[发明专利]通过激光束加工工件的方法、激光刀具、激光加工机、及机器控制

说明书

本发明涉及一种通过激光束加工工件的方法、激光刀具、激光加工机、及机器控制，其中所述脉冲激光束被在工件和刀具头之间的一个恒定相对位置上，引导扫过所述工件表面，所述工件可以被连续地在第一和另一个第二相对位置上加工。在所述第二相对位置上的操作参数被控制成，以使得在所述第二相对位置上产生的一个或多个激光脉冲击中位置相对于从所述第一相对位置产生的一个或多个激光脉冲击中位置具有一个规定的位置，尤其位于一个由所述第一相对位置在该工件表面产生的多个激光脉冲击中位置所定义的一维或二维网格中。

本案是申请号为2014800488441的发明专利的分案申请，原申请的申请日为2014年9月5日，发明名称为《通过激光束加工工件的方法、激光刀具、激光加工机、及机器控制》。

技术领域

本发明根据独立权利要求前序部分所述涉及一种通过激光束加工工件的加工方法，还涉及一种激光刀具、一种激光加工机和一种机器控制。

背景技术

现有技术，除了别的以外，还有DE 1017322A、WO2000/18535、DE 10324439A、DE10352402A、DE102004013475A、EP1613447A1、DE1021007012816、DE102007012815A、DE102007016056A。

图1示意性展示了一种现有机床1。该机器1包括一个机座16。其上可调节地安装有一工件台14，其在运行时持有被牢固地安装在其上的工件11。所述工件台14相对于框架16的可调性可以为平移和/或旋转地沿着和/或围绕一个或多个平移轴和/或旋转轴。图中这些轴由15标示。该机器框架16上还安装有一激光刀具头13。它可能通过标准化联轴器(HSK、锥形、...)可以进行更换、插入和拆卸。另外，所述刀具头13可能可以沿着或围绕一个或多个平移和/或旋转轴17相对于设备框架16进行调节。

所述激光刀具头13发射一激光束12，其击中工件表面10并导致那里材料液化蒸发。所述激光束12通常并非为连续激光束，而是一个脉冲激光。其脉冲功率通常足够高以致一单个脉冲单独便足以引起材料蒸发。使用扫描仪和合适的光学器件，该激光束、尤其其焦点被引导按所需穿过空间。

一个控制器18通过头部13中的致动器控制所述激光束12、以及尤其激光束12焦点在空间中的位置。它还控制所述轴15和17和其它机器部件。传感装置19例如可能三维测量已加工出的空腔或者可能检测所述激光束在工件上的瞬时位置并可能将其以合适的格式提供给控制器18。一个存储部18a保持加工数据，该加工数据可能包括用于数控机床加工程序的程序数据。

所述工件11可能是金属材料或者陶瓷或者树脂。然而，它还可能是某载体的涂料覆盖层。待加工结构可能是一个大空腔或可能是很难到达的空腔深处的某种表面处理。

作为示例，以下假设加工用于车辆仪表盘的压铸型。这里假设大体形状已经加工完成，而所描述的机器须塑造一个适当的表面结构。由于是对铸模进行加工，所以所形成的为相反形状。该工件相对较大，可能具有至少为1.0平方米或至少1平方米的表面。对于方形，这相当于至少31厘米或1米的工件表面的边长。

激光头13通常不能产生如此高的偏转，或者能产生但须付出显著的质量损失。出于这个原因，经常的做法是将工件表面分成若干段，然后从一个相应的工件11和刀具头13之间恒定相对位置对每段进行机加工。当该段的加工完成后，通过轴15和17使工件相对刀具头移动并适当地控制它们，使得在一个新的相对位置上可对一段新的工件段进行加工。