[发明专利]用于检查安装在激光加工机中的气体喷嘴的方法以及配属的激光加工机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检查安装在激光加工机中的将气体射束引导至加工位置上的气体喷嘴的方法以及一种用于实施该方法的适当的激光加工机。

背景技术

为获得稳定的质量高的激光加工，需要与相应的加工相协调的并且无损坏的气体喷嘴，该气体喷嘴将确定的气体射束引导至加工位置。由此，例如在激光射束切割中切割气体喷嘴的机械状态会对加工结果产生影响。如果切割气体喷嘴由于与板碰撞或由于飞溅物而发生机械损坏，加工结果就会变坏。可能的后果就是形成毛刺，导致没有切削干净的部件或甚至导致切削裂纹。

目前，气体喷嘴的无缺陷状态通过机器操作者目测来保障。然而这种主观上对气体喷嘴的检查不能可靠地防止疏忽大意安装一个错误的或损坏了的气体喷嘴，该喷嘴由于错误功能会导致高昂的代价。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种方法及一种激光加工机，利用它们能够可靠地识别损坏了的或弄错的气体喷嘴。

上述任务可通过根据本发明的方法如下地得到解决，即，在一个相对于喷嘴轴线以任意角度、优选直角地延伸的测量面中以空间分辨的方式对从安装的气体喷嘴中喷出的气体射束进行压力测量。所述测量面可平坦地或非平坦地例如凸拱地构成。

根据本发明，通过对喷出的气体射束以空间分辨的方式或2维的方式进行压力测量来检验安装在激光加工机中的气体喷嘴。损坏的或错误选择的气体喷嘴影响所述喷出的气体射束，因此根据测量到的流动变化曲线和压力分布可辨别气体喷嘴的喷嘴类型并且可鉴别出损坏程度。本发明方法的优点为，仅仅识别那些影响气体射束的坏喷嘴或有缺陷的喷嘴，并且忽略不影响气体射束并因此不影响加工的损坏、例如喷嘴的外部几何结构。此外，本发明所述的方法允许客观地并且从而标准化地检查所述安装的气体喷嘴。

即，根据本发明确保了实际期望的喷嘴得到使用并且不会发生机器操作者或自动更换装置搞错气体喷嘴的情况。此外识别出气体喷嘴没有被这样地损坏，以至于喷出的气体射束相比于没有损坏的喷嘴有显著变化。

特别是对于可再现的压力测量有利的是，测量面相对于所述安装的喷嘴以确定的距离布置并且所述安装的气体喷嘴工作以预定的气体压力工作。

在一优选的方法变型方案中，将所述安装的气体喷嘴的以空间分辨的方式测量到的压力分布与参考压力分布相对比并且在超过预定的偏差时将所述安装的气体喷嘴归为有错误的类型。通过将测得的压力分布与期望的喷嘴类型的参考压力分布相对比，不仅可对所述安装的喷嘴的损坏进行核查，而且还可对正确的喷嘴类型进行核查。

在另一优选的方法变型方案中，在对称特性方面检验所述安装的气体喷嘴的以空间分辨的方式测的的压力分布并且在超过预定的对称偏差时将所述安装的气体喷嘴归为有错误的类型。例如具有圆形喷嘴开口的气体喷嘴具有关于喷嘴轴旋转对称的压力分布，因此测得的不具有所述旋转对称的压力分布就表明是损坏了的气体喷嘴。该方法变型方案与测量面相对于气体喷嘴的距离以及与作用在气体喷嘴上的气体压力无关。

为了得到全面的二维压力分布，可在整个气体射束横截面上以空间分辨的方式测量从所述安装的气体喷嘴喷出的气体射束的压力。替代地例如也可以的是，仅仅沿着一个确定的围绕所述喷嘴轴线的轨迹测量从所述安装的气体喷嘴喷出的气体射束的压力并且在因此气体喷嘴没有损坏的情况下测量出确定的独特的压力变化曲线。在具有圆形对称喷嘴开口的气体喷嘴上，若沿着一个围绕喷嘴轴线同心的圆形轨迹来测量从所述安装的气体喷嘴排出的气体射束，则在气体喷嘴没有损坏的情况下会得到压力分布的等压线。由于喷嘴(例如出口半径)上的损坏会引起流动比率的改变，因此如果偏离这种独特的、例如等压的压力分布毫无疑问可确定损害位置及损坏程度。根据测量结果与理想的独特的、例如理想的等压的压力分布的偏差，在机器空程时间经规律的测量周期可表明气体喷嘴的状态并且并及时安排更换气体喷嘴。

另一方面，本发明还涉及具有将气体射束引导至加工位置的气体喷嘴的激光加工机，其中，根据本发明，设置压力测量装置，所述压力测量装置用于在一个相对于喷嘴轴线以任意角度、优选直角地延伸的测量面中以空间分辨的方式对从安装的气体喷嘴中喷出的气体射束进行压力测量。为了可再现地进行压力测量，压力测量装置优选相对于所述安装的气体喷嘴以预定的距离布置。测量面可以平坦地或不平坦的例如凸拱地构成。