DE102021123402A1 - Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces - Google Patents

Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces Download PDF

Info

Publication number
DE102021123402A1
DE102021123402A1 DE102021123402.6A DE102021123402A DE102021123402A1 DE 102021123402 A1 DE102021123402 A1 DE 102021123402A1 DE 102021123402 A DE102021123402 A DE 102021123402A DE 102021123402 A1 DE102021123402 A1 DE 102021123402A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
distance
laser processing
processing head
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021123402.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Krutzke
Tobias Kaiser
Markus Blaschka
Aysche Schlipf
Christoph Kraus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority to DE102021123402.6A priority Critical patent/DE102021123402A1/en
Priority to PCT/EP2022/073914 priority patent/WO2023036641A1/en
Publication of DE102021123402A1 publication Critical patent/DE102021123402A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/0342—Observing magnetic fields related to the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
    • B23K26/048—Automatically focusing the laser beam by controlling the distance between laser head and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserbearbeiten eines plattenförmigen Werkstückendbereichs (14) mittels eines Laserstrahls (3), welcher in einer z-Richtung aus einem Laserbearbeitungskopf (5) austritt und in der z-Richtung auf das Werkstück (2) trifft, mit folgenden Verfahrensschritten:
- bei ausgeschaltetem Laserstrahl (3) Annähern des in einem vorbestimmten z-Sollabstand (zs) zum Werkstück (2) fixierten Laserbearbeitungskopfes (5) in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante (15) des Werkstückendbereichs (14);
- Messen des Abstandes (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstückkante (15) beim Annähern des Laserbearbeitungskopfes (5) an die Werkstückkante (15);
- Einschalten des Laserstrahls (3), wenn der gemessene Abstand (A) auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert (Ath) abgenommen hat, welcher größer als der fixierte z-Sollabstand (zs) ist; und
- Weiterbewegen des Laserbearbeitungskopfes (5) in der Bewegungsrichtung (x), um für eine Laserbearbeitung des Werkstückendbereichs (14) den Laserstrahl (3) über die Werkstückkante (15) hinweg in den Werkstückendbereich (14) zu bewegen.

Figure DE102021123402A1_0000
The invention relates to a method for laser machining a plate-shaped workpiece end region (14) using a laser beam (3) which emerges from a laser machining head (5) in a z-direction and hits the workpiece (2) in the z-direction, with the following method steps :
- When the laser beam (3) is switched off, the laser processing head (5), which is fixed at a predetermined z set distance (zs) from the workpiece (2), approaches in the direction from the outside towards a workpiece edge (15) of the workpiece end region (14);
- Measuring the distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece edge (15) when the laser processing head (5) approaches the workpiece edge (15);
- Switching on the laser beam (3) when the measured distance (A) has decreased to a predetermined distance threshold value (A th ) which is greater than the fixed z-setpoint distance (zs); and
- Moving the laser processing head (5) further in the direction of movement (x) in order to move the laser beam (3) over the workpiece edge (15) into the workpiece end region (14) for laser processing of the workpiece end region (14).
Figure DE102021123402A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, eines plattenförmigen Werkstückendbereichs, insbesondere eines Blechs, mittels eines Laserstrahls, welcher in einer z-Richtung aus einem Laserbearbeitungskopf austritt und in der z-Richtung auf das Werkstück trifft, sowie auch eine zum Durchführen des Laserbearbeitungsverfahrens geeignete Laserbearbeitungsmaschine.The invention relates to a method for laser processing, in particular laser cutting, of a plate-shaped workpiece end region, in particular a sheet metal, by means of a laser beam which emerges from a laser processing head in a z-direction and hits the workpiece in the z-direction, as well as a method for carrying out the Laser processing machine suitable for the laser processing method.

Verfahren zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, sind hinlänglich bekannt. Beim Anfahren an eine Blechtafel von außen (z.B. bei einem Trennschnitt) kann der Laserstrahl ungehindert auf den Maschinenunterbau treffen und diesen thermisch belasten. Dies kann - insbesondere bei hoher Leistungsdichte bzw. Streckenenergie - zur Beschädigung oder sogar zur Zerstörung der Laserbearbeitungsmaschine führen.Processes for laser processing, in particular laser cutting, are well known. When approaching a metal sheet from the outside (e.g. during a separating cut), the laser beam can hit the machine base unhindered and put a thermal load on it. This can lead to damage or even destruction of the laser processing machine, particularly in the case of high power density or line energy.

In DE 10 2015 103 047 B3 wird ein Verfahren offenbart, bei dem vom Werkstückinneren in Richtung Werkstückkante und darüber hinaus mit ausgeschaltetem Laserstrahl verfahren wird. Zunächst ist eine Abstandsregelung aktiv, bis ein z-Sollabstand eines Laserschneidkopfes zur Werkstückoberfläche erreicht ist. Dann wird die Abstandsregelung ausgeschaltet und die z-Position des Laserschneidkopfes „eingefroren“. Mit dieser Einstellung fährt der Laserschneidkopf ein kurzes Stück über die Werkstückkante hinaus und dreht dann um. Am Umkehrpunkt oder während der Anfahrstrecke wird der Laserstrahl eingeschaltet.In DE 10 2015 103 047 B3 a method is disclosed in which the laser beam is switched off and is moved from the inside of the workpiece in the direction of the workpiece edge and beyond. First, a distance control is active until a z-set distance of a laser cutting head to the workpiece surface is reached. Then the distance control is switched off and the z-position of the laser cutting head is "frozen". With this setting, the laser cutting head moves a short distance beyond the edge of the workpiece and then turns around. The laser beam is switched on at the reversal point or during the approach section.

In DE 10 2011 003 395 B3 ist ein Verfahren zum Randbeschnitt eines Werkstücks offenbart, bei dem die Schnittlinie in Einzeltrennschnitte unterteilt wird, welche jeweils bis zum Rand des Werkstücks geführt werden, bis anhand der Randerkennung (z.B. über die Abstandssensorik) der Rand des Werkstücks erkannt wird. Beim Verfahren des Bearbeitungskopfs mit eingeschaltetem Laserstrahl vom Inneren des Werkstücks nach außen, wird die Abstandsregelung zur Detektion der Werkstückkante genutzt, um den Laserstrahl rechtzeitig auszuschalten.In DE 10 2011 003 395 B3 discloses a method for trimming the edge of a workpiece, in which the cutting line is divided into individual separating cuts, which are each made up to the edge of the workpiece until the edge of the workpiece is detected using the edge detection (e.g. via the distance sensor). When moving the processing head with the laser beam switched on from the inside of the workpiece to the outside, the distance control for detecting the edge of the workpiece is used to switch off the laser beam in good time.

Demgegenüber war es Aufgabe der Erfindung, bei einem Verfahren zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, die thermische Belastung des Unterbaus der Laserbearbeitungsmaschine zu reduzieren sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Laserbearbeitungsmaschine anzugeben.In contrast, the object of the invention was to reduce the thermal load on the substructure of the laser processing machine in a method for laser processing, in particular laser cutting, and to specify a laser processing machine suitable for carrying out the method.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, eines plattenförmigen Werkstückendbereichs, insbesondere eines Blechs, mittels eines Laserstrahls, welcher in einer z-Richtung aus einem Laserbearbeitungskopf austritt und in der z-Richtung auf das Werkstück trifft, mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

  • - bei ausgeschaltetem Laserstrahl Annähern des in einem vorbestimmten z-Sollabstand zum Werkstück fixierten Laserbearbeitungskopfes in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante des Werkstückendbereichs;
  • - Messen eines vom Abstand zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstückkante abhängigen Messsignals, insbesondere des Abstands, während dem Annähern des Laserbearbeitungskopfes an die Werkstückkante;
  • - Einschalten des Laserstrahls, wenn das Messsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht hat, insbesondere wenn der gemessene Abstand auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert abgenommen hat, welcher größer als der fixierte z-Sollabstand ist; und
  • - Weiterbewegen des Laserbearbeitungskopfes in der Bewegungsrichtung, um für eine Laserbearbeitung des Werkstückendbereichs den Laserstrahl über die Werkstückkante hinweg in den Werkstückendbereich zu bewegen.
This object is achieved according to the invention by a method for laser processing, in particular laser cutting, of a plate-shaped workpiece end region, in particular a sheet metal, by means of a laser beam, which emerges from a laser processing head in a z-direction and hits the workpiece in the z-direction, with the following method steps :
  • - When the laser beam is switched off, the laser processing head, which is fixed at a predetermined z target distance from the workpiece, approaches in the direction from the outside towards a workpiece edge of the workpiece end region;
  • - Measuring a measurement signal dependent on the distance between the laser processing head and the workpiece edge, in particular the distance, while the laser processing head is approaching the workpiece edge;
  • - Switching on the laser beam when the measurement signal has reached a predetermined threshold value, in particular when the measured distance has decreased to a predetermined distance threshold value which is greater than the fixed z target distance; and
  • - Further movement of the laser processing head in the direction of movement in order to move the laser beam over the workpiece edge into the workpiece end region for laser processing of the workpiece end region.

Das Annähern des Laserbearbeitungskopfes an die Werkstückkante kann durch Bewegen nur des Laserbearbeitungskopfes, durch Bewegen nur des Werkstücks oder durch Bewegen von Laserbearbeitungskopf und Werkstück erfolgen. Der vorbestimmte z-Sollabstand ist der zum Laserbearbeiten des Werkstücks bekannte z-Arbeitsabstand, bei dem der Laserstrahl auf die Werkstückoberfläche oder unterhalb oder oberhalb der Werkstückoberfläche fokussiert wird.The approach of the laser processing head to the workpiece edge can be done by moving only the laser processing head, by moving only the workpiece, or by moving both the laser processing head and the workpiece. The predetermined desired z-distance is the z-working distance known for laser processing of the workpiece, at which the laser beam is focused on the workpiece surface or below or above the workpiece surface.

Erfindungsgemäß wird beim Anfahren an die Werkstückkante die Werkstückkante erkannt. Bis zur Erkennung der Werkstückkante ist der Laserstrahl ausgeschaltet und wird bei Erreichen des Schwellwertes, also erst unmittelbar an der Blechkante, in der Bewegung „fliegend“ zugeschaltet. Die Kantenerkennung erfolgt bevorzugt über das Abstandssignal einer kapazitiven Abstandsregelung. Zum fliegenden Einschalten des Laserstrahls beim Annähern an die Werkstückkante wird der Abstandsschwellwert des kontinuierlichen Abstandsmesswerts als Trigger für das Einschalten des Laserstrahls genutzt. Bis zum Erreichen des Abstandsschwellwertes ist der Laserstrahl ausgeschaltet, sodass er keinen Schaden an der Laserbearbeitungsmaschine anrichten kann.According to the invention, the edge of the workpiece is detected when approaching the edge of the workpiece. The laser beam is switched off until the workpiece edge is detected and is switched on “on the fly” when the threshold value is reached, i.e. immediately at the sheet edge. The edge detection preferably takes place via the distance signal of a capacitive distance control. To switch on the laser beam on the fly when approaching the edge of the workpiece, the distance threshold value of the continuous distance measurement value is used as a trigger for switching on the laser beam. The laser beam is switched off until the distance threshold value is reached, so that it cannot damage the laser processing machine.

Vorzugsweise wird bei ausgeschaltetem Laserstrahl der in einem vorbestimmten z-Sollabstand zum Werkstück fixierte Laserbearbeitungskopf in einer zur z-Richtung rechtwinkligen Bewegungsrichtung in Richtung von außen hin zu der Werkstückkante des Werkstückendbereichs angenähert. Alternativ kann der Laserbearbeitungskopf aber auch auf einer anderen vorgegeben Annäherungskurve, z.B. diagonal, der Werkstückkante angenähert werden.When the laser beam is switched off, the laser processing head is preferably fixed at a predetermined desired z distance from the workpiece in a moving direction perpendicular to the z-direction in the direction from the outside approaches the workpiece edge of the workpiece end portion. Alternatively, the laser processing head can also be approached to the edge of the workpiece on another predetermined approach curve, eg diagonally.

Besonders bevorzugt ist die dem Laserstrahl zugewandte Oberseite des plattenförmigen Werkstückendbereichs plan ausgebildet und verläuft rechtwinklig zur z-Richtung.Particularly preferably, the upper side of the plate-shaped workpiece end region facing the laser beam is flat and runs at right angles to the z-direction.

Vorzugsweise wird der Abstand zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstückkante kapazitiv oder induktiv gemessen. Ein kapazitiver oder induktiver Abstandssensor, z.B. in Form einer elektrisch leitenden Schneiddüse, misst insbesondere bei metallischen Werkstücken wie Blechen die elektrische Kapazität zwischen dem metallischen Werkstück und dem Laserbearbeitungskopf. Diese Kapazität ändert sich mit variierendem Abstand zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstück, wodurch der Abstand zuverlässig bestimmt werden kann.The distance between the laser processing head and the workpiece edge is preferably measured capacitively or inductively. A capacitive or inductive distance sensor, e.g. in the form of an electrically conductive cutting nozzle, measures the electrical capacitance between the metal workpiece and the laser processing head, particularly in the case of metal workpieces such as sheet metal. This capacitance changes as the distance between the laser processing head and the workpiece varies, which means that the distance can be reliably determined.

Vorzugsweise wird der Schwellwert, insbesondere der Abstandsschwellwert, in Abhängigkeit von dem fixierten z-Sollabstand und/oder von der Geometrie des Laserbearbeitungskopfes und/oder von der Geometrie der Werkstückkante und/oder von der Annäherungsgeschwindigkeit festgelegt. Dabei kann für jeden Düsentyp ein anderer Schwellwert festgelegt werden. Bevorzugt sollte der Abstandsschwellwert um mindestens 1 mm, bevorzugt um mindestens 2 mm, größer als der vorbestimmte z-Sollabstand sein. In der Umsetzung ist eine möglichst einfache Definition des Abstandsschwellwertes anzustreben, um den Aufwand bei z.B. Einführung neuer Düsengeometrien gering zu halten. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit „Abstandsschwellwert = z-Sollabstand + b“ eine sehr gute Genauigkeit der Kantenerkennung erreicht werden kann. Der Wert b sollte vorzugsweise mehr als 1 mm, bevorzugt mehr als 2 mm, betragen. In einer weiteren Ausführung ist es vorteilhaft, den z-Sollabstand in die Abstandsschwellwertberechnung einzubeziehen, z.B. als lineare Funktion des fixierten z-Sollabstands: „Abstandsschwellwert = m*z-Sollabstand + b“, wobei bevorzugt 1,0 ≤ m ≤ 1,6, insbesondere m = 1,3, und 2,7 mm ≤ b ≤ 3,7 mm, insbesondere b = 3,2 mm, gilt.The threshold value, in particular the distance threshold value, is preferably defined as a function of the fixed z target distance and/or the geometry of the laser processing head and/or the geometry of the workpiece edge and/or the approach speed. A different threshold value can be defined for each nozzle type. The distance threshold value should preferably be at least 1 mm, preferably at least 2 mm, greater than the predetermined z target distance. In the implementation, the simplest possible definition of the distance threshold value should be aimed for in order to keep the effort low, e.g. when introducing new nozzle geometries. Studies have shown that with "distance threshold value = z target distance + b" a very good edge detection accuracy can be achieved. The value b should preferably be more than 1 mm, preferably more than 2 mm. In a further embodiment, it is advantageous to include the z target distance in the distance threshold calculation, e.g. as a linear function of the fixed z target distance: “distance threshold value=m*z target distance+b”, with preferably 1.0≦m≦1.6 , in particular m=1.3, and 2.7 mm≦b≦3.7 mm, in particular b=3.2 mm.

Vorzugsweise wird, sobald beim Weiterbewegen des Laserbearbeitungskopfes im Werkstückendbereich der gemessene Abstand den fixierten z-Sollabstand erreicht hat, die z-Fixierung des Laserbearbeitungskopfes aufgehoben und nachfolgend der z-Abstand des Laserbearbeitungskopfes zum Werkstück mittels einer Abstandsregelung eingestellt.Preferably, as soon as the measured distance has reached the fixed z target distance during further movement of the laser processing head in the workpiece end region, the z fixation of the laser processing head is released and the z distance of the laser processing head from the workpiece is then set by means of a distance control.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch eine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Laserbearbeitungsmaschine zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, eines Werkstücks, insbesondere Blechs, mittels eines Laserstrahls aufweisend:

  • - einen Laserbearbeitungskopf zum Emittieren des Laserstrahls in einer z-Richtung;
  • - einen Antrieb zum Relativbewegen des Laserbearbeitungskopfes und des Werkstücks zueinander in einer zur z-Richtung rechtwinkligen Bewegungsrichtung;
  • - eine Messeinrichtung zum Messen eines vom Abstand zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstück abhängigen Messsignals, insbesondere eine Abstandsmesseinrichtung zum Messen des Abstandes zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstück;
  • - eine Maschinensteuerung, die programmiert ist, den Laserstrahl zum Bearbeiten des Werkstücks einzuschalten, wenn, beim Annähern des in einem vorbestimmten z-Sollabstand zum Werkstück fixierten Laserbearbeitungskopfes in der Bewegungsrichtung in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante eines plattenförmigen Werkstückendbereichs, das Messsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht hat, insbesondere wenn der gemessene Abstand zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstückkante auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert, welcher größer als der fixierte z-Sollabstand ist, abgenommen hat.
In a further aspect, the invention also relates to a laser processing machine suitable for carrying out the method according to the invention for laser processing, in particular laser cutting, of a workpiece, in particular sheet metal, by means of a laser beam, comprising:
  • - a laser processing head for emitting the laser beam in a z-direction;
  • - A drive for moving the laser processing head and the workpiece relative to one another in a direction of movement perpendicular to the z-direction;
  • - A measuring device for measuring a measurement signal dependent on the distance between the laser processing head and the workpiece, in particular a distance measuring device for measuring the distance between the laser processing head and the workpiece;
  • - a machine controller that is programmed to switch on the laser beam to process the workpiece if, when the laser processing head, which is fixed at a predetermined z target distance from the workpiece, approaches in the direction of movement in the direction from the outside towards a workpiece edge of a plate-shaped workpiece end region, the measurement signal has a predetermined value Has reached the threshold value, in particular when the measured distance between the laser processing head and the edge of the workpiece has decreased to a predetermined distance threshold value which is greater than the fixed z target distance.

Bei einer solchen Laserbearbeitungsmaschine kann der Laserstrahl gezielt eingeschaltet werden, kurz bevor der Laserbearbeitungskopf bzw. der Laserstrahl in Bewegungsrichtung die Werkstückkante des Werkstücks erreicht. So kann der Unterbau der Laserbearbeitungsmaschine vor einer zu hohen thermischen Belastung geschützt werden.With such a laser processing machine, the laser beam can be switched on in a targeted manner just before the laser processing head or the laser beam reaches the edge of the workpiece in the direction of movement. In this way, the substructure of the laser processing machine can be protected from excessive thermal stress.

Vorzugsweise weist der Laserbearbeitungskopf eine Bearbeitungsdüse mit einer Düsenöffnung auf, aus welcher der Laserstrahl, insbesondere zusammen mit einem Schneidgas, austritt. Die Bearbeitungsdüse kann elektrisch leitend sein und Teil einer kapazitiven oder induktiven Abstandsmesseinrichtung sein. So wird die Werkstückkante erkannt, bevor sie unter der Düsenöffnung liegt.The laser processing head preferably has a processing nozzle with a nozzle opening from which the laser beam emerges, in particular together with a cutting gas. The processing nozzle can be electrically conductive and part of a capacitive or inductive distance measuring device. In this way, the edge of the workpiece is detected before it lies under the nozzle opening.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can each be implemented individually or together in any combination in a variant of the invention.

Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche oder entsprechende Merkmale. Es zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsmaschine, hier am Beispiel einer Laserschneidmaschine, zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laserschneiden von plattenförmigen Werkstücken;
  • 2a, 2b eine Schneiddüse eines in 1 gezeigten Laserschneidkopfes in einer von einer Werkstückkante entfernten, ersten x-Position ( 2a), in der der Laserstrahl ausgeschaltet ist, und in einer an die Werkstückkante angenäherten, zweiten x-Position (2b), in der der Laserstrahl kurz vor Erreichen der Werkstückkante eingeschaltet ist; und
  • 3 schematisch den von einer Abstandsmesseinrichtung des Laserschneidkopfes gemessenen Abstand zwischen dem Laserschneidkopf und einer Werkstückkante beim Annähern des Laserschneidkopfes in x-Richtung an die Werkstückkante.
Exemplary embodiments are shown in the schematic drawing and are explained below. In the figures, the same reference symbols denote the same or corresponding features. Show it:
  • 1 a laser processing machine according to the invention, here using the example of a laser cutting machine, for carrying out the method according to the invention for laser cutting plate-shaped workpieces;
  • 2a , 2 B a cutting nozzle one in 1 shown laser cutting head in a first x-position ( 2a) , in which the laser beam is switched off, and in a second x-position ( 2 B) , in which the laser beam is switched on shortly before reaching the edge of the workpiece; and
  • 3 schematically shows the distance between the laser cutting head and a workpiece edge measured by a distance measuring device of the laser cutting head when the laser cutting head approaches the workpiece edge in the x-direction.

Die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsmaschine 1 dient zum Laserschneiden von plattenförmigen Werkstücken (z.B. Blechen) 2 mittels eines Laserstrahls 3 und wird daher im Folgenden auch als Laserschneidmaschine bezeichnet.In the 1 The laser processing machine 1 shown is used for laser cutting of plate-shaped workpieces (eg sheet metal) 2 by means of a laser beam 3 and is therefore also referred to below as a laser cutting machine.

Die Laserschneidmaschine 1 weist beispielsweise einen CO2-Laser oder Festkörperlaser und bevorzugt einen Diodenlaser als Laserstrahlerzeuger 4, einen Laserschneidkopf 5 und eine Werkstückauflage 6 auf, auf der das Werkstück 2 angeordnet ist. Im Laserstrahlerzeuger 4 wird der Laserstrahl 3 erzeugt, der mittels eines (nicht gezeigten) Lichtleitkabels oder (nicht gezeigten) Umlenkspiegeln vom Laserstrahlerzeuger 4 zum Laserschneidkopf 5 geführt wird. Mittels einer im Laserschneidkopf 5 angeordneten Fokussieroptik wird der Laserstrahl 3 auf das Werkstück 2 gerichtet. Der Laserstrahl 3 tritt in einer z-Richtung aus dem Laserschneidkopf 5 aus und trifft in der z-Richtung auf das Werkstück 2. Der Laserschneidkopf 5 ist rechtwinklig zur z-Richtung, also in x- und y-Richtung, mittels eines Antriebs 7 oberhalb des Werkstücks 2 verfahrbar.The laser cutting machine 1 has, for example, a CO 2 laser or solid-state laser and preferably a diode laser as the laser beam generator 4, a laser cutting head 5 and a workpiece support 6 on which the workpiece 2 is arranged. The laser beam 3 is generated in the laser beam generator 4 and is guided from the laser beam generator 4 to the laser cutting head 5 by means of a fiber-optic cable (not shown) or deflection mirrors (not shown). The laser beam 3 is directed onto the workpiece 2 by means of focusing optics arranged in the laser cutting head 5 . The laser beam 3 emerges from the laser cutting head 5 in a z-direction and strikes the workpiece 2 in the z-direction of the workpiece 2 movable.

Die Laserschneidmaschine 1 wird darüber hinaus mit Schneidgasen 8, beispielsweise Sauerstoff und Stickstoff, versorgt. Das Schneidgas 8 wird einer Schneiddüse 9 des Laserschneidkopfes 5 zugeführt, aus deren Düsenöffnung 10 es zusammen mit dem Laserstrahl 3 austritt. Die Schneiddüse 9 ist elektrisch leitend und ist Teil einer aus DE 10 2010 039 528 A1 bekannten kapazitiven oder induktiven Abstandsmesseinrichtung 11 zum Messen eines Abstandes A zwischen Laserbearbeitungskopf 5 und Werkstück 2. In 1 ist eine kapazitive Abstandsmesseinrichtung 11 lediglich schematisch durch die Feldlinien eines elektrischen Feldes angedeutet, das sich aufgrund einer vorgegebenen Potentialdifferenz zwischen Schneiddüse 9 und Werkstück 2 ausbildet.The laser cutting machine 1 is also supplied with cutting gases 8, such as oxygen and nitrogen. The cutting gas 8 is supplied to a cutting nozzle 9 of the laser cutting head 5, from the nozzle opening 10 of which it emerges together with the laser beam 3. The cutting nozzle 9 is electrically conductive and is part of a DE 10 2010 039 528 A1 known capacitive or inductive distance measuring device 11 for measuring a distance A between the laser processing head 5 and the workpiece 2. In 1 A capacitive distance measuring device 11 is indicated only schematically by the field lines of an electric field that forms due to a predetermined potential difference between the cutting nozzle 9 and the workpiece 2.

Die Laserschneidmaschine 1 umfasst ferner eine Maschinensteuerung 12, die programmiert ist, den Laserstrahl 3 an- und auszuschalten, den Antrieb 7 anzusteuern, um den Laserschneidkopf 5 samt Schneiddüse 9 entsprechend einer vorgegebenen Schnittkontur 13 relativ zum Werkstück 2 zu verfahren, sowie den Abstand A des Laserbearbeitungskopfes 5 zum Werkstück 2 zu regeln bzw. einzustellen.The laser cutting machine 1 also includes a machine control 12, which is programmed to switch the laser beam 3 on and off, to control the drive 7 in order to move the laser cutting head 5 together with the cutting nozzle 9 in accordance with a predetermined cutting contour 13 relative to the workpiece 2, and to set the distance A of the Laser processing head 5 to control the workpiece 2 or set.

Das Schneiden in einen plattenförmigen Werkstückendbereich 14 erfolgt erfindungsgemäß wie folgt:

  • Bei ausgeschaltetem Laserstrahl 3 wird der in einem vorbestimmten z-Sollabstand zs zum Werkstückendbereich 14 fixierte Laserbearbeitungskopf 5 in x-Richtung in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante 15 des Werkstückendbereichs 14 angenähert (2a). Dabei wird mittels der Abstandsmesseinrichtung 12 fortlaufend der Abstand A zwischen Schneiddüse 9 und Werkstückkante 15 gemessen.
According to the invention, cutting into a plate-shaped workpiece end region 14 takes place as follows:
  • When the laser beam 3 is switched off, the laser processing head 5 fixed at a predetermined z set distance zs from the workpiece end area 14 is approached in the x direction in the direction from the outside to a workpiece edge 15 of the workpiece end area 14 ( 2a) . The distance A between the cutting nozzle 9 and the workpiece edge 15 is continuously measured by means of the distance measuring device 12 .

Wie in 3 gezeigt, nimmt der gemessene Abstand A mit der Annäherung der Schneidgasdüse 9 an die Werkstückkante 15 ab und nähert sich dem z-Sollabstand zs an. Erst wenn sich die Schneiddüse 9 vollständig über dem Werkstück 2 befindet, erreicht der gemessene Abstand A den fixierten z-Sollabstand zs und bleibt konstant. Da der Verlauf des Abstandsignals stetig ist, kann die Lage der Werkstückkante 15 nicht anhand des Kurvenverlaufs detektiert werden. Es wird daher ein Abstandsschwellwert Ath definiert, bei dessen Unterschreiten die Schneiddüse 9 sich nahe bzw. kurz (z.B. im Millimeter- oder Mikrometerbereich) vor der Werkstückkante 15 befindet. Der Abstandsschwellwert Ath ist größer als der fixierte z-Sollabstand zs. Erst wenn bei der Annäherung der Schneidgasdüse 9 an die Werkstückkante 15 der gemessene Abstand A auf diesen Abstandsschwellwert Ath abgenommen hat, wird der Laserstrahl 3 kurz vor Erreichen der Werkstückkante 15 eingeschaltet (2b) und der Laserschneidkopf 5 weiter in x-Richtung weiterbewegt, so dass der Laserstrahl 3 in die Werkstückkante 15 und den Werkstückendbereich 14 schneidet. Genauer gesagt, ist die Düsenachse 16 der Düsenöffnung 10, die im Allgemeinen mit der Strahlachse des Laserstrahls 3 zusammenfällt, in 2a weiter von der Werkstückkante 15 entfernt als in 2b.As in 3 shown, the measured distance A decreases as the cutting gas nozzle 9 approaches the workpiece edge 15 and approaches the z-set distance zs. Only when the cutting nozzle 9 is located completely above the workpiece 2 does the measured distance A reach the fixed z setpoint distance zs and remains constant. Since the progression of the distance signal is constant, the position of the workpiece edge 15 cannot be detected using the curve progression. A distance threshold value A th is therefore defined, below which the cutting nozzle 9 is located close or short (for example in the millimeter or micrometer range) in front of the workpiece edge 15 . The distance threshold A th is greater than the fixed z target distance zs. Only when the measured distance A has decreased to this distance threshold value A th as the cutting gas nozzle 9 approaches the workpiece edge 15 is the laser beam 3 switched on shortly before the workpiece edge 15 is reached ( 2 B) and the laser cutting head 5 moves further in the x-direction, so that the laser beam 3 cuts into the workpiece edge 15 and the workpiece end area 14 . More specifically, the nozzle axis 16 of the nozzle orifice 10, which generally coincides with the beam axis of the laser beam 3, is in 2a further away from the workpiece edge 15 than in 2 B .

