CN105382426B - 具有实施为薄板区的激光防护壁部分的激光加工机器组件 - Google Patents

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Abstract

激光加工机器组件，包括：用于激光加工工件的激光加工头，在激光加工头运行时，从工件上的加工区放射状地发出激光辐射；激光防护壁，将激光加工头和该激光加工头周围的危险区域包围并将运行时从加工区放射状地发出的激光辐射屏蔽；其特征在于：激光防护壁的至少一部分构造为薄板区域，该薄板区域具有激光辐射不可穿透的多个薄板元件，所述薄板元件沿着第一方向重叠，该第一方向垂直于激光辐射的传播方向延伸；所述薄板元件沿着第二方向相互错开地设置，从而沿着第三方向在所述薄板元件之间留有自由的视域缝隙，该第三方向垂直于第二方向延伸。本发明在节省成本的同时，为操作者提供了已经优化的对于激光加工机器组件内部的观察视角。

Description

具有实施为薄板区的激光防护壁部分的激光加工机器组件
技术领域
本发明涉及一种激光加工机器组件，包括：
-用于激光加工工件的激光加工头，其在运行时从工件上的加工区放射状发出激光，以及
-激光防护壁，其将激光加工头以及该激光加工头周围危险区域包围，并且，屏蔽在运行时从加工区放射状发出的激光辐射。
背景技术
此种激光加工机器组件例如由通快机床两合公司(Trumpf WerkzeugmaschinenGmbH+Co.KG，Ditzingen，DE)宣传册“TruMatic 3000fiber：Kombination hoch drei.”公开，该宣传册在2013年12月17日能够从网络下载。
通过激光加工方法(特别是激光切割和激光焊接)能够高精度地加工工件(特别是板材)。然而，在激光加工过程中必须对周围环境中的人员进行保护以防激光辐射。
激光辐射可尤其损害人员的眼睛。在此，不仅激光的直接照射是有害的，而且从工件上的加工区(被照射的区域)发出的散射光也可能会对视网膜或者瞳孔造成持久的伤害。在此，特别的危险在于，不可见辐射范围内的激光(尤其是红外线激光)，因为该光线进入眼睛不被立刻察觉，并且尤其不会触发眼睑闭合反应。
为了防护操作人员而已知的是，在激光加工机器的激光加工头上本地设置有屏蔽件，也称为内部屏蔽件。例如由WO 2011/045098A1已公开的是，激光加工头上的本地屏蔽件具有两个可相对彼此运动的、毛刷状的屏蔽单元。
同样已知用于防护操作人员的外部屏蔽件。外部屏蔽件包括由针对所用激光辐射不可穿透的材料(通常为金属板材)制成的激光防护壁，该激光防护壁将激光加工头以及至少激光加工机器的一部分包围起来。处于激光防护壁以内的空间也称为危险区域，因为该区域原则上可能会被散射的激光辐射所穿射。
在开头提及的公司宣传册“TruMatic 3000fiber：Kombination hoch drei.”中，激光加工机和冲压机的四周被激光防护壁环绕，该激光防护壁为了人员进入危险区域而需要打开可伸缩门。在此，激光防护壁仅设置在出现实际激光辐射的高度区域内。
类似的激光加工机器由随后公开的欧洲专利申请13 198 967.5已知，其中，在激光防护壁中还设有被激光防护壁的部分遮挡的通道开口。
典型用于激光防护壁的材料(例如金属板材)不仅针对所应用的激光不可穿透，而且针对可见光也不可穿透。因此，激光防护壁妨碍了操作者落入激光加工机器组件内部的视线或者也妨碍了穿过该激光防护壁观察激光加工机器组件内部。尤其在投入运行时，于是使得对危险区域进行视觉上的监视(即，证实没有人员在危险区域停留)变得困难。同样可能会妨碍了操作者观察激光加工机器组件的自动化站。当工件操作装置应被视觉检查时，或者当未加工或已加工的工件的库存应被检查时，上述妨碍十分不利。除此之外，当自动化站投入运行时，在工件操作装置的行驶区域内或者在自动化站的工件的行驶区域内(该行驶区域可能会越过激光加工头的危险区域)也应禁止人员停留；这也理应能够被操作者进行视觉上的检查。因此，阻碍操作者视线的激光防护壁可能会大大地限制了操作安全以及操作舒适性。
由上述公司宣传册“TruMatic 3000fiber：Kombination hoch drei.”已知的是，将观察窗集成到激光防护壁中；装入到观察窗中的窗玻璃由激光不可穿透的特殊过滤材料制成。观察窗使得操作者对激光加工机器组件的视觉监视得以实现。然而，观察窗的结构(特别是用于窗玻璃的特殊过滤材料)显著提高了激光防护壁的成本。除此之外，窗玻璃的特殊过滤材料会使颜色印象失真并且通常使可见光变暗，类似于穿过太阳镜的视域。这使得机器内部空间中的附加照明成为必要。
发明内容
本发明的任务为，以节省成本的方式能够使操作者改善地观察到激光加工机器组件内部或者也能够实现穿过该激光加工机器组件的视域。
该任务通过开头提及类型的组件得以解决，该组件的特征在于：
-激光防护壁的至少一部分构造为薄板区域，该薄板区域具有激光不可穿透的多个薄板元件，其中，薄板元件沿着第一方向(横向方向)重叠，该第一方向垂直于激光辐射的局部传播方向，并且，
-薄板元件沿着第二方向(错开方向)相互错开地设置，从而沿着第三方向(视线方向)在这些薄板元件之间留出视域缝隙，该第三方向垂直于第二方向。
本发明的基础在于，从加工区发出的激光辐射放射状(也就是沿着笔直的方向)传播。因此，对于激光防护壁子面的遮挡而言不必要的是，将这些子面以大的单个防护元件遮盖。更确切地说需要的是，将这些子面(在这里称为薄板区域)以小的多个防护元件(在这里称为薄板元件)以成角度布置的方式遮盖，从而这种沿着笔直的方向传播的激光总是被阻隔。
薄板元件沿着垂直于(局部的)激光传播方向的第一方向(横向方向)重叠，以便共同地完全覆盖薄板区域的面。然而，这些重叠的薄板元件在第二方向(错开方向)上前后相继地且相互以一定间距地设置，从而视线能够在第三方向(视线方向)上在相邻的薄板元件之间自由穿行，该第三方向又垂直于第二方向。
由此，只要观察者的眼睛基本上朝向第三方向(视线方向)看时，则在薄板区域内实际上能够穿过激光防护壁观察。在此，在激光加工机器运行时，观察者的视线能够无危险地穿过薄板区域落入激光加工机器组件或者无危险地穿过激光加工机器组件，因为观察者仅在激光辐射的侧边上观察。
值得注意的是，薄板元件的几何形状、布置方式、和定向必须与激光辐射源位置(也就是加工区)相协调，以便确保薄板元件在整个薄板区域重叠(也就是完全遮盖该薄板区域)。
通常有利的是，使面向加工区的薄板表面大致垂直于局部激光辐射方向定向，特别是为了利用尽可能少的薄板元件来遮盖尽可能大的薄板区域。总体上，激光辐射的入射角(即，面向加工区的薄板表面与激光辐射的局部传播方向之间的夹角)设定成优选至少45度、特别优选至少60度、最优选至少77.5度。
作为用于薄板元件的材料考虑到所有下述材料：这些材料在加工头的激光辐射的波长范围内具有足够的吸收(例如，在所应用的薄板厚度的情况下至少99％的吸收)。大部分情况下，所使用的材料具有在可见光谱范围内总体上不可穿透性；这种材料能够相对成本有利地获得。然而也可能的是，使用下述过滤材料：该过滤材料具有在可见光谱范围内的一定程度的剩余穿透性，然而足以屏蔽该激光波长。这种材料通常稍微较贵，然而这种材料也能够从其它方向(作为第三方向)允许落入危险区域内的视线。薄板元件可以由刚性材料(例如金属板材或者木材)制成或者也可以由柔性材料(例如橡胶)制成。同样，薄板元件可以固定地安装，或者备选地能够设计成具有可运动性，例如以便在加工区并非位置固定的情况下对薄板的定向进行再调整(nachführen)。优选地，薄板元件构造成垂帘(Vorhang)。
本发明的优选实施方式
根据本发明的一个有利的实施方式为：第二方向与激光辐射局部传播方向偏差了最大45度、优选最大30度。薄板元件在第二个方向上彼此(前后相继)错开地设置，从而典型地得出彼此间最大的间距(也就是最大宽度的视域缝隙)。通过使激光辐射基本上沿着第二方向作用到薄板元件上的方式，能够以重叠的薄板元件覆盖相对较大的面。
特别优选的是，在一个实施形式中，薄板元件分别构造为平板状，其中，平板的板平面垂直于第二方向延伸。借助平板状构造的薄板元件并且在板平面垂直于第二方向定向的情况下，能够利用较少数量的薄板元件来覆盖特别大的面。值得注意的是，平板可由刚性材料(例如金属板材)或者也可以由柔性材料(例如橡胶)制成。在后一种情况下(柔性材料)，作为平板的构型涉及到一种不变形的(例如悬垂式)状态。值得补充的是，在本发明框架内，也能够应用非平的或者说是非板状的薄板元件，例如使这种薄板元件具有参照竖直轴线的弯曲部。
