[發明專利]激光切割同側坯塊移除

在審

• 申請號: 201510364063.X
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN105171246A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: A·K·達茲
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城;董均華

技術領域

本發明總體上涉及激光切割。

背景技術

當激光切割具有封閉空腔或以其他方式難以進入的背面的工件時，出現的問題是坯塊會落入到成型工件的空腔(或其他難以進入的區域)中，使其很難移除。或者，坯塊可能掉落穿過工件進入保持工件的夾具，產生的問題是在生產設備的制造或組裝區域中具有無束縛的坯塊。這種被困或無束縛坯塊可能產生潛在的震顫聲或其他問題。即使激光從豎直定向表面或從表面以下切割坯塊，該問題也可能出現，原因在于從激光切割過程而來氣體壓力，其可將坯塊推到空腔或夾具中。

嘗試解決這些問題，一些方法圍繞大部分但不是所有的坯塊激光切割，并且隨后通過磁性輔助裝置固定坯塊完成切割。但是這要求磁吸式的被切割金屬并且增加了激光切割過程的額外步驟和復雜性，這并不總是可取的。一些其他的方式嘗試解決這個問題，在工件組裝產生空腔/難以進入部分之前激光切割坯塊。但是這不總是可取的，并且沒有解決有關夾具的問題。仍然是其他方式嘗試解決這個問題，通過使用真空以在激光切割過程中保持和移除坯塊。但是這種技術并不總是可取的而且增加切割過程的復雜性。

發明內容

一種實施例構想了從工件激光切割坯塊的方法，包括：使激光切割頭相對于將從其切割坯塊的層的切割表面呈除了垂直以外的角度；從所述層激光切割坯塊，坯塊在切割表面上具有比所述層的背面表面上的坯塊部分更寬的部分；以及，從所述層穿過所述層的切割表面側移除坯塊。

實施例的優點在于：可靠地防止在激光切割過程中從工件切除的坯塊落入空腔或相對工件其他難以進入的區域，同時容易從與切割相同的側面從工件移除坯塊。這避免了坯塊在工件空腔內部發出震顫聲的問題以及在夾具中無束縛的坯塊的問題。此外，這種激光切割處理允許使得用于不同切割條件的激光切割和坯塊移除處理的步驟最少化，這可以最小化用于處理工件的成本、復雜性和周期時間，同時實質上消除切割處理中人為失誤而允許坯塊結束于不期望位置的問題。

本申請還提供以下方案。

方案1.一種從工件激光切割坯塊的方法，包括：

(a)使激光切割頭相對于將從其切割坯塊的工件的層的切割表面呈除了垂直以外的角度；

(b)從所述層激光切割坯塊，所述坯塊在切割表面上具有比所述層的背面表面上的坯塊部分更寬的部分；以及

(c)穿過所述層的切割表面側從所述層移除坯塊。

方案2.根據方案1所述的方法，還包括：

(d)在步驟(c)之前，將坯塊移除器固定到將從其切割坯塊的切割表面，并且在步驟(c)中使用坯塊移除器移除坯塊。

方案3.根據方案2所述的方法，其中坯塊移除器是附接到所述層的切割表面的磁體。

方案4.根據方案2所述的方法，其中坯塊移除器是固定到所述層的切割表面的真空裝置。

方案5.根據方案1所述的方法，其中坯塊是截錐形狀。

方案6.根據方案5所述的方法，其中激光切割頭相對于切割表面的角度在10度到20度之間。

方案7.根據方案1所述的方法，其中激光切割頭相對于切割表面的角度在10度到20度之間。

方案8.根據方案1所述的方法，其中激光切割頭相對于切割表面的角度為大約15度。

方案9.根據方案8所述的方法，其中還通過激光切割的瑞利長度是被激光切割的層的厚度的至少兩倍來限定步驟(b)。

方案10.根據方案9所述的方法，其中還通過激光切割的數值孔徑低于0.1來限定步驟(b)。

方案11.根據方案8所述的方法，其中還通過激光切割的數值孔徑低于0.1來限定步驟(b)。

方案12.根據方案1所述的方法，其中還通過轉動工件以使切割面大致面向下方以允許重力移除坯塊來限定步驟(c)。

方案13.根據方案1所述的方法，其中還通過在激光切割期間使切割表面大致面向下方以允許重力移除坯塊來限定步驟(b)和(c)。

附圖說明

圖1是工件切割之前激光切割操作的部分截面示意圖。

圖2與圖1相似，但是部分完成切割處理。

圖3與圖1相似，但是基本完成切割處理。

圖4與圖1相似，但是基本完成切割處理。

圖5與圖1相似，但是基本完成切割處理并且從工件的下方激光切割。

具體實施方式