供应到容器的内部。这样可以冷却进入灰尘收集容器的热切割灰尘或热的浮渣颗粒。它可以防止浮渣颗粒粘在容器的内壁上。

液体供应装置可以具有设置在灰尘收集容器的入口附近的至少一个喷嘴以产生液体喷雾。这使得进入灰尘收集容器的浮渣颗粒特别有效的冷却。

根据另一实施例，朝向容器内部的内表面上具有设置在其上的层，该层具有孔隙交流空间以吸收由液体供应装置供应的液体。该多孔层，例如可以由烧结金属，陶瓷，玻璃纤维等制成。多孔层被液体渗透的事实阻碍了热浮渣颗粒与灰尘收集容器的内表面的粘附。

根据另一有利实施例，灰尘收集容器在金属带材的整个宽度上沿y方向延伸。灰尘收集容器的入口是槽形的并且在y方向上延伸是有利的。灰尘收集容器尤其可以是管状的，管状灰尘收集容器的轴线沿大致垂直于激光束的辐射方向延伸。

可以提供一种在y方向上延伸的掩膜，该掩膜具有与槽形入口对齐的掩膜开口，并且可以借助于移动装置在y方向上与激光束成对齐地来回移动。该掩膜可以是，例如，基本上与槽形入口重叠的不锈钢带，该不锈钢带具有掩膜开口形式的开口。通过设置能够在y方向上来回移动的掩膜，能够防止已经位于灰尘收集容器内的切割灰尘被切割气体流从入口吹出。

优选的管状灰尘收集容器的轴线也可以沿大致平行于激光束的辐射方向延伸。在这种情况下，可以提供一个移动装置，使灰尘收集容器在y方向上同时来回移动，以使得激光束总是与灰尘收集容器的入口对齐。在这个实施例中，可以省去提供掩膜和灰尘排出轴。在这种情况下，灰尘收集容器有利地与抽风机连接以产生指向排尘方向的排气流。

在y方向上，也可以提供彼此相邻排列的多个灰尘收集容器，其轴线沿大致平行于激光的辐射方向延伸。如果灰尘收集容器被切割灰尘堵塞，另一个灰尘收集容器可以同时与激光切割装置对齐。

灰尘收集容器具有排出口以去除切割灰尘或承载有切割灰尘的液体是有利的。灰尘排出轴的下游或排出口的下游可以设置静止的收集容器。

以下使用附图详细解释本发明的示例实施例。附图如下：

图1是第一装置的局部透视图；

图2是第二装置的局部透视图；

图3是第三装置的局部透视视图；

图4是第四装置的截面图；

图5a是第五装置的局部透视图；

图5b根据图5a的细节图；

图6是第六装置的局部透视图；

图7是图6的沿间隙的垂直截面图；

图8是第七装置的局部透视图；

图9是图8的沿间隙的垂直截面图；

图10是第八装置的剖视图；

图11是第八装置的俯视图；

图12是第九装置的透视图；和

图13是第九装置的截面图。

图1示出了用于从金属带材1切割金属板的第一装置，金属带材1沿标号为t的传送方向移动。标号2表示激光切割装置(此处未示出)的切割喷嘴。切割喷嘴2通过传统的移动装置可以在传送方向t和垂直于它的y方向上移动，从而可以从金属带材1上切割出具有预定轮廓的金属板。金属带材1可以在传送方向t上连续运动。

切割喷嘴2被制成能够将切割气体和激光束l引导到金属带材1上。在切割区域中，金属带材1由第一支撑带3和第一支撑带3对面的第二支撑带4支撑。第一支撑带3和第二支撑带4大致在y方向上延伸。支撑带3和支撑带4之间形成有间隙s，激光束l通过该间隙s延伸。第一支撑带3和第二支撑带4可以通过传统的装置(此处未示出)与切割喷嘴2同时移动。为此，第一支撑带3可以与位于其上游的第一运输工具连接，例如第一运输带5。类似地，第二支撑带4可以与布置在其下游的第二运输工具连接，例如第二运输带6。相对设置的第一运输带5的第一导向辊子7和第二运输带6的第二导向辊子8能够以常规方式与激光切割装置的切割喷嘴2同时移动，以形成间隙s。关于这一点，可参见例如de102004034256a1，其公开内容通过引用包括在内。

附图标记9通常表示排出轴，该排出轴沿着指向远离金属带材1的底面u的排尘方向a延伸。这里，排出轴9由在排尘方向a上延伸的两个壁10a、10b形成，第一壁10a连接到第一支撑带3，第二壁10b连接到第二支撑带4。两个壁10a、10b沿y方向延伸。它们被设计成使得它们之间形成的间隙s的间隙宽度在排尘方向a上变宽。支撑带3、4也可以与相应的第一壁10a，第二壁10b一体地形成。

