[发明专利]在用高能射束切断固体时识别和加工已定义的轮廓的方法

说明书

本发明涉及一种用于在借助高能射束切断固体时识别和加工已定义的轮廓的方法。为此在控制切断的控制单元中存储(S10)已定义的轮廓，并且当NC程序中出现已定义的轮廓时由控制单元识别(S12)已定义的轮廓。根据已编程的轮廓，控制单元使用于避免轮廓损伤的功能失效(S13)并且产生切割间隙(S14)。根据本发明，高能射束以平均的直线运动沿着轮廓行进。

技术领域

本发明涉及一种用于切断固体的方法，其中，高能射束在固体的朝向高能射束的表面上沿着轮廓行进并且在此产生切割间隙，其中，控制切断的控制单元具有用于识别轮廓损伤的功能和避免轮廓损伤的功能。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的控制单元。

背景技术

目前，数字控制的或者计算机辅助数字控制的切割机用于制造或者切割金属板。数控(NC)单元或者计算机辅助数控(CNC)单元(在下文中仅称为控制单元)是用于控制机器的设备，该设备读取作为代码设在数据载体上的控制指令并且将其转化为工作流程或者运动流程。待产生的凹槽在控制单元内的NC程序或CNC程序(在下文中仅称为程序)中被描述为轮廓。控制单元还包括软件，该软件根据NC程序控制切割机的轨迹。

这种切割机用于不同的技术领域。例如，以这种方式切割用于汽车工业和造船业的金属板。特别地，借助于高能射束(特别是激光射束或者电子射束)在金属工件中形成凹槽的切割机越来越受欢迎。

例如，在DE102004039916A1中描述了一种用于产生窄小凹槽的方法，例如在金属工件中产生孔、切口或雕刻，其中，高能射束射入该工件并且在那里引起熔化。

高能射束为了产生凹槽而沿着轮廓行进并且在此产生切割间隙。

在现代的控制单元中能够设有监视功能，该监视功能用于防止切割机以及工件损坏。例如，能够使用用于监视工具工件碰撞(也称为识别轮廓损伤)的功能，该功能尤其集成在用于工具半径补偿的功能中。在此，通过预测式轮廓计算来监视切割机的工具路径。由此及时识别可能的轮廓损伤，并且通过去除导致轮廓损伤的轮廓的方式，控制单元能通过避免轮廓损伤的功能防止轮廓损伤。识别轮廓损伤在此识别出以下轮廓，在沿着轮廓行进并且产生切割间隙时，在该轮廓处去除比原本预设更多的固体材料。

此外，监视工具工件碰撞能够起到识别瓶颈的作用。在此，瓶颈描述一种在没有轮廓损伤的情况下不会产生的轮廓。如果沿着这样的轮廓行进并且产生切割间隙，会去除比原本预设更多的固体材料。

例如如果在工件处移除轮廓或部分轮廓，而该轮廓或部分轮廓的与高能射束行进方向相关的入口与高能射束的直径相比太小，则由于用于避免轮廓损伤的功能将轮廓或部分轮廓去除。为此目的，仅1μm或更小的尺寸差异就足够了，因为控制单元的精确度在μm的范围内并且更小。如果高能射束的直径仅略大于所编程的轮廓，则去除该轮廓。

可行的是，在导致轮廓损伤的轮廓之前手动停用并且在加工轮廓之后再启用避免轮廓损伤功能，该轮廓描述无论如何要产生的凹槽，并且在该凹槽中，编程的轮廓与产生的轮廓之间的偏差不重要。然而这导致高成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种简化的方法，在该方法中，高能射束也自动地沿着导致轮廓损伤的轮廓行进并且产生由该轮廓描述的凹槽。

该目的通过一种用于切断固体的方法实现，其中，高能射束在固体的朝向高能射束的表面上沿着轮廓行进并且在该固体中产生切割间隙，其中，控制切断的控制单元具有用于识别轮廓损伤的功能和用于避免轮廓损伤的功能，其中，在控制单元中存储至少一个已定义的轮廓，由控制单元识别已定义的轮廓，并且使避免轮廓损伤自动失效。

此外，该目的通过一种用于执行该方法的控制单元实现，其中，该控制单元具有用于识别轮廓损伤的功能和用于避免轮廓损伤的功能，其中，在控制单元中能够存储至少一个已定义的轮廓，控制单元能够识别已定义的轮廓，并且当轮廓被识别出时能够使避免轮廓损伤自动失效。