CN107427952B - 用于分离加工板形工件的机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于加工射束(3)分离加工板形工件(2)的机器(1)，具有：用于使工件(2)沿第一方向(X)运动的第一运动装置(7)；用于使加工头(9)沿着尤其垂直于第一方向的第二方向(Y)运动的第二运动装置(11)，加工头将加工射束(3)对准所述工件(2)；以及用于支承所述工件(2)的至少两个工件支承面(4、5；14a、14b)，在所述工件支承面之间形成用于供加工射束(3)穿过的间隙(6)。在所述机器(1)中，所述工件支承面(14a、14b)中的至少两个的彼此对置的侧棱边(16a、16b)不垂直于并且不平行于第一方向(X)地定向。

Description

用于分离加工板形工件的机器
技术领域
本发明涉及一种机器、尤其是激光加工机，用于借助于加工射束、尤其借助于激光射束分离加工板形的、通常是金属的工件(板材)，该机器具有：用于使工件沿第一方向运动的第一运动装置、用于使将加工射束对准工件的加工头沿尤其垂直于第一方向的第二方向运动的第二运动装置以及用于支承工件的至少两个工件支承面，在所述工件支承面之间形成用于供加工射束穿过的间隙。
背景技术
呈组合的激光和冲压机形式的、用于借助于激光射束分离加工板形工件的这种机器由JP 5050346A已知。这种机器具有混合的运动导向装置，在该混合的运动导向装置的情况下，使工件沿第一方向(X方向)运动并且使加工头沿第二方向(Y方向)运动，在该机器方面，为了避免由于加工射束所造成的损害，工件支承部在加工头的移动区域中中断。因此，在工件支承部中，有一间隙沿Y方向在两个工件支承面或者说工件支承部之间延伸。穿过工件出现的加工射束以及产生的残渣和切割废料通过该间隙导出。所述加工射束可以是激光射束，但也能够使用其他类型的高能射束、例如呈等离子电弧形式的高能射束，或者也能够使用水射束。
在这种机器中，所有努力的目的在于：将为穿过加工射束所需的间隙保持尽可能小，以便确保尽可能好的工件支撑。然而，对于以下情况：这种(激光)加工机应具有用于加工头沿X方向的运动的附加轴，必要的是，所述间隙具有最小宽度，该最小宽度至少相应于加工头沿X方向的移动区域。
与间隙宽度无关地，在工件支承部的限界所述间隙的侧棱边方面有可能出现与垂下的工件部分的碰撞。在加工期间或者在切割开时例如可能出现：已切割的工件部分或者该工件部分的单独的轮廓区段只由工件支承部中的一个工件支承部支撑。尤其在切割开时，这可能由于切割气压对已切割开的工件部分的作用而导致对过程安全性的限制，因为已切割开的工件部分可能倾翻到间隙中。此外，在长的、薄的工件部分的情况下可能出现，该工件部分弯曲进所述间隙中。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于分离加工板形工件的机器、尤其是激光加工机，该机器能够在分离加工期间实现对工件部分的改善支撑。
该任务通过开始提到类型的机器解决，在该机器中，工件支承面中的至少两个工件支承面的、限界间隙的、彼此对置的侧棱边相对于第一运动方向不垂直地并且不平行地定向。
借助于机器被分离加工的板形工件通常是矩形的或者也可能是方形的坯料，其外棱边彼此平行或者垂直地定向。在这里所述的机器中，工件沿第一方向的运动典型地平行于矩形的或者方形的这种板形工件的外棱边地进行。机器本身也典型地具有外棱边，所述外棱边平行于或垂直于矩形的或方形的待加工工件的外棱边地定向。
在本申请的意义中，能够由相应的运动装置沿所附属的方向实现的运动理解为双向的运动(来回运动)，即沿正方向也沿负方向的运动。例如，第一运动装置构造用于使工件沿第一方向(X方向)双向运动，即用于使工件既沿正的也沿负的X方向运动。相应地，第二运动装置也构造用于使加工头沿尤其垂直于第一方向的第二方向(Y方向)双向运动，即用于使加工头既沿正的也沿负的Y方向运动。
加工头优选构造用于使加工射束沿着垂直于第一和第二方向的第三方向(Z方向)对准工件。机器典型地具有另一运动装置，以便使加工头双向地沿第三方向运动，即既沿正的也沿负的Z方向运动。加工头沿Z方向的运动用于调节工件和加工头之间沿Z方向的间距。
本发明有助于以下情况：在这种用于切割加工板形工件的机器、例如激光平台机上制造的工件部分的大部分具有大致矩形的外部尺寸以及其内轮廓相对于矩形的或方形的板形工件的相应外棱边成0°或90°角度的大致定向。因此，工件支承面中的两个或多个工件支承面的彼此对置的侧棱边关于在机器上制造的工件部分的通常位置有偏差的定向、例如扭转会显著减少悬垂到间隙中的、例如呈板材舌形式的工件区域的出现频率。在这里所述的根据本发明的机器中，仅具有长形的、窄的轮廓(该轮廓相对于工件支承面的不平行于或垂直于第一方向定向的侧棱边基本上以相同角度延伸)的工件区域有垂入间隙中并且可能引起碰撞的危险。
在一种实施方式中，不垂直于并且不平行于第一方向定向的彼此对置的侧棱边在两个固定不动的工件支承面上形成。在这种情况下，所述工件支承面例如是两个(固定不动的)工件支承台，在所述工作支承台之间形成用于供加工射束穿过的间隙。在这种情况下，该间隙典型地延伸经过工件支承台(沿着Y方向)的整个宽度，但是不垂直于X方向地延伸，即该间隙既与X方向成一角度也与Y方向成一角度地定向。固定不动的工件支承面的彼此对置的侧棱边优选彼此平行地定向并且相对彼此具有恒定的间距，即所述间隙具有恒定的宽度。替代地，工件支承面的彼此对置的侧棱边可以例如具有弧形的几何形状或者可变的间距。
在本申请的意义中，工件支承面理解为适用于对板形工件进行面支撑的工件支承部。这种工件支承面不必形成连贯的面，而在以下情况就已足够：工件在多个(至少三个，通常显著更多个)部位上通过支承元件(可能只是逐点支承)被支撑，以便将工件在一支承平面中进行支承。在这种情况下，工件支承面由支承元件的上侧形成。在其之间形成间隙的、固定不动的工件支承面例如可以呈刷台或球台的形式构造。在这种情况下，待加工的工件在加工期间通过多个在台面上或在台面中布置的、呈刷或(可转动的)球形式的支承元件支撑，这些支承元件共同形成工件支承面。替代地，可以设置可转动的滚子作为用于形成工件支承面的支承元件。此外可能的是，工件支承面构型为环绕的支承带。
在一种实施方式中，两个固定不动的工件支承面的侧棱边相对于第二方向以一角度定向，尤其是当第二方向平行于Y方向、即垂直于第一方向走向时。替代地，固定不动的工件支承面的侧棱边和第二方向可以彼此平行并且不垂直于第一方向地延伸。在这种情况下，必要时，固定不动的门架可以平行于间隙的方向定向，在该门架上安装呈用于加工头的受控移动的滑座形式的运动装置。相对于第二方向的角度可以在0°至45°之间，优选在20°至40°之间，更好在25°至35°之间。
在一种实施方式中，所述机器具有附加的运动装置(附加轴)，用于使加工头沿第一方向(X方向)运动。该附加的运动装置构造用于使加工头沿第一方向双向运动，即既沿正的也沿负的X方向运动。这在固定不动的工件支承面的侧棱边不平行于第二方向延伸时尤其是有利的。在这种情况下，加工头沿X方向的移动区域(即附加轴的移动区域)可以理想地相当于间隙沿X方向的总延伸尺度，由此工件可以在两个固定不动的工件支承面之间的任意一个位置上被分离加工，而承载加工头的机器部件(通常是门架)不必移动。由于待加速的质量较小，加工头沿X方向的附加轴运动比工件沿X方向的运动更有动力，使得特别是小的轮廓能够以附加轴的轴运动-必要时结合工件沿X方向的运动-快得多地实现。
在另一实施方式中，在两个固定不动的工件支承面之间布置至少两个尤其可相互独立地(受控制地)移动的支撑滑座，所述支撑滑座分别具有用于支撑在分离加工时被切割的工件部分的工件支承面，其中，支撑滑座的工件支承面的朝向彼此的侧棱边不垂直于并且不平行于第一运动方向地定向。在该实施方式中，加工射束穿过的间隙不仅由固定不动的工件支承面的朝向彼此的侧棱边、而且由支撑滑座的可运动的工件支承面的朝向彼此的侧棱边限界。
在当前所述的实施方式中，在所述机器的固定不动的工件支承面中布置有至少两个支撑滑座，其工件支承面典型地在固定不动的工件支承面之间近似在间隙的整个宽度上延伸。所述支撑滑座可以平行于固定不动的工件支承面的侧棱边移动并且形成间隙的侧边界。两个支撑滑座可以相互独立地移动，但是也可能是耦合运动，在该耦合运动中两个支撑滑座是同步的、即以恒定的相对间距平行于固定不动的工件支承面的侧棱边地移动。支撑滑座的工件支承面之间的区域形成真正的切割区域、即所述间隙。
在支撑滑座之间形成的间隙应尽可能的小，以便支撑被切割的工件部分，另一方面也应保证，在切割过程中产生的残渣不污染与间隙邻接的工件支承面。由于支撑滑座的独立的可移动性，切割区域或者说所述间隙在其伸展尺度方面是可变的，使得其伸展尺度可以适配于各个切割任务。此外，切割区域或所述间隙可以沿着固定不动的工件支承面的侧棱边定位在不同位置上。
典型地，支撑滑座可以与加工头无关地沿一方向移动，该方向平行于以下方向地延伸：固定不动的工件支承面的侧棱边沿着所述方向走向。该方向可以相对于Y方向成一角度地延伸(如上所述)，但是也可能的是，该方向平行于Y方向地延伸(如下所述)。对于支撑滑座和加工头在间隙中的独立运动，典型地使用不同的驱动装置，所述驱动装置能够实现：每个支撑滑座和加工头相互独立地移动到不同的位置。
