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用于高输出的激光修整的系统和方法

阅读：494发布：2020-10-25

专利汇可以提供用于高输出的激光修整的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了用于利用多个激光切割装置来对多个部件例如金属底盘部件进行激光切割的系统(10)和方法。系统(10)包括设置在单个封闭的工作间(12)中用于同时修整多个部件的多个激光切割装置(14)。系统(10)还包括至少一个内部腔室(22)和用于在没有任何光漏出工作间(12)的情况下传送部件进出封闭的工作间(12)的至少一组双门 (16、18)。部件在第二门(18)关闭时被输送穿过第一门(16)到达内部腔室(22)，并且在第一门(16)关闭时被输送穿过第二门(18)到达封闭的工作间(12)。系统(10)还包括连续地预装载及卸载部件以充分利用激光修整时间的自动机械(24)。，下面是用于高输出的激光修整的系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种激光切割系统，包括：
由多个第一壁封闭的工作间；
至少一个激光切割装置，所述至少一个激光切割装置布置在所述封闭的工作间中以切割至少一个部件；
至少一个内部腔室，所述至少一个内部腔室沿所述封闭的工作间布置，所述内部腔室由至少一个第二壁和所述第一壁中的至少一个第一壁封闭；
第一门，所述第一门沿所述第一壁中的封闭所述内部腔室的一个第一壁布置以允许所述部件穿过所述第一门；以及
第二门，所述第二门沿所述第二壁中的封闭所述内部腔室的一个第二壁布置以允许所述部件穿过所述第二门，其中，在所述至少一个激光切割装置切割所述至少一个部件时，所述门中每次仅有一个门打开，
其中，所述门竖向地移动以允许所述部件穿过所述门，以及
所述系统还包括输送装置，所述输送装置延伸穿过激光切割工位以在所述内部腔室与所述激光切割工位之间输送所述部件。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一壁、所述第二壁和所述门在所述门关闭时防止光进入所述封闭的工作间和所述内部腔室。
3.根据权利要求1所述的系统，包括位于所述封闭的工作间中的多个所述激光切割装置，其中，每个所述激光切割装置均包括自动机式激光器或具有激光器的计算机数控臂。
4.根据权利要求1所述的系统，包括围绕所述激光切割工位的多个所述激光切割装置，并且其中，所述内部腔室中的第一内部腔室沿所述第一壁中的一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述内部腔室中的第二内部腔室沿所述第一内部腔室所沿的所述一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述第一内部腔室布置在所述激光切割工位的第一侧，并且所述第二内部腔室布置在所述激光切割工位的第二侧；
所述第一门沿所述第一壁中的同一个第一壁布置；
所述第二门各自沿第二壁布置并与所述第一门平行；
所述第二壁布置在所述内部腔室与所述封闭的工作间之间；
所述系统还包括：
第一自动机械，所述第一自动机械布置在所述输送装置与所述第一内部腔室的所述第二门之间以在所述输送装置与所述第一内部腔室之间传送所述部件；以及第二自动机械，所述第二自动机械布置在所述输送装置与所述第二内部腔室的所述第二门之间以在所述输送装置与所述第二内部腔室之间传送所述部件。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述自动机械中的每个自动机械均包括臂部，所述臂部在其每个侧部上具有部件保持部，以将所述部件中的至少一个部件布置在所述输送装置上而同时保持至少一个另外的部件。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述激光切割装置中的一个激光切割装置切割第一部件，同时所述激光切割装置中的另一激光切割装置切割第二部件，并且同时第三部件从所述第一内部腔室被输送穿过所述第一门到达所述封闭的工作间。
7.根据权利要求1所述的系统，包括围绕所述激光切割工位的多个所述激光切割装置，并且其中，所述内部腔室中的第一内部腔室沿所述第一壁中的一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述内部腔室中的第二内部腔室沿所述第一内部腔室所沿的所述一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述第一内部腔室布置在所述激光切割工位的第一侧，并且所述第二内部腔室布置在所述激光切割工位的第二侧；
所述第一门沿所述第一壁中的同一个第一壁布置；
所述第二门各自沿与所述第一门垂直面向的第二壁并朝向所述激光切割工位布置；
所述第二壁布置在所述内部腔室与所述封闭的工作间之间；
所述系统还包括：
第一自动机械，所述第一自动机械布置在所述第一内部腔室中以在所述第一内部腔室与所述输送装置之间传送所述部件；以及
第二自动机械，所述第二自动机械布置在所述第二内部腔室中以在所述第二内部腔室与所述输送装置之间传送所述部件。
8.根据权利要求1所述的系统，包括围绕所述激光切割工位的多个所述激光切割装置，并且其中，所述内部腔室中的第一内部腔室沿所述第一壁中的一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述内部腔室中的第二内部腔室沿所述第一壁中的另一个第一壁布置在所述封闭的工作间中；
所述第一内部腔室布置在所述激光切割工位的第一侧，并且所述第二内部腔室布置在所述激光切割工位的与所述第一侧相反的一侧；
所述第一门沿彼此平行面向的第一壁布置；
所述第二门沿与所述第一门平行的第二壁并面朝所述激光切割工位布置；
所述第二壁布置在所述内部腔室与所述封闭的工作间之间；
所述输送装置延伸穿过所述第一门、所述内部腔室、所述第二门和所述激光切割工位以在所述内部腔室与所述激光切割工位之间输送所述部件。
9.一种激光切割方法，包括下述步骤：
在由多个第一壁封闭的工作间中对至少一个第一部件进行激光切割；
在对所述至少一个第一部件进行激光切割的同时，将至少一个第二部件保持在所述封闭的工作间中、与所述至少一个第一部件相邻的位置处；
在由所述多个第一壁封闭的所述工作间中对所述至少一个第二部件进行激光切割；以及
在将第一内部腔室连接至所述封闭的工作间的第二门关闭时并且在对所述至少一个第一部件或所述至少一个第二部件进行激光切割的同时，通过输送装置将至少一个第三部件传送穿过第一门进入所述第一内部腔室中，其中，所述门竖向地移动以允许所述部件穿过所述门。
10.根据权利要求9所述的方法，包括在对所述至少一个第一部件进行激光切割之后对所述至少一个第二部件进行激光切割；
在所述第一门关闭时并且在对所述至少一个第二部件进行激光切割的同时，将所述至少一个第一部件传送穿过所述第二门进入到所述第一内部腔室中并离开所述封闭的工作间；以及
在对所述至少一个第一部件进行激光切割的同时，将所述至少一个第三部件传送穿过所述第一门并进入到所述第一内部腔室中。
11.根据权利要求10所述的方法，包括在所述第一门关闭时，将所述至少一个第三部件从所述第一内部腔室传送穿过所述第二门并进入到所述封闭的工作间中；以及在对所述至少一个第二部件进行激光切割的同时，将所述至少一个第三部件保持在所述封闭的工作间中、与所述至少一个第二部件相邻的位置处。
12.根据权利要求11所述的方法，包括在所述第二门关闭时，将所述至少一个第一部件传送穿过所述第一门并离开所述第一内部腔室；以及
在所述第二门关闭时并且在对所述至少一个第二部件进行激光切割的同时，将至少一个第四部件传送穿过所述第一门并进入到所述内部腔室中。
13.根据权利要求12所述的方法，包括在将第二内部腔室连接至所述封闭的工作间的第二门关闭时并且在对所述至少一个第二部件进行激光切割的同时，将至少一个第五部件传送穿过第一门并进入到所述第二内部腔室中。
14.根据权利要求13所述的方法，包括在对所述至少一个第二部件进行激光切割之后对所述至少一个第三部件进行激光切割；
在所述第一门关闭时并且在对所述至少一个第三部件进行激光切割的同时，将所述至少一个第二部件传送穿过所述第二门离开所述封闭的工作间并进入到所述第二内部腔室中。
15.根据权利要求9所述的方法，包括将所述至少一个第三部件从所述第一内部腔室传送穿过所述第二门到达所述封闭的工作间；以及
在将所述至少一个第三部件传送穿过所述第二门之后并且在对所述至少一个第三部件进行激光切割之前，使所述至少一个第三部件旋转90度。

说明书全文

用于高输出的激光修整的系统和方法

[0001] 现有申请的交叉引用

[0002] 本PCT 专利申请要求于2013年11月12日提交的、名称为“System And Method For High Output Laser Trimming(用于高输出的激光修整的系统和方法)”、序列号为61/902,861的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分并且在此通过参引并入本文。

技术领域

[0003] 本发明总体上涉及用于高输出的激光切割的系统和方法。

背景技术

[0004] 激光切割装置比如自动机式激光器(robotic laser)通常用于修整或以其他方式切割由金属片形成的部件，比如用于机动车辆的管道、B柱和其他底盘部件。自动机式激光器可以包括能够切割金属材料的任何类型的激光器，例如纤维激光器、盘形激光器或掺钕钇铝石榴石(Nd:Y3Al5O12)激光器。包括有激光器的计算机数控(CNC)臂能够交替地用于修整金属部件。这种切割过程在封闭的工作间中进行，使得人不暴露于来自激光器的可能有害的光。

[0005] 利用自动机械或CNC臂进行的激光切割通常提供准确且精确的结果。然而，进行激光切割过程所需的设备和占地空间需要较高的资金成本。此外，由于激光器不应当在通向封闭的工作间的任何门是敞开的时工作，因此每当金属部件被移入工作间中或从工作间中移出时，处理时间就被浪费。

发明内容

[0006] 本发明包括一种资金成本降低的且加工时间减少的用于切割多个部件的激光切割系统。该系统包括由多个第一壁封闭的工作间以及设置在封闭的工作间中的至少一个激光切割装置。具有一对双门的至少一个内部腔室沿封闭的工作间设置。内部腔室由至少一个第二壁和第一壁中的至少一个第一壁封闭。双门包括第一门和第二门，其中，第一门沿第一壁中的封闭内部腔室的一个第一壁布置以允许所述部件穿过第一门，第二门沿第二壁中的封闭内部腔室的一个第二壁布置以允许所述部件穿过第二门。在激光切割装置切割部件的同时，每次门中的仅一个门打开。

[0007] 在切割第一部件之前，在第二门关闭时，第一部件穿过双门中的一个门并进入内部腔室。接着，在第一门关闭时，第一部件穿过第二门并进入封闭的工作间。由于每次仅一个门打开，因此来自激光器的光不会漏出封闭的工作间。因此，激光切割装置可以持续切割第一部件，同时第二部件进入或离开工作间以充分利用也被称为“激光开启时间”的激光切割时间。

[0008] 本发明还提供了一种用于对多个部件进行激光切割的方法。该方法包括：在封闭的工作间中对至少一个第一部件进行激光切割；在对至少一个第一部件进行激光切割的同时，将至少一个第二部件保持在封闭的工作间中、与至少一个第一部件相邻的位置处；以及在封闭的工作间中对至少一个第二部件进行激光切割。该方法还包括在将内部腔室连接至封闭的工作间的第二门关闭时并且在对至少一个第一部件或至少一个第二部件进行激光切割的同时，将至少一个第三部件传送穿过第一门并进入到内部腔室中。双门系统防止激光泄漏并防止激光潜在地接触位于封闭的工作间外部的人员。附图说明

[0009] 通过参照结合附图考虑时的以下详细描述，本发明变得更好理解，同时本发明的其他优点将易于被领会，在附图中：

[0010] 图1是根据一个示例性实施方式的自动机式激光切割系统的平面图；

[0011] 图2是封闭的工作间的侧视图，其示出了根据示例性实施方式的双门；

[0012] 图3是根据示例性实施方式的两组双门的正视图；

[0013] 图4是根据示例性实施方式的封闭的工作间的正视截面图；

[0014] 图5是根据第二示例性实施方式的自动机式激光切割系统的平面图；

[0015] 图6是根据第三示例性实施方式的自动机式激光切割系统的平面图；

[0016] 图7是示例性激光切割方法的流程图；以及

[0017] 图8是另一示例性激光切割方法的流程图。

具体实施方式

[0018] 本发明提供了一种用于对各种部件比如用于机动车辆的管道、B柱和其他底盘部件进行激光切割的高输出系统10。图1是根据一个示例性实施方式的系统10的平面图。示例性系统10包括单个封闭的工作间12，该封闭的工作间12包括至少一个用于切割部件的激光切割装置14，而通常在单个封闭的工作间12中包括多个激光切割装置14。激光切割装置14通常包括自动机式激光器。然而，替代自动机式激光器或者除了自动机式激光器之外，系统10还可以替代性地采用至少两个计算机数控(CNC)臂，所述至少两个CNC臂中的每个CNC臂均包括激光器。另外，尽管示例性的激光切割系统10通常用于对由诸如钢或铝之类的金属形成的部件进行修整，但是系统10还可以用于对由其他材料形成的部件进行切割。在一个示例性实施方式中，系统10用于对由铝或铝合金通过高压模铸(HPDC)形成的部件进行激光切割。在另一实施方式中，系统10用于对由铝或铝合金通过低压模铸(LPDC)形成的部件进行激光切割。激光切割步骤通常包括对部件进行激光修整，但也可以包括其他类型的切割。

[0019] 系统10包括用于在不让任何激光漏出封闭的工作间12的情况下允许部件进入及离开封闭的工作间21的至少一组双门16、18。因此，激光切割装置14能够在其他部件进入及离开封闭的工作间12的同时持续地修整一个或更多个部件。

[0020] 图1中示出的示例性系统包括四个对部件进行修整的激光切割装置14，但是系统10可以根据所需的输出、待被修整的部件的尺寸和数目、以及可用的资源而替代性地包括任何数目的激光切割装置14。在该实施方式中，激光切割装置14是自动机式激光器，并且自动机式激光器中的两个自动机式激光器同时修整一个部件同时另外两个自动机式激光器同时修整另一部件。系统10能够一次切割一到十个部件，这取决于激光切割装置14的数目以及部件的尺寸。与每个封闭的工作间12具有仅一个激光切割装置14的系统相比，在单个封闭的工作间12中布置多个激光切割装置14并且通过多个激光切割装置同时切割每个部件和/或同时地切割多个部件为每个部件提供了更短的切割时间并且减小了所需的占地空间。

[0021] 自动机式激光器或附接至CNC臂的激光器可以包括能够切割金属的任何类型的激光器，例如纤维激光器、盘形激光器或掺钕钇铝石榴石(Nd:Y3Al5O12)激光器。示例性实施方式的激光切割装置14围绕切割工位20并且优选地联接至框架(未示出)并且安装至封闭的工作间12的顶壁。替代性地，激光切割装置14可以布置在封闭的工作间12的地板上，如图4中所示。示例性实施方式的每个自动机式激光器均包括用于切割金属部件的激光切割头15，也在图4中示出。容纳激光切割装置14的工作间12由被称为第一壁的多个壁11封闭，其中，所述多个壁11防止任何激光漏出封闭的工作间12。与每个工作间具有仅一个激光切割装置的系统相比，由于单个封闭的工作间12中的所述多个激光切割装置14，因此系统10需要较小的占地空间并且提供较短的加工时间。

[0022] 系统10还包括至少一个内部腔室22和用于在没有任何激光漏出封闭的工作间12的情况下允许部件进入及离开封闭的工作间12的至少一组双门16、18。在示例性实施方式中，系统10在激光切割工位20的每侧均包括一个内部腔室22，并且因此在切割工位20的每侧均有一组双门16、18。每组双门16、18均包括第一门16和第二门18。每个内部腔室22均位于第一门16中的一个第一门与第二门18中的一个第二门之间。内部腔室22也由被称为第二壁的壁23封闭，以防止碰巧进入内部腔室22的任何激光泄漏。在图1的示例性实施方式中，第一门16沿着封闭的工作间12的同一第一壁11布置，并且第一门16将内部腔室22连接至部件装载区域32。第二门18各自沿与第一门16平行面向的第二壁23布置并且将内部腔室22连接至封闭的工作间12。在激光切割系统10的运行期间，在第二门18关闭时，部件被输送穿过第一门16。接着，第一门16关闭，并且在第一门16关闭时，部件被输送穿过第二门18进入封闭的工作间12中。

[0023] 图2是根据一个示例性实施方式的系统10的双门16、18、内部腔室22和封闭的工作间12的侧视图，其中，门16、18是滑动门。第一门16相对于地面竖向地布置并且上下滑动，从而允许部件进入及离开内部腔室22。第二门18相对于地面并且相对于第一门16成角度地布置。第二门18也上下滑动，从而允许部件进入及离开封闭的工作间12。成角度地布置第二门18允许自动机械24方便地将部件从内部腔室22提升出并且在部件经修整之后将部件放回内部腔室22中。门16、18可以设计成使得开口位于门16、18的上方，如图3的左侧所示，或者使得开口位于门的下方，如图3的右侧所示。在图1的系统10中，开口优选地位于第一门16的下方，以允许部件在第一门16的下方滑动，并且开口优选地位于第二门18的上方，以允许自动机械24在第二门18的上方将部件提升到内部腔室中以及将部件从内部腔室22提升出。

[0024] 尽管图1的示例性系统10被示出为具有两个内部腔室22并且因此具有两组双门16、18，但是系统10可以替代性地包括一组或更多组双门16、18。另外，内部腔室22通常位于封闭的工作间12的内部，使得第一门16沿着第一壁11布置，并且封闭内部腔室22的第二壁
23、以及第二壁23位于第一壁11的内侧。然而，尽管未图示，但内部腔室22可以位于封闭的工作间12的外部，在这种情况下，第二门18和封闭内部腔室22的第二壁23位于第一壁11和第一门16的外侧。

[0025] 另外，在图1的示例性实施方式中，邻近每组双门16、18均设置有负载滑动装置26和装载平台28。每个负载滑动装置26上布置有一个装载平台28。可以在负载滑动装置26的下方布置有用于存储待被装载的部件的另一装载平台28，如图1的右侧示出的。部件被放置在装载平台28上，并且负载滑动装置26将装载平台28和部件输送穿过双门16、18。在相关联的第二门18关闭时，每个负载滑动装置26均移动穿过相关联的第一门16而进出内部腔室22。替代性地，可以利用其他方式将部件输送到封闭的工作间12中以及将部件输送出封闭的工作间12。

[0026] 图1还示出了将金属部件装载至部件装载平台28以及将金属部件从部件装载平台28卸载的人类操作员30。与负载滑动装置26中的每个负载滑动装置相邻的部件装载区域
32——在图1中以阴影线示出——通过安全激光器(未图示)被持续地扫描以确保没有人员或物体处于负载滑动装置26的路径中。当安全激光器在装载区域32中检测到人员或物体时，负载滑动装置26被禁止移动。一旦操作员30将金属部件装载至装载固定装置28或将金属部件从部件装载固定装置28卸载，他或她就离开装载区域32并点击双头按钮33，从而允许负载滑动装置26再次移动。

[0027] 图1的示例性系统10还包括用于将部件从装载平台28传送至激光切割工位20的自动机械24。在图1的实施方式中，自动机械24是物料搬运自动机械(M-H型自动机械)，但是自动机械24可以包括能够将部件自动地传送至激光切割工位20以及从激光切割工位20自动地传送部件的另一装置。在图1中，内部腔室22中的第一内部腔室与激光切割工位20之间设置有一个自动机械24，内部腔室22中的第二内部腔室与激光切割工位20之间设置有另一自动机械24，使得部件能够被同时地输送至两个内部腔室22以及从两个内部腔室22被同时地输送。然而，系统10可以设计成没有自动机械24。例如，负载滑动装置26或输送装置可以将部件直接从内部腔室22输送至激光切割工位20。

[0028] 图1的系统10包括设置在输送装置38(在图4中示出)上的切割平台34、36，其中，输送装置38从自动机械24延伸至激光切割工位20以将部件传送至激光切割工位20以及从激光切割工位传送部件。切割平台34、36和输送装置38设计成使得第一切割平台34设置在位于激光切割装置14的下方的激光切割工位20处，而第二切割平台36设置至激光切割工位20的左侧。每个平台34、36均包括用于将部件精确地保持在预定位置中以进行激光切割的部件安置固定装置40。每个部件安置固定装置40通常均包括多个定位销和用于将部件保持在预定位置中的夹具。部件安置固定装置40的设计根据待被修整或以其他方式切割的部件的类型而变化。然而，部件安置固定装置40在切割路径中优选地不包括夹具，使得激光切割装置14能够在不停止的情况下持续地修整或以其他方式切割部件。在运行期间，自动机械24将部件从内部腔室22传送至切割平台34、36，以及将部件从切割平台34、36传送至内部腔室，并且切割平台34、36沿输送装置38滑动至激光切割工位20以及从激光切割工位20滑动离开。

[0029] 图1示出了布置在位于激光切割装置14下方的切割工位20处的第一切割平台34上的第一对部件1，以及预装载在位于切割工位20左侧的第二切割平台36上的第二对部件2。激光切割装置14对第一对部件1进行修整，同时第二对部件2在切割工位20的左侧等待。一旦第一对部件1被修整完，则两个切割平台34、36就立刻向右滑动使得第二切割平台36和第二对部件2布置在切割工位20处。第二对部件2随后被修整，并且在第二对部件2正在被修整的同时，切割工位20右侧的自动机械24将先前修整过的第一对部件1从第一切割平台34卸载并且将先前修整过的第一对部件1放置在内部腔室22中。同时，未经修整的第三对部件3已经被放置在负载滑动装置26上，并且第三对部件3正在内部腔室22中等待。自动机械24随后将未经修整的第三对部件3从内部腔室22提升出并且将未经修整的第三对部件3预装载在第一切割平台34上。一旦第二对部件2被修整完，则切割平台34、36就向左滑动使得第一切割平台34和未经修整的第三对部件3位于切割工位20处，并且第二切割平台36和经修整的第二对部件2位于切割工位20的左侧。第三对部件3随后被修整。

[0030] 接下来，先前修整过的第二对部件2通过位于切割工位20的左侧的自动机械24卸载，同时第三对部件3被修整。预装载步骤、切割步骤和卸载步骤不断地重复以充分利用被称为“激光开启时间”的激光切割时间。激光切割装置14唯一中断的时间是当切割平台34、36使部件沿输送装置38滑动的时候，这是非常短的一段时间，是因为总是存在邻近切割工位20等待的经预装载的一对部件。否则，激光切割装置14持续地运行并切割部件。

[0031] 图1的系统10还包括辅助或改善激光切割过程的其他组成部分。例如，在封闭的工作间12的内部设置有工具台42，使得激光切割装置14可以自动地更换诸如其各自的末端执行器之类的工具以对各种不同的部件进行修整。在封闭的工作间12的内部还设置有通风系统44。在图1的实施方式中，通风系统44是联接至框架的360°除尘系统，其中，框架将激光切割装置14连接至封闭的工作间12的顶壁。360°除尘系统将灰尘、烟雾、轻颗粒和重颗粒从封闭的工作间12有效地移除。通风系统44可以替代性地为设置在激光切割工位20上方的空气通道，如图4中所示。另外，从激光切割工位20至废料容器48延伸有用于将金属切屑从工作间12移除的切屑输送装置46。切屑输送装置46延伸穿过工作间12的壁到达位于封闭的工作间12外部的废料容器48。另外，接近于封闭的工作间12处有多个激光器电源50、密集化成套组件52以及冷却器54，其中，密集化成套组件52具有用于供应洁净空气和水的空气阀、水阀和过滤干燥器，冷却器54用于冷却水以将激光切割装置14并且特别是自动机式激光器的激光切割头15保持在适合的温度。另外，用于保持未经修整的部件和经修整的部件的支架62位于封闭的工作间12的外部并与装载区域32相邻。

[0032] 在封闭的工作间12的外部设置有用于控制系统10的所有组成部分——包括激光切割装置14，自动机械24，门16、18，负载滑动装置26，输送装置38、46和安全系统——的主控制面板58。系统10的组成部分可以根据所需的输出和可用的资源而被自动地或半自动地控制。在一个优选实施方式中，主控制面板58自动地或半自动地控制并更换组成部分。邻近主控制面板58设置配电面板60。位于封闭的工作间12外部的两个负载滑动装置26之间通常设置有用于激光切割装置14的控制箱56。控制箱56连接至主控制面板58并且能够由操作员30触及。

[0033] 如上所述，包括双门16、18和多个激光切割装置14的激光切割系统10可以根据可用的资源以及所需的输出而被修改。例如，系统10可以包括仅一对双门16、18和一个内部腔室22。另外，单个负载滑动装置26或输送装置38可以在没有自动机械24的情况下将部件直接从内部腔室22输送至激光切割工位20。

[0034] 图5示出了根据另一示例性实施方式的激光切割系统110，该激光切割系统110的自动化程度较低并且比图1的激光切割系统10需要更多的人工。如同图1的系统10，图5的系统110包括同时修整一个部件的两个激光切割装置14，同时另一对激光切割装置14同时修整另一部件。系统110还包括自动机械24和具有双门16、18的两个内部腔室22，其中，自动机械24将部件传送至切割工位20以及从切割工位20传送部件。图5的系统110还包括具有切割平台34、36的输送装置38，该输送装置38使部件滑动至自动机械24以及使部件从自动机械24滑动。然而，与图1的系统10不同的是，图5的系统110不包括将部件输送入内部腔室22中以及将部件从内部腔室22输送出的负载滑动装置26和装载平台28。替代地，在每个内部腔室22中均布置有自动机械24中的一个自动机械24，并且人类操作员30将部件直接预装载至自动机械24以及将部件直接从自动机械24卸载。通往内部腔室22的第一门16沿着第一壁11中的同一个第一壁定位，并且第二门18各自沿与第一门16垂直面向的第二壁并朝向激光切割工位20布置。第一门16位于部件装载区域32与内部腔室22之间，而第二门18位于内部腔室22与激光切割工位20之间。如图5中所示，内部腔室22大到足以保持自动机械24中的一个自动机械24并且允许自动机械24在第一门16与第二门18之间旋转至少90度。

[0035] 在图5的系统110中，在第二门18关闭时，操作员30将未经修整的第一对部件1输送穿过第一门16并使未经修整的第一对部件1直接到达自动机械24。随后自动机械24旋转90度，并且自动机械24在第一门16关闭时将第一对部件1输送穿过第二门18并将第一对部件1放置在第一切割平台34上。在第一对部件1被修整完后，自动机械24在第一门16关闭时将经修整的第一对部件1提升出第一切割平台34，并且将部件输送穿过第二门18并使部件进入到内部腔室22中。随后自动机械24旋转90度，并且自动机械24在第二门18关闭时将经修整的第一对部件1输送穿过第一门16并使经修整的第一对部件1直接返回至部件装载区域32中的操作员30。与在图1的系统10中一样，预装载步骤和卸载步骤在封闭的工作间12的两侧不断地重复以充分利用激光切割时间。

[0036] 图6示出了根据第三示例性实施方式的激光切割系统210，该激光切割系统210的自动化程度更低并且比图5的激光切割系统110需要更多的人工。如同图1的系统10和图5的系统110，图6的系统210包括同时切割一个部件的两个激光切割装置14，同时另外两个激光切割装置14同时修整另一部件。图6的系统210还包括具有双门16、18的两个内部腔室22、两个切割平台34、36和输送装置38，其中，输送装置38使部件滑动至切割工位20以及使部件从切割工位20滑动。

[0037] 然而，与图1的系统10和图5的系统110不同的是，图6的系统210的部件装载区域32和内部腔室22位于封闭的工作间12的相对侧。第一门16沿着彼此相对面向的第一壁11布置，而第二门18沿着与第一门16平行的第二壁23并面朝激光切割工位20布置。另外，图6的系统210不包括将部件从内部腔室22传送至切割工位20的自动机械24。替代地，输送装置38从一个部件装载区域32连续地延伸穿过内部腔室22中的一个内部腔室、和门16、18、穿过切割工位20、穿过第二内部腔室22和门16、18并到达相反的部件装载区域32。第一切割平台34在切割工位20与封闭的工作间12右侧的部件装载区域32之间来回地移动，而第二切割平台36独立于第一切割平台34在切割工位20与封闭的工作间12左侧的部件装载区域32之间来回地移动。

[0038] 在图6的系统210中，操作员30在部件装载区域32中将第一对部件1装载到第一切割平台34上，输送装置38在第二门18关闭时将第一对部件1输送穿过第一门16并使第一对部件1进入到内部腔室22中，并且随后在第一门16关闭时将第一对部件1输送穿过第二门18。随后，输送装置38将第一对部件1直接输送至激光切割工位20。在第一对部件1正在被修整时，第二对部件2被预装载并被输送穿过封闭的工作间12左侧的双门16、18并且在与切割工位20紧相邻的第二切割平台36上等待。一旦激光切割装置14完成对第一对部件1进行的切割，第一平台34和第二平台36就立刻向右移动，使得未经修整的第二对部件2被布置在切割工位20处并且使得经修整的第一对部件1被往回输送穿过同一组门16、18并到达封闭的工作间12右侧的部件装载区域32。在第二对部件2正在被修整时，操作员30将经修整的第一对部件1直接从第一切割平台34卸载并且将未经修整的第三对部件(未图示)预装载到第一切割平台34上。同样，预装载步骤和卸载步骤在封闭的工作间12的两侧优选地不断地重复以充分利用激光切割时间。

[0039] 本发明还提供了一种用于对部件进行激光切割的方法。该方法总体上包括利用多个激光切割装置14对一个部件进行激光切割，同时将另一部件输送穿过双门16、18并进入到封闭的工作间12中，使得没有激光能够漏出封闭的工作间12并且使得激光器14能够持续地运行。如图7中示出的，该方法通常包括在第二门18关闭时将第一部件输送穿过第一门16进入到内部腔室22中，接着在第一门16关闭时将第一部件输送穿过第二门18进入到封闭的工作间12中。接下来该方法包括在封闭的工作间12中对第一部件进行激光切割，同时在第二门18关闭时将第二部件输送穿过第一门16进入到内部腔室22中，接着在第一门16关闭时将第二部件输送穿过第二门18进入到封闭的工作间12中。

[0040] 该方法总体上还包括利用多个激光切割装置14对一个部件进行激光切割，同时将另一部件输送穿过双门16、18并离开封闭的工作间12，使得没有激光能够漏出封闭的工作间12并且使得激光切割装置14能够持续地运行。如图8中示出的，该方法包括在封闭的工作间12中对第一部件进行激光切割，接着在封闭的工作间12中对第二部件进行激光切割。在对第二部件进行激光切割的同时，该方法包括在第一门16关闭时将经修整的第一部件输送穿过第二门18并离开封闭的工作间12，接着在第二门18关闭时将第二部件输送穿过第一门16并离开内部腔室22。

[0041] 该方法可以根据所使用的具体系统而变化，但是可以利用图1中示出的系统10来实施第一示例性方法。该示例性方法包括在封闭的工作间12的外部将第一对部件1布置在位于部件装载区域32的右侧部的装载平台28上，并且在封闭的工作间12的外部将第二对部件2布置在位于部件装载区域32的左侧部的另一装载平台28上。在图1的实施方式中，人类操作员30将金属部件布置在部件装载平台28上，但是替代性地金属部件可以通过自动机械被自动地放置在部件装载平台28上。接着，该方法包括在相关联的第二门18关闭时打开通往相关联的内部腔室22中的第一门16，在第二门18仍关闭时使成对的部件1、2滑动穿过第一门16并进入到内部腔室22中，关闭第一门16，随后在第一门16关闭时打开通向封闭的工作间12的第二门18。第一对部件1和第二对部件2可以被同时或不同时地输送到封闭的工作间12中。

[0042] 接下来，第一示例性方法包括将成对的部件1、2提升出内部腔室22并将成对的部件1、2传送至激光切割工位20。该步骤通过自动机械24进行。在第一示例性方法的开始阶段，第一切割平台34布置至切割工位20的右侧并且第二切割平台36布置在切割工位20处。切割工位20右侧的自动机械24将第一对部件1提升出内部腔室22、顺时针旋转90度并且将第一对部件1放置在第一切割平台34上。当第一对部件1被传送至第一切割平台34时，切割工位20左侧的自动机械24将第二对部件2提升出内部腔室22、逆时针旋转90度并且保持第二对部件2。该方法接着包括使切割平台34、36沿输送装置38向左滑动，使得第一切割平台
34和第一对部件1布置在切割工位20处并且使得第二切割平台36布置至切割工位20的左侧，如图1中所示。

[0043] 第一示例性方法接着包括利用多个激光切割装置14对第一对部件1进行切割。该切割步骤可以包括任何类型的激光修整或激光切割技术。激光切割装置14中的两个激光切割装置修整一个部件，而另外两个激光切割装置14修整另外的部件，使得这些部件被同时地修整。在第一对部件1正在被修整时，该方法包括将第二对部件2预装载在第二切割平台36上。切割工位20左侧的自动机械24通过将第二对部件2放置在第二切割平台36上而预装载第二对部件2，如图1中所示。因此，第二对部件2处于等待中并且为修整做好准备，使得紧接在第一对部件1被修整之后，该方法包括使切割平台34、36沿输送装置38向右滑动，使得第二对部件2布置在切割工位20处并且第一对部件1布置至切割工位20的右侧。激光切割装置14唯一中断的时间是当输送装置38使部件沿输送装置38移入及移出切割工位20的时候，这个时间段是非常短的，是因为第二对部件2在与切割工位20紧相邻的第二切割平台36上等待且准备就绪。

[0044] 该方法接下来包括对第二对部件2进行切割。当第二对部件2正在被修整时，该方法包括通过将第一对部件1提升出第一切割平台34、将第一对部件1放置在内部腔室22中、并使第一对部件1从内部腔室22滑出而将第一对部件1卸载。切割工位20右侧的自动机械24通过将第一对部件1提升出第一平台34、逆时针旋转90度、并随后将第一对部件1放置在位于内部腔室22中的装载平台28上而将第一对部件1卸载。双门16、18在经修整的第一对部件1离开工作间12时再次用于防止光漏出封闭的工作间12。该步骤包括在第一门16关闭时将第二门18打开、将第一对部件1放置在内部腔室22中、并且在第二门18关闭时使第一对部件
1滑动穿过第一门16并离开内部腔室22。由于没有激光能够漏出封闭的工作间12，因此激光器14能够在第一对部件1离开封闭的工作间12时继续切割第二对部件2。

[0045] 同样，在第二对部件2正在被修整时，切割工位20右侧的自动机械24紧接在第二对部件2被修整完之后将第三对部件3预装载到第一切割平台34上以进行修整。在图1的实施方式中，自动机械24能够同时保持两对部件，使得第三对部件3能够在第一对部件1被从第一切割平台34移除后的几秒内被放置在第一切割平台34上。例如，自动机械24可以包括臂部，该臂部在其每个侧部上具有部件保持部。自动机械24可以在等待第一对部件1被修整的同时从内部腔室22拾取未经修整的第三对部件3、顺时针旋转90度、并将第三对部件3保持在臂部的一个侧部上。一旦第一对部件1被修整完，则自动机械24就将第一对部件1从第一切割平台34拾取到臂部的相反侧部上，并将第三对部件3放置在第一切割平台34上。接着，自动机械24在仍保持经修整的第一对部件的同时逆时针旋转90度返回到内部腔室22、从装载平台28拾取未经修整的第四对部件4，并且随后将经修整的第一对部件1放置在装载平台28上。第一对部件1离开内部腔室22并从装载平台28被移除，同时自动机械24顺时针旋转90度并将未经修整的第四对部件4传送至切割工位20。

[0046] 同样，在第二对部件2正在被修整时，切割工位20左侧的自动机械24接纳穿过双门16、18的第五对部件5以紧接在第三对部件3之后进行修整。在第二对部件2被修整完后，该方法包括使切割平台34、36沿输送装置38向左滑动，使得第一平台34和第三对部件3布置在切割工位20处，并且使得经修整的第二对部件2和第二切割平台36布置至切割工位20的左侧。该方法接着包括对第三对部件3进行切割，同时利用自动机械24以与先前关于第一对部件1描述的方式相同的方式卸载经修整的第二对部件2以及利用自动机械24以与先前关于第三对部件3描述的方式相同的方式预装载未经修整的第五对部件5。同时，第六对部件6在位于部件装载区域32的左侧部上的装载平台28上等待以通过自动机械24进行后续的预装载。除了在部件沿输送装置38滑动时，激光切割装置14都会连续地修整部件。第一示例性方法还包括在激光切割装置14切割部件的同时将未经修整的部件连续地放置在装载平台28上或者将经修整的部件从装载平台28移除。

[0047] 尽管第一示例性方法包括对第一对部件1进行切割，接着对第二对部件2进行切割，但该方法可以替代性地包括在对第一对部件1进行切割之前对第二对部件2进行切割。该方法可以根据所描述的示例性实施方式而变化，这取决于双门16、18、内部腔室22和所采用的激光切割装置14的数目并且取决于是否使用其他组成部分。

[0048] 例如，可以利用图5的系统110来实施第二示例性方法，图5的系统110包括设置在内部腔室22中的自动机械24，而不包括装载平台28和负载滑动装置26。第二示例性方法与第一示例性方法类似，但除了第二示例性方法包括在第二门18关闭时通过将部件提升穿过第一门16并将部件直接提供至设置在内部腔室22中的自动机械24而不是将部件预装载在负载滑动装置26的装载平台28上来手动地预装载部件。图5的方法随后包括使自动机械24旋转90度并且在第一门16关闭时将部件输送穿过第二门18并到达切割平台34、36中的一者。

[0049] 与在第一示例性方法中一样，在第一对部件1正在被修整时，第二对部件2在切割工位20左侧的第二切割平台36上等待。一旦第一对部件1被修整完，则第一切割平台34和第二切割平台36就向右滑动，使得经修整的第一对部件1可以通过自动机械24被卸载并且使得第二对部件2位于切割工位20处以通过激光切割装置14进行切割。另外，如同第一示例性方法，激光切割装置14唯一中断的时间是当输送装置38使部件移入及移出切割工位20的时候，并且这个时间段是非常短的，是因为第二对部件2在与切割工位20紧相邻的第二切割平台36上等待且准备就绪。

[0050] 在第二示例性方法中，自动机械24在第一门16关闭时将经修整的第一对部件1从切割平台34提升出、移动穿过第二门18到达内部腔室22，并且旋转90度到达第一门16。操作员30随后手动地将经修整的第一对部件1从自动机械24卸载并将未经修整的第三对部件(未图示)预装载至自动机械24以进行后续的切割。部件在封闭的工作间12的两侧被连续地预装载并卸载，同时激光切割装置14对其他部件进行修整以充分利用激光切割时间。

[0051] 可以利用图6的系统210来实施第三示例性方法，图6的系统210包括延伸穿过封闭的工作间12的输送装置38，而不包括自动机械24。该方法包括在第二门18关闭时通过将部件提升穿过第一门16并将部件放置在输送装置38的第一切割平台34上而在封闭的工作间12的右侧手动地预装载未经修整的第一对部件1。该方法随后包括在第一门16关闭时将第一对部件1沿输送装置38传送穿过第二门18并且随后直接到达切割工位20。与在其他示例性方式中一样，激光切割装置14中的两个激光切割装置同时修整一个部件，同时另外两个激光切割装置14同时修整另一部件。

[0052] 在第一对部件1正在被修整时，第二对部件2在封闭的工作间12的左侧被预装载并被输送穿过双门16、18，并且在与切割工位20紧相邻的第二切割平台36上等待。一旦激光切割装置14完成对第一对部件1进行的切割，该方法就包括立刻将第一平台34和第二平台36两者向右输送，使得未经修整的第二对部件2被布置在切割工位20处。经修整的第一对部件1被往回输送穿过同一组双门16、18并到达封闭的工作间12右侧的部件装载区域32。与在其他示例性方法中一样，激光切割装置14唯一中断的时间是当输送装置38使部件移入及移出切割工位20的时候，这个时间段是非常短的，是因为第二对部件2在与切割工位20紧相邻的第二切割平台36上等待且准备就绪。

[0053] 在图6的示例性方法中，在第二对部件2正在被修整时，操作员30将经修整的第一对部件1直接从第一切割平台34卸载并且将未经修整的第三对部件(未图示)预装载到第一切割平台34上。未经修整的第三对部件被输送穿过封闭的工作间12右侧的双门16、18并邻近切割工位20等待激光切割装置14完成对第二对部件2进行的切割。一旦激光切割装置14完成对第二对部件2进行的切割，则该方法就包括使第一切割平台34和第二切割平台36两者向左移动，使得第三对部件被布置在切割工位20处。第三对部件随后被修整。预装载步骤和卸载步骤在封闭的工作间12的两侧不断地重复以充分利用激光切割时间。

[0054] 显然，根据以上教示本发明的许多改型和变型是可能的，并且本发明的许多改型和变型可以在权利要求的范围内以除了如所具体描述的方式之外的其他方式来实施。

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