CN113732516A - 包括激光系统的用于加工木工件的机器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加工由木材、塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等制成的工件(P)的机器(M)，包括：用于待加工工件(P)的进入的入口站(1)和用于已加工工件(P)的离开的出口站(2)；输送机组(3)，用于根据前进方向(A)将工件(P)从入口站(1)向出口站(2)移动；工件(P)的至少一个加工单元(4)，其相对于输送机组(3)布置在上方，包括工件(P)的至少一个加工工具(41)；该机器(M)的特点是包括被配置用于在工件(P)上执行进一步加工操作的激光系统(5)。本发明还涉及一种激光系统(5)，其可以安装在用于加工工件(P)的机器(M)上。还涉及一种用于加工工件(P)的机器(M)的操作方法。

Description

包括激光系统的用于加工木工件的机器及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种包括激光系统的用于加工木工件的机器及其操作方法。
本发明还涉及将被安装在用于加工木工件的机器上的激光系统。
本发明还包括用于加工木工件的机器的操作方法。
更具体地说，本发明涉及一种用于加工木工件或其它材料如塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等的直通式机器(through-feed machine)，该机器包括激光系统，用于在工件上进行进一步的操作，如工件的雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工，该类型的机器特别地被设计和制造成用于研磨木工件，但也可用于对需要直通式加工的木工件进行任何的加工。
在下文中，将针对砂光机进行描述，但是，显然不应将其视为仅限于这种特定用途。
背景技术
众所周知，目前已知用于加工木工件的机器包括能够对工件进行进一步操作的激光系统，主要是雕刻工件。
这些已知的机器是加工中心，它们在工件上进行加工，而它们在工作表面上是静止的。
也存在所称的用于加工木工件的“直通式”机器，即，它们在工件在工作表面上运动的过程中进行加工。
在这些直通式机器中，目前没有使用激光系统来对工件进行进一步的操作，例如雕刻。
发明内容
鉴于以上所述，因此，本发明的目的是提供一种用于加工木工件的机器，该机器执行直通式加工，并且配备有激光系统以对工件执行进一步的操作，例如雕刻。
本发明的另一目的是提供一种将被安装在直通式加工机器上的激光系统，该激光系统使用简单，并且可以容易地安装在现有机器上，能够在工件上执行进一步的操作，特别是雕刻。
本发明的另一目的是提供一种配备有激光系统的砂光机的操作方法，所述激光系统用于对木工件进行进一步的操作，特别是雕刻。
因此，本发明的具体目的是一种用于加工由木材、塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等制成的工件的机器，包括：用于待加工的所述工件的进入的入口站和用于已加工工件的离开的出口站；用于根据前进方向将待加工的所述工件从所述入口站向所述出口站移动的输送机组；所述工件的至少一个加工单元，其相对于所述输送机组在上方布置，包括所述工件的至少一个加工工具，所述机器的特点是，其包括被配置用于在所述工件上执行进一步的加工操作的激光系统。
进一步根据本发明，所述激光系统布置在所述至少一个加工单元中，靠近所述出口站。
优选地，根据本发明，所述机器是砂光机，并且所述至少一个加工工具是砂磨工具。
仍然根据本发明，所述输送机组包括输送带。
始终根据本发明，所述输送带包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分间隔一定距离设置，对应于所述距离获得槽，来自所述激光系统的所述激光束穿过所述槽。
进一步根据本发明，所述输送机组包括从所述入口站向所述出口站不间断延伸的输送带。
优选地，根据本发明，所述激光系统包括能够在所述工件上执行进一步的操作的激光束发射装置，以及所述激光束的容纳元件。
仍然根据本发明，所述机器包括抽吸和/或吹风系统，该抽吸和/或吹风系统能够抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾和由所述加工单元产生的粉尘。
始终根据本发明，所述容纳元件包括第一元件和第二元件。
