专利名称：用于屏蔽加工工件的激光加工机上的激光束的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于屏蔽在加工工件、特别是板材的激光加工机上指向到工件上的激光束和/或该激光束在所述工件上的入射部位的屏蔽装置，所述屏蔽装置具有屏蔽单元，所述屏蔽单元包括屏蔽机构， 其中，所述屏蔽机构为了屏蔽所述激光束或所述激光束在所述工件上的入射部位能够运动到处于工件上的使用位置中，并且 其中，在所述屏蔽机构的自由端部上构造有端面，所述端面在所述屏蔽机构的使用位置中面向对应的工件表面并且在相对于所述工件表面处于额定定向的情况下基本上平行于该工件表面定向。此外，本发明还涉及一种用于屏蔽在加工工件、特别是板材的激光加工机上指向到工件上的激光束和/或该激光束在所述工件上的入射部位的方法， 其中，为了屏蔽所述激光束或所述激光束在所述工件上的入射部位，使屏蔽装置的屏蔽单元的屏蔽机构运动到处于工件上的使用位置中， 其中，运动到使用位置中的屏蔽机构以构造在该屏蔽机构的自由端部上的端面布置在对应的工件表面的对面并且在处于额定定向的情况下平行于所述工件表面定向。最后，本发明还涉及一种具有所述类型的屏蔽装置的激光加工机以及用于加工工件、特别是板材的方法，在该方法的范围内执行所述类型的屏蔽方法。
背景技术：
在DE 296 20 304U1中公开了所述类型的现有技术。在该现有技术的情况中，在用于借助于激光束或水束加工工件的工具机的加工头上设置屏蔽装置，该屏蔽装置具有保护刷形式的屏蔽机构。所述保护刷具有多个鬃毛排，所述鬃毛排与待屏蔽的激光束或水束同心地围绕它们延伸。所述保护刷的鬃毛利用工件侧的端部形成环形的端面。在加工工件期间，保护刷利用其端面靠置在待加工工件的上侧上。在此，保护刷借助于预紧的弹簧压紧到工件表面上。由于其弹动支撑，保护刷能够以其端面跟随待加工工件的变化的表面轮廓。
发明内容
本发明的任务是，改善激光束的屏蔽和/或激光束在工件上的入射部位的屏蔽的功能可靠性。根据本发明，所述任务通过如权利要求1和12所述的屏蔽装置和屏蔽方法以及通过如权利要求9和14所述的激光加工机和加工方法解决。在本发明的情况下，借助于特意为此设置的检测装置来确定处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于位于该屏蔽机构对面的工件表面的定向。所述屏蔽机构至少部分地包围所述激光束或所述激光束在工件上的入射或加工部位。在额定定向的情况下，屏蔽机构的端面平行于配置给它的工件表面延伸。在屏蔽机构的端面的该定向中保证所述激光束或所述激光束在相关工件表面上的入射部位的最佳屏蔽。屏蔽机构的端面的延伸走向与额定延伸走向的偏离可具有不同的原因。可考虑的例如是屏蔽机构的错误调节，但是也可考虑屏蔽机构由于屏蔽单元与待加工工件或与其周围的机器部件的碰撞冲突导致的错误定向。 如果发现屏蔽机构的端面的定向偏离了额定定向，则按照本发明能够以不同的方式和方法做出应对措施。特别是存在下述可能性使激光束源优选自动地停机。接着可采取必要的措施来校正屏蔽机构的端面的定向。由从属权利要求2至8、10、11、13和15得出相应独立权利要求的装置和方法的特别的实施方案。在本发明的优选的构型中，处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于配属的工件表面的定向不是直接在该端面上而是利用相对于该端面的空间距离来检测。为了这个目的，设置用于所述屏蔽机构的支座以及相对于所述屏蔽机构的端面以确定的方式定向的、 屏蔽侧的基准元件。所述用于屏蔽机构的支座与所述屏蔽侧的基准元件的相互位置给出所述屏蔽机构的端面与对应的工件表面的相互位置(权利要求2)。如果对于与实际的状况相应的检测结果感兴趣，则在本发明的另一优选实施方式的情况下提出，为了检测用于所述屏蔽机构的支座和所述屏蔽侧的基准元件相互间的定向，设置可校准的检测装置(权利要求幻。检测装置的校准可以在开始加工工件前不久、理想地在加工工件紧之前进行。为了能够以符合目的要求的方式在发现处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于对应的工件表面具有错误调节时做出应对措施，本发明屏蔽装置的另一实施方式具有调节装置，所述屏蔽机构的端面能够借助于该调节装置在该端面的横向方向上调节并且由此能够以额定定向布置(权利要求4)。如果借助于用于屏蔽机构的支座和屏蔽侧的基准元件来检测处于使用位置中的屏蔽机构的端面和对应的工件表面相互间的定向，则用于将屏蔽机构的端面以额定定向布置的调节装置符合目的要求地设置在所述用于屏蔽机构的支座与所述屏蔽侧的基准元件之间(权利要求5)。可考虑不同结构方式的检测装置作为用于检测处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于工件表面的定向的检测装置。根据本发明，优选设置触觉式检测装置，该触觉式检测装置具有探测装置以及分析处理装置。借助于所述探测装置可以探测所述工件表面的延伸走向，其方式是，所述探测装置能够在所述工件表面的横向方向上或在代表所述工件表面的面的横向方向上运动并且能够在一探测位置中贴靠在所述工件表面或代表所述工件表面的面上。借助于所述分析处理装置能够将工件表面的通过该方式和方法探测到的延伸走向与处于使用位置中的屏蔽机构的端面的延伸走向相比较(权利要求6、13)。在本发明的优选的构型中，将所述屏蔽机构本身用作所述触觉式检测装置的探测装置(权利要求7)。所述屏蔽机构利用其端面贴靠在所述工件表面上或代表所述工件表面的面上。在权利要求8中描述了用于所述触觉式检测装置的分析处理装置，其结构简单地构成，但是仍然功能可靠。按照该权利要求的分析处理装置具体来说包括带至少两个显示元件的显示装置、参考元件、显示装置、位移测量装置以及比较装置。所述触觉式检测装置的所述至少两个显示元件与其探测装置连接，如果探测装置与工件表面或与代表工件表面的面彼此间隔距离，则所述显示元件占据基本位置。在该基本位置中，显示元件显示处于使用位置中的屏蔽机构的端面的延伸走向。在终端位置中，所述显示装置的显示元件给出工件表面的延伸走向。显示元件在基本位置与终端位置之间所实施的运动的量度借助于所述位移测量装置来确定。对于各个显示元件确定的运动量度借助于所述比较装置彼此比较。 作为所实施的比较的结果，得到所述处于使用位置中的屏蔽机构的端面和对应的工件表面相互间的延伸走向。在本发明的激光加工机上，按照本发明构成的用于检测处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于工件表面的定向的检测装置集成到机器控制装置中(权利要求10)。所述激光加工机的相关的功能单元于是可以根据处于使用位置中的屏蔽机构的端面和对应的工件表面彼此间的检测到的定向被控制。如上面已经阐述的那样，特别是存在下述可能性 在发现屏蔽机构的端面具有错误定向时使机器的激光束源停机。如果设置可控的用于相对于对应的工件表面来调节屏蔽机构的调节装置，则可以在发现屏蔽机构的端面具有错误定向时在校正屏蔽机构的定向的意义上控制所述调节装置。根据权利要求11，将构造为触觉式检测装置的用于检测处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于工件表面的定向的装置同时用来测量工件厚度。在相关加工方法的范围内，确定待加工的和/或已加工的工件的厚度，其方式是，使所述触觉式检测装置的探测装置在一探测位置中贴靠在所述工件表面上并且将所述探测装置的探测位置与一参考位置相比较。借助于所实施的比较来确定工件厚度(权利要求15)。
