CN208696616U - 用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型描述了一种用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置,包括:‑工作面,实施为开关柜组件的工件可借助紧固装置被紧固在所述工作面上以便进行加工,‑门架结构,包括:‑竖立支臂,其在加工所述工件时可沿y向相对于所述工作面位移,以及‑水平支臂,其将所述竖立支臂连接起来,使得所述水平支臂能与所述竖立支臂一同沿所述y向位移,以及‑加工单元,包括激光加工头和其他加工工具,其中所述加工单元以可沿x向位移的方式布置在所述水平支臂上,且其中所述激光加工头和所述其他加工工具可绕横向于彼此的旋转轴偏转,其中所述水平支臂在加工所述工件时可在所述竖立支臂上沿z向相对于所述工作面上下位移。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置。
背景技术
在对开关柜组件进行激光加工时,无论这些开关柜组件是扁平的板组件还是开关柜柜体,均将其作为涂漆或不涂漆的金属件或板件进行加工。激光加工特别是用于在待加工的开关柜组件的金属板或薄板上开设任意类型的孔或豁口。可以设置补充性的孔加工,以便例如形成螺纹。
由文件DE 10 2005 050 829 A1已知一种工作台上设有门架结构的激光加工机。容置在门架上的加工工具能够沿x向和y向位移,以便加工工件。在此使用线性驱动装置。此外,加工工具还能借助其他的导引件沿z向位移。
还已知有用于对扁平金属片进行激光切割的机器,其由门架构成,门架运动到工作台上方,工作台被规定为用来安置待加工的物体,例如扁平金属片。文件EP 0 491 747B1中揭示一种用于对扁平金属片进行激光切割和开孔的组合式机器,其由包含工作台的框架构成。框架上固定有活动机械手,机械手上安装有激光切割头,机械手能够在包含两个相互垂直的x轴和y轴的坐标系中运动。
文件EP 2 444 195 A1描述一种用于对扁平金属片进行组合式激光切割和开孔的机器,其由固定布置的c形框架构成,其中在框架的下部设有能够在包含两个相互垂直的x轴和y轴的坐标系中运动的坐标工作台。在框架的上部固定地安装有激光切割头和钻头,激光切割头和钻头分别由一个独立的驱动机构驱动,优选由线性电动机驱动。
此外,由文件EP 2 315 644 B1已知一种具有门架的激光加工机。该案也提出了,工作工具能够沿x向、y向和z向位移。工作工具还能进一步地围绕两个相互垂直的旋转轴旋转。
文件DE 198 51 781 A1揭示了又一个关于具有门架结构的激光加工机的示例。
文件WO 2005/084260 A2描述一种用于激光加工机的激光加工头。这种激光加工头能够沿z轴进行附加性的平移位移。
文件DE 10 2008 033 709 A1揭示一种使工件的加工部位发生位移的方法以及一种机床。被构建为激光切割头的工具容置在悬臂或桥形件上,并且可沿x向、y向和z向运动。此外,该激光切割头以可绕水平旋转轴和竖向旋转轴运动的方式进行支承。
文件EP 0 993 903 A2描述一种用于加工木制品的机器,其中在由竖向支臂以及将竖向支臂的远端连接起来的水平支臂构成的门架结构内部设有附加的水平梁,该水平梁能够在竖向支臂上上下运动。该水平梁用作一或数个工具的载体。
文件EP 1 614 503 A1揭示一种加工机,其中水平支臂的相对侧容置在竖向支臂上,该水平支臂能够在竖向支臂上上下运动。主轴头在水平支臂内部的沿纵向延伸的豁口中相对于正面和背面对称布置,使得运行时所产生的热均匀地分布到水平支臂的不同面上。
文件DE 10 2008 022 449 A1揭示一种具有扩展工作臂的激光加工机。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置,能够改善所述装置运行使用时的效用。
根据一个方面,提供一种用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置。所述装置具有工作面,所述工作面被构建为用来容置实施为开关柜组件的工件,并且借助紧固装置将所述工件紧固在所述工作面上以便进行加工。设有包含竖立支臂和水平支臂的门架结构,所述竖立支臂在加工所述工件时可沿y向相对于所述工作面位移,所述水平支臂将所述竖立支臂连接起来,使得所述水平支臂能与所述竖立支臂一同沿所述y向位移。所述装置的加工单元具有激光加工头和其他加工工具,其中所述加工单元以可沿x向位移的方式布置在所述水平支臂上,且其中所述激光加工头和所述其他加工工具可绕横向于彼此的旋转轴偏转。所述水平支臂在加工所述工件时可在所述竖立支臂上沿z向相对于所述工作面上下位移。
根据另一方面,提供一种对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的方法。实施所述方法时,将实施为开关柜组件的工件安置在激光加工装置的工作面上。借助紧固装置将所述工件固定在所述工作面上以便进行加工。借助加工单元对所述工件进行加工,所述加工单元具有激光加工头和其他加工工具,并且容置在门架结构上,在所述门架结构中,水平支臂将竖立支臂连接起来。加工所述工件时,所述水平支臂带着容置在所述水平支臂上的加工单元与所述竖立支臂一同沿y向位移,并且所述加工单元在所述水平支臂上沿x向位移。所述激光加工头和所述其他加工工具在加工所述工件时绕横向于彼此的旋转轴偏转。所述水平支臂在加工所述工件时在所述竖立支臂上沿z向相对于所述工作面上下位移。
通过上述方式,在以最小的所需空间来架设和运行装置的情况下,为加工单元提供加工工件所需要的运动选项。特别是水平支臂在竖立支臂上沿z向的位移,为以减小的空间需求来构建和运行激光加工装置提供了支持。
水平支臂在z向上的上端位可形成于竖立支臂的远端区域内。在此情况下,激光加工装置的工作高度可以竖立支臂的结构高度为限。
针对开关柜组件,特别是由数个预装开关柜组件构成的工件,能够实现节省时间和节约成本的高精度加工。能够实现热切割加工,同时确保开孔、豁口和/或切口的高加工精度。
所述装置可被构建为用来对实施为扁平件和/或柜体的开关柜组件进行加工。该柜体可以是预装开关柜柜体。
沿x向、y向和z向的可位移性可借助相应的线性导引件来构建。水平支臂和/或竖立支臂可至少部分地被构建为空心型材组件。
所述其他加工工具可被配置为用来实施独立于激光加工的加工,或者用来实施设置在激光加工之后的加工或对激光加工起补充作用的加工。可以设置用于实施补充性的孔加工的加工工具,例如用于在此前借助激光加工头所开设的孔中形成螺纹的加工工具。
所述水平支臂在加工所述工件时可沿着相应的线性导引件在所述竖立支臂上沿z向位移。竖立支臂可实施为伸缩臂,这些伸缩臂能够伸出和回缩,以便改变竖立支臂的长度。作为替代或补充方案,可以在竖立支臂上设置向上越过相关竖立支臂的远端的线性导引件延长部,该延长部能使水平支臂越过竖立支臂的远端向上位移。作为替代或补充方案,沿x向和/或y向的位移可以沿着一或数个线性导引件进行。
所述门架结构可形成有工件吊车,其中在所述水平支臂上设有固定装置,所述固定装置被构建为用来将所述工件固定在所述固定装置上,以便将所述工件安置到所述工作面上以及从所述工作面上移除所述工件。可设置如下:工件吊车可从工作面上方的位置位移到工作面旁边的位置,以便在该处接收工件,并且在位移至工作面区域后,将工件放置于工作面上。完成加工后,可以类似的方式从工作面上接收工件,并且使工件位移至工作面旁边的区域,例如位移到运送装置(例如运送托盘) 上。固定装置可具有一或数个固定眼和/或固定钩。可以设置吊车操作装置,例如便携式或固定式操作台,该吊车操作装置被构建为用来对工件吊车进行手动操作。作为替代或补充方案,可设置如下:固定装置与水平支臂分离地布置在竖立支臂上,例如布置在吊车提梁(Kranbügel)上。
