DE102013220732B4

DE102013220732B4 - Laser processing machine and protective housing for processing a workpiece

Info

Publication number: DE102013220732B4
Application number: DE102013220732.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Huonker
Original assignee: Trumpf Laser GmbH
Current assignee: Trumpf Laser GmbH
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2033-10-15
Also published as: DE102013220732A1; WO2015055519A1

Abstract

Laserbearbeitungsmaschine (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks (2), mit einem Laserbearbeitungskopf (3), an dem zur Werkstückbearbeitung ein Laserstrahl (4) in einer Austrittsrichtung (A) austritt, und mit einer Schutzumhausung (5) zum zumindest teilweisen Umschließen des Werkstücks (2), die einen Spalt (9) aufweist, durch den der Laserbearbeitungskopf (3) in die Schutzumhausung (5) hineinragt und entlang dessen der Laserbearbeitungskopf (3) relativ verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (9) zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle (8) des Laserstrahls (4) einander gegenüberliegende Wandabschnitte (11) aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung (A) des Laserstrahls (4) überlappen.Laser processing machine (1) for processing a workpiece (2), comprising a laser processing head (3), at which a laser beam (4) emerges in a discharge direction (A) for workpiece processing, and a protective housing (5) for at least partially enclosing the workpiece ( 2) having a gap (9) through which the laser processing head (3) protrudes into the protective housing (5) and along which the laser processing head (3) is relatively movable, characterized in that the gap (9) for shielding a processing site (8) of the laser beam (4) has mutually opposite wall sections (11) which overlap transversely to the exit direction (A) of the laser beam (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Laserbearbeitungskopf, an dem zur Werkstückbearbeitung ein Laserstrahl in einer Austrittsrichtung austritt, und mit einer Schutzumhausung zum zumindest teilweisen Umschließen des Werkstücks, die einen Spalt aufweist, durch den der Laserbearbeitungskopf in die Schutzumhausung hineinragt und entlang dessen der Laserbearbeitungskopf relativ verfahrbar ist, sowie eine Schutzumhausung für ein Werkstück.The present invention relates to a laser processing machine for processing a workpiece having a laser processing head on which a laser beam emerges in a discharge direction for workpiece processing, and a protective enclosure for at least partially enclosing the workpiece having a gap through which the laser processing head protrudes into the protective housing and along which the laser processing head is relatively movable, and a Schutzumhausung for a workpiece.

Eine derartige Laserbearbeitungsmaschine ist beispielsweise durch die DE 10 2008 019 095 B3 bekannt geworden.Such a laser processing machine is, for example, by the DE 10 2008 019 095 B3 known.

Eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem Laserbearbeitungskopf ist beispielsweise aus der DE 20 2009 013 899 U1 bekannt geworden. Der aus dem vorbekannten Laserbearbeitungskopf austretende Laserstrahl wird an einem Werkstück gegen die Umgebung mittels mehrerer kreisförmiger Bürsten abgeschirmt, deren elastisch verformbare Borsten am Werkstück lichtdicht anliegen. Zur zusätzlichen Abschirmung von gegebenenfalls zwischen den Bürsten entstehenden Lücken kann der Laserbearbeitungskopf ferner an einer abliegenden Außenseite der Borsten eine durchgehende, geschlossene Abdeckung bzw. ein einteiliges Abdeckgehäuse aufweisen.A laser processing machine with a laser processing head is for example from the DE 20 2009 013 899 U1 known. The emerging from the prior art laser processing head laser beam is shielded on a workpiece against the environment by means of a plurality of circular brushes, the elastically deformable bristles lie light-tight on the workpiece. For additional shielding of possibly resulting between the brush gaps, the laser processing head may further comprise a continuous, closed cover or a one-piece cover housing on a remote outside of the bristles.

Aus der DE 10 2010 005 043 A1 ist des Weiteren eine Schweißeinrichtung mit einer Abschirmeinrichtung bekannt, die als eine den Laserstrahl umgebende einteilige Gehäusewand ausgebildet ist. Die Schweißeinrichtung weist eine Absaugvorrichtung auf, die mit der Abschirmeinrichtung kommunizierend verbunden ist und die während des Schweißvorgangs den Bereich der Schweißstelle absaugt.From the DE 10 2010 005 043 A1 Furthermore, a welding device with a shielding device is known which is designed as a one-piece housing wall surrounding the laser beam. The welding device has a suction device, which is communicatively connected to the shielding device and which sucks the region of the weld during the welding process.

Die aus der DE 197 36 042 A1 bekannte Vorrichtung dient dem Langnahtschweißen von Metallrohren und besteht aus einer Rohrformvorrichtung, die ein kontinuierlich zugeführtes Metallband zum Schlitzrohr formt, und einer den Langschlitz des Rohres verschweißenden Schweißeinrichtung. Die Schweißeinrichtung ist dabei eine Laserschweißeinrichtung mit einem unter einem Winkel zur Vertikalen geneigten Laserschweißkopf. Hinter dem Laserschweißkopf ist eine Strahlenfalle für reflektierte Laserstrahlen angeordnet, die aus einem metallischen Gehäuse mit einer wassergekühlten Wandung besteht. Die Strahlenfalle ist derart zum Laserschweißkopf angeordnet, dass die reflektierten Laserstrahlen in das Gehäuseinnere eingeleitet werden.The from the DE 197 36 042 A1 known device is used for long-seam welding of metal pipes and consists of a tube forming device which forms a continuously fed metal strip to the slot tube, and a welding the long slot of the tube welding device. The welding device is a laser welding device with a laser welding head inclined at an angle to the vertical. Behind the laser welding head a radiation trap for reflected laser beams is arranged, which consists of a metallic housing with a water-cooled wall. The radiation trap is arranged to the laser welding head, that the reflected laser beams are introduced into the housing interior.

Die DE 10 2011 050 832 A1 offenbart schließlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von Werkstücken mittels eines Laserstrahls. Die Vorrichtung umfasst hierzu eine Scanneroptik zum Führen des Laserstrahls; ein Andruckelement, das während des Fügeprozesses zum Fixieren der Werkstücke entlang einer Andruckrichtung auf zumindest eines der Werkstücke gepresst wird, wobei das Andruckelement einen Teil eines Gehäuses bildet und relativ zu einem übrigen Gehäuse mit mindestens einem Bewegungsfreiheitsgrad bewegbar ist.The DE 10 2011 050 832 A1 finally discloses a method and apparatus for joining workpieces by means of a laser beam. For this purpose, the device comprises a scanner optics for guiding the laser beam; a pressing member, which is pressed during the joining process for fixing the workpieces along a pressing direction on at least one of the workpieces, wherein the pressing element forms part of a housing and is movable relative to a remaining housing with at least one degree of freedom of movement.

Aus der eingangs genannten DE 10 2008 019 095 B3 ist eine Laserbearbeitungsanlage mit einer Schutzeinhausung in Form einer Schutzhaube bekannt, welche ein auf einer Aufnahmevorrichtung befindliches Werkstück so einhüllt, dass ein Laserkopf durch eine in der Schutzhaube vorhandene schlitzförmige Öffnung mittels eines Roboterarms geführt und entlang der schlitzförmigen Öffnung verfahren werden kann.From the above DE 10 2008 019 095 B3 a laser processing system with a protective housing in the form of a protective hood is known, which envelopes a workpiece located on a receiving device so that a laser head can be guided by a slot-shaped opening in the protective hood by means of a robot arm and moved along the slot-shaped opening.