下面借助于示例性的示意图详细阐述本发明。附图中图1是用于加工板材的激光加工机，具有用于激光束的屏蔽装置，图2是图1中的屏蔽装置的屏蔽单元，图3是图2中的屏蔽单元的示意性示出的细节，图4a，4b是用于展示图1至3中的屏蔽装置的功能方式的示意图，图5a，恥；6a, 6b ；7是图2至4b中的屏蔽单元在非正常工作状态时的示意图。
具体实施例方式根据图1，用于加工板材2的激光加工机1构造为所谓的“组合式机器”并且配备有激光切割站3以及冲压站4。所述激光切割站3和冲压站4位于C形机架6的上机架臂 5的自由端上。在所述机架6的咽喉腔7中安装有传统的坐标导向装置8。借助于该坐标导向装置以惯常的方式使板材2为了加工的目的在水平的运动平面中相对于激光切割站3 或冲压站4运动。冲压站4具有传统的结构方式。激光切割站3包括激光切割头9以及屏蔽装置 10。所述屏蔽装置10用于将从激光切割头9指向到待加工板材2上的激光束及其在板材2 上的加工部位相对于周围环境屏蔽。所述屏蔽装置10在安全技术上具有特别的意义。出于必要的工作安全的原因，激光切割站3上的激光辐射必须被防止逸出到周围环境中。在下述情况下以特别的程度要求该必要性在所述情况中，用于加工板材的激光辐射来自固体激光器。这种激光辐射可进入到眼睛中并且因此特别是具有潜在的危险。屏蔽装置10的屏蔽单元11能够与激光切割头9无关地在竖直的运动轴线12的方向上调节。对于激光切割头9存在相应的运动可能性。类似于激光加工机1的其他重要功能地，激光切割头9和屏蔽单元11的运动也通过数字式机器控制装置13控制。在图1 中用χ、y和ζ轴示出所述数字式机器控制装置13的三轴坐标系。在图2中详细示出所述屏蔽装置10的屏蔽单元11。根据图2，所述屏蔽单元11包括屏蔽刷14作为屏蔽机构。所述屏蔽刷具有基板 15以及固定在该基板上的鬃毛区16。所述鬃毛区16具有圆环的形状并且由多个圆形的鬃毛排构成，所述鬃毛排与所述屏蔽单元11的轴线17同心地围绕该轴线布置。在屏蔽刷14 的基板15中开设一个基本上矩形的窗口 18，在装入屏蔽单元11时，激光切割站3的激光切割头9布置的所述窗口内部。在激光切割站3工作时，从所述激光切割头9指向到待加工板材2上的激光束的射束轴线与屏蔽单元11的轴线17重合。屏蔽刷14位于待加工板材 2的对面并且具有端面19，该端面由所述鬃毛区16的鬃毛的工件侧的自由端构成并且具有平坦的圆环面的形状。所述屏蔽单元11具有承载单元20作为另外的构件，所述承载单元具有承载板21 和固定在该承载板上的承载角状件22。所述屏蔽单元11通过所述承载角状件22连接在屏蔽装置10的图2中示出的定位驱动器23上。所述定位驱动器通过所述数字式机器控制装置13控制并且用于将屏蔽单元11在所述竖直的运动轴线12的方向上调节到一个位置中， 在所述位置中，屏蔽刷14占据其使用位置并且相对于周围环境有效地屏蔽从激光加工头9 发出的激光束及其在相关板材2上的加工部位。所述承载单元20的承载板21设有用于所述激光加工头9的缺口 M。承载单元 20上的屏蔽刷14在竖直方向上浮动地悬挂在承载板21上。为了这个目的，在所示的实例中总共设置三个支承部位25。在图3中以示意性剖视图示出所述支承部位25之一。其余两个支承部位25上的状况是相同的。根据图3，承载板21在每个支承部位25上设有支承壳体26。所述支承壳体沈在其内部具有壳体空间27，所述壳体空间通过具有盖穿口四的壳体盖观向上限界。所述盖穿口四具有比所述壳体空间27小的横截面。在承载板21的附近，在所述壳体空间27的壁上构造环绕的凸肩30。所述凸肩用作用于导向套筒31的支架，所述导向套筒本身对一个支承销32在竖直方向上可运动地进行导向。在此，导向套筒31包围所述支承销32的设有相对大直径的轴向区段33。所述支承销32的一个直径降低的轴向区段34连接在所述较大直径的轴向区段33的上部。所述支承销32的直径降低的轴向区段34在其自由端上设有外螺纹35，所述外螺纹啮合到测量片36的内螺纹中并且此外啮合到安全螺母37的内螺纹中，所述安全螺母布置在所述测量片36的上侧。