Sobald beim Weiterbewegen des Laserschneidkopfes 5 im Werkstückendbereich 14 der gemessene Abstand A den fixierten z-Sollabstand zs erreicht hat, kann die z-Fixierung des Laserschneidkopfes 5 aufgehoben und nachfolgend der z-Abstand des Laserschneidkopfes 5 zum Werkstück 2 mittels einer Abstandsregelung eingestellt werden.As soon as the measured distance A has reached the fixed z target distance zs as the laser cutting head 5 continues to move in the workpiece end region 14, the z fixation of the laser cutting head 5 can be released and the z distance of the laser cutting head 5 to the workpiece 2 can then be adjusted by means of a distance control.

Die Maschinensteuerung 12 ist also programmiert, den Laserstrahl 3 zum Bearbeiten des Werkstücks 2 erst dann einzuschalten, wenn beim Annähern des Laserschneidkopfes 5 von außen an die Werkstückkante 15 der gemessene Abstand A auf den Abstandsschwellwert Ath abgenommen hat.The machine controller 12 is therefore programmed to switch on the laser beam 3 for processing the workpiece 2 only when the measured distance A has decreased to the distance threshold value A th when the laser cutting head 5 approaches the workpiece edge 15 from the outside.

Der Abstandsschwellwert Ath wird bevorzugt in Abhängigkeit von dem fixierten z-Sollabstand zs, von der Geometrie der Schneiddüse 9 und/oder von der Geometrie (z.B. Dicke) der Werkstückkante 15 festgelegt. Der Abstandsschwellwert Ath sollte bevorzugt mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 2 mm, größer als der fixierte z-Sollabstand zs sein. Im einfachsten Fall gilt für den Abstandsschwellwert Ath: Ath = zs + b, wobei b ≥ 1 mm ist. Alternativ kann der Abstandsschwellwert Ath auch als eine lineare Funktion des fixierten z-Sollabstands zs festgelegt werden: Ath = m*zs + b, wobei 1,2 ≤ m ≤ 1,4, insbesondere m = 1,3, und 3,0 mm ≤ b ≤ 3,4 mm, insbesondere 3,2 mm gilt.The distance threshold value A th is preferably defined as a function of the fixed z target distance zs, of the geometry of the cutting nozzle 9 and/or of the geometry (eg thickness) of the workpiece edge 15 . The distance threshold value A th should preferably be at least 1 mm, preferably at least 2 mm, greater than the fixed z setpoint distance zs. In the simplest case, the following applies to the distance threshold value A th : A th =zs+b, where b≧1 mm. Alternatively, the distance threshold A th can also be defined as a linear function of the fixed z target distance zs: A th = m*zs + b, where 1.2 ≤ m ≤ 1.4, in particular m = 1.3, and 3, 0 mm≦b≦3.4 mm, in particular 3.2 mm.

Statt des Abstands A kann alternativ auch ein vom Abstand A zwischen Laserbearbeitungskopf 5 und Werkstückkante 15 abhängiges Messsignal, z.B. unmittelbar das kapazitive oder induktive Messsignal der Abstandsmesseinrichtung 11, herangezogen werden. Sobald beim Annähern des Laserbearbeitungskopfes 5 an die Werkstückkante 15 das Messsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht hat, wird der Laserstrahl 3 ein- bzw. zugeschaltet.Alternatively, instead of distance A, a measurement signal dependent on distance A between laser processing head 5 and workpiece edge 15, e.g. directly the capacitive or inductive measurement signal of distance measuring device 11, can be used. As soon as the measurement signal has reached a predetermined threshold value when the laser processing head 5 approaches the workpiece edge 15, the laser beam 3 is switched on or switched on.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102015103047 B3 [0003]DE 102015103047 B3 [0003]
  • DE 102011003395 B3 [0004]DE 102011003395 B3 [0004]
  • DE 102010039528 A1 [0021]DE 102010039528 A1 [0021]

Claims (11)