Bei der Werkstückbearbeitung mittels Laserbearbeitungsmaschinen sind die die Maschine bedienenden Werker vor der bei der Bearbeitung auftretenden Laserstrahlung und vor Prozesslicht in ausreichendem Maße zu schützen. Die hierfür bekannten Schutzvorrichtungen decken in der Regel sowohl das Werkstück als auch bewegte Maschinenteile, wie zum Beispiel den Laserbearbeitungskopf, großräumig ab und stellen somit vergleichsweise aufwändige und teure Schutzmaßnahmen dar. Der konstruktive und ökonomische Aufwand des Laserschutzes kann derart umfangreich sein, dass bestimmte durch Laserbearbeitungsmaschinen durchgeführte Bearbeitungsaufgaben aus wirtschaftlichen Gründen in Frage gestellt sind.In the case of workpiece machining by means of laser processing machines, the workers who operate the machine must be adequately protected from the laser radiation occurring during processing and from process light. The protective devices known for this generally cover both the workpiece and moving machine parts, such as the laser processing head, from a large area and thus represent relatively complex and expensive protective measures. The constructive and economical effort of the laser protection can be so extensive that certain laser processing machines performed processing tasks are questioned for economic reasons.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Laserbearbeitungsmaschine und eine Schutzumhausung bereitzustellen, durch die eine einfachere, kompaktere und kostengünstigere Abschirmung des Laserprozesses möglich ist.The present invention is therefore based on the object to provide a laser processing machine and a protective housing through which a simpler, more compact and less expensive shielding of the laser process is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spalt zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle des Laserstrahls einander gegenüberliegende Wandabschnitte aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung des Laserstrahls überlappen.This object is achieved in that the gap for shielding a processing point of the laser beam has opposing wall sections which overlap transversely to the exit direction of the laser beam.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine bzw. der erfindungsgemäßen Schutzumhausung liegt darin, dass die an dem Laserbearbeitungskopf austretende und möglicherweise auf der Werkstückoberfläche reflektierte Laserstrahlung und/oder durch die Werkstückbearbeitung entstehendes Prozesslicht aufgrund der Überlappung der gegenüberliegenden Wandabschnitte des Spaltes nicht oder nur in unwesentlichem Ausmaß durch den Spalt zurück aus dem Inneren der Schutzumhausung nach außen austreten können. Mit anderen Worten ist von außerhalb der Schutzumhausung keine optische Sicht auf die Bearbeitungsstelle am Werkstück möglich. Der Spalt bildet eine (Spalt-)Öffnung durch die der Laserbearbeitungskopf in die Schutzumhausung hineinragen und entlang derer der Laserbearbeitungskopf relativ verfahren kann.The essential advantage of the laser processing machine according to the invention or the protective housing according to the invention lies in the fact that the laser radiation emerging from the laser processing head and possibly reflected on the workpiece surface and / or process light resulting from the workpiece machining does not or only to an insignificant extent due to the overlapping of the opposing wall sections of the gap the gap back out of the interior of the protective housing can escape to the outside. In other words, from outside the Protective housing No visual view of the machining point on the workpiece possible. The gap forms a (gap) opening through which the laser processing head protrude into the protective housing and along which the laser processing head can relatively move.

Erfindungsgemäß sind die Schutzumhausung und der Laserbearbeitungskopf derart ausgebildet, dass der Laserbearbeitungskopf durch den Spalt der Schutzumhausung hindurch wirken kann. Das heißt der Laserbearbeitungskopf kann zum einen durch den Spalt in das Innere der Schutzumhausung hineinragen, um dort Laserstrahlung als fokussierten Laserstrahl zur Werkstückbearbeitung austreten zu lassen, und zum anderen eine Relativbewegung bezüglich der Schutzumhausung entlang einer Spaltlängsrichtung durchführen, um das Werkstück entlang einer Bearbeitungsspur zu bearbeiten (beispielsweise zu schneiden oder zu schweißen). Die Spaltlängsrichtung bzw. Längserstreckung des Spalts entspricht hierzu dem geplanten Verfahrweg des Laserbearbeitungskopfes im Rahmen eines Bearbeitungsprogramms, d. h. das Innere der Schutzumhausung ist überall dort über den Spalt von außen zugänglich, wo sich der Laserbearbeitungskopf entlang des geplanten Verfahrwegs bewegen soll. Die Längsrichtung bzw. Längserstreckung des Spalts kann grundsätzlich jedweden geplanten Verlauf aufweisen, d. h. beispielsweise auch gekrümmt und/oder abgewinkelt sein. Eine Relativbewegung zwischen dem Laserbearbeitungskopf und der Schutzumhausung bzw. dem Werkstück kann beispielsweise erreicht werden, indem das Werkstück ortsfest eingespannt ist (und die Schutzumhausung ortsfest um das Werkstück herum angeordnet ist) und der Laserbearbeitungskopf relativ zum Werkstück entlang des Spalts, d. h. entlang der Spaltlängsrichtung, bewegt wird. Es ist auch möglich, dass der Laserbearbeitungskopf ortsfest gehalten ist und das Werkstück und die Schutzumhausung hierzu relativ entlang des Spalts bewegt werden. Die Laserbearbeitungsmaschine umfasst auch einen Laser zur Erzeugung des Laserstrahls.According to the invention, the protective housing and the laser processing head are designed such that the laser processing head can act through the gap of the protective housing. That is, the laser processing head may protrude through the gap into the interior of the protective housing to emit laser radiation as a focused laser beam for workpiece machining, and perform relative movement with respect to the protective enclosure along a gap longitudinal direction to machine the workpiece along a machining track (for example, to cut or weld). For this purpose, the gap longitudinal direction or longitudinal extent of the gap corresponds to the planned travel path of the laser processing head in the context of a machining program, i. H. The inside of the protective housing is accessible from outside via the gap where the laser processing head should move along the planned travel path. The longitudinal direction or longitudinal extent of the gap can in principle have any planned course, i. H. for example, be curved and / or angled. Relative movement between the laser processing head and the protective housing or workpiece can be achieved, for example, by clamping the workpiece in a stationary manner (and the protective housing is fixedly arranged around the workpiece) and the laser processing head relative to the workpiece along the gap, d. H. along the gap longitudinal direction, is moved. It is also possible that the laser processing head is held stationary and the workpiece and the protective housing are moved relative thereto along the gap. The laser processing machine also includes a laser for generating the laser beam.

