用于在板状材料分割过程期间探测加工光线的方法以及用于实施该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在板状材料（１２）分割过程期间探测加工光线的方法以及一种用于实施该方法的装置，该加工光线由分割装置（１８）的切割射束（２２）产生，其中，分割装置（１８）的切割射束（２２）对准板状材料（１２）的上侧面，该切割射束在产生切割缝隙（３２）后从板状材料下侧面射出，在切割过程期间从板状材料（１２）下侧面射出的加工光线被设置在板状材料（１２）下方的探测装置（３１）感测，所述分割装置（１８）在分割过程期间至少在Ｘ向或Ｙ向上移动并与从下侧面射出的加工光线在工件支座（１６）平面内的变化的位置无关地通过激活探测装置（３１）来感测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在板状材料分割过程期间探测加工光线的方法以及用于实施该方法的装置，加工光线由分割装置的切割射束产生。
技术介绍
由JP 04-017987A1已知一种用于激光切割机的图像识别系统。在该激光切割机中板状工件通过工件夹具固定，该工件夹具设置在定位装置上，它在X和Y向为了移动板状材料在一水平面内移动。在板状材料上方设置分割装置，用于用切割射束加工板状材料。为了制成工件，板状材料在X和Y向通过定位装置移动。在板状材料下方设置CCD摄像机，它对准分割装置或者对准由分割装置形成的切割缝隙，由此对在板状材料下侧面射出的切割射束或者由此产生的加工光线摄像。对射出的切割射束的图像进行分析计算。在良好的切割条件下(借助完成的图像来分析计算)，继续工作过程。如果出现切割过程变差，(低于所确定的极限)，则中断切割工艺。通过使工件在X和/或Y向上移动的激光切割机定位装置，分割装置固定地设置。由此能够将设置在板状材料下方的CCD摄像机固定地设置，用于实施过程监控。过程监控的这种布置和实施只能在这样的激光切割机中实现：工件在加工期间移动，使得加工地点保持不变。对于具有在切割过程期间固定不动的板状工件的激光切割机，不能通过上述具有固定CCD摄像机的布局实现过程监控。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提供一种用于在板状材料分割过程期间探测加工光线的方法以及用于实施该方法的装置，该装置使得能够在加工机中加工静止的板状材料期间实现可靠的分割过程过程监控。该目的按照本专利技术通过如权利要求1特征所述的方法得以实现。在从属的权利要求中给出其它有利的扩展结构。通过按照本专利技术的方法能够实现，通过分割装置借助切割射束将切割缝隙加工到静止的板状材料中，该分割装置在分割过程期间在X和/或Y向上移动，其中，由此改变的切割射束位置及其引起改变的、向下射出的加工光线的位置通过激活探测装置来感测。该激活可以包括与分割装置切割头耦合的探测装置移动运动，也可以包括静止的探测装置的部分启动，以便能够感测并分析计算从板状材料下侧面射出的加工光线的变化的位置。按照该方法的优选方案规定，在板状材料下方为分割装置配置一接收探测装置的射束捕获装置，该射束捕获装置至少在X向上与分割装置一起移动。由此能够实现，探测装置与分割装置同时移动，使得探测装置强制地跟踪加工光线。由此最好可以使探测装置与切割射束并因此与从板状材料下侧面射出的加工光线之间的距离保持恒定，由此能够为了感测加工光线实现相同的工作条件。射束捕获装置例如可以构造为所谓线性捕捉器，它例-->如沿着工件支座的整个宽度在Y向上延伸。按照本方法的另一优选方案，射束捕获装置只部分地在Y向上向着工件支座延伸并且与分割装置一起在Y向上移动。这种射束捕获装置构造得比工件支座的宽度小，也可以称为所谓点捕捉器，能够实现探测装置相对于加工光线靠近的或直接的定位。本方法的另一替换方案规定，探测装置设置在至少一个支架上，所述支架设置在工件支座之外并且构造得用于在板状材料下方安置探测装置，所述支架与分割装置一起在X向上移动。这种加工监控能够使探测装置与分割装置在相同的位置上在X向上移动，其中探测装置独立地安置用于在Y向上移动。由此能够简单地感测加工光线并由此监控切割过程。本方法的另一替换实施例规定，探测装置在工件支座下方邻接工件支座或者在工件支座之外静止地定位，通过它区域地或整面地感测板状材料的下侧面。该替换实施例一方面使得能够全面地监控板状材料的整个下侧面，由此与加工光线的实际位置无关地感测射出的加工光线的状态。另一方面可以规定，只区域地激活探测装置，具体在分割装置沿X向移动期间所在的该区域。两种用于监控加工光线的控制都能够与分割装置在Y向上的移动位置无关地实现感测。优选通过具有至少一个传感器元件的探测装置实施加工光线的感测，该探测装置为了感测加工光线而定向在一指向下侧面的位置。通过所述至少一个传感器元件可以感测亮度变化。该亮度变化已经能够最早地说明：切割射束是否已完全穿透板状材料或者在切割过程期间是否存在干扰。在完全误切割情况下不出现加工光线，因此传感器元件感测不到信号并因此识别到加工过程中存在故障，相应的信号被输出给加工机控制装置。如果感测到加工光线在确定的阈值之下，则尽管不存在完全的误切割，但切割质量差，这也被感测为误切割。传感器元件优选能够按照第一实施例构造为光电二极管，它直接感测在加工部位下侧面从板状材料射出的加工光线。按照另一传感器元件的有利扩展结构可以规定，传感器元件包括一个光学的光导体元件、一个CCD摄像机或另一光学感测装置，该光导体元件带有至少一个与其远离的光电二极管。传感器元件的另一替换实施例是，设置一个或多个CCD摄像机，它们设置在板状材料下方用于感测加工光线。通过在用于制成工件的板状材料中的分割过程期间探测加工光线，使用具有至少两个相互对置的传感器元件的探测装置，这些传感器元件对准板状材料的下侧面，使得传感器元件的各感测锥相互邻接或者形成搭接区域。由此从两侧感测加工光线，使得误切割识别的可靠性提高。通过这两个相互对置的传感器元件，一个传感器元件到加工光线的距离的变化可以通过另一传感器元件补偿。按照本方法的另一优选方案，探测装置由多个成一列布置的并通过两列相互对置的传感器元件构成并且优选通过每列感测由传感器元件的感测锥感测至少一半下侧面。通过两个或多个成列并排设置的传感器元件与通过两个单个的相互对置的传感器元件构成的线形探测区相比可实现面状的探测区，由此可以监控切割缝隙周围更大的监控区域。在此，相互对置的传感器元件在其角位置上相对于板状材料下侧面这样定向：使得至少一半板状材料被感测锥覆盖。因此能够可靠地监控很宽的板状工件。按照本方法的另一优选方案，一列传感器元件相对于对置的一列传感器元件错开传感器元件的一半间距。由此能够得到传感器元件感测锥的高的重合度，使得加工光线几-->乎在整个探测区被至少两个传感器元件感测。这种布置优选在使用射束捕获装置、尤其是点捕捉器时采用，其中相互对置的传感器元件列优选在X向上定向。本方法的另一优选方案规定，在传感器元件静止设置的情况下，这些传感器元件沿着工件支座在X向上延伸并且在邻接工件支座或者设置在工件支座之外，所有传感器元件被激活或者一定数量的、相互对置的传感器元件被激活，分割装置处于其区域中。尤其是，分割装置所在区域中的预定数量的传感器元件的激活和控制使得能够通过几乎条带状的探测区来感测加工光线。在此时刻其它传感器元件去激活。按照本方法的另一优选方案，随着切割射束刺入板状材料中的开始或在该加工步骤期间激活探测装置的所述至少一个传感器元件，当在板状材料下侧面上首次感测到加工光线时，探测到该刺入加工步骤结束。该探测可通过分析计算装置进行，它对感测到的加工光线进行分析计算。该分析计算装置优选是探测装置的部件。因此可以实现在由板状材料制造工件期间从刺入过程结束到误切割识别的无缝过渡。替换地可以规定，在切割射束刺入板状材料中的加工步骤开始后，在预定的时间间隔后激活探测装置。此外优选地规定，由从板状材料下侧面射出的加工光线感测信号或亮度值并分析计算，在不射出加工光线或射出的加工光线低于阈值时，发出故障通知。由此通过感测亮度变化已经可以说明故障。按照本方法的另一优选方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在板状材料（１２）分割过程期间探测加工光线的方法，该加工光线借助分割装置（１８）的切割射束（２２）产生，在该方法中，分割装置（１８）的切割射束（２２）对准板状材料（１２）的上侧面，该切割射束在产生切割缝隙（３２）后从板状材料的下侧面射出，在该方法中，在切割过程期间从板状材料（１２）下侧面射出的加工光线被设置在板状材料（１２）下方的探测装置（３１）感测，其特征在于，所述分割装置（１８）在分割过程期间至少在Ｘ向或Ｙ向上移动并且与从下侧面射出的加工光线在工件支座（１６）平面内的变化的位置无关地通过激活探测装置（３１）来感测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-6-14 102007027987.81.一种用于在板状材料(12)分割过程期间探测加工光线的方法，该加工光线借助分割装置(18)的切割射束(22)产生，在该方法中，分割装置(18)的切割射束(22)对准板状材料(12)的上侧面，该切割射束在产生切割缝隙(32)后从板状材料的下侧面射出，在该方法中，在切割过程期间从板状材料(12)下侧面射出的加工光线被设置在板状材料(12)下方的探测装置(31)感测，其特征在于，所述分割装置(18)在分割过程期间至少在X向或Y向上移动并且与从下侧面射出的加工光线在工件支座(16)平面内的变化的位置无关地通过激活探测装置(31)来感测。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在板状材料(12)下方为分割装置(18)对应配置一射束捕获装置(26)，该射束捕获装置接收探测装置(31)，该射束捕获装置至少在X向上与分割装置(18)共同地移动。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述射束捕获装置(26)只部分地在Y向上延伸，它与分割装置(18)共同地在Y向上移动。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测装置(31)设置在至少一个支架(36)上，该支架设置在工件支座(16)之外并且构造得由于将探测装置(31)安置在板状材料(12)下方并且与分割装置(18)共同在X向上移动。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在工件支座(16)下方并与工件支座邻接地或者在工件支座(16)之外静止地定位探测装置(31)，通过该探测装置区域地或全面地感测板状材料(12)的下侧面。6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述探测装置(31)包括至少一个传感器元件(34)，所述传感器元件为了感测加工光线而在指向板状材料(12)下侧面的位置中取向。7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少两个相互对置的传感器元件(34)感测板状材料(12)的下侧面，所述传感器元件最好这样相互对准：使得传感器元件(34)各自的感测锥相互邻接或者使得沿着工件支座(16)的纵向中轴线形成搭接区域。8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过多个成列布置并相互对准的传感器元件(34)构成探测区，通过每列传感器元件(34)由这些传感器元件(34)的感测锥覆盖至少一半下侧面。9.如上述权利要求中任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：E瓦尔，M布拉泽，M斯蒂克尔，A谢尔拉哥斯基，J奥昂纳戴尔，U明哈尔特，
申请(专利权)人：通快机床两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]