通过至少一个加工射流来加工一系列工件的方法和加工装置制造方法及图纸

一种借助于至少一个加工射流来加工一系列工件(21)的方法，包括以下步骤：——使每个工件(21)均与用于唯一地识别该工件的标识符相关联；——在加工相应的工件期间，通过至少一个传感器(30)来检测加工射流的时间特性；——对所检测到的时间特性进行评估以获得至少一个比较值；——以及为了检测不适当的加工，将所述至少一个比较值与至少一个阈值进行比较。

A method and device for processing a series of pieces by at least one machined jet.

【技术实现步骤摘要】
通过至少一个加工射流来加工一系列工件的方法和加工装置
本专利技术涉及一种用于通过至少一个加工射流来加工一系列工件的方法。
技术介绍
使用例如流体、光子和/或气体的各种介质来产生加工射流。所述射流不具有固定的几何形状，但形成一种动态的工具，该射流的时间特性是可变的，例如，如果液体射流由含研磨材料的水形成，则会发生研磨材料以减少的范围暂时地供给到水中，并且因此，该液体射流以减少的能量作用于工件上。当通过激光、火焰切割或等离子体射流来加工时，会发生例如熔融物以例如珠子的形式沉淀在工件的表面上。如果这些珠子能在仍要加工工件的加工区域上被发现时，加工射流将会以与预期不同的几何形状作用在工件上。加工射流的时间变化能够导致工件以不同质量被加工。常规的方法需要在最终检查期间检查每个工件以能发现低质量的工件。因此，工件的生产相对较复杂并且导致废品的增加。在EP1577727A1中描述了一种方法，其中，例如在激光焊接两块板时，获得并评估参照信号以执行质量控制。当要加工一系列若干个工件时，没有提供用于简化这种控制的措施。EP0816957A2描述了一种用于磨料水射流切割的方法，其中，喷嘴中的压力被检测并且将相应的信号送到控制单元。同样在该方法中，没有提供用于简化对一系列工件的质量控制的措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于通过加工射流来加工一系列工件的更有效的方法。实现该目的的方法如下所述。本申请的其他方面提供了该方法的优选实施方式，实施该方法所能够借助的加工装置，以及该方法和/或该加工装置的使用。一种通过至少一个加工射流来加工一系列工件的方法，其中，所述至少一个加工射流由具有或不具有磨料颗粒的液体形成，在所述方法中，使每个工件均与用于唯一地识别该工件的标识符相关联；在加工相应的工件期间，通过至少一个传感器来检测所述至少一个加工射流的时间特性；对检测到的所述时间特性进行评估以获得至少一个比较值Uv；以及为了检测不适当的加工，将所述至少一个比较值与至少一个阈值Us进行比较，其中，所述至少一个传感器构造成对固体中的振动进行检测和/或对所述至少一个加工射流施加到工件支承件和/或工件上的压力进行检测。在根据本专利技术的方法中，每个工件均与用于唯一地识别的标识符相关联，并且加工射流在相应的工件的加工期间的时间特性通过至少一个传感器来检测、评估以及与至少一个阈值进行比较。因此，能够以简化的方式检测加工误差。优选地，误差指标与工件相关联。因此，具有正误差指标的这些工件能够在最终检查期间被特别地检查它们的实际加工质量。附图说明下文通过参照附图的示例性实施方式对本专利技术进行说明。在附图中：图1示出了根据本专利技术的加工装置的立体图；图2示出了要被加工的工件的示例的俯视图；图3示出了根据传感器与加工区域之间的距离的传感器的信号；图4a示出了根据图1的加工装置的运行期间的测量信号的时间进程；图4b示出了预期的传感器信号的时间进程；以及图4c示出了测量信号与预期的传感器信号之间的差值。具体实施方式图1示出了具有框架结构8的加工装置，该框架结构8位于地板上并且在框架结构8上设置有可移动的桥接部9。设置在所述桥接部9上的是加工头部10，该加工头部10能够横向于桥接部9移动，并且因此，能够沿水平面移动。此外，加工头部10能够垂直于该平面移动。因此，该加工头部能够至少沿三个独立的轴线移动。对加工头部10的控制通过例如CNC控制器形式的数字控制器的控制器15而进行。该加工装置配备有常规的部件以在运行期间生成加工射流，该加工射流在离开加工头部10时加工工件21。加工例如通过射流来执行，该射流由液体在高压下形成。加工射流的示例如下：——用于纯水射流切割的来自纯水的射流，——用于磨料水射流切割的来自具有添加的研磨材料的水的水射流(为了形成水磨料悬浮射流，能够在高压泵处添加研磨材料，或为了形成磨料喷射器射流，能仅在加工头部10中添加研磨材料)，——由除水之外的具有或不具有添加的研磨材料的液体形成的射流。加工能包括不同的过程，例如：——切透材料层，特别地，通过例如沿着轮廓线或钻孔切割材料层来切割工件，——构造工件表面，特别地是雕刻工件表面，和/或去除材料，——挤压工件表面。控制器15包括例如键盘、监控器和/或点击装置(例如，触摸屏)等的用于输入和输出信息的常规装置以及用于数据处理并用于产生控制信号的装置，该控制信号影响加工头部10在运行期间的移动。优选地，这些装置包括具有中央处理器(CPU)和存储器的计算器，其中，该存储器例如为随机存取存储器(RAM)和/或硬盘的形式。加工装置包括工件支承件20，在工件支承件20上支承有要被加工的工件。在本示例性实施方式中，工件支承件20在内部区域中设置有凹处20a，并且因此形成了在边缘上支承工件21的框架。加工装置设置有用于保持工件21的保持装置22。保持装置22形成为例如夹具，工件21通过该保持装置22压抵工件支承件20。如果加工射流形成为液体射流，则——如此处根据图1的示例性实施方式中所示——可装填水的收集槽29(“射流接受器”)设置在框架结构8内。收集槽29用作在射流切透工件21之后消散液体射流中存在的残余能量。为了检测加工射流的时间特性，加工装置具有至少一个传感器30。所述传感器连接到控制器15，在控制器15中，评估从传感器30传送的数据。根据加工射流的构型，可以使用不同类型的传感器，例如，声音传感器，以及压力传感器。传感器的可能的类型在下文中进行详细说明。a)用于检测结构声的声音传感器：在利用加工射流进行加工期间，能量局部地释放到工件21中，这影响了弹性波的形成，该弹性波在工件21中传播，并且产生所谓的结构声。如下文参照图3和图4说明的，加工射流的特性的时间变化引起了声级的相应变化。为了检测该结构声，传感器30设置在工件上或者例如在工件支承件20处设置在加工装置自身上，如图1所示。在该第二变体中，从工件21到工件支承件20的声音传播因工件21由于通过保持装置22牢固地夹紧而被确保。为了保护传感器30免受由加工射流和/或污染物造成的不良影响，可以在工件支承件20中设置凹处，传感器30容纳在该凹处中，并且该凹处形成为至少在面向工件21或加工射流的侧部上是封闭的。根据预期用途，传感器30也能够设置在加工装置的其他地方，例如，设置在切割头部10上或切割头部10中，泵处等。除此之外，传感器30适于是声发射传感器。该声发射传感器例如以传感器壳体的形式构造，在传感器壳体中设置有压电测量元件。传感器30例如通过螺钉或磁性地紧固在工件支承件30上，使得工件支承件21的振动传递到压电测量元件。b)用于检测压力的传感器：特别地，用作加工射流的液体射流在加工期间以一定的压力作用在工件21上。该压力在加工射流的特性操作地变化的情况下发生变化。该压力能够通过设置在例如工件21与工件支承件20之间的压力传感器检测。图2示出了作为工件21的板的示例，其中，从该工件21切割下给出的形状21’。该形状由轮廓25限定。在本示例中，该形状21’具有两个开孔，使得轮廓25由外轮廓25a以及两个内轮廓25b和25c组成。根据加工射流的构型，产生于切透工件21的材料层的壁将不会精确地垂直于工件21的上侧。在这种情况下，工件的下侧上的轮廓将不会精确地匹配上侧上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过至少一个加工射流来加工一系列工件(21)的方法，其中，所述至少一个加工射流由具有或不具有磨料颗粒的液体形成，在所述方法中，使每个工件(21)均与用于唯一地识别该工件的标识符相关联；在加工相应的工件期间，通过至少一个传感器(30)来检测所述至少一个加工射流的时间特性(40)；对检测到的所述时间特性(40)进行评估以获得至少一个比较值Uv；以及为了检测不适当的加工，将所述至少一个比较值与至少一个阈值Us进行比较，其中，所述至少一个传感器(30)构造成对固体中的振动进行检测和/或对所述至少一个加工射流施加到工件支承件(20)和/或工件(21)上的压力进行检测。

