專利名稱：用于加工工件、尤其板材的方法和機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助機(jī)械裝置加工工件、尤其板材的方法，在該方法的范圍 中機(jī)械裝置的加工裝置在加工階段期間在制造至少一個加工產(chǎn)品的情況下相對于 該或這些待加工工件運(yùn)動，并且機(jī)械裝置的工作空間的工作空間邊界裝置的走向在加工階段期間與加工裝置的 運(yùn)動相協(xié)調(diào)地改變，加工裝置在加工階段期間設(shè)置在工作空間中。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行以上類型的方法的機(jī)械裝置，具有加工裝置，加工驅(qū)動裝置，加工裝置可借助該加工驅(qū)動裝置在加工階段期間在制造至少一個 加工產(chǎn)品的情況下相對于該或這些待加工工件運(yùn)動，工作空間，加工裝置在加工階段期間設(shè)置在工作空間中，以及工作空間邊界裝置，該工作空間邊界裝置的走向可在加工階段期間與加工裝置的 運(yùn)動相協(xié)調(diào)地改變。本發(fā)明最后涉及一種用于創(chuàng)建用于執(zhí)行開頭所述的方法的數(shù)控加工程序的方法， 一種具有用于執(zhí)行這樣的編程方法的程序代碼單元的計算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種具有用于 執(zhí)行開頭類型的加工方法的程序代碼單元的計算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
這種類型的現(xiàn)有技術(shù)在DE 10025354A1中已公開。在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，機(jī)械裝 置的配設(shè)有加工刀具的加工單元在加工階段期間在工件臺上方運(yùn)動。為此目的，加工單元 在機(jī)械裝置的跨越工件臺的橫梁上在橫梁縱向上運(yùn)動。該橫梁本身能夠垂直于其縱向運(yùn) 動。在加工單元在工件臺上方運(yùn)動時，擱放在該工件臺上的工件借助加工刀具被加工。波 紋管覆蓋該工件臺并且以這種方式和方法定義了加工刀具的工作空間。該波紋管借助一個 端部連接在機(jī)械裝置的橫梁上。該波紋管的相對端部被固定在導(dǎo)軌上，該導(dǎo)軌在它這邊具 有調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。在加工階段期間，波紋管的設(shè)有導(dǎo)軌的端部位置固定地設(shè)置在工件臺的 邊緣上。波紋管的該對置端部被橫梁帶動，該橫梁在工件加工期間與安裝在橫梁上的加工 單元一起垂直于橫梁縱向運(yùn)動。根據(jù)該橫梁的運(yùn)動方向，波紋管在加工階段期間被拉伸或 縮進(jìn)。在加工階段開始之前，波紋管的設(shè)有導(dǎo)軌的端部借助所屬的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置從工件臺 的邊緣拉回。該工件臺由此是可接近的并且可以裝載該或這些待加工工件。在工作臺的裝 載之后，波紋管的設(shè)有導(dǎo)軌的端部借助調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置運(yùn)動回到該端部在工件臺邊緣上的初 始位置中。因此，加工刀具的工作空間被重新封閉。然后接著加工階段，在該加工階段期間 加工刀具的工作空間保持封閉。只有當(dāng)加工階段結(jié)束時該加工刀具的工作空間才重新被打 開。然后，該波紋管的設(shè)有導(dǎo)軌的端部借助調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置重新運(yùn)動離開工件臺的邊緣。由 此，工件臺對于現(xiàn)在要執(zhí)行的卸載過程和必要時對于接著該卸載過程的其它的裝載過程而 言也是可接近的。

發(fā)明內(nèi)容
從所描述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于提高工件加工的生產(chǎn)率。該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法、通過根據(jù)權(quán)利要求5的機(jī)械裝置， 通過根據(jù)權(quán)利要求15的編程方法以及通過根據(jù)權(quán)利要求17和18的計算機(jī)程序產(chǎn)品解決。在本發(fā)明的情況下，根據(jù)本發(fā)明在加工階段期間這樣地改變工作空間邊界裝置的 走向，使得在加工階段期間加工產(chǎn)品已經(jīng)位于機(jī)械裝置的工作空間外部。加工產(chǎn)品的由此 得到的與工藝時間并行的(hauptzeitparallel)可接近性可以尤其用于卸載過程。在這種 情況下存在以下可能性，即加工產(chǎn)品的或多或少的一大部分在加工階段結(jié)束之前已經(jīng)從加 工裝置的附近區(qū)域輸出。在加工階段結(jié)束之后要執(zhí)行的卸載過程限于比較小數(shù)目的加工產(chǎn) 品并且因此可以比較快速地完成。