Verfahren zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, eines plattenförmigen Werkstückendbereichs (14), insbesondere eines Blechs, mittels eines Laserstrahls (3), welcher in einer z-Richtung aus einem Laserbearbeitungskopf (5) austritt und in der z-Richtung auf das Werkstück (2) trifft, mit folgenden Verfahrensschritten: - bei ausgeschaltetem Laserstrahl (3) Annähern des in einem vorbestimmten z-Sollabstand (zs) zum Werkstück (2) fixierten Laserbearbeitungskopfes (5) in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante (15) des Werkstückendbereichs (14); - Messen eines vom Abstand (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstückkante (15) abhängigen Messsignals, insbesondere des Abstands (A), beim Annähern des Laserbearbeitungskopfes (5) an die Werkstückkante (15); - Einschalten des Laserstrahls (3), wenn das Messsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht hat, insbesondere wenn der gemessene Abstand (A) auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert (Ath) abgenommen hat, welcher größer als der fixierte z-Sollabstand (zs) ist; und - Weiterbewegen des Laserbearbeitungskopfes (5) in der Bewegungsrichtung (x), um für eine Laserbearbeitung des Werkstückendbereichs (14) den Laserstrahl (3) über die Werkstückkante (15) hinweg in den Werkstückendbereich (14) zu bewegen.Method for laser processing, in particular laser cutting, of a plate-shaped workpiece end area (14), in particular a metal sheet, using a laser beam (3) which emerges from a laser processing head (5) in a z-direction and hits the workpiece (2) in the z-direction - with the laser beam (3) switched off, the laser processing head (5), which is fixed at a predetermined z target distance (zs) to the workpiece (2), approaches in the direction from the outside towards a workpiece edge (15) of the workpiece end region (14) ; - Measuring a measurement signal dependent on the distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece edge (15), in particular the distance (A), when the laser processing head (5) approaches the workpiece edge (15); - Switching on the laser beam (3) when the measurement signal has reached a predetermined threshold value, in particular when the measured distance (A) has decreased to a predetermined distance threshold value (A th ), which is greater than the fixed z target distance (zs); and - Moving the laser processing head (5) further in the direction of movement (x) in order to move the laser beam (3) over the workpiece edge (15) into the workpiece end region (14) for laser processing of the workpiece end region (14). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausgeschaltetem Laserstrahl (3) der in einem vorbestimmten z-Sollabstand (zs) zum Werkstück (2) fixierte Laserbearbeitungskopf (5) in einer zur z-Richtung rechtwinkligen Bewegungsrichtung (x) in Richtung von außen hin zu der Werkstückkante (15) des Werkstückendbereichs (14) angenähert wird.procedure after claim 1 , characterized in that when the laser beam (3) is switched off, the laser processing head (5), which is fixed at a predetermined z target distance (zs) from the workpiece (2), moves in a direction of movement (x) at right angles to the z direction in the direction from the outside towards the workpiece edge (15) of the workpiece end region (14) is approached. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Laserstrahl (3) zugewandte Oberseite des plattenförmigen Werkstückendbereichs (14) plan ausgebildet ist und rechtwinklig zur z-Richtung verläuft.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the laser beam (3) facing top of the plate-shaped workpiece end (14) is flat and perpendicular to the z-direction. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstückkante (15) kapazitiv oder induktiv gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece edge (15) is measured capacitively or inductively. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert, insbesondere der Abstandsschwellwert (Ath), in Abhängigkeit von dem fixierten z-Sollabstand (zs), von einer Geometrie des Laserbearbeitungskopfes (5) und/oder von einer Geometrie der Werkstückkante (15) festgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value, in particular the distance threshold value (A th ), depending on the fixed z target distance (zs), on a geometry of the laser processing head (5) and/or on a geometry of the workpiece edge (15) is specified. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsschwellwert (Ath) mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 2 mm, größer als der fixierte z-Sollabstand (zs) ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance threshold value (A th ) is at least 1 mm, preferably at least 2 mm, greater than the fixed z target distance (zs). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsschwellwert (Ath) als eine lineare Funktion des fixierten z-Sollabstands (zs) festgelegt wird: Ath = m*zs + b, wobei 1,0 ≤ m ≤ 1,6, insbesondere m = 1,3, und 2,7 mm ≤ b ≤ 3,7 mm, insbesondere b = 3,2 mm.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance threshold value (A th ) is defined as a linear function of the fixed z target distance (zs): A th = m*zs + b, where 1.0 ≤ m ≤ 1, 6, in particular m=1.3, and 2.7 mm≦b≦3.7 mm, in particular b=3.2 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, sobald beim Weiterbewegen des Laserbearbeitungskopfes (5) im Werkstückendbereich (14) der gemessene Abstand (A) den fixierten z-Sollabstand (zs) erreicht hat, nachfolgend der z-Abstand des Laserbearbeitungskopfes (5) zum Werkstück (2) mittels einer Abstandsregelung eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as soon as the measured distance (A) has reached the fixed desired z-distance (zs) as the laser processing head (5) moves on in the workpiece end region (14), the z-distance of the laser processing head ( 5) is adjusted to the workpiece (2) by means of a distance control. Laserbearbeitungsmaschine (1) zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschneiden, eines Werkstücks (2), insbesondere Blechs, mittels eines Laserstrahls (3) nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: - einen Laserbearbeitungskopf (5) zum Emittieren des Laserstrahls (3) in einer z-Richtung; - einen Antrieb (7) zum Relativbewegen des Laserbearbeitungskopfes (5) und des Werkstücks (2) zueinander in einer zur z-Richtung rechtwinkligen Bewegungsrichtung (x); - eine Messeinrichtung zum Messen eines vom Abstand (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstück (2) abhängigen Messsignals, insbesondere eine Abstandsmesseinrichtung (11) zum Messen des Abstandes (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstück (2); - eine Maschinensteuerung (12), die programmiert ist, den Laserstrahl (3) zum Bearbeiten des Werkstücks (2) einzuschalten, wenn, beim Annähern des in einem vorbestimmten z-Sollabstand (zs) zum Werkstück (2) fixierten Laserbearbeitungskopfes (5) in der Bewegungsrichtung (x) in Richtung von außen hin zu einer Werkstückkante (15) eines plattenförmigen Werkstückendbereichs (14), das Messsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht hat, insbesondere wenn der gemessene Abstand (A) zwischen Laserbearbeitungskopf (5) und Werkstückkante (15) auf einen vorgegebenen Abstandsschwellwert (Ath), welcher größer als der fixierte z-Sollabstand (zs) ist, abgenommen hat.Laser processing machine (1) for laser processing, in particular laser cutting, of a workpiece (2), in particular sheet metal, by means of a laser beam (3) according to a method according to one of the preceding claims, having: - a laser processing head (5) for emitting the laser beam (3) in a z-direction; - A drive (7) for moving the laser processing head (5) and the workpiece (2) relative to one another in a direction of movement (x) at right angles to the z-direction; - a measuring device for measuring a measurement signal dependent on the distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece (2), in particular a distance measuring device (11) for measuring the distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece (2); - a machine controller (12) which is programmed to switch on the laser beam (3) for processing the workpiece (2) if, when the laser processing head (5) fixed at a predetermined z target distance (zs) to the workpiece (2) approaches in the direction of movement (x) in the direction from the outside towards a workpiece edge (15) of a plate-shaped workpiece end region (14), the measurement signal has reached a predetermined threshold value, in particular when the measured distance (A) between the laser processing head (5) and the workpiece edge (15) increases has decreased by a predetermined distance threshold (At h ) which is greater than the fixed z target distance (zs). Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungskopf (5) eine Bearbeitungsdüse (9) mit einer Düsenöffnung (10) aufweist, aus welcher der Laserstrahl (3), insbesondere zusammen mit einem Schneidgas (8), austritt.laser processing machine claim 9 , characterized in that the laser processing head (5) has a processing nozzle (9) with a nozzle opening (10) from which the Laser beam (3), in particular together with a cutting gas (8), exits. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsdüse (9) elektrisch leitend ist und Teil einer kapazitiven oder induktiven Abstandsmesseinrichtung (11) ist.laser processing machine claim 10 , characterized in that the processing nozzle (9) is electrically conductive and is part of a capacitive or inductive distance measuring device (11).
DE102021123402.6A 2021-09-09 2021-09-09 Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces Pending DE102021123402A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021123402.6A DE102021123402A1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces
PCT/EP2022/073914 WO2023036641A1 (en) 2021-09-09 2022-08-29 Method and laser-processing machine with predictive workpiece-edge detection when workpieces are being laser-processed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021123402.6A DE102021123402A1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021123402A1 true DE102021123402A1 (en) 2023-03-09

