CN101448606A - 用于清洁机床的工件支撑件的至少一个支撑元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洁对工件进行热切割的机床、尤其是激光加工机床的工件支撑件(11)的至少一个支撑元件(14)的方法，其中在产品件和残余件(21，22)移除后扫描所述支撑元件(14)并执行切割－清洁过程，在该切割－清洁过程中，利用从切割头(24)射出的切割束(26)通过切割将粘附到所述至少一个支撑元件(14)上的沉积物(29)去除。

Description

用于清洁机床的工件支撑件的至少一个支撑元件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于清洁对工件进行热切割的机床、尤其是激光加工机床的工件支撑件的至少一个支撑元件的方法。

背景技术

工件支撑件为了尤其是在例如为激光加工装置的加工装置中加工板型工件的目的而设置，所述工件支撑件具有框架，该框架具有多个优选地彼此平行布置的支撑元件，待加工的工件支撑在这些支撑元件上。这些支撑元件具有通常以规则的间距间隔的支承尖顶，并且构成了对一个或多个工件的支撑阵列。

为了加工支撑在所述支撑元件的支承尖顶上的基本上静止的工件，这种激光加工装置包括可相对于所述工件支撑件移动的切割头。在加工期间，切割操作会导致材料被熔接(焊接)到所述支承尖顶上。此外，切割过程的反应产物还会随着工件材料从切割间隙排出而沉积在支撑元件上。在下文中，将支撑元件上的这种残渣称为沉积物，其也可以被理解为仅包括单一的沉积物。

为了生产具有稳定质量的工件，有必要将所述沉积物从以规则的间距间隔的支撑元件上除去或者将所述支撑元件进行更换，以避免产品件与残余件之间的不规则切割。

更换工件支撑件的支撑元件是高成本的。为了延长支撑元件的使用寿命，WO 2004/0436368 A1提出了一种清洁装置，利用该清洁装置，所述沉积物可以与支撑元件机械地分离。这种机械装置具有这样的缺点，即由于机械磨损，它们的清洁工具会变钝。更新所述清洁工具是费时且昂贵的。而且，只能处理支撑元件的侧表面。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于清洁对工件进行热切割的机床、尤其是激光加工机床的工件支撑件的至少一个支撑元件的方法，从而以低成本的方式延长这些支撑元件的使用寿命。

根据本发明，该目的通过权利要求1的特征达到。

本发明的方法使得机床可以在没有额外附件的情况下执行切割-清洁操作，从而通过切割其上存在沉积物的支撑元件来进行清洁。在该方法中，切割束由机床的切割头以这样的方式引导，以使得支撑元件的原始轮廓被保持并且残渣被去除。这样的切割-清洁操作可以在机床运行了预定时间段之后例行地执行，或者在机床操作员要求时执行。

为了执行所述清洁，根据本方法有利的改进，切割头在支撑元件的上方、沿着在支撑元件的纵向上延伸的侧表面以及在支撑元件的正表面的外部移动，并使得切割束调整到第一焦平面内，所述第一焦平面位于用于对支撑在工件支撑件上的工件进行切割加工的焦平面的下方。切割头相对于所述支撑元件的这种定位可以使粘附到所述侧表面上的侧表面沉积物被去除，同时可以再次通过切割将支撑元件的原始本体边缘、尤其是支承尖顶的原始本体边缘再次清理干净。所述焦平面的改变使得可以在所述支承尖顶区域和支承尖顶之间的腹板部分区域内在不同高度上通过切割而选择性地清洁或清除所述支撑元件的侧表面上的沉积物。

根据本方法的另一个优选改进，所述切割束贴近支撑元件上面对所述工件的正表面，并在支撑元件的纵向上移动，且支撑元件的正表面与侧表面之间的过渡轮廓被所述切割束扫过。因此，支撑元件的正表面与侧表面之间的过渡轮廓可以以选择性的方式被处理。

为了处理所述侧表面，根据本方法的优选实施方式，切割束至少部分地沿着支撑元件的侧表面移动数次，并且切割束与支撑元件的侧表面的距离随着每次行进过程而减小。因此，可以系统地实现沉积物的去除，为了在与所述切割束的扫迹宽度相对应或与所述扫迹宽度相交叠的支撑元件的表面上清洁所述支撑元件，提供了所述切割束逐步逼近的方法。

本方法的另一个有利的改进在于，切割束至少部分地沿着支撑元件的侧表面移动数次，并且所述切割束的焦平面的位置随着每次行进过程变化。所述焦平面的变化逐步地向下递进，以从所述支承尖顶移出而到达工件支撑件的框架中的支撑元件的支撑面。因此，可以逐步地将在所述支承尖顶区域内最多的沉积物去除。所述切割束随着每次行进过程向支撑元件的侧表面的逼近与所述焦平面从所述支承尖顶到支撑元件的下侧或其支撑面的变化可以任意地相互结合。

此外，优选地，借助于切割束通过切割将粘附到支撑元件的正表面上的沉积物清除，所述切割束的焦平面位于支撑元件的正表面的上方，从而在切割束经过所述正表面时避免对所述支承尖顶造成破坏，并且可以对支撑元件上的每个功能表面进行清洁。

为了切割-清洁操作的快速执行，优选地，在借助于由切割头引导的切割束开始进行用于处理沉积物的切割-清洁操作之前，通过传感器对支撑元件进行扫描，以探测沉积物的存在。因此，所述切割-清洁操作的行进路径可适用于所探测到的沉积物，以使得只有那些确实具有残渣的特定区域才经受切割-清洁操作。所述残渣也可以只是在其超过一定的尺寸或量度时才会被识别出来，并且也才会借助于切割-清洁过程通过切割被清除。

在利用传感器扫描至少一个支撑元件期间，优选地探测所述切割头与所述沉积物的距离。为此特别地提供光学传感器，例如探测传感器(probingsensor)或反射传感器。

为了执行所述清洁，根据本方法的一个优选的改进，提供了一种行进策略，其中至少部分地沿着支撑元件的第一侧表面在一个行进方向上引导所述切割束至少一次，然后至少部分地沿着同一个支撑元件的相同或相反的侧表面在相反的方向上引导该切割束。因此，支撑元件可以在相邻的支撑元件被处理之前以时间最优化的方式被完全清洁。

一种用于切割-清洁所述支撑元件的操作的备选策略在于，至少部分地沿着支撑元件的第一侧表面在一个行进方向上引导所述切割束至少一次，然后至少部分地沿着相邻的支撑元件的侧表面在相反的行进方向上引导该切割束。因此，可以在另一个相邻间隙被清洁之前额外地清洁两个相邻支撑元件之间的间隙。

在所述清洁方法中，所使用的切割气体优选地是压缩空气。这为切割-清洁操作提供了低成本的设计。

附图说明

在下文中，参照附图中所示出的示例更加全面地描述并解释了本发明和进一步的优选实施方式及其改进。根据本发明，由说明书和附图公开的特征可以自身单独地使用或者以任意结合的方式组合地使用。在图中：

图1示出了带有产品件和残余件的工件支撑件的示意性俯视图，

图2示出了沿图1中的线II-II剖开的示意性剖视图，

图3示出了带有残渣的支撑元件的透视图，

图4示出了带有侧表面沉积物的支撑元件的示意性端视图，

图5示出了在正表面上带有沉积物的支撑元件的示意性侧视图，以及

图6示出了带有沉积物的备选支撑元件的透视图。

具体实施方式

图1中示出了机床、尤其是激光加工机床的工件支撑件11的示意性俯视图，其中所述机床并未更详细地示出。该工件支撑件11包括框架12，所述框架12设置为用于容纳多个支撑元件14，尤其是相互平行排列的支撑元件。所述支撑元件14由相对于所述支撑元件14成直角布置的承载元件16承载。这些支撑元件14由所述承载元件16以可更换的方式保持。所述支撑元件14包括以规则的间距间隔的支承尖顶18，所述支承尖顶18构成对工件板19的支撑阵列。根据图1，该工件板19已经被加工，根据示例性的实施方式，产品件21已经通过切割束从工件板19上切下，留下了残余件22。

图2中以侧视图的形式更详细地示出了这种加工。利用仅部分地示出的切割头24将切割束26从上方引导到工件板19上，以便于产生将产品件21与残余件22分离的切割间隙28。同时，在通过切割束进行加工期间，随着其从支撑元件14的上方经过，切割束26从所述工件19的下侧射出，并部分地投射到支撑元件14上。向下排出的仍然很热的熔渣粘附到支撑元件14上，并且在支撑元件14的正表面31和侧表面32上形成沉积物29。

在邻近正在被加工的切割间隙28处，另一个切割间隙28例如之前在工件板19中已经形成，该切割间隙28横跨支承尖顶18。在这样的加工状况下，沉积物29可以沿着所述支承尖顶18沉积到正表面31上。

图3中以透视图的方式示出了支撑元件14，其中示出了位于支撑元件14上的沉积物29的各种示例。沉积物29′示例性地仅仅位于支撑元件14的正表面31上。沉积物29＂位于支承尖顶18的区域内的侧表面32上。另外的沉积物29″′位于两个支承尖顶18之间的支撑元件14的侧表面32上，以及另外的沉积物29″″位于支承尖顶18的正表面31和侧表面32上。在多个工件板19的相对延长的加工持续时间的情况下，通常在支撑元件14上不存在单独的沉积物29，而正表面和侧表面31、32几乎完全被沉积物29覆盖。

为了清洁被沉积物29污损的支撑件腹板14，提供了切割-清洁操作，其中为了延长支撑元件14的使用寿命，使用了机床的切割束26。在该切割-清洁操作中，再次利用机床的切割将具有沉积物29的支撑元件14清理干净。

在切割-清洁操作开始之前，为了探测例如各个沉积物29′-29″″，对一个或多个支撑元件14进行扫描，从而仅专门针对受污损的区域提供切割-清洁操作。在对支撑元件14扫描期间，同时还探测传感器与沉积物29之间的距离。因此，利用切割-清洁策略可以同时设定切割束26的焦平面，以实现很强的清洁作用并同时获得支撑元件14的原始轮廓。

在图4中示出的沉积物29″′的情况下，例如选择一种清洁策略，其中通过与支撑元件14的纵向长度平行的切割束26的行进路径，首先将沉积物29″′的最高点去除。一旦到达低于支承尖顶18的平面，便可以按照从外侧向着侧表面32逐步递进的方式进一步去除沉积物29″′，以在切割-清洁操作后获得平整的侧表面32。

图5示出了一种清洁策略，其中支撑元件14的正表面31上的沉积物29′被去除。例如，切割束26被设定为具有位于所述正表面31上方的焦平面。切割束26在两个相邻的支承尖顶18之间往复移动，每次行进过程都提供所述焦平面下降到支撑元件14的正表面31上的额外的下降过程。

一旦支撑元件14的正表面31和侧表面32经过处理，即可以执行另一个清洁步骤，其中正表面31和侧表面32的公共本体边缘被扫过。同样地，顶端或支承尖顶本身可以通过位于本体边缘上方或尖端上方的焦平面另外地被处理。

图6中示出了作为图3中的支撑元件的备选形式的支撑元件14的实施方式。该支撑元件14由两部分实现，即通常由钢制成的基体36和通常由例如钨、钼、钛、陶瓷等的特别耐蚀的材料制成的支承尖顶(顶端)18，所述支承尖顶以细杆、管或棒的形式竖直向上伸出。通过焦平面位置的变化和沿着支撑元件14的轮廓的行进可以将沉积物29从支撑元件14的这种几何外形或者它们的支承尖顶18上去除。

为了清洁工件支撑件11的支撑元件14，根据切割-清洁操作的另一个策略，使切割头24沿着每个支撑元件14线性地移动，如图1中由上部的两个支撑元件14的箭头示例性地示出的那样。在这种情况下，侧表面32和正表面31均可以一起被包含在线性追踪行进轨迹中。备选地，也可以并不是通过切割头24的行进对支撑元件14的整个长度在一个方向上处理并且接着在另一方向上处理，而是将支撑元件14划分成两个或多个段，在处理工作移动到相邻的支撑元件14的侧表面32上之前，对支撑元件14的侧表面32的所有段进行连续的处理，然后移动到相邻的支撑元件14。

图1中示出了根据下方的两个支撑元件14的箭头的用于切割-清洁操作的备选行进策略。这种自嵌套行进策略同样能够使两个或更多个彼此相邻的支撑元件14被连续地处理，也可以将分段式处理整合进行。

所有上面提到的特征中的每一个本身对于本发明都是实质性的，并且可以以任何方式相互结合。

Claims (11)

1.一种用于清洁对工件进行热切割的机床、尤其是激光加工机床的工件支撑件(11)的至少一个支撑元件(14)的方法，

-其中对清除了产品件和残余件(21、22)后的所述至少一个支撑元件(14)进行扫描，

-其中执行切割-清洁操作，并且借助于由切割头(24)引导的切割束(26)通过切割从所述至少一个支撑元件(14)上清除粘附于其上的至少一个沉积物(29)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割头(24)在支撑元件(14)的上方、沿着在支撑元件(14)的纵向上延伸的侧表面(32)以及在支撑元件(14)的正表面(31)的外部移动，并将切割束调整到第一焦平面内，所述第一焦平面位于用于对支撑在工件支撑件(11)上的工件(19)进行切割的过程所对应的焦平面的下方。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，贴近面对工件(19)的支撑元件的正表面(31)，所述切割束(26)在支撑元件(14)的纵向上移动，所述支撑元件的正表面(31)与侧表面(32)之间的过渡轮廓被所述切割束(26)扫过，其中所述焦平面位于所述过渡轮廓的上方。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述切割束(26)至少部分地沿着支撑元件(14)的侧表面(32)移动数次，并且所述切割束(26)与支撑元件(14)的侧表面(32)的距离随着每次行进过程而减小。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述切割束(26)至少部分地沿着支撑元件(14)的侧表面(32)移动数次，并且所述切割束(26)的焦平面的位置随着每次行进过程而变化，特别地从支撑元件(14)的正表面(31)开始逐步降低。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于切割束(26)通过切割将粘附到支撑元件(14)的正表面(31)上的至少一个沉积物(29)清除，所述切割束(26)的焦平面位于支撑元件(14)的正表面(31)的上方。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在扫描至少一个支撑元件(14)期间利用传感器探测至少一个沉积物(29)的存在。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在扫描至少一个支撑元件(14)期间利用传感器探测与至少一个沉积物(29)相距的距离。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分地沿着支撑元件(14)的第一侧表面(32)在一个行进方向上引导所述切割束(26)至少一次，然后至少部分地沿着同一个支撑元件(14)的相同或相反的侧表面(32)在相反的行进方向上引导所述切割束(26)。

10.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分地沿着支撑元件(14)的第一侧表面(32)在一个行进方向上引导所述切割束(26)至少一次，然后至少部分地沿着相邻支撑元件(14)的侧表面(32)在相反的行进方向上引导所述切割束(26)。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于切割束(26)清洁支撑元件(14)所使用的切割气体是压缩空气。

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