CN100595616C - 用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备 - Google Patents

用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN100595616C
CN100595616C CN200680028331.XA CN200680028331A CN100595616C CN 100595616 C CN100595616 C CN 100595616C CN 200680028331 A CN200680028331 A CN 200680028331A CN 100595616 C CN100595616 C CN 100595616C
Authority
CN
China
Prior art keywords
appliance
electronic system
deflecting mirror
equipment
obliquity sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200680028331.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101233439A (zh
Inventor
A·施密德
W·施魏策尔
N·布伦纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Laser Marking Systems AG
Original Assignee
Trumpf Maschinen Gruesch AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Gruesch AG filed Critical Trumpf Maschinen Gruesch AG
Publication of CN101233439A publication Critical patent/CN101233439A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100595616C publication Critical patent/CN100595616C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
    • B23K26/043—Automatically aligning the laser beam along the beam path, i.e. alignment of laser beam axis relative to laser beam apparatus
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
    • G02B7/1827—Motorised alignment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

一种用于调节激光加工机(21)的偏转镜(33)倾角的设备(1)，其包括能够固定到机架(32)上的第一设备部件(2)，以及可移动地连接到第一设备部件(2)的第二设备部件(3)。偏转镜(33)安装在第二设备部件(3)上。提供了控制单元，其包括倾角传感器(5)、电子系统(7)和齿轮马达(8)。

Description

用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备
本发明涉及一种用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备，其包括能够固定到机架上的第一设备部件，以及可移动地连接到第一设备部件的第二设备部件，偏转镜安装在第二设备部件上，其中，提供了控制单元，其包括倾角传感器、电子系统和齿轮马达。
例如，文献WO 02/099494公开了一种该类型的设备。
激光加工机通常受到周围环境波动的影响，例如温度波动。这些影响能够导致激光加工机架的畸变或变形，进而能够改变激光加工机的偏转镜倾角，结果是激光束被错误调节，这称为“激光束对准(pointing)”。
偏转镜倾角的任何错误调节通常通过在上述文献中所述类型的机器，或者通过用于调节偏转镜倾角的手动设备来进行校正的。
常规的手动设备包括水准器和用于调节偏转镜倾角的调节螺杆。
在自动化形式中，手动调节设备被倾角传感器和齿轮马达所取代。用户能够继续使用已有的且目前仍然需要的水准器来进行额外的光学控制。由倾角传感器自动检测倾角。所检测的倾角误差由评估单元(电子系统)转换为齿轮马达的校正变量，齿轮马达随后驱动主轴。
不利的是，机架振荡，这对于倾角传感器的测量结果造成不利影响。不可能总是通过对反射镜的倾角调节进行重新调节来补偿机架的变形。
与之相反地，本发明的根本目的是采用以下方式进一步研制一种上述类型的设备：即使是在机架振荡时，也能够自动地、可靠地校正偏转镜的倾角调节。
该目的是根据采用上述类型的设备的本发明来实现的。本发明目的是提供一种用于检测机架振荡的装置，其中，电子系统包括相应的滤波器。其可以过滤出影响倾角传感器信号的振荡。这能够在本发明使用阈值和低通滤波器的进一步研制中得到进一步改进。
根据本发明的一方面，提供了用于调节激光加工机的偏转镜倾角的设备，其包括能够固定到机架上的第一设备部件，以及可移动地连接到所述第一设备部件的第二设备部件，所述偏转镜安装在所述第二设备部件上，其中，提供了控制单元，其包括倾角传感器、电子系统和齿轮马达，其特征在于：所述倾角传感器检测所述第二设备部件的倾角；借助于所述电子系统将实际值与期望值进行比较；所述电子系统控制所述齿轮马达，以致通过移动所述第二设备部件来自动地补偿所述偏转镜的倾角调节，并且所述电子系统还包括用于过滤出影响所述倾角传感器的信号的振荡的滤波器，使得所述控制单元以以下方式工作：当所述激光加工机所专有的倾角误差以及平均倾角误差被超过且持续预定时间段时，进行控制。
示意图解释了本发明的优选实施例。
图1示出了激光切割机；
图2示出了一种用于该激光切割机的偏转镜自动倾角调节的设备。
图1示出了用于激光切割的激光加工系统21的结构，采用了CO2激光器22、激光加工头24、以及工件架25。借助于偏转镜将所生成的激光束26导向激光加工头24，并借助于反射镜将所生成的激光束26导向工件28上。
在生成连续切口之前，激光束26必须穿透工件28。必须在一个位置处将金属片28点熔或氧化，并且必须将熔融体吹出。
在借助于斜面的缓慢穿孔过程中，能够在一个特定时间段内将激光功率逐渐增大、减小、或者保持恒定，直到产生出穿通的孔。穿孔和切割都是通过添加气体来支持的。能够使用氧气、氮气、压缩空气/专用气体作为切割气体29。最终采用的气体类型取决于要切割的材料和工件必须满足的质量。
在激光束26入射到金属片28上的位置处熔化材料，并且其大部分被氧化。所产生的熔融体连同铁氧化物一起被吹出。能够使用抽吸装置30从进气室31中提取所生成的颗粒和气体。
当机架32由于周围环境影响而发生畸变或变形时，偏转镜33的位置也发生改变。这自然也就改变了激光束的位置。本发明的设备能够布置在机架32的某个位置处，以便自动校正偏转镜33的该位置改变。
按照图2的本发明的设备1是一种控制系统，用于平板激光机的对准补偿。激光束对准很大程度上是由左侧托架的热变形造成的。该侧托架还承载175°偏转镜，其由于该侧托架的变形而倾斜的。由于反射镜倾角的改变，因此偏转激光镜的方向也发生改变，这导致了对准。
借助于设备1来自动补偿反射镜的倾斜。这是有效果的，因为反射镜倾角被保持在具有±0.02mm/m公差的定值。
设备1包括刚性地布置在机架32上的第一设备部件2，以及可移动地连接到第一设备部件2的第二设备部件3。第一设备部件2还能与机架32集成在一起。偏转镜布置在第二设备部件3上。第二设备部件3还能够借助于接头和差速主轴4进行手动调节。差速主轴4也能安装在机架上。提供了倾角传感器5、电子系统7、联轴器6和齿轮马达8来控制设备部件3的调节。借助于联轴器6来补偿在差速主轴4与齿轮马达8之间的任何偏移和位移。倾角传感器5能够检测设备部件3的倾角。能够借助于电子系统7将实际值与期望值进行比较。电子系统7控制齿轮马达8，以致通过移动设备部件3来自动地补偿偏转镜33的倾角调节。当相应机器所专有的倾角误差(阈值)被超过并且平均倾角误差被超过达到预定时间段(低通滤波器)时，进行控制。采用这种方式，确保了不会对较小的和/或者较短时间的微扰，例如机架的振荡，执行重新调节。