一个特别优选的实施形式为，薄板元件由柔性材料制成、特别是由橡胶制成。由此，薄板元件在需要时能够变形，例如以便工件、工作设备或者人员穿过被薄板元件遮盖的薄板区域。在这一情况下，应附加地监测薄板区域处的危险区域或者薄板区域前的危险区域被进入(如下文所述)。在此不需要为了通到激光加工机器组件内部而设的门开口或者类似物。值得注意的是，在该实施形式中，薄板元件优选能够(由于其弹性特性或者由于重力作用)自动地返回到遮盖形式或者说遮盖位置。
另一个优选的实施形式为，将薄板元件设置成笔直延伸的一列。借助这一结构能够以简单的方式使得经过薄板区域的恒定的第三方向(视线方向)自由地进入到组件的内部。
更有利的实施形式为，将薄板元件平行于竖直线定向。在这一情况下，薄板元件提供了在竖直方向上延伸的视域缝隙，这与观察者的身材尺寸无关地提供了进入组件内部的良好视线。此外，借助竖直定向的薄板元件能够尤其良好地遮盖激光辐射，这种激光辐射首先在绕着水平平面的区域内从加工区向外传播，这在作为工件的金属板材水平地放置并且在该金属板材以上或以下设有激光加工头的情况下是常用的情形。
同样有利的实施形式为，薄板元件以上端部固定在保持元件上并且被该保持元件悬挂。这已经在实践中得以证明。悬挂固定尤为简便。特别是柔性的薄板元件能够在这种实施形式中通过重力被良好地定向。优选地，在薄板元件下方提供自由空间，从而例如以叉车能够穿过薄板区域或者在薄板区域下方驶入组件内部中。在这种情况下，由于通过激光加工头的结构的遮挡、或者通过工件自身的遮挡，因此在薄板元件下方不存在激光辐射。
一个有利的实施形式为：将薄板元件通过马达驱动式旋转保持器或者铰接到马达驱动式旋转保持器上而固定在承载元件上，其中，借助马达驱动式旋转保持器能够将薄板元件分别绕着旋转轴线旋转，特别是，旋转轴线大致垂直于局部传播方向；设有控制组件，借助该控制组件能够将薄板元件的旋转角度根据加工区的位置和/或反射特性来自动地设定。在这一实施形式中，薄板元件能够适配于不同的激光加工情形，由此，激光加工机器组件能够更灵活地运用。典型地，在此使薄板元件能够绕着竖直轴线旋转。优选地，在这一实施形式中，薄板元件在两端部(例如上端部和下端部)上固定或者说导向，以避免由于旋转运动而使薄板元件不期望地撑开，尤其在应用柔性的薄板材料的情况下。
特别优选的实施形式为，对于薄板元件沿着第二方向的厚度D以及对于相邻薄板元件之间的视域缝隙沿着第二方向的阔度BR适用的是：D≤1/2*BR、优选D≤1/8*BR。通过视域缝隙大的阔度而确保了在视线方向上穿过薄板区域的良好视域。
在一个有利的实施形式中，薄板区域具有至少五个相同形式的薄板元件。这能够使薄板区域的构造更为简单且成本有利。薄板元件典型地相互平行地定向。
另一个特别有利的实施形式为：所述组件具有自动化装置，在该自动化装置上能够将未加工的工件放入到所述组件中，特别是从该处运至激光加工头，和/或在该自动化装置上能够将已加工的工件从所述组件中取出，特别是从激光加工头处运走；所述组件还具有操作台，通过操作台使操作者能够控制该组件(特别是自动化装置)；薄板区域如此布置，使得操作者在操作台上能够沿着第三方向穿过薄板区域观察到自动化装置。由此，操作者能够视觉监视该自动化装置(自动化站)或者视觉监视该自动化装置的至少单个子区域。特别地，操作者能够检查：未加工工件的本地库存是否足够；已加工工件用的本地存放是否足以能够接受；自动化装置的工件用的运输设备(例如传送门架)是否正确地运行；尤其该自动化装置的工件用的运输设备(例如传送门架)是否被占用还是未被占用；和/或是否有人员在工件用的行驶区域内或者在自动化装置上的运输设备的行驶区域内停留。由此能够提高操作安全和操作舒适性。
另一个有利的实施形式优选为，沿着第三方向在薄板区域之前或者之后设有：
-至少一个另一薄板区域，该另一薄板区域的第三方向平行于上述薄板区域的第三方向延伸，
-和/或至少一个激光防护窗，该激光防护窗具有玻璃部，该玻璃部对于激光辐射具有不可穿透性，