所述水平支臂在加工所述工件时借助位移装置在所述竖立支臂上沿所述z向上下位移,所述位移装置可被构建为用来将竖立在所述工作面上的开关柜柜体作为工件进行加工。在实施方案中,位移装置被构建为用来使水平支臂和设于水平支臂上的加工单元移行至180cm的最小工作高度。作为替代方案,可提供200cm的最小工作高度。在技术方案中,位移装置被构建为用来提供220cm的最小工作高度。
所述激光加工头和所述其他加工工具可绕所述横向于彼此的旋转轴分别偏转至少180度。作为替代方案,可设置如下:仅针对其中一个旋转轴提供至少180度的可偏转性,针对另一旋转轴则提供少于180度的可偏转性。
所述加工单元可具有激光光源,其中激光输出端通过光导体耦合至所述激光加工头。在这个技术方案中,激光光源中的激光产生是在加工工件时发生运动的加工头自身上进行。
所述激光加工头和所述其他加工工具可绕所述横向于彼此的旋转轴中的至少一者共同偏转。可设置如下:加工单元被构建为用来保持激光加工头和其他加工工具共同偏转时的相对位置。在绕旋转轴偏转时,可以保持激光加工头与其他加工工具之间的至少一个相互距离。
所述激光加工头和所述其他加工工具可在工作位置上共同布置在所述工件的一侧,并且沿所述x向、所述y向或所述z向并排布置。这种将激光加工头和其他加工工具沿其中一个位移方向并排布置的方案能够在加工工件时使激光加工头和其他加工工具沿这个方向移动,以便从与工件的待加工区域(例如孔区)相对的区域中移出激光加工头,同时将其他加工工具移入与这个加工区域相对的位置。借此可以提高激光加工头和其他加工工具依次对孔或豁口所实施的加工的精度。
所述加工单元可延伸穿过所述水平支臂的豁口。举例而言,加工单元可在水平支臂的顶面区域内的线性导引件中受导引,并且穿过水平支臂的豁口而延伸至水平支臂的底侧。作为替代或补充方案,该线性导引件可至少部分地形成于豁口区域。该豁口可在两个相对的空心型材或实心型材之间沿水平支臂的一个分区或整个长度延伸。
所述横向于彼此的旋转轴中的至少一者可设于所述水平支臂的底侧上。作为替代或补充方案,其中一个旋转轴可设于水平支臂的豁口内部。在实施方案中,横向于彼此的旋转轴可设于公共平面内。
所述工作面、所述门架结构和所述加工单元可布置在保护壳体中,所述保护壳体与供给室分开形成,所述供给室形成有与所述保护壳体分离的壳体,并且在所述供给室中设有功能装置,所述功能装置具有抽吸装置,其中所述壳体通过可分离的供给通道耦合至所述保护壳体。可分离的供给通道可被构建为用来耦合至可更换的保护壳体,这些保护壳体中容置有不同的激光加工装置,例如结构尺寸不同的装置。可以将功能装置或供给装置与激光加工装置分开地整合在与保护壳体分离的壳体中。可分离的供给通道可具有数个相互分开形成的通道。这样就可以做如下设置:其中一个通道被构建为抽吸通道,而邻近该通道布置的另一通道在可分离的供给通道中被构建为电缆通道或管路通道。包含壳体的供给室可实施为固定的供给室。
作为工件的开关柜柜体可以竖立着地被送往所述激光加工装置,被紧固在所述工作面上并接受加工。开关柜柜体可以在一或数个执行不同的处理步骤来加工开关柜柜体(流水工艺链)的工位上竖立着地被运送到位,并且选择性地竖立着地被转移。连续地运送竖立着的开关柜柜体并对其进行加工的工艺链是可构建的。在借助激光加工装置所实施的加工之后,可以设置例如为柜体涂漆的处理步骤。
可以借助具有工件吊车的门架结构将所述工件放置于所述工作面上,并且在完成加工后从所述工作面上移除所述工件。
关于所述对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的方法,可以相应设置前文所述的技术方案。
实施所述方法时,作为工件的开关柜柜体可以竖立着地被送往激光加工装置。开关柜柜体竖立着地被紧固在工作面上,并且以这种竖立状态接受加工。通过这种方式,开关柜柜体从供给到整个加工过程的运送直至完成加工之后的后续运送,均是在竖立状态下完成。水平支臂在加工工件时借助位移装置在竖立支臂上沿z向上下位移,该位移装置被构建为用来对竖立的开关柜柜体进行加工。以这种方式也可以加工竖立的扁平组件。
根据另一方面,提供一种用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置,所述装置具有包含门架结构的支架或框架以及包含工作面的工作台。工作台被构建为用来在工作面区域内接收待加工的柜组件作为工件,在实施方案中,该柜组件可以是涂漆的开关柜组件。所述装置具有加工单元(工作工具),该加工单元在实施激光加工时可借助位移装置相对于工作面位移,进而相对于安置在工作面上的工件位移。为此,工作工具可位移地容置在支架上。加工单元具有激光加工头,该激光加工头提供用于加工工件的切割激光束。位移装置具有致动器,所述致动器被构建为用来使得至少激光加工头和工作面借助x向、y向和z向线性位移而相对位移。此外,位移装置具有旋转致动器,该旋转致动器被构建为用来使得激光加工头绕至少一个旋转轴旋转或偏转。设有中央控制装置,其被构建为用来基于所提供的电子结构数据和电子加工数据,至少对工作工具和位移装置的运行进行与结构数据和加工数据相符的控制,以便实现对开关柜组件的自动化激光加工,电子结构数据给出待加工的开关柜组件的空间结构,电子加工数据给出需要借助激光加工在待加工的开关柜组件上产生的组件特性。
根据另一方面,提供一种借助激光加工装置对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的方法,实施所述方法时,
-在工作台的工作面上接收实施为柜组件的待加工的工件,
-容置在支架上且具有激光加工头的加工单元(工作工具)借助位移装置相对于工作面位移,进而相对于安置在工作面上的工件位移,以便至少对工件进行激光加工,其中在运行时,加工单元和工作面借助x向、 y向和z向线性位移以及绕至少一个旋转轴的旋转而相对位移,并且
-激光加工头提供用于加工工件的切割激光束,
其中在激光加工装置的中央控制装置中提供电子结构数据和电子加工数据,电子结构数据给出待加工的开关柜组件的空间结构,电子加工数据给出需要借助激光加工在待加工的开关柜组件上产生的组件特性,且其中为了实现对开关柜组件的自动化激光加工,借助中央控制装置并根据结构数据和加工数据至少对工作工具和位移装置的运行进行控制。
激光加工头例如可配设能以脉冲模式工作的纤维激光器。
作为补充,电子加工数据可以给出需要借助进一步的加工在待加工的开关柜组件上产生的组件特性,例如关于一或数个螺纹的形成。
激光加工装置可具有距离调节机构,该距离调节机构被构建为用来在实施激光加工时调节激光加工头与工件的待加工表面之间的距离。距离调节机构具有测距装置,借助该测距装置可以在运行时测定激光加工头到工件表面的当前距离的测量值。此外还设有平移装置,激光加工头借助该平移装置可以沿着与切割激光束同轴的平移轴位移,以作为x向、 y向和z向线性位移的补充。平移装置耦合至测距装置,使得借助激光加工头沿平移轴的位移并根据测量值能够调节激光加工头到工件表面的距离。
举例而言,可以借助距离调节机构使激光加工头与工件表面(即待加工的开关柜组件的表面)之间的距离保持恒定。这在开关柜组件的表面不平整的情况下尤为重要。距离调节机构可被构建为用来补偿这样的不平整,例如使得激光加工头到表面的距离保持恒定,从而也能使切割激光束的焦点相对于表面的相对位置保持恒定。
距离调节机构可被构建为用来根据预设距离值使激光加工头到工件表面的距离保持恒定。
测距装置可具有电容性测距装置,该电容性测距装置被构建为用来借助电容测量(例如借助电容性电阻测量(kapazitive Widerstandsmessung))测定激光加工头到工件表面的距离。
支架可以具有跨越工作面的支架提梁,该支架提梁包含竖立的吊臂 (Bügelarm)或支臂以及将竖立的吊臂或支臂连接起来的水平的吊臂或支臂。跨越的支架提梁可呈倒U形。水平的吊臂或支臂就其长度而言可以基本上完全被x向滑块支座所包含。
用于实现y向线性位移的线性致动器可耦合至y向滑块,加工单元布置在该y向滑块上,并且该y向滑块可以借助线性致动器沿着y向滑块支座在水平吊臂的纵向上移行。用于实现x向线性位移的线性致动器可耦合至x向滑块,该x向滑块可以借助线性致动器沿着x向滑块支座在工作台的侧缘上移行。
x向滑块可在工作台的两侧形成于竖立的吊臂或支臂的下部区段上。工作台或工作面的相对侧上的x向滑块可以布置在工作台上的对应的x 向滑块支座中,其中该x向滑块支座提供导引件。x向滑块可以形成于竖立吊臂的底部区段上。
加工单元可布置在保持组件上,该保持组件可位移地容置在x向滑块上的导引件中,以便实现工作工具的z向线性位移。保持组件可实施为杆状保持元件。一个或两个旋转致动器可布置在保持组件的下端。保持组件可具有顶尖套筒。
平移装置可布置在旋转致动器上。平移装置可被构建为包含对应的滑块支座的附加滑块。与x向、y向和/或z向线性位移相比,借助平移装置而实现的线性位移可实施为精调,x向、y向和z向线性位移则构成粗调。
平移轴可横向于至少一个旋转轴布置。平移轴可与至少一个旋转轴成90°角布置。
可设置其他旋转致动器,其被构建为用来使激光加工头绕横向于至少一个旋转轴布置的其他旋转轴旋转。该其他旋转轴可与至少一个旋转轴成90°角地形成。进一步的方案可规定如下:所述其他旋转致动器布置在所述旋转致动器上。
所述工件可以是涂漆的开关柜组件。作为替代方案,所述工件可由数个预装开关柜组件形成。
所述装置可被构建为用来在工件上实施多面激光加工,而不需要工件在工作面上位移。在此,可以在一道工序中在预装开关柜的多个面上开设开孔或豁口,特别是在竖立状态下,也就是不需要预装开关柜发生位移,特别是旋转或倾斜。
附图说明
下面参照附图对其他实施例进行详细说明。其中:
图1为用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置的透视示意图;
图2为用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的装置的另一实施方式的透视示意图;
图3为激光加工装置的正面示意图;
图4为激光加工装置的背面示意图;
图5为带有工件的激光加工装置的侧面示意图;
图6为激光加工装置的侧面示意图,其中门架结构跨越工件,使得工件的顶面为可加工的;
图7为激光加工装置呈图6中的布局时的正面示意图;
图8为激光加工装置呈图6中的布局时的俯视示意图;
图9为水平支臂区域的透视示意图,加工单元以可沿y向位移的方式容置在该支臂上;
图10为水平支臂区域的另一透视示意图;
图11至图13为激光加工头和其他加工工具的各种偏转位置的示意图;
图14为用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的又一装置的透视示意图;
图15为所述又一激光加工装置的侧面示意图,其中仅示出竖立支臂;
图16为所述又一激光加工装置的侧面示意图,其中仅示出竖立支臂,该支臂相对于工件侧向偏移布置;
图17为用于对实施为开关柜组件的工件进行激光加工的另一装置的透视示意图;
图18为图17中的所述另一装置的又一透视示意图;及
图19为所述激光加工装置以及所述又一激光加工装置的功能组件的示意图。
具体实施方式
图1为用于对实施为开关柜组件的工件2进行激光加工的装置1的透视示意图。系统具有包含壳体4的供给室3以及用于对工件2进行激光加工的装置1的保护壳体5。借助壳体4,来自供给室3的功能单元6 与装置1分开布置。功能单元6例如包括从保护壳体5中抽吸激光加工时所产生的气体的抽吸装置。为了达此目的,来自供给室3的抽吸装置通过供给通道连接至保护壳体5。
图2单独示出装置1的另一实施方式的透视示意图。接下来在图1 和图2以及其他附图中,相同特征使用相同的附图标记。
装置1具有包含竖立支臂11、12的门架结构10。竖立支臂11、12 支承在对应的线性导引件上,借助该线性导引件,竖立支臂11、12能够沿y向位移。竖立支臂11、12借助水平支臂13相互连接,该水平支臂可以借助对应的线性导引件14沿着竖立支臂11、12在z向上上下运动。在图示实施方式中,对应的线性导引件14形成于竖立支臂11、12的内侧15。
对应的线性导引件14是位移装置16的一部分,水平支臂13在加工工件1时借助该位移装置沿z向上下运动,其中上端位(参见图2)形成于远端上。
