用于提供板块规划几何数据的方法、用于切出工件的方法和平面激光机床技术

一种用于提供板块规划几何数据(31)的方法(54)，该板块规划几何数据用于规划借助平面激光机床(1)执行的激光切割过程，该方法包括以下步骤：用摄像机(9)产生(步骤55)剩余板块(23)的图像照片(21)，剩余板块(23)被平面激光机床(1)加工并且具有内部切口区域(25)，从内部切口区域除去切割物；评估(步骤57A)图像照片(21)以便确定剩余板块(23)的剩余板块外轮廓(23A)；评估(步骤57B)图像照片(21)以便确定剩余板块(23)的位于剩余板块外轮廓(23A)内部的内部切口区域，内部切口区域由在图像照片中所辨认出的内部切口轮廓(23B)和/或由图像照片的阈值分析确定；通过使用剩余板块外轮廓(23A)和内部切口区域得出(步骤59)剩余板块(23)的剩余面(24)，激光切割过程能够基于剩余面(24)；以及输出(步骤61)板块规划几何数据(31)，其定义剩余面(24)的几何结构。其定义剩余面(24)的几何结构。其定义剩余面(24)的几何结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供板块规划几何数据的方法、用于切出工件的方法和平面激光机床


[0001]本专利技术涉及一种用于提供板块规划几何数据的方法，尤其用于规划和执行激光切割过程。本专利技术还涉及一种用于借助激光束从板块状的材料切出工件的平面激光机床。

技术介绍

[0002]在激光切割过程中，借助平面激光机床(也被称作激光切割机)能够例如从坯板切出工件。在此，激光切割束根据切割规划在坯板上方被导向。切割规划尤其包括激光切割束在坯板上方的路径。该路径在规划阶段中规定并且确定工件的先前所规划的布置，所述工件应如何从坯板上切割。
[0003]在切割过程开始之前，将坯板的位置作为待切割的坯板块的示例借助切割方案调准。在此，坯板关于机器坐标系的位置确定能够在主时间执行，例如在放下板材之后和短暂地在切割过程之前执行。当待切割的坯板的位置由固定的止挡位置规定时，也能够省去位置确定。
[0004]JP 2013
‑
039591 A公开了用于在切割区中借助于基点识别出待切割的材料的摄像机的应用，所述基点设置在切割区内并且能够在摄像机所拍摄的图像中被识别出。
[0005]DE 10 2016 117681 A1尤其公开了一种托盘更换器，所述托盘更换器允许，将两个被底座接收的托盘交替地导入到加工装置中，从而能够加工平放在相应的托盘上的板状材料。