进一步根据本发明，所述抽吸和/或吹风系统是所述容纳元件，所述第二元件是根据相对于所述前进方向正交的发展方向延伸的第二抽吸和/或吹风罩，并且所述第一元件是第一抽吸和/或吹风罩，并且所述发射装置布置在所述第一抽吸和/或吹风罩和第二抽吸和/或吹风罩之间，使得所述第一抽吸和/或吹风罩和第二抽吸和/或吹风罩能够抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾以及由所述加工单元产生的粉尘。
优选地，根据本发明，所述容纳元件是围绕所述发射装置布置以便完全地围绕所述发射装置的盒元件，其根据所述发展方向延伸，所述盒元件包括对应于所述发射装置布置的第一端和靠近所述输送机组(3)布置的第二端，并且所述第二端是开放的，以允许所述激光束通过，或者所述第二端包括针对所述激光束(L)的透明表面。仍然根据本发明，对应于所述第二端，所述抽吸和/或吹风系统布置在所述加工单元中，以便抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾和由所述加工单元产生的粉尘。
始终根据本发明，所述激光系统包括可插入到所述输送带中的所述激光束的吸收表面，其能够吸收由所述发射装置发射的激光束。
进一步根据本发明，由所述激光系统在所述工件上执行的所述进一步的操作是：雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
本发明的另一目的是提供一种激光系统，其可插入机器中，并且能够与所述机器的操作同步，用于加工由木材、塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等制成的工件，该类型的机器包括：用于待加工的所述工件的进入的入口站；用于被加工工件的离开的出口站，所述激光系统能够对应于所述出口站插入；用于根据前进方向将待加工的所述工件从所述入口站移动到所述出口站的输送机组；所述工件的至少一个加工单元，所述激光系统的特点是，其包括：能够在所述工件上执行进一步的操作的激光束发射装置，以及所述激光束的容纳元件。
进一步根据本发明，所述至少一个容纳元件是围绕所述发射装置布置以便将其完全围绕的盒元件，其根据所述第一方向延伸，所述盒元件包括对应于所述发射装置布置的第一端和靠近所述输送机组布置的第二端，并且所述第二端是开放的，用于允许所述激光束通过，或者所述第二端包括用于所述激光束的透明表面。
优选地，根据本发明，容纳元件包括根据所述第一方向延伸的第一抽吸和/或吹风罩和第二抽吸和/或吹风罩，并且所述发射装置布置在所述第一抽吸和/或吹风罩和第二抽吸和/或吹风罩之间，使得所述第一抽吸和/或吹风罩和第二抽吸和/或吹风罩能够抽吸和/或吹走由激光系统执行的进一步的操作产生的烟雾和由工件的加工产生的粉尘。
仍然根据本发明，所述系统包括所述激光束的吸收表面，当在所述输送机组上使用时，该吸收表面能够吸收所述发射的激光束。
本发明的另一目的是砂光机的操作方法，该类型的砂光机包括：用于待加工的所述工件的进入的入口站；用于已加工工件的离开的出口站；用于根据前进方向将待加工的所述工件从所述入口站向所述出口站移动的输送机组；所述工件的至少一个加工单元，其包括加工工具和能够在所述工件上执行进一步的操作的激光系统，所述方法的特点是其包括以下步骤：
a.将工件提供到所述入口站处；
b.通过至少一个加工单元对所述工件进行加工；
c.借助于所述激光系统在所述工件上执行进一步的操作。
优选地，根据本发明，所述方法可以包括进一步的步骤b’，去除在所述步骤b中进行的所述工件的加工所产生的残留物。
仍然根据本发明，在所述步骤c中进行的所述进一步的操作是雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
始终根据本发明，在所述步骤b中对所述工件进行的加工是砂磨。
附图说明
现在将根据本公开的优选实施例，具体参考附图中的各个图，出于说明性而非限制性的目的，来描述本发明，附图中：
图1示出了根据本发明的用于加工木工件的机器的侧面剖视图，该机器包括激光系统；
图2示出了图1所示机器的另一侧面剖视图；
图3示出了根据本发明的用于加工木工件的机器的部件的第二实施例的透视图，该机器包括激光系统；
图4a示出了根据本发明的机器的另一实施例的示意性侧视图；以及
图4b示出了根据本发明的机器的又一实施例的示意性侧视图。
具体实施方式
在各个附图中，相同的部分将用相同的附图标记表示。
参照图1，根据本发明的砂光机M主要包括入口站1、出口站2、输送机组3、至少一个加工单元4以及激光系统5。其中，在入口站1，待加工的工件P根据平行于笛卡尔参考系统XYZ的X轴的前进方向A插入。在出口站2，已加工的工件P根据相同的方向A从出口站2离开。输送机组3用于将待加工的工件P根据所述进给方向A从所述入口站1朝着所述出口站2输送。加工单元4用于在待加工的所述工件P上执行加工，特别是砂磨。激光系统5用于在工件P上执行进一步的操作，例如，雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
工件P基本上是由非贵金属材料制成的板，例如家具的门或镶嵌板条，通过使用所述激光系统5使其变得高贵。
具体地，所述输送机组3包括输送带31，待加工的工件P放置在输送带31上，工件P根据前进方向A从所述入口站1被输送到所述出口站2。
参照图1，在第一实施例中，所述输送带31包括第一部分311和第二部分312。
所述第一部分311和第二部分312沿着所述笛卡尔参考系统XYZ的所述X轴以距离α间隔地布置在间隔位置中。
所述第一部分311从所述入口站1向所述间隔位置延伸。
所述第二部分312从所述间隔位置向所述出口站2延伸。
参照图2，在第二实施例中，所述输送带31’是连续的，并且沿着所述X轴从所述入口站1向所述出口站2不间断地延伸。
所述至少一个加工单元4布置在所述输送机组3的上方，并且在平行于笛卡尔参考系统XYZ的Z轴并且垂直于所述前进方向A的发展方向B上延伸。
所述至少一个加工单元4包括至少一个砂磨工具41，该砂磨工具41设置有研磨表面，面向下方的输送带31、31’，以与布置在同一输送带31、31’上方的工件P的上表面接触。
所述砂磨工具41也可以是磨辊或转盘，例如垫或电刷，或具有切割元件的工具。
所述加工单元4还可以包括以上列出的加工工具41中的多个加工工具的不同组合。
所述激光系统5布置在所述加工单元中，在所述至少一个加工工具41和所述出口站2之间，以在所述工件P上执行进一步的操作。
所述激光系统5在所述砂光机中的集成需要对机器M的加工进行相应的改变，以便在所述输送带31、31’的滑动、所述至少一个加工工具41的加工和所述激光系统5本身的激活之间进行适当的同步。
所述进一步的操作基本上是雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
特别地，所述激光系统5用于在由先前的加工单元执行的主要的抛光操作之后，执行工件P的雕刻和精加工操作。
所述激光系统5包括已知的激光束L发射装置51(图中未示出的已知的检流镜)和容纳元件52。
所述激光束L根据平行于所述轴线Z的方向发射，直到它们到达布置在所述输送带31、31’上的待加工工件P。
参照图1和图2，在第一实施例中，所述容纳元件52包括第一抽吸罩521和第二抽吸罩522，它们沿着所述发展方向B延伸，直到其靠近所述输送带31、31’。
所述发射装置51布置在所述第一抽吸罩521和第二抽吸罩522之间，使得第一抽吸罩521和第二抽吸罩522能够吸入随着激光射线L对工件P的表面的冲击而产生的所有烟雾和残留物。
在所述实施例中，所述激光系统5还可以包括风扇(图中未示出)，以在所述第一抽吸罩521和第二抽吸罩522之间移动空气并促进抽吸。
现在参考图3、图4a和图4b，在第二实施例中，所述容纳元件52’是盒状元件，其完全围绕所述发射装置51布置。
所述容纳元件52’沿着所述发展方向B延伸，并且包括第一端521’和第二端522’。
所述第一端521’布置成与所述发射装置51相对应，而所述第二端522’布置成靠近所述输送带31、31’。
所述第二端522’是开放的，以便允许所述激光束L通过。
所述第二端522’还可以包括对所述激光射线L透明的表面。
所述激光系统5还包括能够吸收激光射线L的吸收表面53。
当所述激光系统5用于所述输送带31’的所述第二实施例时，所述吸收表面53设置在所述输送带31’上，以避免所述输送带31’由于与激光束L的冲击而磨损。
当在所述输送带31的所述第一实施例中使用所述激光系统5时，不使用所述吸收表面53，因为所述激光束L穿过槽d，该槽d在所述输送带31的所述第一部分311和第二部分312之间的所述距离α中获得。
因为所述输送带31、31’和所述容纳元件52、52’都具有两个实施例，所以可以进行四种不同的组合。
具体地，参照图1，在第一组合中，设想使用所述输送带31的所述第一实施例和所述容纳元件52的所述第一实施例。
在所述组合中，对应于所述槽d，由所述发射装置51发射的激光束L切割所述工件P。
参照图2，在第二组合中，设想使用所述输送带31’的所述第二实施例与所述容纳元件52的所述第一实施例。
在这种组合中，所述吸收表面53也用于避免所述输送带31’的磨损。
参照图4b，在第三组合中，设想使用所述输送带31的所述第一实施例与所述容纳元件52’的所述第二实施例。
最后，参照图3和图4a，在第四组合中，设想使用所述输送带31’的所述第二实施例与所述容纳元件52’的所述第二实施例。
即使在这种组合中，所述吸收表面53也用于避免所述输送带31’的磨损。
对于上述所有组合，所述机器M包括抽吸系统，该抽吸系统能够抽吸由激光系统5执行的进一步的操作所产生的烟雾和由工件P的加工产生的粉尘。
对于提供所述第一抽吸罩521和第二抽吸罩522的使用的组合，这些是抽吸系统。
此外，对于上述所有组合，所述机器M还包括，或者作为抽吸系统的替代，能够将空气引入所述加工单元4的吹风系统6，以便将由激光系统5执行的进一步的操作产生的烟雾和由工件P的加工产生的粉尘引向抽吸系统，或者形成空气屏障。
在如图3所示的所述机器M的优选实施例中，所述吹风系统6相对于所述抽吸系统设置在外部或横向地布置。
然而，还可以在所述抽吸系统相对于所述吹风系统6的布置中提供进一步的组合，例如所述吹风系统6相对于所述抽吸系统的中央布置。
如上所述的包括激光系统5的用于加工木工件的机器M的操作如下。
当需要对工件P进行砂磨时，所述工件P被插入所述入口站1。
所述工件P由所述输送带31根据前进方向A在机器内进行传送，并在所述加工单元4下方通过，在加工单元4处，工件P由砂磨工具41进行第一次砂磨操作。
如果所述机器M内存在其他加工单元4，则所述工件P由所述输送带31在其他加工单元4下方传送，工件在其他加工单元4处经历进一步的加工。
随后，例如通过用电刷单元刷或通过吹风，执行去除在所述工件P上进行的加工产生的残留物的步骤。
在到达出口站2之前，所述工件P在所述激光系统5下方滑动。
所述发射装置51发射激光束L，激光束L切割工件P的表面并执行进一步的操作，例如雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
在所述第一组合中，对应于所述槽d，所述激光束L撞击所述工件P，所述工件P布置在所述输送带31的所述第一部分311和第二部分312之间的所述距离α上。
在激光束L撞击工件P的表面之后，产生了烟雾和残留物，所述烟雾和残留物被所述第一抽吸罩521和第二抽吸罩522吸起。
在所述第二组合中，所述激光束L撞击布置在所述输送带31’上的所述工件P。
为了避免所述输送带31’的磨损，所述吸收表面53设置在所述工件P和所述输送带31’之间。
由于激光束L和工件P的表面的冲击，产生了烟雾和残留物，所述烟雾和残留物被所述第一抽吸罩521和第二抽吸罩522吸起。
在所述第三组合中，所述激光束L撞击所述工件P，所述工件P布置在所述输送带31的所述第一部分311和第二部分312之间的所述距离α上，对应于所述槽d。
所述容纳元件52’容纳并向所述工件P传送所述激光束L。
在所述第四组合中，所述激光束L撞击布置在所述输送带31’上的所述工件P。
为了避免所述输送带31’的磨损，所述吸收表面53设置在所述工件P和所述输送带31’之间。
所述容纳元件52’容纳并向所述工件P传送所述激光束L。
在由所述激光系统5执行的进一步的操作结束时，所述工件P从所述输送带31、31’向出口传送。
如从描述中明显的，根据本发明的包括激光系统的用于加工木工件的机器允许在直通式机器中以简单有效的方式进行进一步的雕刻和精加工操作。
根据本发明的优选实施例，为了说明而不是限制的目的描述了本发明，但是应当理解，本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求书中限定的相关范围的情况下引入修改和/或改变。

Claims (16)

1.一种用于加工工件(P)的机器(M)，所述工件由木材、塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等制成，所述机器包括：
入口站(1)和出口站(2)，所述入口站用于待加工的所述工件(P)的进入，所述出口站(2)用于已加工的工件(P)的离开；
输送机组(3)，其用于根据前进方向(A)将待加工的所述工件(P)从所述入口站(1)向所述出口站(2)移动；
所述工件(P)的至少一个加工单元(4)，其相对于所述输送机组(3)布置在上方，并包括所述工件(P)的至少一个加工工具(41)；
所述机器(M)的特征在于，其包括激光系统(5)，所述激光系统被配置用于在所述工件(P)上执行进一步的加工操作。
2.根据前述权利要求所述的机器(M)，其特征在于，所述激光系统(5)布置在所述至少一个加工单元(4)中，并靠近所述出口站(2)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，
其是砂光机；并且
所述至少一个加工工具(41)是砂磨工具。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，所述输送机组(3)包括输送带(31)。
5.根据前一权利要求所述的机器(M)，其特征在于，所述输送带(31)包括第一部分(311)和第二部分(312)，所述第一部分(311)和第二部分(312)布置成间隔一定的距离(α)，对应于所述距离(α)获得槽(d)，来自所述激光系统(5)的所述激光束(L)穿过所述槽。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，所述输送机组(3)包括输送带(31’)，所述输送带从所述入口站(1)向所述出口站(2)不间断地延伸。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，所述激光系统(5)包括能够在所述工件(P)上执行进一步的操作的激光束(L)发射装置(51)，以及所述激光束(L)的容纳元件(52，52’)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，所述机器包括抽吸和/或吹风系统(6)，所述抽吸和/或吹风系统能够抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾和由所述加工单元(4)产生的粉尘。
9.根据权利要求7或当从属于权利要求7时的权利要求8所述的机器(M)，其特征在于，所述容纳元件(52)包括第一元件(521)和第二元件(522)。
10.根据当从属于权利要求8时的权利要求9所述的机器(M)，其特征在于，所述抽吸和/或吹风系统(6)是所述容纳元件(52)，
所述第一元件是第一抽吸和/或吹风罩(521)，所述第二元件是第二抽吸和/或吹风罩(522)，它们根据相对于所述前进方向(A)正交的发展方向(B)延伸，并且
所述发射装置(51)布置在所述第一抽吸和/或吹风罩(521)和第二抽吸和/或吹风罩(522)之间，使得所述第一抽吸和/或吹风罩(521)和第二抽吸和/或吹风罩(522)能够抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾和由所述加工单元(4)产生的粉尘。
11.根据权利要求7或当从属于权利要求7时的权利要求8所述的机器(M)，其特征在于，
所述容纳元件(52’)是围绕所述发射装置(51)布置以便将其完全包围的盒元件，并且所述容纳元件根据所述发展方向(B)延伸，
所述盒元件(52’)包括对应于所述发射装置(51)布置的第一端(521’)和靠近所述输送机组(3)布置的第二端(522’)，并且
所述第二端(522’)是开放的，以允许所述激光束(L)通过，或者所述第二端(522’)包括用于所述激光束(L)的透明表面。
12.根据前一权利要求所述的机器(M)，其特征在于，对应于所述第二端(522’)，所述抽吸和/或吹风系统(6)布置在所述加工单元(4)中，以抽吸和/或吹走在执行所述进一步的操作期间产生的烟雾和由所述加工单元(4)产生的粉尘。
13.根据权利要求7-12中的直接或间接地从属于权利要求6的任一权利要求所述的机器(M)，其特征在于，所述激光系统(5)包括所述激光束(L)的吸收表面(53)，所述吸收表面能够插入所述输送带(31)中，能够吸收由所述发射装置(51)发射的激光束(L)。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的机器(M)，其特征在于，由所述激光系统(5)在所述工件(P)上执行的所述进一步的操作是：雕刻和/或装饰和/或磨损和/或标记和/或精加工。
15.一种激光系统(5)，其能够插入到机器(M)中并且能够与所述机器(M)的操作同步，用于加工由木材、塑料、玻璃、玻璃纤维、金属、陶瓷等制成的工件(P)，该类型的机器包括：用于待加工的所述工件(P)的进入的入口站(1)；用于已加工的工件(P)的离开的出口站(2)，所述激光系统(5)能够对应于所述出口站(2)插入；输送机组(3)，其用于根据前进方向(A)将待加工的所述工件(P)从所述入口站(1)移动到所述出口站(2)；所述工件(P)的至少一个加工单元(4)，所述激光系统(5)的特征在于，其包括：
激光束(L)发射装置(51)，其能够在所述工件(P)上执行进一步的操作，以及
所述激光束(L)的容纳元件(52，52’)。
16.一种砂光机(M)的操作方法，该类型的砂光机包括：用于待加工的工件(P)的进入的入口站(1)；用于已加工的工件(P)的离开的出口站(2)；用于根据前进方向(A)从所述入口站(1)向所述出口站(2)移动待加工的所述工件(P)的输送机组(3)；所述工件(P)的至少一个加工单元(4)，其包括加工工具(41)；以及能够在所述工件(P)上执行进一步的操作的激光系统(5)，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
a.将工件(P)提供到所述入口站(1)处；
b.通过至少一个加工单元(4)对所述工件(P)进行加工；
c.借助于所述激光系统(5)在所述工件(P)上执行进一步的操作。
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