ES2306193T3 - Procedimiento para determinacion y procedimiento para ajuste, de posicion mutua de eje de rayo laser de mecanizado por una parte y eje chorro gas de proceso por otra parte en maquina de mecanizado por laser, y maquina mecanizado laser con dispositivo realizacion procedimiento. - Google Patents
Procedimiento para determinacion y procedimiento para ajuste, de posicion mutua de eje de rayo laser de mecanizado por una parte y eje chorro gas de proceso por otra parte en maquina de mecanizado por laser, y maquina mecanizado laser con dispositivo realizacion procedimiento. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2306193T3 ES2306193T3 ES05772323T ES05772323T ES2306193T3 ES 2306193 T3 ES2306193 T3 ES 2306193T3 ES 05772323 T ES05772323 T ES 05772323T ES 05772323 T ES05772323 T ES 05772323T ES 2306193 T3 ES2306193 T3 ES 2306193T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- axis
- jet
- laser
- gas jet
- position detection
- 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.)
- Active
Links
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
- B23K26/02—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
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Procedimiento para la determinación de la posición mutua de un eje de haz de láser (8) de un haz de láser de mecanizado por una parte y un eje de chorro de gas (17) de un chorro de gas de proceso (16) por otra parte, en una máquina de mecanizado por láser (1) para mecanizar piezas de trabajo, en el que un haz/chorro de detección de posición de eje, con un eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro de gas (17), y un elemento de detección de posición de ejes (18, 19) se mueven uno en relación con el otro con un movimiento de detección de posición de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro y en el que un elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17), elemento de referencia (5) que está situado en una correspondencia espacial definida con respecto al eje de haz/chorro, se mueve acoplado al movimiento de detección de posición de ejes, caracterizado porque, por una parte, un primer haz/chorro de detección de posición de eje, con un primer eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de haz de láser (8), y, como segundo haz/chorro de detección de posición de eje, el haz/chorro de detección de posición de eje con el eje de haz/chorro (segundo eje de haz/chorro) dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro de gas (17) y, por otra parte, el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) se mueven uno en relación con el otro con un movimiento de detección de posición de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro, porque un elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8), elemento de referencia (5) que está situado en una correspondencia espacial definida con respecto al primer eje de haz/chorro, y el elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o un elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), elemento de referencia que está situado en una correspondencia especial definida con respecto al elemento de detección de posición de ejes (18, 19), se mueven acoplados al movimiento de detección de posición de ejes, y porque unas posiciones reales del elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), que corresponden a una misma posición relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), se comparan con posiciones nominales del elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
Description
Procedimiento para la determinación y
procedimiento para el ajuste, de la posición mutua de un eje de un
rayo láser de mecanizado por una parte y un eje de un chorro de gas
de proceso por otra parte en una máquina de mecanizado por láser, y
máquina de mecanizado por láser con un dispositivo para la
realización del procedimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la determinación, así como a un procedimiento
para el ajuste, de la posición mutua de un eje de un haz de láser
de mecanizado por una parte y un eje de un chorro de gas de proceso
por otra parte en una máquina de mecanizado por láser para mecanizar
piezas de trabajo. Para ello se mueven uno en relación con otro un
haz/chorro de detección de posición de eje, con un eje de
haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro
de gas, y un elemento de detección de posición de ejes, con un
movimiento de detección de posición de ejes en dirección transversal
al eje de haz/chorro. El movimiento de detección de posición de
ejes tiene acoplado el movimiento de un elemento de referencia para
el eje de chorro de gas, elemento de referencia que está situado en
una correspondencia espacial definida con respecto al eje de
haz/chorro. Si la posición mutua del eje de haz de láser y el eje de
chorro de gas difiere de una posición mutua nominal, la desviación
de la posición se corrige ajustando la posición del eje de haz de
láser y/o ajustando la posición del eje de chorro de gas.
La invención se refiere además a una máquina de
mecanizado por láser para mecanizar piezas de trabajo con un
cabezal de mecanizado por láser, desde el que puede dirigirse sobre
una pieza de trabajo un haz de láser de mecanizado con un eje de
haz de láser y un chorro de gas de proceso con un eje de chorro de
gas, así como con un dispositivo para la determinación de la
posición mutua del eje de haz de láser por una parte y el eje de
chorro de gas por otra parte. El dispositivo para determinar la
posición mutua del eje de haz de láser y el eje de chorro de gas
comprende un elemento de detección de posición de ejes, un elemento
de referencia, para el eje de chorro de gas, y un dispositivo de
evaluación. Un haz/chorro de detección de posición de eje, con un
eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de
chorro de gas, y el elemento de detección de posición de ejes
pueden moverse el uno en relación con el otro con un movimiento de
detección de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro. El
elemento de referencia para el eje de chorro de gas se halla en una
correspondencia espacial definida con respecto al eje de haz/chorro
y puede moverse acoplado al movimiento de detección de posición de
ejes.
En distintos tipos de mecanizado por láser de
piezas de trabajo se dirige sobre el lugar a mecanizar, además de
un haz de láser de mecanizado, un chorro de gas de proceso. En el
corte por láser, por ejemplo, entran en consideración como gases de
proceso oxígeno o gases inertes, por ejemplo nitrógeno o argón. Los
gases de corte tienen por objeto eliminar mediante soplado de la
ranura de corte el material fundido que se forma en el marco del
proceso de corte. Si se alimenta oxígeno como gas de corte, se
favorece además el proceso de corte mediante procesos de oxidación
en el lugar a mecanizar. En cualquier caso, se requiere una posición
mutua adecuada del haz de láser de mecanizado y el chorro de gas de
proceso. En el corte por láser se logran resultados de mecanizado
óptimos si el eje del haz de láser de mecanizado que se dirige sobre
la pieza de trabajo en cuestión y el eje del chorro de gas de corte
que se dirige sobre la pieza de trabajo coinciden. Por los más
diversos motivos, por ejemplo debido a un ensuciamiento de la
boquilla de láser del cabezal de mecanizado por láser, una posición
mutua nominal ajustada del eje de haz de láser y el eje de chorro de
gas no permanece inalterada por un tiempo ilimitado durante el
funcionamiento de una máquina de mecanizado por láser. Por lo
tanto, con el fin de lograr resultados de mecanizado óptimos, la
posición mutua del eje de haz de láser y el eje de chorro de gas se
ha de vigilar y corregir si difiere de la posición mutua nominal de
un modo no deseado.
Por el documento US 4,427,873 A, que se
considera el estado actual de la técnica más próximo, se conocen un
procedimiento y un dispositivo del tipo arriba indicado. En el caso
del estado actual de la técnica, para determinar y ajustar la
posición mutua de un eje de un haz de láser de mecanizado y de un
eje de un chorro de gas de proceso, se mueve en primer lugar el
cabezal de mecanizado por láser de la máquina ya conocida hasta una
pieza de trabajo de ensayo. A continuación se perfora la pieza de
trabajo de ensayo mediante una breve conexión del haz de láser de
mecanizado y se crea un pequeño agujero en la misma. A continuación,
con el haz de láser de mecanizado desconectado, se mueve sobre la
pieza de trabajo de ensayo, en dirección transversal al haz/chorro,
el chorro de gas de proceso que sale de una boquilla de láser del
cabezal de mecanizado por láser. Para ello se desplaza la boquilla
de láser con relación a la carcasa estacionaria del cabezal de
mecanizado por láser y se coloca frente a la pieza de trabajo de
ensayo en la posición en la que el chorro de gas de proceso que
sale de la boquilla de láser atraviesa el pequeño agujero de la
pieza de trabajo de ensayo y en la que la presión que se establece
debajo de esta última alcanza su máximo. Una vez que la boquilla de
láser ocupa la posición correspondiente a dicho máximo de presión,
el eje del haz de láser de mecanizado y el eje del chorro de gas de
proceso coinciden uno con otro.
En el caso del estado actual de la técnica según
el documento US 4,427,873 A, únicamente el eje del chorro de gas de
proceso realiza un movimiento de detección de eje en dirección
transversal al haz/chorro. Este movimiento se produce mediante un
desplazamiento de la boquilla de láser con relación a una carcasa
estacionaria del cabezal de mecanizado por láser. Para desplazar la
boquilla de láser se utiliza un mecanismo de ajuste previsto
expresamente con este fin. La boquilla de láser constituye un
elemento de referencia para el eje de chorro de gas.
Según el documento DE 43 36 136 A1, el lugar de
mecanizado de un haz de láser de mecanizado se detecta mediante una
cámara a través del orificio de una boquilla de láser prevista en un
cabezal de mecanizado por láser. Mediante una evaluación de señales
se averigua en caso dado el desplazamiento del lugar de mecanizado
y, con ello, del eje del haz de láser de mecanizado con relación al
centro del orificio de la boquilla de láser que define la posición
del eje de un chorro de gas de proceso. El desplazamiento averiguado
para el eje de haz de láser y el eje de chorro de gas constituye
finalmente la base para una corrección de la posición mutua de ambos
ejes.
Otro procedimiento para determinar la posición
mutua del eje de un haz de láser de corte de una máquina de corte
por láser por una parte y el eje de un chorro de gas de corte por
otra parte se conoce en la práctica empresarial como el llamado,
"procedimiento Tapeshot". En este caso se pega en primer lugar
una cinta adhesiva sobre el orificio de una boquilla de láser de un
cabezal de corte por láser. A continuación se hace pasar brevemente
un haz de láser de corte por el orificio de boquilla. La posición
mutua del centro del agujero producido por el haz de láser de corte
en la cinta adhesiva por una parte y el centro de la boquilla de
láser por otra parte se registra finalmente como posición mutua del
eje de haz de láser y el eje de chorro de gas. Si ésta difiere de
la posición mutua nominal, se corrige la posición del haz de láser
de corte o del chorro de gas de corte para subsanar la desviación
de la posición.
La presente invención se ha planteado como
objetivo hacer posible una determinación y, en caso necesario, un
ajuste correspondiente de la posición mutua del eje de haz de láser
y el eje de chorro de gas adaptados a la funcionalidad habitual de
las máquinas de mecanizado por láser, y poner a disposición una
máquina de mecanizado por láser en la que pueda realizarse una
determinación o un ajuste de la posición de este tipo.
Según la invención, este objetivo se logra
mediante el procedimiento según las reivindicaciones 1 y 10 y
mediante la máquina de mecanizado por láser según la reivindicación
11.
Según las mismas, para determinar en el caso de
la invención la posición del eje de un haz de láser de mecanizado y
el eje de un chorro de gas de proceso, se mueven uno en relación con
otro, en dirección transversal al haz/chorro o al eje de
haz/chorro, por una parte un primer haz/chorro de detección de
posición de eje, cuyo eje de haz/chorro representa el eje del haz
de láser de mecanizado, y un segundo haz/chorro de detección de
posición de eje, cuyo eje de haz/chorro representa el eje del
chorro de gas de proceso, y por otra parte un elemento de detección
de eje. En este sentido, según la invención se realizan, para la
determinación de la posición del eje, movimientos del tipo de los
que también han de realizarse durante el servicio normal de la
máquina de mecanizado por láser, por ejemplo para posicionar el haz
de láser de mecanizado con relación a la pieza de trabajo a
mecanizar o para el mecanizado de la pieza de trabajo. Por
consiguiente, existe en particular la posibilidad de, para el
movimiento de detección de posición de ejes del primer haz/chorro de
detección de posición de eje y el segundo haz/chorro de detección
de posición de eje por una parte y del elemento de detección de
posición de ejes por otra parte, recurrir a accionamientos y mandos
de accionamiento o controles de movimiento que de todos modos son
necesarios para el servicio normal de la máquina de mecanizado por
láser. Correspondientemente puede elegirse el elemento de
referencia para el eje de haz de láser y/o el elemento de referencia
para el eje de chorro de gas y/o el elemento de referencia para el
elemento de detección de posición de ejes. También en este sentido,
el concepto según la invención permite la integración de la función
"determinación de la posición mutua del eje de haz de láser y el
eje de chorro de gas" en la funcionalidad habitual de una máquina
de mecanizado por láser. En general, con la utilización de
elementos de referencia del tipo mencionado se desplaza el lugar de
determinación de la posición relativa del eje de haz de láser y el
eje de chorro de gas a un área apartada de los haces/chorros de
detección de posición de eje o del eje de haz de láser y el eje de
chorro de gas. Gracias a ello, la invención permite una
determinación de fácil manejo y al mismo tiempo muy exacta de la
posición mutua del eje de haz de láser y el eje de chorro de
gas.
De las reivindicaciones dependientes 2 a 9
resultan formas de realización especiales del procedimiento según
las reivindicaciones 1 y 10. En las reivindicaciones 12 a 21 se
describen formas de realización especiales de la máquina de
mecanizado por láser según la reivindicación 11.
Según las reivindicaciones 2 y 12, en una
configuración preferida de la invención, se utiliza como primer
haz/chorro de detección de posición de eje un haz de láser con el
eje de haz de láser y/o como segundo haz/chorro de detección de
posición de eje un chorro de gas con el eje de chorro de gas. En el
caso del haz de láser utilizado como primer haz/chorro de detección
de posición de eje no ha de tratarse necesariamente de un haz de
láser de mecanizado, como el que se dirige sobre la pieza de trabajo
en cuestión durante el servicio normal de la máquina de mecanizado
por láser. Es concebible, por ejemplo, utilizar para la detección de
la posición de eje un haz de láser con una potencia menor e
insuficiente para un mecanizado normal de la pieza de trabajo. De
un modo análogo, no es absolutamente necesario utilizar un chorro de
gas de proceso como chorro de gas para la detección de la posición
de eje. Por ejemplo por motivos económicos, puede resultar
conveniente producir el chorro de gas para la detección de la
posición de eje no con un gas de proceso relativamente caro, sino
con un gas más barato, por ejemplo con aire atmosférico. En favor de
unos haces/chorros de detección de posición de eje coincidentes en
la medida de lo posible con el haz de láser de mecanizado dirigido
sobre la pieza de trabajo a mecanizar durante el servicio normal de
la máquina, así como con el chorro de gas de proceso
correspondiente, habla la circunstancia de que, en este caso, la
determinación de la posición relativa del eje del haz de láser de
mecanizado y el eje del chorro de gas de proceso puede realizarse en
condiciones que como mínimo se acercan mucho a las condiciones
reinantes durante el servicio normal de la máquina y, por
consiguiente, proporciona resultados que reproducen realmente las
condiciones durante el servicio normal de la máquina.
Las medidas descritas en las reivindicaciones 3,
13 y 14 están previstas en interés de una puesta en práctica
constructiva del concepto según la invención lo más sencilla
posible. Si el cabezal de mecanizado de la máquina de mecanizado
por láser sirve de elemento de referencia común para el eje de haz
de láser y el eje de chorro de gas, es posible, para la
determinación de la posición mutua del eje de haz de láser y el eje
de chorro de gas, recurrir a dispositivos para el accionamiento y
el control de movimiento del cabezal de mecanizado que también se
utilizan en el servicio normal de la máquina de mecanizado por
láser.
Las reivindicaciones 4 y 15 se refieren a la
puesta en práctica del concepto según la invención en casos en los
que se requiere una coincidencia del eje de haz de láser y el eje de
chorro de gas. El corte por láser representa un caso de aplicación
de este tipo.
En otra configuración preferida de la invención,
la posición mutua del eje de haz de láser y el eje de chorro de gas
se determina por medio de las posiciones que ocupan el elemento de
referencia para el eje de haz de láser y el elemento de referencia
para el eje de chorro de gas la primera vez que los ejes de los
haces/chorros de detección de posición de eje inciden en el
elemento de detección de posición de ejes (reivindicaciones 5 y
16). Con la primera incidencia de los ejes de haz/chorro mencionados
en el elemento de detección de posición de ejes está asegurado un
estado claramente definido de la disposición para la detección de
posición de ejes como disparador para la detección de las
posiciones del elemento de referencia para el eje de haz de láser y
del elemento de referencia para el eje de chorro de gas. Por lo
tanto, se garantiza que las posiciones del o de los elementos de
referencia detectadas permitan realmente deducir con exactitud las
posiciones del eje de haz de láser y el eje de chorro de gas o su
posición relativa.
Según las reivindicaciones 6 a 9 y 17 a 20, en
el caso de la invención se eligen posibilidades para la definición
o el registro de la primera incidencia de los ejes de los
haces/chorros de detección de posición de eje en el elemento de
detección de posición de ejes que sean factibles y puedan realizarse
recurriendo a dispositivos ya disponibles. Así, por ejemplo, puede
utilizarse la detección de la producción de luz de proceso en el
punto de mecanizado del lado de la pieza de trabajo de un haz de
láser de mecanizado durante el servicio normal de la máquina para
el mando y el control del proceso de perforación en piezas de
trabajo. La medición de distancias es usual por ejemplo en el
servicio de corte de una máquina de mecanizado por láser, donde se
registra y controla la distancia entre la boquilla de láser y la
pieza de trabajo para garantizar una posición invariable del foco
del haz de láser con relación a la pieza de trabajo.
La reivindicación 21 se refiere a una máquina de
mecanizado por láser en la que puede ponerse en práctica el
procedimiento descrito en la reivindicación 10 para el ajuste
automatizado de la posición mutua del eje de haz de láser y el eje
de chorro de gas.
A continuación se explica la invención más
detalladamente por medio de unas representaciones esquemáticas a
modo de ejemplo. Las figuras muestran:
Figura 1: una máquina de corte por láser durante
el mecanizado por corte de una pieza de trabajo mediante un haz de
láser de corte y con alimentación de un chorro de gas de corte sobre
el lugar de mecanizado.
Figura 2: la máquina de corte por láser según la
figura 1 durante la determinación de la posición mutua del eje del
haz de láser de corte y el eje del chorro de gas de corte.
Figura 3: el cabezal de corte por láser de la
máquina de corte por láser según las figuras 1 y 2 en sección
longitudinal.
Figuras 4 a 7: representaciones del desarrollo
de la determinación de la posición mutua del eje del haz de
láser de corte y el eje del chorro de gas de corte.
Según la figura 1, una máquina de mecanizado por
láser configurada como una máquina de corte por láser 1 tiene una
bancada de máquina 2 por la que está guiado un puente de máquina 3
que puede desplazarse en una primera dirección axial (dirección X).
El puente de máquina 3 aloja por su parte, en un travesaño, una
corredera de guía 4 con un cabezal de mecanizado por láser o de
corte por láser 5, que se ha representado abierto. Conjuntamente
con la corredera de guía 4, el cabezal de corte por láser 5 puede
desplazarse en una segunda dirección axial (dirección Y) a lo largo
del travesaño del puente de máquina 3. Además, el cabezal de corte
por láser 5 puede moverse en relación con la corredera de guía 4 en
una tercera dirección axial (dirección Z). Debajo del cabezal de
corte por láser 5, una pieza de trabajo en forma de una chapa 6 está
alojada sobre un soporte de pieza 7.
Para mecanizar la chapa 6 se utiliza un haz de
láser, que en las figuras está representado con un eje de haz de
láser 8. El haz de láser lo genera una fuente de haz de láser 9 y
está guiado, mediante un tubo de conducción de haz 10 y espejos de
desviación 11, 12, hasta un elemento óptico de enfoque 13 (lente o
espejo) instalado en el interior del cabezal de corte por láser 5.
El elemento óptico de enfoque 13 concentra el haz de láser y lo
dirige como haz de láser de corte sobre la chapa 6. Gracias a la
capacidad de desplazamiento descrita del puente de máquina 3 y de
la corredera de guía 4 es posible mecanizar con el haz de láser de
corte cualquier punto que se desee de la chapa 6. En la figura 1 se
indica un corte 14 producido en la chapa 6 en el ejemplo mostrado.
La movilidad del cabezal de corte por láser 5 en la dirección Z se
utiliza para ajustar la posición de foco del haz de láser de corte
en dirección transversal a la
chapa.
chapa.
Para desplazar el cabezal de corte por láser 5
en las tres direcciones del espacio se emplea un accionamiento por
motor de la máquina de corte por láser 1, que se controla mediante
un mando numérico 15. Las demás funciones de la máquina de corte
por láser 1 también están integradas en el mando numérico 15 en lo
que se refiere a su control.
Conjuntamente con el haz de láser de corte,
desde el cabezal de corte por láser 5 se dirige sobre la chapa 6 un
chorro de gas de proceso en forma de un chorro de gas de corte 16.
El gas de corte alimentado a la chapa 6, en el caso representado
nitrógeno, sirve para eliminar mediante soplado el metal fundido
procedente de la ranura de corte creada en la chapa en el lugar de
mecanizado del haz de láser de corte. Lo ideal es que el eje 8 del
haz de láser de corte y el eje 17 del chorro de gas de corte 16
coincidan. La máquina de corte por láser 1 está representada en la
figura 1 con una posición mutua óptima de este tipo del eje 8 del
haz de láser y el eje 17 del chorro de gas.
Durante el servicio continuo de la máquina de
corte por láser 1 puede producirse un desajuste del eje 8 del haz
de láser de corte o del chorro de gas de corte 16. Para determinar
una eventual divergencia de la posición real mutua del eje 8 del
haz de láser y el eje 17 del chorro de gas con respecto a la
posición nominal correspondiente se emplean unos elementos de
detección de posición de ejes 18, 19, que están instalados en un
extremo longitudinal de la bancada de máquina 2 y, por lo tanto, en
el borde más exterior del área de trabajo del cabezal de corte por
láser 5. Tanto en el caso del elemento de detección de posición de
ejes 18 como en el caso del elemento de detección de posición de
ejes 19 se trata de una plaquita de acero para resortes. El elemento
de detección de posición de ejes 18 está sujeto a la bancada de
máquina 2 con uno de sus bordes que se extienden en la dirección Y,
y el elemento de detección de posición de ejes 19 con uno de sus
bordes que se extienden en la dirección X. Por lo demás, los
elementos de detección de posición de ejes 18, 19 sobresalen en cada
caso libremente de la bancada de máquina 2. Los bordes
inmediatamente siguientes al borde sujeto del elemento de detección
de posición de ejes 18 se extienden en la dirección X y los bordes
inmediatamente siguientes al borde sujeto del elemento de detección
de posición de ejes 19 se extienden en la dirección Y. La posición
de los dos elementos de detección de posición de ejes 18, 19 en el
sistema de coordenadas X-Y-Z de la
máquina de corte por láser 1 es una posición definida.
En la figura 3 está representado el cabezal de
corte por láser 5 con un desajuste mutuo del eje 8 del haz de láser
y el eje 17 del chorro de gas. En esta figura puede verse también
una boquilla de láser 20 del cabezal de corte por láser 5, a través
de la cual se dirigen sobre la chapa 6 el haz de láser de corte con
el eje de haz de láser 8 y el chorro de gas de corte 16 con el eje
de chorro de gas 17. Con este fin, la boquilla de láser 20 está
provista de un orificio de boquilla 21 (por ejemplo redondo o con
una hendidura anular). El eje de chorro de gas 17 se extiende
través del centro del orificio de boquilla 21. El gas de corte se
alimenta al cabezal de corte por láser 5 a través de un orificio de
alimentación de gas 22 de un suministro de gas de corte 23. El
suministro de gas de corte 23 puede controlarse mediante el mando
numérico 15.
La boquilla de láser 20 forma parte de un
dispositivo medidor de distancias capacitivo convencional 24.
Dispositivos medidores de este tipo los vende, por ejemplo, la
firma TRUMPF, Ditzingen, Alemania, con la denominación "DIAS".
Mediante el dispositivo medidor de distancias 24 puede determinarse
la distancia entre la cara inferior de la boquilla de láser 20 y la
superficie de una pieza de trabajo metálica situada frente a la
boquilla de láser 20. El dispositivo medidor de distancias 24
también está conectado al mando numérico 15 de la máquina de corte
por láser 1.
En la figura 3 también está representado un
soporte 25 del elemento óptico de enfoque 13. El soporte 25 está
alojado en la carcasa del cabezal de corte por láser 5 de modo que
puede posicionarse en la dirección X y la dirección Y. Los
eventuales movimientos de posicionamiento se realizan mediante un
accionamiento regulador 26, que por su parte está controlado por el
mando numérico 15 de la máquina de corte por láser 1.
Por último, la máquina de corte por láser 1 está
provista de un dispositivo óptico medidor de luz de proceso 27,
mostrado someramente en la figura 3. El dispositivo medidor de luz
de proceso 27 también es de tipo convencional. Dispositivos
medidores de este tipo los vende, por ejemplo, la firma TRUMPF,
Ditzingen, Alemania, con la denominación "PCS". Mediante el
dispositivo medidor de luz de proceso 27 se mide la luz de proceso
que se produce en el lado de la chapa en el lugar de mecanizado del
haz de láser de corte. El dispositivo medidor de luz de proceso 27
también está conectado al mando numérico 15 de la máquina de corte
por láser 1.
El procedimiento para la comprobación de la
posición mutua del eje de haz de láser 8 y el eje de chorro de gas
17 en cuanto a la existencia de una divergencia con respecto a la
posición mutua nominal se explica por medio de las figuras 4 a 7.
El orificio de boquilla 21 tiene aquí una sección transversal
circular.
Según la figura 4, el cabezal de corte por láser
5, como elemento de referencia conjunto para el eje de haz de láser
8 y el eje de chorro de gas 17, se mueve con la boquilla de láser 20
en la dirección positiva del eje Y (dirección Y^{+}), con un
movimiento de detección de posición de ejes, sobre el elemento
detección de posición de ejes 18. En cuanto la boquilla de láser 20
se sitúa sobre el elemento metálico de detección de posición de
ejes 18 con el borde del orificio de boquilla 21 que se halla
delante en la dirección de movimiento, se comienza a determinar,
mediante el dispositivo medidor de distancias 24, la distancia entre
la boquilla de láser 20 y el elemento de detección de posición de
ejes 18. El suministro de gas de corte 23 está conectado; por lo
tanto desde cabezal de corte por láser 5 se dirige hacia abajo un
chorro de gas de corte 16 que, por el momento, aún está separado
del elemento de detección de posición de ejes 18 (representación
parcial (1) de la figura 4).
En el curso del movimiento del cabezal de corte
por láser 5 en la dirección Y^{+}, el chorro de gas de corte 16
alcanza el elemento de detección de posición de ejes 18
(representación parcial (2) de la figura 4). En cuanto el gas de
corte incide en el elemento de detección de posición de ejes 18,
éste comienza a desviarse hacia abajo. El principio de la
desviación del elemento de detección de posición de ejes 18 se
detecta mediante el dispositivo medidor de distancias 24 y señala
un momento en el que se detecta la posición del cabezal de corte
por láser 5 en la dirección Y^{+}. Estableciendo como premisas que
la sección transversal del chorro de gas de corte 16 corresponde en
un caso ideal a la sección transversal circular del orificio 21 de
la boquilla de láser 20 y que el radio del orificio de boquilla 21
es conocido, resulta sin más la posición del cabezal de corte por
láser 5 en la dirección Y^{+} en la que el eje de chorro de gas 17
alcanza el borde delantero del elemento de detección de posición de
ejes 18. En la representación parcial (2) de la figura 4, la
distancia que ha de recorrer el cabezal de corte por láser 5 entre
el punto en que el chorro de gas de corte 16 incide por primera vez
en el elemento de detección de posición de ejes 18 y el punto en que
se alcanza el borde delantero del elemento de detección de posición
de ejes 18 con el eje de chorro de gas 17 se designa con
"S_{1Y}".
Según continúa el movimiento del cabezal de
corte por láser 5 en la dirección Y^{+} aumenta la superposición
del orificio de boquilla 21 y el elemento de detección de posición
de ejes 18. Esto lleva asociado un aumento de la desviación del
elemento de detección de posición de ejes 18.
Además, en el curso del movimiento del cabezal
de corte por láser 5 en la dirección Y^{+}, también el eje de haz
de láser 8 alcanza el borde delantero del elemento de detección de
posición de ejes 18 (representación parcial (3) de la figura 4).
Esto lleva asociado un comienzo de corte del elemento de detección
de posición de ejes 18 por el haz de láser de corte. El destello
que se produce cuando el haz de láser de corte perfora el elemento
de detección de posición de ejes 18 es registrado por el dispositivo
medidor de luz de proceso 27 y señala un segundo momento en el que
se determina la posición del cabezal de corte por láser 5 en la
dirección Y^{+}. Esta posición del cabezal de corte por láser en
la dirección Y^{+} se compara con la posición que ocupaba el
cabezal de corte por láser 5 al incidir el chorro de gas de corte 16
por primera vez en el elemento de detección de posición de ejes 18.
En el ejemplo mostrado, el cabezal de corte por láser 5 ha recorrido
entre las dos posiciones mencionadas una distancia "S_{2Y}".
La distancia S_{2Y} es mayor que la distancia S_{1Y} en una
medida d_{SY}. Por lo tanto, d_{SY} define el desplazamiento
mutuo del eje de haz de láser 8 y el eje de chorro de gas 17 en la
dirección Y. La medida d_{SY} se determina mediante un dispositivo
de evaluación del mando numérico 15 de la máquina de corte por
láser 1 previsto con este fin.
El haz de láser de corte se desconecta
inmediatamente después de que perfore el elemento de detección de
posición de ejes 18. La desconexión del haz de láser de corte la
provoca el mando numérico 15 de la máquina de corte por láser 1,
que controla correspondientemente la fuente de haz de láser 9.
Si, en contra de la premisa arriba indicada, el
radio o el diámetro del chorro de gas de corte 16 no se presupone
como conocido, es necesario modificar el procedimiento arriba
descrito. En este caso se determina de forma complementaria el
diámetro del chorro de gas de corte 16.
En este caso se determinan también las
posiciones del cabezal de corte por láser 5 en la primera incidencia
del chorro de gas de corte 16 en el elemento de detección de
posición de ejes 18 (representación parcial (2) de la figura 4) y
al perforar el haz de láser de corte el elemento de detección de
posición de ejes 18 (representación parcial (3) de la figura 4). Y
en este caso también se desconecta el haz de láser de corte
inmediatamente después de perforar este último el elemento de
detección de posición de ejes 18. Sin embargo, adicionalmente a las
dos posiciones antes mencionadas del cabezal de corte por láser 5,
se determina también la posición del cabezal de corte por láser 5
en la dirección Y^{+} en la que la desviación del elemento de
detección de posición de ejes 18 alcanza su valor máximo bajo el
efecto del chorro de gas de corte 16. Este valor máximo se alcanza
en cuanto el chorro de gas de corte 16 se halla, en el curso de su
movimiento en la dirección Y^{+}, con la totalidad de su sección
transversal sobre el elemento de detección de posición de ejes 18, o
sea en cuanto el límite del chorro de gas de corte 16 que se halla
detrás en la dirección de movimiento alcanza el borde delantero del
elemento de detección de posición de ejes 18 (representación parcial
(4) de la figura 4). La distancia recorrida por el cabezal de corte
por láser 5 entre la primera incidencia del chorro de gas de corte
16 en el elemento de detección de posición de ejes 18 y la
desviación máxima del elemento de detección de posición de ejes 18
define el diámetro, es decir la dimensión "D", del chorro de
gas de corte 16 en la dirección Y.
Por lo tanto, si el eje de haz de láser 8 y el
eje de chorro de gas 17 coincidieran, el haz de láser de corte
tendría que haber perforado el elemento de detección de posición de
ejes 18 después de haber recorrido una distancia 1/2 D desde la
primera incidencia del chorro de gas de corte 16 en el elemento de
detección de posición de ejes 18. Sin embargo, en el ejemplo
mostrado no era éste el caso. Por el contrario, el cabezal de corte
por láser 5 recorrió una distancia 1/2 D + d_{SY} entre el momento
en que el chorro de gas de corte 16 incidió por primera vez en el
elemento de detección de posición de ejes 18 y el momento en que el
haz de láser de corte perforó el elemento de detección de posición
de ejes 18. Para d_{SY} resulta por consiguiente, también en el
procedimiento descrito en último lugar, que constituye una
modificación del procedimiento presentado inicialmente, el
desplazamiento del eje de haz de láser 8 y el eje de chorro de gas
17 en la dirección Y.
El procedimiento modificado se distingue por una
extraordinaria precisión. Como base para la determinación de un
eventual desplazamiento del eje de haz de láser 8 y el eje de chorro
de gas 17 se recurre a la dimensión real del chorro de gas de corte
16 en la dirección Y, y no, como en el procedimiento descrito al
principio, al diámetro del orificio 21 de la boquilla de láser 20.
La dimensión real del chorro de gas de corte 16 puede diferir del
diámetro del orificio de boquilla 21 por ejemplo a consecuencia de
un ensuciamiento del orificio de boquilla 21. Si se conoce el
diámetro del orificio de boquilla exento de suciedad, la medición
descrita del diámetro del chorro de gas de corte 16 puede servir
también para comprobar el estado de ensuciamiento de la boquilla de
láser 20.
\newpage
En aquellos casos en los que el grado de la
desviación producida en el elemento de detección de posición de
ejes 18 por el chorro de gas de corte 16 no pueda detectarse con
suficiente precisión, para determinar la dimensión del chorro de
gas de corte 16 en la dirección Y se 'palpa' el elemento de
detección de posición de ejes 18 con el chorro de gas de corte 16
no sólo - como se ha descrito más arriba - en la dirección Y^{+},
sino también en la dirección Y^{-}.
Como se desprende de la figura 5, para ello se
mueve el cabezal de corte por láser 5 con el chorro de gas de corte
16, que en un primer momento aún está alejado del elemento de
detección de posición de ejes 18 (representación parcial (1) de la
figura 5), con el haz de láser de corte desconectado, en la
dirección Y^{-} hasta que el chorro de gas de corte 16 incide por
primera vez en el elemento de detección de posición de ejes 18
(representación parcial (2) de la figura 5). El comienzo de la
desviación como tal del elemento de detección de posición de ejes
18 que esto lleva asociado puede determinarse en todo caso de forma
inequívoca mediante el dispositivo medidor de distancias 24. De
forma análogamente inequívoca se había identificado previamente la
primera incidencia del chorro de gas de corte 16 movido en la
dirección Y^{+}, o el comienzo de la desviación del elemento de
detección de posición de ejes 18 que ésta lleva asociado
(representación parcial (2) de la figura 4).
Tanto en el momento de comenzar la desviación
del elemento de detección de posición de ejes 18 por el chorro de
gas de corte 16 movido en la dirección Y^{+} como en el momento de
comenzar la desviación del elemento de detección de posición de
ejes 18 por el chorro de gas de corte movido en la dirección Y^{-}
se detecta la posición del cabezal de corte por láser 5 en la
dirección Y. Entre ambas posiciones del cabezal de corte existe una
distancia que corresponde al doble de la dimensión del chorro de gas
de corte 16 en la dirección Y más la anchura del elemento de
detección de posición de ejes 18 en la dirección Y. La anchura del
elemento de detección de posición de ejes 18 y la distancia entre
las dos posiciones del cabezal de corte mencionadas son conocidas y
por lo tanto es posible calcular la dimensión del chorro de gas de
corte 16 en la dirección Y, o el diámetro D del chorro de gas de
corte.
Además del desplazamiento del eje de haz de
láser 8 y el eje de chorro de gas 17 en la dirección Y, en el
ejemplo mostrado se determina también el desplazamiento d_{SX} en
la dirección X. Con este fin se mueve el cabezal de corte por láser
5 con el haz de láser de corte y el chorro de gas de corte 16 en la
dirección del eje X sobre el elemento de detección de posición de
ejes 19. En este caso se procede en particular igual que para la
determinación del desplazamiento d_{SY} del eje de haz de láser 8
y el eje de chorro de gas 17. En las figuras 6 y 7 se ilustra la
determinación del desplazamiento d_{SX} del eje de haz de láser 8
y el eje de chorro de gas 17, incluyendo la determinación de la
dimensión D del chorro de gas de corte 16 en la dirección del eje
X.
De acuerdo con el desplazamiento del eje de haz
de láser 8 y el eje de chorro de gas 17 existente tanto en la
dirección Y como en la dirección X, una unidad de cálculo del mando
numérico 15 prevista con este fin genera un valor de corrección.
Sobre la base de este valor de corrección, el mando numérico 15 de
la máquina de corte por láser 1 controla el accionamiento regulador
26 del soporte 25 para el elemento óptico de enfoque 13. El soporte
15 se ajusta junto con el elemento óptico de enfoque 13 a una
posición en el plano definido por el eje X y el eje Y en la que, al
ocuparla, el elemento óptico de enfoque 13 dirige el haz de láser de
corte coaxialmente con el chorro de gas de corte 16 sobre la chapa
6.
Claims (21)
1. Procedimiento para la determinación de la
posición mutua de un eje de haz de láser (8) de un haz de láser de
mecanizado por una parte y un eje de chorro de gas (17) de un chorro
de gas de proceso (16) por otra parte, en una máquina de mecanizado
por láser (1) para mecanizar piezas de trabajo, en el que un
haz/chorro de detección de posición de eje, con un eje de
haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro
de gas (17), y un elemento de detección de posición de ejes (18,
19) se mueven uno en relación con el otro con un movimiento de
detección de posición de ejes en dirección transversal al eje de
haz/chorro y en el que un elemento de referencia (5) para el eje de
chorro de gas (17), elemento de referencia (5) que está situado en
una correspondencia espacial definida con respecto al eje de
haz/chorro, se mueve acoplado al movimiento de detección de
posición de ejes, caracterizado porque, por una parte, un
primer haz/chorro de detección de posición de eje, con un primer
eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de
haz de láser (8), y, como segundo haz/chorro de detección de
posición de eje, el haz/chorro de detección de posición de eje con
el eje de haz/chorro (segundo eje de haz/chorro) dispuesto de forma
definida con respecto al eje de chorro de gas (17) y, por otra
parte, el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) se
mueven uno en relación con el otro con un movimiento de detección
de posición de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro,
porque un elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser
(8), elemento de referencia (5) que está situado en una
correspondencia espacial definida con respecto al primer eje de
haz/chorro, y el elemento de referencia (5) para el eje de chorro
de gas (17) y/o un elemento de referencia para el elemento de
detección de posición de ejes (18, 19), elemento de referencia que
está situado en una correspondencia especial definida con respecto
al elemento de detección de posición de ejes (18, 19), se mueven
acoplados al movimiento de detección de posición de ejes, y porque
unas posiciones reales del elemento de referencia (5) para el eje
de haz de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de
chorro de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento
de detección de posición de ejes (18, 19), que corresponden a una
misma posición relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento
de detección de posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje
de haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18,
19), se comparan con posiciones nominales del elemento de
referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de
referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de
referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18,
19) correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, por una parte, como primer haz/chorro
de detección de posición de eje, un haz de láser con un eje de haz
de láser (8) y/o, como segundo haz/chorro de detección de posición
de eje, un chorro de gas con el eje de chorro de gas (17) y, por
otra parte, un elemento de detección de posición de eje (18, 19) se
mueven uno en relación con el otro con un movimiento de detección
de posición de eje en dirección transversal al eje de
haz/chorro.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un
elemento de referencia (5) conjunto para el eje de haz de láser (8)
y el eje de chorro de gas (17) se mueve acoplado al movimiento de
detección de posición de ejes y porque unas posiciones del elemento
de referencia (5) conjunto para el eje de haz de láser (8) y el eje
de chorro de gas (17), que corresponden a una misma posición
relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de detección de
posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de haz/chorro y
el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), se comparan
con posiciones nominales del elemento de referencia (5) conjunto
para el eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17)
correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un elemento
de referencia (5) conjunto para el eje de haz de láser (8) y el eje
de chorro de gas (17) se mueve acoplado al movimiento de detección
de posición de ejes y porque se comprueba si una misma posición
relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de detección de
posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de haz/chorro y
el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), corresponde
a una misma posición del elemento de referencia (5) conjunto para
el eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque unas
posiciones reales del elemento de referencia (5) para el eje de haz
de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro
de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento de
detección de posición de ejes (18, 19), que corresponden a la
primera incidencia del primer eje de haz/chorro en el elemento de
detección de posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de
haz/chorro en el elemento de detección de posición de ejes (18,
19), se comparan con las posiciones nominales del elemento de
referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de
referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de
referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18,
19) correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) se utiliza un
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) que puede
cortarse, especialmente cortarse por láser, que se somete a la
acción de un primer haz/chorro de detección de posición de eje en
forma de un haz de corte, especialmente en forma de un haz de láser
de corte, y porque la primera incidencia del primer eje de
haz/chorro en el elemento de detección de posición de ejes (18, 19)
se define mediante el comienzo del corte del elemento de detección
de posición de ejes (18, 19) por medio del haz de corte, en caso
dado por medio del haz de láser de corte.
\global\parskip0.900000\baselineskip
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el comienzo
del corte del elemento de detección de posición de ejes (18, 19)
por medio del haz de corte, en caso dado por medio del haz de láser
de corte, se detecta mediante la producción de luz de proceso
asociada al comienzo del corte.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, como
elemento de detección de posición de ejes (18, 19), se somete un
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) desviable a la
acción de un segundo haz/chorro de detección de posición de eje en
forma de un chorro de medio de presión, especialmente en forma de
un chorro de gas, moviéndose el chorro de medio de presión, en caso
dado el chorro de gas, en la dirección del movimiento de detección
de posición de ejes sobre el elemento de detección de posición de
ejes (18, 19) y definiéndose la primera incidencia del segundo eje
de haz/chorro en el elemento de detección de posición de ejes (18,
19) mediante la primera desviación del elemento de detección de
posición de ejes (18, 19) por medio del chorro de medio de presión,
en caso dado por medio del chorro de gas.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
desviación del elemento de detección de posición de ejes (18, 19)
por medio del chorro de medio de presión, en caso dado por medio
del chorro de gas, se detecta mediante una medición de
distancia.
10. Procedimiento para el ajuste de la posición
mutua de un eje de haz de láser (8) de un haz de láser de
mecanizado por una parte y un eje de chorro de gas (17) de un chorro
de gas de proceso (16) por otra parte en una máquina de mecanizado
por láser (1), en el que, si la posición mutua del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17) difiere de una posición
mutua nominal, la desviación de posición se corrige mediante un
ajuste de la posición del eje de haz de láser (8) y/o mediante un
ajuste de la posición del eje de chorro de gas (17),
caracterizado porque la posición mutua del eje de haz de
láser (8) del haz de láser de mecanizado por una parte y el eje de
chorro de gas (17) de un chorro de gas de proceso (16) por otra
parte se determina de acuerdo con el procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9 y porque, si la posición mutua del eje de
haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17) difiere de una
posición mutua nominal, se genera una magnitud de ajuste adaptada a
la desviación de posición y se corrige la desviación de posición
sobre la base de dicha magnitud de ajuste.
11. Máquina de mecanizado por láser para
mecanizar piezas de trabajo (6) con un cabezal de mecanizado por
láser, desde el que puede dirigirse sobre una pieza de trabajo (6)
un haz de láser de mecanizado con un eje de haz de láser (8) y un
chorro de gas de proceso (16) con un eje de chorro de gas (17), así
como con un dispositivo para la determinación de la posición mutua
del eje de haz de láser (8) por una parte y el eje de chorro de gas
(17) por otra parte, en la que
- -
- el dispositivo para determinar la posición mutua del eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17) comprende un elemento de detección de posición de ejes (18, 19), un elemento de referencia (5), para el eje de chorro de gas (17), y un dispositivo de evaluación,
- -
- un haz/chorro de detección de posición de eje, con un eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro de gas (17), y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) pueden moverse el uno en relación con el otro con un movimiento de detección de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro,
- -
- el elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) se halla en una correspondencia espacial definida con respecto al eje de haz/chorro y
- -
- el elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) puede moverse acoplado al movimiento de detección de posición de ejes,
caracterizada porque
- -
- el dispositivo para la determinación de la posición mutua del eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17) comprende un elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y/o un elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) y porque
- -
- por una parte un primer haz/chorro de detección de posición de eje con un primer eje de haz/chorro dispuesto de forma definida con respecto al eje de haz de láser (8) y, como segundo haz de detección de posición de eje, el haz/chorro de detección de posición de eje con el eje de haz/chorro (segundo eje de haz/chorro) dispuesto de forma definida con respecto al eje de chorro de gas (17) y, por otra parte, el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) pueden moverse uno en relación con el otro con un movimiento de detección de posición de ejes en dirección transversal al eje de haz/chorro,
- -
- el elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) está situado en una correspondencia espacial definida con respecto al primer eje de haz/chorro y/o el elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) está situado en una correspondencia especial definida con respecto al elemento de detección de posición de ejes (18, 19),
- -
- el elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y/o el elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) pueden moverse acoplados al movimiento de detección de posición de ejes
\global\parskip1.000000\baselineskip
- -
- mediante el dispositivo de evaluación pueden detectarse unas posiciones reales del elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), que corresponden a una misma posición relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), y porque
- -
- mediante el dispositivo de evaluación pueden compararse las posiciones reales detectadas con posiciones nominales del elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del elemento de referencia para el elemento de detección de posición de ejes (18, 19) correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
12. Máquina de mecanizado por láser según la
reivindicación 11, caracterizada porque, como primer
haz/chorro de detección de posición de eje está previsto un haz de
láser con el eje de haz de láser (8) y/o como segundo haz/chorro de
detección de posición de eje está previsto un chorro de gas con el
eje de chorro de gas (17).
13. Máquina de mecanizado por láser según la
reivindicación 11 ó 12, caracterizada porque está previsto un
elemento de referencia (5) conjunto para el eje de haz de láser (8)
y el eje de chorro de gas (17) y porque, mediante el dispositivo de
evaluación, pueden detectarse posiciones reales del elemento de
referencia (5) conjunto que corresponden a una misma posición
relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de detección de
posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de haz/chorro y
el elemento de detección de posición de ejes (18, 19), y compararse
con las posiciones nominales del elemento de referencia (5) conjunto
correspondientes a una posición mutua nominal del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17).
14. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque como
elemento de referencia (5) conjunto para el eje de haz de láser (8)
y el eje de chorro de gas (17) está previsto el cabezal de
mecanizado de la máquina de mecanizado por láser (1).
15. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque, mediante
el dispositivo de evaluación, puede comprobarse si una misma
posición relativa del primer eje de haz/chorro y el elemento de
detección de posición de ejes (18, 19), así como del segundo eje de
haz/chorro y el elemento de detección de posición de ejes (18, 19),
corresponde a una misma posición del elemento de referencia (5)
conjunto para el eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas
(17).
16. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 15, caracterizada porque, mediante
el dispositivo de evaluación, pueden detectarse como posiciones
reales del elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser
(8) y del elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas
(17) y/o del elemento de referencia para el elemento de detección
de posición de ejes (18, 19) las posiciones existentes en la primera
incidencia del primer eje de haz/chorro o del segundo eje de
haz/chorro en el elemento de detección de posición de ejes (18, 19)
y compararse con posiciones nominales.
17. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 16, caracterizada porque como
primer haz/chorro de detección de posición de eje está previsto un
haz de corte, especialmente un haz de láser de corte, y como
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) está previsto un
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) que puede
cortarse, especialmente cortarse por láser, y porque la primera
incidencia del primer eje de haz/chorro en el elemento de detección
de posición de ejes (18, 19) está definida por el comienzo del
corte del elemento de detección de posición de ejes (18, 19) por
medio del haz de corte, en caso dado por medio del haz de láser de
corte.
18. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 17, caracterizada porque el
dispositivo de evaluación comprende un detector de luz de proceso
que permite detectar el comienzo del corte del elemento de
detección de posición de ejes (18, 19) por el haz de corte, en caso
dado por el haz de láser de corte, mediante la producción de luz de
proceso asociada al comienzo del corte.
19. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 18, caracterizada porque como
segundo haz/chorro de detección de posición de eje está previsto un
chorro de medio de presión, especialmente un chorro de gas, y como
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) está previsto un
elemento de detección de posición de ejes (18, 19) que puede
desviarse bajo la acción del chorro de medio de presión, en caso
dado del chorro de gas, porque el chorro de medio de presión, en
caso dado el chorro de gas, puede moverse en la dirección del
movimiento de detección de posición de ejes sobre el elemento de
detección de posición de ejes (18, 19) y porque la primera
incidencia del segundo eje de haz/chorro en el elemento de detección
de posición de ejes (18, 19) está definida por la primera
desviación del elemento de detección de posición de ejes (18, 19)
por medio del chorro de medio de presión, en caso dado por medio del
chorro de gas.
20. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 19, caracterizada porque el
dispositivo de evaluación comprende un detector de distancias
mediante el cual puede detectarse la desviación del elemento de
detección de posición de ejes (18, 19).
21. Máquina de mecanizado por láser según una de
las reivindicaciones 11 a 20, caracterizada porque el
dispositivo para la determinación de la posición mutua del eje de
haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17) forma parte de un
dispositivo para el ajuste de la posición mutua del eje de haz de
láser (8) y el eje de chorro de gas (17) y porque dicho dispositivo
de ajuste comprende adicionalmente una unidad de cálculo y un mando
de posicionamiento para el eje de haz de láser (8) y/o el eje de
chorro de gas (17), estando la unidad de cálculo conectada al
dispositivo para la determinación de la posición mutua del eje de
haz de láser (8) y el eje de chorro de gas (17) y pudiéndose
mediante la unidad de cálculo, en caso de diferir las posiciones
reales de las posiciones nominales, generarse una magnitud de ajuste
para el mando de posicionamiento para el eje de haz de láser (8)
y/o el eje de chorro de gas (17) de acuerdo con el resultado de la
comparación de posiciones reales y posiciones nominales del
elemento de referencia (5) para el eje de haz de láser (8) y del
elemento de referencia (5) para el eje de chorro de gas (17) y/o del
elemento de referencia para el elemento de detección de posición de
ejes (18, 19) realizada por dicho dispositivo de determinación, y
porque el mando de posicionamiento del eje de haz de láser (8) y/o
el eje de chorro de gas (17) puede controlarse sobre la base de
esta magnitud de ajuste en un sentido que convierte la posición
mutua real del eje de haz de láser (8) y el eje de chorro de gas
(17) en la posición mutua nominal.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04021074A EP1632305A1 (de) | 2004-09-04 | 2004-09-04 | Verfahren zur Ermittlung und Verfahren zur Einstellung der gegenseitigen Lage der Achse eines Laserbearbeitungsstrahls und der Achse eines Prozessgasstrahls an einer Laserbearbeitungsmaschine sowie Laserbearbeitungsmaschine mit Einrichtungen zur Umsetzung der Verfahren |
EP04021074 | 2004-09-04 | ||
EP05772323A EP1796867B1 (de) | 2004-09-04 | 2005-08-16 | Verfahren zur ermittlung und verfahren zur einstellung der gegenseitigen lage der achse eines laserbearbeitungsstrahls und der achse eines prozessgasstrahls an einer laserbearbeitungsmaschine sowie laserbearbeitungsmaschine mit einrichtungen zur umsetzung der verfahren |
PCT/EP2005/008852 WO2006027085A1 (de) | 2004-09-04 | 2005-08-16 | Verfahren zur ermittlung und verfahren zur einstellung der gegenseitigen lage der achse eines laserbearbeitungsstrahls und der achse eines prozessgasstrahls an einer laserbearbeitungsmaschine sowie laserbearbeitungsmaschine mit einrichtungen zur umsetzung der verfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2306193T3 true ES2306193T3 (es) | 2008-11-01 |
Family
ID=34926427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES05772323T Active ES2306193T3 (es) | 2004-09-04 | 2005-08-16 | Procedimiento para determinacion y procedimiento para ajuste, de posicion mutua de eje de rayo laser de mecanizado por una parte y eje chorro gas de proceso por otra parte en maquina de mecanizado por laser, y maquina mecanizado laser con dispositivo realizacion procedimiento. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7528344B2 (es) |
EP (2) | EP1632305A1 (es) |
JP (1) | JP5108518B2 (es) |
CN (1) | CN101014441B (es) |
AT (1) | ATE396006T1 (es) |
DE (1) | DE502005004217D1 (es) |
ES (1) | ES2306193T3 (es) |
PL (1) | PL1796867T3 (es) |
WO (1) | WO2006027085A1 (es) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007047298B3 (de) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Fokuslagenbestimmung und Laserbearbeitungsdüse |
DE102007063627B4 (de) | 2007-10-02 | 2010-08-12 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Laserstrahls relativ zu einer Öffnung, sowie Laserbearbeitungsmaschine |
EP2214861B1 (de) * | 2007-11-24 | 2012-10-31 | TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Verfahren und vorrichtung zur aufnahme von plattenförmigen materialien und zum entsorgen daraus abgetrennter teile |
DE102008030783B3 (de) * | 2008-06-28 | 2009-08-13 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum Laserstrahlschrägschneiden und Laserbearbeitungsmaschine |
WO2011127601A1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-20 | National Research Council Of Canada | Laser processing control method |
EP2409808A1 (de) * | 2010-07-22 | 2012-01-25 | Bystronic Laser AG | Laserbearbeitungsmaschine |
JP5091287B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-12-05 | ファナック株式会社 | 加工点にエネルギー又は物質を供給する加工機における加工情報取得装置 |
US20130032580A1 (en) * | 2010-11-29 | 2013-02-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical path structure of laser processing machine |
US9289852B2 (en) | 2011-01-27 | 2016-03-22 | Bystronic Laser Ag | Laser processing machine, laser cutting machine, and method for adjusting a focused laser beam |
EP2667998B1 (de) | 2011-01-27 | 2020-11-18 | Bystronic Laser AG | Laserbearbeitungsmaschine sowie verfahren zum zentrieren eines fokussierten laserstrahles |
EP2490273B1 (en) * | 2011-02-18 | 2013-05-01 | Bruker HTS GmbH | Method for manufacturing a HTS coated tape with laser beam cutting |
CN103170748B (zh) * | 2011-12-26 | 2015-01-07 | 苏州领创激光科技有限公司 | 高速大幅面激光切割机 |
JP5928575B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-06-01 | 村田機械株式会社 | レーザ加工機 |
EP2883647B1 (de) | 2013-12-12 | 2019-05-29 | Bystronic Laser AG | Verfahren zur Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung |
US10307864B2 (en) * | 2013-12-13 | 2019-06-04 | Avonisys Ag | Methods and systems to keep a work piece surface free from liquid accumulation while performing liquid-jet guided laser based material processing |
JP6583415B2 (ja) * | 2015-07-03 | 2019-10-02 | 村田機械株式会社 | 板材加工システム、及び板材加工方法 |
DE102015224115B4 (de) * | 2015-12-02 | 2021-04-01 | Avonisys Ag | Laserstrahl-bearbeitungsvorrichtung mit einer einkoppelvorrichtung zum einkoppeln eines fokussierten laserstrahls in einen flüssigkeitsstrahl |
DE102017213511A1 (de) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Lasermaterialbearbeitung und Lasermaschine |
CN107598368B (zh) * | 2017-10-17 | 2024-05-24 | 河北睿高机器人科技有限公司 | 激光切割机 |
DE102018206729A1 (de) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungskopf und Laserbearbeitungsmaschine damit |
DE102018123363B4 (de) * | 2018-09-24 | 2021-01-07 | Bystronic Laser Ag | Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Laserbearbeitungsmaschine |
DE102018125620A1 (de) * | 2018-10-16 | 2020-04-16 | Schuler Pressen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden einer Blechplatine aus einem kontinuierlich geförderten Blechband |
EP3914415A4 (en) | 2019-01-23 | 2023-02-01 | Vulcanforms Inc. | LASER CONTROL SYSTEMS FOR ADDITIVE MANUFACTURING |
KR102534373B1 (ko) * | 2022-12-20 | 2023-05-26 | 주식회사 디알오토텍 | 주조방안의 절단용 레이저 헤드 모듈 및 이를 이용한 비철금속 주조 레이저 절단방법 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4427873A (en) * | 1982-03-18 | 1984-01-24 | Amada Engineering & Service Co. | Method and apparatus for aligning axes of assisting gas nozzles with laser beam axes in laser processing machines |
US4689467A (en) * | 1982-12-17 | 1987-08-25 | Inoue-Japax Research Incorporated | Laser machining apparatus |
JPS60221187A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ光とノズルの軸合せ装置 |
DK160136C (da) * | 1986-09-01 | 1991-07-08 | Aga Ab | Dyse til laserbearbejdning |
JPH02205682A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | 荷電ビーム式加工装置 |
JP2628926B2 (ja) * | 1990-04-26 | 1997-07-09 | ファナック株式会社 | 加工ヘッドの干渉防止方式 |
JPH05253685A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-05 | Toshiba Corp | レーザ加工装置 |
JP2720744B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1998-03-04 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機 |
DK0770445T3 (da) * | 1995-10-06 | 2002-02-18 | Elpatronic Ag | Fremgangsmåde til at kontrollere og postionere en stråle til bearbejdning af emner |
JP3664904B2 (ja) * | 1999-01-14 | 2005-06-29 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工ヘッド |
US6407360B1 (en) * | 1998-08-26 | 2002-06-18 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Laser cutting apparatus and method |
AT413667B (de) * | 2004-05-10 | 2006-04-15 | Fronius Int Gmbh | Schweissverfahren und laser-hybrid-schweissbrenner |
-
2004
- 2004-09-04 EP EP04021074A patent/EP1632305A1/de not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-08-16 DE DE502005004217T patent/DE502005004217D1/de active Active
- 2005-08-16 EP EP05772323A patent/EP1796867B1/de active Active
- 2005-08-16 AT AT05772323T patent/ATE396006T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-08-16 WO PCT/EP2005/008852 patent/WO2006027085A1/de active IP Right Grant
- 2005-08-16 CN CN2005800297159A patent/CN101014441B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-16 PL PL05772323T patent/PL1796867T3/pl unknown
- 2005-08-16 ES ES05772323T patent/ES2306193T3/es active Active
- 2005-08-16 JP JP2007529326A patent/JP5108518B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-03-05 US US11/682,066 patent/US7528344B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1796867A1 (de) | 2007-06-20 |
US20070228025A1 (en) | 2007-10-04 |
DE502005004217D1 (de) | 2008-07-03 |
PL1796867T3 (pl) | 2008-10-31 |
EP1632305A1 (de) | 2006-03-08 |
JP2008511449A (ja) | 2008-04-17 |
CN101014441B (zh) | 2010-08-04 |
US7528344B2 (en) | 2009-05-05 |
CN101014441A (zh) | 2007-08-08 |
JP5108518B2 (ja) | 2012-12-26 |
EP1796867B1 (de) | 2008-05-21 |
ATE396006T1 (de) | 2008-06-15 |
WO2006027085A1 (de) | 2006-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2306193T3 (es) | Procedimiento para determinacion y procedimiento para ajuste, de posicion mutua de eje de rayo laser de mecanizado por una parte y eje chorro gas de proceso por otra parte en maquina de mecanizado por laser, y maquina mecanizado laser con dispositivo realizacion procedimiento. | |
ES2687993T3 (es) | Taladrado de orificios de coordinación guiado por láser | |
ES2336481T3 (es) | Procedimiento de soldadura y sistema de soldadura con determinacion de la posicion de soplete para soldar. | |
ES2468023T3 (es) | Dispositivo de mecanización y procedimiento para garantizar una profundidad de reelaboración predeterminada | |
ES2795979T3 (es) | Aparato de perforación y método | |
ES2200235T3 (es) | Instalacion para el registro metrotecnico tridimensional de la posicion de puntos de la superficie de un objeto a medir. | |
ES2572677T3 (es) | Método para explorar electrónicamente un tubo destinado a ser trabajado en una máquina de corte por láser usando un sensor para medir la radiación reflejada o emitida por el tubo | |
ES2788274B2 (es) | Cabezal de mecanizado con correccion activa, procedimiento de operacion y uso | |
ES2638547T3 (es) | Dispositivo de soldadura por presión con un medio de medición que mide sin contacto para la detección del acabado superficial, de la marcha concéntrica y/o de la excentricidad axial en una zona de soldadura de lado frontal | |
US20210187657A1 (en) | Method and device for monitoring a joining seam during joining by means of a laser beam | |
ES2305956T3 (es) | Procedimiento para la comprobacion del asiento o desequilibrio de una herramienta. | |
US20120234805A1 (en) | Welding head and method for joining a workpiece | |
BR102016002355A2 (pt) | aparelho e método para determinação de desvio de posição alvo de dois corpos | |
ES2141816T5 (es) | Procedimiento de posicionamiento de un portapiezas en una maquina de mecanizado, asi como portapiezas correspondiente. | |
ES2281838T3 (es) | Aparato optico de medicion de superficies de forma libre y metodo asociado. | |
ES2262839T3 (es) | Procedimiento para corregir automaticamente errores sistematicos en las maquinas de medicion y produccion y aparato para poner en practica dicho procedimiento. | |
ES2280997T3 (es) | Procedimiento y sistema para verificar la posicion de una pieza mecanica con un haz de luz. | |
ES2366566T3 (es) | Proceso para detectar el ángulo de plegado de una lámina de chapa en una prensa plegadora. | |
ES2443877T3 (es) | Procedimiento para la determinación de la posición de una herramienta | |
JP2010058239A (ja) | 加工方法 | |
ES2437870T3 (es) | Medición de perfil de extremos de tubos | |
JP5351552B2 (ja) | 測定装置及びその測定方法並びに切削機械の加工位置補正装置及びその加工位置補正方法 | |
KR20090070194A (ko) | 원통 내면에 오일 그루브를 가공하는 가공툴의 위치보정용센싱장치 및 이를 이용한 가공툴의 위치보정방법 | |
JP5337330B2 (ja) | 切削機械及びその加工位置補正方法 | |
JP5536486B2 (ja) | 切削機械およびその加工処理方法 |