Die Schutzumhausung ist bevorzugt an die Werkstückform angepasst, d. h. die Form der Schutzumhausung und die Form des zu bearbeitenden Werkstücks stimmen im Wesentlichen überein. Mit anderen Worten umschließt die Schutzumhausung das zu bearbeitende Werkstück vergleichsweise eng, d. h. der Abstand zwischen der Innenseite der Schutzumhausung und zumindest der bearbeitungsseitigen Werkstückoberfläche beträgt bevorzugt weniger als 50 cm. Dabei ist die Schutzumhausung bevorzugt gleichmäßig, insbesondere äquidistant, von dem Werkstück bzw. der Bearbeitungsseite des Werkstücks beabstandet. Dies hat eine kompaktere Bauform der Schutzumhausung zur Folge. Die Schutzumhausung umgibt bzw. umschließt das Werkstück bevorzugt vollständig, insbesondere bearbeitungsseitig (im Bereich einer durch den Laserstrahl an dem Werkstück erzeugten Bearbeitungsspur), und ist typischerweise durch ein für Laserstrahlung und/oder Prozesslicht undurchlässiges Gehäuse gebildet. Ein weiterer Vorteil der Laserbearbeitungsmaschine bzw. Schutzumhausung liegt somit darin, dass die Schutzumhausung aufgrund ihrer an das Werkstück angepassten Form und ihren somit im Vergleich zu herkömmlichen Laserschutzvorrichtungen vergleichsweise geringen Abmessungen günstig in der Herstellung ist. Die vorgenannten Vorteile kommen insbesondere bei der Laserbearbeitung von Massenbauteilen zum Tragen, bei der mittels einer einzigen erfindungsgemäßen Schutzumhausung bzw. Laserbearbeitungsmaschine eine Vielzahl an gleichen Werkstücken auf effektive, sichere und günstige Weise bearbeitet werden können.The protective housing is preferably adapted to the workpiece shape, d. H. the shape of the protective housing and the shape of the workpiece to be machined are substantially identical. In other words, the protective enclosure encloses the workpiece to be machined comparatively narrow, d. H. the distance between the inside of the protective housing and at least the machining-side workpiece surface is preferably less than 50 cm. The protective housing is preferably uniform, in particular equidistant, spaced from the workpiece or the machining side of the workpiece. This results in a more compact design of the protective enclosure. The protective housing preferably surrounds or encloses the workpiece completely, in particular on the machining side (in the region of a processing track produced by the laser beam on the workpiece), and is typically formed by a housing which is impermeable to laser radiation and / or process light. Another advantage of the laser processing machine or protective housing is thus that the protective housing due to their shape adapted to the workpiece and thus their compared to conventional laser protection devices comparatively small dimensions is low in the production. The abovementioned advantages come into play, in particular, in the laser processing of mass components, in which a multiplicity of identical workpieces can be processed in an effective, safe and favorable manner by means of a single protective housing or laser processing machine according to the invention.

Der Spalt weist typischerweise eine laserbearbeitungskopfseitige Spaltöffnung und eine werkstückseitige Spaltöffnung auf. Zwischen der laserbearbeitungskopfseitigen und der werkstückseitigen Spaltöffnung kann der Spalt bzw. der Spaltquerschnitt grundsätzlich jedweden, beispielsweise einen labyrinthartigen, Verlauf aufweisen, wobei die Spaltwände zumindest abschnittsweise (an den Wandabschnitten) quer zur Austrittsrichtung des Laserstrahls verlaufen und sich somit quer zur Austrittsrichtung überlappen. Die Wandabschnitte überlappen sich bevorzugt in einer rechtwinklig zur Austrittsrichtung des Laserstrahls verlaufenden Richtung.The gap typically has a laser machining head side gap opening and a workpiece side gap opening. Between the laser machining head side and the work piece side gap opening, the gap or the gap cross section basically any, for example, a labyrinth-like course, the gap walls at least partially (at the wall sections) transverse to the exit direction of the laser beam and thus overlap transversely to the exit direction. The wall sections preferably overlap in a direction at right angles to the exit direction of the laser beam.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenkontur des Laserbearbeitungskopfes zum Hineinragen in die Schutzumhausung an den Verlauf der Wände des Spalts, insbesondere an den Spaltquerschnitt, angepasst. Auf diese Weise kann der Laserbearbeitungskopf entlang der Spaltlängsrichtung relativ zur Schutzumhausung verfahren werden, ohne dass Kollisionen zwischen dem Laserbearbeitungskopf und der Schutzumhausung auftreten. Die Außenkontur des Laserbearbeitungskopfes ist im Wesentlichen dadurch an den Verlauf der Wände des Spalts angepasst, dass der Laserbearbeitungskopf in dem Bereich, in dem er durch den Spalt in die Schutzumhausung hineinragt, einen geringfügig kleineren oder schmäleren Querschnitt aufweist als der Spalt bzw. als der Spaltquerschnitt. Die Spaltbreite ist also geringfügig größer als die Breite des Laserbearbeitungskopfes in diesem Bereich. Der Laserbearbeitungskopf ist hierzu insbesondere um den überlappenden Bereich der gegenüberliegenden Wandabschnitte herum geführt. Durch den an den Verlauf der Spaltwände angepassten Laserbearbeitungskopf ist bei der erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine der durch den Laserbearbeitungskopf hindurch geführte Strahlengang ebenfalls an den Spaltquerschnitt der Schutzumhausung angepasst.In a preferred embodiment, the outer contour of the laser processing head is adapted to protrude into the protective housing to the course of the walls of the gap, in particular to the gap cross-section. In this way, the laser processing head along the gap longitudinal direction can be moved relative to the protective housing without collisions between the laser processing head and the Schutzumhausung occur. The outer contour of the laser processing head is substantially adapted to the course of the walls of the gap, that the laser processing head in the region in which it protrudes through the gap in the protective housing, a slightly smaller or narrower cross section than the gap or as the gap cross section , The gap width is thus slightly larger than the width of the laser processing head in this area. For this purpose, the laser processing head is guided in particular around the overlapping region of the opposite wall sections. As a result of the laser processing head adapted to the course of the gap walls, in the laser processing machine according to the invention the beam path guided through the laser processing head is likewise adapted to the gap cross section of the protective enclosure.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Laserbearbeitungskopf zum Hineinragen in die Schutzumhausung zweifach, insbesondere um jeweils 90°, abgewinkelt. Dadurch ragt der Laserbearbeitungskopf durch den Spalt in die Schutzumhausung, obwohl sich die Spaltwände in der Richtung quer zur Austrittrichtung des Laserstrahls überlappen. Bei einer zweifachen Abwinklung bzw. Umlenkung des Laserbearbeitungskopfes tritt der Laserstrahlt typischerweise versetzt zur ursprünglichen Eintrittsrichtung des Laserstrahls in den Laserbearbeitungskopf aus dem Laserbearbeitungskopf aus. Durch den abgewinkelten Verlauf überlappen sich die gegenüberliegenden Spaltwände zumindest abschnittsweise. In a further preferred embodiment, the laser processing head for projecting into the Schutzumhausung is doubly, in particular by 90 °, angled. Thereby, although the gap walls overlap in the direction transverse to the exit direction of the laser beam, the laser processing head projects through the gap into the protective enclosure. In a double bending or deflection of the laser processing head, the laser beam typically exits the laser processing head offset from the original direction of entry of the laser beam into the laser processing head. Due to the angled profile, the opposing gap walls overlap at least in sections.

Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform der Laserbearbeitungsmaschine, bei der der Laserbearbeitungskopf zum Hineinragen in die Schutzumhausung vierfach, insbesondere um jeweils 90°, abgewinkelt ist. Dadurch ragt der Laserbearbeitungskopf durch den Spalt in die Schutzumhausung, obwohl sich die Spaltwände in der Richtung quer zur Austrittrichtung des Laserstrahls mehrfach überlappen. Bei einer vierfachen Abwinklung bzw. Umlenkung des Laserbearbeitungskopfes kann der Laserstrahl versetzt oder kollinear zur ursprünglichen Eintrittsrichtung des Laserstrahls in den Laserbearbeitungskopf aus dem Laserbearbeitungskopf austreten. Durch den abgewinkelten Verlauf überlappen sich die Spaltwände zumindest abschnittsweise.Also preferred is an embodiment of the laser processing machine in which the laser processing head is angled four times, in particular by 90 °, for protruding into the protective housing. As a result, the laser processing head projects through the gap into the protective housing, although the gap walls overlap several times in the direction transverse to the exit direction of the laser beam. In a four-fold bending or deflection of the laser processing head, the laser beam offset or collinear to the original direction of entry of the laser beam in the laser processing head from the laser processing head emerge. Due to the angled profile, the gap walls overlap at least in sections.

