DE4024831A1 - Gas burner with internal optical fibres - for connection to evaluate equipment and auxiliary light source and control burner position during cutting - Google Patents

Gas burner with internal optical fibres - for connection to evaluate equipment and auxiliary light source and control burner position during cutting

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    • 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
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Gas cutting burner includes a light conductor (14) made up of multiply fibres (15) which can be externally connected to evaluating and monitoring equipment (21,22) as well as an ancillary light source (16). The conductor is arranged inside the central oxygen supply to the burner. The light source may be a laser or laser diode and can be used to position the burner over the workpiece by recording intensity changes via another fibre cable. The intensity changes received by the other fibre are transmitted back to the evaluating devices (21,22) and a signal produced to change the burner position. The energy transmitted from the light source is also used to mark a draw on the surface of the workpiece. The markings are visible to the eye and constitute guide lines for later cutting processes. ADVANTAGE - By including this light conductor equipment inside the burner, auxiliary equipment can be avoided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasschneidbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gas cutting torch according to the Preamble of claim 1.

Brennschneidanlagen werden entsprechend den Anforderungen des Abnehmers mit Gasschneidbrennern, schwenkbaren 3-Brenner-Aggregaten, Zündgeräten, Markierwerkzeugen und dergleichen ausgerüstet. Die Einrichtungen werden bei automatisch arbeitenden Anlagen von einer Brennschneidmaschinensteuerung, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung, nummerisch gesteuert.Flame cutting machines are made according to the requirements of the customer with gas cutting torches, swiveling 3-burner units, ignitors, marking tools and the like. The facilities in the case of automatically operating systems, one Flame cutting machine control, for example one programmable logic controller, numerically controlled.

Aus der DE 38 03 444 C1 ist ein Gasschneidbrenner bekannt, bei dem im zentralen Schneidsauerstoffkanal über der Düse ein Lichtwellenleiter angeordnet ist, mittels dem die Zündung der Heizflamme erfaßt und hiervon in Abhängigkeit Steuersignale erzeugt werden können.DE 38 03 444 C1 is a gas cutting torch known, in the central cutting oxygen channel An optical waveguide is arranged above the nozzle,  by means of which the ignition of the heating flame is detected and depending on this, control signals are generated can.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der Zusatzeinrichtungen an Brennschneidanlagen zu vermindern.The invention is based on this prior art based on the task, the number of additional devices on flame cutting machines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 werden die Funktionen des dem Gasschneidbrenner zugeordneten Lichtwellenleiters vorteilhaft erweitert. Hierdurch können Markierwerkzeuge, wie sie in der Broschüre OMNIMAT/SICOMAT, MESSER GRIESHEIM, Sach-Nr. 08 10 178, Seiten 9 und 17 bekannt sind, entfallen.By the characterizing features of claim 1 the functions of the gas cutting torch are assigned Optical fiber advantageously expanded. This allows marking tools, such as those in the Brochure OMNIMAT / SICOMAT, MESSER GRIESHEIM, item no. 08 10 178, pages 9 and 17 are known, omitted.

Vorteilhaft kann bei geringer Energie der von der Beleuchtungsquelle in den Lichtwellenleiter eingekoppelten Lichtstrahlen zusätzlich eine Brennerpositionierung an Werkstückkanten vereinfacht und/oder automatisiert - und bei höherer Energieeinkopplung eine Beschriftung und/oder Markierung der Werkstücke ermöglicht werden.With low energy the of the can be advantageous Illumination source coupled into the optical waveguide Light rays additionally a burner positioning simplified on workpiece edges and / or automated - and one with higher energy input Labeling and / or marking of the workpieces enables will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.An embodiment of the invention is in the drawing shown schematically.

Der mit 10 bezeichnete Gasschneidbrenner besteht im wesentlichen aus dem Brennerkörper 11 und der Schneiddüse 12. Innerhalb des Brennerkörpers 11 ist die Schneidsauerstoffzuführung 13 mittig angeordnet. In der Schneidsauerstoffzuführung 13 ist ein Lichtwellenleiter 14 angeordnet, der als Mehrfachfaser ausgebildet ist. The gas cutting torch designated by 10 essentially consists of the torch body 11 and the cutting nozzle 12 . The cutting oxygen supply 13 is arranged centrally within the torch body 11 . An optical waveguide 14 , which is designed as a multiple fiber, is arranged in the cutting oxygen supply 13 .

Die einzelnen Fasern bzw. die Faser-Bündel sind mit 15 bezeichnet. Gelangt von der Beleuchtungsquelle 16 konstante oder modulierte Strahlung mit geringer Energie über den optischen Lichtwellenleiter-Teiler 17 oder Strahlteiler in den Lichtwellenleiter 14, tritt dieses mittig aus dem mit der Schneidsauerstoffzuführung 13 verbundenen Schneidsauerstoffkanal 18 der Schneiddüse 12 aus und beleuchtet die Brennerposition beim Anschnitt von der Kante 19 aus, bei der Restblechaufnahme, beim Nachschnitt, nach einem Schnittabriß oder bei einer Referenzpunktverschiebung. Die Bedienungsperson kann den Gasschneidbrenner 10 aufgrund des auf die Kante 19 auftreffenden Leuchtpunktes einfach manuell positionieren.The individual fibers or the fiber bundles are designated by 15 . Passes from the light source 16 constant or modulated radiation at low energy through the optical fiber optic splitter 17 or beam splitter in the optical waveguide 14, enters this centrally from the end connected to the cutting oxygen feed 13 cutting oxygen passage 18 of the cutting 12 and illuminates the torch position at the gate of the Edge 19 off, when picking up residual sheet metal, when re-cutting, after a cut or when moving a reference point. The operator can easily position the gas cutting torch 10 manually due to the illuminated dot hitting the edge 19 .

Eine automatische Erfassung der Kante 19 kann dadurch erreicht werden, wenn über eine benachbarte Faser bzw. ein benachbartes Faserbündel 15 die bei reflektierenden Werkstückoberflächen 20 sich verringernde Intensität der Beleuchtung erfaßt und einer Auswerteinheit 21 oder 22 zugeführt wird.An automatic detection of the edge 19 can be achieved if the intensity of the illumination, which is decreasing in the case of reflecting workpiece surfaces 20, is detected via an adjacent fiber or an adjacent fiber bundle 15 and is fed to an evaluation unit 21 or 22 .

Vorteilhaft ist die Beleuchtungsquelle ein Laser oder eine Laserdiode mit steuerbarer Energieabgabe. Wird die Laserenergie erhöht, so daß die in das Werkstück 23 eingekoppelte Energie eine optisch sichtbare Veränderung 24 auf der Werkstückoberfläche 20 bewirkt, kann der Lichtwellenleiter 14 zum Beschriften oder Markieren eingesetzt werden.The lighting source is advantageously a laser or a laser diode with controllable energy output. If the laser energy is increased so that the energy coupled into the workpiece 23 causes an optically visible change 24 on the workpiece surface 20 , the optical waveguide 14 can be used for labeling or marking.

Separate Markier- bzw. Beschriftungswerkzeuge können dann ebenso entfallen, wie aufwendige separate Steuerprogramme und Antriebe für diese Werkzeuge. Die Auswerteinheiten 21, 22 und die Beleuchtungsquelle 16 sind mit der Brennschneidmaschinensteuerung 25 verbunden. In dieser sind in einer Technologiedatenbank die wesentlichen Brennschneid- und Markierungs- bzw. Beschriftungsdaten abgelegt. Über diese Daten wird der Gasschneidbrenner mittels nicht näher dargestellter Antriebe entsprechend der Bearbeitungsaufgabe verfahren.Separate marking or labeling tools can then also be omitted, as can separate control programs and drives for these tools. The evaluation units 21 , 22 and the lighting source 16 are connected to the flame cutting machine control 25 . The essential flame cutting and marking or labeling data is stored in this in a technology database. The gas cutting torch is moved over this data according to the machining task by means of drives (not shown in more detail).

Claims (6)

1. Gasschneidbrenner mit einem Lichtwellenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (14) als Mehrfachfaser ausgebildet und einzelne Fasern oder Faser-Bündel (15) an eine oder mehrere Auswerteinheiten (21, 22) und mindestens eine Beleuchtungsquelle (16) angeschlossen sind.1. Gas cutting torch with an optical waveguide, characterized in that the optical waveguide (14) formed as a multiple-fiber, and individual fibers or fiber bundles (15) to one or more processing units (21, 22) and an illumination source (16) are connected at least. 2. Gasschneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsquelle (16) ein Laser oder eine Laserdiode ist.2. Gas cutting torch according to claim 1, characterized in that the lighting source ( 16 ) is a laser or a laser diode. 3. Gasschneidbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (14) in der zentralen Schneidsauerstoffzuführung (13) über der Düse (12) angeordnet ist.3. Gas cutting torch according to claim 1 or 2, characterized in that the optical waveguide ( 14 ) is arranged in the central cutting oxygen supply ( 13 ) above the nozzle ( 12 ). 4. Verfahren zum Positionieren eines Gasschneidbrenners nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Beleuchtungsquelle Lichtstrahlung in eine Faser bzw. ein Faser-Bündel (15) eingekoppelt wird und durch die Schneiddüse (12) auf das Werkstück (23) gelenkt wird.4. A method for positioning a gas cutting torch according to one of claims 1 to 3, characterized in that from the illumination source, light radiation is coupled into a fiber or a fiber bundle ( 15 ) and through the cutting nozzle ( 12 ) onto the workpiece ( 23 ). is directed. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Kanten (19) von Werkstücken (23) auftretende Intensitätsänderungen der Lichtstrahlung von einer anderen Faser bzw. einem anderen Faser-Bündel (15) erfaßt werden und die Änderungen in einer der Auswerteinheiten (21, 22 und ggf. weitere) als Positionssignal für den Gasschneidbrenner (10) bestimmt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that on edges ( 19 ) of workpieces ( 23 ) occurring intensity changes in light radiation from another fiber or another fiber bundle ( 15 ) are detected and the changes in one of the evaluation units ( 21 , 22 and possibly others) can be determined as a position signal for the gas cutting torch ( 10 ). 6. Verfahren zum Markieren oder Beschriften von Werkstückoberflächen mit einem Gasschneidbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Beleuchtungsquelle (16) über den Lichtwellenleiter (14) in das Werkstück (23) eingekoppelte Energie entlang einer vorgegebenen Linie eine optisch sichtbare Veränderung auf der Werkstückoberfläche (20) bewirkt.6. A method for marking or labeling workpiece surfaces with a gas cutting torch according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the energy coupled in from the illumination source ( 16 ) via the optical waveguide ( 14 ) into the workpiece ( 23 ) along a predetermined line optically visible change on the workpiece surface ( 20 ) causes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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