用于支撑板状材料和用于处理从其上分离的部分的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于保持板状材料以及用于处理所述板状材料的部分的方法，所述部分通过使用加工机械(11)的喷射式切割器装置的分离过程被切割并且与所述板状材料(25)分离，本发明还涉及一种实施所述方法的装置，其中，布置在邻近流束截留装置(26)的一侧或两侧的处理装置(36)的处理间隙(37)可以随着流束截留装置(26)移动，并且处理间隙(37)的宽度大于流束截留装置(26)中的开口(31)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于支撑板状材料和用于处理从所述板状材料上分离的部分的方法和装置，所述部分通过使用机床的可在分离过程期间运动的切割射束装置执行的板状材料中的至少一个分离过程而从所述板状材料上分离。

背景技术

EP 1 425 142 B1公开了一种用于支撑将使用分离机构被分离的板状材料的装置。所述支撑装置包括形成共同的支撑台的第一和第二支撑表面，所述第一和第二支撑表面互相间隔开并形成间隙。所述第一和第二支撑表面由支撑带形成，所述间隙在所有情况下通过返折机构限定，支撑带沿所述返折机构被引导。在切割过程期间，形成间隙的返折机构以这样的方式运动以使得可动射束切割装置的切割射束可以进入所述间隙并且防止支撑带被损坏，所述射束在分离过程期间从板状材料下侧射出。所述装置具有缺点，即，在切割过程期间产生的燃烧残渣、粉尘和灰烬掉落到装置中。同时小的部分穿过间隙掉落到由外围支撑带形成的隔室中并且将其弄脏。因此不可能从板状材料或切割废料上选择性地移除切割部分。在所述类型的装置中还不可能在切割间隙附近以稳定的方式支撑工件以便于能够实现板状材料干净的分离。

WO 2007/028576公开了一种用于支撑板状材料以用于使用可动切割装置执行板状材料中的至少一个分离过程的一般装置，其中由支撑带形成的第一和第二支撑表面被提供并且形成用于支撑板状材料的共同的支撑台。射束捕捉装置布置在第一和第二支撑表面之间并且可以沿支撑带来回运动。支撑带经由与射束捕捉装置相关联的返折机构返折，并且沿着或通过射束捕捉装置的下方被引导。射束捕捉装置包括带有开口的壳体，所述开口比从板状材料下侧射出的切割射束稍宽。因此在分离过程期间产生的粉尘、燃烧残渣和/或灰烬可以被接收在壳体中。切割部分的倾斜和经由射束捕捉装置的移除通过壳体中的窄开口被防止。

然而，为了提高加工速度和过程可靠性，必须以限定的方式排出小的部分和废弃的部分，因此排除由倾斜引起的碰撞的风险以及由射束捕捉装置的运动引起的在射束捕捉装置中开口前沿上小的部分的捕捉的风险。

发明内容

因此本发明的目的是提出一种用于支撑板状材料和用于处理已经通过分离过程从板状材料上分离的部分的方法和装置，所述方法和装置能够实现小的部分的选择性处理以及提高过程可靠性。

根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的特征的方法而实现。根据本发明的方法使得至少在从板状材料上加工小的部分或产品部分时产生的废弃部分可以经由布置在邻近射束捕捉装置的一侧或两侧的处理间隙而处理。至少在射束捕捉装置中的开口的前沿上的废弃部分的捕捉的风险因此被最小化。因此设置处理间隙的间隙宽度以使其以这样的方式被选择从而防止小的部分穿过处理间隙掉落而废弃部分经由处理间隙被处理。如果将产生的小的部分等于或小于处理间隙的间隙宽度，那么这些小的部分还经由处理间隙被移除，以使得等于或小于处理间隙宽度的切割部分接着板状材料中的分离过程从支撑台上被移除。因此提高了平坦工件支撑件的过程可靠性。由于一方面在小的部分和废弃部分的处理之间建立的分离，以及另一方面通过射束捕捉装置处理灰烬、粉尘和/或燃烧残渣，因此小的部分经由处理间隙被引导离开机床的工作区域，而不会被灰烬、粉尘和/或燃烧残渣弄脏。

