[發明專利]包括氣體供應部和用于補償由所供應的氣體傳遞的力的補償單元的、用于激光加工機器的加工頭

無效

• 申請號: 200880117812.7
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101873908A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 馬爾科·貝萊蒂
• 申請（專利權）人: 比斯托尼可激光股份有限公司
• 主分類號: B23K26/14
• 分類號: B23K26/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;樊衛民

技術領域

本發明涉及一種用于激光加工機器的加工頭，所述激光加工機器用于利用激光束加工工件。

背景技術

激光加工機器的加工頭是被用于利用激光加工機器加工工件的激光束的光束引導裝置的最后元件。通常，加工頭的任務在于在待加工工件上聚焦激光束，并且如果適用的話，則另外地將工藝氣體或者幾種不同的工藝氣體引導到相應的激光束的焦點的周圍環境中從而利用相應的工藝氣體影響由激光束引發的加工工藝(例如切削工件、將幾個工件焊接到一起、在表面上產生雕刻等)。因此，加工頭通常包括至少一組聚焦光學器件和一個調節機構，該調節機構被用于移動或者調節聚焦光學器件從而能夠改變聚焦光學器件相對于待加工工件的距離，并且因此能夠影響焦點相對于工件的位置。進而，通常，加工頭包括：用于獲取(例如用于控制加工頭的位置、用于監視利用激光束加工的相應的結果的質量、用于監視聚焦光學器件的完整性等)的各種操作參數的許多傳感器、用于處理相應的傳感器信號并且用于與激光加工機器的控制裝置通信的電子器件、和各種介質的供應部(例如用于影響加工工藝的能量和/或冷卻劑和/或工藝氣體，和/或用于清潔和冷卻聚焦光學器件的氣體)。

關于氣體的供應，在加工頭的構造中必須被加以考慮的是，這些氣體在激光加工機器的操作中在過壓下、在一些情形中在高壓下供應，并且通常被引入緊鄰聚焦光學器件的區域。所供應的氣體因此能夠向聚焦光學器件傳遞力。為了影響加工工藝而被從加工頭引導到待加工工件的工藝氣體例如在范圍從0.1巴到大致30巴的壓力下供應并且能夠因此向聚焦光學器件傳遞力，所述力能夠在一方面達到高的數值，并且在另一方面(根據應用)還能夠在大的范圍改變。因為在工件加工期間，在需要精確地控制聚焦光學器件的位置的每一種情形中，并且如果適用的話，則需要以指標方式改變聚焦光學器件的位置，因此當調節聚焦光學器件時有必要對由所供應的氣體傳遞的力加以考慮。

關于這個主題，幾個概念是已知的。

例如從DE?41?29?278?A1已知一種其聚焦光學器件能夠被以氣動方式調節的激光加工機器的加工頭。聚焦光學器件被聯結到被以可移動方式保持的透鏡保持布置，該透鏡保持布置在每一種情形中均在相對端上即在激光束的出射端上和在激光束的入射端上包括活塞表面。在每一種情形中均在能夠充滿氣體的氣體腔室中引導所述兩個活塞表面。在本實例中，一個氣體腔室充滿用于加工相應的工件所需要的、即在必須在相應的加工工藝期間實現的操作壓力下的工藝氣體。另一個氣體腔室填充有控制氣體(例如壓縮空氣或者工藝氣體)，其中在另一個腔室中的控制氣體的壓力——取決于在所述一個氣體腔室中的工藝氣體的(操作)壓力——必須得到調整以能夠以指標方式自動地調節聚焦光學器件。用于調節聚焦光學器件的這個調節機構帶有各種缺點。例如，控制氣體還必須被高度加壓以能夠面對有時處于高壓的工藝氣體實現聚焦光學器件的精確調節。在相應的氣體腔室中的控制氣體壓力的精確控制因此要求復雜的調整。進而，當不需要任何工藝氣體時或者當僅僅在工藝氣體上施加太低以致于不能抵抗它的重量而移動聚焦光學器件的壓力時，聚焦光學器件的調節是不可能的或者僅僅在存在困難的情況下可能的。