-和/或至少一个通道开口，该通道开口借助于激光防护壁或者在该激光防护壁的协同作用的情况下能够将在激光加工头运行中从加工区放射状发出的激光辐射完全遮挡。
由此，进入到组件内部的视线或者穿过该组件的视线的可能性增大并具有灵活性。根据本发明，另一薄板区域相应于上述薄板区域构造(如上文所提到)。被遮挡的通道开口能够尤其如随后公开的欧洲专利申请13 198 967.5构造。
在另一个有利的实施形式中：所述组件包括监测系统，该监测系统记录了危险区域被进入、尤其记录了穿过薄板区域使危险区域被进入；监测系统构造用于，当记录到危险区域被进入时，自动地关断激光加工头。由此提高了组件的运行安全，尤其是当穿过薄板区域(例如由于柔性的薄板材料的原因)使危险区域能够更容易被进入的情况下。
在该实施形式的优选的改进方案中，监测系统构造为光学监测系统、特别是构造成具有光栅。这已经在实践中得以证实。根据本发明，光栅设有如此细密的网眼，使得人的头部不能在未被觉察的情况下进入危险区域，由此，可靠地排除了激光光线对眼睛的伤害。
本发明的其它优点由说明书以及附图得出。同样，前文所述的以及有待进一步阐述的本发明特征能够分别单个地或者相互组合地加以应用。所述的和所示的实施形式并不能理解为穷举，而是更确切地说具有描述本发明用的示例性特性。
附图说明
本发明在附图中示出并依据实施例进一步阐述。图中示出：
图1：根据本发明的激光加工机器组件的实施形式的俯视简图；
图2：图1所示组件的激光防护壁的斜视简图，视向为大致从操作台朝着自动化装置的方向；
图3：图1所示组件的激光防护壁的斜视简图，视向为大致从薄板区域朝着加工区的方向；
图4：用于本发明的薄板区域的局部俯视简图；
图5：图1所示组件的整个薄板区域的俯视简图；
图6：根据本发明的激光加工机器组件的其它实施形式的局部俯视简图，其具有位置可变的加工区以及可转动的薄板元件，其中，加工区与薄板区域的距离适中；
图7：图6所示的组件，其中，加工区与薄板区域的距离较近；
图8：图6所示的组件，其中，加工区与薄板区域的距离较远；
图9：用于本发明的具有弯曲薄板元件的薄板区域的局部俯视简图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的激光加工机器组件1的实施形式的俯视简图，特别地，根据本发明的激光加工机器组件1包括：激光加工机器2、激光防护壁12、自动化装置20。激光防护壁12的主要部分单独在图2与图3中以透视简图示出。
激光加工机器2具有激光加工头3且在此具有冲压头4(分别以虚线示出)用于加工在此板材形式的工件(未示出)。在此，激光头3包括固体激光器(例如可发出波长约1030nm的激光)用于切割和/或焊接工件。工件从未加工的工件(“原材料”)用的存放架5借助于抽吸抓取器车6提升、并且沿着抽吸抓取器车6的引导轨道7(“传送门架，Portal”)通过至激光加工机器2的通路8行驶、并且安置在工件支架10上。借助于工件支架10以及横向承载件9的可移动性能够使已安置的工件朝向激光加工头3和冲压头4定向并且在加工期间再调整。在加工之后，位于激光加工机器2区域内的工件又被抽吸抓取器车6提升、并且通过通路8至已加工工件(“合格件”)用的存放架11上。存放架5、11、抽吸抓取器车6以及引导轨道7是自动化装置20的主要组成部分。
为了使人员在激光加工机器2的周围免受从激光加工头3处的加工区19放射状(radial)发出的激光辐射伤害，设有激光防护壁12，该激光防护壁对于所应用的激光辐射具有不可穿透性。激光防护壁12具有多个子区段，激光防护壁12在此特别是在操作台32(该操作台的监视装置在此未示出)前具有：配备激光防护窗14、15的中央元件13，该中央元件由对激光加工头3发出的激光(此处是固体激光器)的波长具有不可穿透性的玻璃制成；激光防护壁12还具有靠近存放架的子区段16；挡板17；以及靠近通道的子区段18。根据本发明，在靠近存放架的子区段16处，激光防护壁12的一部分构造为薄板区域30，该薄板区域30具有多个薄板元件31(下文将进一步描述)。激光防护壁12将危险区域21包围，在该危险区域中可能存在从加工区19放射状发出的激光辐射，并且，激光防护壁12将该激光辐射与外界相隔离。值得注意的是，明显在水平面以下或以上的立体角区域(加工区19位于该立体角区域内，该立体角区域相应典型地超过水平面大约+/-15度)由于工件与具有在此竖直的激光轴线的激光加工头3相互布置而在加工时通常本来已被遮挡，从而在这些立体角区域内该激光防护壁12可构造成敞开式(或者说，该激光防护壁12不是必须的)，在此该激光防护壁12可在折叠门26下方或者薄板区域30下方敞开。