根据所述方法的一个优选实施方式，设置废弃部分以使其通过使用切割射束装置的切割策略减小尺寸以便于经由处理间隙被处理，所述废弃部分的长度沿着或相反于射束捕捉装置的运动方向等于或大于处理间隙的间隙宽度。在射束捕捉装置中的开口的前沿上的切割废弃部分的捕捉的风险因此被显著地最小化。因此使得可以实现经由处理间隙的选择性处理。由于所述类型的废弃部分和小的部分可以经由射束捕捉装置中的开口以及经由处理间隙被引导离开，因此根据废弃部分的特定尺寸，经由处理间隙的废弃部分的尺寸减小和处理不再必需。

根据所述方法的一个优选配置，设置处理间隙的间隙宽度以使其大于射束捕捉装置的开口宽度并且小于沿着或相反于射束捕捉装置的运动方向的切割的小的部分的长度。因此在分离过程期间由板状材料产生的废弃部分可以以选择性的方式被处理，同时小的部分保持在支撑带上。

根据所述方法的另一个有利的配置，设置一个部分的尺寸以使其由于用于减小废弃部分的尺寸的切割策略而被切割，所述部分的尺寸大于射束捕捉装置的壳体中的开口并且小于处理间隙的间隙宽度。废弃部分因此可以按作为目标的和可靠的方式被移除。

根据所述方法的一个有利配置，设置所述切割策略以使其在废弃部分沿着或相反于射束捕捉装置的运动方向的长度达到处理间隙的宽度的五倍的废弃部分上执行。所述类型的废弃部分尺寸减小以使得捕捉或阻碍的风险被最小化。较大长度的废弃部分可以接着分离过程被保持在支撑台上，因为这些部分可以经由射束捕捉装置中的开口的前沿被可靠地引导离开。

根据本发明，所述目的通过根据权利要求6的特征的装置而实现。由于射束捕捉装置旁边的至少一个处理间隙的装置，因此包括小的部分和产品部分和/或废弃部分的从板状材料上被切割的部分可以经由至少一个处理间隙从支撑台的支撑表面上被选择性地移除，从而避免在射束捕捉装置中的开口的前沿处切割部分的任何捕捉。过程可靠性因此被提高。同时通过射束捕捉装置的较快的运动可以减少加工时间。优选地仅有废弃部分经由处理间隙被处理。特别地根据权利要求6的特征的所述装置使得可以执行权利要求1到5的方法。

根据所述装置的另一个优选结构，设置至少一个处理间隙以使其设置在射束捕捉装置和邻近的返折机构之间。所述装置还具有优点，即，使得可以接着在部分的完全切割完成后直接在射束捕捉装置旁边进行立即的和选择性的移除。另外，通过对直接在射束捕捉装置旁边的处理机构的至少一个处理间隙进行布置而形成紧凑的装置，所述射束捕捉装置可以在第一和第二支撑表面之间运动。

根据本发明的另一个优选结构，设置具有直线型开口的直线型射束捕捉装置以使其被提供，并且设置被布置在一侧或两侧的邻近处理间隙以使其平行于射束捕捉装置的壳体中的开口至少经由多个部分延伸。因此利用布置在一侧或两侧的邻近处理机构可以作出窄的构造，以使得在第一和第二支撑表面之间的中断部保持小以便于支撑板状材料。处理间隙优选地与射束捕捉装置的壳体中的开口同样长或甚至比所述开口长，因此确保了在切割射束装置的整个加工宽度上的移除。

处理间隙的间隙宽度优选地被设定为将被移除的部分的尺寸。所述处理间隙的间隙宽度允许将由板状材料产生的部分的占用，因此或者是选择小的部分不会通过其被处理的间隙宽度，或者是小的部分——即产品部分——的处理可以作出或被确保达到预定的尺寸。比处理间隙的间隙宽度大一预定量的废弃部分以这样的方式通过切割策略被减小尺寸以使得它们可以经由处理间隙以选择性的方式被移除。由于处理机构独立于射束捕捉装置而被提供，因此小的部分经由处理间隙和相对于所述处理间隙布置的处理机构的处理是不会产生问题的。在分离过程期间产生的粉尘、燃烧残渣和/或灰烬被射束捕捉装置以这样的方式接收以使得仅有小的部分和废弃部分在处理机构中被接收，而不会额外地弄脏。因此切割部分的质量对于进一步的使用没有受到影响。

条状部件或表面被设置为处理间隙，优选地邻近于射束捕捉装置中的开口，所述部件或表面可以开口通向支撑台的支撑平面中。处理间隙因此可以完全地封闭。例如如果处理间隙布置在两侧，那么可有利的是，两个处理间隙中的一个、优选地是引入射束捕捉装置的运动方向的处理间隙被封闭，以及部分经由后面的处理间隙被处理。另外处理间隙可以在射束捕捉装置运动期间根据需要而封闭和打开。为此优选地提供了用于条状部件的控制器。带有被切掉的部分的板状材料的区域因此可以经由处理间隙轻易地以选择性的方式被引导离开或处理。

根据所述条状部件的一个优选结构，设置所述条状部件或表面以使其由大量的单独的区段形成。因此处理间隙的长度还可以变化。特别地直接在切割射束旁边的区域可以打开而另外的处理间隙可以封闭。

为了通过防止倾斜提高过程可靠性，至少一个支撑部件优选地被设置在返折机构和射束捕捉装置之间的区域中，并且沿朝向射束捕捉装置的方向延伸由返折机构限定的支撑表面。支撑部件包括布置在射束捕捉装置的端面的平面中以及在支撑表面的平面中的支撑表面。所述支撑部件的支撑表面由形成处理间隙的凹部间断开。所述凹部相对于支撑表面形成缺口，以使得掉落进处理间隙中的任何废弃部分或小的部分都可以向下被引导离开工件或板状材料的平面。

根据本发明的一个优选结构，设置凹部沿支撑表面的长度以确定处理间隙宽度。在支撑部件的所述实施方式中，设置了处理间隙的固定宽度。备选地凹部还可以是以这样的方式可变的以使其单独地适应用于相应的支撑部件的间隙宽度。另外可以备选地设置带有固定处理间隙宽度的支撑部件以使其以各种处理间隙宽度尺寸被设置，所述各种处理间隙宽度尺寸以面向特定应用的方式被使用。

还设置彼此相隔一定距离布置的多个支撑部件以使其邻接射束捕捉装置，并且设置支撑部件中的凹部以使其形成带有沿Y方向的处理间隙的通道，至少在邻近的支撑部件之间的废弃部分可朝向处理机构移动。沿射束捕捉装置提供的单独的支撑部件的数量可以根据需要选择。支撑部件之间的距离可以按面向特定应用的方式被选择，相等和不相等的距离都可以被设置在各个相对的支撑部件之间。当使用包括多个成排的刷束的刷段带(brush segment belt)作为支撑带时，支撑部件优选地设置在各排刷束之间。

所述支撑部件优选地以可移除的方式被固定到射束捕捉装置的壳体壁上。因此，相应地适应间隙宽度的支撑部件依据所述间隙宽度的结构被容易地组装。

用于接收穿过处理间隙掉落的部分的处理机构设置在处理间隙下方。所述处理机构独立于射束捕捉装置被布置，以使得可以作出一方面灰烬、粉尘和燃烧残渣与另一方面将被移除的部分之间的的干净的分离。例如所述处理机构可以由传送带形成以便移除切割部分。可以提供例如为螺旋式运输机、振动通道、空气导向通道、滚子等的另外的机械输送系统。处理机构还可以被配置为拉出式隔室或配置为可以在底座上的来回运动的滑动件，以便从处理机构引导小的部分。还可以提供通过抽吸进行的移除。

根据本发明的另一个优选结构，设置一槽形的壳体以使其与处理间隙关联，所述壳体的侧壁部分沿朝向支撑表面的方向至少经由多个部分延伸。一侧壁部分优选地直接设置在射束捕捉装置的壳体上。相对的壁部分优选地延伸接近或达到支撑表面以使得返折机构和侧壁部分之间的拱肩(spandrel)与支撑部件协同合作地被桥接。处理机构优选地被布置在槽形壳体的基底。