两个壁10a，10b也可以通过在传送方向t上延伸的连接壁(这里未示出)相互连接。这样的连接壁有利地沿y方向设置在切割区域的外侧。在这种情况下，排出轴9可以仅通过两个壁10a或10b中的一个连接到与之对应的支撑带3或4上。

第一支撑带3和第二支撑带4分别具有面向切割喷嘴2的支撑面11a、11b。支撑面11a、11b中的每一个都设置有大致在传送方向t上延伸的通风通道12。这里，通风通道12在支撑带3、4的整个第一长度lg1上延伸，使得如果金属带材1位于支撑面11a、11b上，则通风通道12可以将空气供应到间隙s。

附图标记ab表示位于排尘方向a上的排出轴9的下游的收集容器。收集容器ab不与排出轴9连接，即，收集容器ab相对于排出轴9静止。收集容器ab的第二长度lg2在同时移动的排出轴9的至少一个预定移动范围内沿传送方向t延伸。因为收集容器ab是静止的，所以同时移动的质量可以保持的较小。在这种情况下，间隙s可以随着激光束l特别快速且准确地移动。

在图2所示的第二装置中，通风通道12与传送方向t成一定角度延伸。它们在第一支撑带3的第一支撑面11a和第二支撑带4的第二支撑面11b的整个第一长度lg1上延伸。

在图3所示的第三装置中，每个通风通道被构造成在传送方向t上相互错开布置的两个部分13a、13b。部分13a、13b通过大致在y方向上延伸的连接通道13c连接。

在图4所示的第四装置中，第一支撑带3设置有第一通风通路14a，第二支撑带4设置有第二通风通路14b。

通风通路14a、14b可以通过这里仅示意性示出的管道15与同样示意性示出的风扇16连接。

在图5a和图5b所示的第五装置中，支撑带3、4具有如图1所示的通风通道12。此外，通风通路14a、14b设置在支撑带3、4的边缘区域。

现在将详细解释上述装置的功能。

在切割金属带材1期间，切割气体从切割喷嘴2流出，形成切割气流，该切割气流沿着间隙s的方向导入到金属带材1中的一个切口17中。在切割过程中形成的切割灰尘ss被沿排尘方向a流动的切割气体移除到排出轴9中。切割气流产生文丘里效应，其通过通风通道12和/或通风通路14a、14b吸入空气。这避免了在金属带材1的底面u的方向上形成回流。切割灰尘ss不会被运输到底面u。

风扇16还可以将压缩空气通过管道15和通风通路14a、14b吹入切割间隙s。这甚至可以更有效地防止形成对底面u的回流。空气的质量流量，尤其是通过通风通道14a、14b所提供的，可以根据例如间隙s的间隙宽度来控制。为此，可以在风扇16的下游布置至少一个控制阀(这里未示出)。

通风通路14a、14b也可以沿y方向设置在切割区域的外侧。这样可以通过压缩空气在这个区域产生气刀。气刀可以防止切割灰尘ss溢出和弄脏金属带材1的与底面u相对的顶面o。在这种情况下，连接壁是不必要的。

根据未在附图中单独示出的另一个实施例，也可以在间隙s的下游设置冷阱，特别是在第一壁10a和第二壁10b的区域中。冷阱可以由例如设置在第一壁10a和/或第二壁10b中的多个喷嘴形成。通过该冷阱，可以将冷空气特别是干燥冷空气或者通过液氮蒸发方便地产生的冷氮气吹入。当然，冷阱也可以有另外的设计。例如，可以在壁10a、10b或排出轴9的区域中设置沿横向q延伸的一个或多个管道，这些管道具有贯穿其中的冷却剂。

将切割灰尘向下游引导进入或穿过冷阱以冷却切割灰尘颗粒。已经表明，冷却的切割灰尘颗粒具有较小的粘附到金属带材的底面u的趋势。

金属板切割装置可以仅设置一个设置在间隙s下游的冷阱，而省略通风装置12、13a、13b、13c、14a、14b。

在图6所示的第六装置中，排出轴9的壁10a、10b与管状的第一容器b1连接。管状的第一容器b1的轴线沿大致平行于间隙s的方向延伸。在这种情况下，第一支撑带3和第二支撑带4与第一输送装置或第二输送装置连接，从而支撑带3、4可以与第一容器b1一起在传送方向t上前后移动。