Bei einer weiteren Erfindungsbauart ist in dem Laserbearbeitungskopf mindestens ein optisches Element angeordnet, um Laserstrahlung durch den Laserbearbeitungskopf bis zum Austritt des Laserstrahls zu führen. Als optische Elemente können beispielsweise Linsen oder Spiegel eingesetzt werden. Entsprechend der Anzahl der Abwinklungen bzw. Umlenkungen sind dann beispielsweise zwei oder vier optische Elemente in dem Laserbearbeitungskopf vorgesehen. Als optisches Element kann auch ein optisches Kabel, das durch den entsprechend abgewinkelten Laserbearbeitungskopf geführt ist, eingesetzt werden.In a further embodiment of the invention, at least one optical element is arranged in the laser processing head to guide laser radiation through the laser processing head to the exit of the laser beam. As optical elements, for example, lenses or mirrors can be used. Corresponding to the number of bends or deflections, two or four optical elements are then provided in the laser processing head, for example. As an optical element and an optical cable, which is guided by the corresponding angled laser processing head can be used.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzumhausung, insbesondere die einander gegenüberliegenden Wandabschnitte, aus einem für Prozesslicht und/oder Laserstrahlung absorbierenden Material gebildet oder mit einem solchen Material beschichtet. Auf diese Weise wird ein Austritt von Prozesslicht und/oder Laserstrahlung durch den Spalt hinaus in die Umgebung der Schutzumhausung noch sicherer verhindert. Aufgrund des absorbierenden Materials, wie beispielsweise schwarz eloxiertem bzw. eingefärbtem Aluminium, und/oder der absorbierenden Beschichtung können insbesondere (Mehrfach-)Reflektionen an den Innenseiten der Spaltwände verhindert oder zumindest weitestgehend unterdrückt werden. Die Spaltwände bzw. die Schutzumhausung kann auch beispielsweise geschwärzt oder anderweitig antireflektierend ausgebildet sein. Zum Beispiel kann ein mit einer absorbierenden Beschichtung versehenes Strahlblech verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the protective housing, in particular the opposing wall sections, formed from a process light and / or laser radiation absorbing material or coated with such a material. In this way, leakage of process light and / or laser radiation through the gap out into the surroundings of the protective housing is prevented even more reliably. Due to the absorbent material, such as black anodized or colored aluminum, and / or the absorbent coating in particular (multiple) reflections on the insides of the gap walls can be prevented or at least largely suppressed. The gap walls or the protective housing can also be blackened or otherwise antireflective, for example. For example, a radiant plate provided with an absorbent coating may be used.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Laserbearbeitungsmaschine sind an mindestens einer Innenseite des Spaltes entlang des Spaltes Abschirmungselemente angeordnet. Die Abschirmungselemente dienen der weiteren Abschirmung der Bearbeitungsstelle des Laserstrahls, also der weiteren Erhöhung der Abschirmungswirkung der Schutzumhausung. Bevorzugt sind die Abschirmungselemente jeweils an gegenüberliegenden Innenseiten des Spaltes entlang des Spaltes angeordnet. Die Abschirmungselemente können derart in die Bewegungsbahn des Laserbearbeitungskopfes hineinragen, dass der während der Laserbearbeitung durch den Spalt in die Schutzumhausung hineinragende Laserbearbeitungskopf dann an den Abschirmungselemente entlang streift. Auf diese Weise wird gegebenenfalls an den Innenseiten des Spalts um den Bereich des Überlapps der Spaltwände herum reflektiertes Prozesslicht oder Laserstrahlen von den Abschirmungselementen durch Absorption „abgefangen”. Es versteht sich, dass die Abschirmungselemente nicht an dem Laserbearbeitungskopf streifen müssen, sondern auch entsprechend kürzer ausgebildet sein können, sodass sich keine Reibung bzw. kein Kontakt zwischen den Abschirmungselementen und dem Laserbearbeitungskopf während dem Verfahren des Laserbearbeitungskopfes entlang des Spaltes einstellt.In a further preferred embodiment of the laser processing machine, shielding elements are arranged on at least one inner side of the gap along the gap. The shielding elements serve to further shield the processing point of the laser beam, thus further increasing the shielding effect of the protective housing. Preferably, the shielding elements are each arranged on opposite inner sides of the gap along the gap. The shielding elements can protrude into the path of movement of the laser processing head in such a way that the laser processing head, which projects through the gap into the protective housing during laser processing, then brushes against the shielding elements. In this way, if necessary, process light or laser beams reflected from the shielding elements on the inner sides of the gap around the region of the overlap of the gap walls is "intercepted" by absorption. It goes without saying that the shielding elements do not have to be in contact with the laser processing head but can also be correspondingly shorter, so that there is no friction or contact between the shielding elements and the laser processing head during the process of the laser processing head along the gap.

