DE10033846A1

DE10033846A1 - Mirror-adjusting device especially for laser-processing machines has mirror fastened to fixed frame in adjustable fashion and electric linear motors are located effectively between frame and mirror

Info

Publication number: DE10033846A1
Application number: DE10033846A
Authority: DE
Inventors: Johannes Meyer
Original assignee: Sieb and Meyer AG
Current assignee: SIEB & MEYER AG, 21339 LUENEBURG, DE SEF GMBH SCHA
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-24

Abstract

A mirror-adjusting device especially for laser-processing machines has the mirror (16) fastened to a fixed frame (10) in adjustable fashion and electric linear motors (1) are located effectively between the frame and the mirror for the mirror adjustment. They work on the mirror elements (18). The frame has a triangular shape. Three linear motors are located on the three frame sides with their stators so that the movement direction (20) of their rotors (4) runs essentially vertically to the plane of the frame triangle. Two linear motors between the mirror and the frame and a third linear motor is arranged working between the machine frame (21) and the frame.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spiegelverstellvorrichtung, insbesondere für Laserbearbeitungsmaschinen.The invention relates to a mirror adjustment device, especially for laser processing machines.

Aus der US 5,309,273 A ist eine Laserbearbeitungs maschine bekannt, die zur Lenkung eines Laserstrahls auf einen bestimmten Bearbeitungspunkt eines Werkstücks zwei kippbare und einen rotierenden Spiegel verwendet. Die Anordnung der drei Spiegel ist an sich schon aufwendig und erfordert weitere aufwendige optische Elemente, so dass die Laserbearbeitungsmaschine insgesamt aus vielen komplizierten Teilen besteht, was die Kosten für Herstellung und Wartung in die Höhe treibt.From US 5,309,273 A is a laser processing machine known to direct a laser beam a certain machining point of a workpiece two tiltable and a rotating mirror used. The The arrangement of the three mirrors is intrinsically complex and requires additional complex optical elements, so that the laser processing machine consists of many there is complicated parts what the cost of Manufacturing and maintenance is skyrocketing.

Andere bekannte Spiegelverstellvorrichtungen benutzen zwar nur einen Spiegel, der jedoch dann auf komplizierte Weise kardanisch aufgehängt ist. Dabei muß die Kippvorrichtung für die eine Kipprichtung von der Kippvorrichtung für die andere Kipprichtung mitbewegt werden, was die zu bewegenden Massen und die Komplexität des Aufbaus vergrößert.Use other known mirror adjustment devices only a mirror, but then on complicated Way gimbaled. The Tilting device for a tilting direction from the Tilting device moved for the other direction of tilt be what the masses to be moved and the complexity of the construction enlarged.

