具有实施为薄板区的激光防护壁部分的激光加工机器组件的制作方法_3

文档序号:9624941阅读:来源:国知局
防护壁12W及运些开口按照W下方式构造:衔接开口 的激光防护壁12子区段分别将该开口遮挡。由于该开口被遮挡的运个布置方式,使得运些 开口即使在激光加工头3工作时也不需要防激光的防护件,并且也使得运些开口相应无障 碍地构造为无口形式。为了保护通过开口进入危险区域21中的人员免受激光福射,在运里 设有光学监测系统23,在运些光学监测系统23中,示例性将一些监测系统画为黑色矩形。 当人员进入危险区域21中时,监测系统23可及时发现。特别是,为此可监测监视束的中断, 该监视束在上述开口处形成光栅。在穿过开口时,光栅被中断并且造成激光加工头3中的 激光被关断。优选地,于是能够暂停组件1中的所有机器运动(例如抽吸抓取器车6的运 动)。图1中示例性示出了Ξ个光栅27a、2化和27c,运些光栅确保了自动化装置20的前 部(进而也确保了薄板区域30)W及自动化装置20的后部。激光防护壁12和监测系统23 的开口可特别是如随后公开的欧洲专利申请13 198 967. 5进行构建。值得注意的是,还应 在激光防护壁12中(大约在折叠口 26处)设有附加的传统通道。
[0056] 在薄板区域30中,激光防护壁12由薄板元件31构成,运些激光防护壁对于所使 用的激光福射具有不可穿透性。在图中所示的实施形式中,薄板元件由保持元件24悬挂起 来;薄板元件31在此典型地分别W上部来光密封地固定在安装角(图中未给予详示)上, 而下部为自由端。薄板元件31在此基本上构造为板状(条状)并且如此旋转,使得该薄板 元件31W其表面法线大致指向加工区19。
[0057] 薄板元件31在此彼此重叠地设置,从而运些薄板元件31针对从加工区19发出的 激光福射形成完全遮盖。在图3中尤其能够看出薄板元件31彼此重叠并且薄板区域30在 其整个阔度上完全覆盖。
[005引除此之外,薄板元件31在此彼此间隔开地设置,从而当视线平行于薄板元件31的 平板表面时能够穿过运些薄板元件31之间向内望去,运在图2中能很好地看出。由此,当 观察者大致停留在薄板区域30之前并且将视线微微向左时,他能够从外观察到自动化装 置20的大部分。从操作台32起能够穿过遮挡住的通道开口 22、W及穿过位于激光防护壁 12靠近通道处的子区段18处的激光防护窗25、并且穿过薄板区域30很好地观察到自动化 装置20。由此,在激光加工头3 (也或者抽吸抓取器车6)投入使用之前,能够在视觉上检 查:是否有人员停留在危险区域21中和/或在抽吸抓取器车6附近。
[0059] 在此,薄板元件31由橡胶制成,从而能够W叉车穿过薄板元件31触及到存放架 11 (或者也通常适用于人员、工件、W及工作设备),其中,薄板区域30能够稍微被压离,特 别是W便将已加工的工件取出。在薄板区域30下方,激光防护壁12在此本来就构建为敞 开式。被压离的薄板元件31在叉车驶离之后由于重力而自动地返回到其遮盖位置。
[0060] 图4进一步阐述根据本发明的激光加工机器组件的俯视简图,其具有薄板元件 31a-31d的薄板区域30的局部图(类似于图1至3)。
[0061] 激光福射40从加工区(图中并未示出)发出并且沿着传播方向AR传播。由于薄 板区域至加工区(激光福射源)的距离远大于该薄板区域被观察到的横截面,因此传播方 向AR相对于每个薄板元件而言的局部改变能够忽略不计。
[0062] 薄板元件31a-31d沿着第一方向ER(也称为横向方向)重叠地设置,该第一方向 垂直于传播方向AR。示例性地示出第一薄板元件31a与第二薄板元件3化之间沿着第一方 向m?的重叠长度枯L。分别相邻的薄板元件31a-31d在第一方向ER上的重叠确保了激光福 射40不能穿过薄板区域30,也就是说,在图4中,激光不能到达各个薄板元件31a-31d的左 后方的区域中。
[0063] 薄板元件31a-31d不仅参照第一方向邸重叠,而且还参照第二方向ZR(也称为错 开方向)相互错开地设置。参照第二方向ZR,薄板元件31a-31d前后相继地且相互间隔开 地设置。由此,在第Ξ方向DR(也称为视线方向)上,分别在薄板元件(例如薄板元件31c 与31d)之间留有视域缝隙41(图中阴影部分);在此,第Ξ方向DR垂直于第二方向ZR。视 域缝隙41在第二方向ZR上的阔度BR(也就是两个相邻的薄板元件31a-31d在第二方向ZR 上的间距)在此是薄板元件31a-31d在第二方向ZR上的厚度D的大约Ξ倍。为了设立所 述重叠,在相邻的薄板元件31a-31d之间分别设有在第Ξ方向DR上侧向的位移SV,该位移 在此是薄板元件31a-31d在第Ξ方向DR上的宽度W的大约3/5。优选地,宽度W最大是阔 度BR的四倍,W便即使观察者的视线与第Ξ方向DR有一定偏差时也允许了穿过薄板区域 30的一定视域。
[0064] 在图4中,薄板元件31a-31d基本上构造成板状,参看在薄板元件31c中的(中间) 板平面PE。板平面PE垂直于第二方向ZR。第二方向ZR(或者说板平面PE的法线)大约 沿着传播方向AR延伸;传播方向AR与第二方向ZR之间的角度β在此是大约20度。
[0065] 图5示出了图1所示组件的整个薄板区域的俯视简图。
[0066] 由于薄板区域30相对较大的侧面范围,因此激光福射40的传播方向AR相对于彼 此平行地设置的(也就是相对于其余组件而言总是相同地取向的)薄板元件31有所变化。 由此,图5中的激光福射在右侧上与薄板元件的夹角比其左侧上的夹角要睹。另一方面,薄 板元件31参照垂直于局部传播方向AR的(局部)第一方向邸在左侧上的相互重叠大于 其在右侧上的相互重叠。由此,在薄板元件31彼此平行地设置的情况下必须注意的是,在 薄板区域30的全部范围内,相邻的薄板元件31沿着(局部)第一方向邸重叠。图5中, 在第二方向ZR上的光缝隙阔度BR是薄板元件31在第二方向ZR上厚度D的大约十倍。
[0067] 如果加工区19的位置不固定而是参照薄板区域30可改变其位置(例如由于激光 头可移动),则必要时需要将薄板元件31参照加工区19已改变的位置来重新定向,如图6 至8中根据本发明的激光加工机器组件1的部分俯视简图所示。
[0068] 在图6中,发出激光福射的加工区19与薄板区域30间的距离适中。板状的薄板 元件31在此在各自的板平面PE与薄板区域30的延伸方向60之间W大约45度的旋转角 度α定向,在该延伸方向60上,薄板元件31W直线延伸的行列设置。由此确保了薄板元 件31参照垂直于传播方向AR的第一方向邸的重叠。
[0069] 图7示出了加工区19处于靠近薄板区域30的位置中,由此,传播方向AR从现在起 相对于薄板区域30更睹地延伸。为了确保沿着垂直于传播方向AR的第一方向邸足够的 重叠,已将薄板元件31绕着其各个旋转轴线DA(该旋转轴线竖直地延伸,即垂直于图7中 的图平面)W大约30度的角度α'相对于薄板区域30的延伸方向60旋转。薄板元件31 在此分别支承在承载元件71上(该承载元件在图6至8中为了使薄板元件31更好识别而 被局部去除或者说仅W虚线示出),并且,统一由马达驱动式旋转保持器70操纵薄板元件 31,例如通过传动杆(并未示出)操纵。待设定的旋转角度α'通过控制装置72根据加工 区19的位置来确定,并且,然后由马达驱动式旋转保持器70完成。
[0070] 如果加工区19与薄板区域30的距离特别远,如图8所示,则W马达驱动式旋转保 持器70设定一较大的旋转角度α",该旋转角度在此大约60度。
[0071] 值得注意的是,通过旋转角度α、α'、α"也监视的是:从哪个视线方向可看到激 光加工机器组件的内部。由此,在考虑到关于激光福射方面要求通过将薄板元件31相重叠 而使薄板区域30完全覆盖的情况下,马达驱动式旋转保持器70也可用于改变可视的视线 方向。
[0072] 图9最后示出了薄板元件31的变型的俯视简图,其具有用于本发明的薄板区域30 的局部图,与图4类似。竖直定向的薄板元件31在此具有参照激光福射传播方向AR凸状 弯曲部。弯曲的薄板形状能够在各种情况下是有益的,W便在薄板区域30处有空气流动的 情况下施加或调节到薄板元件31上的力,尤其W便将运些薄板元件保持在重叠的位置,或 者,W便构建薄板元件31的机械属性。
[0073] 然而,薄板元件31的弯曲部通常与视域缝隙41的阔度BR相关地提高了薄板元件 31的有效厚度D(分别在第二方向ZR上)。第二方向ZR通常如此选定,使得视域缝隙41 具有最大的阔度BR。
[0074] 总的来说,本发明描述了一种具有防护装置的激光加工机器,该防护装置妨碍了 激光器在加工过程时所产生的散射光,但另一方面使人员在防护装置W外能够实现观察, 从而使得防护装置W内的至少各个区域都无需耗费的附加措施便能够被观察到。运通过将 遮挡的薄板或条带进行几何布置来实现,运些薄板或条带(横向于传播方向观察)相互重 叠、并在垂直于该传播方向错开地设置、并且因此能够留有视域缝隙。原则上,薄板或条带 的几何布置(尤其是该薄板或条带的尺寸、旋转角度W及
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