專利名稱：激光加工連續(xù)金屬條的過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從連續(xù)金屬條激光加工金屬部件的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)電剃刀頭采用剃刀盤，剃刀盤和用戶的皮膚接觸并且包括多個允許讓皮膚上的須發(fā)穿過的縫以便通過安裝在該盤內(nèi)的刀片修剪須發(fā)。由于首先通過常規(guī)機械成形過程把各個盤拉制成各個獨立部件，旋轉(zhuǎn)電剃刀頭的機械成形和加工是一個勞力密集性和費成本的過程。接著把這些部件安裝在另一個機器上，其中盤的和用戶皮膚接觸的頂部被拋光、加工或者減小厚度以提供一個相對薄的部分。最后，再把盤安裝在另一個機器上，其中切割或磨削刀具在盤的頂部上切出各個細(xì)致間隔的縫。這些小部件的多次加工難以自動化，從而完成起來是耗成本的。
盡管已知形成孔的激光加工，通常在成品件上進行激光加工處理(例如參見美國5058413號專利)，但其裝卸困難。盡管已經(jīng)在鋼板上實現(xiàn)激光打孔(例如，美國5089062號專利)，通常尚未知道與板材機械成形相關(guān)的激光打孔。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的這些問題和不足，本發(fā)明的一個目的是提供一種制造旋轉(zhuǎn)電剃刀頭和其它金屬部件的改進方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在需要于部件上加工精細(xì)孔的工序期間不必分別裝卸旋轉(zhuǎn)電剃刀和其它金屬部件的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種在激光加工各部件中提供靈活性的改進型加工方法和設(shè)備。
從說明書中本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點一部分將是明顯的，并且一部分從說明書看是顯而易見的。
本發(fā)明提供上述和其它對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是清楚的目的，本發(fā)明在第一方面涉及一種從可變形帶制造部件的方法，該方法包括提供可以制造部件的且最好是可塑性變形的可變形連續(xù)金屬帶；沿著該帶順序地機械順序地成形多個部件；沿著該帶順序地激光加工多個部件；以及使這些機械成形、激光加工的部件和該帶的剩余部分分開，可以在機械成形部件之前或者之后進行激光加工。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種從金屬帶制造部件的方法，包括提供可以從其制造部件的金屬帶；在該金屬帶的一部分上部分地機械成形多個部件；仍在該金屬帶上激光加工這些部分機械成形的部件；仍在該金屬帶上進一步機械成形這些激光加工后的部分機械成形的部件；使這些進一步機械成形、激光加工的部件和該金屬帶的剩余部分分開。部分的和進一步的機械成形步驟以及激光加工步驟最好包括把該金屬帶饋入到一個壓制機中以便部分地機械成形部件。該部分的和進一步的機械成形步驟可以包括沖壓各部件，并且該激光加工步驟可以包括在這些部件上激光蝕刻或激光加工洞。最好連續(xù)地和順序地完成該方法的各步驟?？梢栽谝粋€積累器上積累該金屬帶以便控制部分機械成形步驟和激光加工步驟之間或者激光加工步驟和進一步機械成形步驟之間的處理速度差異。
在另一個有關(guān)方面，本發(fā)明提供一種用于從金屬帶制造部件的方法，包括提供要從其制造部件的金屬帶；提供第一次壓制以在該金屬帶中部分機械地成形部件；設(shè)置一個激光加工臺以激光加工該金屬帶中的各個部件；以及提供第二次壓制以進一步成形該金屬帶中的部件。于是該方法是這樣實現(xiàn)的把該金屬帶饋入第一壓制機從而在該金屬帶的一部分上部分機械成形多個部件；然后把該金屬帶饋入激光加工臺以便仍在該金屬帶中對部分機械成形部件進行激光加工；把該金屬帶饋入第二壓制機從而仍在該金屬帶上進一步機械成形這些激光加工后的部分機械成形部件；使這些進一步機械成形、激光加工部件與該金屬帶的剩余部分分開。可以以卷料形式提供該金屬帶，并且在展開金屬帶的情況下完成把金屬帶饋入到第一壓制機之后的各步驟。該方法還可以包括在第一壓制機和激光加工臺之間設(shè)置一個積累器和在該積累器上積累金屬帶，以便控制第一壓制機和激光加工臺之間的處理速度差異。部分機械成形步驟可以包括部分地沖壓各部件并且進一步機械成形步驟可包括最后沖壓各部件，激光加工步驟可包括激光蝕刻各部件或者在各部件上激光加工孔。
在一特定優(yōu)選實施例中，在第一壓制機里于金屬帶的一部分上部分地沖壓多個剃刀盤，在激光加工臺上于該金屬帶上激光加工剃刀盤上的縫，曲線縫更好，并且在第二壓制機里于該金屬帶上最后沖壓多個剃刀盤。
在又一個方面，本發(fā)明涉及一種用于從金屬帶制造部件的設(shè)備，其包括一個適用于展開從其制造各部件的金屬帶的開卷機；一個適用于在該金屬帶的一部分上部分機械成形多個部件的第一壓制機；一個適用于在該金屬帶上激光加工各個部分機械成形部件的激光加工臺；以及適用于在該金屬帶上進一步機械成形各個激光加工、部分機械成形部件的第二壓制機。該第二壓制機最好還適應(yīng)使進一步機械成形、激光加工的部件和該金屬帶的剩余部分分開。該設(shè)備最好在第一壓制機和激光加工臺之間設(shè)置一適用于控制第一壓制機和激光加工臺之間的處理速度差異的金屬帶積累機。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其制造部件的帶材，把該帶材饋入一個帶有一個激光器的激光加工臺中，以及相對于該帶材把該激光器定位在第一位置上。在該第一激光器位置處，該方法接著包括沿該帶材順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且至少留下一個把每個部件連接到該帶材上的引接部分。然后把該激光器相對于該帶材定位在與該第一位置不同的第二位置上。在該第二激光器位置處，該方法接著包括沿該帶材順序地激光加工這些使各部件和該帶材連接的引接部件，以及使各激光加工部件和該帶材的剩余部分分開。
本發(fā)明的另一個方面提供一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其制造部件的帶材，把該帶材饋入一個帶有第一激光器和第二激光器的激光加工臺中，以及相對于該帶材定位第一激光器。該方法接著包括利用該第一激光器沿該帶材順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個使各部件和該帶材連接的引接部分。然后，相對于該帶材定位該第二激光器，該方法接著包括利用該第二激光器沿該帶材順序地激光加工這些使各部件和該帶材連接的引接部分，以及使各激光加工部件和該帶材的剩余部分分開。最好在激光加工期間第一激光器和第二激光器相對于帶材同時在相同方向上移動。
本發(fā)明的另一個方面提供一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其制造部件的帶材，把該帶材饋入第一激光臺，在該第一激光臺中沿該帶材順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個使每個部件和該帶材連接的引接部件。然后該方法包括把該帶材饋入到第二激光臺中，并且在該第二激光臺中沿該帶材順序地激光加工這些使各部件和該帶材連接的引接部分，以及此后使各激光加工部件和該帶材的剩余部分分開。
本發(fā)明還提供一種從金屬帶加工部件的方法，包括提供從其制造各部件的金屬帶，在該金屬帶上機械成形各個引導(dǎo)孔，以及把該金屬帶饋入到一個或多個激光臺中。該方法接著包括在該一個或多個激光臺中，沿該帶順序地激光加工多個部件，留下至少一個使各個部件和該帶連接的引接部分以及使各激光加工部件與該帶的剩余部分分開。
在所有上述方法中，帶材最好由最初為卷狀的連續(xù)帶構(gòu)成?？梢詫す馀_連接一個伺服控制送料機以便在相對激光器的所需位置下接收和饋送帶材。這種伺服控制送料機可包括一個引導(dǎo)銷，其適用于嚙合到帶材的一個孔中以在激光加工期間把帶材定位在所需位置上，并且適用于在帶材饋送期間不和該帶的孔嚙合。
在各相關(guān)方面，本發(fā)明還提供一種從金屬帶制造部件的設(shè)備，其包括一個適用于展開要制造各部件的金屬帶的開卷機，以及一個適用于在該金屬帶的一部分上形成一系列引導(dǎo)孔的第一壓制機。該設(shè)備還包括第一激光器和在第一激光器后面的第二激光器，該第一激光器適用于沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓并且留下至少一個使各部件和該帶相連的引接部分，而第二激光器適用于沿著該帶順序地激光加工各個使部件和該帶連接的引接部分，從而使這些激光加工部件和該帶的其余部分分開。
最好在第一壓制機和第一、第二激光器之間設(shè)置一個適用于控制第一壓制機和第一、第二激光加工臺之間的處理速度差異的金屬帶積累機。另外，第一激光器和第二激光器最好在激光加工期間相對于該帶在相同方向上同時移動。第一激光器和第二激光器可以設(shè)置在不同的激光臺中，或者它們可設(shè)置在一個激光臺中。一條光纖電纜可以把來自激光流的激光光線提供到一個或多個激光器或激光頭上。
本發(fā)明的另一個方面提供一種用于從金屬帶制造部件的設(shè)備，其包括一個帶有至少一個激光頭以沿帶材順序地激光加工多個部件的激光加工臺，以及一個和該激光加工臺連接的相對于該至少一個激光頭在所需位置接收并饋送該帶的伺服控制送料機。在一優(yōu)選實施例中，該伺服控制送料機包括一個引導(dǎo)銷，該銷適用于在激光加工期間和該帶中的一個孔嚙合以把該帶定位在所需位置，并且適用于在帶饋送期間和該帶的孔分開。


在附后的權(quán)利要求書中詳細(xì)闡述本發(fā)明的確信是新穎的特性以及本發(fā)明的各個成分的特征。各附圖僅是示意目的并且不是按比例繪制的。但是，通過參考結(jié)合各附圖的詳細(xì)說明可以最好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)操作方法，附圖是圖1是一條金屬或其它可成形材料連續(xù)帶的頂視圖，示出激光加工前在該帶上的部件成形的連續(xù)順序；圖2是圖1的金屬或其它可成形材料連續(xù)帶的頂視圖，示出在激光加工后該帶上的部件成形的連續(xù)順序；圖3a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第一階段的頂視圖；
圖3b是圖3a中示出的部件的側(cè)視圖；圖4a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第二階段的頂視圖；圖4b是沿圖4a中的4b-4b線所取部件的側(cè)視圖；圖5a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第三階段的頂視圖；圖5b是沿圖5a中的5b-5b線所取部件的側(cè)視圖；圖6a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第四階段的頂視圖；圖6b是沿圖6a中的6b-6b線所取部件的側(cè)視圖；圖7a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第五階段的頂視圖；圖7b是沿圖7a中的7b-7b線所取部件的側(cè)視圖；圖8a是依據(jù)本發(fā)明的一實施例的在帶材上成形的部件的第六階段的頂視圖；圖8b是沿圖8a中的8b-8b線所取部件的側(cè)視圖；圖9是依據(jù)在圖1-8b中描述的本發(fā)明的該實施例的第一優(yōu)選方法的部分簡化側(cè)視圖；圖10是本發(fā)明的采用激光刻蝕的實施例的側(cè)視圖；圖11是依據(jù)本發(fā)明的該實施例的另一優(yōu)選方法的部分簡化側(cè)視圖；圖12是圖9和11中示出的送料機臺的透視圖；圖13是圖9和11中的送料機臺的分解透視圖；圖14是正在圖11的第一激光臺中激光加工的帶材的透視圖；圖15是在圖11的第一激光臺后的保持在帶材上的部分激光加工部件的頂視圖；圖16是在圖11的第二激光臺后的和帶材分離的最終激光加工部件的頂視圖。
具體實施例方式
在說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例中將參照圖1至16，各圖中類似數(shù)字代表本發(fā)明的類似特征。在這些圖中不必按比例示出本發(fā)明各特征。
總的來說，本發(fā)明涉及一種把金屬帶激光加工成形為部件的方法和設(shè)備，其中在連續(xù)帶材上處理這些部件，并且僅當(dāng)結(jié)束機械和激光成形及加工后才分離這些部件。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法尤其適用于生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)電剃刀盤或類似物品。通過提高切割的精密性和切割旋轉(zhuǎn)電剃刀刀片的機會，本發(fā)明產(chǎn)生一種更耐用的旋轉(zhuǎn)電剃刀。通過剃刀盤的頂部厚度，即從皮膚表面到切割件離心振擺中的頂點的距離，來控制切割精密性。切割機會是沿著剃刀盤的外周邊切割能得到的有效圓周。盤中的開口越多，盤就可以更快地收集由刀片切割的須發(fā)。如果旋轉(zhuǎn)刀片和剃刀盤不恰當(dāng)?shù)貒Ш?，須發(fā)會向下推刀片或者脫離切割。另外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電剃刀盤更好地使正被切斷的須發(fā)不彎曲并伸直。
作為概括地定義，該方法總體上包括把金屬帶饋入到一個在可以為常規(guī)的壓制機中并且在該帶上不取下部件的情況下部分機械成形該部件。接著把仍和該帶相連的部分成形的部件連續(xù)地饋送到一個激光加工臺中，在此激光器對附著在該帶上的該部件進行所需的加工。替代地，如概括定義那樣，該方法利用相繼的激光臺從帶材加工所需的部件，最好在該帶上形成引導(dǎo)孔之后，并且更好地是在機械地形成這些孔后進行這種加工。如文中使用那樣，術(shù)語激光加工指的是孔切割、蝕刻(例如，通過厚度的部分切割)或其它常規(guī)激光加工處理。激光加工也可以在機械成形之前。最好把仍在該帶上的部分成形、激光加工部件接著饋入到另一個壓制機中以完成機械部件成形和/或切下部件并與該帶分離。
在圖1-8b中描述本發(fā)明的用來形成優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)剃刀頭的方法。圖1和2中分別示出激光加工之前和之后的帶材的總圖，而在圖3a-8b中示出各個部件成形圖。在圖1和2上示出該帶上如圖3a-8a所示的部件成形圖的順序位置。在圖9中描述該實施例以及其它實施例的總加工設(shè)備示意圖。初始，得到卷狀20的板金屬或其它可成形材料帶22并且將這些材料饋入到第一壓制機30中，其中部分機械成形部件而該部件仍和帶22相連。用來形成旋轉(zhuǎn)電剃刀盤的具體帶材最好是退火中碳鋼，盡管本發(fā)明的方法通?？梢杂糜诘汀⒅谢蚋咛间摶蛘咂渌鼦l形金屬或合金。在該方法中，首先把要制造部件的卷狀帶鋼裝在展卷機21上并為饋入到第一壓制機中作準(zhǔn)備。位于第一模具之前的送料機23a按照要穿過該模具那樣精確地設(shè)置該帶的帶頭或接續(xù)。在進入該第一連續(xù)模具后，于第一臺中在帶22上沖出產(chǎn)生內(nèi)直徑形狀的部件中心孔28和用于把該帶送入該模具的定位或引導(dǎo)孔27。為了有效地使用帶材，按現(xiàn)有技術(shù)中周知的技術(shù)，沿著帶22的寬度形成二個部件，其中一個部件按部件間距的一半超前另一個部件。盡管相對于圖1和2中示出的各帶的左邊的部件示出部件成形圖3a-8a，相應(yīng)理解也可對該帶的右邊的各部件完成相同的操作。
在第二模具臺中通過冷軋或錘擊使該帶中心孔28附近的部分29從原始帶厚度變薄。對于最后形成剃刀頭的帶縫的梳狀部分的最終部件的中央部分希望該區(qū)域29中的厚度減小，并且在以后的各圖中為了使其它操作更清楚將省略該厚度減小。
在旋轉(zhuǎn)電剃刀頭的情況下，壓制機30中的下一個模具臺造成部分矛狀刻紋25a以便基本形成平的空白區(qū)24，同時未切割部分26a保持帶22上的空白區(qū)24(圖1、3a和3b)。接著形成相對未切割部分26a轉(zhuǎn)動90°的帶有未切割部分26b的附加的矛狀刻紋25b，從而部件空白區(qū)24保持和帶22連接。在對部件空白區(qū)24的二次操作中，壓制機30中的下一個模具臺壓制出向下的中央凹部27(圖1，4a和4b)。在刻紋25b的外面增加留有未切割部分26c的附加的矛狀刻紋25c。該部分機械成形部件24開始沿直徑發(fā)皺但是仍通過由矛狀刻紋25a、25b、25c和未切割部分26a、26b、26c形成的連接網(wǎng)保持與帶22連接。如下面進一步討論那樣，在第二壓制機的最后的模具臺之前，該連接網(wǎng)在整個加工中保持該部分成形的部件和帶22的連接。在壓制機30的下一個模具臺中，第二次向上壓制產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電剃刀部件24的頂部外形31(圖1，5a和5b)。應(yīng)理解，上面說明的各個部件成形操作是相繼的和順序的。
接著部分成形部件的連接帶離開第一壓制機，經(jīng)過積累器35a中的延遲回路并且在進入多頭激光加工臺40之前進入第二送料機23b。通過控制激光光束的寬度，該激光器能夠形成具有準(zhǔn)確幾何形狀和縫寬密集的無毛刺通槽。從剃刀盤所附著的該帶的定位孔27，該激光器獲得對該盤的取向。該激光加工臺可以具有所需數(shù)量的串聯(lián)相連的激光束發(fā)射頭，以便根據(jù)帶前進中盤的數(shù)量產(chǎn)生重復(fù)切割。隨著一串部件24以及帶22饋入激光臺40，激光束完成所需的加工操作。在旋轉(zhuǎn)電剃刀頭的情況下，該激光器在變薄的部分29中切割一系列縫從而形成一系列的縫32、34(圖6a，6b)。縫組32沿著部件24的內(nèi)圓部分以某種曲線形式徑向向外延伸，而縫組34也在部件24的外圓部分按和縫組32相同的方向以類似的曲線形式向外延伸。這些縫組32、34允許用戶皮膚上的須發(fā)穿過剃刀盤并由在盤內(nèi)安裝的刀片切斷。這些縫之間的剩余金屬部分形成一些旋轉(zhuǎn)刀片在上面壓緊并且修剪須發(fā)的固定反刀片。剃刀頭的該帶縫的部分也稱為梳狀部分。
這些形成曲線梳狀部分的曲線、非直線形的縫可改進剃刀頭的切割幾何形狀。梳狀縫的順時針圓形圖案促進胡須進入切斷區(qū)并且讓長的或站立的卷曲須發(fā)進入隔離盤?？p的實際寬度不象現(xiàn)有技術(shù)中那樣由任何特定的切割鋸參數(shù)所決定，而是簡單地由激光束的寬度和熱柱所決定，從而產(chǎn)生任何胡須狀態(tài)所需的任何尺寸的梳狀縫。
在離開激光臺后，該帶以及這些部分激光加工成形部件在進入第二壓制機50之前先進入第二延遲回路積累機35b和送料機23c(圖9)。第一、第二延遲回路35a、35b以及送料機23a、23b、23c都用于修正饋送計時中的不規(guī)則性，以便確保壓制機30、50以及激光臺40的連續(xù)工作。計算機60連接到并控制所有的加工臺30、40、50，積累器35a，35b，送料機23a、23b、23c以及任何其它本發(fā)明的處理中所使用的機械系統(tǒng)。接著在受控方式下把通過由部分矛狀刻紋25a、25b以及未切開的邊緣26a、26b形成的網(wǎng)仍和帶22連接的各個帶上部件24饋入到第二機械壓制機50中以完成最后成形。在旋轉(zhuǎn)電剃刀的情況下，該最后成形包括壓制機50中的一個或多個模具臺，它們在不干擾或不改進盤的已經(jīng)得到激光加工的部分的情況下繼續(xù)沖壓部件24以得到更深的沖壓。這一系列沖壓臺形成盤的最后高程(elevation)以及外直徑。在這些沖壓臺期間，模具系統(tǒng)首先把已有的激光加工梳狀部分約束在第一次沖壓的邊界區(qū)下面。通過在和第二沖壓臺連接之前遇上第一沖壓的梳狀部分，安全地隔離盤的梳狀部分以防變形。在部件24的周邊形成雙彎道33以對該部件產(chǎn)生附加的環(huán)向強度或加固(圖2，7a和7b)。接著把盤沖壓到它的最后高程并傳送到緊壓修整臺，在該臺處通過該模具沖切盤并且和該帶分離以變成一個獨立件36(圖2，8a和8b)。減掉各成形部件的剩余帶22繼續(xù)進到產(chǎn)生碎帶38的廢料切碎機，這些碎片從該壓制機彈出并且接著被清除掉以供適當(dāng)處理。
