[发明专利]用于在激光加工工件时求取间距修正值的方法和相应的激光加工机

说明书

在一种用于求取在激光加工工件(6)时布置在激光加工头(3)上的激光加工喷嘴(8)和工件(6)之间的额定间距的间距修正值(ΔA)的方法，其中，在激光加工时电容式地测量沿着额定运动轨迹运动的激光加工喷嘴(8)与工件(6)的间距(A)并且将该间距调节到修正后的额定间距，根据本发明，以激光加工喷嘴(8)以及以取代所述激光加工喷嘴(8)地布置在所述激光加工头(3)上的测量头(11)分别在预给定一个额定间距的情况下走过所述工件(6)并且在此确定所述激光加工喷嘴(8)走过的运动轨迹，该测量头具有比激光加工喷嘴(8)小的电容测量横向灵敏性。由以激光加工喷嘴(8)和以测量头(11)确定的运动轨迹求取在激光加工工件(6)时激光加工喷嘴(8)的额定间距的沿着额定运动轨迹的间距修正值(ΔA)。

技术领域

本发明涉及一种用于求取在激光加工工件时布置在激光加工头上的激光加工喷嘴和工件之间的额定间距的间距修正值的方法，其中，在激光加工时电容式地测量沿着额定运动轨迹运动的所述激光加工喷嘴与所述工件的间距并且将该间距调节到修正后的额定间距，本发明还涉及一种适用于实施所述方法的激光加工机。

背景技术

在激光加工工件时激光射束的焦点位置与激光加工喷嘴和工件之间的间距处于直接关联中，激光射束与过程气体一起从所述激光加工喷嘴射出。因此，连续监测喷嘴与工件的间距并且调节到固定地预给定的额定间距，其方式是，在激光加工期间使激光加工头向工件运动或从工件离开地运动。对于最佳的切割结果，喷嘴间距的±0.5mm的偏差仍可接受地被容忍。

激光加工喷嘴和工件之间的间距测量通常电容式地进行，其方式是，测量导电的激光加工喷嘴和导电的工件之间的电容并且由此根据特征曲线求取喷嘴间距。该特征曲线，即所测电容和所属的喷嘴间距之间的明确关系，借助平坦的板材记录。但在三维工件上，内角部和外角部导致与所述特征曲线的偏差并从而导致对喷嘴间距的测量带有误差，由此例如对激光器切割的品质有负面影响。该系统问题迄今借助额定间距的修正值来解决，该修正值人工地以高时间耗费通过实践经验求取并且必须加入到或者说适配于工件的数控程序的相应位置。

由WO 2012/022718 A1已知对激光加工喷嘴与工件的间距的电容式测量。为了建立电容和喷嘴间距之间的明确关系，记录平坦的工件的特征曲线。如果工件的几何形状沿着整个额定运动轨迹并非是恒定的，则间距信号也随着工件几何形状变化，这会导致对喷嘴间距的确定不精确。描述了不同的喷嘴几何形状，这些喷嘴几何形状具有小的电容测量横向灵敏性，以便减小工件几何形状对间距信号的影响。

发明内容

相对而言，本发明的任务在于：改进开头提到的类型的方法，使得能尽可能简单地并且没有大的时间耗费地求取间距修正值，以及提供一种适用于实施该方法的激光加工机。

根据本发明，该任务以下述方式解决：以激光加工喷嘴以及以替代该激光加工喷嘴地布置在激光加工头上的测量头分别在预给定一个额定间距的情况下走过工件并且在此确定激光加工喷嘴所走过的运动轨迹，所述测量头与激光加工喷嘴相比具有较小的电容测量横向灵敏性；并且由以激光加工喷嘴和以测量头确定的运动轨迹求取在激光加工工件时激光加工喷嘴的额定间距的沿着额定运动轨迹的间距修正值。优选，激光加工喷嘴和测量头以相等的额定间距走过工件。

根据本发明，通过既以测量头也以真正的激光加工喷嘴走过工件，但在预给定未修正的、固定地预给定的额定间距的情况下，分别根据测量头和激光加工喷嘴所走过的运动轨迹确定工件形貌。因为测量头与激光加工喷嘴相比具有较小的电容测量横向灵敏性，所以：与激光加工喷嘴的间距信号不同，测量头的间距信号不受工件几何形状影响。因此，测量头的间距沿着走过的整个运动轨迹始终相应于预给定的额定间距，而激光加工喷嘴的间距在内角部和外角部的情况下显著地大于预给定的额定间距。因此，测量头比激光加工喷嘴更适合于与几何形状无关地精确保持激光加工喷嘴与工件之间的间距。