Bevorzugt ist auch eine Weiterbildung der vorhergehenden Ausführungsform, bei der die Abschirmungselemente elastisch ausgebildet und/oder elastisch gelagert sind. Als eine elastische Lagerung können beispielsweise Federelemente vorgesehen sein, die die Abschirmungselemente nach einer Auslenkung durch den Laserbearbeitungskopf selbsttätig in eine Ausgangsstellung zurückstellen. Auf diese Weise stellen sich die Abschirmungselemente nach dem Vorbeiverfahren des Laserbearbeitungskopfes in die abschirmende Ausgangslage zurück. Eine entsprechende rückstellende Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Abschirmungselemente elastisch ausgebildet und fest an der Schutzumhausung gelagert sind. Als Abschirmungselemente können z. B. Bürsten und/oder Lappen eingesetzt werden.Also preferred is a development of the previous embodiment, in which the shielding elements are designed to be elastic and / or elastically mounted. As an elastic bearing, for example, spring elements may be provided which automatically return the shielding elements to a starting position after deflection by the laser processing head. In this way, the shielding elements return to the shielding starting position after passing the laser processing head. A corresponding restoring effect can also be achieved in that the shielding elements are designed to be elastic and are fixedly mounted on the protective housing. As shielding z. B. brushes and / or cloths are used.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Schutzumhausung an einem Ende des Spalts eine Durchtrittsöffnung zum Einfädeln oder Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes in den Spalt oder aus dem Spalt auf. Auf diese Weise kann der Laserbearbeitungskopf von einer außerhalb der Schutzumhausung gelegenen Position durch die Durchtrittsöffnung hindurch in den Spalt hinein eingefädelt werden und somit in die über den Spalt in das Innere der Schutzumhausung hineinragende Arbeitsposition gebracht werden. Entsprechend ist bei einem umgekehrten Ablauf ein Ausfädeln möglich. Die Durchtrittsöffnung kann beispielsweise an einer Seite der Schutzumhausung gebildet sein und ist bevorzugt an die seitliche Kontur des Laserbearbeitungskopfes angepasst. Es können auch zwei Durchtrittsöffnungen (an jeweils beiden Enden des Spalts) an der Schutzumhausung vorgesehen sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the protective housing at one end of the gap on a passage opening for threading or unthreading of the laser processing head in the gap or from the gap. In this way, the laser processing head from an outside the Schutzumhausung located position are threaded through the passage opening into the gap and thus be brought into the over the gap in the interior of the Schutzumhausung projecting working position. Accordingly, a threading is possible in a reverse sequence. The passage opening may for example be formed on one side of the protective housing and is preferably adapted to the lateral contour of the laser processing head. It can also be provided on the Schutzumhausung two through openings (at both ends of the gap).

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der vorhergehenden Ausführungsform weist die Schutzumhausung an der Durchtrittsöffnung eine Verschlusseinrichtung auf. Die Verschlusseinrichtung dient dem Abschirmen des Innenraums der Schutzumhausung nach außen hin, insbesondere nach dem Einfädeln bzw. vor dem Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes. Als Verschlusseinrichtungen werden lichtdichte Verschlusseinrichtungen, d. h. das während der Laserbearbeitung an der Bearbeitungsstelle entstandene Prozesslicht und/oder die Laserstrahlung absorbierende Verschlusseinrichtungen, eingesetzt. Die Verschlusseinrichtungen können beispielsweise als Schieber oder Klappen ausgebildet sein, die relativ zur Schutzumhausung bzw. zur Wand der Schutzumhausung verschiebbar oder wegklappbar sind.In a preferred development of the preceding embodiment, the protective housing at the passage opening on a closure device. The closure device serves to shield the interior of the protective housing to the outside, in particular after the threading or before the threading of the laser processing head. As closure means, light-tight closure means, i. H. the process light resulting from laser processing at the processing point and / or the laser radiation absorbing closure devices are used. The closure devices can be designed, for example, as slides or flaps which are displaceable or foldable relative to the protective housing or to the wall of the protective housing.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Laserbearbeitungsmaschine schließen sich an die Durchtrittsöffnung gekrümmte Ein- bzw. Ausfädelkanäle für den Laserbearbeitungskopf an. Die Ein- bzw. Ausfädelkanäle dienen ebenfalls dem Abschirmen des Innenraums der Schutzumhausung nach außen, insbesondere nach dem Einfädeln des Laserbearbeitungskopfes. Hierzu sind die gekrümmten Ein- und Ausfädelkanäle bevorzugt um mindestens 90° gekrümmt.In a further preferred embodiment of the laser processing machine, curved entry or exit channels for the laser processing head adjoin the passage opening. The entry or Ausfädelkanäle also serve to shield the interior of the Schutzumhausung to the outside, in particular after the threading of the laser processing head. For this purpose, the curved inlet and Ausführelkanäle are preferably curved by at least 90 °.

