[發明專利]用于確定液體射流的位置的方法

有效

• 申請號: 201580045482.5
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN107073502B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: B.里徹茲哈根;A.格赫奧赫;M.埃普勒;A.里奇曼恩
• 申請（專利權）人: 辛諾瓦有限公司
• 主分類號: B05B12/00
• 分類號: B05B12/00;B05B12/08;B23K26/146
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 郭帆揚;宣力偉<國際申請>=PCT/CH

該申請涉及一種用于確定液體射流(1)、尤其用于光學引導激光射束的液體射流(1)的空間位置的方法，包括如下步驟：提供帶有用于與液體射流(1)的相互作用的測量點的碰撞對象(2)；檢測液體射流(1)在碰撞對象(2)與液體射流(1)之間的第一種構型中的狀態；改變構型，從而使得液體射流(1)的狀態改變。檢測在第一種與第二種構型之間的構型變化。

技術領域

本發明涉及一種用于確定液體射流、尤其用于光學引導激光射束的液體射流的空間位置的方法。另外，本發明涉及一種用于執行該方法的裝置。

背景技術

由EP 0 762 947 B1(Synova)已知一種比如用于加工材料的激光射束可如何被耦入到液體射流中的方法。在EP 1 833 636 B1(Synova)中，液體射流額外地被氣體射流包圍，從而使液體射流穩定。此外，經改善的方法允許以噴嘴的越來越大的距離來工作。因此，對射流的精確位置確定的需求增加。

在JP 2009-262 163 A2(Sugino)中描述了一種在其中CCD攝像機不僅觀察在撞擊在表面上的情形中的激光射束而且觀察水射流的方法。然而，該組件的目的是使兩個射流彼此相對地定向且因此確定激光到液體射流中的耦入。

在DE 10 2010 011 580 A1和DE 10 2012 003 202 A1中也測量液體射流，更確切地說利用兩個不僅彼此垂直地而且相對射流軸線垂直的激光測微儀。例如還提出，使用可繞射流被移動的僅一個測量光源和探測器。為了測量點，噴嘴頭在高度上相對測量裝置被調節。

不可以以下為出發點，即噴嘴可在數學上精確地被制造和安裝。尤其當噴嘴須被更換時或新工件被夾緊到自動加工機上時，液體射流須被重新測量，當其位置和方向被需要以高的精度時。由現有技術已知的方法在技術上是復雜的或不可自動化的。

發明內容

本發明的目的是實現一種屬于開頭所提及的技術領域的允許以盡可能少的技術成本確定液體射流、尤其用于光學引導激光射束的液體射流的位置的方法。該目的的解決方案通過根據本發明的特征來定義。

根據本發明，該用于確定液體射流的空間位置的方法包括如下步驟：

a)提供具有測量點的碰撞對象。該測量點適合用于與液體射流相互作用。

b)在碰撞對象與液體射流之間的第一種構型中檢測液體射流的狀態。

c)該構型改變成，使得液體射流的狀態改變。

d)檢測在第一種與第二種構型之間的變化。

根據本發明的方法設立了如下前提條件，即，液體射流的位置確定(位置或定向)可被簡單且快速地執行。此外，該方法可以較少的技術成本來實現，從而也可利用校準裝置改進現有設施。

出發點是由噴嘴(例如水射流引導的激光加工機)所產生的液體射流。液體射流應優選是相關聯的層狀的射流。尤其地，液體射流應適合用于如波導那樣在一定長度上引導激光射束。僅由一群微滴構成的噴灑射流在本文中是不感興趣的。在本發明的情況中，原則上液體射流的三種不同狀態可被區分：自由的狀態、不受干擾的狀態和受干擾的狀態。然而還可能存在主要不涉及液體射流的外部形狀而是涉及其它的特性例如耦入的射流能量的量或該射流的頻率的狀態。

在自由的狀態的情形中，液體射流從噴嘴中離開且在環境條件下(例如在空氣中)自由飛行地擴散直至其分裂成各個微滴。在不受干擾的狀態的情形中，液體射流在一個虛擬的(幾何的)測量平面中不被影響且不帶有與碰撞對象的相互作用。然而可設置成，液體射流在測量平面下方且在其自發分裂成微滴之前撞擊到優選大致垂直于液體射流的縱軸線的面上。在該情況中，液體射流實際平穩地且無偏轉地中止。在受干擾的狀態的情形中，液體射流(在測量平面中)至少部分與碰撞對象相撞，從而產生液體射流的干擾(偏轉、分開且/或中斷)。