Die Spiegel solcher Laserbearbeitungsmaschinen sind teilweise aus Kupfer gefertigt und wassergekühlt ausgebildet, was die Anordnung darüber hinaus schwerer und komplizierte macht. Entsprechend steif sind alle mechanischen Elemente auszubilden.The mirrors of such laser processing machines are partly made of copper and water-cooled trained, which made the arrangement more difficult and makes complicated. Everyone is accordingly stiff train mechanical elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spiegelverstell vorrichtung anzugeben, die bei einfachem Aufbau eine exakte und schnelle Einstellung eines Spiegels auf die gewünschte Position erlaubt.The object of the invention is a mirror adjustment device to specify which with a simple structure exact and quick adjustment of a mirror to the desired position allowed.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, dass ein Spiegel an einem festen Rahmen verstellbar befestigt ist und dass wirkungsmäßig zwischen dem Rahmen und dem Spiegel elektrische Linearmotoren für die Spiegelverstellung angeordnet sind, die über Stellelemente auf den Spiegel einwirken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt mit einem einzigen Spiegel aus, ohne dass eine komplizierte kardanische Aufhängung erforderlich wäre. Vielmehr kann die Linearbewegung von mehreren, mindestens zwei Linearmotoren direkt auf den Spiegel übertragen, werden. Ein Linearmotor zeichnet sich durch eine hohe Stellkraft und eine ausgezeichnete Präzision bei der Einstellung einer vorgegebenen Position aus. Er bringt daher für den vorliegenden Verwendungszweck ideale Voraussetzungen mit. Zwischengeschaltete Maschinenelemente, wie etwa Getriebe oder andere Kraftübertragungsmittel können weitgehend entfallen. Dabei entfällt automatisch auch das mechanische Spiel dieser Maschinenelemente, was sehr zur Verbesserung der Präzision beiträgt.The solution to this problem according to the invention provides that a mirror is adjustable on a fixed frame is attached and that effectively between the frame and the mirror electric linear motors for the Mirror adjustment are arranged over Actuate control elements on the mirror. The device according to the invention comes with a single Mirror out without a complicated gimbal Suspension would be required. Rather, the Linear movement of several, at least two Linear motors are transferred directly to the mirror. A linear motor is characterized by a high positioning force and excellent precision in adjustment a given position. He therefore brings for the present purpose ideal conditions With. Intermediate machine elements, such as Gearboxes or other power transmission means can largely eliminated. This also automatically does not apply the mechanical play of these machine elements, which is very helps improve precision.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Rahmen eine dreieckige Grundform aufweist und dass drei Linearmotoren an den drei Rahmenseiten mit ihren Statoren derart angeordnet sind, dass die Bewegungsrichtung ihrer Läufer im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Rahmendreiecks verläuft. Durch diese Maßnahme kann, im Gegensatz zur Verwendung von nur zwei Linearmotoren, sogar auf eine einseitige Lagerung des Spiegels in Kippgelenken verzichtet werden. Der Spiegel ist hier allein an den Läufern der Linearmotoren gelagert.In a preferred embodiment, that the frame has a triangular basic shape and that three linear motors on the three frame sides with their stators are arranged so that the Direction of movement of their runners essentially perpendicular runs to the level of the frame triangle. Through this Measure can be used, as opposed to using only two Linear motors, even on one-sided bearing of the Mirror in tilting joints can be dispensed with. The mirror is here alone on the runners of the linear motors stored.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Linearmotore zwischen Spiegel und Rahmen und ein dritter Linearmotor zwischen Maschinengestell und Rahmen wirkend angeordnet ist. Der dritte Linearmotor kann auf diese Weise zwei Funktionen gleichzeitig übernehmen, nämlich die Spiegelverstellvorrichtung relativ zum Maschinengestell zu verschieben und durch Superposition im Zusammenwirken mit den anderen Linearmotoren auch den Spiegel zu verstellen. Auf diese Weise läßt sich mit Vorteil eine Bewegungsachse vielfach einsparen.In an alternative embodiment of the invention provided that two linear motors between mirror and Frame and a third linear motor between Machine frame and frame is arranged to act. The third linear motor can do two functions in this way take over simultaneously, namely the Mirror adjustment device relative to the machine frame to move and interact through superposition with the other linear motors also the mirror adjust. In this way, one can be advantageous Save movement axis many times.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Läufer der Linearmotoren über Stellstangen mit dem Spiegel verbunden sind. Diese direkte mechanische Verbindung erlaubt eine spielfreie und somit sehr präzise Verstellung und Justierung bei einfacher Bauform. Auch kann durch entsprechende Ausgestaltung der Längen der Stellstangen die Grundstellung des Spiegels in weiten Winkelbereichen voreingestellt werden.In an embodiment of the invention it is proposed that the rotors of the linear motors via control rods with the Mirrors are connected. This direct mechanical Connection allows a play-free and therefore very much precise adjustment and adjustment with simple Design. By appropriate design of the Lengths of the control rods the basic position of the mirror can be preset in wide angular ranges.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Stellstangen mittels Kugelgelenken mit dem Spiegel verbunden sind. So werden auch bei großen Verstellwegen keine zusätzlichen Kräfte oder Biegemomente erzeugt, die die Präzision der Einstellung verfälschen könnten.It is particularly useful if the control rods are connected to the mirror by means of ball joints. So are not additional, even with large adjustment ranges Forces or bending moments are generated that affect the precision of the Could distort attitude.

Ein mechanischer Zwang auf die Stellelemente wird beim Kippen des Spiegels mit Vorteil vermieden, wenn die Kugelgelenke in sternförmig parallel zur Spieloberfläche angeordneten Längsführungen aufgenommen sind.A mechanical constraint on the control elements is the Tilting of the mirror advantageously avoided when the Ball joints in a star shape parallel to the game surface arranged longitudinal guides are added.

Der mechanische Aufwand läßt sich jedoch wesentlich dadurch verringern, dass die Stellstangen als elastisch verformbare Stellbleche ausgebildet sind. In diesem Fall kann nämlich auf die Längsführungen verzichtet werden. Allerdings kann die elastische Verformung zu einem systematischen Fehler in der Auslenkung des Spiegels führen, der nicht immer tolerierbar ist.The mechanical effort can be significant by reducing the actuators as being elastic deformable adjusting plates are formed. In this case you can do without the longitudinal guides. However, the elastic deformation can become one systematic errors in the deflection of the mirror lead that is not always tolerable.

In einem solchen Fall ist es von Vorteil, wenn eine Steuerung mit einer Recheneinheit vorgesehen ist, die einen systematischen Fehler durch eine veränderliche elastische Biegung der Stellbleche in Abhängigkeit der Auslenkung kompensierend ausgebildet ist. Die Recheneinheit vermeidet den Fehler beispielsweise indem der errechneten Sollauslenkung der systematische Fehler aufaddiert wird. Der systematische Fehler läßt sich entweder zu Anfang messen oder berechnen oder im Teach- In-Verfahren der Steuerung bzw. ihrer Recheneinheit auf ansich bekannte Weise eingeben.In such a case, it is advantageous if one Control with a computing unit is provided, the a systematic error caused by a variable elastic bending of the adjusting plates depending on the Deflection is designed to compensate. The Processing unit avoids the error, for example, by the calculated target deflection of the systematic errors is added up. The systematic error can be either measure or calculate at the beginning or in the In-process of the controller or its processing unit enter a known way.

Bei einer Strahlumlenkung um beispielsweise 90° ist es von Vorteil, wenn der Spiegel, vorzugsweise kippbar, in einer Halterung aufgenommen ist und die Stellstangen an der Halterung angreifend angeordnet sind. Der Spiegel kann dann so eingestellt werden, daß die Stellelemente in der Ruhelage alle die gleiche Auslenkung aufweisen. Der Stahl läßt sich dann in jede Richtung um gleich große Winkel auslenken.With a beam deflection of 90 °, for example, it is of advantage if the mirror, preferably tiltable, in a bracket is included and the control rods the bracket are arranged attacking. The mirror can then be set so that the control elements all have the same deflection in the rest position. The steel can then be equal in every direction deflect large angles.

Ein weiterer systematischer Fehler läßt sich dadurch vermeiden, daß die Kugelgelenke Zentren aufweisen, die eine Dreiecksfläche definieren, deren Mitte in der Spiegelfläche angeordnet ist. Wird nämlich der Strahl auf die Mitte dieser Dreiecksfläche gerichtet, erfolgt keine Verlagerung des Strahlauftreffpunktes durch die Spiegeldicke.Another systematic error can be caused by this avoid that the ball joints have centers that define a triangular surface, the center of which is in the Mirror surface is arranged. Because the beam will directed towards the center of this triangular surface no displacement of the beam impact point by the Mirror thickness.

Der Auftreffpunkt des Strahles bleibt vorteilhaft ortsfest und die Strahllänge verändert sich vorteilhaft gering, wenn die Stellelemente veränderliche Auslenkungen aufweisen, deren Summe sich zu Null addierend ausgebildet sind.The point of impact of the beam remains advantageous stationary and the beam length changes advantageously low if the control elements are variable Have deflections, the sum of which is zero are additive.

Überraschend einfach läßt sich ein Umkehrfehler durch Spiel in den Gelenken dadurch vermeiden, dass zwischen Spiegel und Stator eine Feder wirkend vorgesehen ist, deren Kraft ein Spiel in den Kugelgelenken vermeidend ausgebildet ist. Beispielsweise reicht es aus, zwischen der Rückseite des Spiegels, vorzugsweise in der Mittenachse zwischen den Stellelementen, eine Zugfeder zum Rahmen zu spannen. Die Zugspannung erzeugt in den Kugelgelenken eine Vorspannung, die das Spiel aus dem Gelenk nimmt.A reversal error can be surprisingly simple Avoid play in the joints between Mirror and stator a spring is provided, whose force avoids play in the ball joints is trained. For example, between the back of the mirror, preferably in the Center axis between the control elements, a tension spring to stretch to the frame. The tension generated in the Ball joints have a preload that releases the game from the Joint takes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Rahmen auf seiner dem Spiegel abgewandten Seite mit einer Grundplatte und auf seiner dem Spiegel zugewandten Seite mit einer Kopfplatte versehen ist und dass die Kopfplatte Öffnungen zum Durchgang von Stellelementen aufweist. Durch diese Maßnahme wird die Stabilität der gesamten Vorrichtung verbessert.In a further embodiment of the invention suggested that the frame on its the mirror opposite side with a base plate and on its side facing the mirror with a head plate is provided and that the head plate openings for Passage of actuators. Through this Measure will be the stability of the entire device improved.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Maschinengestell zur Befestigung des Lasers und des Rahmens mit dem Spiegel gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück vorgesehen ist. Dadurch kann die Position des Lasers gegenüber dem Spiegel der Verstellvorrichtung und die Positionen der Verstellvorrichtung und des Lasers gegenüber dem Werkstück fixiert werden.In a development of the invention it is proposed that a machine frame for attaching the laser and the Frame with the mirror opposite one to be processed Workpiece is provided. This allows the position of the Lasers opposite the mirror of the adjustment device and the positions of the adjustment device and the laser be fixed in relation to the workpiece.

Wenn wirkungsmäßig zwischen dem Rahmen und der Maschinengestell ein elektrischer Linearmotor zur Verschiebung des Rahmens gegenüber der Maschinengestell angeordnet ist, kann der Rahmen zusätzlich gegenüber dem Laser justiert werden.If effective between the frame and the Machine frame for an electric linear motor Displacement of the frame in relation to the machine frame is arranged, the frame can also opposite the Laser can be adjusted.

Wenn im Strahlengang zwischen dem Laser und dem Spiegel eine optische Linse angeordnet ist, kann der Laserstrahl auf das Werkstück fokussiert werden.If in the beam path between the laser and the mirror an optical lens is arranged, the laser beam be focused on the workpiece.

Wenn außerdem wirkungsmäßig zwischen der Linse und der Maschinengestell ein elektrischer Linearmotor zur Verschiebung der Linse gegenüber der Maschinengestell angeordnet ist, kann die Fokussierung rechnergesteuert oder auch nur ferngesteuert erfolgen. Ebenso kann eine ständige automatische Nachfokussierung vorgesehen werden. If also effective between the lens and the Machine frame for an electric linear motor Displacement of the lens in relation to the machine frame is arranged, the focusing can be computer-controlled or even remotely. Likewise, a constant automatic refocusing provided become.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnenAn embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawings. The figures show in detail

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Spiegelverstellvorrichtung; Fig. 1 is a partial view of a mirror adjustment device according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II von Fig. 1; Fig. 2 is a section along line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Laserbearbeitungsmaschine. Fig. 3 is a schematic representation of a laser processing machine.

In Fig. 1 erkennt man einen elektrischen Linearmotor 1, der im wesentlichen aus einem Läufer 4 und einem Stator 7 besteht. Der Stator 7 ist an einer Rahmenseite 11 eines Rahmens 10 befestigt, die an ihrem einen Ende mit einer sich quer zur Rahmenseite 11 erstreckenden Kopfplatte 14 und an ihrem anderen Ende mit einer zur Kopfplatten 14 parallelen Grundplatte 15 fest verbunden ist. Ein Spiegel 16 ist innerhalb einer Halterung 39 unter einem bestimmten Winkel befestigt, von der in der Fig. 1 nur ein Teil dargestellt ist. Die Halterung 39 ist über ein Kugelgelenk 17 mit einem Ende eines Stellblechs 18 verbunden, welches durch eine nicht weiter bezeichnete Öffnung der Kopfplatte 14 ragt und an seinem anderen Ende mit dem Läufer 4 des Linearmotors 1 verbunden ist. Die Bewegungsrichtung des Linearmotors 1 verläuft in Richtung des Doppelpfeils 20, also parallel zur Längsrichtung des Stellblechs 18.In Fig. 1 it can be seen a linear electric motor 1, which essentially consists of a rotor 4 and a stator 7. The stator 7 is fastened to a frame side 11 of a frame 10 which is firmly connected at one end to a head plate 14 extending transversely to the frame side 11 and at its other end to a base plate 15 parallel to the head plates 14 . A mirror 16 is fastened within a holder 39 at a certain angle, of which only a part is shown in FIG. 1. The holder 39 is connected via a ball joint 17 to one end of an adjusting plate 18 which protrudes through an opening of the head plate 14 , which is not further specified, and is connected at its other end to the rotor 4 of the linear motor 1 . The direction of movement of the linear motor 1 runs in the direction of the double arrow 20 , that is to say parallel to the longitudinal direction of the adjusting plate 18 .

Insgesamt sind um eine Mittelachse 40 drei solcher Linearmotore symmetrisch verteilt.A total of three such linear motors are distributed symmetrically about a central axis 40 .

Das Kugelgelenk 17 besitzt ein Zentrum 39, um das die Halterung 33 schwenkt. Die Zentren 39 der insgesamt drei Kugelgelenke 17, die symmetrisch um die Mittelachse 40 verteilt sind, spannen somit eine gleichseitige Dreiecksfläche 41 auf. Diese Fläche wird von der Spiegelfläche 42 so geschnitten, daß die Mittelachse 40 die Schnittlinie der Spiegelfläche 42 mit der Dreiecksfläche 41 durchdringt.The ball joint 17 has a center 39 about which the holder 33 pivots. The centers 39 of the three ball joints 17 , which are distributed symmetrically around the central axis 40 , thus span an equilateral triangular surface 41 . This surface is cut by the mirror surface 42 in such a way that the central axis 40 penetrates the intersection line of the mirror surface 42 with the triangular surface 41 .

Eine Zugfeder 43, die zwischen Spiegel oder Halterung 33 zur Kopfplatte 14 gespannt ist, beseitigt ein ggf. vorhandenes Spiel der Kugelgelenke 17.A tension spring 43 , which is stretched between the mirror or holder 33 to the head plate 14 , eliminates any play of the ball joints 17 .

In Fig. 2 erkennt man im Schnitt den Aufbau der Verstellvorrichtung, die aus drei Linearmotoren 1, 2, 3 besteht, deren drei Statoren 7, 8, 9 an drei Rahmenseiten 11, 12, 13 des Rahmens 10 befestigt sind. Der Rahmen 10 hat somit im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Die drei Läufer 4, 5, 6 sind über drei, in Fig. 2 nicht gezeigte Stellbleche 18, 19 mit dem ebenfalls nicht gezeigten Spiegel 16 verbunden. Die Bewegungsrichtung der Linearmotoren 1, 2, 3 steht in der Darstellung von Fig. 2 senkrecht auf der Zeichenebene.In Fig. 2 it can be seen in the section of the construction of the adjustment device, which consists of three linear motors 1, 2, 3, the three stators 7, 8, 9 are secured to three frame sides 11, 12, 13 of the frame 10. The frame 10 thus has essentially the shape of an isosceles triangle. The three runners 4 , 5 , 6 are connected to the mirror 16 , also not shown, via three adjusting plates 18 , 19, not shown in FIG. 2. The direction of movement of the linear motors 1 , 2 , 3 is perpendicular to the drawing plane in the illustration in FIG. 2.

In Fig. 3 erkennt man einen Teil eines Maschinengestells 21, an dem zwei weitere Linearmotoren 23 und 24 mit ihren jeweiligen Statoren 26 und 27 befestigt sind. Der Laser 31 ist direkt mit dem Maschinengestell 21 verbunden. Der Läufer 29 des Linearmotors 23 ist mit einer Linse 32 verbunden. Der Läufer 30 des zweiten Linearmotors 24 ist mit dem Rahmen 10 der Verstellvorrichtung verbunden.In Fig. 3 it can be seen a portion of a machine frame 21, are secured to the two linear motors 23 and 24 with their respective stators 26 and 27. The laser 31 is connected directly to the machine frame 21 . The rotor 29 of the linear motor 23 is connected to a lens 32 . The rotor 30 of the second linear motor 24 is connected to the frame 10 of the adjustment device.

Die Rechnereinheit 25 in der Steuerung 22 erlaubt es auch, durch Überlagerung der Bewegungen die erwünschte Bewegung des Spiegels 16 nur durch Zusammenwirken von zwei Linearmotoren zwischen Rahmen 10 und Spiegel 16 und einem Linearmotor 24 zwischen Rahmen 10 und Maschinengestell 21 zu erzeugen. Dabei kippen beispielsweise die Linearmotore 2 und 3 den Spiel 16 um eine vertikale Achse während Linearmotor 24 im Zusammenwirken mit den anderen beiden Motore 2 und 3 den Spiel 16 um eine horizontale Achse kippen können, ohne daß sich dabei der Reflexionspunkt 44 verschieben würde. Der dritte Anlenkpunkt des Spiegels 16 wird dabei relativ zum Rahmen 10 festgehalten, zum relativ Maschinengestell 21 jedoch von Linearmotor 24 verschoben.The computer unit 25 in the control 22 also allows the desired movement of the mirror 16 to be generated by superimposing the movements only through the interaction of two linear motors between the frame 10 and the mirror 16 and a linear motor 24 between the frame 10 and the machine frame 21 . For example, the linear motors 2 and 3 tilt the game 16 about a vertical axis, while linear motor 24 in cooperation with the other two motors 2 and 3 can tilt the game 16 about a horizontal axis without the reflection point 44 being shifted. The third articulation point of the mirror 16 is held relative to the frame 10 , but is shifted to the relative machine frame 21 by the linear motor 24 .

Der Spiegel 16 besteht aus einer Halterung 33 und einer Spiegelplatte 34, die an Halterung 33 schwenkbar befestigt ist. Die Halterung 33 ist über drei Kugelgelenke 17 mit drei Stellblechen 18, 19 verbunden, von denen in Fig. 3 nur zwei erkennbar sind. Die Spiegelplatte 34 besteht aus reinem Kupfer, dessen Spiegelfläche 42 oberflächenverspiegelt wurde.The mirror 16 consists of a holder 33 and a mirror plate 34 which is pivotally attached to the holder 33 . The holder 33 is connected via three ball joints 17 to three adjusting plates 18 , 19 , of which only two can be seen in FIG. 3. The mirror plate 34 consists of pure copper, the mirror surface 42 of which has been surface-mirrored.

Ein Laserstrahl 35 verläßt den Laser 31 und verläuft zunächst horizontal koaxial zur Mittelachse 40 der Verstellvorrichtung, wobei er durch die Linse 32 tritt und auf den Spiegel 16 fällt. Die Spiegelfläche 42 des Spiegels 16 reflektiert den Laserstrahl 35 vertikal nach unten auf ein Werkstück 36. Der Reflexionspunkt 44 liegt in der von den Zentren 39 der Kugelgelenke 17 aufgespannten Dreiecksfläche 41. Eine Steuerung 22 mit einer Rechnereinheit 25 steuert die Linearmotore 1, 2 und 3 so an, daß sich die Auslenkungen der Kugelgelenke in ihrer Summe zu Null addieren. Auf diese Weise bleibt der Reflexionspunkt 44 im Raum fest.A laser beam 35 leaves the laser 31 and initially runs horizontally coaxially to the central axis 40 of the adjustment device, it passes through the lens 32 and falls on the mirror 16 . The mirror surface 42 of the mirror 16 reflects the laser beam 35 vertically downward onto a workpiece 36 . The reflection point 44 lies in the triangular surface 41 spanned by the centers 39 of the ball joints 17 . A controller 22 with a computer unit 25 controls the linear motors 1 , 2 and 3 so that the deflections of the ball joints add up to zero in total. In this way, the reflection point 44 remains fixed in space.

Beim Verstellen der Halterung 33 verändert sich der Abstand der Zentren 39 zur Mittelachse 40 geringfügig. Ein dadurch entstehender systematischer Fehler des Verstellwinkels des Spiegels wird durch die Rechnereinheit 25 kompensiert. When the holder 33 is adjusted, the distance between the centers 39 and the central axis 40 changes slightly. A systematic error of the adjustment angle of the mirror which arises as a result is compensated for by the computer unit 25 .

Durch Verfahren der Linse 32 mittels des Linearmotors 23 in Richtung des Doppelpfeils 37 kann der Laserstrahl 35 auf das Werkstück 36 fokussiert werden.By moving the lens 32 by means of the linear motor 23 in the direction of the double arrow 37 , the laser beam 35 can be focused on the workpiece 36 .

Durch Verfahren des Rahmens 10 mittels des zweiten Linearmotors 24 kann die Position des Brennpunktes 38 auf dem Werkstück positioniert werden.By moving the frame 10 by means of the second linear motor 24 , the position of the focal point 38 can be positioned on the workpiece.

Durch Verstellen des Spiegels 16 mittels der drei Linearmotoren 1, 2, 3 der Verstellvorrichtung kann der Brennpunkt 38 schnell und präzise auf eine beliebige Zahl vorbestimmter Stellen des Werkstücks 36 eingestellt und feinjustiert werden. Durch aufeinander abgestimmte Verschiebungen der dei Linearmotoren 1, 2, 3 kann der Brennpunkt dabei auch in einer senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 3 liegenden Richtung verschoben werden. By adjusting the mirror 16 by means of the three linear motors 1 , 2 , 3 of the adjusting device, the focal point 38 can be quickly and precisely adjusted to any number of predetermined positions on the workpiece 36 and fine-adjusted. By means of mutually coordinated displacements of the linear motors 1 , 2 , 3 , the focal point can also be displaced in a direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Linearmotor
linear motor

22

Linearmotor
linear motor

33

Linearmotor
linear motor

44

Läufer
runner

55

Läufer
runner

66

Läufer
runner

77

Stator
stator

88th

Stator
stator

99

Stator
stator

1010

Rahmen
frame

1111

Rahmenseite
frame side

1212

Rahmenseite
frame side

1313

Rahmenseite
frame side

1414

Kopfplatte
headstock

1515

Grundplatte
baseplate

1616

Spiegel
mirror

1717

Kugelgelenk
ball joint

1818

Stellblech
steel frame

1919

Stellblech
steel frame

2020

Doppelpfeil
double arrow

2121

Maschinengestell
machine frame

2222

Steuerung
control

2323

Linearmotor
linear motor

2424

Linearmotor
linear motor

2525

Recheneinheit
computer unit

2626

Stator
stator

2727

Stator
stator

2828

2929

Läufer
runner

3030

Läufer
runner

3131

Laser
laser

3232

Linse
lens

3333

Halterung
bracket

3434

Spiegelplatte
mirror plate

3535

Laserstrahl
laser beam

3636

Werkstück
workpiece

3737

Doppelpfeil
double arrow

3838

Brennpunkt
focus

3939

Zentrum
center

4040

Mittelachse
central axis

4141

Dreiecksebene
triangular plane

4242

Spiegelfläche
mirror surface

4343

Feder
feather

4444

Reflexionspunkt
reflection point

Claims

1. mirror adjustment device, in particular for laser processing machines, characterized in that the mirror ( 16 ) is adjustably fastened to a fixed frame ( 10 ) and that in effect between the frame ( 10 ) and the mirror ( 16 ) electric linear motors ( 1 , 2 , 3 ) are arranged for the mirror adjustment, which act on the mirror ( 16 ) via adjusting elements ( 18 , 19 ).

2. Mirror adjustment device according to claim 1, characterized in that the frame ( 10 ) has a triangular basic shape and that three linear motors ( 1 , 2 , 3 ) on the three frame sides ( 11 , 12 , 13 ) with their stators ( 7 , 8 , 9 ) are arranged such that the direction of movement ( 20 , 37 ) of their runners ( 4 , 5 , 6 ) is substantially perpendicular to the plane of the frame triangle.

3. Mirror adjustment device according to claim 1, characterized in that two linear motors ( 2 , 3 ) between the mirror ( 16 ) and frame ( 10 ) and a third linear motor ( 24 ) between the machine frame ( 21 ) and frame ( 10 ) is arranged to act.

4. Mirror adjustment device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the rotors ( 4 , 5 , 6 ) of the linear motors ( 1 , 2 , 3 ) are connected to the mirror ( 16 ) via adjusting rods ( 18 , 19 ).

5. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting rods ( 18 , 19 ) are connected to the mirror ( 16 ) by means of ball joints ( 17 ).

6. mirror adjustment device according to claim 5, characterized characterized that the ball joints in star-shaped parallel to the game surface arranged longitudinal guides are added.

7. mirror adjustment device according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the adjusting rods are designed as elastically deformable adjusting plates ( 18 , 19 ).

8. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that a controller ( 22 ) with a computing unit ( 25 ) is provided which is designed to compensate for a systematic error due to a variable elastic bending of the adjusting plates ( 18 , 19 ) as a function of the deflection ,

9. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror ( 16 ), preferably tiltable, is accommodated in a holder ( 33 ) and the adjusting rods are arranged to engage the holder ( 33 ).

10. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the ball joints ( 17 ) have centers ( 39 ) which define a triangular surface ( 41 ), the center of which is arranged in the mirror surface ( 42 ).

11. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the control elements have variable deflections have, the sum of which adds up to zero are trained.

12. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that between the mirror ( 16 ) and frame ( 10 ) a spring ( 43 ) is provided acting, the force of which is designed to avoid play in the ball joints ( 17 ).

13. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame ( 10 ) on its side facing away from the mirror ( 16 ) is provided with a base plate ( 15 ) and on its side facing the mirror ( 16 ) with a head plate ( 14 ) and that the head plate ( 14 ) has openings for the passage of adjusting elements ( 18 , 19 ).

14. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that a machine frame ( 21 ) for fastening the laser ( 31 ) and the frame ( 10 ) with the mirror ( 16 ) is provided relative to a workpiece ( 36 ) to be machined.

15. mirror displacing according to any one of the preceding claims, characterized in that an electric linear motor (24) is arranged to displace the frame (10) relative to the machine frame (21) operatively connected between the frame (10) and the machine frame (21).

16. Mirror adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that an optical lens ( 32 ) is arranged in the beam path between the laser ( 31 ) and the mirror ( 16 ).

17, mirror displacing according to any one of the preceding claims, characterized in that an electric linear motor (23) is arranged to shift the lens (32) relative to the machine frame (21) operatively connected between the lens (32) and the machine frame (21).