【技术特征摘要】
2012.12.18 CH 02853/121.一种通过至少一个加工射流来加工一系列工件(21)的方法，其中，所述至少一个加工射流由具有或不具有磨料颗粒的液体形成，在所述方法中，使每个工件(21)均与用于唯一地识别该工件的标识符相关联；在加工相应的工件期间，通过至少一个传感器(30)来检测所述至少一个加工射流的时间特性(40)；对检测到的所述时间特性(40)进行评估以获得至少一个比较值Uv；以及为了检测不适当的加工，将所述至少一个比较值与至少一个阈值Us进行比较，其中，所述至少一个传感器(30)构造成对固体中的振动进行检测和/或对所述至少一个加工射流施加到工件支承件(20)和/或工件(21)上的压力进行检测。2.根据权利要求1所述的方法，其中，相应的工件(21)与误差指标相关联，所述误差指标是根据所述至少一个比较值与所述至少一个阈值的偏差来确定的。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述误差指标包括标识，和/或能够从所述误差指标获得信息，所述信息表示：在已经通过所述加工射流加工过所述工件(21)的加工区域(25)，所述至少一个比较值的绝对值大于所述至少一个阈值。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个比较值Uv是根据预定的期望值Ue形成的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个比较值Uv形成为所述至少一个传感器(30)的测量信号U与所述期望值Ue之间的差值的绝对值：Uv＝|U-Ue|。6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，加工期间误差的存在是根据以下原则来确定的：当对工件(21)进行加工时，存在至少一个时间间隔，所述至少一个时间间隔至少持续预定时间，并且在所述至少一个时间间隔期间，所述至少一个比较值的绝对值超过所述至少一个阈值。7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，执行校准，在所述校准中，在所述至少一个加工射流打开的情况下，所述至少一个传感器(30)的信号U0是根据所述至少一个加工射流距离原点(NP)的距离(d)来检测的。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述校准优选地在对所述一系列工件(21)进行加工之前执行。9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个传感器(30)为闭环控制的一部分，所述闭环控制用于根据所述至少一个比较值与所述至少一个阈值的偏差来改变所述至少一个加工射流的特性。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述闭环控制包括以下部件中的至少一个：-驱动装置，所述驱动装置用于使所述至少一个加工射流移动；-泵，所述泵用于将所述至少一个加工射流在压力下从加工头部(10)喷射出；-定量供应装置，所述定量供应装置用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·莫雷尔，
申请(专利权)人：微射流有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH