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Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung eingerichtet für eine Laserbearbeitungsmaschine, eine Laserbearbeitungsmaschine und ein Verfahren zur Absaugung von Luft in einer Laserbearbeitungsmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Absaugvorrichtung eingerichtet für eine Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, eine Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 7 und ein Verfahren zur Absaugung von Luft in einer Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 13.
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Eine Werkzeugmaschine dient zur Herstellung und Bearbeitung von Werkstücken unter Verwendung von Werkzeugen. Als Werkzeugmaschinen werden hier insbesondere Laserbearbeitungsmaschinen, insbesondere zum Laserschneiden und zum Laserschweißen angesehen, bei denen ein Laser mit einer Brücke über ein Werkstück bewegbar ist.
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Mit zunehmender Laserleistung und höherer Schnittgeschwindigkeit nimmt die Verschmutzung des Innenraums und der geschnittenen Werkstücke deutlich zu. Durch die Verschmutzung kann es zudem auch zu Frühausfällen von Maschinenkomponenten kommen. Die Verschmutzung entsteht bei Materialtrennverfahren mittels Laserstrahl und Schneidgasen und wird allgemein als „Laserstaub“ bezeichnet, welcher in der Regel mittels einer Zentralabsaugung innerhalb der Maschine abgesaugt wird.
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Aus ökonomischen und auch ökologischen Gründen entsteht die Anforderung, die Absaugleistung zu minimieren. Dazu werden zum Beispiel fünf Klappen, bei größeren Anlagen auch entsprechend mehr, abwechselnd betätigt. Aktuell ist es üblich, mindestens eine und maximal zwei Klappen in Abhängigkeit von der Brückenposition geöffnet bzw. geschlossen zu halten.
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US 2017/252864 A offenbart eine Laserbearbeitungsmaschine, bei der die Luftzufuhr mit der Brücke verfährt. Dies ist ein komplizierter Aufbau.
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EP 3 213 859 A1 offenbart eine Laserbearbeitungsmaschine, bei der eine Fluidzuführeinrichtung mit dem Laserbearbeitungskopf verfahrbar ist. Dies ist ein komplizierter Aufbau.
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CN 103170741 A offenbart eine Laserbearbeitungsmaschine, bei der ein Ventil in der Luftabsaugung in Abhängigkeit von der Brückenposition gesteuert wird. Insbesondere bei großen Anlagen kann diese Absaugung nicht ausreichend sein.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Absaugvorrichtung bereitzustellen. Alternative Aufgaben liegen darin eine verbesserte Laserbearbeitungsmaschine oder ein verbessertes Verfahren zur Absaugung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Absaugvorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Laserbearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 7 beziehungsweise ein Verfahren zur Absaugung gemäß Anspruch 13.
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Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung eingerichtet für eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem über einer Werkstückaufnahme verfahrbaren Laserbearbeitungskopf, umfasst ein Gebläse und mehrere mit dem Gebläse in Kommunikation stehende, selektiv zu öffnende Klappen zur Erzeugung einer Luftströmung, und eine Steuerung eingerichtet zur Erfassung der Position und des Betriebszustandes des Laserbearbeitungskopfes und zur Steuerung der Klappen in Abhängigkeit von der erfassten Position und dem Betriebszustand des Laserbea rbeitu ngskopfes.
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Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung schlägt eine Optimierung dahin vor, dass nun die Absaugklappen nicht wie bislang einzig anhand der Brückenposition geöffnet bzw. geschlossen werden, sondern über eine intelligente Klappensteuerung. Mit dem zunehmend optimierten Laserschneiden wird eine möglichst geringe Erwärmung des Bleches und somit ein minimaler Verzug garantiert. Dies bedeutet, dass das Blech nicht mehr kontinuierlich von einem Ende zum anderen geschnitten wird, sondern dass über das ganze Werkstück verteilt bearbeitet wird. Für derartige Bearbeitungen ist sie erfindungsgemäße Absaugvorrichtung optimal einsetzbar. Der Absaugstrom wird damit selektiv innerhalb eines Bearbeitungsraumes an die jeweilige Bearbeitungsstelle geleitet. Der Absaugstrom dient zur Absaugung von partikelbelasteter Luft oder Gas, wie zum Beispiel Rauch. Das Gebläse kann per Zug oder per Druck arbeiten. Die Steuerung kann eine dedizierte Steuerung sein oder in einer Maschinensteuerung der Laserbearbeitungsmaschine ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung hat den Vorteil, dass die Absaugströmung in der Laserbearbeitungsmaschine optimiert wird und somit die Verschmutzung der Maschine Allgemeinen, wie auch die Verschmutzung der Werkstücke, zu minimieren. Eine geringere Verschmutzung in der Laserbearbeitungsmaschine bedeutet auch eine längere Lebensdauer der Maschinenkomponenten.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, die Klappen bei einem Bearbeitungs-Betriebszustand des Laserbearbeitungskopfes zu öffnen und die Klappen bei einem Positionier-Betriebszustand des Laserbearbeitungskopfes zu schließen. Bei dem Positionieren, das heißt einem Verfahren der Brücke bzw. des Kopfes ohne Bearbeitung, das heißt ohne Aktivierung des Lasers um zu bearbeiten, bleiben die Klappen geschlossen, wodurch der Luftstrom gezielter eingestellt werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass diverse Klappen geöffnet und wieder geschlossen werden, ohne dass dort auch abgesaugt werden müsste. Bei einem Bearbeitungs-Betriebszustand ist der Laser aktiviert bzw. eingeschaltet und der Laserbearbeitungskopf wird ggf. gleichzeitig bewegt bzw. verfahren um Konturen z. B. zu schneiden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, Klappen bereits vor Beginn des Bearbeitungs-Betriebszustandes im Bereich der dann zu erfolgenden Bearbeitung zu öffnen und/oder Klappen noch nach Beendigung des Bearbeitungs-Betriebszustandes im Bereich der erfolgten Bearbeitung geöffnet zu halten. Durch die Öffnung einer oder mehrerer Klappen vor dem Beginn der Bearbeitung, zum Beispiel vor dem Einstechen oder Schneiden, ist die entsprechende Klappe schon geöffnet und es kann sich bereits eine optimale Luftströmung bzw. einen notwendigen Volumenstrom zur Absaugstelle hin aufbauen. Dies führt zu einer schnelleren Evakuation der kontaminierten Luft und die Verschmutzung kann sich erst gar nicht ausbreiten. Dadurch kann der Trägheit beim Strömungsaufbau entgegengewirkt werden und eine verzögerungsfreie Absaugung erfolgen. Wenn die Brücke eine Klappenzone verlässt, bleibt die letzte Klappe noch geöffnet, bis der Rauch abgesaugt ist. Dadurch wird die verschmutzte Luft vollständig abgesaugt. Diese vorlaufenden und nachlaufenden Klappen-Öffnungszeiten, vor und nach der Bearbeitung, können zum Beispiel anhand der zu bearbeitenden Materialien, -dicken, Schneidparameter, usw. individuell einstellbar sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, eine zukünftige Position des Laserbearbeitungskopfes anhand der aktuellen und/oder vergangenen Bewegung des Laserbearbeitungskopfes zu ermitteln. Die Bewegung kann aus der Steuerung bekannt sein oder über Sensorik gemessen werden. Die zukünftige Position kann dann vorhergesagt werden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, eine zukünftige Position und den dieser Position entsprechenden Betriebszustand des Laserbearbeitungskopfes anhand eines Bearbeitungsplans, insbesondere eines Schneidplans, zu ermitteln. So hat die Steuerung über den Bezug zum Schneidplan eine vorausschauende Sicht. Darüber ist bekannt, wann und wo das Werkstück bearbeitet wird. Zumindest ist bekannt, ob die Anlage schneidet oder positioniert und öffnet somit die Klappen beim Positionieren nicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, ein Absaugvolumen des Gebläses in Abhängigkeit von dem Betriebszustand zu steuern. Mittels des variablen Absaugvolumens kann, vor allem in Kombination mit Verschmutzungssensoren, der Energieverbrauch der Absaugvorrichtung gesenkt werden.
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Eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Laserschneidmaschine, mit einem in einem Bearbeitungsraum über einem Werkstück bewegbaren Laserbearbeitungskopf, insbesondere einem Laserschneidkopf, sieht einen Bearbeitungsraum eingerichtet zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks und eine Absaugvorrichtung wie zuvor beschrieben vor. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Als Sensoren können zum Beispiel Feinstaubsensoren oder Sichtweitensensoren verwendet werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung der Verschmutzung der Luft im Bearbeitungsraum vorgesehen ist und dass die Steuerung eingerichtet ist, Sensordaten des Sensors für die Steuerung der Klappen zu verwenden. Optional kann die Verschmutzung mittels Sensoren, zum Beispiel in µm/m3, gemessen werden und dadurch weitere Rückschlüsse auf die Klappensteuerung gemacht werden. Zum Beispiel kann die Dauer und/oder Intensität des Absaugluftstroms zum Beispiel über die Klappensteuerung und/oder die Gebläseleistung eingestellt werden. Es können Bereiche des Bearbeitungsraumes oder der gesamte Bearbeitungsraum überwacht werden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, eine Öffnung einer Schutztür des Bearbeitungsraumes in Abhängigkeit der Sensordaten zu steuern. Die Verschmutzungssensoren können zum Beispiel auch Auskunft über die Feinstaubbelastung im Maschineninnenraum geben und so gegebenenfalls das Öffnen des Schutztors verzögern bis die Luftbelastung eine gesundheitsgefährdende Konzentration unterschritten hat.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, die Sensordaten zur Ermittlung eines Wartungszustandes der Laserbearbeitungsmaschine zu verwenden. Diese Sensoren könnten auch noch für weitere Anwendungen, zum Beispiel für predictive maintenance (zum Beispiel Filterzusetzung), die Überprüfung der Schneidparameter / - qualität, Materialqualität, usw. eingesetzt werden und so noch weiteren Zusatznutzen bilden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerung eingerichtet ist, ein Absaugvolumen des Gebläses in Abhängigkeit von den Sensordaten zu steuern. Mittels des variablen Absaugvolumens, der auf den Daten von Verschmutzungssensoren basiert, kann so der Energieverbrauch der Absaugvorrichtung gesenkt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass Klappen in einem unteren Bereich des Bearbeitungsraumes, einem oberen Bereich und/oder einem mittleren Bereich angeordnet sind. Zwischen einer gesteuerten Klappe und einer weiteren gesteuerten Klappe, ungesteuerten Klappe oder einer einfachen Öffnung, zum Beispiel einer Labyrinthöffnung, wird ein Luftstrom zur Absaugung aufgebaut. Es ist dann mindestens eine gesteuerte Klappe in dem Luftstrom vorhanden. Die Klappen können in den genannten Bereichen angeordnet sein, um je nach Maschine oder Bearbeitungsszenario eine optimale Luftströmung einzustellen. Die Klappen sind derart an oder in dem Bearbeitungsraum angeordnet, dass in jedem Bereich des Bearbeitungsraumes die Luft abgeführt werden kann. Dabei können Klappenzonen definiert sein, zum Beispiel zwischen zwei gegenüberliegenden Klappen, zwischen denen sich das Werkstück beziehungsweise der Bearbeitungsbereich befindet.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Absaugung von Luft in einer Laserbearbeitungsmaschine mit einem über einem Werkstück verfahrbaren Laserbearbeitungskopf und mit selektiv zu öffnenden Klappen zur Erzeugung einer Luftströmung umfasst die Erfassung der Position und des Betriebszustandes des Laserbearbeitungskopfes, und die Steuerung der Klappen in Abhängigkeit von dem Betriebszustand oder von der Position und dem Betriebszustand. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Es kann vorgesehen sein, dass Klappen bereits vor Beginn einer Bearbeitung im Bereich der dann zu erfolgenden Bearbeitung geöffnet werden und/oder Klappen noch nach Beendigung der Bearbeitung im Bereich der erfolgten Bearbeitung geöffnet gehalten werden. Diese vorlaufende beziehungsweise nachlaufende Steuerung der Klappen optimiert die Absaugströmung. Es kann vorgesehen sein, dass zum gleichen Zeitpunkt Klappen für den dann nächsten Bearbeitungsschritt geöffnet werden, so dass gleichzeitig mehrere Luftströmungen gesteuert werden.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass Klappen anhand eines Bearbeitungsplans, insbesondere eines Schneidplans, gesteuert werden. Anhand des Bearbeitungsplans sind die zukünftigen Bearbeitungsorte und Bearbeitungszeiten bekannt, so dass das Absaugen durch die Steuerung der Klappen und optional eines Gebläses vorausschauend gesteuert wird.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Querschnitt durch eine schematische Darstellung einer Laserbearbeitungsmaschine;
- 2 einen Längsschnitt durch eine schematische Darstellung einer Laserbearbeitungsmaschine;
- 3 eine schematische Darstellung einer Absaugvorrichtung; und
- 4 ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Absaugung von Luft.
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1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Laserbearbeitungsmaschine 100. Als Laserbearbeitungsmaschine 100 werden hier insbesondere Laserbearbeitungsmaschinen zum Laserschneiden und zum Laserschweißen angesehen, bei denen ein Laser 102 über ein zu bearbeitendes Werkstück 104 bewegbar ist. Derartige Laserbearbeitungsmaschinen 100 können 2D/3D Werkstücke, wie zum Beispiel Bleche oder Rohre bearbeiten. Der Laser 102 kann direkt in einem Laserbearbeitungskopf 106 angeordnet sein oder ortsfest in oder neben der Laserbearbeitungsmaschine 100, wobei über einen geeigneten Lichtleiter der Laserstrahl von dem Laser zu dem Laserbearbeitungskopf 106 geführt wird.
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Der Laserbearbeitungskopf 106 ist an einer Brücke 110 angeordnet, mittels derer der Laserbearbeitungskopf 106 in X-und Y-Richtung über das Werkstück 104 verfahrbar ist. Die Brücke 110 und der Laserbearbeitungskopf 106 sowie das Werkstück 104, welches auf einer Werkstückaufnahme 112 liegt, sind in einem Bearbeitungsraum 114 angeordnet. Der Bearbeitungsraum 114 wird von einem Gehäuse 116 der Laserbearbeitungsmaschine 100 umschlossen. Der Bearbeitungsraum 114 ist definiert durch die Erstreckung der Werkstückaufnahme 112 beziehungsweise den Bewegungsraum der Brücke 110 beziehungsweise des Laserbearbeitungskopfes 106.
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Der Bearbeitungsfokus des Laserstrahls liegt üblicherweise im Submillimeterbereich bis hin zu einem Bereich von wenigen Millimetern. Im Vergleich dazu ist die Erstreckung des Bearbeitungsraumes 104 sehr groß. Der Bearbeitungsraum 114 kann sich sowohl in X Richtung als auch in Y Richtung jeweils über mehrere Meter erstrecken. Somit liegt etwa ein Faktor von 1.000 bis 10.000 zwischen dem Bearbeitungsfokus und dem Bearbeitungsraum 114. Dies führt dazu, dass der Laserbearbeitungskopf 106 während der Bearbeitung relativ häufig und auch über relativ weite Strecken verfahren werden muss.
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Bei der thermischen Bearbeitung durch den Laser 102 entsteht Rauch beziehungsweise durch Partikel verschmutzte Luft. Grober Schmutz wird durch ein Förderband 118 aus der Laserbearbeitungsmaschine 100 befördert. Die Abluft wird durch eine Absaugvorrichtung 120 aus der Laserbearbeitungsmaschine 100 abgesaugt.
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Die Absaugvorrichtung 120 umfasst ein hier ziehendes Gebläse 122, welches über einen Abluftkanal 124 mit dem Bearbeitungsraum 114 in Kommunikation steht. Das Gebläse kann wie dargestellt extern zu der eigentlichen Laserbearbeitungsmaschine 100 oder in der Laserbearbeitungsmaschine 100, z. B. an der Position 120, angeordnet sein. Die Position 120 kann neben der Absaugvorrichtung 120 auch einen Luftsammler oder eine Luftabführung bezeichnen.
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Eine steuerbare Klappe 126 kann den Abluftkanal 124 vollständig verschließen, teilweise verschließen oder geöffnet halten. Die Klappe 126 wird von einer hier nicht dargestellten Steuerung der Absaugvorrichtung 120 beziehungsweise der Laserbearbeitungsmaschine 100 gesteuert. Wie später anhand von 2 erläutert wird, sind mehrere Klappen 126 vorgesehen. Es kann vorgesehen sein, dass ein Gebläse 122 für sämtliche Klappen 126 vorgesehen ist. Alternativ können mehrere Gebläse 122 vorgesehen sein. So kann jede Klappe 126 ein eigenes Gebläse 122 aufweisen oder eine Gruppe von Klappen 126 ist jedem Gebläse 122 zugeordnet.