技术实现思路

[0006]基于本公开的一个方面的任务是：使剩余板块、尤其剩余坯板能够用于借助激光切割机进行的切割过程。尤其应实现在时间上有效率地实施多板块占用，以便将例如小批量的再生产集成到激光切割机的运行中。
[0007]这些任务中的至少一个通过根据权利要求1所述的用于提供板块规划几何数据的方法、通过根据权利要求6所述的用于产生切割方案的方法、通过根据权利要求8或者权利要求9所述的用于切出工件的方法和通过根据权利要求11所述的平面激光机床解决。在从属权利要求中说明扩展方案。
[0008]在一个方面中，用于提供板块规划几何数据(所述板块规划几何数据用于规划借助平面激光机床执行的激光切割过程)的方法具有以下的步骤：
[0009]用摄像机产生剩余板块的图像照片，其中，剩余板块被平面激光机床加工并且具有内部切口区域，从所述内部切口区域除去切割物，
[0010]评估图像照片以便确定剩余板块的剩余板块外轮廓，
[0011]评估图像照片以便确定剩余板块的位于剩余板块外轮廓内部的内部切口区域，其中，所述内部切口区域由在图像照片中所辨认出的内部切口轮廓和/或由图像照片的阈值分析确定，
[0012]通过使用剩余板块外轮廓和内部切口区域得出剩余板块的剩余面，其中，剩余面能够作为激光切割过程的基础，和
[0013]输出板块规划几何数据，所述板块规划几何数据定义所述剩余面的几何结构。
[0014]在用于提供板块规划几何数据的方法的一些扩展方案中，对图像照片在边沿走向方面进行评估，其中，在图像照片中辨认出确定剩余板块外轮廓的外周边沿和限界内部切口轮廓的内周边沿或者内周边沿区段并且在板块规划几何数据中保存为外周边沿线和内周边沿线。在此，内周边沿线限界剩余板块的内部切口区域。
[0015]在用于提供板块规划几何数据的方法的一些扩展方案中，阈值分析在剩余板块外轮廓内部的开口方面分析图像照片的像素值。阈值分析可选地包括Blob分析，所述Blob分析输出至少一个连续的像素区域，所述至少一个连续的像素区域在板块规划几何数据中的灰度值分布对应于剩余板块的、由待规划的切割过程排除的内切口区域。
[0016]在一些扩展方案中，用于提供板块规划几何数据的方法还包括下述步骤：计算剩余板块外轮廓相对于机器零点的平移和/或旋转变换并且将平移和旋转变换作为板块规划几何数据的部分输出。
[0017]在用于提供板块规划几何数据的方法的一些扩展方案中，图像照片包括多个剩余板块，对于所述多个剩余板块分别得出一剩余面并且将其作为板块规划几何数据输出。
[0018]在另一方面中，公开了一种用于产生用于在剩余板块上的切割过程的切割方案的方法。在该方法中，根据在其中所说明的方法提供板块规划几何数据，切割轮廓布置在由板块规划几何数据确定的剩余面上，并且借助切割轮廓的位置数据和(可选地)板块规划几何数据和/或平移和/或旋转变换的数据产生切割方案。
[0019]在用于产生切割方案的方法的一些扩展方案中，切割轮廓在由切割规划几何数据确定的剩余面上
[0020]‑
手动地由操作者基于图像布置，或者
[0021]‑
借助于用于布置二维空间的嵌套方法布置，所述二维空间对应于待切割的工件几何结构。
[0022]在另一方面中，公开了一种用于在切割过程的框架下用激光束从板块状的材料切出工件的方法。该方法包括以下步骤：
[0023]从平面激光机床的板块切割单元输出托盘，其中，经加工的板块位于所述托盘上，所述托盘包括切割物和包围切割物的剩余板块，和
[0024]拣出切割物，从而使剩余板块露出并且所述剩余板块布置在用于产生图像照片的托盘上，其中，尤其在摄像机的拍摄区域中提供剩余板块，
[0025]执行在其中所说明的、用于产生切割方案的方法，
[0026]将切割方案读入到平面激光机床的控制单元中，
[0027]将托盘连同剩余板块移入到平面激光机床的板块切割单元中，和
[0028]相应于所读入的切割方案在剩余板块上执行切割过程。
[0029]在另一方面中，公开了一种用于在切割过程的框架下借助平面激光机床的激光束从板块状的材料切出工件的方法，所述方法包括以下步骤：
[0030]在平面激光机床的摄像机的拍摄区域中提供在托盘上的剩余板块，所述托盘配属于平面激光机床的板块切割单元，
[0031]执行在其中所说明的、用于产生切割方案的方法，
[0032]将切割方案读入到平面激光机床的控制单元中，
[0033]将托盘连同剩余板块移入到平面激光机床的板块切割单元中，和
[0034]相应于所读入的切割方案在剩余板块上执行切割过程。
[0035]在所提到的、用于切出工件的方法的一些扩展方案中，在拣出切割物、执行用于产生切割方案的方法和读入切割方案这些步骤中的至少一个步骤期间，使另外的板块移入到平面激光机床的板块切割单元中并且在切割过程中切割为工件。
[0036]在另一方面中，公开了一种用于借助激光束从板块状的材料切出工件的平面激光机床。平面激光机床包括用于提供用于存放板块状的材料的托盘的预备区域的至少一个托盘更换器、用于产生定位在预备区域中的托盘连同板块状的材料的图像照片的摄像机、板块切割单元和用于执行如在此所公开的方法中的一种的控制单元。
[0037]在平面激光机床的一些扩展方案中，摄像机安装在板块切割单元上，并且对摄像机的图像照片关于板块切割单元的机器坐标系在空间上进行校准。
[0038]在这里所说明的方案尤其涉及从原材料板块切出工件，所述原材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供板块规划几何数据(31)的方法(54)，所述板块规划几何数据用于规划借助平面激光机床(1)执行的激光切割过程，所述方法具有以下步骤：借助摄像机(9)产生(步骤55)剩余板块(23)的图像照片(21)，其中，所述剩余板块(23)被所述平面激光机床(1)加工并且具有内部切口区域(25)，从所述内部切口区域除去切割物，评估(步骤57A)所述图像照片(21)，以确定所述剩余板块(23)的剩余板块外轮廓(23A)，评估(步骤57B)所述图像照片(21)以确定所述剩余板块(23)的位于所述剩余板块外轮廓(23A)内部的内部切口区域，其中，所述内部切口区域通过在所述图像照片中所辨认出的内部切口轮廓(23B)和/或通过所述图像照片的阈值分析确定，通过使用所述剩余板块外轮廓(23A)和所述内部切口区域得出(步骤59)所述剩余板块(23)的剩余面(24)，其中，所述剩余面(24)能够作为激光切割过程的基础，和输出(步骤61)板块规划几何数据(31)，所述板块规划几何数据定义所述剩余面(24)的几何结构。2.根据权利要求1所述的方法(54)，其中，在边沿走向方面评估所述图像照片(21)，其中，在所述图像照片(21)中辨认出确定所述剩余板块外轮廓(23A)的外周边沿和限界所述内部切口轮廓(23B)的内周边沿或者内周边沿区段，并且在所述板块规划几何数据(31)中保存为外周边沿线(33A)和内周边沿线(33B)，其中，所述内周边沿线(33B)限界所述剩余板块(23)的内部切口区域(35)。3.根据权利要求1或2所述的方法(54)，其中，所述阈值分析在所述剩余板块外轮廓(23A)内部的开口(23C)方面分析所述图像照片(21)的像素值并且可选地包括Blob分析，所述Blob分析输出至少一个连续的像素区域，所述至少一个连续的像素区域在所述板块规划几何数据(31)中的灰度值分布对应于所述剩余板块(23)的、由待规划的切割过程排除的内切口区域(35)。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(54)，所述方法还具有：计算所述剩余板块外轮廓(23A)相对于所述机器零点的平移和/或旋转变换(25)，和将所述平移和旋转变换(25)作为所述板块规划几何数据(31)的部分输出。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法(54)，其中，所述图像照片(21)包括多个剩余板块(23)，对于所述多个剩余板块分别得出一剩余面(24)并且将其作为板块规划几何数据(31)输出。6.一种用于产生切割方案(63A)的方法，所述切割方案用于在剩余板块(23)上的切割过程，所述方法具有以下步骤：根据以上权利要求中任一项所述的方法(54)提供板块规划几何数据(31)，将切割轮廓(39)布置(步骤63)在由所述板块规划几何数据(31)确定的剩余面(34)上，和借助所述切割轮廓(39)的位置数据和可选地所述板块规划几何数据和/或平移和/或旋转变换(25)的数据产生所述切割方案(63A)。7.根据权利要求6所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：