用于配置激光加工装置的方法_4

文档序号:8930780阅读:来源:国知局
1] 图5以图表形式示出次级过程参数S1. .. S6与初级过程参数P (对应所存储规则 的)相关性情况。同样可以考虑的是多重相关性,例如过程参数21B-焦点位置可以与初级 参数21A和22A相关。
[0092] 至少一个所存储的规则优选能够通过输入界面8加以改变。
[0093] 对至少一个第一(初级)过程参数P的确定和/或改变优选通过由操作人员在激 光加工装置1的输入界面8上的输入来实现。
[0094] 对此,可以在激光加工装置1的输出界面7上显示出多幅不同加工质量的工件的 图像,其中,每幅图对应至少一个第一过程参数的某一数值。对至少一个第一过程参数的确 定和/或改变则通过由操作人员选出图像来实现。这种系统由此实现了去认知一定过程参 数的影响并且能够改变所述过程参数,以便改善加工质量。
[0095] 对至少一个第一过程参数的确定和/或改变也可以依赖于传感器装置的4、5、6的 传感器数据如还要在下面详细介绍的那样实现。
[0096] 对加工质量或切割质量的判定也可以在没有传感器的情况下实现,具体来说仅通 过由操作人员对切面的视觉判定来进行。操作人员切割一个部件并且将该质量与在显示屏 上所示出的不同质量相比较并且点击最接近的图像。在这里,控制器能够由这种信息做出 针对改变的至少一个建议。但这个过程也可以通过至少一个传感器装置得到辅助。
[0097] 这样的优化过程首先仅涉及(重要的)初级过程参数。在获知了初级过程参数的 情况下,利用所存储的规则在控制装置或存储位置上(这也可以是指机器的外部)自动算 出次级参数的数值并且存储整个数据组。于是,凭借整套数据组开始生产过程。对于操作 人员而言,凭借上述步骤节约了开支并且操作人员不一定要具备必需的知识。
[0098] 借助至少一个传感器在无操作人员互动的情况下对初级过程参数全自动的获取 同样是可以考虑的。在此,所述传感器也仅对初级参数及其对加工质量的影响加以判定,而 次级参数根据所存储的规则算得。
[0099] 传感器装置(例如照相机)不一定非得在激光加工过程期间使用,而使也可以在 之后才使用。但是也将这样的传感器与控制器相连接并且直接进一步提供信息。
[0100] 示例:所切下的试样被从机器中取出并且将切面保持在照相机前。照相机对粗糙 度和毛刺形成情况加以评估并且将所述信息传达给控制器。在这里,将这些特性与所存储 的数值相比较并且基于偏差对过程参数提出匹配方案。
[0101] 另一个示例:由照相机来检测裁剪出的孔(在切割过程之后,在切割设备内部或 外部)并且(利用相应的图像处理软件)确定直径。将所获得的直径与符合编程的(也就 是理想的)直径相比较并且将偏差作为用于匹配过程参数的建议提出。而这一过程也可以 全自动地进行,例如照相机自主地完成对第一孔的测量并且从第二个孔开始就已经应用所 需的参数匹配方案。
[0102] 传感器装置(凭借其传感器数据实现对初级参数的确定或改变)也可以设置在激 光加工装置的外部。由此,对经加工的工件的检查也可以在激光加工装置外部进行。
[0103] 如果操作人员或传感器所得出的偏差过大的话(相比于所存储的数据),则所述 系统建议复查或发出警报。示例:操作人员切割一个部位,该部位在片材下侧具有毛刺。操 作人员点击相应的图像并且该设备建议他将焦点位置移深1_。操作人员采纳这一建议并 且切割下一个部位,这个部位还是具有毛刺(可能略少)。操作人员将这一过程重复5遍也 没有显著改善。在第五次之后,设备建议操作人员将透镜加以清洁,因为这可能是偏差很大 的原因所在。即除了以控制器辅助地获知激光过程参数外还对可信度加以复查并且提出可 能的原因以便排除。所述过程也使得操作人员在专业知识和相关背景方面减轻负担。
[0104] 下面,介绍具体的实施例:
[0105] 控制装置2为了指导操作人员而包括指导程序3,设立指导程序3是用于与由至少 一个传感器装置4、5、6采集的传感器数据相关地给出针对改变过程参数的提议并且在给 操作人员设置的输出界面7上提供。
[0106] 传感器装置4、5、6被构造用于在激光加工过程期间对激光射束10对工件11的作 用(特别是切面质量)加以监控,其中,传感器装置4优选是照相机。
[0107] 至少一个传感器装置4被构造用于在激光加工过程期间对与激光工具有关的参 数加以监控,其中,传感器装置4优选是布置于激光加工头9中或其上的压力传感器或光学 传感器。
[0108] 所示实施方式中的传感器装置4 (例如光学传感器)布置在激光加工头9中并且 例如对切面质量和/或激光横截面加以监控。这样的传感器装置在图3中详细示出。(仅 示意示出的)驱动单元12用于将激光加工头9朝向所有空间方向移动。另外的传感器装 置5、6可以设置用于例如在工件11的上方和下方对激光头9以外的切面质量加以监控。
[0109] 图3示出激光加工头9内部的光学传感器4,光学传感器4测量切缝宽度。为此, 二极管的光借助转向镜指向激光头开口的方向。由二极管照亮的切割区域借助相对置的光 学传感器采集或者说拍摄,该传感器检测同样借助转向镜转向的反射光。
[0110] 控制装置2包括基准数据13并且指导程序3被设置用于将由至少一个传感器装 置4、5、6采集的传感器数据和/或从中推导出的数据与基准数据13相比较,其中,与传感 器数据和/或从中导出的数据同基准数据13的偏差相关地给出针对改变过程参数的至少 一个建议。
[0111] 控制装置2也包括优选根据经验获得的数据组14,在该数据组14中将传感器数据 和/或从中导出的数据的可能数值与对应所属过程参数的数值相关联。指导程序3被设置 用于借助数据组14给出针对改变过程参数的至少一个建议。
[0112] 在这里,借助图2详细介绍用于在激光加工装置1中以激光射束10加工工件11 的激光加工方法。
[0113] 方法步骤15包括在应用过程参数情况下以控制装置2来控制激光加工过程。
[0114] 与之并行地,在方法步骤16中以至少一个传感器装置4、5、6对激光加工过程进行 监控。
[0115] 这时,在方法步骤17中与由至少一个传感器装置4、5、6采集的传感器数据相关地 产生/生成针对改变过程参数的至少一个建议。
[0116] 针对改变过程参数的建议在输出界面7上为操作人员提供,例如在显示屏上示 出。
[0117] 这时,输入界面8接收操作人员的输入。优选的是,当操作人员在激光加工装置1 的输入界面8上执行了对于过程参数与建议相符的输入或者与建议有偏差的输入时,才对 建议所涉及的过程参数加以改变(方法步骤18)。
[0118] 在优选实施方式中,将由至少一个传感器装置4、5、6采集的传感器数据和/或由 其推导出的数据与基准数据13相比较。与传感器数据和/或由其推导出的数据同基准数 据13的偏差相关地产生针对改变过程参数的至少一个建议。
[0119] 在此,可以设置为:针对改变过程参数的至少一个建议的产生仅当偏差超出预设 的极限值时才进行。
[0120] 针对改变过程参数的至少一个建议的产生优选借助优选根据经验获取的数据组 14来进行,在该数据组中将传感器数据和/或从中导出的数据的可能数值与对应所属过程 参数的数值相关联。
[0121] 可选的扩展方案在于:当操作人员实施与针对改变过程参数的建议相偏差的输入 或一系列有偏差的输入时,改变数据组14,其中,数据的改变与一个或多个有偏差的输入相 关地进行。这可以自动进行或者在释放(或者说触发)或调整后由操作人员执行。
[0122] 也可以在激光加工过程期间由传感器装置4、5、6对至少两个参数加以监控(例如 切缝宽度和刺入时长)。在此,由系统提出的建议所涉及的过程参数是不同过程参数中的至 少两个由传感器装置4、5、6监控的参数(例如激光功率或进给速度)。
[0123] 如已经提及地,所述方法借助包括在激光加工装置1的控制装置2中的指导程序 3来施行。所述指导程序用于建立人机接口,操作人员借助人机接口能够互动式地对加工/ 切割过程产生影响。
[0124] 本发明不限于所介绍的实施方式和其中所表现出的方面。而使在本发明的设想内 可以存在大量变动方案,这些变动方案处于本领域技术人员的掌握范围之内。同样可行的 是:通过所提到的手段和特征的组合实现了其他实施变型,而不离开本发明的范围。
[0125] 最后提出:本发明涉及所有可行的加工类型,特别是刺入、切割、裁切、雕刻、蒸发、 焊接等等。
[0126] 附图标记列表
[0127]1 激光加工装置
[0128]2 控制装置
[0129] 3 指导程序
[0130] 4 传感器装置
[0131] 5 传感器装置
[0132]6 传感器装置
[0133]7 输出界面
[0134] 8 输入界面
[0135]9 激光加工头
[0136] 10 激光射束
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