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用于求取切割噴嘴的磨損狀態(tài)的方法以及用于執(zhí)行這種方法的激光加工的制造方法

文檔序號(hào):6234555閱讀:341來源:國知局
用于求取切割噴嘴的磨損狀態(tài)的方法以及用于執(zhí)行這種方法的激光加工的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于求取激光加工機(jī)的切割噴嘴(1)的磨損狀態(tài)的方法,根據(jù)本發(fā)明,根據(jù)三維的切割噴嘴形狀(2)來求取所述切割噴嘴(1)的磨損狀態(tài)。
【專利說明】用于求取切割噴嘴的磨損狀態(tài)的方法以及用于執(zhí)行這種方法的激光加工機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于求取激光加工機(jī)的切割噴嘴的磨損狀態(tài)的方法。本發(fā)明也涉及一種用于執(zhí)行這種方法的激光加工機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]切割噴嘴在用于實(shí)現(xiàn)均勻且高質(zhì)量的切割結(jié)果的激光切割過程中使用。在此,切割噴嘴的形狀直接對(duì)切割氣流起作用并且因此以直接的方式影響切割結(jié)果。因此,切割噴嘴的磨損也影響切割結(jié)果,該磨損典型地在切割過程期間出現(xiàn)。切割噴嘴的磨損的原因在于:例如經(jīng)加工的材料的熔化物的附著渣和附著的濺出物,或者由掠過的或反射回來的激光輻射引起的燒灼,以及切割噴嘴與工件或其他構(gòu)件的直接的或掠過的碰撞。通過這種磨損可能會(huì)這樣改變切割噴嘴的形狀,使得該切割噴嘴上的流動(dòng)情況也變化。這尤其導(dǎo)致了通流橫截面的改變并且因此導(dǎo)致了氣流的優(yōu)選方向的改變。由此,消極結(jié)果例如是與方向相關(guān)地改變的切割結(jié)果、例如工件上的不同程度的須狀附著物。此外,前述的磨損原因也以消極的方式影響了激光切割過程期間切割噴嘴和待加工的工件之間的間距的測量。
[0003]為了應(yīng)對(duì)所述磨損原因的消極結(jié)果,已知的是通過操作人員手工地檢查切割噴嘴。然而,這造成了激光加工機(jī)的長時(shí)間的和高成本的停止運(yùn)行時(shí)間。此外,相應(yīng)的操作人員必須具有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn),以便能夠可靠地執(zhí)行檢查。
[0004]此外,由2?121101581已知了一種開頭所述類型的方法。根據(jù)一種用于切割噴嘴的磨損控制裝置,借助于攝像機(jī)單元產(chǎn)生來自被照明的切割頭的圖像信號(hào)并且然后接著分析處理所述圖像信號(hào)。然而,借助于這種對(duì)拍攝的圖像信號(hào)的傳統(tǒng)的分析處理不能檢測到影響氣流的磨損原因??煽康卦u(píng)估切割能力是不可能的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的任務(wù)在于,給出一種開頭所述的方法以及一種用于執(zhí)行這種方法的激光加工機(jī),該激光加工機(jī)克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。特別是應(yīng)該通過根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的激光加工機(jī)來提高或改善在激光切割時(shí)的過程安全性和過程質(zhì)量。
[0006]該任務(wù)通過開頭所述類型的方法來解決,該方法的特征在于,根據(jù)三維的切割噴嘴形狀來求取切割噴嘴的磨損狀態(tài)。
[0007]與根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的激光加工機(jī)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)基本上在于,根據(jù)所述三維的切割噴嘴形狀求取到的磨損狀態(tài)包括關(guān)于切割噴嘴的三維形狀的深度信息(也就是說關(guān)于切割噴嘴的深度輪廓的信息或者換句話說關(guān)于切割噴嘴的表面形狀的信息),并且因此可以準(zhǔn)確得多地判斷切割噴嘴的切割能力。所述更準(zhǔn)確地判斷涉及運(yùn)行期間切割噴嘴形狀的由磨損引起的三維變化對(duì)切割氣流的影響。通過檢測所述三維的切割噴嘴形狀可以有利的是,例如量化該切割噴嘴上的切口、噴出物或附著物并且可以干預(yù)該切割噴嘴的磨損狀態(tài)的求取。借助于根據(jù)本發(fā)明的方法能夠以比目前客觀的方式和方法來判斷所述切割噴嘴的磨損狀態(tài)?;谇笕〉降哪p狀態(tài)可以判斷:是否需要更換噴嘴。根據(jù)本發(fā)明,切割噴嘴形狀理解為切割噴嘴的整體的表面形狀,即包括氣體通道、切割前端、噴嘴外錐等的切割噴嘴的整體三維表面幾何形狀。磨損狀態(tài)特別是理解為三維的切割噴嘴形狀與該切割噴嘴形狀的原始狀態(tài)(額定狀態(tài))的偏差。
[0008]此外優(yōu)選地求取所述磨損狀態(tài),其方式是,將切割噴嘴形狀的通過三維地分析處理所確定的實(shí)際狀態(tài)與切割噴嘴形狀的額定狀態(tài)相比較。為了確定切割噴嘴的實(shí)際狀態(tài)可以例如由攝像機(jī)裝置的一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)記錄通過三維的分析處理來計(jì)算或推導(dǎo)出(例如以數(shù)據(jù)的形式的)切割噴嘴的三維實(shí)際形狀作為實(shí)際狀態(tài)。接著可以將以這種方式計(jì)算的實(shí)際形狀與(例如同樣以“0數(shù)據(jù)的形式的)切割噴嘴的額定形狀相比較。接著可以由實(shí)際形狀與額定形狀的偏差或?qū)嶋H狀態(tài)與額定狀態(tài)的偏差來求取磨損狀態(tài)。額定形狀或額定狀態(tài)是典型地預(yù)先已知的并且存儲(chǔ)在分析處理單元的存儲(chǔ)器中。
[0009]優(yōu)選的是,無接觸地(例如通過光學(xué)測量所述切割噴嘴表面形狀)檢測所述三維的切割噴嘴形狀。關(guān)于三維的切割噴嘴形狀的(即關(guān)于切割噴嘴的深度輪廓的)信息例如可以通過共焦顯微鏡來光學(xué)地測量。
[0010]這種方法的優(yōu)選的變型方案包括下述方法步驟:借助于照明裝置來照明切割噴嘴;借助于攝像機(jī)裝置來拍攝被照明的切割噴嘴;通過分析處理所拍攝的攝像機(jī)記錄來求取切割噴嘴的磨損狀態(tài);其中,為了檢測三維的切割噴嘴形狀,照明裝置和攝像機(jī)裝置相互間如此布置,使得根據(jù)通過三維地分析處理所述攝像機(jī)記錄所獲得的關(guān)于切割噴嘴形狀的信息來求取磨損狀態(tài)。由于三維地分析處理攝像機(jī)記錄的原因,以這種方式求取到的磨損狀態(tài)同樣包含關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀的深度信息。
[0011]優(yōu)選地根據(jù)一個(gè)或多個(gè)下述不同的照明方案來實(shí)現(xiàn)對(duì)三維的切割噴嘴形狀的檢測:
[0012]一方面,切割噴嘴通過所述照明裝置以結(jié)構(gòu)化的光(特別是利用光截面法)來照明。通過以結(jié)構(gòu)化的光來照明可以使得三維的切割噴嘴形狀對(duì)于用于三維地分析處理的攝像機(jī)裝置是可檢測的。作為結(jié)構(gòu)化的光,例如可以使用一個(gè)或多個(gè)直線(光截面法)或者一個(gè)點(diǎn)(三角測量法)或者偽隨機(jī)分布的點(diǎn)云(隨機(jī)圖樣方法)來照明并且以三角測量角度來觀測。優(yōu)選的是,借助于一個(gè)或多個(gè)以三角測量角度來入射的光截面由攝像機(jī)裝置來拍攝三維的切割噴嘴表面形狀,該光截面作為照明線投射到該切割噴嘴上。通過在切割噴嘴朝著測量裝置同時(shí)橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著光截面連續(xù)地檢測深度輪廓,可以無縫地檢測到該切割噴嘴的30表面形狀(深度輪廓在此,例如通過攝像機(jī)裝置的觀測可以垂直于切割噴嘴或切割噴嘴前端來實(shí)現(xiàn),并且通過照明裝置的照明可以為此以銳角來實(shí)現(xiàn)。可替換地,例如通過照明裝置的照明也可以垂直于切割噴嘴來實(shí)現(xiàn)并且通過攝像機(jī)裝置的觀測為此以銳角來實(shí)現(xiàn)。原則上,所述攝像機(jī)裝置可以以其光軸和/或所述照明裝置可以以其光軸也相對(duì)于切割噴嘴或相對(duì)于切割噴嘴前端以任意角度來布置或者定向。為了在所觀測的2位置(深度信息)改變時(shí)準(zhǔn)確成像,在此可以考慮對(duì)象和攝像機(jī)裝置之間的莎姆角(8011611111)^111^111^61)。三角測量角度典型地定義為觀測方向和照明方向之間的角度。
[0013]另一方面,切割噴嘴通過照明裝置根據(jù)反射光暗視場照明的方式來照明。在此,通過對(duì)切割噴嘴側(cè)向地照明僅僅照明了切割噴嘴上的凹進(jìn)部或凸出部。
[0014]此外可能的是,切割噴嘴通過布置在切割噴嘴縱軸線中的照明裝置根據(jù)反射光明視場照明的方式來照明。在反射光明視場照明的一個(gè)優(yōu)選的變型方案中,切割噴嘴通過照明裝置從一個(gè)角度范圍來照明,該角度范圍基本上相應(yīng)于攝像機(jī)裝置的數(shù)值孔徑或者小于攝像機(jī)裝置的數(shù)值孔徑。通過遵循這個(gè)角度范圍使切割噴嘴被高的輻射質(zhì)量幾乎垂直地照明,從而其取向不允許照明反射到攝像機(jī)裝置中的那些切割噴嘴表面區(qū)域顯得比其取向能夠?qū)崿F(xiàn)直接反射到攝像機(jī)裝置中的那些切割噴嘴表面區(qū)域要暗。因此,同樣可以識(shí)別和分析處理所述切割噴嘴形狀的凹進(jìn)部和/或凸出部。
[0015]優(yōu)選地,三維的切割噴嘴形狀同時(shí)通過至少兩個(gè)照明方案來檢測,從組中選擇所述照明方案,所述組包括:利用光截面法的照明方案、根據(jù)反射光暗視場照明的方式的照明方案、或者根據(jù)反射光明視場照明的方式的照明方案。通過至少兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明方案的組合可以獲得對(duì)遭受磨損的切割噴嘴的切割能力的更準(zhǔn)確的判斷。理解為,根據(jù)本發(fā)明的照明方案也可以與已知的方法組合:所述方法對(duì)切割噴嘴進(jìn)行二維地分析處理。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)優(yōu)選的變型方案中,三維的切割噴嘴形狀通過掃描該切割噴嘴來檢測。這種掃描可以例如通過機(jī)械的器件以接觸的方式(借助于針形的探測元件)來實(shí)現(xiàn)??商鎿Q地,這種掃描也可以無接觸地通過電器件、特別是電容器件來實(shí)現(xiàn)。
[0017]優(yōu)選地檢測所述切割噴嘴前端的三維形狀。以這種方式可以非常準(zhǔn)確地求取磨損狀態(tài),因?yàn)榍懈顕娮斓挠赡p引起改變的幾何形狀對(duì)切割氣體引導(dǎo)(即切割噴嘴上的流動(dòng)情況)進(jìn)而對(duì)切割噴嘴的切割能力的影響尤其顯著。
[0018]此外,所述任務(wù)通過一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的激光加工機(jī)來解決,該激光加工機(jī)包括:激光加工頭,其具有布置在該激光加工頭上的切割噴嘴;用于檢測所述三維的切割噴嘴形狀的傳感器單元,該傳感器單元具有分析處理單元,該分析處理單元被編程用于根據(jù)所述三維的切割噴嘴形狀來求取該切割噴嘴的磨損狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的主題的其他的優(yōu)點(diǎn)和有利的構(gòu)造方案由說明書、權(quán)利要求書和附圖得出。前述的特征以及還進(jìn)一步解釋的特征自身地或者多個(gè)地以任意組合同樣可以得到應(yīng)用。所示的和所述的實(shí)施方式不應(yīng)理解為最終的列舉結(jié)果,而是更確切地說具有用于描述本發(fā)明的示例性特征。附圖的視圖極其示意性示出根據(jù)本發(fā)明的主題并且不應(yīng)理解為是按正確比例示出。
[0020]附圖中:
[0021]圖匕,1?示出切割噴嘴的橫截面圖和正視圖;
[0022]圖2示出以光截面法照明的切割噴嘴;
[0023]圖3示出根據(jù)暗視場照明方式照明的切割噴嘴;以及
[0024]圖4示出根據(jù)明視場照明方式照明的切割噴嘴。
[0025]在附圖的下述說明中對(duì)于相同的或功能相同的部件使用相同的標(biāo)號(hào)。

【具體實(shí)施方式】
[0026]在圖匕、113中示出的切割噴嘴1用于激光切割工件。切割噴嘴1具有通過三維的表面幾何形狀表征的切割噴嘴形狀2,此外該切割噴嘴形狀由切割噴嘴1的切割前端3、切割噴嘴1的噴嘴外錐4以及切割噴嘴1的氣體通道5限界。
[0027]在激光切割期間,由于磨損典型地出現(xiàn)所述切割噴嘴1上的缺陷。切割噴嘴1的由磨損引起的第一缺陷可以是切割噴嘴材料中的三維的缺陷部位6、例如通過掠過的或者反射回到的激光輻射引起的燒灼部或者由于切割噴嘴1與工件碰撞引起的劃痕。由磨損引起的其他缺陷可以是切割噴嘴前端3上的三維的材料沉積部7、例如加工的工件材料的熔化物的附著渣或者濺出物。此外,氣體通道5的幾何形狀的狹窄部8或者氣體通道5的燒灼部9同樣是切割噴嘴1的由磨損引起的缺陷,該狹窄部例如由切割噴嘴1與工件或者其他構(gòu)件的碰撞而引起。所有前述的缺陷為最初的切割噴嘴形狀2的變化部,所述變化部根據(jù)當(dāng)前的磨損狀態(tài)可能會(huì)以消極的方式影響激光切割過程。因?yàn)橐环矫孢@些缺陷改變了切割噴嘴1上的流動(dòng)情況,從而通常不再實(shí)現(xiàn)均勻的切割結(jié)果,并且另一方面所述缺陷也妨礙了對(duì)于調(diào)節(jié)切割過程關(guān)系重大的、切割噴嘴1和工件之間的間距的檢測。
[0028]在圖2中示出具有激光加工頭11的激光加工機(jī)10,該激光加工頭具有根據(jù)圖1的切割噴嘴1以及用于檢測所述三維的切割噴嘴形狀2的傳感器單元12。傳感器單元12包括:構(gòu)造為用于產(chǎn)生激光-光截面16的激光器13的照明裝置,用于照明所述切割噴嘴1 ;攝像機(jī)裝置14,用于拍攝經(jīng)照明的切割噴嘴1 ;分析處理單元15。為了求取所述切割噴嘴1的當(dāng)前的磨損狀態(tài),執(zhí)行具有下述方法步驟的方法:
[0029]為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀2、特別是檢測所述切割噴嘴前端3的三維形狀,在第一方法步驟中借助于激光器13以光截面法來照明所述切割噴嘴1。為此,所述光截面16通過激光器13產(chǎn)生并且以所謂的三角測量角度0 (例如0 = 45° )投射到切割噴嘴1上,從而該切割噴嘴1上顯現(xiàn)出構(gòu)造為激光線的照明線。為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀2,激光器13和攝像機(jī)裝置14相應(yīng)于彼此布置,即攝像機(jī)裝置14以其光軸17相對(duì)于切割噴嘴前端3以90。的角度來布置,并且激光器13相對(duì)于切割噴嘴前端3或相對(duì)于切割噴嘴1以三角測量角度0來布置。在另一方法步驟中,借助于攝像機(jī)裝置14拍攝經(jīng)照明的切割噴嘴1,即投射的激光線被攝像機(jī)裝置14接收。接著,在另一方法步驟中求取所述切割噴嘴1的磨損狀態(tài),其方式是三維地分析處理所拍攝的攝像機(jī)記錄,即其方式是由攝像機(jī)記錄來獲得或者通過圖像處理來計(jì)算出關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀2的信息。
[0030]由攝像機(jī)記錄可以即基于已知的三角測量角度0在三角學(xué)上計(jì)算出沿著激光線的所有點(diǎn)的2坐標(biāo)(即垂直于攝像機(jī)投影面的坐標(biāo))作為關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀2的信息。分析處理單元15被編程用于,通過這種對(duì)攝像機(jī)記錄的三維地分析處理來獲得關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀2的信息(特別是2坐標(biāo))并且根據(jù)所述信息來求取該磨損狀態(tài)。通過計(jì)算出的關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀2的信息(例如以三維坐標(biāo)的形式)可以確定所述切割噴嘴形狀2的實(shí)際狀態(tài)并且將該實(shí)際狀態(tài)與切割噴嘴形狀2的額定狀態(tài)相比較。通過實(shí)際狀態(tài)與額定狀態(tài)之間的比較可以倒推出切割噴嘴1的磨損狀態(tài)。如果求取到的磨損狀態(tài)超過了預(yù)定的或者允許的值,那么可以促使更換切割噴嘴。
[0031]所述磨損狀態(tài)的求取特別是根據(jù)切割噴嘴材料中的三維的缺陷部位6和/或根據(jù)切割噴嘴1上的三維的材料沉積部7和/或根據(jù)切割噴嘴氣體通道5的幾何形狀來求取。所述缺陷部位6、材料沉積部7以及幾何形狀變化部8、9是實(shí)際狀態(tài)與額定狀態(tài)的偏差。為了根據(jù)切割噴嘴氣體通道5的幾何形狀來求取所述磨損狀態(tài),例如可以考慮所述氣體通道5的直徑的尺寸或者該氣體通道的圓度。例如通過與工件的碰撞或者通過前述的濺出物和附著物可能會(huì)出現(xiàn)與直徑原始尺寸的偏差或者與原始額定幾何形狀的偏差。為了檢測完整的三維的切割噴嘴形狀2,傳感器單元12和切割噴嘴1 (特別是沿著平行于切割前端3的方向18)能相對(duì)彼此移動(dòng)地布置。因此可以通過由激光器13投射的激光線相對(duì)于切割噴嘴1的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來駛過且檢測整個(gè)切割噴嘴形狀2。
[0032]在圖3中所示的激光加工機(jī)10中,兩個(gè)構(gòu)造為反射光暗視場照明裝置的照明裝置19設(shè)置用于照明所述切割噴嘴1。相應(yīng)地,在用于檢測所述三維的切割噴嘴形狀2的方法中,在第一方法步驟中所述切割噴嘴1通過照明裝置19根據(jù)反射光暗視場照明的方式來照明。為此,切割噴嘴1被側(cè)向的照明錐20照明,這些照明錐相對(duì)于切割噴嘴前端3的平面21以大約15。的入射角度13來朝著切割噴嘴1取向并且優(yōu)選地包圍所述切割噴嘴1。為此,照明裝置19和攝像機(jī)裝置14相應(yīng)于彼此地布置,即攝像機(jī)裝置14以其光軸17相對(duì)于切割噴嘴前端3以大約90。的角度來布置,并且照明裝置19以其光軸22相對(duì)于切割噴嘴前端3的平面21以角度13 = 15。來布置。因此,在反射光暗視場中能夠看到與平面21存在偏差的三維的缺陷和不平處(凹進(jìn)部6或凸出部7)。在反射光暗視場照明中,照明錐20這樣定向,使得從切割噴嘴1直接反射的輻射不射到攝像機(jī)裝置14上,而是僅僅在不平處上偏轉(zhuǎn)的輻射(例如散射的、衍射的或者折射的輻射)到達(dá)該攝像機(jī)裝置14。在下一個(gè)方法步驟中,以這種方式被照明的切割噴嘴1由攝像機(jī)裝置14拍攝,并且根據(jù)通過三維地分析處理攝像機(jī)記錄所獲得的關(guān)于切割噴嘴形狀2的信息來求取磨損狀態(tài)。在通過分析處理單元15分析處理所述反射光暗視場攝像機(jī)記錄時(shí),例如可以通過靜態(tài)的或者動(dòng)態(tài)的臨界值或者通過邊緣檢測算法(例如(?皿7算法)提取出被照明的區(qū)域。
[0033]最后圖4不出激光加工機(jī)10,其中,不同于如述的附圖中的是:設(shè)有構(gòu)造為反射光明視場照明裝置(例如二極管激光器)23的并且布置在切割噴嘴縱軸線24中的照明裝置,用于照明所述切割噴嘴1。在用于檢測所述三維的切割噴嘴形狀2的方法中,在第一方法步驟中,切割噴嘴1至少部分地通過反射光明視場照明裝置23從一個(gè)角度范圍(以高的輻射質(zhì)量垂直地)照明,該角度范圍基本上相應(yīng)于攝像機(jī)裝置14的數(shù)值孔徑。為了檢測所述三維的切割噴嘴前端3,不僅反射光明視場照明裝置23而且攝像機(jī)裝置14為此以它們的光軸17相對(duì)于切割噴嘴前端3以90。的角度相互朝向地布置。在切割噴嘴1上由磨損造成的缺陷和不平處、特別是切割噴嘴前端3上存在的缺陷(該切割噴嘴前端的凸出部或者凹進(jìn)部與經(jīng)垂直照明的切割噴嘴前端3的平面21存在偏差)使照明光不直接反射回?cái)z像機(jī)裝置14,而是至少部分地沿著不再能夠被攝像機(jī)裝置14檢測到的方向反射。在下一個(gè)方法步驟中拍攝的、經(jīng)照明的切割噴嘴1的攝像機(jī)記錄中,由此三維的缺陷顯現(xiàn)出是暗的(或者較暗的)并且因此區(qū)別于平的(或無瑕疵的)切割前端3。在最后的方法步驟中,可以根據(jù)通過三維地分析處理攝像機(jī)記錄所獲得的關(guān)于切割噴嘴形狀2的信息來求取磨損狀態(tài)。為了分析處理攝像機(jī)記錄和求取磨損狀態(tài)同樣設(shè)有分析處理單元15。
[0034]不同于附圖中所示地,三維的切割噴嘴形狀2同時(shí)可以通過至少兩個(gè)前述的照明方案來檢測,即激光加工機(jī)10的傳感器12可以例如包括:用于光截面照明和用于暗視場照明的唯一攝像機(jī)裝置14 ;或者用于光截面照明的攝像機(jī)裝置14和用于暗視場照明的攝像機(jī)裝置14 ;以及用于光截面照明的照明裝置13和用于暗視場照明的照明裝置19。通過借助于不同的照明方案同時(shí)地(或平行地)觀測可以進(jìn)一步提高所述切割噴嘴1的磨損狀態(tài)的求取的準(zhǔn)確度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于求取激光加工機(jī)的切割噴嘴(I)的磨損狀態(tài)的方法,其特征在于,根據(jù)三維的切割噴嘴形狀(2)來求取所述切割噴嘴(I)的磨損狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,通過將所述切割噴嘴形狀(2)的通過三維地分析處理所確定的實(shí)際狀態(tài)與所述切割噴嘴形狀(2)的額定狀態(tài)相比較來求取所述磨損狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,根據(jù)切割噴嘴材料中的三維的缺陷部位(6)和/或根據(jù)切割噴嘴(I)上的三維的材料沉積部(7)和/或根據(jù)切割噴嘴氣體通道(5)的幾何形狀來求取所述磨損狀態(tài)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述三維的切割噴嘴形狀(2)通過光學(xué)測量、特別是通過照明所述切割噴嘴(I)來檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于以下方法步驟: a)借助于照明裝置(13;19 ;23)來照明所述切割噴嘴(1), b)借助于攝像機(jī)裝置(14)來拍攝被照明的所述切割噴嘴(1), c)通過分析處理拍攝到的攝像機(jī)記錄來求取所述切割噴嘴(I)的磨損狀態(tài), 其中,為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2),所述照明裝置(13 ;19 ;23)和所述攝像機(jī)裝置(14)相互間如此布置,使得根據(jù)通過三維地分析處理所述攝像機(jī)記錄所獲得的關(guān)于所述切割噴嘴形狀(2)的信息來求取所述磨損狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2),所述切割噴嘴(I)通過所述照明裝置(13)以結(jié)構(gòu)化的光、特別是利用光截面法來照明。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其特征在于,為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2),所述切割噴嘴(I)通過所述照明裝置(19)根據(jù)反射光暗視場照明的方式來照明。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2),所述切割噴嘴(I)通過布置在切割噴嘴縱軸線(24)中的照明裝置(23)根據(jù)反射光明視場照明的方式來照明。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述切割噴嘴(I)通過所述照明裝置(23)從一個(gè)角度范圍來照明,所述角度范圍基本上相應(yīng)于所述攝像機(jī)裝置(14)的數(shù)值孔徑或者小于所述攝像機(jī)裝置(14)的數(shù)值孔徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述三維的切割噴嘴形狀(2)同時(shí)通過至少兩個(gè)照明方案來檢測,所述照明方案選自下述組,所述組包括:利用光截面法的照明方案、根據(jù)反射光暗視場照明的方式的照明方案、或者根據(jù)反射光明視場照明的方式的照明方案。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述三維的切割噴嘴形狀(2)通過掃描所述切割噴嘴(I)來檢測。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,檢測所述切割噴嘴前端(3)的三維形狀。
13.一種用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法的激光加工機(jī)(10),其包括: -激光加工頭(11),所述激光加工頭具有布置在該激光加工頭上的切割噴嘴(1),以及 -用于檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2)的傳感器單元(12),所述傳感器單元具有分析處理單元(15),所述分析處理單元(15)被編程,用于根據(jù)所述三維的切割噴嘴形狀(2)求取所述切割噴嘴(I)的磨損狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的激光加工機(jī),其特征在于,所述傳感器單元(12)包括:照明裝置(13;19;23),用于照明所述切割噴嘴(I);攝像機(jī)裝置(14),用于拍攝被照明的所述切割噴嘴(I);其中,所述分析處理單元(15)被編程,用于通過三維地分析處理所述攝像機(jī)記錄來獲得關(guān)于所述三維的切割噴嘴形狀(2)的信息并且根據(jù)所述信息來求取所述磨損狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的激光加工機(jī),其特征在于,為了檢測所述三維的切割噴嘴形狀(2),所述傳感器單元(12)和所述切割噴嘴(I)能夠相對(duì)彼此移動(dòng)地布置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的激光加工機(jī),其特征在于,所述照明裝置構(gòu)造為用于產(chǎn)生激光-光截面(16)的激光器(13)和/或構(gòu)造為反射光暗視場照明裝置(19)和/或構(gòu)造為反射光明視場照明裝置(23)。
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK104289818SQ201410342469
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】U·邁因德爾, B·雷加德 申請(qǐng)人:通快機(jī)床兩合公司
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