特别是从图7中可以看出，第一容器b1设有一个与抽风机19连接的抽吸管道18。此外，还设有一个液体供应管20，该液体供应管20中可以设有一个泵(此处未示出)或类似物来供应液体f，特别是水。附图标记21表示排液管。

上述第六装置的操作如下：

由于切割过程中的切割气流而进入间隙s的切割灰尘ss被吸入到第一容器b1中，特别是通过抽风机19的作用被吸入到第一容器b1中。切割灰尘ss被位于第一容器b1中并经由排液管21排出的液体f冷却。

图8和9显示了第七装置。第七装置在排出轴9的下游具有一个或多个管状的第二容器b2。管状的第二容器b2的轴线沿大致平行于激光束l的轴线方向延伸。第二容器b2可以以使得激光束l准确地进入第二容器b2的方式在传送方向t、以及y方向上来回移动。为了使第二容器b2在传送方向t上来回移动，可以通过例如在与第一支撑带3或第二支撑带4耦合的沿y方向延伸的导轨中引导第二容器b2。为了使该第二容器b2能够在y方向来回移动，可设置一个单独的移动装置(此处未示出)，该移动装置通过控制技术与用于移动激光切割装置的装置相连接。

尤其如从图9中可以看到的那样，在y方向上也可以彼此相邻地设置多个依次相互连接的第二容器b2。在第二容器b2的下游，设置静止的收集容器ab。

上述第七装置的操作如下：

第二容器b2与激光束l同时移动，使得激光束l大致进入第二容器b2的中心。切割灰尘ss在喷嘴22产生的液体喷雾的作用下被冷却，然后被供应到收集容器ab。如果提供多个第二容器b2，则在第二容器b2中的一个被阻塞的情况下，可以切换到另一个第二容器b2。即，另一个第二容器b2与激光束l对齐。

类似于图7中所示的，至少一个第二容器b2可以与抽风机19连接。

图10和图11示出了第八装置。第八装置具有与第六装置类似的设计。第一支撑带3和第二支撑带4具有沿排尘方向a设置在其下游的管状的第一容器b1，该管状的第一容器b1的轴线的沿与间隙s大致平行的方向延伸。第一容器b1具有沿平行于间隙s的方向延伸的槽形入口23。附图标记24表示由例如具有掩膜开口25的不锈钢带制成的掩膜。掩膜24基本上覆盖第一容器b1的槽形入口23。通过这里未详细示出的移动装置，使掩膜24在y方向上与激光束l对齐地来回移动。第一容器b1和移动装置(此处未示出)和掩膜24有利地与两个支撑带3、4中的一个连接，使得另一个支撑带3、4可以在传送方向上相对于掩膜24和第一容器b1来回移动。

在第八装置中，排出轴可以省略。此外，与第六装置类似，第一容器b1与抽风机19(此处未示出)的连接是有利的，从而能够产生流过掩膜开口25并且通过槽形入口23进入第一容器b1的内部的气流。

上述第八装置的操作如下：

激光束l在切割过程中产生的切割灰尘ss在抽风机的作用下通过掩膜开口25和槽形入口23被吸入到第一容器b1的内部。在y方向上来回移动的掩膜开口25始终与激光束l对齐，可防止已经保存在第一容器b1中的切割灰尘被扬起，通过槽形入口23从第一容器b1中喷出，并粘接在金属带材1的底面u上。

图12和13示出了第九装置。第九装置具有与第七装置类似的设计。然而，这里省略了排出轴9。轴线沿大致平行于激光束l的方向延伸的第二容器b2可以利用移动装置(此处未示出)沿y方向来回移动，使得第二容器b2的另一个入口26总是与激光束l成一直线。有利的是，第二容器b2与抽风机19连接，从而从间隙s向另一个入口26形成抽吸流。

尤其从图13中可以看出，将传送方向上的间隙s的宽度w调节成小于第二容器b2的内径d是有利的。

附图标记列表：

1金属带材

2切割喷嘴

3第一支撑带

4第二支撑带

5第一运输带

6第二运输带

7第一导向辊子

8第二导向辊子

9排出轴

10a第一壁

10b第二壁

11a第一支撑面

11b第二支撑面

12通风通道

13a、b部分

13c连接通道

14a第一通风通路

14b第二通风通路

15管道

16风扇

17部分

18抽吸管道

19抽风机

20液体供应管

21排液管

22喷嘴

23槽形入口

24掩膜

25掩膜开口

26其他入口

a排尘方向

ab收集容器

b1第一容器

b2第二容器

d内径

f液体

l激光束

lg1第一长度

lg2第二长度

o顶面

y横向

s间隙

ss切割灰尘

t传送方向

u底面

w宽度