在所述支承销32的所述直径降低的轴向区段34的自由端的端侧上加工一个用于旋转操作工具、例如用于起子或内六角扳手的嵌接部38。在所述壳体空间27的内部，一个弹簧39坐置于所述支承销32的所述直径降低的轴向区段34上。该弹簧利用一个轴向端部支撑在所述壳体盖观的盖穿口四的边缘上并且利用另一轴向端部支撑在一个台阶面40上，所述台阶面构造在所述支承销32的所述较大直径的轴向区段33与所述直径降低的轴向区段34之间的过渡部上。所述支承销32利用其轴向区段33向着屏蔽刷14穿过承载板21的穿口 41。所述支承销32的一个连接在所述较大直径的轴向区段33上的下轴向端部区段42同样相对于所述轴向区段33直径降低并且设有外螺纹。支承套筒43旋拧在所述支承销32的所述下轴向端部区段42上并且借助于固定螺母44夹紧在该夹紧螺母与所述支承销32的所述轴向区段33之间。支承套筒43被一个同心的支承环45包围，所述支承环本身插入到屏蔽刷14的基板15的支承开口 46中。所述支承套筒43和支承环45在其彼此面向的侧上设有月牙凹47、 48，所述月牙凹围绕所述支承销32的轴线环绕并且接收支承滚珠49。所述支承套筒43、支承环45和支承滚珠49共同形成关节轴承50，支承销32和基板15或屏蔽刷14通过所述关节轴承铰接地支承在彼此上。所述支承销32与所述屏蔽刷14的基板15之间的连接部位处于一个平面中，所述平面平行于所述屏蔽刷14的端面19延伸。一个用于位移传感器52的保持臂51在所述承载单元20的承载板21的上方从所述支承壳体26向外突出。所述位移传感器52与支承销32上的测量片36相互作用并且与所述测量片36 —起形成一个位移测量系统M的位移测量装置53，所述位移测量系统集成到所述数字式机器控制装置13中。所述位移测量系统M是触觉式检测系统55的组成部分，借助于所述触觉式检测系统可检测屏蔽刷14的端面19相对于工件表面、即相对于图如至7中示出的板材2的表面56的定向。图如至7应仅仅示出所述触觉式检测系统55的基本功能方式。与此相应地，图2 和3中所示的布置结构在图如至7中仅仅原理性地、即非常简化地示出。例如，仅仅示出屏蔽刷14的三个实际存在的支承部位25中的两个。在进行板材加工之前，屏蔽单元11借助于通过数字式机器控制装置13控制的定位驱动器23沿所述竖直的运动轴线12的方向运动到一个位置中，在该位置中，屏蔽刷14 的端面19与待加工板材2的表面56在竖直方向上间隔一段距离。在所述承载单元20的承载板21上，在每个支承壳体沈内部的用于屏蔽刷14的支承部位25上，在壳体盖观与所述支承销32的台阶面40之间的弹簧39被稍稍预加载。由此使得支承销32被朝板材2 的方向加载并且支承销32上的测量片36从上面贴靠到支承壳体沈的壳体盖观上。由此在每个支承部位25上得到图3中所示的状况。用作显示元件的支承销32在其竖直的运动方向上占据一个基本位置。所述支承销32的基本位置借助于所述位移测量系统M检测。 为了这个目的，在每个支承部位25上测量所述与承载单元20连接的位移传感器52与所述与支承销32连接的测量片36之间在竖直方向上存在的距离。从图如中以原理图示出的工作状态出发，屏蔽单元11借助于数控的定位驱动器 23在所述竖直的运动轴线12的方向上朝所述板材2下降。在此，承载单元20和屏蔽刷14 首先实施共同的下降运动。一旦用作探测装置的屏蔽刷14利用其端面19靠置在板材2的表面56上，则所述共同的下降运动就终止。从此刻起，承载单元20的下降运动导致承载单元20的承载板21相对于屏蔽刷14、确切地说相对于屏蔽刷的基板15的相对运动。由于该相对运动，与屏蔽刷14的基板15连接的支承销32在所述支承部位25上从固定在承载单元20的承载板21上的支承壳体沈中向上移出。支承壳体沈中内部的弹簧39被压缩。 支承销32上的测量片36从支承壳体26上抬起并且沿竖直方向离开对应的位移传感器52。 所述基板15用作屏蔽侧的用于屏蔽刷14的端面19的基准元件，因为由支承销32在基板 15上的支承部位定义的平面平行于所述端面19延伸。承载单元20形成用于屏蔽刷14的支座。