根据本发明的另一个优选结构，设置射束捕捉装置中的开口以使其由支撑条带形成，所述支撑条带的宽度可以适应于处理间隙将被设定的间隙宽度。结果，不仅处理间隙宽度，而且在射束捕捉装置中的开口前沿和处理间隙前沿之间的支撑表面都可以以这样的方式被确定，以使得在分离切割的区域中，所述部分的可靠支撑和切割边缘的高质量通过过早的倾斜被防止。所述支撑条带可以优选地被交换和被设置在射束捕捉装置的壳体上。

根据本发明的一个优选实施方式，设置固定部件以使其接收至少一个支撑部件，所述支撑部件的表面被设置为与支撑条带的端面齐平并且形成处理间隙的第二前沿。所述支撑部件可以通过固定部件可交换地被接收。因此可以容易地生成处理间隙的不同的几何结构。另外通过交换支撑部件可以获得不同的处理间隙宽度。

根据所述类型的支撑部件的一个有利配置，设置所述支撑部件以使其被形成为至少两个部分并且设置其支撑表面的尺寸以使其可被调节。因此当设定机床时处理间隙宽度可以被迅速和容易地改变。

根据本发明的另一个备选结构，设置射束捕捉装置中的开口以使其由薄壁的条带形成。在所述实施方式中，布置在支撑台的平面中的壳体的端面被最小化。因此紧接着部分的分离确保了到邻接射束捕捉装置的邻近处理间隙中的移除。

用于打开射束捕捉装置的条带优选地以屋顶式的方式彼此关联，以使得不管安全射束阻挡件的运动方向如何都对相同尺寸确保了处理。

根据本发明的另一个有利结构，具有单独的滑动件部件的闭合机构被设置在壳体上，所述滑动件部件在空转位置封闭处理间隙并且至少一部分可以单独地或共同地被控制，以便于打开处理间隙。因此处理间隙可以根据需要打开或关闭，切割部分由捕捉或阻碍而保留在板状材料中的风险还被最小化。

根据本发明的另一个优选结构，设置处理间隙的长度以使其通过一个或两个带状封闭部件至少部分地被封闭。例如，在一体的带状封闭部件的情况下，可以提供固定的开口宽度，其可以沿处理间隙来回运动以便于处理部分，相邻的区域封闭。所述类型的封闭部件优选地被配置为外围的带。备选地可以提供彼此分离的两个带状封闭部件，所述两个封闭部件可以彼此独立地运动以使得它们的自由端决定开口间隙的位置和长度。

根据本发明的另一个备选结构，一抽吸装置被设置在处理间隙中以便于将切割部分传输或引入处理间隙中。

另外可以有利地设置一吹气装置以使其与处理间隙相关联，以便于帮助将小的部分引入到处理间隙中。

附图说明

在下文中将参考在附图中示出的实例更详细地说明和描述本发明及其另外的有益实施方式和改进结构。根据本发明，从说明书和附图中得出的特征可以被单独地或任意结合地应用。在附图中：

图1是根据本发明的机床的透视图；

图2是根据图1的机床的射束捕捉装置和邻近的处理机构的示意性放大图；

图3是支撑部件的示意性放大图；

图4是具有根据图1的邻近处理机构的一个备选实施方式的射束捕捉装置的示意性放大图；以及

图5是相对于图2的一个备选实施方式的示意图。

具体实施方式

参考图1，示出了机床11的透视图。所述机床11优选地被配置为激光切割机。备选地，其也可以被配置为等离子切割机或火焰喷射切割机。机床身12包括共同形成支撑台14的第一和第二支承表面16、17。例如，支撑表面16、17可以由在机床身12中被保持固定的普通支撑带19形成。备选地，所述支撑带19还可以可动地被驱动并且可以另外具有输送功能。还可以设置各个支撑表面16、17以使其设有独立的支撑带19。

支撑带19可以以通用的方式配置，特别地耐热的材料被使用。例如支撑带19可以被配置为连续的带状材料。另外可以设置多个条带部件以便于形成刷段带，所述条带部件被串在一起以产生用于形成支撑表面16、17的支撑带。另外，不仅由机织织物等制成的带状材料，而且串在一起的刷、刷条带或单独的安装件都可以用作支撑带19以便于形成用于板状材料25的支撑表面16、17。支撑带的其它结构也可以设想到并且可以使用。

切割头22可以经由直线型轴21沿Y方向运动，这形成切割头22的工作范围。还可以提供可沿着X方向以及相反于X方向移动的直线型轴。此外还可以提供可垂直地移动的另一个直线型轴。为了执行机械加工，切割束24从切割头22指向到板状材料25上，所述板状材料置于支撑台14上。

在切割头22的加工区域中板状材料25的下侧设置了射束捕捉装置26，所述安全阻挡件定位在限定每一个支撑表面16、17的返折机构28之间。例如，射束捕捉装置26可以沿着X方向以及相反于X方向可移动，所述射束捕捉装置26与切割头22的运动关联，并且或者例如由固有驱动器带动，或者在没有固有驱动器的情况下被带动。

射束捕捉装置26包括开口31，其指向切割头22并且优选地沿Y方向沿切割头22的整个加工区域延伸。当加工板状材料25时，一旦切割间隙32已经形成即从板状材料25的下侧射出的切割束24可以通过开口31由射束捕捉装置26的壳体33截取。

在图1中示出的实施方式中，支撑带19被配置为一体件并且在返折机构28处向下返折，以及通过一个或多个返折机构34沿着射束捕捉装置26的下方被引导。备选地形成于一个或多个单元的分离支撑带19可被设置用于每个支撑表面16、17。在这种情况下，夹紧和拉紧支撑表面16、17的相应的返折机构可以每一个都单独地且彼此独立地运动。

处理空隙37设置在射束捕捉装置26旁边，处理机构36与所述处理间隙相关联。所述处理空隙37优选地设置在射束捕捉装置26和返折机构28之间。处理空隙37可以设置在射束捕捉装置26的一侧或两侧。

参考图2示出了射束捕捉装置26的示意性的扩大侧视图，例如在两侧有处理间隙37和处理机构36，处理空隙37仅示出在一侧。处理机构36与朝向支撑表面16、17延伸的侧壁部分42一起形成槽形壳体41。槽形壳体41的壁部分42与射束捕捉装置26的壳体33直接关联。

根据所述实施方式，处理机构36被配置为连续的传送带38，所述传送带38沿Y方向从机床身12引导废弃部分或小的部分。

在根据图2的实施方式中，处理空隙37由大量的邻近的支撑部件53形成，所述支撑部件53在射束捕捉装置26或壁部分42与返折机构28之间延伸。支撑部件53可以被插入所述间隙或区域中。图3中示出了支撑部件53的示意性放大图。支撑部件53的形状适应于返折机构28的轮廓以便于提供支撑。支撑表面57被设置在支撑部件53的端面处、被布置在支撑表面16、17的平面中、并且邻接与支撑表面49的端面齐平的射束安全装置26。所述支撑表面57被沿处理机构36的方向延伸的凹部间断开。凹部54的宽度对应于处理间隙37的宽度。如果如图2所示，多个支撑部件53彼此紧邻地布置，那么凹部54产生被支撑表面57邻接的处理间隙37。

凹部54仅仅以示例性的方式呈U形。其可以优选地具有圆形、半圆形、V形或椭圆形的轮廓。

根据图3，支撑部件53定位在刷段带的两排刷束之间，所述刷段带包括沿Y方向定向并且通过沿X方向延伸的连接部件相对于彼此布置的多个刷条带。刷条带包括彼此相隔一定距离布置的多个刷束，图3中的图解被简化，每个刷条带的前后逐个布置的单独的刷束被示出为连续的凸起部58。凸起部58的端面形成支撑表面16、17的支撑平面。

根据图2的射束捕捉装置26中的开口31在所有情况下都由支撑条带46形成，所述支撑条带46在所有情况下形成互相相对的前沿47并且确定开口31的开口宽度。开口31的开口宽度适应于切割射束24的尺寸。

在处理间隙37和开口31之间的距离可以一方面通过支撑条带46的宽度、以及特别地通过与支撑条带46的支撑表面49邻接的支撑部件53的支撑表面被确定。

当射束捕捉装置26运动时，且当处理机构36和处理间隙37以平行的方式同时运动时，废弃部分或小的部分经由处理间隙37落下到由凹部54形成并且沿Y方向延伸的通道中，然后经由间隔开的支撑部件53之间的空隙到达处理机构36。槽形壳体41的侧壁部分42确保所述部分不接触外围支撑带19并且可以经由处理机构36可靠地被移除。

图4示出了相对于图2的一个备选实施方式。在所述实施方式中，设置支撑条带46以形成并设定处理间隙37的间隙宽度，所述支撑条带靠置于射束捕捉装置26的壳体33上并且形成开口31的前沿47。相对于前沿47且朝向处理机构36延伸的支撑条带46包括另一个前沿48。支撑表面49形成于其间，所述支撑表面49的宽度通过前沿47、48之间的距离形成。另外处理间隙37由与前沿48相对的前沿51形成，所述前沿51是延伸达到支撑表面16、17的支撑部件52的一部分。一拱肩形成在支撑表面16和处理间隙37的前沿51之间，并且因此通过返折机构28被桥接。所述支撑部件52优选地由固定部件59支承。所述固定部件59可以被固定到槽形壳体41、处理机构36和/或射束捕捉装置26上。

处理机构36的处理间隙37的宽度因此可以通过支撑部件52的宽度和支撑条带46的宽度确定。支撑条带46的宽度有利地至少包括最小的小部分的长度，以防止所述部分在分离过程期间过早的倾斜。图4中示出的支撑部件52以示例性的方式形成为两个部分，因此使得处理间隙37的宽度的可变设定可行。支撑部件52的上部表面包括移动区域中的腔室状缺口，以便避免要被引导离开其上的部分的任何捕捉或阻碍。在图4示出的所述实施方式中，支撑带19优选地被提供由带状材料制成。

例如处理机构36在槽形壳体41的基底处包括传送带38，以便将穿过处理间隙37掉落的任何部分传输远离壳体41。所述部分的所述传输可以设置在机床身12内侧的射束捕捉装置的特定位置以便于移除所述部分。还可以提供连续的传输。处理机构36优选地被布置为相对于射束捕捉装置26隔热，以使得壳体中所述部分的受热最小化。

在图2示出的实施方式中，优选地提供了运动单元61，在所述运动单元61处返折机构28和34被定位并且射束捕捉装置26和处理机构36被支承。支撑带19沿外围间隙在射束捕捉装置26和处理机构36的下方被引导。所述装置能够实现紧凑的结构。

图5示出了相对于图2的一个备选实施方式。例如在所述实施方式中，处理间隙37仅在一侧与射束捕捉装置26关联。在所述实施方式中，壳体33的支撑条带46的形状与图2中的实施方式不同。支撑条带46被配置为以屋顶式的方式布置的窄的支撑表面49。因此形成了非常窄的支撑表面49，在所述支撑表面49处设置了直接邻近的倾斜表面63，所述倾斜表面63帮助所述部分滑落到处理间隙37中。支撑部件52布置在支撑表面16处并且直接延伸到射束捕捉装置26的支撑表面49。支撑部件52相对于支撑表面17被提供并且仅沿朝向射束捕捉装置26的方向延伸直到其邻接槽形壳体41的壁部分42，从而例如与所述壁部分42齐平。处理间隙37因此形成在支撑表面49和支撑部件52之间。

根据图2和4的实施方式都具有优点，即，从工件下侧射出的切割射束24独立于部分的处理在射束捕捉装置26中被截取和吸收。另外灰烬、粉尘和/或燃烧残渣被输送到射束捕捉装置中从而经由处理间隙提供部分的干净的处理。例如为将进一步使用的小的部分的部分因此可以经由处理间隙被移除，而不会影响质量。

还可以在槽形壳体41中或邻近处设置抽吸机构以便于将部分引入到处理间隙37中。还可以在处理间隙37上方提供吹气装置以便于从上方经由吹气压力帮助引入。另外处理机构36可以振动以便促使部分落入处理间隙37中。

可以优选地提供例如为挡光板的传感器系统，以便于以这样的方式控制小的部分掉落穿过和由处理机构接收的过程以使得穿过处理间隙37掉落的部分可以被检测。