支撑滑座也可以在其朝向工件的一侧上具有连续的工件支承面，该工件支承面与工件下侧形成贴靠。替代地，支撑滑座可以具有多个例如呈支承尖端(销)、球、刷或隔片形式的支承元件，所述支承元件共同形成工件支承面，工件或已切割开的工件部分可以支承在该工件支承面上。附加于两个支撑滑座，在这两个支撑滑座之间借助于加工头进行切割加工，可以在固定不动的工件支承面之间在间隙之外布置其他支撑元件，例如呈可移动的其他支撑滑座的形式，所述支撑元件能够在相对于加工头的更大距离处实现对工件的更好的支撑。
对于以下情况：固定不动的工件支承面的彼此对置的侧棱边不垂直于并且不平行于第一方向地定向并因此不垂直于并且不平行于工件外棱边地定向，两个支撑滑座或者说其工件支承面可以具有简单的方形的或矩形的几何形状，因为支撑滑座的彼此对置的侧棱边由于支撑滑座在相对于工件外棱边倾斜定向的间隙中的布置同样倾斜地定向。然而在这种情况下需要的是，也使加工头相对于工件外棱边倾斜地(即相对于X方向或相对于Y方向倾斜地或成一角度地)运动，这与固定不动的工件支承面的平行于Y方向定向的侧棱边的情况相比对轮廓编程提出了更高的要求。
在另一实施方式中，两个固定不动的工件支承面的侧棱边垂直于第一方向并因此平行于工件外棱边地定向。在这种情况下，运动装置构造用于使加工头沿第一方向(借助于附加轴)沿着一移动区域运动，该移动区域典型地对应于间隙沿X方向的延伸尺度。通过固定不动的工件支承部的彼此对置的侧棱边垂直于第一方向的定向，简化了轮廓编程。为了实现支撑滑座的工件支承面的侧棱边的不垂直并且不平行的定向，在这种情况下需要的是，支撑滑座或者说其工件支承面具有与方形的或矩形的几何形状不同的形状。
在扩展方案中，两个支撑滑座的工件支承面的彼此对置的或朝向彼此的侧棱边直线地并且与第一方向成一角度地延伸。在该扩展方案中，两个支撑滑座或者说其工件支承面例如梯形地、尤其呈直角梯形的类型地构造。在直角梯形形式的这种支撑滑座或呈工件支承面中，背离间隙的侧棱边(腰)垂直于底边地延伸，该底边平行于固定不动的工件支承面的所述侧棱边地定向。
在扩展方案中，两个支撑滑座的工件支承面的朝向彼此的侧棱边相对于第一方向成20°至40°之间的角度地延伸。典型的与第一方向(X方向)平行地定向并且成一角度地延伸的、支撑滑座的侧棱边导致：在加工头沿X方向运动时支撑滑座必须沿Y方向移动，由此位于支撑滑座之间的间隙的位置跟随加工头的运动。因此，在操控支撑滑座时必要的是，以转换的形式考虑所谓的“工具中心点”的位置，该工具中心点相应于加工位置并且由工件沿X方向的运动和用于加工头的运动的附加轴的沿X方向的运动产生。在这里，支撑滑座的工件支承面的彼此对置的侧棱边与第一方向(X方向)之间的角度(在0°至45°之间)越大，则支撑滑座沿Y方向的所需的移动位移越大。而过程安全性、即任意成形的工件部分在切割轮廓时总是受两个支撑滑座支撑的安全性随着角度增大而增大。支撑作用与为支撑滑座沿Y方向的运动所需的动力之间的好的折中在所述角度处于20°至40°之间、优选25°至35°之间并且尤其在角度为30°时达到。
在另一实施方式中，两个支撑滑座的工件支承面的朝向彼此的侧棱边不具有直的(线性的)侧棱边，而是具有弧形的侧棱边。弧形的侧棱边理解为至少沿着其延伸尺度的部分区域与直线不同的侧棱边。这种弧形的侧棱边可以具有一个或多个弧形区段，这些弧形区段必要时具有不同的(也可能是反向的)曲率。两个支撑滑座的工件支承面的两个弧形侧棱边典型地彼此互补地构造，即当两个支撑滑座彼此相邻地布置时，彼此对置的侧棱边接触并且间隙闭合。
通过弧形的侧棱边，可以进一步减小支撑滑座的侧棱边和已切割的工件部分的外轮廓或内轮廓之间的平行性。此外，降低该工件部分的区段可能下垂到支撑滑座之间的间隙中的危险。但是，通过弧形的侧棱边增大了在操控支撑滑座的移动运动方面的复杂性。
在另一实施方式中，支撑滑座的工件支承面的彼此对置的侧棱边中的至少一个侧棱边具有倒角或倒圆。借助于倒角或倒圆可以还更有效地防止支撑滑座与下垂的工件部分的碰撞，因为工件部分的棱边沿着所述倒角或倒圆向上滑动，使得该棱边达到工件支承平面或者说达到工件支承面。
在另一实施方式中，至少一个支撑滑座沿着其背离工件支承面的下侧朝着工件支承面的侧棱边变窄，该侧棱边朝向另一支撑滑座的相对置的侧棱边。支撑滑座在工件支承面下方或沿着该支撑滑座的下侧可以例如具有倾斜延伸的退台(Rücksprung)或倒角，使得支撑滑座的厚度随着相对于侧棱边的间距增加而增大，使得支撑滑座在限界所述间隙的侧棱边上具有尽可能小的厚度。以该方式可以实现：在分离加工或者说切割加工期间形成的残渣的尽可能少的部分粘附在支撑滑座上。
在另一实施方式中，至少一个支撑滑座的工件支承面在该工件支承面的侧棱边处由金属材料、尤其由铜构成。工件支承面的限界所述间隙的部分区域理想地由铜制成，因为铜具有好的传导性并且在切割钢和铝时形成的残渣不容易粘附在铜上。为了使工件支承面的侧棱边设有金属材料，可以在支撑滑座上在侧棱边区域中安装金属板、例如铜板，该金属板具有与支撑滑座的几何形状适配的几何形状。这种金属板可以是可更换的，即通过可拆卸的连接结构、例如通过螺钉拧紧固定在支撑滑座上。
在所述机器的另一实施方式中，至少一个支撑滑座的工件支承面具有板形的部分区域，在该板形的部分区域上形成工件支承面的侧棱边。所述板形的部分区域例如可以是金属板、例如铜板的板形区段，该金属板在侧棱边的区域中固定在支撑滑座上。板形的部分区域能够实现：建立侧棱边和剩余的支撑滑座之间的间隔并因此建立相对于间隙的间隔，在该间隙处借助于加工射束进行分离加工。
在另一实施方式中，至少一个支撑滑座的工件支承面具有以下部分区域，该部分区域构造为网纹板。网纹板可以直接衔接例如由板材、尤其是铜板构成的所述板形的部分区域。网纹板形成对于工件而言具有良好滑动特性的、稳定的工件支承面。
至少一个支撑滑座可以具有以下工件支承面，该工件支承面具有(另一)部分区域，该部分区域构造为刷支承部。该刷支承部可以衔接到金属制侧棱边或所述板形的部分区域或必要时所述网纹板上。刷支承部无划痕地支撑在其上支承的工件或工件部分。支撑滑座的所述板形的部分区域和/或网纹板可以用作加工射束和刷支承部之间的栅栏，以便防止由于火花而对刷造成损害。
所述机床典型地包括控制装置，该控制装置构造或编程用于将支撑滑座中的至少一个支撑滑座、尤其支撑滑座中的刚好两个支撑滑座定位于在分离加工时待切割开的工件部分下面。所述工件部分典型地涉及有倾翻危险的工件部分，该工件部分在两个支撑滑座之间形成的间隙中从剩余工件部分被切割开。完全切割开的工件部分在切割开之后至少部分支承在或者理想地支承在一个或两个支撑滑座的工件支承面上，使得工件支承面防止工件部分由于切割气压力(或水压力)而引起的倾翻运动。
所述控制装置用于支撑滑座平行于固定不动的工件支承面的侧棱边的受控制的移动。支撑滑座的定位可以与加工头沿Y方向以及必要时沿X方向的运动同步进行。但是，支撑滑座的运动也可以独立于加工头沿Y方向的运动地进行。以该方式，如果在切割大的工件部分时不需要支撑滑座，则将支撑滑座与加工射束所处的加工位置间隔开地布置并且例如被带到加工头的移动区域之外的停靠位置中。如果需要支撑滑座来支撑有倾翻危险的工件部分，则支撑滑座可以相互邻接地布置在加工位置旁。
本发明的其他优点由说明书和附图给出。同样地，上面所述和还要进一步详细说明的特征可以自身单独使用或者在多个特征的情况下以任意的组合使用。示出的和描述的实施方式不应理解为穷举，而是具有用于描绘本发明的示例性特征。
附图说明
图1a、b具有两个固定不动的工件支承面的激光加工机的示图，所述工件支承面的彼此对置的侧棱边相对于第一方向(X方向)成一角度地定向，待切割加工的工件沿着该第一方向运动，
图2类似于图1a、b的机器的细节示图，其中，在两个固定不动的工件支承面之间形成的间隙中布置两个可相互独立地移动的支撑滑座，
图3a、b在切割开两个工件部分时两个支撑滑座的示图，所述支撑滑座的彼此对置的侧棱边平行于X方向地定向，
图4a、b具有两个固定不动的工件支承面的激光加工机的示图，所述工件支承面的侧棱边垂直于X方向地定向并且在所述工件支承面之间布置两个可移动的支撑滑座，这两个支撑滑座的朝向彼此的侧棱边相对于X方向成一角度地定向，
图5两个支撑滑座的示图，这些支撑滑座的朝向彼此的侧棱边弧形地延伸，
图6曲线图，该曲线图示出两个支撑滑座的侧棱边根据相对于X方向的角度的倾斜定向的花费和利益，
图7a、b两个支撑滑座的示图，所述支撑滑座的彼此对置的侧棱边具有倒圆或者说倒角，以及
图8a、b支撑滑座的示图，该支撑滑座的工件支承面具有三个不同地构造的部分区域。
具体实施方式
在下面的附图描述中，对于相同的或功能相同的构件使用同样的附图标记。
图1a、b示出用于借助于激光射束3对虚线示出的板形工件2进行激光加工、更确切地说是激光切割的机器1的示例性结构。为了切割加工工件2，也可以替代激光射束3使用另一类型的热加工射束、例如等离子光斑或者水射束。工件2在加工时支承在两个静止的工件支承面4、5上，这两个工件支承面在示出的示例中形成两个工件台的上侧并且限定出用于支承工件2的支承平面E(XYZ坐标系的XY平面)。工件支承面4、5可以通过台面或者通过销钉形的支承元件(销)、支承带、刷、滚子、球、气垫等类似物形成。
传统的运动和保持装置7具有驱动装置以及用于固定工件2的呈夹紧钳形式的夹紧装置8，借助于该运动和保持装置7，工件2在工件支承面4、5上可以沿第一方向X(后面称为：X方向)受控制地移动并且运动到预给定的工件位置Xw上。为了简化工件2沿X方向的运动，可以在图1中示出的工件台上安装刷、球或滑轮，它们构成真正的工件支承面4、5。替代地，例如可能的是，为了工件2沿X方向的运动或者为了辅助工件2沿X方向的运动，工件支承面4、5本身构型为运动装置，例如呈(环绕的)输送带的形式，就像在申请人的DE 10 2011051 170 AI中描述的那样，或者呈工件支承部的形式，就像在JP 06170469中描述的那样。
在两个固定不动的工件支承面4、5之间形成间隙6，该间隙相对于Y方向成角度αY地定向，如尤其在图1b中可看出的那样。间隙6在侧面由固定不动的工件支承面4、5的两个彼此对置的、在示出的示例中平行定向的侧棱边4a、5a限界。间隙6沿第二方向(在后面称为:Y方向)在两个工件支承面4、5的整个宽度上延伸。将激光射束3对准并且聚焦到工件2上的激光切割头9可以借助于作为运动装置起作用的、受驱动的滑座11(该滑座在固定不动的门架10上被导向)沿Y方向受控制地移动。激光切割头9在示出的示例中附加地也可以沿X方向移动并且可以借助于安装在滑座11上的附加的运动装置12(例如呈线性驱动装置的形式)沿X方向受控制地移动。激光切割头9的最大移动位移对应于间隙6沿X方向的延伸尺度。如在图1b中可看出的那样，该延伸尺度由于间隙6相对于Y方向成角度αY的定向而大于间隙6的宽度b。
借助于在彼此上构造的运动装置11、12，激光切割头9既可以沿X方向也可以沿Y方向定位在间隙6内部的期望的切割头位置XS、YS上。必要时，激光切割头9也可以沿着第三运动方向Z(重力方向，在后面称为：Z方向)移动，以便调节激光切割头9的加工喷嘴9a和工件表面之间的间距。
如在图1a中可看出的那样，激光射束3穿过固定不动的工件支承面4、5的在侧面限界间隙6的两个侧棱边4a、5a，以便切割加工工件2。如同样在图1a、b中可看出的那样，板形工件2(板件)通常具有矩形的几何形状并且工件2的外棱边平行于或垂直于X方向地延伸。已从工件2切割开的工件部分的大部分也通常具有大致矩形的外部尺寸以及(如果存在的话)内轮廓，该内轮廓相对于工件2的外棱边成0°或90°的角度地定向。
间隙6相对于X和Y方向的扭转和因此相对于工件2的外棱边、即关于通常的部件位置的扭转显著减小了下垂到间隙6中的板材舌的出现可能性，因为只有工件部分的长形的、窄的轮廓区域(该轮廓区域平行于间隙6的方向延伸、即其纵向侧基本上相对于Y方向成角度αY地延伸)有下垂到间隙6中的危险。因此，对于工件2或工件2的在切割加工时切割开的工件部分的支撑有利的是，固定不动的工件支承面4、5的两个侧棱边4a、5a相对于Y方向成角度αY、即既不垂直于也不平行于Y方向地定向。固定不动的工件支承面4、5的侧棱边4a、5a与Y方向围成的角度αY优选处于0°至45°之间、特别优选位于20°至40°之间、尤其位于25°至35°之间。
在图1a、b中示出的间隙6中，为了附加地支撑工件2、更确切地说为了支撑在分离加工时切割的工件部分而布置有两个支撑滑座13a、13b，如在图2中示出的那样。两个支撑滑座13a、13b分别在间隙6的整个宽度b上延伸并且在间隙6中可以沿相对于Y方向成角度αY延伸的移动方向R受控制地彼此独立地移动。支撑滑座13a、13b在固定不动的工件支承面4、5的侧棱边4a、5a之间的受控制的运动例如可以借助于丝杠驱动装置进行，其中，丝杠螺母安装在相应的支撑滑座13a、13b上并且丝杠以及驱动电机安装在两个固定不动的工件支承面4、5中的一个上。显而易见，支撑滑座13a、13b的受控制的运动也能够以其他方式实现。
支撑滑座13a、13b可以在间隙6中沿着移动方向R分别运动到所期望的位置RUA、RUB上，以便在那里借助于安装在相应的支撑滑座13a、13b上的工件支承面14a、14b支撑工件2、更确切地说是从工件2切割开的或在加工时切割的工件部分。各个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b在示出的情况下沿Z方向与工件支承面4、5平齐地截止，即支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b位于用于工件2的支承平面E(参见图1a)中。在图2示出的用于分离加工的机器1的示例中，在两个支撑滑座13a、13b的可运动的工件支承面14a、14b和两个固定不动的工件支承面4、5的侧棱边4a、5a之间形成间隙6，激光射束3穿过该间隙。
