專利名稱：包括氣體供應(yīng)部和用于補(bǔ)償由所供應(yīng)的氣體傳遞的力的補(bǔ)償單元的、用于激光加工機(jī)器 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于激光加工機(jī)器的加工頭，所述激光加工機(jī)器用于利用激光束 加工工件。
背景技術(shù)：
激光加工機(jī)器的加工頭是被用于利用激光加工機(jī)器加工工件的激光束的光束引 導(dǎo)裝置的最后元件。通常，加工頭的任務(wù)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(dǎo)到相應(yīng)的激光束的焦點(diǎn)的周圍環(huán)境 中從而利用相應(yīng)的工藝氣體影響由激光束引發(fā)的加工工藝(例如切削工件、將幾個(gè)工件焊 接到一起、在表面上產(chǎn)生雕刻等)。因此，加工頭通常包括至少一組聚焦光學(xué)器件和一個(gè)調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被用于移動(dòng)或者調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件從而能夠改變聚焦光學(xué)器件相對(duì)于 待加工工件的距離，并且因此能夠影響焦點(diǎn)相對(duì)于工件的位置。進(jìn)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(jiān)視利用激光束加工的相應(yīng)的結(jié)果的質(zhì)量、用 于監(jiān)視聚焦光學(xué)器件的完整性等)的各種操作參數(shù)的許多傳感器、用于處理相應(yīng)的傳感器 信號(hào)并且用于與激光加工機(jī)器的控制裝置通信的電子器件、和各種介質(zhì)的供應(yīng)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(xué)器 件的氣體)。關(guān)于氣體的供應(yīng)，在加工頭的構(gòu)造中必須被加以考慮的是，這些氣體在激光加工 機(jī)器的操作中在過壓下、在一些情形中在高壓下供應(yīng)，并且通常被引入緊鄰聚焦光學(xué)器件 的區(qū)域。所供應(yīng)的氣體因此能夠向聚焦光學(xué)器件傳遞力。為了影響加工工藝而被從加工頭 引導(dǎo)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(yīng)并且能夠因 此向聚焦光學(xué)器件傳遞力，所述力能夠在一方面達(dá)到高的數(shù)值，并且在另一方面(根據(jù)應(yīng) 用)還能夠在大的范圍改變。因?yàn)樵诠ぜ庸て陂g，在需要精確地控制聚焦光學(xué)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(biāo)方式改變聚焦光學(xué)器件的位置，因此 當(dāng)調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件時(shí)有必要對(duì)由所供應(yīng)的氣體傳遞的力加以考慮。關(guān)于這個(gè)主題，幾個(gè)概念是已知的。例如從DE 41 29 278 Al已知一種其聚焦光學(xué)器件能夠被以氣動(dòng)方式調(diào)節(jié)的激光 加工機(jī)器的加工頭。聚焦光學(xué)器件被聯(lián)結(jié)到被以可移動(dòng)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(duì)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(dǎo)所述兩個(gè)活塞表面。在 本實(shí)例中，一個(gè)氣體腔室充滿用于加工相應(yīng)的工件所需要的、即在必須在相應(yīng)的加工工藝 期間實(shí)現(xiàn)的操作壓力下的工藝氣體。另一個(gè)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(gè)腔室中的控制氣體的壓力——取決于在所述一個(gè)氣體腔室中的 工藝氣體的(操作)壓力——必須得到調(diào)整以能夠以指標(biāo)方式自動(dòng)地調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件。 用于調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件的這個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶有各種缺點(diǎn)。例如，控制氣體還必須被高度加壓以能夠面對(duì)有時(shí)處于高壓的工藝氣體實(shí)現(xiàn)聚焦光學(xué)器件的精確調(diào)節(jié)。在相應(yīng)的氣體腔室中 的控制氣體壓力的精確控制因此要求復(fù)雜的調(diào)整。進(jìn)而，當(dāng)不需要任何工藝氣體時(shí)或者當(dāng) 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(dòng)聚焦光學(xué)器件的壓力時(shí)，聚焦 光學(xué)器件的調(diào)節(jié)是不可能的或者僅僅在存在困難的情況下可能的。根據(jù)DE 196 28 857 Al，一種其聚焦光學(xué)器件能夠利用驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)的激光加 工機(jī)器的加工頭是已知的。所提出的驅(qū)動(dòng)裝置是人工、機(jī)電或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，然而其中 相對(duì)于氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)于這種驅(qū)動(dòng)裝置如何能夠得以實(shí)現(xiàn)并未給出任何具體的建議。作 為工藝氣體的供應(yīng)部提供壓力隔室，該壓力隔室在激光束的出射端上被布置于聚焦光學(xué)器 件上，其中加壓工藝氣體能夠被引入所述壓力隔室。