切割圆柱形空心体制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从薄壁圆柱形空心体(1)上、尤其是从深拉拔杯状空心体(1)上分离环形边缘区域(2)的方法，所述圆柱形空心体(1)围绕其圆柱轴线(4)旋转并且在多周旋转期间激光束(3)对准切割点，直至边缘区域(2)与剩余空心体分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于从薄壁圆柱形空心体上、尤其是从深拉拔杯状空心体上分离环形边缘区域的方法和装置。
技术介绍
在制造由金属制成的深拉拔杯状空心体时，环绕杯口的边缘总是不均匀的和/或具有干扰的凸缘，因而必须分离边缘。为此已知通过各种剪切方法来切除环形边缘区域。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种用于从薄壁圆柱形金属空心体上分离环形边缘区域的方法和装置，在其中可在高件数的同时实现光滑且更干净的切割边缘。根据本专利技术，该任务以下述方式来解决：所述圆柱形空心体围绕其圆柱轴线旋转并且在多周旋转期间将激光束对准切割点，直至边缘区域与剩余空心体分离。在本专利技术方法中，激光束并非仅在一周旋转中就立即将空心体壁切断，而是在多周旋转期间去除金属，使得首先仅在金属中制出环形切口，该环形切口随着一圈圈旋转而逐渐加深，直至环形边缘区域被分离。在此选择极高的转速，以便实现比在已知方法中更短的切割时间。例如在每分钟10000转时，环形边缘区域在5至7周旋转后并且因此约在50毫秒后就已被分离，由此实现高件数。在此实现更干净且光滑的切割边缘。在下述条件下达到最佳结果：－金属圆柱形空心体具有5至100mm、优选7至70mm的内径和
0.05至1.0mm、优选0.1至0.5mm的壁厚；－空心体在激光切割期间以每分钟1000至20000、优选5000至10000转的转速旋转；－在空心体经过3至10周、优选5至7周旋转后空心体壁被切断。在此圆柱形空心体是由钢、铝或黄铜制成的深拉拔杯状件。优选地，圆柱形空心体是电池壳、弹筒、金属包装、压力容器或饮料容器。通过本专利技术方法可赋予切割边缘不同的轮廓。为此激光束通过适合的装置相对于空心体的圆柱轴线可移动地安装，由此激光束可相对于空心体的圆柱轴线调整。在此为了加工空心体的切割边缘，激光束可沿其方向移动到切割点上。特别有利的是，在分离期间一个空心芯件、尤其是喷嘴尤其是同轴于空心体轴线地伸入空心体中，通过该芯件，气体、尤其是空气被吹入空心体内部，以便将由激光束去除的金属微粒和/或熔体从空心体内部运出。由此，通过气体/空气，空心体至少在分离期间也可以其远离切割点的端部、尤其是杯状件的底部被压到固定止挡上，以便实现空心体的精确定位。气体或空气流的另一优点在于将分离的环形边缘区域运走。在此可通过气流或空气流将分离的环形边缘区域运到空心芯件上、尤其是喷嘴上，以便在此之后从那里除去。优选提出，为了监测，摄像机对准切割点。一种快速且可靠的工作方式在于，在空心体旋转期间空心体支承在轮或辊上并且在与轮或辊相对置的一侧上在空心体上至少一个驱动轮或驱动辊贴靠在空心体的外表面上，以便使空心体围绕其轴线旋转。对于一种用于实施上述方法的装置提出，设置包括指引传动机构的转轮，该转轮具有多个分别用于容纳一个待加工空心体的支承位置，并且所述支承位置可朝向加工站移动，在加工站处设有激光器和驱动轮或驱动辊，通过它们空心体旋转并被切割。附图说明在附图中示意性示出并且在下面详细描述本专利技术的实施例。附图如下：图1为空心体在激光切割装置内在边缘区域被分离之后的轴向剖视图；图2为转轮或转盘的视图，其包括多个用于容纳空心体的支承位置和一个上方的加工站；图3为空心体在边缘区域被去除之后的不同形状的切割面的剖视图。具体实施方式为了在金属圆柱形空心体1的端部上分离环形边缘区域2，激光束3尤其是沿径向方向对准空心体的圆柱形外表面(周面)，在此空心体1围绕其圆柱轴线4旋转，因而圆柱轴线同时构成旋转轴线。在此空心体1围绕其轴线以如此高的转速旋转，以致仅在一周旋转时不能立即切断空心体壁，而是在多周旋转期间去除金属，使得首先仅在材料中制出浅小的切口，该切口随着一圈圈旋转而逐渐加深，直至环形边缘区域被分离。在此选择极高的转速，以便在极短的时间内完全分离。在每分钟5000至10000转的转速下，边缘区域2在5至7周旋转后就已完全从空心体1上分离。空心体1是由钢、铝或黄铜制成的圆柱形管或深拉拔杯状件。该方法在应用于电池壳、弹筒、金属包装、压力容器和饮料容器时尤为有利。在此金属圆柱形空心体具有5至100mm、优选7至70mm的内径和0.05至1.0mm、优选0.1至0.5mm的壁厚。转速范围优选介于每分钟1000和20000转之间。图1示意性示出用于从杯状件形式的薄壁圆柱形空心体1上分离环形边缘区域2的装置。空心体1支承在轮或辊5上，所述轮或辊的轴线平行于圆柱轴线4设置。在空心体的与轮或辊相对置的一侧上至少一个驱动轮6或驱动辊贴靠在空心体的外表面上，以便使空心体围
绕其轴线以高转速旋转。在此激光喷嘴7以其激光束3对准切割点，以便通过旋转去除金属微粒8。一旦空心体壁被切断，则将边缘区域2从空心体移开。在图1中激光喷嘴和因此激光束3以90度的角度α朝向空心体1的外表面(周面)定向。但为了加工空心体的切割点，在另一种实施方式中，激光喷嘴7连同其激光束3偏转，以便实现切割点15的特定形状，如图3所示。切割点的这种加工在切割期间和/或之后进行。根据本专利技术的切割方法可特别有利地实施，当如图1所示一个芯件(喷嘴)9在切割期间同轴地插入空心体1中时，在此芯件的圆柱形外表面的直径D2略小于空心体的内径D1，使得在芯件的外表面和空心体1的内侧之间产生同轴的环形区域10。通过芯件9(或喷嘴)的纵向空腔11，气体、尤其是空气被压入空心体1内部，由此实现多个优点。一方面，通过引入的气体——其经由环形区域10到达外部——将由激光束去除的金属微粒和/或熔体从空心体的内部运出。另一方面进行冷却。此外，通过该气体，空心体至少在分离期间以其远离切割点的端部、尤其是杯状件的底部沿轴向方向被压到固定止挡14上并且由此在切割期间实现空心体1的精确定位。通过气流，边缘区域2也在其被分离后立即被运走，尤其是被运到空心芯件上，如图1所示。当使用转轮12或转盘时，可极快速地向加工站供应空心体1，在所述转轮或转盘上设有较大数量的支承位置，这些支承位置分别容纳一个空心体1。一旦空心体1到达具有激光喷嘴7的加工站，则空心体1通过驱动轮6围绕其轴线开始旋转，每个支承位置13位于两个或更多个支承轮5之间，所述轮可旋转地设置在转轮12或转盘上。摄像机对准切割点，通过摄像机监测切割。摄像机在附图中未示出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从薄壁圆柱形空心体(1)上、尤其是从深拉拔杯状空心体上分离环形边缘区域(2)的方法，其特征在于，所述圆柱形空心体(1)围绕其圆柱轴线(4)旋转并且在多周旋转期间将激光束(3)对准切割点，直至边缘区域(2)与剩余空心体分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 DE 102014005562.01.用于从薄壁圆柱形空心体(1)上、尤其是从深拉拔杯状空心体上分离环形边缘区域(2)的方法，其特征在于，所述圆柱形空心体(1)围绕其圆柱轴线(4)旋转并且在多周旋转期间将激光束(3)对准切割点，直至边缘区域(2)与剩余空心体分离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，金属圆柱形空心体(1)具有5至100mm、优选7至70mm的内径和0.05至1.0mm、优选0.1至0.5mm的壁厚。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述空心体(1)在激光切割期间以每分钟1000至20000、优选5000至10000转的转速旋转。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在空心体(1)经过3至10周、优选5至7周旋转后，空心体壁被切断。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述圆柱形空心体(1)是由钢、铝或黄铜制成的深拉拔杯状件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述圆柱形空心体(1)是电池壳、弹筒、金属包装、压力容器或饮料容器。7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了加工空心体(1)的切割点(15)，激光束(3)倾斜于纵向方向、尤其是倾斜于空心体的圆柱轴线(4)设置。8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了加工空心体(1)的切割点(15)，激光束(3)可沿其方向(角度位置α)移动到切割点上。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·泽费尔特，T·格特，
申请(专利权)人：HT马尔斯贝格有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE