[发明专利]通过激光切割制造金属板材坯件的方法和装置

说明书

本发明涉及一种通过激光切割制造金属板材坯件的方法和装置。

从EP 1 586 407 A1已知一种通过激光切割制造金属板材坯件的方法。在该文献中，将金属板材带料沿传送方向供给到激光切割装置，该激光切割装置具有激光切割头，该切割头沿传送方向和垂直于传送方向延伸的y方向来回可移动。通过辊式矫直机在上游矫直金属板材带料。在辊式矫直机和激光切割装置之间设置有环状凹坑(loop pit)。在实践中，通过辊式矫直机矫直的金属板材带料有时具有波痕。这可能意味着激光切割头与金属板材带料接触并可能会改变金属板材带料的位置。这导致在切割过程中偏离预定的切割路径。除此之外，波状面区域的切割边缘不是垂直切割的，而是倾斜切割的。最后，当对金属板材进行辊式矫直时，没有消除包含在所述板材中的应力。因此，通过激光切割装置进行切割可能会导致应力的释放，由此可能导致切割出的金属板材坯件翘曲或变形。

文献DE 100 42 197 A1公开了一种通过激光切割制造金属板材坯件的方法和装置。该装置具有两个夹爪，用于夹紧金属板材件。该装置适用于将金属板材件插入到装置中并且适用于通过夹紧装置保持金属板材件。夹紧装置也适用于拉伸所容纳的金属板材件以及接着松开它。在执行拉伸工艺期间或之后，通过激光切割装置沿着预定的切割路径移动激光切割头，可以从金属板材切割出金属板材坯件。

本发明的目的是克服现有技术的缺点。具体地说，描述了一种方法和装置，利用该方法和装置可以制造具有改善的平坦度的金属板材坯件。根据本发明的另一个目的，按照预定的轮廓尽可能精确地制造金属板材坯件。

该目的通过权利要求1和5的特征来实现。根据从属权利要求的特征，本发明的适宜的实施例将变得清楚。

根据本发明，提出了一种通过激光切割制造金属板材坯件的方法，包括以下步骤：

将金属板材沿传送方向供给到激光切割装置，所述激光切割装置具有激光切割头，所述激光切割头沿传送方向和垂直于传送方向延伸的y方向来回可移动，

通过第一夹紧装置在所述激光切割装置的上游夹紧地夹持所述金属板材的第一部分，并通过第二夹紧装置在所述激光切割装置的下游夹紧地夹持所述金属板材的第二部分，

通过在所述第一夹紧装置和所述第二夹紧装置之间夹紧地保持的金属板材上产生拉张应力来拉伸容纳在所述激光切割装置中的金属板材，

松开所述金属板材，和

通过沿着预定的切割路径移动所述激光切割头，从所述金属板材切下所述金属板材坯件。

所提出的方法使得能够快速地制造金属板材坯件。这些金属板材坯件的特点是轮廓精度高、平坦度得到改善。由于金属板材仅在其被容纳在激光切割装置中时被拉伸，因此可以省去将金属板材传送到拉伸装置中的步骤以及将拉伸的金属板材进一步传送到激光切割装置的步骤。所提出方法的执行需要特别小的空间。除此之外，由于前阶段的拉伸步骤，从金属板材带料切下的金属板材坯件基本无应力。特别是，这些金属板材坯件不扭曲。这有助于在后续处理步骤中进一步处理金属板材坯件。

术语“拉伸”在本发明的意义上理解为，意指借助于单轴且无扭矩拉伸载荷的冷成形。选择拉伸载荷使得超过形成金属板材的金属的屈服点，从而使金属板材塑性变形。

有利地，在切割期间至多通过夹紧装置中的一个保持金属板材。换句话说，在松开金属板材之后，松开夹紧装置中的一个的夹紧连接。也可以在金属板材的切割期间松开两个夹紧装置的夹紧连接。因此确保了金属板材在切割期间不受拉张应力。

根据本发明的另一个实施例，金属板材是金属板材带料，金属板材带料从卷料连续地退绕，并被引导通过第一夹紧装置上游的环状凹坑。这使得能够有利地以时控方式将金属板材供给到激光切割装置。为了进一步改善金属板材的平坦度，可以通过辊式矫直机在环状凹坑的上游矫直金属板材带料。

金属板材也可以由金属板构成，金属板例如通过机械手，以时控方式连续地供给到激光切割装置。所切割的金属板材坯件也可以通过机械手移走，或者通过合适的传输装置传送走。

根据本发明的另一事实(provision)，提出了一种通过激光切割制造金属板材坯件的装置，包括：

激光切割装置，所述激光切割装置具有激光切割头，所述激光切割头沿传送方向和垂直于所述传送方向延伸的y方向来回可移动，和