因此，在一個加工階段結(jié)束之后不久就已經(jīng)能夠引入下 一個加工階段。對于加工裝置而言，由此得到高的負(fù)荷率。這又整體地導(dǎo)致機(jī)械裝置的高 生產(chǎn)率。作為可與工藝時間并行地接近的加工產(chǎn)品，尤其考慮單個的成品部件或廢料部 分。具體地在切割的工件加工中，作為加工產(chǎn)品例如也可想到從留下的剩余工件切割下的 工件部分，在該工件部分上最終要分割的成品部件通過微接頭連接保持在剩余柵格結(jié)構(gòu) 上。在工作空間邊界裝置的相應(yīng)走向的情況下，這樣的由剩余柵格和成品部件組成的單元 也可以與工藝時間并行地被卸載。在創(chuàng)建根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的加工方法的加工程序時，用于控制工 作空間邊界裝置的走向的改變的控制指令和在根據(jù)本發(fā)明的編程方法的范圍中定義的以 加工產(chǎn)品對該或這些待加工工件的(占據(jù))布局優(yōu)選相互協(xié)調(diào)。在創(chuàng)建指定用于根據(jù)本發(fā) 明的機(jī)械裝置的計算機(jī)程序時就已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明保證工作空間邊界裝置的在加工過程期 間改變的走向優(yōu)化地考慮了之前定義的以加工產(chǎn)品對該或這些待加工工件的布局。尤其可 以這樣地使工作空間邊界裝置和該或這些待加工工件相對于彼此定位，使得對于與工藝時 間并行地取出加工產(chǎn)品而言得到特別符合功能的情形。在根據(jù)本發(fā)明的編程方法的優(yōu)選構(gòu)型中，為了控制工作空間邊界裝置的走向的改 變，生成控制指令，由于控制指令，工作空間邊界裝置的走向在加工階段期間逐步地改變， 并且在工作空間邊界裝置的走向的逐步改變之后，僅有完全制造好的加工產(chǎn)品位于工作空 間外部(權(quán)利要求16)。由于該措施尤其保證了 對于卸載而言僅有這樣的加工產(chǎn)品是可 接近的，這些加工產(chǎn)品并不同時地仍位于根據(jù)本發(fā)明的裝置的工作空間內(nèi)部。這樣的加工 產(chǎn)品的卸載可能例如導(dǎo)致這些加工產(chǎn)品與設(shè)置在工作空間內(nèi)部的加工裝置碰撞并且由此 影響根據(jù)本發(fā)明的加工工藝的功能安全性。根據(jù)本發(fā)明的編程方法的結(jié)果，即根據(jù)該方法創(chuàng)建的用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的加工 方法的數(shù)控加工程序，被存儲在根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)程序產(chǎn)品的可機(jī)讀的載體上。該編程 可以選擇離線地進(jìn)行或在根據(jù)本發(fā)明的裝置的后處理器中進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的編程方法本 身也可以被數(shù)控地執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明同樣提出了 一種具有存儲在可機(jī)讀的載體上的程序代 碼單元的相應(yīng)計算機(jī)程序產(chǎn)品。根據(jù)權(quán)利要求1的方法的以及根據(jù)權(quán)利要求5的機(jī)械裝置的特殊實施形式由從屬 權(quán)利要求2至4和6至14給出。
根據(jù)權(quán)利要求2，在本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)型中，工作空間邊界裝置的走向分區(qū)段地改 變。加工裝置的一個特定的運(yùn)動區(qū)域?qū)?yīng)于工作空間邊界裝置的一個特定的走向。只要該 加工裝置位于當(dāng)前的運(yùn)動區(qū)域中，則加工空間邊界裝置的走向不改變。工作空間邊界裝置 的走向與加工裝置的運(yùn)動在加工階段期間的這種暫時的解耦在很多方面是有利的。根據(jù)本 發(fā)明的解決方案具有例如控制技術(shù)的優(yōu)勢。此外有利的是，由工作空間邊界裝置或者運(yùn)動 的邊界元件待實施的運(yùn)動范圍被最小化，由此例如使整個裝置的與這樣的運(yùn)動有關(guān)的載荷 最小化。在本發(fā)明的另一有利構(gòu)型中，如權(quán)利要求3提出，加工裝置在加工階段期間在主 運(yùn)動方向上相對于該或這些待加工工件運(yùn)動，并且工作空間邊界裝置跟隨該運(yùn)動。加工裝 置的工作空間和由此危險區(qū)域(一個方面)與尤其可用作卸載空間的工作空間周圍環(huán)境之 間的邊界在一個唯一的方向上移位。根據(jù)本發(fā)明可想到的是，允許工作空間邊界裝置在時間上偏移地跟隨加工裝置的 運(yùn)動。在這種情況下，允許以特別安全的方式和方法阻止加工裝置與在其走向上改變的工 作空間邊界裝置之間的碰撞。