激光防护壁12具有多个特别的开口，用以进入危险区域21，所述开口特别是位于操作台32附近的通道开口22。激光防护壁12以及这些开口按照以下方式构造：衔接开口的激光防护壁12子区段分别将该开口遮挡。由于该开口被遮挡的这个布置方式，使得这些开口即使在激光加工头3工作时也不需要防激光的防护件，并且也使得这些开口相应无障碍地构造为无门形式。为了保护通过开口进入危险区域21中的人员免受激光辐射，在这里设有光学监测系统23，在这些光学监测系统23中，示例性将一些监测系统画为黑色矩形。当人员进入危险区域21中时，监测系统23可及时发现。特别是，为此可监测监视束的中断，该监视束在上述开口处形成光栅。在穿过开口时，光栅被中断并且造成激光加工头3中的激光被关断。优选地，于是能够暂停组件1中的所有机器运动(例如抽吸抓取器车6的运动)。图1中示例性示出了三个光栅27a、27b和27c，这些光栅确保了自动化装置20的前部(进而也确保了薄板区域30)以及自动化装置20的后部。激光防护壁12和监测系统23的开口可特别是如随后公开的欧洲专利申请13 198 967.5进行构建。值得注意的是，还应在激光防护壁12中(大约在折叠门26处)设有附加的传统通道。
在薄板区域30中，激光防护壁12由薄板元件31构成，这些激光防护壁对于所使用的激光辐射具有不可穿透性。在图中所示的实施形式中，薄板元件由保持元件24悬挂起来；薄板元件31在此典型地分别以上部来光密封地固定在安装角(图中未给予详示)上，而下部为自由端。薄板元件31在此基本上构造为板状(条状)并且如此旋转，使得该薄板元件31以其表面法线大致指向加工区19。
薄板元件31在此彼此重叠地设置，从而这些薄板元件31针对从加工区19发出的激光辐射形成完全遮盖。在图3中尤其能够看出薄板元件31彼此重叠并且薄板区域30在其整个阔度上完全覆盖。
除此之外，薄板元件31在此彼此间隔开地设置，从而当视线平行于薄板元件31的平板表面时能够穿过这些薄板元件31之间向内望去，这在图2中能很好地看出。由此，当观察者大致停留在薄板区域30之前并且将视线微微向左时，他能够从外观察到自动化装置20的大部分。从操作台32起能够穿过遮挡住的通道开口22、以及穿过位于激光防护壁12靠近通道处的子区段18处的激光防护窗25、并且穿过薄板区域30很好地观察到自动化装置20。由此，在激光加工头3(也或者抽吸抓取器车6)投入使用之前，能够在视觉上检查：是否有人员停留在危险区域21中和/或在抽吸抓取器车6附近。
在此，薄板元件31由橡胶制成，从而能够以叉车穿过薄板元件31触及到存放架11(或者也通常适用于人员、工件、以及工作设备)，其中，薄板区域30能够稍微被压离，特别是以便将已加工的工件取出。在薄板区域30下方，激光防护壁12在此本来就构建为敞开式。被压离的薄板元件31在叉车驶离之后由于重力而自动地返回到其遮盖位置。
图4进一步阐述根据本发明的激光加工机器组件的俯视简图，其具有薄板元件31a-31d的薄板区域30的局部图(类似于图1至3)。
激光辐射40从加工区(图中并未示出)发出并且沿着传播方向AR传播。由于薄板区域至加工区(激光辐射源)的距离远大于该薄板区域被观察到的横截面，因此传播方向AR相对于每个薄板元件而言的局部改变能够忽略不计。
薄板元件31a-31d沿着第一方向ER(也称为横向方向)重叠地设置，该第一方向垂直于传播方向AR。示例性地示出第一薄板元件31a与第二薄板元件31b之间沿着第一方向ER的重叠长度分别相邻的薄板元件31a-31d在第一方向ER上的重叠确保了激光辐射40不能穿过薄板区域30，也就是说，在图4中，激光不能到达各个薄板元件31a-31d的左后方的区域中。
薄板元件31a-31d不仅参照第一方向ER重叠，而且还参照第二方向ZR(也称为错开方向)相互错开地设置。参照第二方向ZR，薄板元件31a-31d前后相继地且相互间隔开地设置。由此，在第三方向DR(也称为视线方向)上，分别在薄板元件(例如薄板元件31c与31d)之间留有视域缝隙41(图中阴影部分)；在此，第三方向DR垂直于第二方向ZR。视域缝隙41在第二方向ZR上的阔度BR(也就是两个相邻的薄板元件31a-31d在第二方向ZR上的间距)在此是薄板元件31a-31d在第二方向ZR上的厚度D的大约三倍。为了设立所述重叠，在相邻的薄板元件31a-31d之间分别设有在第三方向DR上侧向的位移SV，该位移在此是薄板元件31a-31d在第三方向DR上的宽度W的大约3/5。优选地，宽度W最大是阔度BR的四倍，以便即使观察者的视线与第三方向DR有一定偏差时也允许了穿过薄板区域30的一定视域。
在图4中，薄板元件31a-31d基本上构造成板状，参看在薄板元件31c中的(中间)板平面PE。板平面PE垂直于第二方向ZR。第二方向ZR(或者说板平面PE的法线)大约沿着传播方向AR延伸；传播方向AR与第二方向ZR之间的角度β在此是大约20度。
图5示出了图1所示组件的整个薄板区域的俯视简图。
由于薄板区域30相对较大的侧面范围，因此激光辐射40的传播方向AR相对于彼此平行地设置的(也就是相对于其余组件而言总是相同地取向的)薄板元件31有所变化。由此，图5中的激光辐射在右侧上与薄板元件的夹角比其左侧上的夹角要陡。另一方面，薄板元件31参照垂直于局部传播方向AR的(局部)第一方向ER在左侧上的相互重叠大于其在右侧上的相互重叠。由此，在薄板元件31彼此平行地设置的情况下必须注意的是，在薄板区域30的全部范围内，相邻的薄板元件31沿着(局部)第一方向ER重叠。图5中，在第二方向ZR上的光缝隙阔度BR是薄板元件31在第二方向ZR上厚度D的大约十倍。
如果加工区19的位置不固定而是参照薄板区域30可改变其位置(例如由于激光头可移动)，则必要时需要将薄板元件31参照加工区19已改变的位置来重新定向，如图6至8中根据本发明的激光加工机器组件1的部分俯视简图所示。
在图6中，发出激光辐射的加工区19与薄板区域30间的距离适中。板状的薄板元件31在此在各自的板平面PE与薄板区域30的延伸方向60之间以大约45度的旋转角度α定向，在该延伸方向60上，薄板元件31以直线延伸的行列设置。由此确保了薄板元件31参照垂直于传播方向AR的第一方向ER的重叠。
图7示出了加工区19处于靠近薄板区域30的位置中，由此，传播方向AR从现在起相对于薄板区域30更陡地延伸。为了确保沿着垂直于传播方向AR的第一方向ER足够的重叠，已将薄板元件31绕着其各个旋转轴线DA(该旋转轴线竖直地延伸，即垂直于图7中的图平面)以大约30度的角度α’相对于薄板区域30的延伸方向60旋转。薄板元件31在此分别支承在承载元件71上(该承载元件在图6至8中为了使薄板元件31更好识别而被局部去除或者说仅以虚线示出)，并且，统一由马达驱动式旋转保持器70操纵薄板元件31，例如通过传动杆(并未示出)操纵。待设定的旋转角度α’通过控制装置72根据加工区19的位置来确定，并且，然后由马达驱动式旋转保持器70完成。
如果加工区19与薄板区域30的距离特别远，如图8所示，则以马达驱动式旋转保持器70设定一较大的旋转角度α”，该旋转角度在此大约60度。
值得注意的是，通过旋转角度α、α’、α”也监视的是：从哪个视线方向可看到激光加工机器组件的内部。由此，在考虑到关于激光辐射方面要求通过将薄板元件31相重叠而使薄板区域30完全覆盖的情况下，马达驱动式旋转保持器70也可用于改变可视的视线方向。
图9最后示出了薄板元件31的变型的俯视简图，其具有用于本发明的薄板区域30的局部图，与图4类似。竖直定向的薄板元件31在此具有参照激光辐射传播方向AR凸状弯曲部。弯曲的薄板形状能够在各种情况下是有益的，以便在薄板区域30处有空气流动的情况下施加或调节到薄板元件31上的力，尤其以便将这些薄板元件保持在重叠的位置，或者，以便构建薄板元件31的机械属性。
然而，薄板元件31的弯曲部通常与视域缝隙41的阔度BR相关地提高了薄板元件31的有效厚度D(分别在第二方向ZR上)。第二方向ZR通常如此选定，使得视域缝隙41具有最大的阔度BR。
总的来说，本发明描述了一种具有防护装置的激光加工机器，该防护装置妨碍了激光器在加工过程时所产生的散射光，但另一方面使人员在防护装置以外能够实现观察，从而使得防护装置以内的至少各个区域都无需耗费的附加措施便能够被观察到。这通过将遮挡的薄板或条带进行几何布置来实现，这些薄板或条带(横向于传播方向观察)相互重叠、并在垂直于该传播方向错开地设置、并且因此能够留有视域缝隙。原则上，薄板或条带的几何布置(尤其是该薄板或条带的尺寸、旋转角度以及薄板之间的间距)与激光源位置或者说激光的传播方向相协调，这能够在防护装置或者说激光加工机器的设计阶段期间无困难地实现。
附图标记列表
1 激光加工机器组件
2 激光加工机器
3 激光加工头
4 冲压头
5 未加工的工件用的存放架
6 抽吸抓取器车
7 引导轨道
8 通路
9 横向承载件
10 工件支架
11 已加工的工件用的存放架
12 激光防护壁
13 中央元件
14 激光防护窗
15 激光防护窗
16 靠近存放架的子区段
17 挡板
18 靠近通道的子区段
19 加工区
20 自动化装置
21 危险区域
22 通道开口
23 监测系统
24 保持元件
25 另一激光防护窗
26 折叠门
27 通道开口处的光栅
28 自动化装置前部处的光栅
29 自动化装置后部处的光栅
30 薄板区域
31 薄板元件
31a 薄板元件
31b 薄板元件
31c 薄板元件
31d 薄板元件
32 操作台
40 激光辐射
41 视域缝隙
60 薄板区域的延伸方向
70 马达驱动式旋转保持器
71 承载元件
72 控制元件
AR 传播方向
BR 视域缝隙的阔度
D 薄板元件的厚度
DA 旋转轴线
DR 第三方向
ER 第一方向
PE 板平面
重叠长度
W 宽度
ZR 第二方向
α 旋转角度
α’ 旋转角度
α” 旋转角度

Claims (20)

1.一种激光加工机器组件(1)，包括：
-激光加工头(3)，用于激光加工工件，其中，在激光加工头(3)运行时，从工件上的加工区(19)放射状地发出激光辐射(40)，以及
-激光防护壁(12)，该激光防护壁将激光加工头(3)和该激光加工头(3)周围的危险区域(21)包围，并且，该激光防护壁将运行时从加工区(19)放射状地发出的激光辐射(40)屏蔽，
其中，所述激光防护壁(12)的至少一部分构造为薄板区域(30)，该薄板区域具有激光辐射不可穿透的多个薄板元件(31；31a-31d)，其中，所述薄板元件(31；31a-31d)沿着第一方向(ER)重叠，并且，
其中，所述薄板元件(31；31a-31d)沿着第二方向(ZR)相互错开地设置，从而沿着第三方向(DR)在所述薄板元件(31；31a-31d)之间留有自由的视域缝隙(41)，
其特征在于，该第一方向垂直于激光辐射(40)的局部传播方向(AR)延伸，并且，该第三方向垂直于第二方向(ZR)延伸，其中，
-所述组件(1)具有自动化装置(20)，在该自动化装置上能够将未加工的工件置入到所述组件(1)中，和/或在该自动化装置上能够将已加工的工件从所述组件(1)中提取；
-所述组件(1)还具有操作台(32)，操作者通过该操作台能够控制所述组件(1)；
-所述薄板区域(30)如下布置：使得操作者能够在所述操作台(32)处沿着所述第三方向(DR)穿过所述薄板区域(30)观察到所述自动化装置(20)。
2.根据权利要求1的所述的组件(1)，其特征在于，所述第二方向(ZR)与激光辐射(40)的局部传播方向(AR)偏差了最大45度。
3.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板元件(31；31a-31d)分别构造成平板形式，其中，该平板的板平面(PE)垂直于所述第二方向(ZR)延伸。
4.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板元件(31；31a-31d)由柔性材料制成。
5.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板元件(31；31a-31d)设置成笔直走向的行列。
6.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板元件(31；31a-31d)平行于竖直线定向。
7.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板元件(31；31a-31d)以一上端部固定在保持元件(24)上并且被该保持元件(24)向下悬挂。
8.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于：
-所述薄板元件(31；31a-31d)通过马达驱动式旋转保持器(70)或者铰接到马达驱动式旋转保持器上而固定在承载元件(71)上，其中，借助所述马达驱动式旋转保持器(70)能够使所述薄板元件(31；31a-31d)分别绕着旋转轴线(DA)旋转；
-设有控制装置(72)，借助该控制装置能够使所述薄板元件(31；31a-31d)的旋转角度(α，α’，α”)根据所述加工区(19)的位置和/或辐射特性来自动地调节。
9.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，针对薄板元件(31；31a-31d)沿着所述第二方向(ZR)的厚度D以及针对相邻的薄板元件(31；31a-31d)之间的视域缝隙(41)沿着所述第二方向(ZR)的阔度BR适用的是：D≤1/2*BR。
10.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，所述薄板区域(30)具有相同形式的至少五个薄板元件(31；31a-31d)。
11.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于：
所述自动化装置(20)被构造成使得能够将未加工的工件从该自动化装置上运至激光加工头(3)，和/或能够将已加工的工件从所述激光加工头(3)运走；
及所述操作台(32)被构造成使得操作者通过该操作台能够控制所述自动化装置(20)。
12.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于，沿着所述第三方向(DR)在所述薄板区域(30)之前或者之后设有：
-至少一个另一薄板区域(30)，该另一薄板区域的第三方向(DR)平行于上述薄板区域(30)的第三方向(DR)延伸，和/或
-至少一个激光防护窗(14，15；25)，该激光防护窗具有玻璃部，该玻璃部对于激光辐射(40)不可穿透，和/或
-至少一个通道开口(22)，该通道开口借助于所述激光防护壁(12)或者在所述激光防护壁(12)协同作用的情况下能够被完全遮挡以防在激光加工头(3)运行中从加工区(19)放射状地发出的激光辐射(40)。
13.根据权利要求1或2所述的组件(1)，其特征在于：
-所述组件包括监测系统(23)，该监测系统将进入危险区域(21)做记录；
-所述监测系统(23)构造用于，当记录到危险区域(21)被进入时，则自动地关断所述激光加工头(3)。
14.根据权利要求13所述的组件(1)，其特征在于，所述监测系统(23)构造为光学监测系统(23)。
15.根据权利要求2所述的组件(1)，其特征在于，所述第二方向(ZR)与激光辐射(40)的局部传播方向(AR)偏差了最大30度。
16.根据权利要求4所述的组件(1)，其特征在于，所述柔性材料是橡胶。
17.根据权利要求8所述的组件(1)，其特征在于，所述旋转轴线(DA)大致垂直于局部传播方向(AR)延伸。
18.根据权利要求9所述的组件(1)，其特征在于，针对薄板元件(31；31a-31d)沿着所述第二方向(ZR)的厚度D以及针对相邻的薄板元件(31；31a-31d)之间的视域缝隙(41)沿着所述第二方向(ZR)的阔度BR适用的是：D≤1/8*BR。
19.根据权利要求13所述的组件(1)，其特征在于，该监测系统(23)经过所述薄板区域(30)进入危险区域(21)做记录。
20.根据权利要求14所述的组件(1)，其特征在于，所述光学监测系统(23)具有光栅(27a-27c)。
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