Family

ID=83355304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021123402.6A Pending DE102021123402A1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021123402A1 (en)
WO (1) WO2023036641A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059359A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Disco Corp. Device for detecting the edges of a workpiece and laser beam processing machine
DE102010039528A1 (en) 2010-08-19 2012-02-23 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Capacitive and / or inductive distance measurement
DE102011003395B3 (en) 2011-01-31 2012-03-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method for separating an edge section of a workpiece by means of a laser cutting section and associated laser cutting device
DE102015103047B3 (en) 2015-03-03 2016-08-18 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Initial spacing for laser processing
DE102018125620A1 (en) 2018-10-16 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Method and device for cutting a sheet metal blank from a continuously conveyed sheet metal strip

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5094337B2 (en) * 2007-11-05 2012-12-12 浜松ホトニクス株式会社 Laser processing method
DE102018206232A1 (en) * 2018-04-23 2019-10-24 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method for detecting a malposition of a cutting optics of a laser cutting machine, evaluation device and laser cutting machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059359A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Disco Corp. Device for detecting the edges of a workpiece and laser beam processing machine
DE102010039528A1 (en) 2010-08-19 2012-02-23 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Capacitive and / or inductive distance measurement
DE102011003395B3 (en) 2011-01-31 2012-03-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method for separating an edge section of a workpiece by means of a laser cutting section and associated laser cutting device
DE102015103047B3 (en) 2015-03-03 2016-08-18 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Initial spacing for laser processing
DE102018125620A1 (en) 2018-10-16 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Method and device for cutting a sheet metal blank from a continuously conveyed sheet metal strip

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023036641A1 (en) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3083127B1 (en) Machine for the separative machining of plate-shaped workpieces and the usage thereof
DE10311659B4 (en) Apparatus and method for optimized electrohydraulic pressure pulse generation
EP2691206B1 (en) Method for machining a workpiece by means of a laser beam
EP2670557B1 (en) Method for cutting off an edge segment of a workpiece by means of a laser cut and associated laser cutting device
EP3849740B1 (en) Method and device for laser cutting a tailored blank from a continuously conveyed sheet strip
DE102007063627A1 (en) Method for determining the focus position and method for determining the position of a laser beam relative to an opening, and laser processing nozzle
EP1920873B1 (en) Method for laser beam cutting of a metal part
DE102015103047B3 (en) Initial spacing for laser processing
DE102007037683B3 (en) Apparatus and methods for determining the location of an edge of a workpiece
DE202010017944U1 (en) Machine tool for cutting workpieces
EP2878393B1 (en) Method for the detection of the outside dimensions of a platelike workpiece
EP3645202A1 (en) Method and device for scanning a workpiece surface of a metal workpiece
EP3386675B1 (en) Method for determining the reference focal position of a laser beam
DE202012012817U1 (en) Multi-axis robot for laser machining of workpieces
EP3186031B1 (en) Method for puncturing metal workpieces by means of a laser beam and associated laser machining machine and computer program product
DE102017010055A1 (en) Laser beam welding of geometric figures with OCT seam guide
EP0585716A1 (en) Method and apparatus for electroerosion cutting
DE102021123402A1 (en) Process and laser processing machine with anticipatory workpiece edge detection during laser processing of workpieces
EP3650163B1 (en) Machine for the splitting of a plate-shaped workpiece, and method of moving at least one supporting carriage on this machine
DE102019103211A1 (en) Method and system for machining a workpiece with a machining steel as well as a device for determining the position of a workpiece to be machined relative to a machining steel and using such a tool
DE112015001760T5 (en) Wire eroding machine, control method of wire EDM control and positioning method
DE102007047298B3 (en) Method for determining reference focal position of a focused laser radiation guided through an opening in a nozzle body of a laser processing nozzle relative to a sheet metal, comprises cutting a section of the body by the laser radiation
EP3774164B1 (en) Laser cutting method with an increased cutting nozzle distance at the end of the cut, laser cutting machine and computer program product
DE102010027516A1 (en) Apparatus for high-precision structuring of the thin film solar cell modules, comprises a transport device for receiving and transporting a thin film solar cell module to a process unit in a transport direction, and a track detection unit
DE102018125436A1 (en) Process for material-removing laser processing of a workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TRUMPF WERKZEUGMASCHINEN SE + CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: TRUMPF WERKZEUGMASCHINEN GMBH + CO. KG, 71254 DITZINGEN, DE

R012 Request for examination validly filed