9
如果承载单元20到达其在所述数字式机器控制装置13中储存的下终端位置，则定位驱动器23就停机。由此产生在图4b中以原理图示出的工作状态。用作显示元件的支承销32处于其终端位置中。在所有的支承部位25上现在测量相应的位移传感器52与对应的测量片36之间在竖直方向上存在的距离。在所述数字式机器控制装置13中的比较装置中将该测量结果与在所述支承销32的基本位置中实施的距离测量的测量结果相比较。如果对于所有的支承部位25都得到相同的距离差，则这表示在屏蔽刷14在竖直方向上与板材2的表面56 间隔距离时，屏蔽刷的端面19平行于板材2的表面56延伸。对于随后的板材加工这意味着通过相应地测量屏蔽单元11的借助于定位驱动器23进行的下降运动，屏蔽刷14可相对于待加工的板材2运动到一个靠近工件的使用位置中，在该使用位置中，屏蔽刷14的端面19以其额定定向以十分之一毫米范围内的距离平行于板材2的表面56延伸。然后屏蔽刷14占据一个位置，在该位置中，屏蔽刷将指向到板材2上的激光束以及其在板材2上的加工部位最佳地相对于周围环境屏蔽。排除了激光辐射由于屏蔽刷14的歪斜姿态导致的逸出ο在图fe至7中示出一些状况，在所述状况中，可能不能确保激光束及其加工部位的功能可靠的屏蔽。根据图fe、5b，屏蔽刷14的端面19在该屏蔽刷14与板材2的表面56间隔距离的情况下由于所述屏蔽刷14的错误调节而不平行于板材2的表面56延伸。如果在这种状况下屏蔽单元11靠置在板材2上，则所述与支承销32连接的测量片36与对应的位移传感器52之间的距离在用于承载单元20的承载板21上的屏蔽刷14的支承部位25上以不同的程度改变(图恥)。屏蔽刷14的错误调节可被手动校正。为了这个目的，在这个或这些相关的支承部位25上首先松脱安全螺母37。接着，相关的支承销32借助于作用在嵌接部38上的旋转操作工具旋转并且由此相对于安置在其上的测量片36在轴向方向上移位。通过这种方式和方法可调节轴向长度，处于基本位置中的支承销32在屏蔽刷14与板材2的表面56间隔距离的情况下以所述长度突出于承载单元20的承载板21的下侧。由此随之而来的是，可进行这个或这些相关的支承销32的关节轴承50沿竖直方向的调节并且从而进行安置在支承销32上的屏蔽刷14的端面19平行于板材2的表面56的定向。与此相应地，支承销32 是用于调整所述屏蔽刷14的端面19的调节装置57的一部分。在符合规定地调整了屏蔽刷14之后，相应的安全螺母37在这个或这些支承部位25上又被旋拧到所述支承销32上并且由此确保所进行的调节。由此，检测装置55被校准并且在随后的板材加工中确保有效地屏蔽激光束。图6a和6b示出一种情况，在该情况中，屏蔽刷14的端面19的错误定向归因于承载单元20的变形。由于承载单元20的碰撞冲突，其承载板21向上弯曲。如果屏蔽刷14 从升高的姿态(图6a)放置到板材2的表面56上，则在屏蔽刷14在承载单元20的承载板 21上的支承部位25上又会发现相应的测量片36与对应的位移传感器52之间的距离的不同改变。在该类型的情况下屏蔽刷14的端面19在承载单元20下降时是否可全面地放置在板材2的表面56上并且是否能够以上面所述的方式借助于调节装置57校正屏蔽刷14 的错误调节，取决于承载单元20的变形程度。承载板21的轻微的倾斜姿态可通过沿竖直方向相应地调节支承销32来补偿。支承销32与所述屏蔽刷14的基板15之间的关节轴承 50在该情况中允许屏蔽刷14相对于支承销32的足够的运动并且由此防止轴承销32在由承载单元20相对于屏蔽刷14实施的下降运动时卡死在承载单元20上。不仅在激光加工之前而且在激光加工期间都检测所述屏蔽刷14的端面19相对于板材2的表面56的定向。根据图7，在激光加工时设有非常规弯角部的板材2相对于屏蔽刷14运动。由此，屏蔽刷14不均勻地向上偏转。由此，在用于屏蔽刷14在承载单元20的承载板21上的支承部位25上，安置在相关支承销32上的测量片36与对应的位移传感器 52之间的距离不统一地改变。所述不统一的距离改变借助于所述位移测量系统M检测并且在超过预设定的公差值时导致用于激光束的射束源的借助于所述数字式机器控制装置 13引起的紧急停机。工件加工在下述情况下继续进行，在所述情况下，支承销32在屏蔽刷14和板材2 的相对运动的作用下在所有的支承部位25上统一地改变其相对于承载单元20的位置。在支承销32的这种统一的竖直运动中，屏蔽刷14的端面19相对于板材2的表面56保持平行定向。对于支承销32在支承部位25上的稍稍不统一的竖直移位也不作出应对措施。当待加工的板材2具有小的不平度时会出现支承销32的这种竖直运动。由于屏蔽刷14的基板15铰接地支承在所述支承销32上，屏蔽刷14由于待加工板材2的这种不平度而相对于支承销32实施补偿运动。与此相应地，支承销32可以保持其相对于承载单元20的定向。 避免了支承销32在承载单元20上的卡死。触觉式检测装置55也被用来进行板材厚度测量。为了这个目的，使用基准板，所述基准板的厚度是已知的。借助于定位驱动器23，承载单元20在所述竖直的运动轴线12 的方向上从起始姿态下降到一个储存在所述数字式机器控制装置13中的基准位置中。由此，悬挂在承载单元20上的屏蔽单元11在所述竖直的运动轴线12的方向上从一个起始位置(在该起始位置中屏蔽刷14的端面19与所述基准板的表面间隔距离)达到一个位置中， 在该位置中，屏蔽单元11的屏蔽刷14通过端面19支撑在所述板材表面上。在此，如果在所有的支承部位25上所述与相应的支承销32连接的测量片36与对应的位移传感器52之间的距离以均勻的程度改变，则该距离改变作为基准量存储在所述机器控制装置13中。在不统一的距离改变的情况下，检测装置55以上面所述的方式和方法校准，而所述距离改变的基准量通过具有屏蔽刷14的承载单元20的重新下降来确定。为了测量在所述基准板之后放入到激光加工机1中的板材的厚度，承载单元20沿所述竖直的运动轴线12的方向重新下降到其基准位置中。测量片36与对应的位移传感器 52之间的距离在所述屏蔽刷14的支承部位25上的与此相关的改变被作为实际值测量并且与事先求得的基准值相比较。根据所述基准值与测量到的实际值之间的差可以推断所述在基准板之后放入到激光加工机1中的板材的厚度。根据所求得的板材厚度，在机器控制装置13中确定下述位置在随后的板材处理中具有支承在其上的屏蔽刷14的承载单元20 沿所述竖直的运动轴线12的方向调节到该位置中，并且在该位置中，屏蔽刷14占据其使用位置并且屏蔽刷14的端面19相对于对应的板材表面以额定定向布置。
权利要求
1.一种用于屏蔽在用于加工工件、特别是板材O)的激光加工机(1)上指向到工件上的激光束和/或该激光束在所述工件上的入射部位的屏蔽装置，具有屏蔽单元(11)，所述屏蔽单元包括屏蔽机构(14)， 其中，所述屏蔽机构(14)为了屏蔽所述激光束或所述激光束在所述工件上的入射部位能够运动到处于工件上的使用位置中，并且眷其中，在所述屏蔽机构(14)的自由端部上构造有端面(19)，所述端面在所述屏蔽机构(14)的使用位置中面向对应的工件表面并且在相对于所述工件表面处于额定定向的情况下基本上平行于该工件表面定向，其特征在于，设置检测装置(55)，借助于该检测装置能够检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于所述工件表面的定向。