接著可以根據(jù)需要進一步處理最終成形的旋轉(zhuǎn)剃刀盤36。雖然在壓制機30的第一沖壓臺之前把部件的形成實際梳狀表面的部分描述成被冷軋或錘打以使厚度減少50％或更多，也可以替代地進行研磨操作以減小剃刀的梳狀切斷部分的厚度。例如，旋轉(zhuǎn)研磨盤表面可以把帶的厚度從最初的0.008英寸減小到0.0032-0.0046英寸。一旦分離部件的梳狀部分處于所需厚度，部件36可接著被壓力清洗并且鍍上例如厚度為0.006英寸的鎳。
在加工其它部件中，代替激光加工處理的透切，本發(fā)明方法可以采用蝕刻激光加工處理以在產(chǎn)品上標(biāo)志出其它特征?？稍趯ζ渌考в谢蛘卟粠в屑す饧庸だ绺鳂?biāo)識板的情況下采用該激光蝕刻。這可如圖10中所示那樣完成，其從鋁或鋼帶70開始，該帶可以是卷狀的并且連續(xù)地涂上多個顏色不同的涂料或涂層，例如三個相繼層74、76、78。第一壓制機包括一個或多個用來沖孔以及在涂覆的帶70上形成邊界凸圓緣72的模具。接著該帶進入激光臺，在其中激光束按不同的厚度蝕刻或燒穿這些涂層以便暴露不同的顏色層，例如，暴露顏色層74的雙層蝕刻80或者暴露不同的顏色層76的單層蝕刻82。以這種方式在彩色背景78上形成所需顏色74和76的字符或符號。通過采取高達(dá)1000英寸/秒或更大的激光蝕刻速度以及通過多個激光頭產(chǎn)生的可變激光束寬度，該激光加工臺能夠跟上各個高速機械成形操作。一個相繼的壓制機會沿著邊緣84從該帶上切下完成的部件。
在圖11-16中描述激光加工連續(xù)卷狀的或分離板狀或片狀的帶的其它實施例。
在圖11中描述的和圖9中所示相類似的示意圖中，第一加工臺30包括一個最好采用壓制機的引導(dǎo)孔切割臺以便機械地形成引導(dǎo)孔。第一激光臺40a最好是主激光切割臺，并且還設(shè)置一個第二激光切割臺40b。在每個激光臺中設(shè)置一個、二個或更多的含有激光的激光頭以便切割或加工在第一壓制機30的下游行進的帶122。送料機臺23b、23c分別和激光臺40a、40b關(guān)聯(lián)。其它設(shè)備和圖9中所描述的相同。
如圖12中所描述那樣，送料機臺23b、23c最好包括一對引導(dǎo)軌110a、110b，每個引導(dǎo)軌具有一個容納帶122的邊緣的引導(dǎo)槽111。事先在帶122上形成各個引導(dǎo)孔127，最好是在第一壓制機30中通過前面說明的方法形成。在引導(dǎo)塊114上安裝一個帶有用來和壓縮氣體源連接的入氣口和排氣口的氣體引導(dǎo)圓柱體116，該引導(dǎo)塊114在該帶上方沿Y方向向外延伸并且能夠沿該帶的X方向于引導(dǎo)軌110a的頂部處的引導(dǎo)槽112中縱向滑動。引導(dǎo)銷118從引導(dǎo)圓柱116下方延伸并可沿Y方向上下移動，其被配置成可按順序地容納在各個帶的引導(dǎo)孔127中。最初，通常人工地把帶材穿到并通過引導(dǎo)槽111并且進入送料機組件23b或23c。接著向基于微處理器的控制器(PC)發(fā)送一個信號，并且引導(dǎo)銷縮回到該圓柱體中的上升位置上從而不和帶的孔嚙合，接著向該PC通知該回縮。伺服控制的送料機按等于多個引導(dǎo)孔127的孔距或間距的規(guī)定長度饋送該帶并且對該PC發(fā)送一個信號，于是引導(dǎo)銷118向下移動并嚙合在某特定引導(dǎo)孔127內(nèi)。引導(dǎo)銷118的末梢是錐形的，從而如果在銷和引導(dǎo)孔之間存在小的未對準(zhǔn)，引導(dǎo)孔中進入的錐形段會使帶移動到正確位置上。一旦引導(dǎo)銷向下移動到引導(dǎo)孔內(nèi)，該帶被鎖定并且向該PC發(fā)送一個信號，該信號接著啟動激光加工。引導(dǎo)銷在圓柱體內(nèi)的位置是由一個磁傳感器讀出開關(guān)確定的，該開關(guān)產(chǎn)生相應(yīng)的嚙合位置信號和不嚙合位置信號。在特定激光加工步驟結(jié)束時，引導(dǎo)銷向上移動，向該PC發(fā)送一個信號并且該伺服機構(gòu)按規(guī)定饋送長度饋送帶材，然后再次開始加工。
在圖13中以分解圖描述激光加工臺40a、40b，而圖14中激光加工臺接收帶122。通過安裝板128送料機臺23b、23c可以和對應(yīng)的激光加工臺48a、48b連接。每個激光加工臺包括一個敞開的矩形框架130，該框架容納工作平臺132，該平臺132由多個尖的支承齒134構(gòu)成，這些齒134在各個彼此隔開的點處支持板材。這允許在對工作平臺破壞最小的情況下進行穿透的激光切割。當(dāng)然，在某個點上該工作平臺會因為這種穿透激光加工變得過度損壞并且必須更換。通過取出把工作平臺132固定到框架130上的固定支架130a、130b，可以容易地完成這種更換。在激光加工薄帶的情況下，級聯(lián)的伺服機構(gòu)，例如二個送料機，可以在激光加工處理期間于激光加工臺的二端上保持拉力。