在图示实施例中,工件2是竖立着接受加工的开关柜柜体。在此,工件2立在工作面17上并且例如借助夹紧元件(图未示)紧固在该工作面上。
在图示实施方案中,工件2由运送装置18竖立着运送到位,并且在完成加工后再度被该运送装置移除,该运送装置为运送托盘,因此,工件2在加工之前、加工期间以及加工之后均保持竖立状态。这有助于将激光加工装置1有利地嵌入工位链中。举例而言,在激光加工装置1之后可以设置用来为工件涂漆的工位(图未示)。
加工单元19以可沿水平支臂13的纵向(x向)位移的方式容置在水平支臂13上。在图示实施方式中,操作单元19具有激光加工头20以及实施为螺纹车刀的其他加工工具21。
不同于图2所示的实施方案,激光加工头20和其他加工工具21也可以分别可围绕一个水平旋转轴偏转地支承在水平支臂13的相对侧上。此外,在不同的技术方案中,还设置了围绕横向于水平旋转轴的旋转轴的可旋转性。
在图示实施方式中,操作单元19上容置有激光光源20a(参见图2),因此,该激光光源在加工工件2时随操作单元19一同运动。借助激光光源20a产生激光,该激光随后通过光导体(例如光波导)被提供给激光加工头20。
图2右上部示出关于操作单元19容置在水平支臂13上的细节图。
图3示出激光加工装置1的正面示意图,其中水平支臂13设于沿竖立支臂11、12的不同位移位置上。
图4示出激光加工装置1的另一正面示意图,其中水平支臂13设于沿竖立支臂11、12的不同位移位置上。此外,加工单元19沿着水平支臂13位移到不同位置上。
图5示出带有工件2的激光加工装置1的侧面示意图,其中对实施为开关柜柜体的工件2的侧壁进行加工。为了达此目的,门架结构10位移至工件2旁边的位置。图6示出激光加工装置1的侧视图,其中门架结构10跨越工件2,使得工件2的顶面为可加工的。图7示出激光加工装置1呈图6中的布局时的正面示意图。图8以俯视图示出激光加工装置1的相同布局。
图9示出水平支臂13区域的透视示意图,加工单元19以可沿x向位移的方式容置在该支臂上。在图示实施方式中,激光加工头20和其他加工工具21沿x向并排布置并且相互间以固定距离布置。
图10示出图9中的布局,其中与图9对比,激光加工头20和其他加工工具21位移至偏转90度的位置上。
图11至图13示出激光加工头20和其他加工工具21的各种偏转位置的示意图。图中示出上面设有加工单元19的水平支臂13的剖面示意图。水平支臂13由两个空心型材13a、13b构成,两个空心型材上设有线性导引件22,操作头19可以沿着该线性导引件位移。激光加工头20 可绕旋转轴23偏转,在图示实施方式中,该旋转轴设于水平支臂13下方。
图14至图16示出又一激光加工装置的示意图。在图14至图16中,相同特征沿用前述附图中的相同附图标记。不同于图2中的实施方案,水平支臂13借助旋转接头24、25以可绕水平轴旋转的方式容置在竖立支臂11、12上。借此,水平支臂13可以带着容置在水平支臂上的加工单元19一同旋转,以便能够从上方以及从侧面对工件2进行加工,这由图15和图16示出。加工单元19能够沿着水平支臂13在借助轨道26实施而成的线性导引件22上位移,图2中的实施方式可以类似的方式设置该线性导引件。
作为水平支臂13的可旋转性的补充,激光加工头20以可绕水平轴 27旋转的方式进行支承。
图2和图14中示出的实施方式在个别设计特征上可以相互结合。
图17和图18示出另一激光加工装置的透视示意图。在图17和图18 中,相同特征沿用前述附图中的相同附图标记。设置了工件吊车40的技术方案,在例示性示出的实施方案中,该工件吊车在竖立支臂11、12上在端侧41上具有吊车提梁。在吊车提梁上设有作为固定装置的吊车紧固件43,该吊车紧固件以选择性地至少可沿x向位移的方式容置在吊车提梁上。借助工件吊车40可以从运送装置18接收实施为开关柜组件的工件2,并且将工件移向工作面17。完成加工后,工件2可以反向位移。在图示实施方式中,工件吊车40与水平支臂13分离地形成在竖立支臂 11、12上。
图19示出用于对开关柜组件进行激光加工的装置1的实施方式中的功能组件的配置示意图,特别是参与数字控制的功能组件。中央控制装置30功能性地耦合至线性致动器31、…、33,这些线性致动器驱动沿x 向、y向和z向的线性运动。此外,中央控制装置功能性地(即,特别是指以电子方式交换数据和信号)连接旋转致动器34、35,这些旋转致动器分别驱动一个绕旋转轴的旋转运动。
为了调节激光加工头20与待加工的工件2的表面之间的距离,测距装置36连接平移装置37,该平移装置使激光加工头20沿着附加平移轴平移位移,在激光加工头20自身上且/或在加工单元19上提供该平移轴。给出激光加工头20与工件2的表面之间的当前距离的信号可被传输至中央控制装置30,该中央控制装置随后向平移装置37发送控制信号。作为替代或补充方案,可设置如下:测距装置36将其测量信号直接提供给平移装置37,该平移装置随后使激光加工头20平移位移,以便调节激光加工头20与待加工的工件2的表面之间的距离,例如调节至恒定距离。
可以设置一个或其他功能组件38。
在中央控制装置30中保存且/或本地生成控制数据,从这些控制数据中推导出用于不同致动器以及用于具有激光加工头20和其他加工工具21的操作单元19的控制信号。可以在中央控制装置30中提供电子结构数据和电子加工数据,电子结构数据给出待加工的开关柜组件的空间结构,电子加工数据给出需要借助激光加工在待加工的开关柜组件上产生的组件特性。为了实现对开关柜组件的自动化激光加工,以及为了借助其他加工工具21选择性地实现进一步的自动化加工,借助中央控制装置 30并根据结构数据和加工数据至少对操作单元19(也就是激光加工头20 和选择性的其他加工工具21)和位移装置的运行进行控制。电子结构数据可以给出开关柜组件或预装开关柜的空间结构。
电子加工数据给出需要借助激光加工在工件2上产生的组件特性,例如,需要借助激光加工在何处并且以何种形状开设豁口或开孔。这一点可以类似的方式应用于进一步的加工,例如螺纹的形成。为此,可以通过输入装置(例如键盘)选择性地采集用户输入,电子加工数据将这些用户输入考虑在内。当中央控制装置30发现与电子结构数据存在冲突时,例如,当用户输入设置的是在开关柜的禁止实施激光加工的受保护区域中进行激光加工时,中央控制装置30阻止这一加工,并且例如通过显示装置(例如显示器)选择性地向用户输出相应提示。受保护区域例如可以涉及密封区域,在该密封区域内可能已设有需要被保护的(禁止实施激光加工的)组件,例如密封件。
为了采集用户输入,可在显示器上显示用户菜单,该用户菜单能帮助用户定义需要为开关柜组件形成的加工特征(例如豁口),而后可以将采集到的用户输入与以电子方式保存的预设进行比较,例如激光加工方面的限制。
当待加工的开关柜组件设于工作台上时,可以借助3D扫描装置采集电子结构数据。作为替代方案,可将现有的结构数据加载到中央控制装置的数据存储器中。
通过这种方式为所述装置编制用于加工开关柜组件的程序,以便对例如已涂漆的开关柜组件自动进行加工,特别是激光加工。特别地,通过这种方式在所述装置上提供关于待开设的豁口和槽隙的位置和形状的控制数据,以便接下来相应地实施对工件2的加工。
上述说明、权利要求书以及附图中所揭示的特征,无论作为单项特征还是作为任意形式的特征组合,都会对不同实施方案的实现产生重要意义。
附图标记说明
1 装置
2 工件
3 供给室
4 壳体
5 保护壳体
6 功能单元
10 门架结构
11、12 竖立支臂
13 水平支臂
13a、13b 空心型材
14 线性导引件
15 内侧
16 位移装置
17 工作面
18 运送装置
19 加工单元
20 激光加工头
20a 激光光源
21 其他加工工具
22 线性导引件
23 旋转轴
24、25 旋转接头
26 轨道装置
30 中央控制装置
31-33 线性致动器
34、35 旋转致动器
36 测距装置
37 平移装置
38 其他功能组件
40 工件吊车
41 端侧
43 吊车紧固件
Claims (11)
1.一种用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述装置包括:
工作面,实施为开关柜组件的工件(2)可借助紧固装置被紧固在所述工作面上以便进行加工,
门架结构(10),其由竖立支臂(11、12)和水平支臂(13)构成,所述水平支臂将所述竖立支臂(11、12)连接起来,其中,
所述竖立支臂(11、12)在加工所述工件(2)时可沿y向相对于所述工作面(17)位移,并且
所述水平支臂(13)能与所述竖立支臂(11、12)一同沿所述y向位移,以及
加工单元(19),包括激光加工头(20)和另一加工工具(21),其中所述加工单元(19)以可沿x向位移的方式布置在所述水平支臂(13)上,且其中所述激光加工头(20)和所述另一加工工具(21)可绕横向于彼此的旋转轴偏转,
其中所述门架结构(10)的水平支臂(13)在加工所述工件(2)时可在所述竖立支臂(11、12)上沿z向相对于所述工作面(17)上下位移。
2.根据权利要求1所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述水平支臂(13)在加工所述工件(2)时可沿着相应的线性导引件在所述竖立支臂(11、12)上沿z向位移。
3.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述门架结构形成有工件吊车,其中在所述水平支臂(13)上设有固定装置,所述固定装置被构建为用来将所述工件(2)固定在所述固定装置上,以便将所述工件安置到所述工作面(17)上以及从所述工作面上移除所述工件。
4.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述水平支臂(13)在加工所述工件(2)时借助位移装置在所述竖立支臂(11、12)上沿所述z向上下位移,所述位移装置被构建为用来将竖立在所述工作面(17)上的开关柜柜体作为工件(2)进行加工。
5.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述激光加工头(20)和所述另一加工工具(21)可绕所述横向于彼此的旋转轴分别偏转至少180度。
6.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述加工单元(19)具有激光光源(20a),其中激光输出端通过光导体耦合至所述激光加工头(20)。
7.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述激光加工头(20)和所述另一加工工具(21)可绕所述横向于彼此的旋转轴中的至少一者共同偏转。
8.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述激光加工头(20)和所述另一加工工具(21)在工作位置上共同布置在所述工件(2)的一侧,并且沿所述x向、所述y向或所述z向并排布置。
9.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述加工单元(19)延伸穿过所述水平支臂(13)的豁口。
10.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述横向于彼此的旋转轴中的至少一者设于所述水平支臂(13)的底侧上。
11.根据权利要求1或2所述的用于对实施为开关柜组件的工件(2)进行激光加工的装置,其特征是,所述工作面(17)、所述门架结构(10)和所述加工单元(19)布置在保护壳体(5)中,所述保护壳体与供给室(3)分开形成,所述供给室形成有与所述保护壳体(5)分离的壳体(4),并且在所述供给室中设有功能装置(6),所述功能装置具有抽吸装置,其中所述壳体(4)通过可分离的供给通道耦合至所述保护壳体(5)。
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