用于分割加工板状工件的机器的制造方法

文档序号:10540238阅读:426来源:国知局
用于分割加工板状工件的机器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于借助加工射束(3)将板状工件(2)分割加工成工件部分(18)和剩余工件(2a)的机器(1),具有用于使工件(2)在第一方向(X)上运动的第一运动装置(7)、用于使将加工射束(3)对准到工件(2)上的加工头(9)在垂直于第一方向的第二方向(Y)上运动的第二运动装置(11)以及用于支撑工件(2)的两个工件支承面(4、5),在工件支承面之间形成在第二方向(Y)上延伸的缝隙(6)。缝隙(6)的宽度(b)可改变,并且,机器(1)具有用于使加工头(9)在第一方向(X)上在缝隙(6)内运动的附加运动装置(12)。本发明还涉及用于在机器(1)上进行分割加工工件(2)的方法,该方法包括根据要切割的工件部分(18)的大小和/或轮廓形状和/或厚度调整缝隙(6)的宽度(b)。
【专利说明】
用于分割加工板状工件的机器
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于借助加工射束、尤其借助激光射束把板状工件分割加工成至少一个工件部分和一个剩余工件的机器,特别是激光加工机,具有:用于使工件沿第一方向运动的第一运动装置,用于使将加工射束对准到所述工件上的加工头沿垂直于第一方向的第二方向运动的第二运动装置,以及两个用于支承工件的工件支承面,在所述工件支承面之间形成沿所述第二方向延伸的缝隙,该缝隙在所述加工头的运动路径的下方沿所述第二方向延伸。本发明也涉及用于借助这种机器来分割加工工件的方法。
【背景技术】
[0002]从JP5050346A已知用于借助激光射束来分割加工板状工件的、呈组合式激光-冲压机形式的这种机器。在具有混合式运动导向装置的这种机器中,工件沿第一方向(X方向)而加工头沿第二方向(Y方向)运动,为了避免由加工射束引起损坏,工件支座在加工头的运动范围中中断。因此,在工件支座中,在两个工件支承面或者说工件支座之间沿Y方向延伸一个缝隙。通过该缝隙将穿过工件的加工射束以及产生的熔渣和切割料头导出。加工射束可以是激光射线,但也可使用其他形式的高能射束,例如呈等离子弧或者水射束的形式。
[0003]如果在这种激光加工机上要设置用于使加工头在X方向上运动的附加轴,有利的是,工件支座中的缝隙具有至少相当于加工头在X方向上的运动范围的最小宽度。借助所述附加轴,加工头能在所述缝隙内部以高动态运动。此外,宽的缝隙还允许小尺寸到中等尺寸的切割料头、剩余栅格部分或者较小的工件部分自由落下,所述切割料头、剩余栅格部分或者较小的工件部分能例如借助零件滑动彼此分开以及与熔渣分开。与通过为此目的而设置的分选活门的摆动运动相比,以这种方式能够使小工件明显更快地从切割区域移开。
[0004]然而大的缝隙宽度也会在切割开较小的工件部分时产生不利影响,因为小的工件部分在缝隙区域中不被足够地支撑,并且由于从加工头上的加工喷嘴射出并且射到被切割开的工件部分上的切割气体的高的气体压力,会使小的工件部分在缝隙中倾翻并且可能钩在剩余工件上。
[0005]从DE 10 2011 054 360A1已知一种工具机,特别是一种激光加工机,该机器具有用于接收板状材料的工件支座以及带有加工头的分割设施,该加工头至少能在Y方向上移动。所述工件支座包括具有第一支承面的第一支承台和台具有第二支承面的第二支承台,其中,这些支承面彼此间隔开,以在加工头下面形成缝隙,并且,该缝隙的位置和该缝隙的宽度在分割过程的加工区域中能通过所述支承台在X方向上的相互定位来调整。设置有控制装置,该控制装置控制所述支承台的移动运动,使得能调整支承台之间的缝隙宽度,该缝隙宽度适配于通过支承台之间的缝隙被向下分选出的工件部分或者废料部分的大小。
[0006]从JP 2003-245838A已知,在用于加工板状工件的机器中,在工件支座的可打开的和可关闭的分选活门内布置有切割板,该切割板具有缝隙,该缝隙具有可适配的缝隙宽度,以及在该机器中设置有衔接于所述切割板上的另一分选活门。所述缝隙宽度能根据要分选出的工件部分或者说废料部分的尺寸来调整。
[0007]从DE 36 20 896A1已知一种用于平面工件的支撑和输送设施,该设施至少包括无端部的传送带,该传送带在切割工具的区域内通过转向辊来导向,该转向辊支承在滑座上,该滑座能够与切割工具同步地、受控地沿机器纵向移动。在传送带之间的缝隙中能装入稳定的安全板条。
[0008]从JP2013-119101A已知一种用于热加工工件的机器,在该机器中,加工头沿一个方向(Y方向)移动到工件上。在该机器中,仅在工件支座的一个区域中形成开口,加工头在其沿Y方向移动时暂时处于该开口上,也就是说,该开口的运动与加工头在Y方向上的运动同步。在工件支座上,在加工头的沿Y方向的移动行程的范围内布置有多个板对。一旦加工头在Y方向上运动到一个对应平对的位置上,则该对应板对的板沿X方向彼此远离地运动,以形成所述开口。
[0009]JP 63278694A说明了一种用于激光切割的工件台,在该工件台中,支撑板可以机动地摆动到水平位置中,以便就在切割前避免工件材料的斜置。该支撑板设置在布置成网栅组件的支撑销之间,这些支撑销在切割加工时支撑工件。
[0010]从us 2010/0181165A1已知用于成形切割由滚子输送的带状材料的机器,在该机器中,设置有第一列彼此平行地定向的传送带和第二列彼此平行地定向的传送带。具有两个彼此叠加地构建的轴的龙门架架系统使得激光加工头能够在两个方向上运动。在第一和第二列传送带之间形成的缝隙形成用于在产生切口时激光射束穿透的开口或者说路径。所述传送带能在带状材料的纵向方向上移动,以产生缝隙,该缝隙相应于要借助激光射束在所述带状材料上切割的轮廓。
[0011]US 2006/0118529A1也说明了一种用于激光切割带状材料的机器,该带状材料沿着进给方向被传送带输送。该机器具有激光加工头,该激光加工头能在进给方向(X方向)上和横向于进给方向(Y方向)运动。该机器具有两个传送带,所述传送带在进给方向上布置在激光加工头的前面及后面,并且所述传送带用于支撑带状材料或者用于支撑从带状材料切割开的工件部分。
[0012]在JP2004-050184A中说明了用于工件的支撑台机构,在该机构中,布置在几乎相同的平面中的两个传送带表面能相互靠近地或者彼此远离地布置,以支撑工件或者说工件部分。设置有具有运动轴的滚子,以在两个传送带表面之间形成开口区域。该开口区域的打开和关闭通过滚子的轴向位置的移动来控制。

【发明内容】

[0013]本发明的任务是,提供一种用于分割加工板状工件的机器,特别是激光加工机,该机器使得能够在分割加工时更好地支撑工件部分并且尤其能够简化地分选出被切割开的工件部分。
[0014]该任务通过开始所述类型的机器来解决,该机器具有用于使加工头在缝隙内沿第一方向运动的、附加的第三运动装置(附加轴),并且,该机器这样构造:使得所述缝隙在其宽度方面能改变。该机器可如此构造:使得所述缝隙仅能关于其在第二方向(Y方向)上的整个长度而言改变其宽度。但该机器也可如此构造:使得所述缝隙的宽度在Y方向上能在一个或多个部分区域或者说区段中改变。在这种情况下,在Y方向上的、缝隙宽度被改变的区段的位置必要时可以与加工头在Y方向上的运动同步地改变。在此,所述缝隙尤其能在Y方向上在一个区段中变窄,该区段相应于加工头在Y方向上的位置,以使得在需要时能够面式地支撑工件的当前在被加工射束加工的部分区域或者从工件切割开的工件部分。在一种优选实施方式中,第三运动装置在X方向上的移动范围最高相当于所述缝隙的最大宽度。
[0015]在一种实施方式中,所述机器包括控制装置,该控制装置构造或者编程为,在切割开要支撑的或者有倾翻危险的工件部分时,使所述缝隙的宽度减小到最小缝隙宽度,该最小缝隙宽度比第三运动装置在X方向上的移动范围小。在该实施方式中,在工件部分和剩余工件之间的最后连接被分开之前,使所述缝隙的宽度减小到最小缝隙宽度。有倾翻危险的工件部分可以是不具有足够弯曲刚性的工件部分和/或是具有过小的尺寸而在不减小缝隙宽度的情况下在切割开之后不能跨越该缝隙的工件部分。
[0016]最小缝隙宽度尤其是为了切割加工而刚好还需要的缝隙宽度。该最小缝隙宽度由这样的要求确定:在切割加工时在变窄的缝隙的侧边缘上应当不出现由于加工射束和可能形成的熔渣而引起的污染或者损坏。X方向上的能实现这一点的最小缝隙宽度例如可以是大约5mm或者5mm以下。对于在限界所述缝隙的至少一个构件上形成至少一个缺口或者开口的机器,所述最小缝隙宽度能处于0mm,也就是说,该缝隙在必要时可以是完全闭合的。当然,最小缝隙宽度应当小于要切割开的工件部分在X方向上的大小,因为只有在这种情况下能对工件部分进行面式支撑。在切割开工件部分时的最小缝隙宽度尤其小于在切割工件部分的剩余轮廓时的缝隙宽度。
[0017]在本申请的意义上,对于工件支承面应当理解为一种适用于面式地支撑板状工件的工件支座。这种工件支承面不是必须形成连贯的面,而是工件在多个(至少三个,通常明显更多个)部位上被支承元件(可能仅点式地)支撑使得所述工件放置在一个支承平面中就足够了。所述工件支承面在这种情况下由支承元件的上侧面构成。在工件支承面之间形成缝隙,工件支承面例如可以以以刷台或者滚珠台的形式构造。在这种情况下,要加工的工件在加工时通过多个布置在台面上或者台面中的呈刷子或者(可旋转的)球的形式的支承元件支撑,这些支承元件共同构成工件支承面。替代地,可以设置平行于所述缝隙布置的、可旋转的辊作为用于构成工件支承面的支承元件,这些辊的旋转轴线平行于所述缝隙延伸。此外可能的是,工件支承面构造成回转运行的支承带。
[0018]在一种优选实施方式中,所述缝隙在第一方向上的方位能与加工头在第一方向(X方向)上的运动同步地改变。当加工头在X方向上进行附加轴运动时,所述缝隙能被带动或者移动,使得加工射束始终能穿过所述缝隙。加工头和缝隙在X方向上的同步运动也使得能够改变切割开位置在X方向上的方位。
[0019]在一种有利实施方式中,所述缝隙可通过下述方式在其宽度上改变:使所述工件支承面中的至少一个在第一方向(X方向)上运动,使所述工件支承面中的至少一个的至少一个部分区域在第一方向上运动,和/或使在所述工件支承面之间能在第一方向上运动的、具有用于在分割加工时支撑被切下的工件部分的支承面的至少一个支撑元件运动,其中优选,所述缝隙在第一方向上的位置能与加工头在第一方向上的运动同步地改变。工件支承面的运动、工件支承面的部分区域的运动和/或支撑元件的运动可借助控制装置进行,该控制装置构造或者编程为,根据当前要切割的工件部分的大小、轮廓形状或者说外轮廓和/或厚度或者弯曲刚性来调整所述缝隙的宽度。工件支承面、工件支承面的部分区域和/或支承元件必要时可以附加地在Y方向上受控地移动。
[0020]例如布置在缝隙的两侧并且延伸到整个缝隙长度上的两个工件支承面或者工件支承面的部分区域例如在X方向上不仅可以相对彼此运动,而且可以彼此同步地并且同步于加工头的运动的运动。以这种方式,除了所述缝隙的位置外附加地也能是所述缝隙的宽度适配于对应的要切割的工件部分的大小、轮廓形状和厚度:大的并且稳定的或者说弯曲刚性的工件部分能以大的缝隙宽度来切割,以避免工件支承面被污染,而至少为了切割开小的工件部分可以使工件支承面或者工件支承面的部分区域相向运动以使所述缝隙变窄。
[0021]如工件支承面那样,支撑元件也可以在其面对工件的一侧上具有连续的支承面,该支承面能被置于贴靠到工件下侧面上。替代地,支撑元件可以具有多个例如呈支成顶点(Pins)、球、刷子或者桥接条形式的支承元件,所述支承元件共同构成支承面,在该支承面上能放置工件或者切割开的工件部分。
[0022]在一种改进方案中,所述控制装置构造或编程为,如此控制所述至少一个工件支承面的运动、所述至少一个支承面的至少一个部分区域的运动和/或所述至少一个支撑元件的运动:使得在切割开要支撑的工件部分时,使所述缝隙的宽度减小到最小缝隙宽度,该最小缝隙宽度小于第三运动装置(附加轴)的移动范围,也就是说小于加工射束在X方向上的运动范围的宽度。所述缝隙宽度尤其减小到对于加工射束的穿透刚好还足够的缝隙宽度。在切割加工小的或者薄的(柔性)工件部分时,使所述缝隙变窄,用于面式地支撑工件部分,并且所述缝隙在必要时可被加工头在X方向上的运动带动。在切割开有倾翻危险的、小的工件部分时,所述缝隙如上说明具有其最小可能的缝隙宽度。
[0023]在另一改进方案中,所述控制装置构造或者编程为,如此控制所述缝隙在第一方向上的位置:使得要支撑的工件部分的切割开位置定位在具有最小缝隙宽度的缝隙之内。以这种方式,该切割开位置在X方向上的方位能根据工件的几何形状、尺寸和抗弯曲强度来变化。如上文说明的那样,当在限界所述缝隙的构件中、例如在支撑元件中设置至少一个缺口时,如果所述切割开位置被定位在该缺口之内,则该用于切割开的缝隙可以是完全闭合的。
[0024]在另一改进方案中,所述控制装置构造或者编程为,如此控制所述至少一个工件支承面的运动、所述至少一个支承面的至少一个部分区域的运动和/或所述至少一个支撑元件的运动:在切割在第一方向上盖住所述缝隙的工件部分时所述缝隙具有最大缝隙宽度。大的并且弯曲刚性的工件部分应当以大的、理想方式下以最大的缝隙宽度被切割,以避免限界所述缝隙的构件的边缘、例如支撑元件的边缘被污染。
[0025]在一种实施方式中,在固定地构造的工件支承面之间的位置固定的缝隙中布置至少两个、尤其正好两个能在第一方向(X方向)上移动的支撑元件。所述支撑元件的支承面在X方向上的整个宽度在X方向上不能完全填满所述缝隙,使得通过所述支撑元件在X方向上移动能改变所述缝隙宽度。在Y方向上,支撑元件的支承面能延伸到整个切割区域上或者说延伸到所述缝隙的整个长度上。但也可能是,在Y方向上并排布置多个这种支撑元件。
[0026]在加工工件时在X方向上所述支撑元件能与加工头的运动同步地运动,使得加工射束始终被定位在切割区域之内,该切割区域具有与两个工件支承面之间的间距相比变窄的缝隙宽度。该缝隙或者说该变窄的切割区域可以或者在支撑元件之间在X方向上构成,或者也可以在一侧的支撑元件与固定工件支承面的或者必要时分选活门的在Y方向上延伸的侧边缘之间构成。
[0027]在该实施方式中,板状工件的主要部分由固定工件支承面支撑并且仅使窄的支撑元件在X方向上在所述固定工件支承面之间运动。因为所述支撑元件具有比所述固定工件支承面更小的质量,所以能够明显更快地使支撑元件运动。在即将切割开工件部分前使所述支撑元件紧密并排地定位,使得余下的缝隙变得尽可能小并且具有其最小缝隙宽度。
[0028]在一种实施方式中,支撑元件的至少一个面对工件支承面的边缘区域和(固定的)工件支承面中的至少一个的至少一个面对该支撑元件的边缘区域梳状地构造,使得工件支承面和支撑元件在沿X方向运动时相互嵌接并且在支撑元件沿X方向运动时工件的或者被切下的工件部分的仅小的区域保持不被支撑。
[0029]在另一实施方式中,支撑元件中的至少一个、优选两个或者更多个构造为可从工件支承面中的一个移出。在该实施方式中,支撑元件能像抽屉那样从固定的工件支承面移出,或者支撑元件能至少部分地在X方向上移动到对应的工件支承面下面。为了支撑工件,支撑元件能至少在推入到工件支承面下的部分区域中具有刷子,该刷子在移出时竖起,使得刷子的上侧面与工件支承面齐平地终止,以支撑工件。
[0030]在另一实施方式中,支撑元件中的至少一个、优选两个或者更多个能在第二方向(Y方向)使受控地移动。在该实施方式中,至少两个不仅能在X方向上而且能在Y方向上移动的支撑元件能布置在所述工件支承面之间。所述至少两个支撑元件能安装在同一固定工件支承面上。替代地,能在所述两个工件支承面中的每个上安装至少一个支撑元件。
[0031]在该实施方式中,支撑元件能与加工头的运动同步地不仅在X方向上、而且在Y方向上被带动。在所述支撑元件之间形成的缝隙能在即将切割开前变窄。如果在限界所述缝隙的两个固定工件支承面中的每个工件支承面上分别安装两个能在X方向上和在Y方向上移动的支撑元件,则在所述支撑元件之间形成的在切割开工件部分时用于加工射束的开口能通过所述支撑元件的共同作用而高灵活性地成形。
[0032]在另一实施方式中,所述支撑元件中的至少一个在面对所述缝隙或者所述切割区域的外棱边上具有在所述支承面中的缺口。为了支撑非常小的工件部分,能在支撑元件中的一个或多个上设置缺口或者沟槽。以这种方式,支撑元件能完全移动到合拢,使得所述支撑元件之间的缝隙在切割开时完全闭合,而仅保留小的、通过所述缺口或者通过两个彼此邻接的缺口形成的开口,加工射束在切割开工件部分时穿透该开口。在此,支撑元件或者说缺口之间的该开口跟随加工头在X方向上和在Y方向上的运动。在支撑元件中的一个或者多个的外棱边的面对所述缝隙的角部上,也可以取代沟槽而设置斜棱边或倒圆形式的缺口。
[0033]在另一实施方式中,至少一个支撑元件的支承面和/或所述支撑元件中的至少一个支撑元件本身能在重力方向上移动和/或能向下摆动。在这种情况下,切割开的工件部分的分选可通过支撑元件的或者支撑元件的支承面的下降和紧接着该支承面向下摆动来进行,或者通过支承面在X方向上快速的分离运动来进行。替代地,也可以是支承面或者支撑元件纯摆动,以分选出工件部分。
[0034]在另一实施方式中,布置在工件支承面之间的缝隙的宽度能通过至少一个支撑元件摆入到所述工件支承面之间来缩小,其中,该支撑元件具有用于支撑在分割加工时被切下的工件部分的支承面。在该实施方式中,邻接于在工件支承面之间形成的(具有最大缝隙宽度的)缝隙,或者在两侧、或者仅在一侧布置一个或多个能摆动的支撑元件。与上文说明的实施方式中的大多数不同,通过支撑元件的摆入,缝隙宽度可以不连续地、而是仅仅以离散的步进方式缩小。在本实施方式中,所述缝隙宽度典型地仅能在最大缝隙宽度和最小缝隙宽度之间改变,在该最大缝隙宽度,支撑元件布置在缩回的位置中,在该最小缝隙宽度,支撑元件摆入到所述缝隙中。当存在两个可摆入的支撑元件时,能通过仅一个支撑元件的摆入而产生具有处于最大和最小缝隙宽度之间的宽度的缝隙。
[0035]在切割大的、在具有最大缝隙宽度时覆盖该缝隙的工件部分时,所述支撑元件从切割区域或者说从所述缝隙摆出来,布置在例如处于工件支承面的下面的缩回位置中,在该位置中支撑元件不伸入到缝隙中。在切割有倾翻危险的工件部分时,所述至少一个支撑元件至少在切割开之前摆入到所述缝隙中,使得缝隙宽度缩小并且要切割开的工件部分受到面式支撑。所述至少一个支撑元件的支承面在摆入到所述缝隙中的位置中水平地定向并且处于工件支承面的高度上。在切割开要支撑的、有倾翻危险的工件部分时,加工射束与摆入的支撑元件的支承面的在Y方向上延伸的棱边相邻地定位。
[0036]在另一实施方式中,支撑元件在支承面的面对所述缝隙的外棱边上具有至少一个、优选多个用于加工射束在切割开工件时穿透的缺口。借助所述缺口,能使在缝隙变窄情况下为了加工射束穿透所必需的缝隙宽度变小,因为工件部分的分割加工、特别是工件部分的切割开,也就是说所述工件部分从剩余工件完全脱开,能在所述缺口内进行。如果所述切割开位置布置在所述缺口内,则在切割开时所述缝隙在必要时可以完全闭合。以这种方式,能摆入到所述缝隙中的支撑元件的支承面的宽度能变大,因此改善对工件部分的面式支撑。
[0037]在另一实施方式中,在所述缝隙的两侧分别布置有能摆入支撑元件,其中,所述支撑元件的彼此面对的外棱边分别具有至少一个缺口,用于加工射束的穿透。在该实施方式中,所述外棱边上的缺口在Y方向上彼此对置地布置,使得在所述支撑元件处于摆入到所述缝隙中的位置时所述缺口形成共同的开口,加工射束能穿过该开口。所述缺口尤其能彼此互补地构造,也就是说,通过所述缺口形成的开口具有两个镜像对称的半部。所述缺口可以例如具有半圆形的、椭圆的或者矩形的几何形状,并且共同形成圆形的、椭圆的或者矩形的尤其正方形的开口。
[0038]在另一实施方式中,支撑元件的至少一个外棱边具有呈梳状布置的多个缺口,也就是说,所述缺口沿着所述支撑元件的在Y方向上延伸的外棱边以相同的相互间距来布置。在外棱边上构成的所述缺口可以具有不同的大小并且在必要时可具有不同的几何形状。所述缺口例如可以半圆形地、椭圆地或者矩形地构造。尤其可以在所述外棱边上形成两类或者多类具有不同的大小和/或几何形状的缺口,它们沿着所述外棱边交替。例如可以沿着所述外棱边交替地布置具有较小的和较大的孔洞尺寸的缺口。
[0039]如果所述至少一个能摆入支撑元件具有多个缺口,那么有利的是,所述支撑元件构造成在Y方向上可移动。在这种情况下,该支撑元件在Y方向上的运动范围典型地相当于两个相邻缺口的中心之间的间距或者相当于两个相邻的同类型缺口的中心之间的间距。这种运动范围通常足以使得通过所述支撑元件在Y方向上的移动来在Y方向上的每个位置上定位适用于切割开的缺口。
[0040]在另一实施方式中,所述工件支承面中的至少一个相邻地安装能摆动的和/或能下降的分选活门。通过摆动和/或降低与所述缝隙相邻布置的分选活门,尤其能够从切割区域去除弯曲刚性的、盖住所述缝隙的工件部分。所述分选活门典型地在Y方向上延伸到所述缝隙的整个长度上或者说加工头移动范围的整个长度上,并且可在Y方向上必要时具有多个节段,所述节段能单个地摆动。所述支撑元件可支承在与分选活门相邻地安装的工件支承面上或者支承在所述分选活门本身上。在后一种情况下,各个支撑元件与对应的分选活门共同摆动或者下降。
[0041]本发明的另一方面涉及一种用于在如上说明的机器上分割加工工件的方法,包括:根据要切割的工件部分的大小、轮廓形状和/或厚度来调整所述缝隙的宽度。如上文已经与控制装置相关地说明的那样,为了尤其在切割开期间支撑有倾翻危险的、典型地小的或者非弯曲刚性的工件部分,可使所述缝隙的宽度变小。在加工不有倾翻危险的、较大的并且弯曲刚性的、典型地跨越所述缝隙的工件部分时,所述缝隙能进一步打开并且尤其具有其最大可能的宽度。
[0042]在一种变型中,使所述缝隙与加工头在第一方向上的运动同步地被带动。在该变型中,当加工头在X方向上进行附加轴运动时,可使所述缝隙被带动,使得加工射束在切割加工时能始终穿过所述缝隙。
[0043]在另一变型中,在切割开要支撑的工件部分时,所述缝隙的宽度尤其通过支撑元件中的至少一个的运动而减小到最小缝隙宽度,该最小缝隙宽度小于所述附加轴的或者说第三运动装置的移动范围。尤其使所述缝隙的宽度减小到对于加工射束的穿透刚好还足够的最小缝隙宽度。所述缝隙的宽度能例如通过所述至少一个支撑元件摆入到所述缝隙中而减小到所述最小缝隙宽度。如果一个或者多个支撑元件布置在所述工件支承面之间或者构造成能从工件支座移出,那么所述缝隙能通过至少一个这种支撑元件在X方向上的移动缩小到所述最小缝隙宽度。
[0044]如上文已经说明的那样,所述最小缝隙宽度可以是为分割加工所需要的、大到足以避免由加工射束和可能在变窄的缝隙的侧边缘上形成的熔渣引起的污染或者损坏的缝隙宽度。如果在邻接所述缝隙的构件、尤其在所述支撑元件上形成至少一个用于加工射束穿透的缺口或者开口,那么最小缝隙宽度也可以处于0_。
[0045]在另一变型中,为了分选出切割开的工件部分,所述缝隙尤其通过至少一个支撑元件在X方向上的运动而扩宽。为了该目的,所述至少一个支撑元件可以在X方向上移动。如上文已经说明的那样,所述支撑元件的运动由于较小的要运动的质量而典型地比例如使与工件支承面相邻地布置的分选活门运动更快,使得通过扩宽的缝隙能进行工件部分的更快的分选。
[0046]尤其是,所述缝隙能通过至少两个支撑元件在第一方向(X方向)上的相反的、尤其同步的运动来扩宽。所述两个支撑元件的该运动典型地同步进行,也就是说具有相同的加速度值或者说速度值,但沿相反的方向(正的及负的X方向),使得在所述两个支撑元件相反地运动时,切割开的工件部分不会侧向移动。
[0047]在另一变型中,为了分选出切割开的工件部分,使至少一个支撑元件的支承面和/或所述至少一个支撑元件本身向下摆动。在该变型中,至少一个能摆入到工件支承面之间的支撑元件能向下摆动到缩回位置中,以扩宽所述缝隙。尤其是,也可以使安装在所述缝隙的两侧的能摆入的支撑元件以同步运动向下摆动,以便将切割开的工件部分理想地以自由落体穿过所述缝隙而分选出。
[0048]布置在工件支承面之间的支撑元件或者能从工件支承面移出的支撑元件或者其支承面也可以构造得能向下摆动,以达到快速地分选出切割开的工件部分。
[0049]必要时为了分选出工件部分也可以使所述支承面相对于支撑元件的基体摆动。
[0050]在另一变型中,在分选出切割开的工件部分之前或者在分选出期间,使至少一个支撑元件的支承面和/或所述支撑元件本身下降。所述支承面的或者所述支撑元件的下降运动尤其能在上文说明的摆动运动之前进行或者被该摆动运动叠加。以这种方式能保证,工件部分能够过程可靠地从剩余栅格或者说从剩余工件向下取出并且在分选时不钩在剩余工件上。所述支撑元件可以同步地或者相互独立地下降。替代地或者补充地,所述支撑元件的支承面可以相对于所述支撑元件的基体下降。
[0051]本发明还涉及一种计算机程序产品,当所述计算机程序在数据处理设备上运行时,该计算机程序产品被构造用于执行上面说明的方法的全部步骤。所述数据处理设备尤其可以是所述机器的控制装置,在该控制装置上运行加工程序,该加工程序基本上是用于协调工件的运动、加工头的运动以及必要时存在的支撑元件的运动的控制指令序列。
【附图说明】
[0052]本发明的其他优点由说明书和附图得出。前面列出的和后面还要提及的特征也可以单独地或者多个任意组合地使用。所示出的和所说明的实施方式不应理解为穷举,而是对于解释本发明具有举例的特性。
[0053]附图示出:
[0054]图1激光加工机的实施例的图示,具有两个支撑元件,所述支撑元件在切割开工件部分时使在所述支撑元件之间形成的缝隙的宽度减小到最小缝隙宽度,
[0055]图2a、b两个支撑元件的图示,所述支撑元件能够为了调整在所述支撑元件之间形成的缝隙的可变缝隙宽度而从两个工件支承面移出,
[0056]图3两个支撑元件的图示,所述支撑元件分别具有一个支承面,所述支承面具有用于激光射束穿透的缺口,
[0057]图4两个支撑元件的图示,所述支撑元件在两个工件支承面之间彼此相邻地布置,
[0058]图5a、b四个支撑元件的图示,所述支撑元件邻接于激光射束的运动范围而布置(图5a)或者使在所述支撑元件之间形成的缝隙为了切割开工件部分而变窄到最小宽度(图5b),
[0059]图6能摆入到两个工件支承面之间的支撑元件的图示,在该支撑元件中形成缝隙,
[0060]图7类似图6的图示,具有两个安装在所述缝隙的对置的侧上的、能摆入的支撑元件,
[0061]图8类似图6和图7的图示,具有呈摆动臂形式的能摆入的支撑元件,
[0062]图9类似图6到图8的图示,具有能摆入支撑元件,在该支撑元件上安置有多个用于激光射束穿透的缺口,
[0063]图10类似图7的图示,在该图示中,在所述两个支撑元件上形成多个互补的缺口,
[0064]图11类似图9的图示,在该图示中,支撑元件中的所述缺口具有不同的大小,和
[0065]图12类似图10的图示,在该图示中,支撑元件中的所述缺口分别具有不同的大小。
[0066]在下面对附图的说明中,对于相同的或者功能相同的构件使用同样的附图标记。
【具体实施方式】
[0067]图1示出用于借助激光射束3对虚线画出的板状工件2进行激光加工、更准确地说进行激光切割的机器I的示例性构造。为了切割加工工件2,也可以取代激光射束3而使用其它类型的热加工射束,例如等离子体炬或者水射束。工件2在加工时放置在两个工件支承面
4、5上,这些工件支承面在所示出的实施例中形成两个工件台的上侧面并且限定用于支承工件2的支承平面(XYZ坐标系的XY平面)。工件支承面4、5可以通过台表面或者通过销形的支承元件(Pins)、支承带、刷子、辊、滚珠、气垫或者类似物形成。
[0068]传统的运动和保持装置7具有驱动装置以及呈夹爪形式的用于固定保持工件2的夹紧装置8,借助该运动和保持装置,工件2能够在工件支承面4、5上沿第一运动方向X(下文中:X方向)受控制地移动并且运动到预给定的工件位置Xw上。为了使工件2在X方向上的运动更容易,可以在图1中示出的工件台上安装刷子、滚珠或者滑动辊,它们形成用于工件2的真正的支承面4、5。替换地例如可以是,为了使工件2在X方向上运动或者为了支持工件2在X方向上运动,工件支承面4、5自身构型成运动装置,例如以(环绕的)输送带的形式,如在
【申请人】的文献DE 10 2011 051 170A1中所描述的那样,或者以工件支座的形式,如在文献JP06170469中所描述的那样。
[0069]在两个工件支承面4、5之间,更准确地说在两个布置于工件支承面4、5之间的支撑元件13a、13b之间,形成缝隙6,该缝隙沿第二方向(下文中:Y方向)在激光切割头9的整个移动行程上延伸,该激光切割头将激光射束3对准并且聚焦到工件2上。激光切割头9能够借助用作运动装置的、被驱动的滑座11而在缝隙6内沿Y方向受控地移动,该滑座在固定的龙门架10上被导向。激光切割头9附加地能够在X方向上受控地移动,并且能够借助安置在滑座11上的例如呈线性驱动装置形式的附加运动装置12在X方向上受控地移动。运动装置12在此在X方向上具有最高相当于缝隙6的最大缝隙宽度bMAX的移动范围A。
[0070]在图1中示出的实施例中,与第二工件支承面5邻接地安装有分选活门14,该分选活门能够为了分选出工件部分而向下摆动,如图1中用箭头所示。用于工件2的第一支撑元件13a与第一工件支承面4相邻地布置而第二支撑元件13b与分选活门14相邻地布置。支撑元件13a、13b分别在缝隙6的沿Y方向的整个长度上延伸并且在X方向上限界缝隙6。支撑元件13a、13b在X方向上能够受控地并且相互独立地移动。通过支撑元件13a、13b在X方向上的运动能够使在支撑元件13a、13b之间形成的缝隙6的宽度如图1中示出的那样在最小缝隙宽度bMI#P最大缝隙宽度bMAX之间改变。相对于使用在缝隙6的整个长度上延伸的支撑元件13a、13b替换地,也可以使用多个在Y方向上相邻布置的支撑元件,或者支撑元件13a、13b可以具有多个在Y方向上并排布置并且可相互独立地在X方向上移动的节段。
[0071]支撑元件13a、13b在X方向上的受控的运动可以例如借助丝杠驱动装置进行,其中,丝杠螺母安置在对应的支撑元件13a、13b上而丝杠以及驱动马达安置在两个工件支承面4、5之一上。当然,支撑元件13a、13b的该用于改变缝隙6的宽度b的、受控的运动也能够以不同于上述方式的其它方式来实现。
[0072]两个支撑元件13a、13b具有面对工件支承面4、5的边缘区域16a、16b,这些边缘区域梳状地构造并且与安置在第一工件支承面4上的和分选活门14上的、同样梳状地构造的边缘区域17a、17b相对应。相对应的边缘区域16a、17a或者16b、17b在支撑元件13a、13b沿X方向运动时相互嵌接,使得在支撑元件13a、13b为了使缝隙6变窄而在X方向上运动时,工件2的仅小部分区域不在第一支撑元件13a和第一工件支承面4之间或在第二支撑元件13b和分选活门14之间被支撑。
[0073]借助相互叠加地构建的运动装置11、12,激光切割头9不仅能够在X方向上而且能够在Y方向上被定位在其移动范围内的期望的切割头位置Xs、Ys上,其中,激光切割头9在X方向上的最大移动行程相当于缝隙6的最大宽度bMAX。必要时,激光切割头9也可以使沿第三运动方向Z(重力方向,下文中:Z方向)移动,以调整激光切割头9和板状工件2之间的间距。
[0074]为了控制所述切割加工,机器I具有控制装置19,该控制装置用于协调工件2、激光切割头9以及支撑元件13a、13b的运动,以便在X方向上调整期望的工件位置Xw、期望的切割头位置Xs、Ys以及期望的支撑元件13a、13b位置XUA,XUB,从而能够使得具有预给定的切割轮廓的切割并且如果需要的话在切割加工时支撑工件2。
[0075]当两个支撑元件13a、13b的梳状边缘区域16a、16b在X方向上这样程度地移动,使得它们贴靠在工件支座4的或者分选活门14的梳状边缘区域17a、17b的在Y方向上延伸的端侧上,则缝隙6被认为达到最大宽度bMAX。支撑元件13a、13b的支承面15a、15b、分选活门14的上侧面和工件支承面4、5在Z方向上布置在同样的高度上。
[0076]支撑元件13a、13b能够在缝隙6中在X方向上分别被运动到期望的位置XuA,XuBil,以在那里借助对应的支承面15a、15b来支撑工件2,更准确地说支撑要从工件2切割开的或者在加工时被切割的工件部分18。根据各个要切割的工件部分18的尺寸,特别是X方向上的宽度以及厚度、从而弯曲刚度,控制装置19能够将缝隙6的宽度b调整到对于对应的工件部分18的切割加工有利的宽度b上。
[0077]当在缝隙6在X方向上占据其最大宽度bMM时遮盖缝隙6的工件部分相对较大并且是弯曲刚性的时,在切割加工时缝隙宽度b应当选择得尽可能大,以避免支撑元件13a、13b的边缘的污染。特别地,这样的工件部分能够在具有最大缝隙宽度bMAX的缝隙6中被切割。
[0078]在切割开位置FP上,工件部分18和剩余工件2之间的最后连接被分开,至少当在该切割开位置上切割开图1中示出的小的、非弯曲刚性的工件部分18时,应当将缝隙6的宽度b减少到最小缝隙宽度bMIN。最小缝隙宽度bMIN由这样的要求来确定:在切割加工时应当不由于激光射束9和可能形成的熔渣而在支撑元件13a、13b的相互面对的侧边缘上出现污染或者损坏。能够实现这一点的X方向上最小缝隙宽度bMIN可以大约为3mm。通过将缝隙6变窄到最小缝隙宽度bMIN,工件部分18能够在切割开期间被支撑元件13a、13b面式地支撑并且由此防止切割开的工件部分18在剩余工件2a上倾斜,尤其被钩住。
[0079]在X方向上支撑元件13a、13b的运动可以与激光切割头9的运动同步地进行,以使缝隙6在X方向上的位置始终如此改变:使得激光射束3当其在X方向上运动时穿过缝隙6 ο在此,支撑元件13a、13b在X方向上的运动可以同步地进行,也就是说,在X方向上第一支撑元件13a的位置Xua和第二支撑元件的位置Xub之间的间距、从而缝隙6的宽度b在激光切割头9运动期间,除了在切割开时以外,在X方向上保持恒定。第一支撑元件13a在X方向上的运动不是必须与第二支撑元件13b在X方向上的运动同步进行,也就是说,在X方向上第一支撑元件13a的位置Xlia和第二支撑元件13b的位置Xub之间的间距、从而缝隙6的宽度b在激光切割头9运动期间在X方向上可以改变。后者例如为了在切割开工件部分18之前、即在分割工件部分18和剩余工件2a之间的最后连接之前使缝隙6变窄而是必要的。对于“在改变缝隙宽度b的同时改变缝隙6在X方向上的位置”理解为,缝隙中心在X方向上的位置发生偏移。
[0080]如在图1中通过两个箭头表明的那样,两个支撑元件13a、13b可以在工件支承面4、5的下方在Z方向上布置在期望的位置Zua、Zub上。支撑元件13a、13b在Z方向上的受控运动借助控制装置19进行,该控制装置典型地使支撑元件13a、13b在Z方向上同步降低,从而使支撑元件13a、13b的位置ZUA、ZUB在沿Z方向运动时相互一致。一旦两个支撑元件13a、13b已降低到工件支承面4、5或者说工件支承台下面足够远,则支撑元件13a、13b在X方向上同步地、即以同样的加速度量或者速度量快速地反向运动,使得X方向上的间距快速增大并且支承在支撑元件13a、13b的支承面15a、15b上的工件部分18能够以理想的方式自由下落地被向下分选出,而不使它侧向移动。当然,以在此说明的方式仅能够将完全支承在支撑元件13a、13b的支承面15a、15b上而不支承在第一工件支承面4的或者分选活门14的梳状边缘区域17a、17b上的工件部分18分选出。替换地或者补充使支撑元件13a、13b降低,也可以使支撑元件13a、13b为了分选出小的工件部分18而向下摆动,以使小工件部分通过缝隙6向下分选出。
[0081]图2a、b示出机器I的一个实施例的细节,在该细节中,不同于图1所示,设置有两个既能在X方向上又能在Y方向上受控地移动的支撑元件13a、13b。第一支撑元件13a安装在第一工件支承面4上而第二支撑元件13b安装在第二工件支承面5上。支撑元件13a、13b或者说在它们之间形成的缝隙6在这种情况下既在X方向上又在Y方向上相对于激光切割头9的运动同步地随动,使得切割头位置Xs、Ys始终保留在缝隙6内,也就是说,缝隙6的位置不但在X方向上而且在Y方向上与适配于切割头位置Xs、Ys。支撑元件13a、13b和激光切割头9在X方向上以及在Y方向上的运动协调借助控制装置19进行。
[0082]如在图2a中可看出,在支撑元件13a、13b之间形成的缝隙6的宽度可以选择得比附加运动装置12的移动范围A小,以便例如在布置于缝隙6中的切割开位置上切割开(未示出的)工件部分。移动范围A相当于激光切割头9或者激光射束3在X方向上的运动范围21的宽度。在切割加工大的、在X方向上完全覆盖在两个工件支承面4、5之间形成的自由空间的工件部分时,有利的是,将支撑元件13a、13b布置得尽可能远离激光射束3的运动范围21。
[0083]如在图2b中可看出,在切割加工这样的工件部分20时支撑元件13a、13b可以部分地在X方向上缩回到工件支承面4、5下方。为了这个目的,在图2a、b中示出的支撑元件13a、13b的支承面15a、15b是两体式的,也就是说,所述支承面分别具有由对射束不敏感的硬的、例如金属的材料,例如铜,构成的第一部分区域22a、22b,以及构造成毛刷支座的第二部分区域23&、2313。两个第一部分区域22&、2213分别直接邻接于支承面15&、1513的在乂方向上相互对置的外棱边地布置(对照图2a),在所述外棱边之间形成缝隙6。第一部分区域22a、22b分别具有水平延伸的表面,以能够在切割开时面式地支承工件部分20。
[0084]构造成毛刷支座的第二部分区域23a、23b具有多个在图2b中示例性示出的毛刷,这些毛刷从第二部分区域23a、23b的相对于第一部分区域22a、22b的上侧面向下错开一个毛刷高度h的表面出发向上延伸,以支撑工件部分20。由于构造成毛刷支座的第二部分区域23a、23b的毛刷是柔性的,因此第二支撑滑座13a、13b能够部分地移动到工件支承面4、5的下面。
[0085]为此前提是,如在图2b中所示,板状的工件支座4、5在工件2的支承平面下方的延伸尺度d比毛刷高度h小。必要时能放弃第一部分区域22a、22b,也就是说,支撑元13a、13b可以完全构造成毛刷支座。在这种情况下支撑元件13a、13b可以完全缩回到工件支承面4、5下方。在这种情况下支撑元件13a、13b也可以为了缩小缝隙6而从工件支承面4、5移出并且例如运动到在图2a中示出的位置。
[0086]图3示出一种实施例,在该实施例中,类似于图2a、b,两个支撑元件13a、13b安装在工件支承面4、5的两个相互对置的边缘上,从而在支撑元件13a、13b之间形成缝隙6。不但第一支撑元件13a而且第二支撑元件13b在支承面15a、15b的在X方向上相互对置的外棱边上分别具有半圆形的缺口 24a、24b。这两个缺口 24a、24b在Y方向上定位在相同位置上,使得两个缺口在两个支撑元件13a、13b在X方向上完全移动到合拢时形成用于激光射束3穿透的、基本上圆形的开口。这两个缺口24a、24b使得在切割开时支撑元件13a、13b能够直接彼此相邻地布置,从而在切割开时缝隙6的最小宽度bMIN为Omm并且在切割开时确保对工件部分的整面支撑。
[0087]通过缺口24a、24b互补的或者说镜像对称的几何形状和加工头9的运动范围21在工件支承面4、5之间的对中布置,能够简化对两个支撑元件13a、13b的控制。当然,除了通过支撑元件13a、13b在X方向上的运动来缩窄或者扩宽缝隙6外,附加地也可以改变缝隙6在X方向上的方位或者说位置。尤其可以使开口或者说缺口 24a、24b的位置与激光切割头9在X方向和在Y方向上的运动同步,使得激光射束3或者切割头位置Xs、Ys始终定位在缺口 24a、24b之间。
[0088]图4示出一实施例,在该实施例中,缝隙6在两个在Y方向上并排布置的支撑元件13a、13b的外棱边和第一工件支承面4的外棱边之间形成。加工头9的运动范围21在图4所示实施例中与第一工件支承面4相邻地定位。支撑元件13a、13b在图4所示实施例中具有比在工件支承面4、5之间形成的中间空间小的宽度。由此,支撑元件13a、13b具有小的质量并且能够快速地在工件支承面4、5之间在X方向上移动,以便尤其在切割开之前支撑有倾翻危险的工件部分。
[0089]图4示出在切割开位置FP上即将切割开工件部分之前两个支撑元件13a、13b的位置。切割开位置FP在示出的实施例中处于开口内,所述开口由支撑元件13a、13b的支承面15a、15b中的呈斜棱边形式的两个缺口 24a、24b限界,所述斜棱边在支承面15a、15b的彼此相邻的角部上形成。如与图3相关地说明的那样,支撑元件13a、13b能够不但在X方向上而且在Y方向上与激光切割头9的运动同步地移动,使得激光射束3始终定位在由棱边24a、24b限界的开口内。支撑元件13a、13b在示出的实施例中与布置在第二工件支座5的区域内的驱动装置连接,以在X方向上以及在Y方向上执行受控的运动。
[0090]图5a、b示出一机器I,在该机器中,在图3中示出的在X方向上相邻布置并且安装在第二工件支承面5上的支撑元件13a、13b与两个另外的支撑元件13c、13d组合,所述两个另外的支撑元件安装在第一工件支承面4上。在示出的实施例中,激光切割头9的运动范围21并且缝隙6在第一对支撑元件13a、13c的支承面15a、15c的在X方向上彼此对置的外棱边以及在Y方向上相邻布置的第二对支撑元件13b、13d的支承面15b、15d的外棱边之间形成。四个支撑元件13a_d的支承面15a_d的彼此相邻地布置的角部分别具有具有呈斜棱边24a_d形式的缺口,其中,第一支撑元件13a的斜棱边被放置上的工件部分18盖住。如在图5a中可看出,切割头位置Xs、Ys处于被缺口 24a-d限界的开口内部,该开口与激光切割头9在X方向上和在Y方向上的运动同步地随着运动。
[0091]通过四个在X方向上和在Y方向上可受控地移动的支撑元件13a_d,在支撑元件13a-d之间或者说在缺口 24a-d之间形成的在切割开工件部分18时用于激光射束3的开口能够通过支撑元件13a_d的共同作用高度灵活地成形,如在图5b中表明的那样,在所述开口中,第一对支撑元件13a、13c能相对于在Y方向上相邻的第二对支撑元件13b、13d在X方向上微小移动。以这种方式,激光切割头9在切割开工件部分18时的移动路径能够灵活地适配于工件部分18的外轮廓。
[0092 ]对于在图5a、b中和在图3中示出的实施例,支撑元件13a_d能至少部分地缩回到工件支承面4、5下面。但也可以是,支撑元件13a-d布置在工件支承面4、5之间,使得所述支撑元件仅能在工件支承面4、5之间形成的中间空间中运动。当然,对于在图2a、b到图5a、b中示出的实施例,可在工件支承面4、5之一上安装分选活门,如在图1中示出的那样。在这种情况下,支撑元件13a-d的运动发生在工件支承面4和分选活门14之间。
[0093]图6示出另一实施例,在该实施例中,在第一工件支承面4和分选活门14之间布置有支撑元件13,该支撑元件以导轨的方式构造有两个在Y方向上延伸到支承面4、5的整个长度上的导轨件,所述导轨件形成用于支撑工件的两体式支承面15&、1513,。在支承面15&、15匕之间,在导轨状的支撑元件13中形成具有最小缝隙宽度^^的(剩余)缝隙6。在示出的实施例中,支撑元件13通过铰节30附接在分选活门14上并且能借助致动器31运动到处于分选活门14下面的缩回位置中。在该缩回位置中,支撑元件13在X方向上不突出于分选活门14之夕卜,使得在第一工件支承面4和分选活门14之间形成增大的缝隙6,该缝隙的宽度bMAX相当于第一工件支承面4和分选活门14之间在X方向上的间距。通过导轨状的支撑元件13的摆入,缝隙6的宽度b能从最大缝隙宽度bMAX减小到最小缝隙宽度bMIN,如在图6中示出的那样。支撑元件13典型地在切割开小的、有倾翻危险的工件部分之前摆动到缝隙6中,以使要切割开的工件部分尽可能面式地受到支撑。在切割开这样的工件部分时,激光射束3定位在(剩余)缝隙6内部。
[0094]对于在图7中示出的实施例,两个支撑元件13a、13b摆入到第一工件支承面4和分选活门14之间的缝隙6中,以便在切割开时各借助其对应的支承面15a、15b支撑一个工件部分。如在图6中已说明的那样,支撑元件13a、13b能缩回到处于第一工件支承面4下面或者分选活门14下面的位置中,以释放具有最大缝隙宽度bMAX的缝隙6。
[0095]支撑元件13a、13b分别通过对应的铰节连接30a、30b附接在第一工件支承面4上或者在分选活门14上,并且能够分别借助一个(未示出的)致动器在摆入到缝隙6中的位置和缩回的位置之间摆动,其中,在Y方向上延伸的摆动轴在所述铰节连接部上形成。对于小的工件部分,也就是说,对于其宽度小于缝隙6的最大宽度bMAX的工件部分,以典型的方式如此选择切割开位置:被切割开的工件部分支承在两个支撑元件13a、13b的支承面15a、15b上但不支承在第一工件支承面4上或者在分选活门14上。以这种方式,通过两个支撑元件13a、13b同步摆动到缩回位置中,切割开的工件部分能穿过扩宽的缝隙6被分选出。
[0096]图8示出呈能摆动的臂的形式的支撑元件13,该臂能从摆入到缝隙6中的位置摆动到处于分选活门14下面的、在图8中用虚线示出的缩回位置中,在摆入位置中,在所述臂的端侧或者棱边上形成的支承面15支撑要切割开的工件部分18。如与图6和图7关联说明的那样,该摆动运动围绕在铰节30上形成的、在Y方向上延伸的摆动轴进行。
[0097]与分选活门14的面对缝隙6的外棱边不同,形成支撑元件13的摆臂的棱边不具有倒角,使得切割开的工件部分18被支撑元件13的形成支承面15的棱边支撑。通过所述臂的摆入,缝隙6的宽度b从最大宽度bMAX降低到最小缝隙宽度bMIN。如在图8中所不,在切割开时工件部分18基本支承在分选活门14的上侧面上并且切割开位置FP处于分选活门14的外棱边附近。用作支撑元件13的摆臂被摆入,以避免在切割开时工件部分18倾翻到缝隙6中。
[0098]在图9中示出的能摆入的支撑元件13上,在支承面15的面对缝隙6的外棱边26上形成基本半圆形的或者椭圆的、呈梳状布置的缺口 24,也就是说,每两个相邻的缺口 24在Y方向上彼此离开同样远地定位。支撑元件13的摆动运动如已与图6关联地说明的那样进行,其中,与在图6中示出的支撑元件13不同,(变窄的)缝隙6在第一工件支承面4和支撑元件13的梳式外棱边26之间形成。
[0099]在即将切割开工件部分之前支撑元件13为了使缝隙6变窄摆入,以便在布置于所述缺口 24之一内的切割开位置上切割开工件部分。对于在图9中示出的实施例,支撑元件13能摆入到缝隙6中,而激光射束3不必为此目的而关断。当然,对于在图6中和图9中示出的实施例,支撑元件13能替代地与第一工件支承面4铰节式连接,以摆动到处于第一工件支承面4下面的缩回位置中。
[0100]图10示出一种实施例,在该实施例中,如在图7中那样在缝隙6的每一侧安装一个能摆入支撑元件13a、13b,所述支撑元件能从缩回到第一工件支承4下面或者缩回到分选活门14下面的位置摆入到缝隙6中。各通过一个对应的铰节连接装置30a、30b实现到第一工件支承4上或者到分选活门14上的附接,所述摆动各通过一个对应的致动器31a、31b实现。两个支撑元件13a、13b的支承面15a、15b的彼此面对的外棱边26a、26b具有分别呈梳状布置的、基本上半圆形的或者椭圆的缺口 24。每两个缺口 24在Y方向上彼此对置地布置,使得在它们之间形成一个开口,用于切割开工件部分的激光射束3能定位在该开口中。仅支承在支撑元件13a、13b的两个支承面15a、15b上的小的工件部分能通过两个支撑元件13a、13b同步地摆动到各自的缩回位置中而向下从缝隙6分选出。当然,为了分选出仅支承在两个支承面15a、15b之一上的小的工件部分,必要时仅使支撑元件13a、13b之一摆动到缩回的位置中。
[0101]图11示出能摆动的支撑元件13,该支撑元件类似于图9在其面对缝隙6的外棱边26的区域中梳式地构造。在图11中示出的实施例中,支撑元件13附接到第一支承面4上。与在图9中示出的实施例相反,在支撑元件13的支承面15的外棱边26上形成具有不同大小的空隙24&、2扑,其中,两种空隙24&、2413在¥方向上交替。在切割开时仅支承在两个支撑元件13a、13b上的小的工件部分典型地在小的缺口 24a内被切割开,而至少部分地支承在分选活门14上的较大工件部分通常在布置于大的缺口 24b中的切割开位置FP上被切割开,如在图12中示出的那样,该附图示出类似于图1O的实施例,在该实施例中,两个支撑元件13a、13b能摆入到缝隙6中,用于支撑要切割开的工件部分20。
[0102]为了在切割开工件部分时确保最大可能的灵活性,在图9到图12中示出的支撑元件13、13a、13b构造成在Y方向上可移动。支撑元件13、13a、13b在Y方向上的运动范围、也就是说可能的位置Ym、YUB典型地限于两个相邻缺口 24的中心之间的间距内或者说限于两个相邻的小缺口 24a的或者大缺口 24b的中心之间的间距内。支撑元件13、13a、13b的这样的运动范围是足够的,因为通过支撑元件13、13a、13b在Y方向上的适当定位能使适用于切割开的缺口 24、24a、24b在Y方向上布置在任意的切割开位置FP上。
[0103]为了分选出切割开的工件部分18、20,除了上文说明的可能性之外还存在下面的其它可能性:替换或者补充支撑元件13、13a、13b自身的下降运动或者摆动运动,可以使支撑元件的支承面15、15a、15b构造成能相对于支撑元件13、13a、13b的基体可调高度和/或可摆动。在这种情况下,支承面15、15a、15b的运动以上面与可调高度的或者可摆动的支撑元件13、13a、13b关联地说明的方式进行。也可以叠加地进行两个支撑元件13a、13b的下降移动和相互移出,以便能够实现高动态的分选。
[0104]在通过分选活门14分选出工件部分20时,可以首先使分选活门下降,以避免切割开的工件部分20与剩余工件2钩住。在分选活门14的相对较慢的下降运动之后可以衔接较快的倾翻运动或者说摆动运动,借助该运动可以至少部分地使支承在分选活门14上的工件部分20向下从加工区域移走。替代如上文说明的在Y方向上延伸到缝隙6的整个长度上的分选活门14,也可以使用一个在Y方向上分段的分选活门或者使用两个或更多个分选活门。
[0105]同样可能是,切割开的工件部分向上分选出,例如通过使用吸爪或者磁性爪。如果工件支承面4、5不同于在图1和2中示出的那样而以输送带形式构造,则切割开的工件部分也可以通过这种输送带在X方向上的运动而被分选出。
[0106]替代支撑元件13、13a、13b的用于改变在X方向上缝隙6的宽度或者缝隙6的位置的运动,也可以例如使一个或者两个工件支承面4、5构造为在X方向上可移动。例如可以使第一工件支承面4朝向分选活门14方向运动,以在切割开时使缝隙6变窄。在这种情况下有利的是,要切割开的工件部分的重心处于分选活门14的上方。取代整个工件支承面4、5,必要时可使工件支承面4、5的仅一个与缝隙6相邻地布置的部分区域在X方向上移动,以在X方向上改变缝隙6的缝隙宽度或者位置。
[0107]总之,能以上面说明的方式,在切割加工时,尤其在切割开时,能通过减小缝隙宽度对工件部分进行改善的面式支撑。也能通过改变缝隙的宽度而实现切割开的工件部分的简化的分选。
【主权项】
1.用于借助加工射束(3)将板状的工件(2)分割加工成至少一个工件部分(18)和一个剩余工件(2a)的机器(I),具有: 用于使所述工件(2)在第一方向(X)上运动的第一运动装置(7), 用于使将所述加工射束(3)对准到所述工件(2)上的加工头(9)在垂直于第一方向的第二方向(Y)上运动的第二运动装置(11),以及 用于支撑所述工件(2)的两个工件支承面(4、5),在所述两个工件支承面之间形成沿着所述第二方向(Y)延伸的缝隙(6), 其特征在于, 所述缝隙(6)在其宽度(b)方面能改变,并且,所述机器(I)具有附加的第三运动装置(12),用于使所述加工头(9)在所述第一方向(X)上在所述缝隙(6)内运动。2.根据权利要求1所述的机器,其中,所述第三运动装置(12)在所述第一方向(X)上的移动范围(A)最高相当于所述缝隙(6)的最大宽度(bMAX)。3.根据权利要求1或2所述的机器,还包括控制装置(19),该控制装置构造成,在切割开要支撑的工件部分(18 )时使所述缝隙(6 )的宽度(b )减小到最小缝隙宽度(bMIN),所述最小缝隙宽度比所述第三运动装置(12)在所述第一方向(X)上的移动范围(A)小。4.根据权利要求3所述的机器,其中,所述控制装置(19)构造成,在切割开要支撑的工件部分(18)时使所述缝隙(6)的宽度(b)减小到为了所述加工射束(3)穿透而必需的最小缝隙宽度(b圓)。5.根据上述权利要求中任一项所述的机器,其中,所述缝隙(6)在所述第一方向(X)上的位置能与所述加工头(9)在所述第一方向(X)上的运动同步地改变。6.根据上述权利要求中任一项所述的机器,其中,所述缝隙(6)在其宽度(b)方面能通过下述方式改变:使所述工件支承面(4、5)中的至少一个在所述第一方向(X)上运动,使所述工件支承面(4、5)中的至少一个的至少一个部分区域在所述第一方向(X)上运动,和/或使在所述工件支承面(4、5)之间在所述第一方向(X)上能运动的、具有用于支撑在分割加工时被切下的工件部分(18)的支承面(15a_d)的至少一个支撑元件(13a_d)运动。7.根据权利要求6所述的机器,其中,所述控制装置(19)构造成,如此控制所述至少一个支承面(4、5)的运动、所述支承面(4、5)中的至少一个的至少一个部分区域的运动和/或所述至少一个支撑元件(13a-d)的运动:使得在切割开要支撑的工件部分(18)时所述缝隙(6)的宽度(b)减小到最小缝隙宽度(bMIN),所述最小缝隙宽度比所述第三运动装置(12)在所述第一方向(X)上的移动范围(A)小。8.根据权利要求7所述的机器,其中,所述控制装置(19)构造成,如此控制所述缝隙(6)在所述第一方向(X)上的位置,使得要支撑的工件部分(18)的切割开位置(FP)定位在具有最小缝隙宽度(bMIN)的缝隙(6)之内。9.根据权利要求6至8中任一项所述的机器,其中,所述控制装置(19)构造成,如此控制所述至少一个工件支承面(4、5)的运动、所述工件支承面(4、5)中的至少一个的至少一个部分区域的运动和/或所述至少一个支撑元件(13a-d)的运动:使得在切割在所述第一方向(X)上盖住所述缝隙(6)的工件部分(20)时所述缝隙(6)具有最大缝隙宽度(bMAX)。10.根据权利要求6至9中任一项所述的机器,其中,支撑元件(13a)的面对工件支承面(4)的至少一个边缘区域(16a)和所述工件支承面(4、5)中的至少一个的面对所述支撑元件(13a)的至少一个边缘区域(17a)梳状地构造。11.根据权利要求6至9中任一项所述的机器,其中,至少一个支撑元件(13a-d)构造成能从所述工件支承面(4、5)之一移出。12.根据权利要求6至11中任一项所述的机器,其中,所述至少一个支撑元件(13a-d)能在所述第二方向(Y)上受控地移动。13.根据权利要求6至12中任一项所述的机器,其中,所述支撑元件(13a-d)中的至少一个在所述支承面(15a-d)的面对所述缝隙(6)的外棱边上具有用于所述加工射束(3)穿透的缺口(24a-d)。14.根据权利要求6至13中任一项所述的机器,其中,至少一个支撑元件(13a-d)的所述支承面(15a_d)和/或所述支撑元件(13a_d)中的至少一个支撑元件本身能在重力方向(Z)上移动。15.根据权利要求6至14中任一项所述的机器,其中,至少一个支撑元件(13a-d)的所述支承面(15a-d)和/或所述支撑元件(13a-d)中的至少一个支撑元件本身能向下摆动。16.根据权利要求1至4中任一项所述的机器,其中,所述缝隙(6)的宽度(b)能通过至少一个支撑元件(13; 13a、13b)摆入到所述工件支承面(4、5)之间而变小,其中,所述支撑元件(13; 13a、13b)具有用于支撑在分割加工时被切下的工件部分(18)的支承面(15; 15a、15b)。17.根据权利要求16所述的机器,其中,所述支撑元件(13;13a、13b)在所述支承面(15、15a、15b)的面对所述缝隙(6)的外棱边(26; 26a、26b)上具有至少一个用于所述加工射束(3)穿透的缺口(24、24a、24b)。18.根据权利要求16所述的机器,其中,在所述缝隙(6)的两侧分别布置有一个能摆入的支撑元件(13a、13b),其中,所述支撑元件(13a、13b)的彼此面对的外棱边(26a、26b)分别具有至少一个用于所述加工射束(3)穿透的缺口(24、24a、24b)。19.用于在根据上述权利要求中任一项所述的机器(I)上分割加工工件(2)的方法,所述方法包括:根据要切割的工件部分(18)的大小和/或轮廓形状和/或厚度来调整所述缝隙(6)的宽度(b)。20.根据权利要求19所述的方法,其中,在所述第一方向(X)上所述缝隙(6)与所述加工头(9)的运动同步地被带动。21.根据权利要求19或20所述的方法,其中,在切割开要支撑的工件部分(18)时,所述缝隙(6)的宽度(b)尤其通过所述支撑元件(13、13a-d)中的至少一个的运动而减小到最小缝隙宽度(bMIN),所述最小缝隙宽度比所述第三运动装置(12)在所述第一方向(X)上的移动范围(A)小。22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法,其中,为了分选出切割开的工件部分(18),使所述缝隙(6)尤其通过至少一个支撑元件(13、13a-d)的运动而扩宽。23.根据权利要求22所述的方法,其中,使所述缝隙(6)通过至少两个支撑元件(13a、13b; 13c、13d)在所述第一方向(X)上互相反向的、尤其同步的运动而扩宽。24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法,其中,为了分选出切割开的工件部分(18),使至少一个支撑元件(13、13a-d)的支承面(15、15a-d)和/或所述至少一个支撑元件(13、13a-d)本身向下摆动。25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法,其中,使至少一个支撑元件(I3、13a_d)的支承面(15、15a-d)和/或所述支撑元件(13、13a-d)本身在分选出切割开的工件部分(18)之前或者在分选出切割开的工件部分(18)期间降低。26.计算机程序产品,计算机程序产品构造成用于当在数据处理设备上运行所述计算机程序时执行根据权利要求19至25中任一项所述的方法的全部步骤。
【文档编号】B23K26/08GK105899322SQ201480069918
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月12日
【发明人】M·戴斯, S·奥肯富斯, F·施毛德, D·沃尔夫
【申请人】通快机床两合公司
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