變換地，在本發(fā)明的另一種構(gòu)型中，工作空間邊界裝置的走向 同時地隨著加工裝置的導(dǎo)致工作空間邊界裝置的走向改變的運(yùn)動改變(權(quán)利要求4)。工作 空間邊界裝置的走向的改變和加工裝置的運(yùn)動的這樣的同步化尤其出于時間考慮是符合 目的的。其允許借助單獨(dú)的用于工作空間邊界裝置的驅(qū)動裝置實現(xiàn)，但是也允許通過工作 空間邊界裝置在加工裝置上的在驅(qū)動上的連接實現(xiàn)。對于加工產(chǎn)品的與工藝時間并行的可接近性被用于卸載加工產(chǎn)品的情況下，在本 發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)型中設(shè)有機(jī)械卸載裝置(權(quán)利要求6)。補(bǔ)充地或變換地，在加工階段期間已 經(jīng)可接近的加工產(chǎn)品可以被人工地卸載。在另一種本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式的情況(權(quán)利要求7)下，加工裝置和工作空間邊界裝置 的至少一個運(yùn)動的邊界元件可相互解耦地運(yùn)動。該發(fā)明特征對于以下情況是有利的在加 工裝置的運(yùn)動(一方)與工作空間邊界裝置的該或這些邊界元件的運(yùn)動(另一方)的相互 協(xié)調(diào)中允許特別大的靈活性。為了整個裝置的結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)造，推薦的是，加工裝置和該或這些運(yùn)動的邊界元 件在它們的運(yùn)動中在共同的導(dǎo)向裝置上導(dǎo)向(權(quán)利要求8)。在本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)型中，特別的預(yù)防措施涉及加工裝置不能夠到達(dá)之前被工作 空間邊界裝置釋放的區(qū)域中。該措施尤其用于保護(hù)人員，這些人員可能停留在之前被工作 空間邊界裝置釋放的區(qū)域中。根據(jù)權(quán)利要求9，作為以上類型的安全裝置設(shè)置了一種裝置，借助該裝置阻止加工 裝置返回到之前被工作空間邊界裝置釋放的區(qū)域中的返回運(yùn)動。在本發(fā)明的有利擴(kuò)展構(gòu)型 中，用于限定加工裝置的運(yùn)動邊界的裝置至少部分地由工作空間邊界裝置構(gòu)成(權(quán)利要求 10)。根據(jù)權(quán)利要求11，用于限定加工裝置的運(yùn)動邊界的裝置包括用于檢測加工裝置的位置 的位置檢測器。該位置檢測器與加工驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制裝置連接。如果在位置檢測的范 圍中確定加工裝置正在靠近之前被工作空間邊界裝置釋放的區(qū)域，則驅(qū)動控制裝置通過對 加工驅(qū)動裝置的相應(yīng)控制來負(fù)責(zé)使加工裝置不能夠到達(dá)對于該加工裝置而言被閉鎖的區(qū) 域中。尤其地，驅(qū)動控制裝置能夠使加工驅(qū)動裝置停機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個另外的安全裝置是權(quán)利要求12的主題。根據(jù)該權(quán)利要求的在工作空間外側(cè)上的碰撞防護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)阻止在其走向上改變的工作空間邊界裝置與 加工裝置的工作空間周圍環(huán)境中的人員或材料之間的碰撞或者盡可能在很大程度上限制 由這樣的碰撞引起的損害。作為用于碰撞保護(hù)的裝置，可想到的尤其是工作空間邊界裝置 的外側(cè)上的光柵或者設(shè)置在那里的具有跟隨運(yùn)動的用于安全光束的偏轉(zhuǎn)鏡的光柵欄。根據(jù)本發(fā)明的裝置的與實踐特別相關(guān)的結(jié)構(gòu)形式在權(quán)利要求13中描述。在這種 本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式的情況下，作為加工裝置尤其設(shè)置用于工件的激光切割的裝置。對于根據(jù)本發(fā)明的工作空間邊界裝置考慮使用不同的結(jié)構(gòu)形式?？上氲嚼绻?柵，該光柵標(biāo)出機(jī)械裝置的工作空間的邊界。根據(jù)權(quán)利要求14優(yōu)選用于防放射保護(hù)的裝 置，該放射來自加工裝置的工作空間。作為放射可考慮例如灰塵和蒸汽，它們落在加工裝置 的加工位置上并且被工作空間邊界裝置阻擋離開工作空間。如果作為加工裝置使用一個用 于借助激光射束的工件加工的裝置，則工作空間邊界裝置可以承擔(dān)激光防護(hù)壁的功能。


下面根據(jù)示例性的示意圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出圖la，lb, lc, Id示出在板材加工的不同時刻時用于板材的激光切割的機(jī)械裝置 的第一結(jié)構(gòu)形式，圖2示出用于板材的激光切割的機(jī)械裝置的第二結(jié)構(gòu)形式。
具體實施例方式根據(jù)圖Ia至ld，機(jī)械裝置1包括緊湊的加工機(jī)械2。該加工機(jī)械2具有床身3，在 該床身內(nèi)部設(shè)有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的工件支座4。該工件支座4支承作為工件的板材5。運(yùn)動單元6可運(yùn)動到工件支座4和支承在該工件支座上的板材5上方。該運(yùn)動單 元包括龍門式橋架，該橋架能夠被馬達(dá)驅(qū)動地在雙箭頭8的方向上沿著床身3運(yùn)動。當(dāng)橋 架在雙箭頭8的方向上運(yùn)動時，該橋架7借助由導(dǎo)軌9，10構(gòu)成的導(dǎo)向裝置在床身3上被導(dǎo) 向。傳統(tǒng)的齒條驅(qū)動裝置用于驅(qū)動該橋架7，在圖Ia中可看到該齒條驅(qū)動裝置中的齒條11。除橋架7外，該運(yùn)動單元6包括橫刀架12，該橫刀架能夠借助常見的馬達(dá)式驅(qū)動 裝置在雙箭頭13的方向上沿著橋架7運(yùn)動。該橫刀架12承載用作加工裝置且在這些圖中 僅示意性表示的激光切割頭14。由于橋架7的運(yùn)動性以及由于在該橋架7上導(dǎo)向的橫刀 架12的運(yùn)動性，該激光切割頭14可以運(yùn)動到板材5上的任意一個點(diǎn)。橋架7的馬達(dá)式驅(qū) 動裝置與橫刀架12的馬達(dá)式驅(qū)動裝置共同構(gòu)成加工驅(qū)動裝置，激光切割頭14借助該加工 驅(qū)動裝置在加工階段期間相對于板材5運(yùn)動以從板材5切割出成品部件。在工件加工期間，激光切割頭14位于工作空間15內(nèi)部。該工作空間被工作空間 邊界裝置16包圍，該工作空間邊界裝置具有作為運(yùn)動的邊界元件的后壁17及在工件支座 4兩側(cè)的側(cè)壁元件18。這些側(cè)壁元件18可相對于彼此圍繞豎直的轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)彎，由此在工件 支座4的彼此對置的兩側(cè)上分別構(gòu)成一個折疊門式裝置。作為折疊門式側(cè)壁元件18的變 換，例如可想到側(cè)波紋管、側(cè)滾動壁、側(cè)分段門或側(cè)伸縮壁。在示例性示出的工作空間邊界 裝置16的位置上尤其也可以整體地設(shè)置工作空間15的U形包圍裝置，該U形包圍裝置作 為剛性單元可相對于床身3運(yùn)動。在所示的示例情形下，后壁17裝配在工作空間邊界裝置16的支撐件19上，該支撐件設(shè)有一個在圖Ia至Id中示意性表示的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的馬達(dá)式邊界驅(qū)動裝置20?？梢?考慮例如齒條驅(qū)動裝置或帶驅(qū)動裝置。借助該邊界驅(qū)動裝置20可以使支撐件19在雙箭頭8的方向上沿著床身3運(yùn)動。 在此，該支撐件19在導(dǎo)軌9，10上導(dǎo)向。因此，導(dǎo)軌9，10構(gòu)成用于激光切割頭14的運(yùn)動以 及用于工作空間邊界裝置16的運(yùn)動的共同導(dǎo)向裝置。當(dāng)支撐件19在雙箭頭8的方向上運(yùn)動時，該支撐件19除后壁17外也帶動連接在 該支撐件19上的側(cè)壁元件18。這些側(cè)壁元件18也在其運(yùn)動方向上在床身3上導(dǎo)向。在后 壁17和側(cè)壁元件18 (—方面)與床身3 (另一方面)之間能夠得到的間隙被密封。為此目 的，可以設(shè)置例如凸瓣或硬毛密封裝置。在后壁17附近，在支撐件19上安裝鏡柱21。這些鏡柱21支承示意性表示的偏轉(zhuǎn) 鏡22，安全光束23借助所述偏轉(zhuǎn)鏡被偏轉(zhuǎn)。這些安全光束23由靜止的射束源M發(fā)射并且 經(jīng)由鏡柱21的偏轉(zhuǎn)鏡22到達(dá)同樣靜止的接收器25。射束源M和接收器25與鏡柱21、偏 轉(zhuǎn)鏡22及安全光束23 —起構(gòu)成實施為光柵沈的防碰撞裝置。供電及控制模塊27與射束源M和接收器25相鄰地安裝在床身3上。在供電及 控制模塊27與工件支座4之間保留一個距離，該距離大致相當(dāng)于運(yùn)動單元6的相應(yīng)尺寸。該供電及控制模塊27尤其包括操作單元觀以及出于簡潔的原因僅示意性表示的 機(jī)械數(shù)控裝置四。該機(jī)械數(shù)控裝置四控制機(jī)械裝置1的所有重要功能。尤其地，該機(jī)械數(shù) 控裝置四被設(shè)置成邊界驅(qū)動裝置20的驅(qū)動控制裝置以及激光切割頭14的加工驅(qū)動裝置 的驅(qū)動控制裝置。在機(jī)械數(shù)控裝置四上置入可機(jī)讀的數(shù)據(jù)載體，在該數(shù)據(jù)載體上存放之前 離線地創(chuàng)建的用于相關(guān)應(yīng)用情形的加工程序。在圖Ib至Id中看到示意性表示的定位銷30，這些定位銷集成在床身3中。為定 位銷配設(shè)定位孔，這些定位孔設(shè)置在支撐件19的底面上并且在圖Ia至Id中被覆蓋。床身 3上的定位銷30和支撐件19底面上的所屬的定位孔是用于限定激光切割頭14的運(yùn)動邊界 的裝置31。該裝置31的工作方式在下面詳細(xì)地闡述。作為定位銷30和為定位銷配設(shè)的定 位孔的變換或補(bǔ)充，用于限定激光切割頭14的運(yùn)動邊界的裝置31可以具有一個在圖Ib中 示意性表示的3D攝像機(jī)32形式的位置檢測器。該3D攝像機(jī)32與機(jī)械數(shù)控裝置四連接。 該3D攝像機(jī)32用于檢測激光切割頭14的當(dāng)前位置。根據(jù)檢測到的激光切割頭14的位置 可以通過機(jī)械數(shù)控裝置四控制激光切割頭的加工驅(qū)動裝置。圖Ia示出在加工階段開始時的機(jī)械裝置1或加工機(jī)械2。工件支座4直接在之前 被裝載待加工的板材5。在接通激光切割頭14之后，該激光切割頭借助由機(jī)械數(shù)控裝置四控制的加工驅(qū) 動裝置通過運(yùn)動單元6的相應(yīng)運(yùn)動相對于位置固定的板材5運(yùn)動并且在此從板材5切割出 期望的成品部件。該工作空間邊界裝置16在此最初保持靜止。工作空間邊界裝置保護(hù)工 作空間周圍環(huán)境免受由于在工作空間15內(nèi)部的工件加工產(chǎn)生的放射的影響。尤其地，該工 作空間邊界裝置16用作激光防護(hù)壁。為了從板材5切割出成品部件，激光切割頭14在加工階段期間雙軸地在板材5上 運(yùn)動。該激光切割頭14的主運(yùn)動方向向著供電及控制模塊27延伸。如果激光切割頭14在 其工作運(yùn)動的范圍中離開一個存儲在機(jī)械數(shù)控裝置四中的、在工作空間15內(nèi)部的運(yùn)動區(qū) 域，則工作空間邊界裝置從根據(jù)圖Ia的位置出發(fā)向著供電及控制模塊27的方向、即在激光切割頭14的主工作方向上跟進(jìn)。然后得到根據(jù)圖Ib的情況。因此，板材5的在圖Ib中被 涂黑的部分區(qū)域連同在該部分區(qū)域中自由切割出的成品部件位于工作空間15外部。由此 可接近的成品部件在該所示的示例情況中可以被人工地卸載。同時，激光切割頭14在工作 空間15內(nèi)部繼續(xù)工件加工。也就是說，能夠與工藝時間并行地訪問之前制造的成品部件。在工作空間邊界裝置16跟進(jìn)的過程中，支撐件19的借助邊界驅(qū)動裝置20在床身 3上經(jīng)過的位置同樣存儲在機(jī)械數(shù)控裝置四中。該支撐件19的位置被這樣地選擇，使得 工作空間邊界裝置16、尤其是它的后壁17保持與激光切割頭14的足夠距離，因此消除了 在由激光切割頭14執(zhí)行的工件加工過程中激光切割頭14與工作空間邊界裝置16之間的 碰撞。同時，在所示的示例情形中，通過對機(jī)械數(shù)控裝置四的相應(yīng)編程來考慮在工作空間 邊界裝置16的運(yùn)動之后僅僅使完全自由切割好的成品部件位于工作空間15外部。為此目 的，在創(chuàng)建借助機(jī)械數(shù)控裝置四執(zhí)行的加工程序時生成控制指令，這些控制指令不但考慮 了預(yù)先定義的以成品部件對板材5的布局，而且考慮了工作空間邊界裝置16在加工工藝過 程中進(jìn)入的位置。支撐件19借助定位銷30固定在跟進(jìn)之后進(jìn)入的位置中。支撐件19在床身3上 的新位置被這樣地選擇，使得兩個在床身3上相互對置的定位銷30能夠插入到支撐件19 底面上的定位孔中。經(jīng)由支撐件19，工作空間邊界裝置16的后壁17也通過定位銷30被鎖定以防在雙 箭頭8的方向上運(yùn)動。如果運(yùn)動單元6例如由于錯誤控制而向著床身3的自由端部的方向 運(yùn)動及由此向著工件支座4的這樣一個區(qū)域運(yùn)動，在該區(qū)域中之前制造的成品部件與工藝 時間并行地被卸載，則加工單元6會碰到支撐件19上或者碰到工作空間邊界裝置16的后 壁17上。支撐件19和工作空間邊界裝置16的后壁17在這種情況下構(gòu)成工作空間邊界裝 置16的機(jī)械式固定止擋，由此阻止運(yùn)動單元6和安裝在運(yùn)動單元上的激光切割頭14到達(dá) 之前被工作空間邊界裝置16釋放的區(qū)域中。相應(yīng)地，工作空間邊界裝置16構(gòu)成用于限定 激光切割頭14的運(yùn)動邊界的裝置31的一個部分。補(bǔ)充地或變換地，3D攝像機(jī)32能夠檢測運(yùn)動單元6的位置并且根據(jù)檢測到的位置 通過機(jī)械數(shù)控裝置四控制運(yùn)動單元6的加工驅(qū)動裝置。一旦借助3D攝像機(jī)32發(fā)現(xiàn)運(yùn)動 單元6運(yùn)動到對該運(yùn)動單元閉鎖的區(qū)域中、尤其運(yùn)動到之前被工作空間邊界裝置16釋放且 已經(jīng)用于卸載過程的區(qū)域中，則優(yōu)選地借助機(jī)械數(shù)控裝置四關(guān)停運(yùn)動單元6的加工驅(qū)動裝 置和/或激光切割頭14。可想到的是，3D攝像機(jī)32檢測工件支座4的用于卸載過程的區(qū)域，并且一旦運(yùn)動 單元6進(jìn)入到被檢測的區(qū)域中，則控制激光切割頭14的加工過驅(qū)動裝置或者激光切割頭 14。具有協(xié)同運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)鏡22的光柵沈定義了圍繞工作空間15或工作空間邊界裝 置16的安全區(qū)。當(dāng)工作空間邊界裝置16運(yùn)動時，光柵沈負(fù)責(zé)避免工作空間邊界裝置16 與人員或物體碰撞或者將由于碰撞的損害保持得盡可能低。如果這些安全光束23中的至 少一個被中斷，則機(jī)械數(shù)控裝置四使邊界驅(qū)動裝置20停機(jī)。附加地，也可以關(guān)停激光切 割頭14和/或激光切割頭的加工驅(qū)動裝置。在工作空間邊界裝置16靜止時，所述安全光 束23中的至少一個被中斷也會導(dǎo)致激光切割頭14或加工驅(qū)動裝置的關(guān)停。補(bǔ)充地或變換 地，作為防碰撞保護(hù)可以在工作空間邊界裝置16的外側(cè)上設(shè)置填充有控制介質(zhì)的、柔軟的軟管。如果軟管由于工作空間邊界裝置16的碰撞被壓縮，則由此在軟管內(nèi)部中被擠壓的控 制介質(zhì)例如引起邊界驅(qū)動裝置20的關(guān)停。接著機(jī)械裝置1的在圖Ib中所示的運(yùn)行狀態(tài)，先后得到根據(jù)圖Ic和根據(jù)圖Id的 情況。激光切割頭14通過運(yùn)動單元6的相應(yīng)運(yùn)動分區(qū)段地在它的主運(yùn)動方向上向著供電 及控制模塊27運(yùn)動。工作空間邊界裝置16以少許在時間上的偏移跟隨激光切割頭14。工 作空間邊界裝置16的向著供電及控制模塊27布置的側(cè)壁元件18在此向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，直到最終 調(diào)節(jié)出在圖Id中示出的運(yùn)行狀態(tài)。支撐件19不但在圖Ic中而且在圖Id中借助床身3上 的定位銷30在雙箭頭8的方向上被鎖定。隨著工作空間邊界裝置16的每次跟進(jìn)，工件支座4的一個附加區(qū)域連同支承在該 附加區(qū)域上的、之前由激光切割頭14自由切割出的成品部件變得可接近。當(dāng)激光切割頭14 在它的下一個運(yùn)動區(qū)域中自由切割另外的成品部件時，由于工作空間邊界裝置16的運(yùn)動 而被設(shè)置在工作區(qū)域15外部的成品部件被人工地卸載。在圖Ic和Id中，工件支座4或者 板材5的對于卸載過程可接近的區(qū)域也被涂黑。當(dāng)帶有激光切割頭14的運(yùn)動單元6以及工作空間邊界裝置16的后壁17位于根 據(jù)圖Id的位置中時，該加工階段結(jié)束。在該運(yùn)行狀態(tài)中，工件支座4的被板材5占據(jù)的整 個部分位于工作空間邊界裝置16外部。因此，也能夠從工件支座4取出最后的成品部件。 在完全卸載這些成品部件之后，留下的剩余柵格被人工地或者借助為此設(shè)置的機(jī)械裝置從 工件支座4取走并且從機(jī)械裝置1的附近區(qū)域去除。如其在圖2中所示，機(jī)械裝置40除了根據(jù)圖Ia至Id的機(jī)械裝置1之外還包括機(jī) 械卸載裝置41，該機(jī)械卸載裝置例如可以實施為卸載機(jī)器人。該機(jī)械卸載裝置41安裝在床 身3旁邊。此外，根據(jù)圖2的機(jī)械裝置40在構(gòu)造和工作方式上與在圖Ia至Id中示出的機(jī) 械裝置1基本上相一致。在根據(jù)圖Ia至Id的機(jī)械裝置1的情況下，由激光切割頭14自由切割出的成品部 件被人工地卸載，而機(jī)械卸載裝置41允許自動化的卸載過程。與機(jī)械裝置40的其余的功 能部件一樣，機(jī)械卸載裝置41也借助機(jī)械數(shù)控裝置四控制。在圖2中示例性地示出具有 不同幾何形狀的成品部件42形式的待卸載的加工產(chǎn)品。取代成品部件42，也可以作為加工 產(chǎn)物卸載加工廢料。從圖2看到板材5被切割出的成品部件42緊密占據(jù)。在工作空間15外部，在圖2中在板材5的已加工的部分上以點(diǎn)的方式標(biāo)出切割線 43。由于機(jī)械數(shù)控裝置四的相應(yīng)編程，激光切割頭14在工作空間邊界裝置16的跟進(jìn)之前 在板材5上制造一個沿著切割線43延伸的分割切口。因此，在工作空間邊界裝置16經(jīng)過 之后，除了成品部件42之外也已經(jīng)能夠與工藝時間并行地卸載板材加工的剩余柵格的一 個部分。該功能也可在根據(jù)圖Ia至Id的加工機(jī)械2上實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于借助機(jī)械裝置(1，40)加工工件(5)、尤其板材的方法，在該方法的范圍中 所述機(jī)械裝置(1，40)的加工裝置(14)在加工階段期間在制造至少一個加工產(chǎn)品G2)的情況下相對于該或這些待加工工件( 運(yùn)動，并且所述機(jī)械裝置(1，40)的工作空間(15)的工作空間邊界裝置(16)的走向在所述加工 階段期間與所述加工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地改變，所述加工裝置(14)在所述加工階段 期間設(shè)置在所述工作空間中， 其特征在于，所述加工裝置(14)在所述加工階段期間在連續(xù)地制造多個加工產(chǎn)品0 的情況下相 對于該或這些待加工工件(5)運(yùn)動，并且所述工作空間邊界裝置(16)的走向在所述加工階段期間與所述加工裝置(14)的運(yùn)動 相協(xié)調(diào)地這樣改變，使得在所述加工階段期間至少一個加工產(chǎn)品G2)位于所述工作空間 (15)外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將所述加工裝置(14)在所述加工階段期間通 過的運(yùn)動區(qū)域分成多個運(yùn)動分區(qū)域，所述加工裝置(14)在所述加工階段期間在所述運(yùn)動 分區(qū)域內(nèi)部在制造至少一個加工產(chǎn)品0 的情況下相對于該或這些待加工工件( 運(yùn)動， 所述加工裝置(14)的不同的運(yùn)動分區(qū)域和所述工作空間邊界裝置(16)的各一個專門走向 相互對應(yīng)，在所述專門走向的情況下至少一個加工產(chǎn)品G2)位于所述工作空間(15)外部。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述加工裝置(14)在所述加工階段期 間在主運(yùn)動方向上相對于該或這些待加工工件(5)運(yùn)動，并且所述工作空間邊界裝置(16) 的走向在所述加工階段期間與所述加工裝置(14)在所述加工裝置的主運(yùn)動方向上實施的 所述加工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地改變。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述工作空間邊界裝置(16)的走向隨 著所述加工裝置(14)的導(dǎo)致所述工作空間邊界裝置(16)的走向改變的運(yùn)動同時地改變。
5.用于加工工件(5)、尤其板材的機(jī)械裝置，具有 加工裝置(14)，加工驅(qū)動裝置，所述加工裝置(14)可借助該加工驅(qū)動裝置在加工階段期間在制造至 少一個加工產(chǎn)品0 的情況下相對于該或這些待加工工件( 運(yùn)動，工作空間(15)，所述加工裝置(14)在所述加工階段期間設(shè)置在所述工作空間中，以及 工作空間邊界裝置(16)，該工作空間邊界裝置的走向可在所述加工階段期間與所述加 工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地改變， 其特征在于，所述加工裝置(14)在所述加工階段期間連續(xù)地制造多個加工產(chǎn)品(42)，并且 所述工作空間邊界裝置(16)的走向在所述加工階段期間是可改變的，其方式是所述 工作空間邊界裝置(16)的至少一個運(yùn)動的邊界元件(17，18)可在所述加工階段期間借助 受控的邊界驅(qū)動裝置00)與所述加工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地這樣運(yùn)動，使得在所述加 工階段期間至少一個加工產(chǎn)品G2)位于所述工作空間(15)外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的機(jī)械裝置，其特征在于，設(shè)有機(jī)械卸載裝置(41)，借助所述機(jī)械 卸載裝置Gl)可接收由于至少一個運(yùn)動的邊界元件(17，18)的運(yùn)動而位于所述工作空間 (15)外部的加工產(chǎn)品(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的機(jī)械裝置，其特征在于，所述加工裝置(14)和至少一個運(yùn)動 的邊界元件(17，18)可相互解耦地運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一的機(jī)械裝置，其特征在于，所述加工裝置(14)和至少一個 運(yùn)動的邊界元件(17，18)在運(yùn)動中在共同的導(dǎo)向裝置(9，10)上導(dǎo)向。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一的機(jī)械裝置，其特征在于，設(shè)有用于限定所述加工裝置 (14)的運(yùn)動邊界的裝置(31)，其中，借助所述裝置(31)可阻止所述加工裝置(14)返回到 之前被所述工作空間邊界裝置(16)釋放的區(qū)域中的返回運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9之一的機(jī)械裝置，其特征在于，所述工作空間邊界裝置(16)構(gòu) 成用于限定所述加工裝置(14)的運(yùn)動邊界的裝置(31)的至少一個部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10之一的機(jī)械裝置，其特征在于，用于限定所述加工裝置(14) 的運(yùn)動邊界的裝置(31)包括用于檢測所述加工裝置(14)的位置的位置檢測器(32)，所述 位置檢測器(3 與所述加工驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制裝置09)連接，通過所述驅(qū)動控制裝置 (29)根據(jù)所述加工裝置(14)的借助所述位置檢測器(3 檢測到的位置可這樣地控制所述 