2.根据权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，对于所述屏蔽机构(14)设置支座 (20)，所述屏蔽机构(14)在其端面(19)的横向方向上通过屏蔽侧的基准元件(15)支撑在所述支座上，所述基准元件本身相对于所述屏蔽机构(14)的端面(19)具有确定的定向；并且能够检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于所述工件表面的定向，其方式是，借助于所述检测装置(55)能够检测用于所述屏蔽机构(14)的支座00)和所述屏蔽侧的基准元件(15)相互间的定向。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其特征在于，设置可校准的检测装置(55)作为用于检测所述用于所述屏蔽机构(14)的支座00)和所述屏蔽侧的基准元件(15)相互间的定向的检测装置(55)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的屏蔽装置，其特征在于，设置调节装置(57)，在处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)的检测到的定向偏离额定定向时，所述屏蔽机构(14)的端面(19)能够借助于所述调节装置在该端面的横向方向上调节并且由此能够被以额定定向布置。
5.根据以上权利要求中任一项所述的屏蔽装置，其特征在于，设置调节装置(57)作为用于使所述屏蔽机构(14)的端面(19)以额定定向布置的调节装置(57)，借助于该调节装置能够使用于所述屏蔽机构(14)的支座OO)和所述屏蔽侧的基准元件(15)在所述屏蔽机构(14)的端面(19)的横向方向上彼此相对调节。
6.根据以上权利要求中任一项所述的屏蔽装置，其特征在于，设置触觉式检测装置 (55)作为用于检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于工件表面的定向的检测装置(55)，该触觉式检测装置具有探测装置以及具有分析处理装置，其中，借助于所述探测装置可以探测所述工件表面的延伸走向，其方式是，所述探测装置能够在所述工件表面或代表所述工件表面的面的横向方向上运动并且能够在一探测位置中贴靠在所述工件表面或代表所述工件表面的面上，其中，借助于所述分析处理装置能够将工件表面的借助于所述探测装置探测到的延伸走向与处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)的延伸走向相比较。
7.根据以上权利要求中任一项所述的屏蔽装置，其特征在于，设置所述屏蔽机构(14) 作为所述触觉式检测装置(5 的探测装置。
8.根据以上权利要求中任一项所述的屏蔽装置，其特征在于，所述触觉式检测装置 (55)具有参考元件(20)、显示装置、位移测量装置(5 以及比较装置(13)， 其中，所述显示装置包括至少两个显示元件(3 ，所述显示元件与所述探测装置连接，所述显示元件通过探测装置配置给工件表面上或代表所述工件表面的面上的两个彼此间隔距离的点并且所述显示元件能够相对于所述参考元件00)运动到一基本位置以及运动到一终端位置中，其中，在所述显示元件(3 处于基本位置的情况下，所述探测装置与所述工件表面或代表所述工件表面的面间隔距离并且所述显示元件(3 显示处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)的延伸走向，其中，在所述显示元件(32)处于终端位置的情况下，所述探测装置占据所述探测位置并且所述显示元件(3 显示所述工件表面的延伸走向，眷其中，借助于所述位移测量装置(5 能够确定所述显示元件(32)在相应的基本位置与相应的终端位置之间的运动量，眷其中，借助于所述比较装置(13)能够将所述显示元件(32)的借助于所述位移测量装置(5 确定的运动量彼此相比较。
9.用于加工工件、特别是板材O)的激光加工机，具有根据以上权利要求中任一项所述地构成的屏蔽装置(10)，所述屏蔽装置用于屏蔽在该激光加工机(1)上指向到工件上的激光束。
10.根据权利要求9所述的激光加工机，其特征在于，所述激光加工机(1)具有机器控制装置(13)；用于检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于工件表面的定向的检测装置(5 构成该机器控制装置(1 的一部分。
11.根据权利要求9或10所述的激光加工机，其特征在于，所述激光加工机(1)具有用于测量待加工的和/或已加工的工件的厚度的装置(用于测量工件厚度的装置)；构造为触觉式检测装置(55)的用于检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于工件表面的定向的检测装置(5 构成所述用于测量工件厚度的装置的一部分。
12.一种用于屏蔽在用于加工工件、特别是板材(2)的激光加工机(1)上指向到工件上的激光束和/或该激光束在所述工件上的入射部位的方法， 其中，为了屏蔽所述激光束或所述激光束在所述工件上的入射部位，使屏蔽装置 (10)的屏蔽单元(11)的屏蔽机构(14)运动到处于工件上的使用位置中， 其中，运动到使用位置中的屏蔽机构(14)以构造在该屏蔽机构(14)的自由端部上的端面(19)布置在对应的工件表面的对面并且在处于额定定向的情况下平行于所述工件表面定向，其特征在于，检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于所述工件表面的定向。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，检测处于使用位置中的屏蔽机构(14) 的端面(19)相对于所述工件表面的定向， 其方式是，为了探测所述工件表面的延伸走向，使探测装置沿所述工件表面或代表所述工件表面的面的横向方向运动并且在一探测位置中贴靠在所述工件表面或代表所述工件表面的面上，并且 其方式是，将所述工件表面的借助于所述探测装置探测到的延伸走向与处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)的延伸走向相比较。
14.用于借助于激光加工机(1)加工工件、特别是板材( 的方法，其中，在该激光加工机(1)上，激光束指向到工件上，其中，指向到工件上的激光束和/或该激光束在工件上的入射部位被按照权利要求13或权利要求14所述的方法屏蔽。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，确定待加工的和/或已加工的工件的厚度(工件厚度)， 其方式是，为了检测处于使用位置中的屏蔽机构(14)的端面(19)相对于工件表面的定向，使构造为触觉式检测装置(5 的检测装置(1 的探测装置在所述工件表面的横向方向上运动并且在一探测位置中贴靠在所述工件表面上， 其方式是，将所述探测装置的探测位置在所述激光加工机(1)的参考系中与参考位置相比较，并且 其方式是，借助于所实施的比较来确定工件厚度。
全文摘要
用于屏蔽加工工件的激光加工机上的激光束的装置和方法。用于屏蔽在加工工件、特别是板材的激光加工机上指向到工件上的激光束和/或该激光束在工件上的入射部位的屏蔽装置(10)包括具有屏蔽机构(14)的屏蔽单元(11)。在屏蔽机构(14)的自由端部上构造端面(19)，端面在屏蔽机构的使用位置中面向对应的工件表面并且在相对于工件表面处于额定定向的情况下基本上平行于该工件表面定向。借助于检测装置能够检测处于使用位置中的屏蔽机构的端面相对于工件表面的定向。相应的方法步骤具有用于屏蔽激光束和/或该激光束在工件上的入射部位的方法。激光加工机配备有所述类型的屏蔽装置。用于加工工件、特别是板材的方法使用上述屏蔽方法。
文档编号B23K26/00GK102554461SQ20111045264
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者D·特纶克莱因 申请人:通快机床两合公司