為了在縱向方向上支持板材，設(shè)置一個外伸保持臂組件130a，其包括一對沿Y方向延伸的并由沿X方向上延伸的部件140連接的部件138，通過托架該組件136a固定在框架130上。這擴大了框架130的有效支承長度。如果利用激光加工臺40a、40b切割比送料機寬的單塊不連續(xù)板材，可以利用一對沿X方向延伸的并用沿Y方向延伸的桿件140固定的桿件138來使用一個另一側(cè)的外伸組件136b，通過托架該組件136b和框架130連接。一對激光頭115a、115b(圖14)通過一個也和框架130連接的支承臂148懸掛在激光加工框架130和帶材的上方。在激光電源151中含有一個釔/鋁/石榴石(YAG)或別的適用的激光器，并且通過光纖電纜117把激光傳送到激光頭115a、115b。一個可包括在計算機60(圖11)中的基于微處理器的X-Y控制器按照所需圖案控制和指導(dǎo)激光頭以及臂在帶材122上方的移動以便激光加工各部件。
如圖14和圖15中所示，第一激光臺可部分激光加工部件150，即進一步切割或者激光加工該部件，但仍允許通過帶122的剩余部分把該部件保持在帶122上。具體地說，除了保持不被切割的和提供至帶122的剩余部分的連接并且由帶122的剩余部分支承的引接部件154外，最后的激光切口150在部件150的內(nèi)、外周邊周圍延伸。在第二激光加工臺140b中，通過沿著部件150的內(nèi)、外周邊切割引接部件154完成激光加工，結(jié)果產(chǎn)生和帶122的剩余部分分離的并且完全由激光切割開口和邊緣組成的最終部件形狀(圖16)。替代地，該部件上的一些開口或邊緣可以通過第一壓制機30沖壓或沖切形成。一個常規(guī)的敲落臂(knock outarm)(未示出)可幫助部件150從帶122的剩余部分上落下或分離。接著可以扔掉帶122的剩余部分予以廢棄，同時保存完成的部件150(圖11)。
替代如圖11中所示的使用分立的激光加工臺，本發(fā)明可以利用單個具有一個、二個或更多激光頭的單個激光加工臺對帶材進行激光加工。在只有一個激光頭的情況下，該帶進入激光臺并且把激光器設(shè)置在相對該帶的第一位置上。在該第一位置處，該激光器沿該帶順序地加工大致上所有部件的輪廓，并且留下至少一個用于把各個部件和該帶相連的引接部分。接著將該激光器設(shè)置在該帶下游或者沿著該帶另外地點的一個不同的第二位置上，在該位置上沿著該帶順序地激光加工把各部件與該帶相連的各個引接部分，從而使激光加工的部件和該帶的剩余部分分離。
當(dāng)在同一個激光臺中使用二個或更多的激光器時，在激光加工期間可以相對于帶材在相同方向上同時移動這些激光器，但是每個激光器各位于該帶上方的不同位置處。例如，第一激光器將激光加工新的帶以形成基本上各部件的所有輪廓并留下至少一個用于使各部件和該帶相連的引接部分，而第二激光器將激光加工這些使各部件與該帶相連的引接部分以使各部件和該帶分離。同一個X-Y控制器引導(dǎo)并控制這二個激光器。在結(jié)束每個激光器的加工操作后，帶送料器使帶前進，從而第一激光器形成的部分激光加工(圖15)位于第二激光器的下方，而新的帶位于第一激光器的下方。接著重復(fù)循環(huán)。
本發(fā)明可以和已有的采用一個或多個模具臺的制造系統(tǒng)集成，以便在激光加工階段之前、之后或者前后機械地成形部件。替代地，本發(fā)明利用一個或多個相繼的激光臺從帶材加工所需的部件，最好在該帶上機械形成引導(dǎo)孔之后。該加工是在連續(xù)帶的形式下實現(xiàn)的，從而產(chǎn)生連續(xù)部件制造，這比在激光加工部件之前采用單獨的部件裝卸具有明顯的優(yōu)點。
盡管已結(jié)合一個特定優(yōu)選實施例具體地說明了本發(fā)明，很明顯，根據(jù)上述說明，許多替代、修改和變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是清楚的。從而期望附后的權(quán)利要求書會包含在本發(fā)明的真正范圍和精神內(nèi)的任何替代、修改和變型。
因此，在描述了本發(fā)明后，我們要求保護
權(quán)利要求
1.一種從可變形帶制造部件的方法，包括提供從其制造部件的連續(xù)可變形帶材；沿該帶順序地機械成形多個部件；沿該帶順序地激光加工多個部件；以及使這些機械成形、激光加工部件與該帶的剩余部分分離。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中部件的機械成形先于部件的激光加工。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中激光加工先于部件的機械成形。
4.一種從金屬帶制造部件的方法，包括提供從其制造部件的金屬帶；在該金屬帶的一部分上部分機械成形多個部件；仍在所述金屬帶上激光加工這些部分機械成形的部件；仍在所述金屬帶上進一步機械成形這些激光加工、部分機械成形的部件；以及使這些進一步機械成形、激光加工的部件與所述金屬帶的剩余部分分離。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中該部分機械成形步驟包括把該金屬帶饋入到一個壓制機中以便部分地機械成形各部件。
6.如權(quán)利要求4的方法，其中激光加工步驟包括把該金屬帶饋入到一個激光加工臺中以便激光加工這些部件。
7.如權(quán)利要求4的方法，其中進一步機械成形的步驟包括把該金屬帶饋入到一個壓制機中以便進一步機械成形這些部件。
8.如權(quán)利要求4的方法，其中部分機械成形的步驟包括部分沖壓成形這些部件。
9.如權(quán)利要求4的方法，其中激光加工步驟包括激光加工部件中的孔。
10.如權(quán)利要求4的方法，其中激光加工步驟包括激光蝕刻這些部件。
11.如權(quán)利要求4的方法，其中進一步機械成形步驟包括完成對各部件的沖壓成形。
12.如權(quán)利要求4的方法，其中連續(xù)地和順序地完成這些步驟。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中還包括在一個積累機中積累金屬帶，以便控制部分機械成形步驟與激光加工步驟之間或者激光加工步驟與進一步機械成形步驟之間的處理速度差異。
14.一種從金屬帶制造部件的方法，包括提供要從其制造部件的金屬帶；設(shè)置第一壓制機以在該金屬帶上部分機械成形各部件；設(shè)置激光加工臺以在該金屬帶上激光加工各部件；設(shè)置第二壓制機以在該金屬帶上進一步機械成形各部件；把該金屬帶饋入到所述第一壓制機中并且在該金屬帶的一部分上部分機械成形多個部件；然后把該金屬帶饋入到所述激光加工臺中并且仍在所述金屬帶上激光加工這些部分機械成形的部件；把該金屬帶饋入到所述第二壓制機中并且仍在所述金屬帶上進一步機械成形這些激光加工、部分機械成形的部件；以及使這些進一步機械成形、激光加工的部件與所述金屬帶的剩余部分分離。
15.如權(quán)利要求14的方法，包括以卷狀形式提供該金屬帶，并且其中把該金屬帶饋入到所述第一壓制機之后的各步驟是在不重新卷起該金屬帶的情況下進行的。
16.如權(quán)利要求15的方法，還包括在第一壓制機和激光加工臺之間設(shè)置一個積累機，以及在該積累機中積累金屬帶以便控制第一壓制機和激光加工臺之間的處理速度差異。
17.如權(quán)利要求14的方法，其中該部分機械成形步驟包括部分沖壓成形各部件。
18.如權(quán)利要求14的方法，其中該激光加工步驟包括激光加工各部件中的孔。
19.如權(quán)利要求14的方法，其中該激光加工步驟包括激光蝕刻各部件。
20.如權(quán)利要求4的方法，其中該進一步機械成形步驟包括完成對各部件的沖壓成形。
21.如權(quán)利要求4的方法，其中在所述第一壓制機中于該金屬帶的一部分上部分沖壓成形多個剃刀盤。
22.如權(quán)利要求21的方法，其中在所述激光加工臺中于所述金屬帶上激光加工所述剃刀盤中的縫。
23.如權(quán)利要求21的方法，其中在所述激光加工臺中于所述金屬帶上激光加工所述剃刀盤中的曲線形縫。
24.如權(quán)利要求22的方法，其中在所述第二壓制機中于所述金屬帶上完成對多個所述剃刀盤的沖壓成形。
25.一種從金屬帶制造部件的設(shè)備，包括一個開卷機，其適用于展開從其制造部件的金屬帶；第一壓制機，其適用于在該金屬帶的一部分上部分機械成形多個部件；一個激光加工臺，其適用于在所述金屬帶上激光加工所述部分機械成形的部件；以及第二壓制機，其適用于在所述金屬帶上進一步機械成形所述激光加工、部分機械成形的部件。
26.如權(quán)利要求25的設(shè)備，其中該第二壓制機還適用于使這些進一步機械成形、激光加工的部件與所述金屬帶的剩余部分分離。
27.如權(quán)利要求25的設(shè)備，還包括一個在第一壓制機和激光加工臺之間的金屬帶積累機，其適用于控制第一壓制機和激光加工臺之間的處理速度差異。
28.一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其加工部件的帶材；把該帶饋入到一個帶有激光器的激光臺中；把該激光器相對于該帶定位在第一位置上；在該第一激光器位置上，沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個用于使各部件與該帶相連的引接部分；把該激光器相對于該帶定位在和第一位置不同的第二位置上；在該第二位置上，沿該帶順序地激光加工使各部件與該帶相連的所述引接部分；以及使這些激光加工部件與該帶的剩余部分分離。
29.如權(quán)利要求28的方法，其中該帶包括原始為卷狀的連續(xù)帶。
30.如權(quán)利要求28的方法，還包括一個與該激光臺連接的伺服控制送料機，用于在相對于該激光器的所需位置上接收和饋送該帶。
31.如權(quán)利要求30的方法，其中該伺服控制送料機包括一個引導(dǎo)銷，該銷適用于在激光加工期間和該帶上的一個孔嚙合以把該帶定位在所需位置上，并且適用于在帶饋送期間脫離該帶上的孔。
32.一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其加工部件的帶材；把該帶饋入到一個帶有第一和第二激光器的激光臺中；相對于該帶定位該第一激光器；利用該第一激光器沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個用于使各部件和該帶相連的引接部分；相對于該帶定位該第二激光器；利用該第二激光器沿該帶順序地激光加工使各部件與該帶相連的各個引接部分；以及使這些激光加工部件與該帶的剩余部分分離。
33.如權(quán)利要求32的方法，其中在激光加工期間第一激光器和第二激光器相對于該帶沿同一方向同時移動。
34.如權(quán)利要求33的方法，其中該帶包括初始為卷狀的連續(xù)帶。
35.如權(quán)利要求33的方法，還包括一個與該激光臺連接的伺服控制送料機，用于在相對于第一和第二激光器的所需位置上接收和饋送該帶。
36.如權(quán)利要求35的方法，其中該伺服控制送料機包括一個引導(dǎo)銷，該銷適用于在激光加工期間和該帶上的一個孔嚙合以把該帶定位在所需位置上，并且適用于在帶饋送期間脫離該帶上的孔。
37.一種從帶材激光加工部件的方法，包括提供從其加工部件的帶材；把該帶饋入到第一激光臺中；在該第一激光臺中，沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個用于使各部件與該帶相連的引接部分；把該帶饋入到第二激光臺中；在該第二激光臺中，沿該帶順序地激光加工使各部件與該帶相連的各個引接部分；以及使這些激光加工部件與該帶的剩余部分分離。
38.如權(quán)利要求37的方法，其中該帶包括初始為卷狀的連續(xù)帶。
39.一種從金屬帶制造部件的方法，包括提供從其制造部件的金屬帶；在該金屬帶上機械地形成各引導(dǎo)孔；把該帶饋入到一個或多個激光臺中；在該一個或多個激光臺中，沿該帶順序地激光加工多個部件，并且留下至少一個用于使各個部件與該帶相連的引接部分；使這些激光加工的部件與該帶的剩余部分分離。
40.如權(quán)利要求39的方法，其中該帶包括初始為卷狀的連續(xù)帶。
41.一種從金屬帶制造部件的設(shè)備，包括一個開卷機，其適用于展開從其制造部件的金屬帶；第一壓制機，其適用于在該金屬帶的一部分上形成順序的引導(dǎo)孔；第一激光器，其適用于沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個用于使各個部件與該帶相連的引接部分；以及第二激光器，其在第一激光器的后面，并適用于沿該順序地激光加工使各部件與該帶相連的各個引接部分，從而使這些激光加工的部件與該帶的剩余部分分離。
42.如權(quán)利要求41的設(shè)備，還包括一個在第一壓制機和第一、第二激光器之間的金屬帶積累機，其適用于控制第一壓制機和第一、第二激光加工臺之間的處理速度差異。
43.如權(quán)利要求41的設(shè)備，其中第一激光器和第二激光器適用于在激光加工期間相對于該帶沿同一方向同時移動。
44.如權(quán)利要求41的設(shè)備，其中第一激光器和第二激光器設(shè)置在分立的激光臺上。
45.如權(quán)利要求41的設(shè)備，其中第一激光器和第二激光器都設(shè)置在單個激光臺上。
46.如權(quán)利要求41的設(shè)備，其中第一激光器和第二激光器設(shè)置在一個或多個激光臺上，并且其中還包括一個激光源和一條用于把來自該激光源的激光傳送到該第一和第二激光器的光纖電纜。
47.一種用于從金屬帶制造部件的設(shè)備，包括一個激光加工臺，其具有至少一個沿著帶材順序地激光加工多個部件的激光頭；以及一個伺服控制送料機，其與該激光加工臺相連以便在相對于該至少一個激光頭的所需位置上接收并饋送該帶。
48.如權(quán)利要求47的設(shè)備，其中該伺服控制送料機包括一個引導(dǎo)銷，該銷適用于在激光加工期間和該帶上的一個孔嚙合以把該帶定位在所需位置上，并且適用于在帶饋送期間脫離該帶上的孔。
49.如權(quán)利要求47的設(shè)備，還包括一個激光源和一條用于把來自該激光源的激光傳送到該至少一個激光頭的光纖電纜。
全文摘要
一種從帶材(22)激光加工部件的方法，包括提供從其制造部件的帶材，把該帶(22)饋入到一個具有第一和第二激光器的激光臺(40)中并相對于該帶定位第一激光器。該方法接著包括利用第一激光器沿該帶順序地激光加工基本上多個部件的所有輪廓，并且留下至少一個使各個部件和該帶相連的引接部分。然后相對于該帶定位第二激光器，該方法接著包括利用第二激光器沿該帶(22)順序地激光加工使部件和該帶連接的引接部分，以及使這些激光加工部件和該帶(22)的剩余部分分離。最好在激光加工期間第一激光器和第二激光器相對于該帶沿相同方向同時移動。
文檔編號B23K101/16GK1471449SQ01817913
公開日2004年1月28日 申請日期2001年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月24日
發(fā)明者文森特·P·巴塔利亞, 文森特 P 巴塔利亞 申請人:文森特·P·巴塔利亞, 文森特 P 巴塔利亞