借助激光照射加工工件的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于从工件上去除材料的激光加工机床，该激光加工机床包括：第一工位(III)，在所述第一工位上布置有激光加工工具(4)并且借助所述激光加工工具(4)在所述第一工位(III)上进行工件的加工；至少一个第二工位(II)，在所述第二工位上进行工件的测量和/或加工；和传送装置(5)，所述传送装置用于在所述第一工位(III)和所述第二工位(II)之间移动工件，其中，所述传送装置(5)至少具有两个传送单元(6、7)，所述传送单元(6、7)能够在两个不同的空间方向(x、y)上彼此独立地移动，使得所述传送单元(6、7)在第一空间方向(x)上以经过彼此的方式移动，其中，所述第一和所述第二工位(III、II)沿着所述第一空间方向(x)布置。

Device and Method of Processing Workpiece by Laser Irradiation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】借助激光照射加工工件的装置和方法
本专利技术涉及用于借助激光照射加工(例如，打孔、切割或材料去除)工件的装置和方法。
技术介绍
原则上，诸如激光切割机等激光加工机床是已知的。它们包括激光加工工具，在激光加工工具上提供高能激光照射。如果该高能激光照射施加到待加工的工件上，则实现材料去除。已知的是，激光加工机床还具有测量工位，以便基于在测量工位上获取的测量值执行工件加工。特别地，通过布置在测量工位上的传感器，能够测量工件在空间中的位置，以为随后的工件加工提供依据。迄今已知的激光加工机床的缺点在于，借助激光加工工具的激光加工只在相对短的时段上进行，并且进行工件供应和工件测量时的时段不能用于工件加工。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种激光加工机床，在该激光加工机床中，进行工件加工的激光加工工具在其工作时间方面被更有效地使用。该目的通过独立权利要求1和17的特征实现。优选实施例是从属权利要求的主题。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于从工件上去除材料的激光加工机床。激光加工机床包括至少一个第一工位，在第一工位上设置有激光加工工具并且借助激光加工工具进行工件的加工。此外，还设置有至少一个第二工位，在第二工位上执行工件的测量和/或加工。特别地，第二工位可包括传感器，借助该传感器例如能够检测诸如几何形状、外形、高度轮廓、至少一个标记等之类的信息。例如，传感器可以是诸如相机等图像接收传感器。替代地或额外地，第二工位也可以包括被构造为用于工件加工的工具。该工具可以是激光加工工具、用于切削加工工件的工具或者用于腐蚀加工工件的工具(例如，电火花腐蚀)。此外，还设置有用于在第一工位和第二工位之间移动工件的传送装置。传送装置具有至少两个传送单元，传送单元能够在两个不同的空间方向上彼此独立地移动，使得传送单元能够在第一空间方向上以经过彼此的方式移动(aneinandervorbeibewegbar)，其中，第一工位和第二工位沿着第一空间方向布置。优选地，传送单元被构造为传送单元在以经过彼此的方式移动之前在第二空间方向上彼此分开地移动，使得传送单元通过在第一空间方向上的移动而随后能够在无碰撞的情况下以经过彼此的方式移动。这也包括传送单元同时在第一空间方向和第二空间方向上移动的情况。由此，实现了传送单元能够交替地传送具有激光加工工具的第一工位的工件，并且因此，当前不位于第一工位上的其他传送单元能够进行例如已加工的工件的取出和/或新工件的传送并且在第二工位上进行新工件的测量/加工。由此显著提高激光加工机床的生产能力，并因而显著提高它的效率。在优选实施例中，传送装置具有导轨组件，该导轨组件在横向于第一空间方向的第二空间方向上延伸。在该导轨组件上设置有至少两个能够彼此独立地移动的行走轨道。通过这些行走轨道形成移动路径，移动路径允许相应的传送单元能够在其上移动。行走轨道能够彼此独立地沿着第二空间方向移动，以便传送单元在无碰撞的情况下经过彼此地移动。在优选实施例中，在每条行走轨道上引导一个传送单元(尤其仅一个传送单元)，传送单元能够在相对于第二空间方向横向地(尤其垂直地)延伸的第一空间方向上移动。由此，行走轨道形成用于传送单元的引导部，使得传送单元能够沿着该行走轨道移动。在此，特别地，行走轨道形成用于传送单元的滑动引导部。在优选实施例中，借助线性直接驱动器来进行行走轨道在导轨组件上的移动和/或传送单元在相应行走轨道上的移动。线性直接驱动器的特点是高定位精度。优选地，线性直接驱动器的定位精度允许通过行走轨道沿着导轨组件的移动以及传送单元在这些行走轨道上的移动使工件以小于5μm(尤其小于1μm)的精度相对于激光加工工具定位。在优选实施例中，第一工位和第二工位布置在公共的垂直对齐的机床平面中。在此，激光加工机床被构造为使得用于使传送单元以经过彼此的方式移动的至少一个行走轨道沿着第二空间方向移动。由此，沿着第一空间方向至少部分地具有重叠部分的传送单元(即，传送单元的一部分位于公共的垂直对齐的机床平面中)分开地移动，使得这些传送单元能够在无碰撞的情况下以经过彼此的方式移动(即，通过远离移动消除重叠)。在优选实施例中，一条行走轨道或者至少两条行走轨道沿着第二空间方向移动，使得行走轨道在分开地移动时距离变大，以便传送单元能够以经过彼此的方式移动。在优选实施例中，至少一条行走轨道在传送单元以经过彼此的方式移动之后沿着第二空间方向往回移动。由此，行走轨道之间的间距再次减小，并且因此，传送单元(尤其传送单元的工件支架)再次定位在公共的垂直对齐的机床平面中。在优选实施例中，导轨组件和/或行走轨道被以温度稳定地方式构造。特别地，温度稳定能够通过循环传输的流体实现。也可以想到温度稳定的其他变体(例如，由电实现的温度稳定)。由此避免或至少显著地减少由热膨胀产生的定位不精确，从而获得更高的加工精度。在优选实施例中，用于调节行走轨道的驱动器和/或用于调节传送单元的驱动器和/或这些驱动器的支撑位置被以温度稳定地方式构造。例如，温度稳定能够通过循环传输的流体实现。由此能够进一步改善加工精度。在优选实施例中，传送单元均具有工件支架，工件支架能够围绕至少两个彼此垂直的空间轴线转动且/或枢转。特别地，工件支架能够被构造为通过夹紧来保持工件。通过枢转改善了加工的稳定性。例如，由此，能够在工件中引入倾斜的孔等。在优选实施例中，传送单元均具有工件支架，布置在不同行走轨道上的传送单元布置成使得工件支架从相应的行走轨道朝向不同侧伸出(即，彼此面对)。由此通过行走轨道的适当定位将工件支架布置在机床平面中，其中，在该机床平面中应该进行在工位上执行的处理。在优选实施例中，设置有被构造为工件供应工位的第三工位。在该工位上能够进行待加工工件的机械传送或人工传送。例如，传送也能够借助机器人实现。同样地，在第三工位上能够实现工件的翻转，以便能够在前侧加工之后执行工件的背侧加工。在优选实施例中，第二工位(例如，测量工位)设置在第一工位和第三工位之间。此外，第三工位能够设置为外侧工位。由此，在位于加工工位的其它工件通过激光加工工具进行加工的同时，在第三工位上供应的工件能够移动到第二工位，而没有中断加工。在优选实施例中，第一工位和第二工位布置成使得在没有在相对于第一空间方向横向地延伸的第二空间方向上移动的情况下，在工件在第一空间方向上从第二工位移动到第一工位之后，在第一工位上进行工件的加工。由此，进一步改善加工精度，因为没有产生在第二空间方向上的定位的定位不精确。在优选实施例中，在以经过彼此的方式移动时，第一传送单元从第一工位移动到第三工位，并且第二传送单元在相反方向上从第二工位移动到第一工位。换句话说，传送单元的以经过彼此的方式移动在第一工位和第二工位之间进行。由此，激光加工工具能够尽可能长地啮合并且将工件平行地传送到其他传送单元或进行工件的测量/预处理等。在优选实施例中，第二工位是具有用于获取工件信息的传感器的测量工位，并且在第一工位上基于在测量工位上获取的工件信息进行工件的加工。由此，例如，在工件测量之后进行精确的材料去除，例如进行用于产生孔的材料去除。在优选实施例中，设置有光学单元，借助光学单元将由激光源提供的激光照射设置成处于摆动运动。由此，在工件中能够产生正向或负向的锥形开口或凹部(例如也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从工件上去除材料的激光加工机床，其包括：至少一个第一工位(III)，在所述第一工位上设置有激光加工工具(4)，并且借助所述激光加工工具(4)在所述第一工位上加工所述工件；至少一个第二工位(II)，在所述第二工位上测量且/或加工所述工件；和传送装置(5)，所述传送装置用于在所述第一工位(III)和所述第二工位(II)之间移动所述工件，其中，所述传送装置(5)具有至少两个传送单元(6、7)，所述传送单元能够在两个不同的空间方向(x、y)上彼此独立地移动，使得所述传送单元(6、7)在第一空间方向(x)上以经过彼此的方式移动，所述第一工位(III)和所述第二工位(II)沿着所述第一空间方向布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 DE 102016124742.11.一种用于从工件上去除材料的激光加工机床，其包括：至少一个第一工位(III)，在所述第一工位上设置有激光加工工具(4)，并且借助所述激光加工工具(4)在所述第一工位上加工所述工件；至少一个第二工位(II)，在所述第二工位上测量且/或加工所述工件；和传送装置(5)，所述传送装置用于在所述第一工位(III)和所述第二工位(II)之间移动所述工件，其中，所述传送装置(5)具有至少两个传送单元(6、7)，所述传送单元能够在两个不同的空间方向(x、y)上彼此独立地移动，使得所述传送单元(6、7)在第一空间方向(x)上以经过彼此的方式移动，所述第一工位(III)和所述第二工位(II)沿着所述第一空间方向布置。2.根据权利要求1所述的激光加工机床，其特征在于，所述传送装置(5)具有导轨组件(8)，所述导轨组件在第二空间方向(y)上延伸，并且在所述导轨组件(8)上设置有能够彼此独立地移动的至少两条行走轨道(9a、9b)。3.根据权利要求2所述的激光加工机床，其特征在于，尤其仅一个所述传送单元(6、7)在每条所述行走轨道(9a、9b)上被引导，所述传送单元能够在相对于所述第二空间方向(y)横向地延伸的所述第一空间方向(x)上移动。4.根据前述权利要求中任一项所述的激光加工机床，其特征在于，借助线性直接驱动器来进行所述行走轨道(9a、9b)在所述导轨组件(8)上的移动和/或所述传送单元(6、7)在相应的所述行走轨道(9a、9b)上的移动。5.根据前述权利要求2到4中任一项所述的激光加工机床，其特征在于，所述第一工位(III)和第二工位(II)布置在公共的垂直对齐的机床平面(ME)中，并且所述激光加工机床(1)被构造为使得至少一条所述行走轨道(9a、9b)沿着相对于所述机床平面(ME)横向地延伸的第二空间方向(y)移动，以使所述传送单元(6、7)以经过彼此的方式移动。6.根据权利要求5所述的激光加工机床，其特征在于被构造成使得一条所述行走轨道(9a、9b)或至少两条所述行走轨道(9a、9b)沿着所述第二空间方向(y)移动。7.根据权利要求5或6所述的激光加工机床，其特征被构造成使得至少一条所述行走轨道(9a、9b)在使所述传送单元(6、7)以经过彼此的方式移动之后沿着所述第二空间方向(y)往回移动。8.根据前述权利要求2到7中任一项所述的激光加工机床，其特征在于，所述导轨组件(8)和/或所述行走轨道(9a、9b)被以温度稳定地方式构造。9.根据前述权利要求中任一项所述的激光加工机床，其特征在于，用于调节所述行走轨道(9a、9b)的驱动器和/或用于调节所...

【专利技术属性】
技术研发人员：路德维希·苏斯，
申请(专利权)人：GFH公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE