專利名稱：用于在板狀材料分割過程期間探測加工光線的方法以及用于實(shí)施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在板狀材料分割過程期間探測加工光線的方法以及用于實(shí)
施該方法的裝置，加工光線由分割裝置的切割射束產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
由JP 04-017987A1已知一種用于激光切割機(jī)的圖像識別系統(tǒng)。在該激光切割機(jī) 中板狀工件通過工件夾具固定，該工件夾具設(shè)置在定位裝置上，它在X和Y向?yàn)榱艘苿影鍫?材料在一水平面內(nèi)移動。在板狀材料上方設(shè)置分割裝置，用于用切割射束加工板狀材料。為 了制成工件，板狀材料在X和Y向通過定位裝置移動。在板狀材料下方設(shè)置CCD攝像機(jī)，它 對準(zhǔn)分割裝置或者對準(zhǔn)由分割裝置形成的切割縫隙，由此對在板狀材料下側(cè)面射出的切割 射束或者由此產(chǎn)生的加工光線攝像。對射出的切割射束的圖像進(jìn)行分析計(jì)算。在良好的切 割條件下(借助完成的圖像來分析計(jì)算)，繼續(xù)工作過程。如果出現(xiàn)切割過程變差，(低于 所確定的極限)，則中斷切割工藝。 通過使工件在X和/或Y向上移動的激光切割機(jī)定位裝置，分割裝置固定地設(shè)置。 由此能夠?qū)⒃O(shè)置在板狀材料下方的CCD攝像機(jī)固定地設(shè)置，用于實(shí)施過程監(jiān)控。過程監(jiān)控 的這種布置和實(shí)施只能在這樣的激光切割機(jī)中實(shí)現(xiàn)工件在加工期間移動，使得加工地點(diǎn) 保持不變。對于具有在切割過程期間固定不動的板狀工件的激光切割機(jī)，不能通過上述具 有固定CCD攝像機(jī)的布局實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種用于在板狀材料分割過程期間探測加工光線的 方法以及用于實(shí)施該方法的裝置，該裝置使得能夠在加工機(jī)中加工靜止的板狀材料期間實(shí) 現(xiàn)可靠的分割過程過程監(jiān)控。 該目的按照本發(fā)明通過如權(quán)利要求1特征所述的方法得以實(shí)現(xiàn)。在從屬的權(quán)利要 求中給出其它有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。 通過按照本發(fā)明的方法能夠?qū)崿F(xiàn)，通過分割裝置借助切割射束將切割縫隙加工到 靜止的板狀材料中，該分割裝置在分割過程期間在X和/或Y向上移動，其中，由此改變的 切割射束位置及其引起改變的、向下射出的加工光線的位置通過激活探測裝置來感測。該 激活可以包括與分割裝置切割頭耦合的探測裝置移動運(yùn)動，也可以包括靜止的探測裝置的 部分啟動，以便能夠感測并分析計(jì)算從板狀材料下側(cè)面射出的加工光線的變化的位置。
按照該方法的優(yōu)選方案規(guī)定，在板狀材料下方為分割裝置配置一接收探測裝置的 射束捕獲裝置，該射束捕獲裝置至少在X向上與分割裝置一起移動。由此能夠?qū)崿F(xiàn)，探測裝 置與分割裝置同時(shí)移動，使得探測裝置強(qiáng)制地跟蹤加工光線。由此最好可以使探測裝置與 切割射束并因此與從板狀材料下側(cè)面射出的加工光線之間的距離保持恒定，由此能夠?yàn)榱?感測加工光線實(shí)現(xiàn)相同的工作條件。射束捕獲裝置例如可以構(gòu)造為所謂線性捕捉器，它例
4如沿著工件支座的整個(gè)寬度在Y向上延伸。 按照本方法的另一優(yōu)選方案，射束捕獲裝置只部分地在Y向上向著工件支座延伸
并且與分割裝置一起在Y向上移動。這種射束捕獲裝置構(gòu)造得比工件支座的寬度小，也可
以稱為所謂點(diǎn)捕捉器，能夠?qū)崿F(xiàn)探測裝置相對于加工光線靠近的或直接的定位。 本方法的另一替換方案規(guī)定，探測裝置設(shè)置在至少一個(gè)支架上，所述支架設(shè)置在
工件支座之外并且構(gòu)造得用于在板狀材料下方安置探測裝置，所述支架與分割裝置一起在
X向上移動。這種加工監(jiān)控能夠使探測裝置與分割裝置在相同的位置上在X向上移動，其中
探測裝置獨(dú)立地安置用于在Y向上移動。由此能夠簡單地感測加工光線并由此監(jiān)控切割過程。 本方法的另一替換實(shí)施例規(guī)定，探測裝置在工件支座下方鄰接工件支座或者在工 件支座之外靜止地定位，通過它區(qū)域地或整面地感測板狀材料的下側(cè)面。該替換實(shí)施例一 方面使得能夠全面地監(jiān)控板狀材料的整個(gè)下側(cè)面，由此與加工光線的實(shí)際位置無關(guān)地感測 射出的加工光線的狀態(tài)。另一方面可以規(guī)定，只區(qū)域地激活探測裝置，具體在分割裝置沿X 向移動期間所在的該區(qū)域。兩種用于監(jiān)控加工光線的控制都能夠與分割裝置在Y向上的移 動位置無關(guān)地實(shí)現(xiàn)感測。 優(yōu)選通過具有至少一個(gè)傳感器元件的探測裝置實(shí)施加工光線的感測，該探測裝置 為了感測加工光線而定向在一指向下側(cè)面的位置。通過所述至少一個(gè)傳感器元件可以感測 亮度變化。該亮度變化已經(jīng)能夠最早地說明切割射束是否已完全穿透板狀材料或者在切 割過程期間是否存在干擾。在完全誤切割情況下不出現(xiàn)加工光線，因此傳感器元件感測不 到信號并因此識別到加工過程中存在故障，相應(yīng)的信號被輸出給加工機(jī)控制裝置。如果感 測到加工光線在確定的閾值之下，則盡管不存在完全的誤切割，但切割質(zhì)量差，這也被感測 為誤切割。傳感器元件優(yōu)選能夠按照第一實(shí)施例構(gòu)造為光電二極管，它直接感測在加工部 位下側(cè)面從板狀材料射出的加工光線。按照另一傳感器元件的有利擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可以規(guī)定，傳 感器元件包括一個(gè)光學(xué)的光導(dǎo)體元件、一個(gè)CCD攝像機(jī)或另一光學(xué)感測裝置，該光導(dǎo)體元 件帶有至少一個(gè)與其遠(yuǎn)離的光電二極管。傳感器元件的另一替換實(shí)施例是，設(shè)置一個(gè)或多 個(gè)CCD攝像機(jī)，它們設(shè)置在板狀材料下方用于感測加工光線。 通過在用于制成工件的板狀材料中的分割過程期間探測加工光線，使用具有至少 兩個(gè)相互對置的傳感器元件的探測裝置，這些傳感器元件對準(zhǔn)板狀材料的下側(cè)面，使得傳 感器元件的各感測錐相互鄰接或者形成搭接區(qū)域。由此從兩側(cè)感測加工光線，使得誤切割 識別的可靠性提高。通過這兩個(gè)相互對置的傳感器元件， 一個(gè)傳感器元件到加工光線的距 離的變化可以通過另 一傳感器元件補(bǔ)償。 按照本方法的另一優(yōu)選方案，探測裝置由多個(gè)成一列布置的并通過兩列相互對置 的傳感器元件構(gòu)成并且優(yōu)選通過每列感測由傳感器元件的感測錐感測至少一半下側(cè)面。通 過兩個(gè)或多個(gè)成列并排設(shè)置的傳感器元件與通過兩個(gè)單個(gè)的相互對置的傳感器元件構(gòu)成 的線形探測區(qū)相比可實(shí)現(xiàn)面狀的探測區(qū)，由此可以監(jiān)控切割縫隙周圍更大的監(jiān)控區(qū)域。在 此，相互對置的傳感器元件在其角位置上相對于板狀材料下側(cè)面這樣定向使得至少一半 板狀材料被感測錐覆蓋。因此能夠可靠地監(jiān)控很寬的板狀工件。 按照本方法的另一優(yōu)選方案，一列傳感器元件相對于對置的一列傳感器元件錯(cuò)開 傳感器元件的一半間距。由此能夠得到傳感器元件感測錐的高的重合度，使得加工光線幾乎在整個(gè)探測區(qū)被至少兩個(gè)傳感器元件感測。這種布置優(yōu)選在使用射束捕獲裝置、尤其是 點(diǎn)捕捉器時(shí)采用，其中相互對置的傳感器元件列優(yōu)選在X向上定向。 本方法的另一優(yōu)選方案規(guī)定，在傳感器元件靜止設(shè)置的情況下，這些傳感器元件 沿著工件支座在X向上延伸并且在鄰接工件支座或者設(shè)置在工件支座之外，所有傳感器元 件被激活或者一定數(shù)量的、相互對置的傳感器元件被激活，分割裝置處于其區(qū)域中。尤其 是，分割裝置所在區(qū)域中的預(yù)定數(shù)量的傳感器元件的激活和控制使得能夠通過幾乎條帶狀 的探測區(qū)來感測加工光線。在此時(shí)刻其它傳感器元件去激活。 按照本方法的另一優(yōu)選方案，隨著切割射束剌入板狀材料中的開始或在該加工步 驟期間激活探測裝置的所述至少一個(gè)傳感器元件，當(dāng)在板狀材料下側(cè)面上首次感測到加工 光線時(shí)，探測到該剌入加工步驟結(jié)束。該探測可通過分析計(jì)算裝置進(jìn)行，它對感測到的加工 光線進(jìn)行分析計(jì)算。該分析計(jì)算裝置優(yōu)選是探測裝置的部件。因此可以實(shí)現(xiàn)在由板狀材料 制造工件期間從剌入過程結(jié)束到誤切割識別的無縫過渡。替換地可以規(guī)定，在切割射束剌 入板狀材料中的加工步驟開始后，在預(yù)定的時(shí)間間隔后激活探測裝置。 此外優(yōu)選地規(guī)定，由從板狀材料下側(cè)面射出的加工光線感測信號或亮度值并分析 計(jì)算，在不射出加工光線或射出的加工光線低于閾值時(shí)，發(fā)出故障通知。由此通過感測亮度 變化已經(jīng)可以說明故障。 按照本方法的另一優(yōu)選方案，在用于用板狀材料制造工件的切割過程期間探測在 下側(cè)面上射出的加工光線并且分析計(jì)算所探測的加工光線的強(qiáng)度和/或時(shí)間進(jìn)程。由此可 以由感測的加工光線推導(dǎo)出其它的、關(guān)于當(dāng)前切割參數(shù)和切割縫隙切割質(zhì)量的信息。
按照本方法的另一優(yōu)選方案，為了調(diào)節(jié)過程，將通過分析計(jì)算裝置求出的信號傳 送給加工機(jī)的控制裝置。通過感測加工光線和由此推導(dǎo)出的、由分析計(jì)算單元求出的信號， 可以進(jìn)行加工位置的直接監(jiān)控。因此能夠掌握與最佳加工狀態(tài)的小偏差，由此基于過程調(diào) 節(jié)直接干預(yù)切割過程。在此例如可以控制切割射束、尤其是激光射束的功率，也可以控制加 工速度或者說用于將切割射束引導(dǎo)至加工位置的切割頭的移動速度。切割過程期間的工作 條件變化可以從加工光線通過亮度變化或通過光錐形狀變化和/或通過火花飛濺中的變 化來識別。 在本方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，探測裝置至少在X向上與切割裝置同時(shí)移動，在此 優(yōu)選規(guī)定，在沿X向移動期間感測基于工件支座的支座條的亮度變化并且在分析計(jì)算時(shí)除 去。由此能夠在信號突然下降時(shí)檢驗(yàn)錯(cuò)位解釋，檢驗(yàn)這是由于支座條的定位引起還是實(shí)際 存在誤切割。支座條的位置已定義并且是已知的，由此能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的分析計(jì)算。
按照本發(fā)明，本發(fā)明的目的通過一種尤其用于實(shí)施上述方法的裝置實(shí)現(xiàn)，其中分 割裝置能夠至少在X向上移動并且探測裝置相應(yīng)地能夠相對于分割裝置移動或激活。該裝 置允許在工件支座上同時(shí)接收大且重的板狀材料以及多個(gè)板狀材料。由此能夠在監(jiān)控加工 的同時(shí)實(shí)現(xiàn)板狀材料的經(jīng)濟(jì)加工。通過分割裝置的可移動的布置和與其適配的分割裝置定 位或探測裝置激活能夠在由至少一個(gè)板狀材料制造工件期間可靠地識別誤切割。


下面借助于在附圖示出的示例詳細(xì)描述和解釋本發(fā)明以及有利實(shí)施方式和擴(kuò)展 構(gòu)型?？蓮恼f明書和附圖中得知的特征按照本發(fā)明可以單獨(dú)地使用或者以多個(gè)任意組合使
6用。附圖示出 圖1用于加工板狀材料的裝置的立體圖，
圖2圖1的替換實(shí)施方式的立體圖，
圖3圖1的另一替換實(shí)施方式的立體圖，
圖4探測裝置的替換實(shí)施方式的示意性放大圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出用于加工板狀材料12的裝置11的立體圖。該裝置11包括基架14， 該基架接收一工件支座16。工件支座16例如可以由多個(gè)并排設(shè)置的支座條17構(gòu)成，它們 尤其可更換地設(shè)置。在工件支座16上方在基架14上設(shè)置有分割裝置18，它可以沿著基架 14在X向上移動。分割裝置18包括直線軸19，該直線軸沿Y向取向并且沿X向可移動地 被接收在基架14上。在直線軸19上安置有可沿Y向移動的切割頭21。通過該切割頭21 使切割射束22對準(zhǔn)放置在工件支座16上的至少一個(gè)板狀材料12。通過安置直線軸19和 接收切割頭21形成所謂懸臂光具。切割頭21可以任意地在X和Y向上在工件支座16上 方移動。附加地，切割頭21還能夠可沿z向移動地被接收在直線軸19上。圖1中所示的 裝置11例如涉及激光切割機(jī)，尤其是所謂平臺加工機(jī)，其中使用激光射束來由板狀材料12 制造工件。 在工件支座16下方設(shè)置有射束捕獲裝置26，它容器狀或殼狀地構(gòu)造并且具有開 口 27，該開口朝向板狀材料12的下側(cè)面取向。按照圖1中的實(shí)施例，射束捕獲裝置26在尺 寸上這樣構(gòu)成使得能夠可靠地捕獲在板狀材料12下側(cè)面上射出的切割射束22。在此這 樣設(shè)計(jì)開口 27的尺寸使得逐漸擴(kuò)寬的切割射束22在從板狀材料12下側(cè)面射出后能夠被 可靠地捕獲。在切割射束22從板狀材料12下側(cè)面射出期間產(chǎn)生加工光線。該加工光線被 探測裝置31感測，該探測裝置對準(zhǔn)板狀材料12下側(cè)面的切割縫隙32并且安置在射束捕獲 裝置26上。尤其是，探測裝置31靠近板狀材料12下側(cè)面定位在射束捕獲裝置26上。
探測裝置31包括至少一個(gè)傳感器元件34。在圖1中所示實(shí)施例中，傳感器元件 34構(gòu)造為亮度敏感的電子元件、尤其構(gòu)造為光電二極管。也可以選擇，傳感器元件34構(gòu)造 為CCD攝像機(jī)或通過其它類型亮度敏感元件構(gòu)成。下面還要在圖4中詳細(xì)描述傳感器元件 34的另一替換方案。 在本實(shí)施例中設(shè)置有第一列傳感器元件34，它們設(shè)置在第二列傳感器元件34對 面。兩列傳感器元件34以這種方式設(shè)置在射束捕獲裝置26上或射束捕獲裝置26內(nèi)使得 它們朝向切割縫隙32對準(zhǔn)下側(cè)面。優(yōu)選傳感器元件34的列在X向上取向。也可以選擇它 們在Y向上取向。如果射束捕獲裝置26要具有圓的開口 27，可以使一部分或整個(gè)圓形開口 壁27被傳感器元件34占據(jù)。 圖1中所示的射束捕獲裝置26基于其在Y向上的小的延伸尺寸優(yōu)選構(gòu)造得可在Y 向上移動。如果射束捕獲裝置26完全在工件支座16的寬度上在Y向上延伸，則可以省去 在Y向上的可移動的布置。 在加工板狀材料12期間，射束捕獲裝置26跟隨切割頭21的位置或者說切割頭21 和射束捕獲裝置26被共同控制，以保證射束捕獲裝置26的開口 27總是位于切割頭21下 方。由此能夠使探測裝置31相對于切割射束22或相對于從板狀材料12下側(cè)面射出的加工光線定位在預(yù)定的位置。 傳感器元件34各設(shè)置在射束捕獲裝置26的開口 27的一個(gè)側(cè)棱邊上，使得它們共 同地、只繞X軸旋轉(zhuǎn)地在一個(gè)角位置中傾斜，該角位置與切割射束22交叉。也可以選擇，所 有傳感器元件對準(zhǔn)切割射束22從板狀材料12下側(cè)面射出的射出點(diǎn)。在此優(yōu)選規(guī)定，一列 傳感器元件34相當(dāng)于對置的一列傳感器元件34錯(cuò)開半個(gè)傳感器元件的距離。
圖2中示出對于圖1的替換實(shí)施方式。該實(shí)施方式與圖1的實(shí)施方式有以下不同 代替射束捕獲裝置26，設(shè)置了至少一個(gè)支架36，在該實(shí)施例中優(yōu)選設(shè)置有兩個(gè)布置于工件 支座16之外的支架36。這些支架36優(yōu)選直接與直線軸19耦合。也可以選擇，支架36具 有獨(dú)立的驅(qū)動裝置，但該驅(qū)動裝置與分割裝置18或直線軸19同步地在X向上移動。支架 36包括用于接收多個(gè)成列設(shè)置的傳感器元件34的橫梁37，這些傳感器元件也對準(zhǔn)板狀材 料12下側(cè)面。對于兩列相互對置的傳感器元件34，規(guī)定，傳感器元件34的取向或角位置這 樣設(shè)置使得每個(gè)傳感器元件34的感測錐覆蓋直接對應(yīng)的工件支座外邊緣區(qū)域以及至少 略微越過工件支座16的中軸線。由此可以使工件支座16的每一半寬度各被一列傳感器元 件覆蓋。附加地可以規(guī)定，橫梁37以可在Y向上駛出的方式設(shè)置在支架36上。
圖3中示出圖1裝置的另一替換實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中與按照圖1和2的兩 個(gè)實(shí)施方式不同，沒有設(shè)置一起移動的或可移動的探測裝置31，而是設(shè)置靜止的探測裝置 31。靜止的探測裝置31由兩列相互對置的傳感器元件34構(gòu)成，它們在X向上沿著工件支 座16延伸并且在工件支座16下方與工件支座鄰接地或者在基架外部設(shè)置在基架14上。這 些傳感器元件34也與圖1的探測裝置31的傳感器元件34的布置類似地對準(zhǔn)板狀材料12 的下側(cè)面。 —個(gè)未詳細(xì)示出的裝置實(shí)施方式規(guī)定，代替工件支座16，設(shè)置至少一個(gè)固定裝置， 它作用于板狀材料的上側(cè)面并且通過板狀材料下側(cè)面懸臂式地接收板狀材料。該固定裝置 包括至少兩個(gè)固定元件，通過它們，板狀材料可在X向上移動。在這兩個(gè)固定元件之間設(shè)置 一間距，可沿Y向移動的切割頭21可以伸入該間距中。由至少兩個(gè)固定元件組成的該固定 裝置優(yōu)選通過產(chǎn)生負(fù)壓來接收板狀材料。由此可以實(shí)現(xiàn)所謂仰式布置，因此可以完全自由 地觸及到板狀材料12下側(cè)面。在該實(shí)施例中不僅可以在切割頭21下方與圖1類似地設(shè)置 射束捕獲裝置26，它也優(yōu)選接收設(shè)置在其上的探測裝置31。替換地，也可以在固定裝置之 外沿側(cè)棱邊各設(shè)置一個(gè)支架36，該支架接收數(shù)個(gè)傳感器元件34，它們最好相互成列設(shè)置。 此外可以與圖3類似地設(shè)置靜止布置的探測裝置31，其中與圖3不同只需少量傳感器元件 34，具體說與圖1和2類似，因?yàn)榍懈铑^21優(yōu)選只能在Y向上移動而不能在X向上移動。替 換地可以是，在這種仰式布置上切割頭也在X向上并且必要時(shí)在Y向上移動。
在圖4中簡示出探測裝置31的替換實(shí)施方式在極簡化示出的裝置11或激光加工 設(shè)備上的布置。在激光發(fā)生器41中產(chǎn)生激光射束或切割射束22，它通過輸出耦合光具42 從激光發(fā)生器41輸出。通過在圖l至3中也用虛線示出的、示意性描述的射束導(dǎo)引裝置 43，切割射束22例如經(jīng)射束偏轉(zhuǎn)裝置44輸送給聚焦元件45，切割射束22通過聚焦元件導(dǎo) 引到板狀材料12中的加工位置。在板狀材料12下方設(shè)置有探測裝置31的傳感器元件34， 在該實(shí)施例中傳感器元件34包括至少一個(gè)光導(dǎo)元件，該光導(dǎo)元件設(shè)置在板狀材料12下方 并且將感測到的加工光線傳送給光電二極管和/或CCD攝像機(jī)。光電二極管和/或CCD攝 像機(jī)的位置可以優(yōu)選遠(yuǎn)離光學(xué)的光導(dǎo)元件并且例如設(shè)置在分析計(jì)算單元46中。在簡單實(shí)施方式中光導(dǎo)元件可以構(gòu)造為反射鏡。此外作為光導(dǎo)元件可以設(shè)置凹面鏡或聚光透鏡或其
它光學(xué)元件，它們能夠感測并傳送在板狀材料12下方射出的加工光線。 在上面實(shí)施例中以光電二極管為例描述的傳感器元件34的布置同樣也適用于按
照圖4的替換實(shí)施例，其中代替光電二極管，設(shè)置一列與光電二極管類似的光導(dǎo)元件。此外
可以規(guī)定，使用上述類型傳感器元件的混合。例如可以與光導(dǎo)元件相鄰地定位光電二極管，
其中光導(dǎo)元件將所感測的加工光線傳送給遠(yuǎn)距離設(shè)置并與光導(dǎo)元件連接的光電二極管或
CCD攝像機(jī)或類似裝置。 分析計(jì)算裝置46優(yōu)選形成探測裝置31的部件，該分析計(jì)算裝置46感測加工光線或由其形成的信號。這些信號由分析計(jì)算裝置進(jìn)行分析計(jì)算并傳送給加工機(jī)或裝置11的控制裝置47。控制裝置47又與激光發(fā)生器41以及與裝置的其它控制部件連接。
按照本發(fā)明的用于在板狀材料分割過程期間探測加工光線的方法可以如下進(jìn)行，這適用于前述所有實(shí)施方式。 在新放入裝置11中的板狀材料12的或者板狀材料12的尚未加工的區(qū)域的加工過程的第一步驟中，選擇加工步驟"剌入"。與該加工步驟同時(shí)地或者在該加工步驟期間可以激活其它加工步驟"誤切割識別"。該激活意味著，一旦探測到從板狀材料12下側(cè)面射出的加工光線，探測裝置31的至少一個(gè)傳感器元件34將一個(gè)信號傳送給分析計(jì)算裝置46。與該時(shí)刻同時(shí)地結(jié)束剌入加工步驟。在剌入后，用切割射束12加工板狀材料12。誤切割識別激活并感測，加工光線是否從下側(cè)面射出。在本方法的最簡單實(shí)施例中，通過分析計(jì)算裝置46僅感測，在下側(cè)面上是否射出加工光線。如果沒有加工光線射出，則由分析計(jì)算裝置46發(fā)出故障信號，由此控制裝置47中斷加工過程。按照本方法的另一實(shí)施例可以規(guī)定，通過分析計(jì)算裝置46感測并分析計(jì)算加工光線的亮度變化、強(qiáng)度以及其它參數(shù)并且將由此感測到的數(shù)據(jù)傳送給控制裝置47，使得通過控制裝置47能夠在加工板狀材料12期間進(jìn)行過程調(diào)節(jié)。因此可以最佳地調(diào)節(jié)加工參數(shù)。通過直接感測加工時(shí)刻存在的、可由在加工位置上射出的加工光線推導(dǎo)出來的過程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了最佳的過程監(jiān)控。 在探測裝置31在工件支座16下方可移動的實(shí)施例中，還通過分析計(jì)算裝置46考慮，在移動期間由于支座條17而發(fā)生遮蔽。如果遮蔽從兩側(cè)同時(shí)發(fā)生并且被傳感器元件34感測到，則它們被配屬給加工光線。如果不能實(shí)現(xiàn)這種配屬，則這種波動可能由于工件傾翻或者類似情況并且允許質(zhì)量結(jié)論。 對于圖3中的探測裝置31優(yōu)選規(guī)定，是只激活微少量的、相互成列設(shè)置的傳感器元件34，具有說相互并列的、位于切割頭21下方并緊鄰切割頭的那些傳感器元件34，由此盡管傳感器元件34靜止設(shè)置也猶如構(gòu)成一種一起移動的探測裝置31。該控制可以通過分析計(jì)算裝置46實(shí)現(xiàn)，它激活和/或詢問相應(yīng)數(shù)量的傳感器元件34。 附加地規(guī)定，借助在接通附加光源情況下求得S值，按照時(shí)間間隔進(jìn)行探測裝置31的由于臟污所需的再校準(zhǔn)。 此外可以規(guī)定，傳感器元件34具有防臟污保護(hù)。這例如可以通過透視管實(shí)現(xiàn)。
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權(quán)利要求
一種用于在板狀材料(12)分割過程期間探測加工光線的方法，該加工光線借助分割裝置(18)的切割射束(22)產(chǎn)生，在該方法中，分割裝置(18)的切割射束(22)對準(zhǔn)板狀材料(12)的上側(cè)面，該切割射束在產(chǎn)生切割縫隙(32)后從板狀材料的下側(cè)面射出，在該方法中，在切割過程期間從板狀材料(12)下側(cè)面射出的加工光線被設(shè)置在板狀材料(12)下方的探測裝置(31)感測，其特征在于，所述分割裝置(18)在分割過程期間至少在X向或Y向上移動并且與從下側(cè)面射出的加工光線在工件支座(16)平面內(nèi)的變化的位置無關(guān)地通過激活探測裝置(31)來感測。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在板狀材料(12)下方為分割裝置(18)對 應(yīng)配置一射束捕獲裝置(26)，該射束捕獲裝置接收探測裝置(31)，該射束捕獲裝置至少在 X向上與分割裝置(18)共同地移動。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述射束捕獲裝置(26)只部分地在Y向上 延伸，它與分割裝置(18)共同地在Y向上移動。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述探測裝置(31)設(shè)置在至少一個(gè)支架 (36)上，該支架設(shè)置在工件支座(16)之外并且構(gòu)造得由于將探測裝置(31)安置在板狀材 料(12)下方并且與分割裝置(18)共同在X向上移動。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在工件支座(16)下方并與工件支座鄰接地 或者在工件支座(16)之外靜止地定位探測裝置(31)，通過該探測裝置區(qū)域地或全面地感 測板狀材料(12)的下側(cè)面。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述探測裝置(31)包括至少一 個(gè)傳感器元件(34)，所述傳感器元件為了感測加工光線而在指向板狀材料(12)下側(cè)面的 位置中取向。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過至少兩個(gè)相互對置的傳感 器元件(34)感測板狀材料(12)的下側(cè)面，所述傳感器元件最好這樣相互對準(zhǔn)使得傳感 器元件(34)各自的感測錐相互鄰接或者使得沿著工件支座(16)的縱向中軸線形成搭接區(qū) 域。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過多個(gè)成列布置并相互對準(zhǔn) 的傳感器元件(34)構(gòu)成探測區(qū)，通過每列傳感器元件(34)由這些傳感器元件(34)的感測 錐覆蓋至少一半下側(cè)面。
9. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，一列傳感器元件(34)相對于對 置的一列傳感器元件(34)錯(cuò)開傳感器元件(34)的一半距離設(shè)置。
10. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，成列設(shè)置且相互對置的傳感器元件(34)沿 著工件支座(16)延伸，在分割過程期間激活所有的傳感器元件(34)或者控制一定數(shù)量的 對置的傳感器元件以形成條帶狀的探測區(qū)，該探測區(qū)最好與分割裝置(18)共同在X向上移 動。
11. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，隨著切割射束(22)剌入板狀 材料(12)中的加工步驟開始或在該加工步驟期間，激活探測裝置(31)的至少一個(gè)傳感器 元件(34)，在首次在板狀材料(12)下側(cè)面上感測到加工光線時(shí)，分析計(jì)算裝置(46)求得"剌入"加工步驟結(jié)束。
12. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用于由板狀材料(12)制造 工件的切割過程期間探測在板狀材料(12)下側(cè)面上射出的加工光線，通過分析計(jì)算裝置 (46)進(jìn)行分析計(jì)算并且在加工光線亮度低于閾值時(shí)發(fā)出故障通知。
13. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用于由板狀材料(12)制造 工件的切割過程期間探測在板狀材料(12)下側(cè)面上射出的加工光線，通過分析計(jì)算裝置 (46)求出射出的加工光線的強(qiáng)度和/或時(shí)間變化。
14. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用于由板狀材料(12)制造 工件的切割過程期間探測在板狀材料(12)下側(cè)面上射出的加工光線以及通過分析計(jì)算裝 置(46)進(jìn)行分析計(jì)算，將通過分析計(jì)算裝置(46)求出的信號傳送給裝置(11)的用于調(diào)節(jié) 加工過程的控制裝置(47)。
15. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過可移動地設(shè)置的探測裝 置(31)在沿X向移動期間感測基于工件支座(16)的支座條(17)生成的亮度變化并且在 分析計(jì)算時(shí)除去。
16. —種用于在板狀材料(12)的至少一個(gè)分割過程中接收板狀材料(12)的裝置，尤其 用于實(shí)施如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，該裝置具有分割裝置(18)并具有探測 裝置(31)，通過該分割裝置，切割射束(22)對準(zhǔn)板狀材料(12)的上側(cè)面，該切割射束在產(chǎn) 生切割縫隙(32)后從板狀材料(12)的下側(cè)面射出，該探測裝置(31)對準(zhǔn)板狀材料下側(cè)面 用于感測從下側(cè)面射出的加工光線，其特征在于，所述分割裝置(1)至少在X向上可移動， 通過激活探測裝置(31)能夠感測在板狀材料(12)的位置中變化的、向下射出的加工光線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在板狀材料(12)分割過程期間探測加工光線的方法以及一種用于實(shí)施該方法的裝置，該加工光線由分割裝置(18)的切割射束(22)產(chǎn)生，其中，分割裝置(18)的切割射束(22)對準(zhǔn)板狀材料(12)的上側(cè)面，該切割射束在產(chǎn)生切割縫隙(32)后從板狀材料下側(cè)面射出，在切割過程期間從板狀材料(12)下側(cè)面射出的加工光線被設(shè)置在板狀材料(12)下方的探測裝置(31)感測，所述分割裝置(18)在分割過程期間至少在X向或Y向上移動并與從下側(cè)面射出的加工光線在工件支座(16)平面內(nèi)的變化的位置無關(guān)地通過激活探測裝置(31)來感測。
文檔編號B23K37/04GK101715379SQ200880020225
公開日2010年5月26日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者A·謝爾拉哥斯基, E·瓦爾, J·奧昂納戴爾, M·布拉澤, M·斯蒂克爾, U·明哈爾特 申請人:通快機(jī)床兩合公司