為了在很大程度上抑制被工藝氣體傳 遞到聚焦光學(xué)器件的力的影響，提供保證由于工藝氣體而產(chǎn)生的這些力得以補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償單 元。為此目的，承載聚焦光學(xué)器件的可移動(dòng)承載單元在激光束的入射端上包括突出到氣體 腔室中的活塞表面。氣體能夠被引入這個(gè)氣體腔室，其中這個(gè)氣體的壓力被選擇成使得聚 焦光學(xué)器件的承載單元被保持是平衡的。原則上通過分離的線路利用加壓氣體供應(yīng)壓力 隔室和氣體腔室是可能的。然而，這個(gè)方案帶有如下缺點(diǎn)需要一種復(fù)雜控制裝置以使得 在氣體腔室中的壓力適合在壓力腔室中的工藝氣體在該具體時(shí)間的壓力、并且保持聚焦光 學(xué)器件是平衡的。根據(jù)補(bǔ)償單元的可替代示例性實(shí)施例，壓力隔室和壓力腔室通過位于加 工頭的內(nèi)部中的至少一個(gè)連接通道而相互連通。以此方式，在壓力隔室和氣體腔室之間實(shí) 現(xiàn)完全壓力均衡是可能的。然而，這個(gè)方案也帶有顯著的缺點(diǎn)。例如，氣體腔室和在氣體腔 室和壓力隔室之間的連接通道形成“死”空間，已被引入的相應(yīng)的工藝氣體能夠在其中被長(zhǎng) 時(shí)期地存儲(chǔ)。如果在激光加工機(jī)器的操作期間工藝氣體的改變變得有必要，即，在利用第二 (隨后的)加工步驟中的第二(不同的)工藝氣體替代在第一加工步驟中使用的第一工藝 氣體的情形中，則這是不利的。在工藝氣體的這種改變中，存在于氣體腔室中和/或連接通 道中的、殘余的第一工藝氣體能夠長(zhǎng)時(shí)期地污染第二工藝氣體，并且因此能夠?qū)τ诘诙^ 程步驟的實(shí)現(xiàn)具有不利的影響，因?yàn)榧词刮⑿〉墓に嚉怏w污染也能夠已經(jīng)導(dǎo)致不可接受的 結(jié)果，所以更加是這樣一種情形。然而，在該情形中，氣體腔室的和連接通道的任何專門清 潔以在工藝氣體改變之前移除任何在前引入的工藝氣體將是高花費(fèi)的和耗時(shí)的。因此在激 光加工機(jī)器的正常操作(不帶有由于被污染的工藝氣體產(chǎn)生的任何不利效果)成為可能之 前，在工藝氣體改變期間損失了大量的時(shí)間。存在的進(jìn)一步的缺點(diǎn)在于，補(bǔ)償單元占據(jù)大量 的空間，因?yàn)閴毫Ω羰液蜌怏w腔室在激光束的入射端上和在激光束的出射端上均要求靠近 聚焦光學(xué)器件的空間，并且因?yàn)榱硗獾匾笥糜谶B接通道的空間，所以更加是這樣一種情 形。另外，這使得難以集成用于進(jìn)一步的氣體例如用于將被引入在激光束的入射端上的區(qū) 域的氣體的供應(yīng)部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述缺點(diǎn)并且提出一種帶有用于補(bǔ)償由所供應(yīng)的氣體傳 遞的力的補(bǔ)償單元的激光加工機(jī)器的加工頭，其補(bǔ)償單元在使得實(shí)現(xiàn)快速氣體改變成為可 能時(shí)要求很少的空間。根據(jù)本發(fā)明，利用一種帶有權(quán)利要求1的特征的加工頭實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的。根據(jù)本發(fā)明的加工頭包括
聚焦激光束的聚焦光學(xué)器件；用于移動(dòng)和/或調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成流體驅(qū)動(dòng) 部；用于至少一種加壓氣體的至少一個(gè)供應(yīng)部，所述供應(yīng)部包括用于相應(yīng)的氣體的至 少一個(gè)出口開口，其中氣體能夠被導(dǎo)引至相應(yīng)的出口開口，并且能夠作為氣態(tài)流從所述供 應(yīng)部通過相應(yīng)的出口開口被引入接界聚焦光學(xué)器件的區(qū)域中；補(bǔ)償能夠由相應(yīng)的氣態(tài)流傳遞到聚焦光學(xué)器件的力的至少一個(gè)補(bǔ)償單元。所述補(bǔ)償單元包括能夠充滿相應(yīng)的氣體的氣體腔室、和能夠在氣體腔室中移動(dòng)并 且能夠在其上被相應(yīng)的氣體撞擊并且被剛性連接到聚焦光學(xué)器件的活塞表面，其中所述活 塞表面被布置成使得能夠利用相應(yīng)的氣態(tài)流而被傳遞到聚焦光學(xué)器件的力被能夠利用相 應(yīng)的氣體而被傳遞到活塞表面的力完全地或者部分地補(bǔ)償。在這個(gè)布置中，氣體流被集成于所述供應(yīng)部中，使得氣體腔室能夠充滿通過氣體 腔室中的至少一個(gè)進(jìn)口開口而被導(dǎo)引至相應(yīng)的出口開口的氣體，其中在經(jīng)過相應(yīng)的進(jìn)口開 口之后，氣體必須流動(dòng)通過氣體腔室以到達(dá)相應(yīng)的出口開口。進(jìn)而，氣體腔室被設(shè)計(jì)成與激 光束的傳播方向是同心的，并且能夠在其上被氣體撞擊的活塞表面包括相對(duì)于激光束的傳 播方向同心的環(huán)的形狀。由于氣體腔室形成部分供應(yīng)部，并且由于氣體被強(qiáng)制通過所述氣體腔室，氣體腔 室不能構(gòu)成“死”空間(與在DE 196 28 857 Al中闡述的關(guān)于補(bǔ)償單元的建議相反)，在所 述“死”空間中，在向供應(yīng)部供應(yīng)第一氣體之后，當(dāng)此第一氣體的供應(yīng)停止時(shí)并且當(dāng)(在氣 體改變期間)替代第一氣體將第二(其它)氣體引入供應(yīng)部時(shí)，殘余的此第一氣體被長(zhǎng)時(shí) 期地存儲(chǔ)。在氣體改變期間，氣體腔室能夠被第二氣體快速地“漂洗”(清潔)，并且能夠因 此被清除掉殘余的第一氣體。因此能夠比較快速地執(zhí)行氣體改變。在供應(yīng)部中集成氣體腔室使得緊鄰出口開口布置氣體腔室成為可能，來(lái)自相應(yīng)的 供應(yīng)部的氣體能夠作為氣態(tài)流從所述出口開口被引入接界聚焦光學(xué)器件的區(qū)域中。相應(yīng)的 補(bǔ)償單元因此要求很少的空間。據(jù)此，設(shè)計(jì)帶有用于氣體的幾個(gè)供應(yīng)部的加工頭并且為每 一個(gè)的個(gè)體供應(yīng)部提供補(bǔ)償單元是可能的，而無(wú)另外的麻煩，所述補(bǔ)償單元根據(jù)本發(fā)明被 集成于相應(yīng)的供應(yīng)部中。相應(yīng)的氣體腔室被設(shè)計(jì)成與激光束的傳播方向同心，并且能夠在其上被氣體撞擊 的活塞表面包括相對(duì)于激光束的傳播方向同心的環(huán)的形狀。在此情形中，能夠圍繞聚焦光 學(xué)器件以環(huán)形形狀布置氣體腔室。這個(gè)補(bǔ)償單元能夠被設(shè)計(jì)成是特別緊湊的。進(jìn)而，由于 這個(gè)布置，被傳遞到相應(yīng)的活塞表面的力能夠被均勻地分布于聚焦光學(xué)器件的周邊。以此 方式，防止由于由氣體傳遞的干擾力而引起的聚焦光學(xué)器件的單側(cè)加載是可能的，并且相 應(yīng)的干擾力能夠被以有效率方式消除。因?yàn)檠a(bǔ)償單元保證了對(duì)于由所供應(yīng)的氣體傳遞的力進(jìn)行補(bǔ)償，所以驅(qū)動(dòng)單元僅僅 需要能夠移動(dòng)，并且如果適用的話，保持聚焦光學(xué)器件的質(zhì)量。為此，驅(qū)動(dòng)單元被設(shè)計(jì)成流 體驅(qū)動(dòng)部。這是特別有利的，因?yàn)檫@個(gè)驅(qū)動(dòng)單元通常還包括在其上被加壓流體撞擊的活塞 表面，并且因此能夠使用與補(bǔ)償單元的情形類似的技術(shù)方案而得以實(shí)現(xiàn)。流體驅(qū)動(dòng)部具體 使得實(shí)現(xiàn)聚焦光學(xué)器件的緊湊設(shè)計(jì)和快速的并且精確的調(diào)節(jié)成為可能。根據(jù)本發(fā)明，供應(yīng)部的相應(yīng)的出口開口被布置成使得相應(yīng)的氣態(tài)流能夠被引入在激光束的入射端上接界聚焦光學(xué)器件的區(qū)域。因此，優(yōu)選地能夠在聚焦光學(xué)器件上緊鄰 激光束的入射端布置補(bǔ)償單元的氣體腔室。這是一種具體的節(jié)約空間的布置。例如這個(gè)實(shí) 施例適用于在激光束的入射端上供給用于清潔和/或冷卻聚焦光學(xué)器件的氣體。根據(jù)本發(fā)明的加工頭的一個(gè)實(shí)施例包括例如用于氣體的供應(yīng)部，所述供應(yīng)部包括 至少一個(gè)出口開口，所述出口開口被布置成使得相應(yīng)的氣態(tài)流被引入在激光束的出射端上 接界聚焦光學(xué)器件的區(qū)域。在此情形中，能夠優(yōu)選地在聚焦光學(xué)器件上緊鄰激光束的出射 端布置補(bǔ)償單元的氣體腔室。這是一種具體的節(jié)約空間的布置。這個(gè)實(shí)施例顯然具體適用 于向激光加工機(jī)器供給用于影響由激光束引發(fā)的加工工藝的工藝氣體。根據(jù)本發(fā)明的加工頭的另一實(shí)施例包括兩個(gè)上述實(shí)施例的特征組合，即用于向 在激光束的出射端上接界聚焦光學(xué)器件的區(qū)域供應(yīng)第一氣體的供應(yīng)部、結(jié)合補(bǔ)償由這個(gè)第 一氣體傳遞的力的根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償單元；和用于向在激光束的入射端上接界聚焦光學(xué)器 件的區(qū)域供應(yīng)第二氣體的至少一個(gè)另外的供應(yīng)部、結(jié)合用于補(bǔ)償由這個(gè)第二氣體傳遞的力 的根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償單元。用于氣體的相應(yīng)的供應(yīng)部的相應(yīng)的出口開口能夠布置在距聚焦光學(xué)器件的預(yù)定 距離處，使得如果聚焦光學(xué)器件被移動(dòng)或者移位，則出口開口相對(duì)于聚焦光學(xué)器件的空間 布置不能被改變。這種變型提供的優(yōu)點(diǎn)在于，即便利用驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)或者移位聚焦光學(xué)器 件，流動(dòng)通過出口開口的相應(yīng)的氣態(tài)流相對(duì)于聚焦光學(xué)器件也總是遵循相同的路徑。這提 供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，在相應(yīng)的氣態(tài)流和驅(qū)動(dòng)裝置的操作之間的引起干擾的相互作用得以 避免。進(jìn)而，氣態(tài)流對(duì)于聚焦光學(xué)器件的影響?yīng)毩⒂诰劢构鈱W(xué)器件在該具體時(shí)間的位置。這 應(yīng)用于例如氣體對(duì)于聚焦光學(xué)器件的冷卻效果或者清潔效果。根據(jù)本發(fā)明的加工頭能夠具有模塊化設(shè)計(jì)，S卩，加工頭能夠包括靜止部分和可互 換的替換模塊。在本文獻(xiàn)中，術(shù)語(yǔ)加工頭的“靜止部分”指加工頭除替換模塊以外的任何構(gòu) 件，即加工頭的全部構(gòu)件，相應(yīng)的替換模塊(在從“靜止部分”移除相應(yīng)的替換模塊期間)能 夠作為整體從所述構(gòu)件分離，而不必要將“靜止部分”拆解成各個(gè)構(gòu)件。在一種變型中，替 換模塊能夠包括聚焦光學(xué)器件和相應(yīng)的補(bǔ)償單元。根據(jù)這種變型的改進(jìn)，替換模塊另外地 包括驅(qū)動(dòng)裝置的相應(yīng)的從動(dòng)部分，其中假設(shè)驅(qū)動(dòng)裝置包括至少一個(gè)從動(dòng)部分。這個(gè)模塊化 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)裝置和補(bǔ)償單元的維修和維護(hù)，并且簡(jiǎn)化了聚焦光學(xué)器件的調(diào)換。


在下面參考附圖解釋了本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)以及本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例。 以下示出圖1 帶有模塊化加工頭的、用于利用激光束加工工件的激光加工機(jī)器，其中包括 聚焦光學(xué)器件的替換模塊相對(duì)于加工頭的靜止部分已被移動(dòng)到靜止操作位置；圖2 根據(jù)圖1的加工頭，其中替換模塊從靜止操作位置移除并且與加工頭的靜止 部分分離；圖3 在3維視圖中的根據(jù)圖1的加工頭，其中在沿著激光束傳播方向的截面視圖 中示出加工頭；圖4 在沿著激光束傳播方向的截面中的根據(jù)圖1的加工頭；圖5 用于根據(jù)圖1的加工頭的替換模塊，其中在沿著激光束傳播方向的截面中示出替換模塊；圖6 與用于移動(dòng)聚焦光學(xué)器件的流體驅(qū)動(dòng)部一起的、在沿著激光束傳播方向的 截面中的根據(jù)圖4的替換模塊。
具體實(shí)施例方式圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明的加工頭10的激光加工機(jī)器1。在該實(shí)例中，激光加工 機(jī)器1被示為處于正在利用激光束5加工工件2的過程中的操作中，其中激光束5從噴嘴6 的出口開口(圖2和3所示)離開。在該情形中，利用將結(jié)合圖3-5的上下文解釋的聚焦 光學(xué)器件在工件2的表面(工件2的表面在聚焦光學(xué)器件的焦點(diǎn)5’中)上聚焦激光束5。 噴嘴6進(jìn)而使得將在激光束5的周圍環(huán)境中的工藝氣體流引導(dǎo)到工件2以能夠影響利用工 藝氣體加工工件2成為可能。圖1是激光加工機(jī)器1的簡(jiǎn)化圖例如利用機(jī)械臂(在圖1 中未示出)，加工頭10能夠相對(duì)于工件2移動(dòng)。如在圖1和2中所示，加工頭10包括形式為在一側(cè)上打開的外罩的靜止部分11， 該外罩封裝用于替換模塊20的空間12。替換模塊20能夠滑動(dòng)到空間12中以便垂直于激 光束5的傳播方向5. 1，并且能夠被相應(yīng)地拉出。在根據(jù)圖1的示意中，替換模塊20相對(duì)于 加工頭10的靜止部分11在靜止操作位置中。圖2示出替換模塊20作為整體能夠被從加 工頭10的靜止部分11分離，而不存在將靜止部分拆解成各個(gè)構(gòu)件的任何需要。圖3和4示出加工頭10的靜止部分11和替換模塊20的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，其中替換模塊 20被示為相對(duì)于靜止部分11處于靜止操作位置中。圖5分開地示出被從靜止部分11分離 的替換模塊20，其中示出替換模塊20的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)(在圖3和4中未示出)。為了將相應(yīng)的替換模塊20精確地移動(dòng)到靜止操作位置并且能夠?qū)⑵浔３钟陟o止 操作位置中，加工頭10的靜止部分11包括用于替換模塊20的定中和保持裝置21。保持 裝置21包括兩個(gè)定中銷21. 1，每一個(gè)所述定中銷21. 1在一端處都是錐形的，所述定中銷 21. 1能夠利用控制裝置(未示出)被移動(dòng)，使得在每一種情形中，它們的錐形端均能夠接合 位于被聯(lián)結(jié)到替換模塊20的外側(cè)的兩個(gè)臂20. 1中的相應(yīng)的中心孔(圖3)。通過將定中 銷21. 1移動(dòng)到臂20. 1中的上述中心孔中，替換模塊20能夠被定中、被移動(dòng)到靜止操作位 置并且被保持于靜止操作位置中。相應(yīng)地，兩個(gè)定中銷21. 1能夠被從臂20. 1中的中心孔 移動(dòng)以釋放臂20. 1并且使得替換模塊20被從空間12移除成為可能。如在圖3-5中所示，替換模塊20包括聚焦光學(xué)器件25，所述聚焦光學(xué)器件25在本 實(shí)施例中包括透鏡。聚焦光學(xué)器件25被布置成使得當(dāng)替換模塊20已被移動(dòng)到它的靜止操 作位置時(shí)，聚焦光學(xué)器件25的光軸與激光束5的傳播方向5. 1相一致(共軸布置)。為了使得激光束5在相對(duì)于噴嘴6的各種距離上聚焦成為可能，聚焦光學(xué)器件25 進(jìn)一步被布置成使得當(dāng)替換模塊20已被移動(dòng)到它的靜止操作位置時(shí)，它們的焦點(diǎn)5’能夠 沿著激光束的傳播方向5. 1或者聚焦光學(xué)器件25的光軸方向(共軸地)移動(dòng)。為此替換模塊20包括用于聚焦光學(xué)器件25的支撐結(jié)構(gòu)30，所述支撐結(jié)構(gòu)30使得 當(dāng)替換模塊(并且因此還有支撐結(jié)構(gòu)30)已被移動(dòng)到它的靜止操作位置時(shí)與傳播方向5. 1 共軸地移動(dòng)聚焦光學(xué)器件25成為可能。支撐結(jié)構(gòu)30具有幾個(gè)功能它被用作用于替換模塊20的外罩并且在聚焦光學(xué)器 件25沿著激光束5的傳播方向5’的運(yùn)動(dòng)中引導(dǎo)聚焦光學(xué)器件25，并且進(jìn)而，所述支撐結(jié)
8構(gòu)30形成用于移動(dòng)聚焦光學(xué)器件25的驅(qū)動(dòng)裝置40(圖6)的部分，所述驅(qū)動(dòng)裝置40能夠 被以流體方式致動(dòng)。與圖3、4和6相結(jié)合，如在圖5中所示，支撐結(jié)構(gòu)30被設(shè)計(jì)成中空本體，包括橫向地界定柱形中空空間的側(cè)壁32，其中側(cè)壁32的內(nèi)側(cè)形成相對(duì)于側(cè)壁32的縱 向方向包括圓形截面的中空空間壁45 ；被聯(lián)結(jié)到側(cè)壁32的一端并且包括用于激光束5的圓形進(jìn)口開口 34. 1的閉合板 34，其中包括圓截面的管子34. 2被附于閉合板34，所述管子34. 2與中空空間壁45共軸地 布置并且圍繞進(jìn)口開口 34. 1 ；被聯(lián)結(jié)到側(cè)壁32的另一端并且包括用于激光束5的圓形出口開口 36. 1的閉合板 36，其中包括圓截面的管子36. 2被附于閉合板36，所述管子36. 2與中空空間壁45共軸地 布置并且圍繞出口開口 36. 1。閉合板34在激光束5的入射端上界定替換模塊20，而閉合 板36在激光束5的出射端上界定替換模塊20。如在圖3-5中所示意的，管子34. 2和36. 2相對(duì)于中空空間壁45被布置成在中空 空間壁45和每一個(gè)管子34. 2和36. 2之間形成環(huán)形間隙。圖3_5進(jìn)一步示出，當(dāng)替換模塊 20在靜止操作位置中時(shí)，中空空間壁45、進(jìn)口開口 34. 1、圓形出口開口 36. 1以及管子34. 2 和36. 2相對(duì)于傳播方向5. 1共軸地或者同心地布置。聚焦光學(xué)器件25安裝于透鏡架26中，由于與安裝有關(guān)的原因，透鏡架26包括兩 個(gè)管狀部件26. 1和26. 2、和用于激光束5的貫通通道29 (圖3)。聚焦光學(xué)器件25布置于 貫通通道29中并且利用彈簧墊圈27和螺母28聯(lián)結(jié)到透鏡架26以保證聚焦光學(xué)器件25 的穩(wěn)定安置。為了能夠保證聚焦光學(xué)器件25相對(duì)于替換模塊的支撐結(jié)構(gòu)30的精確可控運(yùn)動(dòng)， 透鏡架26進(jìn)而被成形成使得它能夠在由支撐結(jié)構(gòu)30圍繞的中空空間中布置和被引導(dǎo)，并 且還能夠用作驅(qū)動(dòng)裝置40的、能夠利用流體而被致動(dòng)的活塞單元。為此透鏡架26被如下 地設(shè)計(jì)a)如在圖3-6中所示，透鏡架26的尺寸被確定成使得當(dāng)將其插入替換模塊20中 時(shí)，透鏡架26的部分26. 1突出到在中空空間壁45和管子34. 2之間形成的環(huán)形間隙中，并 且透鏡架26的部分26. 2突出到在中空空間壁45和管子36. 2之間形成的環(huán)形間隙中。在 這個(gè)布置中，透鏡架26面對(duì)閉合板34的端(部分26. 1)被形成為使得透鏡架26的外側(cè)以 正鎖定方式靠著中空空間壁45，而透鏡架26的內(nèi)側(cè)以正鎖定方式靠著管子34. 2。相應(yīng)地， 透鏡架26面對(duì)閉合板36的端(部分26. 2)被形成為使得透鏡架26的外側(cè)以正鎖定方式 靠著中空空間壁45，而透鏡架26的內(nèi)側(cè)以正鎖定方式靠著管子36. 2。因此，透鏡架26被 中空空間壁45并且被管子34. 2和36. 2引導(dǎo)。b)透鏡架26沿著替換模塊20的側(cè)壁32的縱向方向的延伸被選擇成使得能夠 沿著中空空間壁45將透鏡架26與激光束的傳播方向5. 1共軸地移動(dòng)預(yù)定的距離。為了防 止透鏡架26的旋轉(zhuǎn)，銷釘48能夠被插入側(cè)壁32中以使得銷釘48接合位于透鏡架26的 一側(cè)上以平行于聚焦光學(xué)器件25的光軸的凹槽48. 1 (圖6)。c)閉合板34面對(duì)透鏡架26 (部分26. 1)的端形成利用密封件43相對(duì)中空空間 壁45和管子34. 2密封、并且用作驅(qū)動(dòng)單元40的第一活塞表面41. 1的環(huán)形表面。相應(yīng)地， 透鏡架26面對(duì)閉合板36的端(部分26. 2)形成利用密封件43相對(duì)中空空間壁45和管
9子36. 2密封、并且用作驅(qū)動(dòng)單元40的第二活塞表面42. 1的環(huán)形表面。如將在下面更加詳 細(xì)解釋地，兩個(gè)活塞表面41. 1和42. 1能夠在其上被加壓流體撞擊，從而能夠相對(duì)于支撐結(jié) 構(gòu)30移動(dòng)透鏡架26?；钊砻?1. 1和42. 1或者透鏡架26因此能夠被視為驅(qū)動(dòng)單元40 的從動(dòng)部分。如在圖3-6中所示，驅(qū)動(dòng)單元40進(jìn)一步包括第一壓力腔室41和第二壓力腔室42。 在已經(jīng)在中空空間壁45和管子34. 2之間形成的環(huán)形間隙內(nèi)的中空空間壁45的第一壁段
45.1的區(qū)域中，第一壓力腔室41由第一活塞表面41. 1和閉合板34界定。相應(yīng)地，在已經(jīng) 在中空空間壁45和管子36. 2之間形成的環(huán)形間隙內(nèi)的中空空間壁45的第二壁段45. 2的 區(qū)域中，第二壓力腔室42由第二活塞表面42. 1和閉合板36界定。壓力腔室41被設(shè)計(jì)成 使得當(dāng)透鏡架26沿著中空空間壁45移動(dòng)時(shí)，第一壓力腔室41的容積和第二壓力腔室42 的容積(根據(jù)移動(dòng)方向)被增加或者降低。通過支撐結(jié)構(gòu)30的側(cè)壁32中的進(jìn)口開口 46. 1，第一壓力腔室41能夠被填充有第 一流體。相應(yīng)地，通過支撐結(jié)構(gòu)30的側(cè)壁32中的進(jìn)口開口 46. 2，第二壓力腔室42能夠被 填充有第二流體。在該情形中，在第一壓力腔室41中的第一流體的相應(yīng)的壓力和第二壓力腔室42 中的第二流體的相應(yīng)的壓力之間的差異保證了透鏡架26沿著激光束5的傳播方向5. 1移 位。相應(yīng)地，通過調(diào)節(jié)在第一壓力腔室41中或者在第二壓力腔室42中的相應(yīng)的流體的壓 力，聚焦光學(xué)器件25相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)30的位置能夠受到控制，并且能夠沿著激光束5的傳 播方向5. 1被改變預(yù)定距離。如在圖3-6中所示意的，驅(qū)動(dòng)裝置40 (作為用于第一流體的供應(yīng)裝置)包括用于 第一流體的壓力線路80. 1，所述壓力線路80. 1通向加工頭10的靜止部分11。進(jìn)口開口
46.1在替換模塊20的側(cè)壁32中被布置成使得當(dāng)替換模塊20已被移動(dòng)到靜止操作位置 時(shí)，壓力線路80. 1自動(dòng)地與進(jìn)口開口 46. 1或者與第一壓力腔室41連通。相應(yīng)地，驅(qū)動(dòng)裝 置40 (作為用于第二流體的供應(yīng)裝置)包括用于第二流體的壓力線路80. 2，所述壓力線路 80. 2通向加工頭10的靜止部分11。進(jìn)口開口 46. 2在替換模塊20的側(cè)壁32中被布置成 使得當(dāng)替換模塊20已被移動(dòng)到靜止操作位置時(shí)，壓力線路80. 2自動(dòng)地與進(jìn)口開口 46.2 或者與第二壓力腔室42連通。如在圖6中所示，在每一種情形中，流體均能夠被引入壓力線路80. 1和80. 2，所 述流體被從壓力線路80移除，并且能夠通過可控調(diào)節(jié)閥52而被供應(yīng)到壓力線路80. 1和 80. 2。調(diào)節(jié)閥52能夠例如被設(shè)計(jì)成使得根據(jù)控制信號(hào)相互獨(dú)立地控制在壓力線路80. 1 或者80. 2中、并且因此在第一壓力腔室41中或者在第二壓力腔室42中的相應(yīng)的壓力成為 可能的比例閥。驅(qū)動(dòng)裝置40進(jìn)一步包括控制聚焦光學(xué)器件25的定位的控制系統(tǒng)50，因此根據(jù)來(lái) 自激光加工機(jī)器1的控制裝置的相應(yīng)的輸入(取決于將由激光加工機(jī)器1執(zhí)行的相應(yīng)的加 工工藝)控制聚焦光學(xué)器件的調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)50包括用于確定聚焦光學(xué)器件25的位置的 測(cè)量裝置55并且包括調(diào)節(jié)器51。測(cè)量裝置55產(chǎn)生代表聚焦光學(xué)器件25在該具體時(shí)間的 位置(“實(shí)際值”)(在圖6中被指定為Z實(shí)際)的信號(hào)。調(diào)節(jié)器55的任務(wù)在于比較測(cè)量 裝置55的信號(hào)與示意關(guān)于聚焦光學(xué)器件25的位置由激光加工機(jī)器1的控制裝置預(yù)定的期 望值(在圖6中被指定為Z期望)的信號(hào)；并且在期望值和實(shí)際值之間存在差異的情形中，利用適當(dāng)?shù)男盘?hào)作用于調(diào)節(jié)閥52上使得聚焦光學(xué)器件25被移動(dòng)到預(yù)定的期望位置中。如在圖5中所示，測(cè)量裝置55能夠被集成于替換模塊20中。例如基于能夠布置 于透鏡架26上(能夠例如使用光學(xué)或者磁性裝置讀出)的刻度，并且基于能夠被附于支撐 結(jié)構(gòu)30并且適用于將被從其讀出的刻度的、相應(yīng)的讀出頭，測(cè)量裝置55能夠例如被設(shè)計(jì)成 非接觸測(cè)量系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)裝置40的第一或流體者第二流體能夠例如是氣體或者適當(dāng)?shù)囊后w。就液體 而言，具體的液體冷卻劑(例如去離子水)將是適當(dāng)?shù)?，液體冷卻劑帶有的優(yōu)點(diǎn)在于冷卻 劑能夠在高激光輸出下保證透鏡架26的有效冷卻。替換模塊20被設(shè)計(jì)成使得工藝氣體能夠從在激光束5的出射端上接界聚焦光學(xué) 器件25的空間通過替換模塊20的出口開口 36. 1并且通過加工頭10噴嘴6而被導(dǎo)引到待 加工工件2上。為了保證工藝氣體的供應(yīng)，工藝氣體腔室60被集成于替換模塊20中，所述工藝氣 體腔室60能夠充滿工藝氣體或者工藝氣體的混合物。如在圖5中所示，在與中空空間壁45 的第三壁段45. 3相對(duì)的一側(cè)上，透鏡架26包括與中空空間壁45的第三壁段45. 3 一起地 界定工藝氣體腔室60的第一壁區(qū)域61。為了供應(yīng)工藝氣體，加工頭10的靜止部分11連接到在高壓(例如25巴)下提供 工藝氣體的供應(yīng)裝置90。在工藝氣體腔室60的區(qū)域中，替換模塊20的側(cè)壁32包括用于工 藝氣體的幾個(gè)進(jìn)口開口 62。在每一種情形中，進(jìn)口開口 62均被布置成使得當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)30 已被移動(dòng)到靜止操作位置時(shí)，它們被連接到用于工藝氣體的供應(yīng)裝置90。通過用于相應(yīng)的工藝氣體的大量出口開口 63，工藝氣體腔室60被連接到在激光 束5的出射端上接界聚焦光學(xué)器件25的區(qū)域65，通過每一個(gè)出口開口 63，在每一種情形 中，氣態(tài)工藝流64 (在圖4和5中由代表出口開口 63中的一個(gè)的箭頭指定)能夠從工藝氣 體腔室60被引入所述區(qū)域65中。如在圖5中所示，在激光束5的出射端上的相應(yīng)的氣態(tài)工藝流64被引導(dǎo)到聚焦光 學(xué)器件25上，并且從那里它被沿著出口開口 36. 1或者焦點(diǎn)5’的方向偏轉(zhuǎn)。因?yàn)橄鄳?yīng)的氣 態(tài)工藝流64撞擊在聚焦光學(xué)器件25上，所以工藝氣體能夠例如被用于冷卻聚焦光學(xué)器件 25。因?yàn)橄鄳?yīng)的氣態(tài)工藝流64 (取決于相應(yīng)的加工工藝)在高壓(例如25巴)下撞 擊在聚焦光學(xué)器件25上，所以工藝氣體能夠傳遞比較大的力，所述力與激光束的傳播方向 5. 1基本共軸地沿著進(jìn)口開口 34. 1的方向作用。工藝氣體腔室60被設(shè)計(jì)成使得工藝氣體產(chǎn)生的這些力能夠得到補(bǔ)償。為此，透鏡 架的第一壁區(qū)域61包括在其上被工藝氣體撞擊的活塞表面61. 1，所述活塞表面61. 1被布 置成使得在激光束的出射端上利用相應(yīng)的氣態(tài)工藝流64而被傳遞到聚焦光學(xué)器件26的力 被利用工藝氣體而被傳遞到活塞表面61. 1的力完全地或者部分地補(bǔ)償。當(dāng)與聚焦光學(xué)器 件25的、在其上被工藝氣體撞擊的區(qū)域相比時(shí)，上述力得到補(bǔ)償?shù)某潭然旧先Q于活塞 表面61. 1的尺寸。利用活塞表面61. 1的尺寸的適當(dāng)選擇，能夠因此實(shí)現(xiàn)這樣一種狀況由 于工藝氣體所產(chǎn)生的力，作用于聚焦光學(xué)器件25上的全部力能夠得到精確地補(bǔ)償。在此上下文中，術(shù)語(yǔ)“用于工藝氣體的供應(yīng)部”能夠指全部的以下構(gòu)件供應(yīng)裝置 90、進(jìn)口開口 62、工藝氣體腔室60和用于工藝氣體的出口開口 63。
術(shù)語(yǔ)補(bǔ)償由工藝氣體傳遞的力的“補(bǔ)償單元”能夠指全部的以下構(gòu)件工藝氣體腔 室和活塞表面61. 1。工藝氣體腔室60被設(shè)計(jì)成與激光束5的傳播方向5. 1是同心的。進(jìn)而，能夠在其 上被工藝氣體撞擊的活塞表面61. 1包括相對(duì)于激光束5的傳播方向5. 1同心的環(huán)的形狀。 因?yàn)楣に嚉怏w腔室60被布置成與激光束的傳播方向5. 1共軸，并且還被布置成圍繞聚焦光 學(xué)器件25的環(huán)形形狀，所以由于這個(gè)布置，傳遞到活塞表面61. 1的力能夠被均勻地分布于 聚焦光學(xué)器件25的周邊之上，并且因此與工藝氣體相關(guān)的干擾力能夠被以有效率的方式 消除。關(guān)于工藝氣體改變，即利用在第二(隨后的)加工步驟中的第二(不同的)工藝 氣體替代在第一加工步驟中使用的第一工藝氣體，工藝氣體腔室60的布置提供進(jìn)一步的 優(yōu)點(diǎn)。在每一種情形中，相應(yīng)的工藝氣體均在到達(dá)出口開口 63的中途流動(dòng)通過氣體腔室 60。在工藝氣體從第一工藝氣體到第二工藝氣體的改變期間，工藝氣體腔室60被第二工藝 氣體“漂洗”，從而具有以下效果在比較短的時(shí)間段之后，不再存在任何殘余的第一工藝氣 體。工藝氣體腔室60因此并不形成其中殘余的第一工藝氣體能夠被長(zhǎng)時(shí)期地存儲(chǔ)的“死” 空間。因此可以防止在工藝氣體改變之后第二工藝氣體受到第一工藝氣體的任何持續(xù)的污 染，或者能夠在工藝氣體改變之前在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行工藝氣體腔室66的專門清潔(漂洗)。替換模塊20被設(shè)計(jì)成使得在激光束5的入射端上的聚焦光學(xué)器件25能夠在其 上被氣體撞擊，以例如清潔和/或冷卻聚焦光學(xué)器件25。為了保證該氣體的供應(yīng)，氣體隔室70被集成于替換模塊20中，所述氣體隔室70 能夠充滿氣體例如清潔空氣。如在圖5中所示，在與中空空間壁45的第四壁段45. 4相對(duì) 的一側(cè)上，透鏡架26包括與中空空間壁45的第四壁段45. 4 一起地界定氣體隔室70的第 二壁區(qū)域71。如在圖3-6中所示，氣體隔室70通過分隔壁47 (被設(shè)計(jì)成相對(duì)于激光束5的 傳播方向5. 1是環(huán)形的)與工藝氣體腔室60分離，分隔壁47由密封件43相對(duì)透鏡架26 密封。為了向氣體隔室70供應(yīng)氣體，加工頭10的靜止部分11連接到在過壓下提供所需 氣體的供應(yīng)裝置95。在工藝氣體腔室70的區(qū)域中，替換模塊20的側(cè)壁32包括用于相應(yīng)的 氣體的幾個(gè)進(jìn)口開口 72。在每一種情形中，進(jìn)口開口 72被布置成使得當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)30被移 動(dòng)到靜止操作位置時(shí)，它們被連接到供應(yīng)裝置95。通過用于相應(yīng)的氣體的大量出口開口 73，氣體隔室70連接到在激光束5的入射 端上接界聚焦光學(xué)器件25的區(qū)域75，通過每一個(gè)出口開口 73，在每一種情形中，氣態(tài)流 74(在圖4和5中由代表出口開口 73中的一個(gè)的箭頭指定)能夠從氣體隔室70被引入所 述區(qū)域75中。如在圖5中所示，在激光束5的入射端上的相應(yīng)的氣態(tài)流74被引導(dǎo)到聚焦光學(xué)器 件25上。因?yàn)橄鄳?yīng)的氣態(tài)流74撞擊在聚焦光學(xué)器件25上，所以氣體能夠例如被用于清潔 和/或冷卻聚焦光學(xué)器件25。因?yàn)橄鄳?yīng)的氣態(tài)流74在過壓下撞擊在聚焦光學(xué)器件25上，所以氣體能夠傳遞比 較大的力，所述力與激光束的傳播方向5. 1基本共軸地沿著出口開口 36. 1的方向作用。氣體隔室70被設(shè)計(jì)成使得氣體產(chǎn)生的這些力能夠得到補(bǔ)償。為此，透鏡架26的 第二壁區(qū)域71包括在其上被氣體撞擊的活塞表面71. 1 (在圖4和5中由箭頭示出活塞表面的外部邊沿)，所述活塞表面71. 1被布置成使得在激光束5的入射側(cè)上利用相應(yīng)的氣態(tài) 流74而被傳遞到聚焦光學(xué)器件25的力被利用氣體而被傳遞到活塞表面71. 1的力完全地 或者部分地補(bǔ)償。當(dāng)與聚焦光學(xué)器件25的、在其上被氣體撞擊的區(qū)域相比時(shí)，上述力得到 補(bǔ)償?shù)某潭然旧先Q于活塞表面71. 1的尺寸。利用活塞表面71. 1的尺寸的適當(dāng)選擇， 能夠因此實(shí)現(xiàn)這樣一種狀況由于氣體所產(chǎn)生的力，作用于聚焦光學(xué)器件25上的全部力能 夠得到精確地補(bǔ)償。在此上下文中，術(shù)語(yǔ)“用于氣體的供應(yīng)部”能夠指全部的以下構(gòu)件供應(yīng)裝置95、 進(jìn)口開口 72、氣體隔室70和用于氣體的出口開口 73。術(shù)語(yǔ)用于補(bǔ)償由氣體傳遞的力的“補(bǔ)償單元”能夠指全部的以下構(gòu)件氣體隔室 70和活塞表面71. 1。氣體隔室70被設(shè)計(jì)成與激光束5的傳播方向5. 1是同心的。進(jìn)而，能夠在其上被 氣體撞擊的活塞表面71. 1包括相對(duì)于激光束5的傳播方向5. 1同心的環(huán)的形狀。因?yàn)闅?體隔室70被布置成與激光束的傳播方向5. 1共軸，并且還被布置成圍繞聚焦光學(xué)器件25 的環(huán)形形狀，所以由于這個(gè)布置，傳遞到活塞表面71. 1的力能夠被均勻地分布于聚焦光學(xué) 器件25的周邊之上，并且因此氣體所產(chǎn)生的干擾力能夠被以有效率的方式被消除。應(yīng)該指出，在本文中公開的流體驅(qū)動(dòng)裝置40還能夠被(例如利用機(jī)電或者電磁或 者人工驅(qū)動(dòng)的)具有某種其它設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置替代。進(jìn)而，為替換模塊20配備工藝氣體腔 室60和氣體隔室70是在每一種情形中能夠以有利的方式被與用于聚焦光學(xué)器件的任何 驅(qū)動(dòng)裝置組合、并且在每一種情形中提供用于能夠僅利用微小的力精確地并且基本不受干 擾力影響地調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件25的基礎(chǔ)的選擇。
權(quán)利要求
一種加工頭(10)，所述加工頭(10)用于激光加工機(jī)器(1)，所述激光加工機(jī)器(1)用于利用激光束(5)加工工件(2)，所述加工頭(10)包括聚焦光學(xué)器件(25)，所述聚焦光學(xué)器件聚焦所述激光束；用于移動(dòng)和/或調(diào)節(jié)所述聚焦光學(xué)器件(25)的驅(qū)動(dòng)裝置(40)，所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成流體驅(qū)動(dòng)部(40)；用于至少一種加壓氣體的至少一個(gè)供應(yīng)部(90，62，60，63；95，72，70，73)，所述供應(yīng)部包括用于相應(yīng)的氣體的至少一個(gè)出口開口(63；73)，其中氣體能夠被導(dǎo)引至相應(yīng)的出口開口(63；73)，并且能夠作為氣態(tài)流(64；74)從所述供應(yīng)部、通過相應(yīng)的出口開口被引入接界所述聚焦光學(xué)器件(25)的區(qū)域(65，75)中；至少一個(gè)補(bǔ)償單元(60，61.1；70，71.1)，所述補(bǔ)償單元補(bǔ)償能夠由相應(yīng)的氣態(tài)流傳遞到所述聚焦光學(xué)器件(25)的力；所述補(bǔ)償單元(60，61.1；70，71.1)包括氣體腔室(60；70)和活塞表面(61.1；71.1)，所述氣體腔室能夠充滿相應(yīng)的氣體，所述活塞表面能夠被相應(yīng)的氣體撞擊并且所述活塞表面被剛性連接到所述聚焦光學(xué)器件；其中，所述活塞表面(61.1；71.1)布置成使得通過能夠由相應(yīng)的氣體而傳遞到所述活塞表面(61.1；71.1)的力完全地或者部分地補(bǔ)償能夠由相應(yīng)的氣態(tài)流(64；74)而傳遞到所述聚焦光學(xué)器件(25)的力；并且所述氣體腔室(60；70)集成于所述供應(yīng)部(90，62，60，63；95，72，70，73)中，使得所述氣體腔室(60；70)能夠充滿氣體，該氣體通過所述氣體腔室(60；70)中的至少一個(gè)進(jìn)口開口(62，72)被導(dǎo)引至相應(yīng)的出口開口，其中，在經(jīng)過相應(yīng)的進(jìn)口開口之后，所述氣體必須流動(dòng)通過所述氣體腔室(60；70)以到達(dá)相應(yīng)的出口開口(63；73)；并且所述氣體腔室(60；70)設(shè)計(jì)成與所述激光束的傳播方向(5.1)是同心的，并且能夠被所述氣體撞擊的所述活塞表面(61.1；71.1)包括環(huán)的形狀，所述環(huán)相對(duì)于所述激光束(5)的傳播方向(5.1)是同心的，其特征在于所述供應(yīng)部(95，72，70，73)的相應(yīng)的出口開口(73)布置成使得相應(yīng)的氣態(tài)流能夠被引入到在所述激光束(5)的入射端上接界所述聚焦光學(xué)器件(25)的區(qū)域(75)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的加工頭(10)，其中所述供應(yīng)部(90，62，60，63)的相應(yīng)的出口開口 (63)布置成使得相應(yīng)的氣態(tài)流(64)能夠被引入到在所述激光束(5)的出射端上接界所述 聚焦光學(xué)器件(25)的區(qū)域(65)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的加工頭(10)，其中所述氣體是工藝氣體，為了影響由激光束引發(fā) 的、所述激光加工機(jī)器的加工工藝，所述工藝氣體能夠被引入到所述區(qū)域(65)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的加工頭，其中相應(yīng)的出口開口(63；73)布置在距所 述聚焦光學(xué)器件(25)的預(yù)定距離處，使得如果所述聚焦光學(xué)器件移動(dòng)或者移位，則所述出 口開口相對(duì)于所述聚焦光學(xué)器件的空間布置不能改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的加工頭，其中所述加工頭(10)包括靜止部分(11) 和可互換的替換模塊(20)，所述替換模塊(20)能夠作為整體從所述靜止部分(11)分離； 并且所述替換模塊包括所述聚焦光學(xué)器件(25)和相應(yīng)的補(bǔ)償單元(60，61. 1 ；70,71. 1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的加工頭，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置(40)包括至少一個(gè)從動(dòng)部分(41· 1 ；42' D所換模塊(20)包括所述驅(qū)動(dòng)裝置(40)的相應(yīng)的從動(dòng)部分(41· 1 ；42· D °
7.一種激光加工器，所述激光加工機(jī)器包括根據(jù)權(quán)■求1到6中任―_加工頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加工頭(10)，所述加工頭用于激光加工機(jī)器(1)，所述激光加工機(jī)器用于利用激光束(5)加工工件(2)，所述加工頭包括聚焦激光束的聚焦光學(xué)器件(25)；和用于移動(dòng)和/或調(diào)節(jié)聚焦光學(xué)器件(25)的驅(qū)動(dòng)裝置(40)，所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成流體驅(qū)動(dòng)部(40)；其中氣態(tài)流能夠被引入到在激光束(5)的入射端上接界聚焦光學(xué)器件(25)的區(qū)域(75)。
文檔編號(hào)B23K26/14GK101873908SQ200880117812
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者馬爾科·貝萊蒂 申請(qǐng)人:比斯托尼可激光股份有限公司