为了控制切割加工，机器1具有控制装置15，该控制装置用于对工件2、激光切割头9以及支撑滑座13a、13b的运动进行协调，以便调节到所期望的工件位置XW、所期望的切割位置XS、YS以及支撑滑座13a、13b的所期望的位置RUA、RUB，从而能够实现预给定的切割轮廓的切割并且必要时在间隙6的附近支撑工件。
支撑滑座13a、13b的运动可以同步地进行，即第一支撑滑座13a的位置RUA与第二支撑滑座的位置RUB之间的沿移动方向R的间距在运动期间是恒定的。第一支撑滑座13a的运动也可以与第二支撑滑座13b的运动无关地进行，即第一支撑滑座13a的位置RUA和第二支撑滑座13b的位置RUB之间的沿移动方向R的间距在沿移动方向R运动期间改变。
由于固定不动的工件支承面4、5的两个侧棱边4a、5a相对于Y方向成角度αY的定向，相对于工件2在XY平面中的位置，间隙6扭转。因此，在图2中示出的、两个支撑滑座13a、13b或其工件支承面14a、14b的方形几何形状的情况下，两个支撑滑座13a、13b的、限界间隙6的、彼此对置的侧棱边16a、16b也相对于工件2的外棱边倾斜地延伸。
而图3a示出以下情况：两个固定不动的工件支承面4、5或其朝向彼此的侧棱边4a、5a平行于Y方向地定向。在沿着其切割轮廓17切割开工件部分18时——该切割轮廓平行于并且垂直于X方向地延伸——可能发生，该工件部分在最终位置中只支承在两个支撑滑座13b中的一个支撑滑座的工件支承面14b上，使得该工件部分只在工件支承面14b的在图3中以阴影线示出的部分区域中受支撑，在所述最终位置中工件部分18在切割开位置FP上完全与剩余工件部分分离。由于切割气体在切割开位置FP的区域中的作用或通过其挤压作用，产生针对已切割开的工件部分18的倾翻危险。此外，工件部分18可能在切割开位置FP的区域中向下弯曲。
在图3b中示出的示例中，已切割开的工件部分18支承在两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b上，即使在该示例中，在图3示出的工件部分18(该工件部分具有三个沿X方向延伸的舌形部分区域)的轮廓17中也可能出现：布置在间隙6中并且不被两个工件支承面14a、14b支撑的、中间的舌形部分区域弯曲并且在这里下垂到间隙6中。在这种情况下，在支撑滑座13a、13b移动时可能出现与不受支撑的舌形部分区域的碰撞。
因此，在其外轮廓17垂直于或平行于X方向定向的工件部分中，两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b的朝向彼此的侧棱边16a、16b的在图3a、b中示出的平行于X方向的定向可以导致对过程安全性的限制。
为了避免该问题，在图4a、b示出的机器1中，两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b的朝向彼此的两个平行定向的侧棱边16a、16b相对于X方向倾斜地、即成一角度αX地定向。而在图4a、b示出的机器1中，工件支承台的固定不动的工件支承面4、5的朝向彼此的两个侧棱边4a、5a如在图3a、b中那样平行于Y方向地延伸，使得两个支撑滑座13a、13b可以沿Y方向分别运动到所期望的位置YUA、YUB上，以便支撑工件2或支撑切割开的工件部分18。支撑滑座13a、13b以及可运动的其他构件的操控借助于控制装置15以上面结合图1a、b所述的方式进行。
在图4a所示的示例中，在支撑滑座13a、13b上、更确切地说在工件支承面14a、14b的沿X方向走向的、彼此背离的侧棱边上分别安装一个遮盖元件19a、19b，用于遮盖在两个工件支承面4a、4b之间的在支撑滑座13a、13b之间形成的间隙6之外的空隙。遮盖元件19a、19b在间隙6的整个宽度b上延伸，在支撑滑座13a、13b沿Y方向运动时一起运动并且在示出的示例中百叶片形地构造。遮盖元件19a、19b也能够以其他方式、例如伸缩形、鳞片形地构造或者构造为卷起的带等。遮盖元件19a、19b的上侧位于工件支承面14a、14b或者说工件支承面4、5的高度。遮盖元件19a、19b用于支承剩余工件部分2的伸到间隙6中的、不抗弯曲的部分区域，该部分区域在没有这种支承的情况下可能与支撑滑座13a、13b碰撞。显而易见，遮盖元件19a、19b在图2示出的示例中也可以构造为用作用于剩余工件部分2的悬吊的部分区域的支承部。
如在图4b中示出的那样，与在图3a中示出的示例不同地，由于支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b的彼此对置的侧棱边16a、16b相对于X方向成角度αX的定向，所以工件部分18可以由两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b支撑，以便以该方式提高过程安全性，所述工件部分的外棱边平行于或垂直于X方向或Y方向地定向。