加工驅(qū)動裝置，使得可阻止所述加工裝置(14)返回到之前被所述工作空間邊界裝置(16) 釋放的區(qū)域中的返回運(yùn)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至11之一的機(jī)械裝置，其特征在于，所述工作空間邊界裝置(16) 的至少一個運(yùn)動的邊界元件(17，18)具有設(shè)置在所述工作空間(15)外側(cè)上的防碰撞裝置 (26)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5至12之一的機(jī)械裝置，其特征在于，作為加工裝置(14)設(shè)有用于 工件熱加工的裝置，優(yōu)選用于借助激光射束的工件加工的裝置，尤其是用于工件(5)的激 光切割的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求5至13之一的機(jī)械裝置，其特征在于，所述工作空間邊界裝置(16) 構(gòu)成用于防放射保護(hù)的裝置，所述放射從所述加工裝置(14)的所述工作空間(15)發(fā)出。
15.用于創(chuàng)建數(shù)控加工程序的方法(“編程方法”)，該數(shù)控加工程序適合用于執(zhí)行根據(jù) 權(quán)利要求1至4之一的方法的所有方法步驟，其中，在所述編程方法的范圍中定義以加工產(chǎn)品0 對該或這些待加工工件(5)的布局，生成用于控制由所述加工裝置(14)和該或這些工件( 在所述加工階段期間實施的 相對運(yùn)動的控制指令，并且生成用于控制所述工作空間邊界裝置(16)的走向在所述加工階段期間的改變的控制 指令，其特征在于，用于控制所述工作空間邊界裝置(16)的走向的改變的控制指令的生成和以加工產(chǎn)品 (42)對該或這些待加工工件(5)的布局的定義相互協(xié)調(diào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，為了控制所述工作空間邊界裝置(16)的走 向的改變，與以加工產(chǎn)品0 對該或這些待加工工件( 的布局的定義相協(xié)調(diào)地生成控制 指令，由于所述控制指令，所述工作空間邊界裝置(16)的走向在所述加工階段期間逐步地 改變，并且在所述工作空間邊界裝置(16)的走向的逐步改變之后，僅僅完全制造好的加工 產(chǎn)品(42)位于所述工作空間(15)外部。
17.具有存儲在可機(jī)讀的載體上的程序代碼單元的計算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)所述程序在計算機(jī)上實施時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法的所有方法步驟。
18.具有存儲在可機(jī)讀的載體上的程序代碼單元的計算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)所述程序 在計算機(jī)上實施時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求15或權(quán)利要求16的方法的所有方法步驟。
全文摘要
在用于加工工件(5)、尤其板材的方法的范圍中機(jī)械裝置(40)的加工裝置(14)在加工階段期間在連續(xù)地制造多個加工產(chǎn)品(42)的情況下相對于該或這些待加工工件(5)運(yùn)動。在加工階段期間，限定了加工裝置(14)的工作空間(15)的工作空間邊界裝置(16)的走向與加工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地這樣改變，使得在加工階段期間至少一個加工產(chǎn)品(42)位于工作空間(15)外部。在用于加工工件(5)、尤其板材的機(jī)械裝置(40)上，工作空間邊界裝置(16)的走向在加工階段期間是可改變的，其方式是工作空間邊界裝置(16)的至少一個運(yùn)動的邊界元件(17，18)可在加工階段期間借助受控的邊界驅(qū)動裝置(20)與加工裝置(14)的運(yùn)動相協(xié)調(diào)地這樣運(yùn)動，使得在加工階段期間至少一個加工產(chǎn)品(42)位于工作空間(15)外部。在用于創(chuàng)建用于執(zhí)行開頭的加工方法的數(shù)控加工程序的編程方法的范圍中，生成用于工作空間邊界裝置(16)的走向的改變的控制指令。此外，定義以加工產(chǎn)品(42)對該或這些待加工工件(5)的布局。用于工作空間邊界裝置(16)的控制指令的生成和該或這些待加工工件(5)的布局的定義相互協(xié)調(diào)。計算機(jī)程序產(chǎn)品具有存儲在可機(jī)讀的載體上的程序代碼單元，該程序代碼單元用于執(zhí)行根據(jù)開頭提到的加工方法或者用于執(zhí)行以上的編程方法。
文檔編號B23Q11/08GK102066050SQ200880129003
公開日2011年5月18日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者A·胡爾奇, E·韋爾, M·彼得拉, T·梅克 申請人:通快機(jī)床兩合公司, 通快薩克森有限公司