Claims (2)

1、用于调节激光加工机(21)的偏转镜(33)倾角的设备(1)，其包括能够固定到机架(32)上的第一设备部件(2)，以及可移动地连接到所述第一设备部件(2)的第二设备部件(3)，所述偏转镜(33)安装在所述第二设备部件(3)上，其中，提供了控制单元，其包括倾角传感器(5)、电子系统(7)和齿轮马达(8)，其特征在于：
所述倾角传感器(5)检测所述第二设备部件(3)的倾角；借助于所述电子系统(7)将实际值与期望值进行比较；所述电子系统(7)控制所述齿轮马达(8)，以致通过移动所述第二设备部件(3)来自动地补偿所述偏转镜(33)的倾角调节，并且所述电子系统(7)还包括用于过滤出影响所述倾角传感器(5)的信号的振荡的滤波器，使得所述控制单元以以下方式工作：当所述激光加工机所专有的倾角误差以及平均倾角误差被超过且持续预定时间段时，进行控制。
2、如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述滤波器是低通滤波器。
CN200680028331.XA 2005-08-02 2006-08-02 用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备 Expired - Fee Related CN100595616C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05016758A EP1750153A1 (de) 2005-08-02 2005-08-02 Vorrichtung zur Neigungsverstellung eines Spiegels einer Laserbearbeitungsmaschine
EP05016758.4 2005-08-02
PCT/EP2006/007649 WO2007014767A1 (de) 2005-08-02 2006-08-02 Vorrichtung zur neigunsverstellung einer laserbearbeitungsmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101233439A CN101233439A (zh) 2008-07-30
CN100595616C true CN100595616C (zh) 2010-03-24

Family

ID=35519917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200680028331.XA Expired - Fee Related CN100595616C (zh) 2005-08-02 2006-08-02 用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备

Country Status (6)

Country Link
EP (2) EP1750153A1 (zh)
JP (1) JP2009502514A (zh)
CN (1) CN100595616C (zh)
AT (1) ATE469369T1 (zh)
DE (1) DE502006007047D1 (zh)
WO (1) WO2007014767A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7285694B2 (ja) * 2019-05-23 2023-06-02 株式会社ディスコ レーザー加工装置の光軸調整方法
CN111822887B (zh) * 2020-07-14 2022-04-26 深圳中科光子科技有限公司 一种激光打孔厚玻璃的加工系统及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177644A (en) * 1991-04-03 1993-01-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Tilt mechanism
JP3415250B2 (ja) * 1994-03-14 2003-06-09 日酸Ｔａｎａｋａ株式会社 レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置
JP2002035967A (ja) * 2000-07-19 2002-02-05 Murata Mach Ltd レーザ加工機
US6296362B1 (en) * 2000-09-12 2001-10-02 Trw Inc. Vibration hardened mirror mount with alignment friendly locking
NL1018236C2 (nl) * 2001-06-07 2002-12-10 Tno Inrichting voor een spiegelhouder die met behulp van aandrijfmiddelen kan worden gekanteld.
CA2453858A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-30 Sieb & Meyer Ag A mirror-adjusting device, in particular for laser processing machines
EP1321792A1 (de) * 2001-12-21 2003-06-25 Agfa-Gevaert AG Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der räumlichen Strahllage von Laserstrahlen und Aktor hierfür
US20030222143A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 Mitchell Phillip V. Precision laser scan head

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009502514A (ja) 2009-01-29
DE502006007047D1 (de) 2010-07-08
CN101233439A (zh) 2008-07-30
WO2007014767A1 (de) 2007-02-08
ATE469369T1 (de) 2010-06-15
EP1915644B1 (de) 2010-05-26
EP1915644A1 (de) 2008-04-30
EP1750153A1 (de) 2007-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1374139B1 (en) Controller for a laser using predictive models ofa laser beam motion system
JP4558775B2 (ja) 加工装置および加工方法並びに板ばねの製造方法
US9329368B2 (en) Beam shaping unit for focusing a laser beam
KR101129347B1 (ko) 레이저 빔 제 3 위치 결정기 장치 및 방법
US6528762B2 (en) Laser beam position control apparatus for a CNC laser equipped machine tool
US20110290780A1 (en) Apparatus Having Scanner Lens for Material Processing by way of Laser
EP2634657A1 (en) Numerical control method
US20090308851A1 (en) Device for laser machining
JP3844848B2 (ja) レーザ加工機
CN100595616C (zh) 用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备
KR20110098843A (ko) 서보 제어 장치
CA2211617C (en) Consumable electrode type arc welding method and device
US20050263504A1 (en) Reflector-mirror drive shaft controller for laser beam machine
JP3407715B2 (ja) レーザ加工装置
KR20050103378A (ko) 하이브리드 용접용 헤드의 와이어 초점 가변장치
US5093549A (en) Laser cutting machine
JP2905800B2 (ja) 消耗電極式のアーク溶接方法及びアーク溶接装置
WO2013133197A1 (ja) 溶接ロボット及び溶接ロボットのギャップ調整方法
US6964364B2 (en) Weld guidance system and method
KR100379780B1 (ko) 레이저 스캐너의 자동 튜닝 장치 및 방법
CN115922120A (zh) 激光加工的附属装置控制系统及其控制方法
JPH05104273A (ja) レーザ加工装置
US5432423A (en) Electronic damping system
JPS61162290A (ja) レ−ザ加工機
KR20220065131A (ko) 대면적 가공용 레이저빔 경로보상 자동조절시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Swiss grusch

Patentee after: TRUMPF LASER MARKING SYSTEMS AG

Address before: Swiss grusch

Patentee before: TRUMPF MASCHINEN GRuSCH AG

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100324

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee