用于加工工件的加工机和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种加工机，包括:一分隔装置，用于将工作室分成用于加工工件的加工区域和至少一个另外的工作区域；一加工头、尤其一激光加工头，用于在加工区域中加工工件；一具有可旋转的工件支承座的旋转式工件更换器，用于在加工区域与所述至少一个另外的工作区域之间穿过在分隔装置中形成的开口传送工件，其中，可旋转的工件支承座具有保护壁，用于在加工工件时将所述至少一个另外的工作区域相对于所述加工区域隔离。本发明还涉及一种用于通过这种加工机加工工件的方法。
【背景技术】
[0002]由DE 10 2006 022 304 Al已知一种用于分散地控制加工机、尤其激光加工机的方法。该加工机包括一加工区域，它被保护壳体包围。通往加工区域的、被监视的进入区通过分隔壁形式的分隔装置与加工区域分开。在一实施例中该加工机具有一旋转式更换器，具有装载站和卸载站以及具有加工站。旋转式更换器的装载站和卸载站通过一起旋转的保护壁与加工站分开。通过旋转式更换器的旋转运动可以将工件从加工区域传送到进入区并且返回。
[0003]安置在旋转式更换器上的一起旋转的保护壁要保护进入区在加工工件时免受来自加工区域的辐射或者说使其隔离辐射。为了实现光密封的隔离，必需使旋转式工件更换器的一起旋转的保护壁相对于在分隔壁中为工件穿过而形成的开口的棱边光密封地封闭。这些密封棱边一般用弹性体密封或刷式密封构成。在加工工件时通常使用的高激光功率带来高的能量密度，它们可能损坏或破坏密封。因此通常需要附加的玻璃或保护板来保护密封避免激光辐射，它们可以更好地耐受激光射线。
[0004]在使用一起旋转的保护壁时还出现这样的问题:难以或者可能不能在保护壁附近加工工件，因为加工头形成干扰轮廓。由此减少工件支承座的可借助加工头到达的面积并从而减小加工机的加工区域。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，这样改进上述形式的加工机和方法，使得过程安全性改善和/或加工机紧凑性提尚。
[0006]按照第一方面，该目的通过开始所述类型的一种加工机实现，其中，所述分隔装置具有保护元件，它可在加工位置与传送位置之间运动，其中，所述保护元件在加工位置中为了封闭所述分隔装置的开口而贴靠在保护壁上并且所述保护元件在传送位置与保护壁间隔开。
[0007]因为在传送位于工件支承座上的工件时不进行工件加工，因此在工件支承座旋转运动期间在所述加工区域与所述至少一个另外的工作区域之间无需光密封的密封。因此在传送工件时可以将保护元件带到与保护壁间隔开的传送位置，而不降低过程安全性。通过可运动的保护元件可以省去在开口或保护壁的棱边上使用弹性密封以及用于隔离密封的保护板或隔板。
[0008]所述分隔装置例如可以以分隔壁的形式构成。设置在分隔装置中的开口部分地被与可旋转的工件支承座一起旋转的保护壁遮盖。通过保护壁可以减少保护元件在加工位置与传送位置之间必须走过的路径，由此减少传送时的周期时间。所述保护元件尤其可以完全或部分地由金属材料例如铝制成，该材料典型地能够特别有效地隔离在加工时产生的(激光)辐射。所述保护元件典型地以(垂直的)升降运动被从加工位置带到传送位置，但是也可以实现保护元件的其它运动方式，例如摆动运动。
[0009]所述可旋转的工件支承座例如可以以(圆)转盘的形式构成，但也可以是其它几何形状，例如所述工件支承座可以具有矩形或正方形的形状。所述保护壁可以将旋转的工件支承座分成两个面积相同大小的分区，但是也可以分成三个或更多个相同大小的分区。通过工件支承座旋转相应的角度(180°，120°等)，可以改变或更换可旋转的工件支承座的分区与各区域的配属。
[0010]在该第一方面的改进方案中或者在本发明的独立于第一方面地要求保护的第二方面，在分隔装置的开口处邻近保护壁形成用于介入加工头的部分区域的自由空间。
[0011 ] 通过邻近可旋转的保护壁地设置自由空间，也可以在紧靠保护壁的附近进行工件的加工，因为加工头的对于加工形成干扰轮廓的部分区域可以介入到自由空间中。通过这种方式可以增大可旋转的工件支承座的可被加工头达到的面积并从而增大加工机的加工区域。这使得能够实现紧凑的加工机结构形式与加工尽可能大的工件的结合。
[0012]当然，在使用激光加工头形式的加工头的情况下在设置自由空间时必须保证，在加工工件期间分隔装置中的开口光密封地封闭。这在本发明的上述第一方面中可以通过可动的、尤其可移动的保护元件实现。
[0013]但也可以是，分隔装置至少在开口的区域中在背离加工区域的方向上相对于保护壁平行错位，由此，自由空间在保护壁上方形成，它可以通过上述方式密封。也可以是，为了形成自由空间，分隔装置或分隔壁设置在保护壁的延长部中，但分隔装置或分隔壁直接在开口上方在厚度上减小并且只在背离加工区域的一侧上构成。当然，在不进行激光加工、而是进行其它方式例如切削加工的加工机中，可以省去保护壁与分隔装置之间的光密的密封。
[0014]在优选实施方式中，所述保护元件安置在分隔装置的背离加工区域的一侧上。通过这种安置以简单的方式实现上述的在保护壁上方的自由空间并由此增大加工机的工作区域。
[0015]在一改进方案中，所述保护元件具有朝向保护壁倾斜的悬臂，该悬臂在加工位置以其自由端部定位在保护壁的背离加工区域的一侧上。所述悬臂尤其能够以其自由端部被带到与在保护壁上侧面上形成的缩肩的贴靠中，以便引起开口的光密封的封闭。所述保护元件(具有或没有悬臂地)最好一体式构成。
[0016]在另一实施方式中，所述保护元件在加工位置搭接保护壁。在这种情况下所述保护壁的上端部从两侧被保护元件围住，由此能够以特别有效的方式防止激光射线通过。
[0017]在一改进方案中，所述保护元件为了搭接保护壁而具有隔离装置，例如隔离板，该隔离装置在加工位置中可定位保护壁的在面对加工区域的一侧上。所述隔离装置例如可以安置在悬臂的自由端部的区域中。使用薄的隔离装置是有利的，以便不阻碍加工头介入到在保护壁上方形成的自由空间中。
[0018]在一有利实施方式中，所述保护元件可在加工位置与传送位置之间尤其在垂直方向上(即以上升或下降运动)线性运动、尤其线性移动。所述线性运动能够以特别快的方式例如借助线性(直接)驱动装置实现，使得周期时间可以最小化。保护壁或旋转式工件更换器的旋转轴线典型地也在垂直方向上延伸。
[0019]在另一实施方式中，保护元件的加工位置与传送位置之间的距离可以根据工件的尺寸、尤其工件的高度调整。为了传送工件，保护元件只需抬起这样多，使得在旋转运动时不发生保护元件与工件的碰撞。因此有利的是，保护元件或分隔装置设置有可控的驱动装置，它使得能够调节保护元件相对于位置固定的加工位置处于不同距离。设置在加工机中的控制装置可以根据关于要加工或被加工的工件的尺寸、尤其(在旋转轴线竖直的情况下)关于高度的数据来控制保护元件的驱动装置。这些数据寄存在存储装置中，控制装置可以访问存储装置。当然，保护元件的(线性)运动只能到达相对于加工位置的最大距离，该最大距离取决于加工机的结构形式并且例如可以处于约600mm的数量级。当然，在传送位置中不允许低于保护元件与保护壁之间的最小距离(例如约50mm)，由此保证，保护壁在旋转运动时在保护元件旁边通过。
[0020]在另一实施方式中，在保护壁和/或保护元件中形成空心腔。保护壁和必要时保护元件的该空心腔可以用于接收构件例如供给管线和/或控制部件，例如阀或类似部件。
[0021]在一改进方案中，在保护壁的空心腔中和/或在保护元件的空心腔中设置有至少一个传感器，用于探测入射到空心腔中的加工射线。该空心腔一般光密封地封闭。如果保护壁和/或保护元件被在加工区域中的加工射线损伤，通过传感器可以及早识别，因为由于损伤加工射线会到达空心腔中。尽管使用耐激光的材料，保护元件和/或保护壁的损伤也可能产生，例如当被工件反射的加工射线以高能量密度在狭小限制的区域中照射到保护壁上和/或保护元件上时。所述传感器尤其可以与控制装置处于信号技术上的连接中，用于在故障情况下输出报警给操作者和/或停止加工或者说使为加工所使用的射线源失效。为了可以容易地监