但是在图4a、b示出的示例中，由于两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b的相对于X方向成角度αX定向的侧棱边16a、16b而必要的是：在加工头沿X方向运动时使支撑滑座13a、13b沿Y方向移动，由此位于两个支撑滑座13a、13b之间的间隙6的位置跟随激光切割头9的运动。因此，在操控支撑滑座13a、13b时必须以转换形式考虑(工件轴+附加轴沿X方向的)X轴运动的“工具中心点”的位置。
如在图6中根据下面的曲线可看出的那样，在工件支承面14a、14b的各个侧棱边16a、16b与X方向之间的角度αX(在0°至45°之间)越大，则所需要的移动位移和因此支撑滑座13a、13b的必需的动力相对于最初的动力的比例D越大。过程安全性Q、即任意成形的工件部分18在切割其轮廓17时总是由两个支撑滑座13a、13b的工件支承面14a、14b支撑的安全性同样随着角度αX的增大而增大，就像在图6中根据上面的曲线(以％的形式)可看出的那样。支撑作用或过程安全性Q与为支撑滑座13a、13b沿Y方向的运动所需的动力D之间的好的折中在角度αX处于大约20°至40°之间、优选处于25°至35°之间、理想地在角度αX为大约30°时达到。
在图4a、b中示出的示例，支撑滑座13a、13b的两个彼此对置的侧棱边16a、16b直线地延伸，替代于该示例，在图5中示出的示例中，两个支撑滑座13a、13b的两个彼此对置的侧棱边16a、16弧形地或者弓形地构造。以该方式，还可以进一步减小在支撑滑座13a、13b的支承面14a、14b的朝向彼此的侧棱边16a、16b和已切割的工件部分18的外轮廓或内轮廓之间的平行性，由此也进一步降低了该工件部分18的区段或部段下垂到位于两个支撑滑座13a、13b之间的间隙6中的危险。
为了有效避免工件部分18的下垂区段与支撑滑座13a、13b之间的碰撞，已经证明有利的是，支撑滑座13a、13b的两个工件支承面14a、14b的朝向彼此的侧棱边16a、16b具有倒圆20或倒角21，参见图7a、b。在图7a中示出的倒圆20具有大约2至5mm的曲率半径。在图7b中示出的倒角21从工件支承面14a、14b沿Z方向向下延伸大约3mm并且沿Y方向延伸大约4.5mm直到相应支撑滑座13a、13b的侧棱边l6a、16b。在图7a、b中示出的示例中，两个支撑滑座13a、13b之间的(最小)间距D小于平坦的工件支承面14a、14b之间的间距A，间距D例如可以为大约4至5mm，间距A例如可以为大约10至12mm。
为了使残渣在各个支撑滑座13a、13b上的粘附保持尽可能小，有利的是，支撑滑座13a、13b在其背离工件支承面14a、14b的下侧22a、22b朝着工件支承面14a、14b的相应的侧棱边16a、16b逐渐变窄，或者该下侧具有(倾斜的)退台，如在图7a、b中同样示出的那样。
为了进一步降低残渣的粘附，同样有利的是，相应的支撑滑座13b的侧棱边16b由铜制成，因为该材料具有好的导热性并且在切割钢和铝时形成的残渣不容易粘附在铜上。为了使支撑滑座13a、13b中的一个支撑滑座的侧棱边16a、16b由铜作为材料制造，存在多个可能性。在图8a、b示出的示例中，在(第二)支撑滑座13b上安装铜板23，该铜板可拆卸地、例如通过螺钉连接结构固定在支撑滑座13b上并且如果需要的话可以更换。
在图8a、b示出的示例中，支撑滑座13b的工件支承面14b分为三部分并且具有板形的第一部分区域T1，在该第一部分区域上形成侧棱边16b并且该第一部分区域形成铜板23的上方区段。第二部分区域T2衔接到板形的第一部分区域T1上，该第二部分区域在示出的示例中呈网纹板24的形式构造，该网纹板能够实现稳定的工件支承并且该网纹板具有好的滑动特性。工件支承面14b的第三部分区域T3沿Y方向直接衔接到网纹板24上，该第三部分区域构造为刷支承部25并且具有多个刷，所述刷是柔性的并且简化了支承在工件支承面14b上的工件2的滑动。
板形的第一部分区域T1能够实现，支撑滑座13b的变窄的下侧22b相对于工件支承面14b的侧棱边16b以间隔d错位，由此可以降低残渣在支撑滑座13b上或在铜板23上的粘附。显而易见，第一支撑滑座13a也能够以在图8a、b中示出的方式构造。通过第二部分区域T2，侧棱边16b和刷支承部25之间的间距附加地增大，以便防止由于火花而对刷造成损害。
总结而言，在切割加工期间、尤其在切割开时，通过各个工件支承面4、5或14a、14b的限界间隙6的至少两个侧棱边4a、5a或16a、16b相对于工件2的外棱边或者说相对于X方向的既不平行也不垂直的定向，可以实现对工件部分18的改善的面支撑。

Claims (16)

1.一种用于借助于加工射束(3)分离加工板形工件(2)的机器(1)，所述机器具有：
用于使所述工件(2)沿双向第一方向(X)运动的第一运动装置(7)，
用于使加工头(9)沿着第二方向(Y)双向运动的第二运动装置(11)，该加工头将所述加工射束(3)对准所述工件(2)，以及
用于支承所述工件(2)的两个固定不动的工件支承面(4、5)，在所述工件支承面之间形成用于供所述加工射束(3)穿过的间隙(6)，其特征在于，
在所述两个固定不动的工件支承面(4、5)之间布置有能移动的至少两个支撑滑座(13a、13b)，所述支撑滑座分别具有工件支承面(14a、14b)，用于支撑在分离加工时被切割的工件部分(18)；并且其中，所述支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)的朝向彼此的侧棱边(16a、16b)不垂直于并且不平行于所述第一方向(X)地定向。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，在所述两个固定不动的工件支承面(4、5)上的彼此对置的侧棱边(4a、5a)不垂直于并且不平行于所述第一方向(X)地定向。
3.根据权利要求2所述的机器，其中，所述两个固定不动的工件支承面(4、5)的所述侧棱边(4a、5a)相对于所述第二方向(Y)成角度(αY)地定向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器，所述机器具有附加的运动装置(12)，用于使所述加工头(9)沿所述第一方向(X)运动。
5.根据权利要求1所述的机器，其中，所述两个固定不动的工件支承面(4、5)的侧棱边(4a、5a)垂直于所述第一方向(X)地定向。
6.根据权利要求1所述的机器，其中，所述至少两个支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)的彼此对置的侧棱边(16a、16b)是直线的并且相对于所述第一方向(X)成角度(αX)地延伸。
7.根据权利要求6所述的机器，其中，所述至少两个支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)的所述侧棱边(16a、16b)相对于所述第一方向(X)成角度(αX)地延伸，该角度处于20°至40°之间。
8.根据权利要求1所述的机器，其中，所述至少两个支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)的彼此对置的侧棱边(16a、16b)弧形地延伸。
9.根据权利要求1所述的机器，其中，所述支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)的彼此对置的侧棱边(16a、16b)中的至少一个侧棱边具有倒角(20)或倒圆(21)。
10.根据权利要求1所述的机器，其中，至少一个支撑滑座(13a、13b)在该支撑滑座的背离所述工件支承面(14a、14b)的下侧面朝向所述工件支承面(14a、14b)倾斜，使得该支撑滑座的厚度朝向所述工件支承面的所述侧棱边(16a、16b)变小。
11.根据权利要求1所述的机器，其中，至少一个支撑滑座(13a、13b)的工件支承面(14a、14b)在所述工件支承面(14a、14b)的所述侧棱边(16a、16b)处由金属材料制成。
12.根据权利要求1所述的机器，其中，至少一个支撑滑座(13b)的工件支承面(14b)具有板形的部分区域(T1)，所述工件支承面(14b)的所述侧棱边(16b)在该板形的部分区域上形成。
13.根据权利要求1所述的机器，其中，至少一个支撑滑座(13b)的工件支承面(14b)具有构造为网纹板(24)的部分区域(T2)。
14.根据权利要求1所述的机器，所述机器还包括控制装置(15)，该控制装置构造用于将所述支撑滑座(13a、13b)中的至少一个支撑滑座定位于在分离加工时要切割开的工件部分(18)的下方。
15.根据权利要求11所述的机器，其中，所述金属材料是铜。
16.根据权利要求14所述的机器，其中，该控制装置构造用于将所述支撑滑座(13a、13b)中的两个支撑滑座定位于在分离加工时要切割开的工件部分(18)的下方。
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