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Weiterhin sind Luftzufuhröffnungen 128 vorgesehen, die ebenfalls als steuerbare Klappen oder als nicht steuerbare Öffnungen, zum Beispiel in Form eines Labyrinths, ausgebildet sind. Anhand der Pfeile ist eine beispielhafte Luftströmung zum Absaugen von belasteter Luft dargestellt. Angezogen durch das Gebläse 122 tritt die Luft zunächst an den Öffnungen 128 ein, läuft weiter um das Werkstück 104 herum, beziehungsweise bei Öffnungen im Werkstück 104 auch durch diese Öffnungen, zu einer Unterseite des Werkstücks 104. Dort gelangt der Luftstrom in den Abluftkanal 124 und wird von dem Gebläse 122 einer Reinigung wie zum Beispiel einem Filter zugeführt.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Laserbearbeitungsmaschine 100 sind die Öffnungen 128 oberhalb des Werkstückes 104 beziehungsweise oben am Bearbeitungsraum 114 angeordnet. Die Klappen 126 sind unterhalb des Werkstücks 104 beziehungsweise unten am Bearbeitungsraum 114 angeordnet. Selbstverständlich sind andere Anordnungen möglich. Zum Beispiel können die Öffnungen und Klappen etwa in Höhe des Werkstücks 104 beziehungsweise der Werkstückauflage 112 angeordnet sein. Dann erfolgt eine Luftströmung in horizontaler Richtung, während in der in 1 dargestellten Konfiguration eine Luftströmung in vertikaler Richtung erfolgt.
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In 2 ist ein Längsschnitt der Laserbearbeitungsmaschine 100 dargestellt. Es ist zu sehen, dass in diesem Ausführungsbeispiel fünf Klappen 126 entlang des Bearbeitungsraumes 114 angeordnet sind. Je nach Größe des Bearbeitungsraumes 114 bzw. nach gewünschter Auflösung der Luftströmung können mehr oder weniger Klappen vorgesehen sein. Die Klappen 126 können selektiv von der Steuerung gesteuert, das heißt geöffnet und geschlossen, werden.
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Jede Klappe 126 definiert eine Absaugzone 130, in der bei geöffneter Klappe 126 Luft abgesaugt wird. in der Darstellung von 2 sind die beiden linken Klappen 126 geöffnet. Die linke Klappe 126 ist geöffnet, weil der Laserbearbeitungskopf 106 oberhalb der linken Klappe 126 das Werkstück 104 bearbeitet. Somit wird in der Absaugen Zone 130 die bei der thermischen Bearbeitung entstehende, verschmutzte Luft direkt abgesaugt. Die zweite Klappe 126 von links ist bereits geöffnet, weil der Laserbearbeitungskopf 106 zu einer zukünftigen Bearbeitungsposition oberhalb dieser Klappe 126 fahren wird. Wenn der Laserbearbeitungskopf 106 in dieser zukünftigen Bearbeitungsposition die Bearbeitung des Werkstückes 104 aufnehmen wird, ist dort bereits der volle Volumenstrom zum Abführen der verschmutzten Luft aufgebaut. Mit dieser prädiktiven Klappensteuerung kann eine sehr gute Absaugung erzielt werden.
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Zusätzlich können ein oder mehrere Sensoren 132 zur Erfassung der Verschmutzung der Luft vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist ein Sensor je Absaugzone 130 vorgesehen. Oder es sind ein oder mehrere Sensoren vorgesehen, welche über mehrere Absaugzonen hinweg die Verschmutzung der Luft in den jeweiligen Absaugzonen erkennen können. Über eine Schutztür 134 kann ein Bediener oder Roboter das Werkstück 104 bzw. die Werkstückauflage 112 mit Werkstück 104 einlegen und entnehmen.
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Anhand von 3 wird nun die Absaugvorrichtung 120 detaillierter beschrieben. Die Absaugvorrichtung 120 umfasst eine Steuerung 300, die eigenständig oder als Bestandteil der Maschinensteuerung ausgebildet ist. Als Eingänge erhält die Steuerung 300 Sensordaten des oder der Sensoren 132 sowie einen Schneidplan 310. Aus dem Schneidplan 310 erhält die Steuerung 300 die zukünftigen Positionen und den jeweiligen der Position entsprechenden Betriebszustand des Laserbearbeitungskopfes 106.
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Aus einem der beiden Eingänge oder aus beiden Eingängen errechnete die Steuerung 300, wann und wo verschmutzte Luft abgeführt werden muss. Entsprechend werden eine oder mehrere Klappen 126 angesteuert. Die Steuerung 300 kann jede der Klappen 126 vollständig oder teilweise öffnen und schließen.
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Darüber hinaus kann die Steuerung 300 das oder die Gebläse 122, genauer gesagt die Gebläseleistung, steuern. So ist es möglich, bei nicht geöffneter Klappe oder nicht geöffneten Klappen 126 das Gebläse 122 vollständig abzuschalten oder in einen energiesparenden Leerlaufmodus zu versetzen. Entsprechend kann die Steuerung 300 bei einem erforderlichen Volumenstrom die Leistung des Gebläses erhöhen. Schließlich kann die Steuerung 300 eine Öffnung der Schutztür 134 so lange verzögern bis die in dem Bearbeitungsraum 114 befindliche Luft ein für den Benutzer unschädliches Verschmutzungsniveau angenommen hat.
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Insbesondere kann die Steuerung 300 Klappen 126 bereits vor Beginn der Bearbeitung im Bereich der dann stattfindenden Bearbeitung öffnen und/oder Klappen 126 noch nach Beendigung der Bearbeitung im Bereich der stattgefundenen Bearbeitung geöffnet halten. Durch die vorlaufende Öffnung der Klappen 126 ist sichergestellt, dass bereits bei Beginn der Bearbeitung der erforderliche Volumenstrom zur Absaugung der Luft vollständig anliegt. Durch die nachlaufende Schließung der Klappen 126 ist sichergestellt, dass nach Beendigung der Bearbeitung der erforderliche Volumenstrom zur Absaugung der Luft so lange anliegt, bis sämtliche Verschmutzungen abgesaugt sind. Die Vorlaufzeiten und Nachlaufzeiten werden von der Steuerung 300 berechnet anhand von Maschinendaten wie zum Beispiel Größe des Bearbeitungsraumes 114, Anzahl der Klappen 126, Stärke des Lasers usw. sowie Daten aus dem Schneidplan 310, wie zum Beispiel Materialangaben, Schneiddauer etc.
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Ferner kann die Steuerung 300 die Sensordaten zur Ermittlung eines Wartungszustandes der Laserbearbeitungsmaschine 100 verwenden. Dabei können aktuelle Sensorwerte und/oder eine Historie der Sensorwerte betrachtet werden. Ebenso können anhand der Anzahl der Aktivierungen der Klappen 126 und des oder der Gebläse 122 Rückschlüsse auf deren Wartungsstand geschlossen werden.
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Anhand von 4 wird ein Verfahren zur Absaugung von Luft in einer Laserbearbeitungsmaschine mit einem über einem Werkstück verfahrbaren Laserbearbeitungskopf und mit selektiv zu öffnenden Klappen zur Erzeugung einer Luftströmung beschrieben. Das Verfahren kann zum Beispiel in der Steuerung 300 ablaufen.
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In einem ersten Schritt 400 werden die Position und der Betriebszustand des Laserbearbeitungskopfes bzw. des Lasers erfasst. Anders ausgedrückt, wird erfasst wo sich der Laserbearbeitungskopf befindet und ob er verfährt oder das Werkstück bearbeitet. Die Position und der Betriebszustand können zum aktuellen Zeitpunkt, zum Beispiel über Sensoren, und/oder für zukünftige Zeitpunkte, zum Beispiel mittels eines Bearbeitungsplanes zur Maschinensteuerung, erfasst werden.
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In einem zweiten Schritt 410 werden die Klappen in Abhängigkeit von der Position und dem Betriebszustand gesteuert. Zusätzliche Informationen zum Beispiel von Sensoren zur lokalen Messung der Luftgüte können ebenfalls für die Steuerung verwendet werden.
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In einem weiteren Schritt 420, der parallel oder nachfolgend zu dem zweiten Schritt 410 ausgeführt werden kann, wird das Absaugvolumen des Gebläses in Abhängigkeit von dem Betriebszustand und/oder den Sensordaten gesteuert.
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Die hier vorgestellte Absaugvorrichtung 120 beziehungsweise Laserbearbeitungsmaschine 100 erlaubt eine effiziente und vollständige Absaugung von verschmutzter Luft bei räumlich wechselnden Bearbeitungsplätzen und damit räumlich wechselnden Verschmutzungsherden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2017252864 A [0005]
- EP 3213859 A1 [0006]
- CN 103170741 A [0007]