Schließlich ist eine weitere Ausführungsform der Laserbearbeitungsmaschine bevorzugt, die eine Sicherheitseinrichtung umfasst, mittels derer detektierbar ist, ob der Laserbearbeitungskopf in die Schutzumhausung hineinragt. Die Sicherheitseinrichtung unterbindet für den Fall, dass sie einen nicht in die Schutzumhausung hineinragenden und folglich außerhalb der Schutzumhausung befindlichen Laserbearbeitungskopf detektiert, dass der Laserstrahl aktiviert wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Laserstrahlung außerhalb von der Schutzumhausung von dem Laserbearbeitungskopf austritt und gegebenenfalls Personen verletzt oder gefährdet. Die Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise im Bereich des Laserbearbeitungskopfes angeordnete Näherungssensoren aufweisen, die im in die Schutzumhausung hineinragenden Zustand des Laserbearbeitungskopfes die Präsenz der Spaltwände oder der Wände der Schutzumhausung detektieren.Finally, a further embodiment of the laser processing machine is preferred, which comprises a safety device, by means of which it is detectable whether the laser processing head protrudes into the protective housing. In the event that it detects a laser processing head not protruding into the protective housing and thus located outside the protective housing, the safety device prevents the laser beam from being activated. In this way it can be prevented that laser radiation exits the protective housing outside of the laser processing head and possibly injures or endangers persons. The safety device can have, for example, proximity sensors arranged in the region of the laser processing head, which detect the presence of the gap walls or the walls of the protective housing in the state of the laser processing head projecting into the protective housing.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Schutzumhausung für ein mittels eines aus einem Laserbearbeitungskopf in einer Austrittsrichtung austretenden Laserstrahls entlang einer Bearbeitungsspur bearbeiteten Werkstücks, wobei die Schutzumhausung zum Hineinragen des Laserbearbeitungskopfes in die Schutzumhausung und zum Relativverfahren des Laserbearbeitungskopfes entlang der Bearbeitungsspur einen zur Bearbeitungsspur versetzt angeordneten Spalt aufweist, der Spalt zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle des Laserstrahls einander gegenüberliegende Wandabschnitte aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung überlappen.The object is further achieved by a protective housing for a workpiece machined by means of a laser beam emerging from a laser processing head in an exit direction along a machining track, wherein the protective housing for projecting the laser processing head into the protective housing and for the relative process of the laser machining head along the machining track has a gap offset from the machining track The gap for shielding a processing point of the laser beam has mutually opposite wall sections which overlap transversely to the exit direction.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Further advantages of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsmaschine in einer Seitenansicht; 1 a laser processing machine according to the invention in a side view;

2 einen perspektivischen Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus 1; 2 a perspective section of the laser processing machine 1 ;

3 einen weiteren Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus 1 in einer Seitenansicht; 3 another section of the laser processing machine 1 in a side view;

4 einen perspektivischen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine; 4 a perspective section of another embodiment of the laser processing machine according to the invention;

5 einen weiteren Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus 4 in einer Seitenansicht; 5 another section of the laser processing machine 4 in a side view;

6 eine perspektivische Ansicht einer Schutzumhausung der Laserbearbeitungsmaschine; und 6 a perspective view of a protective housing of the laser processing machine; and

7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Schutzumhausung der Laserbearbeitungsmaschine. 7 a perspective view of another protective housing of the laser processing machine.

Die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsmaschine 1 zur Bearbeitung eines Werkstücks 2 umfasst einen Laserbearbeitungskopf 3, an dem zur Werkstückbearbeitung ein Laserstrahl 4 in einer Austrittsrichtung A austritt, und eine Schutzumhausung 5 zum zumindest teilweisen Umschließen des zu bearbeitenden Werkstücks 2. Das Werkstück 2 und die Schutzumhausung 5 sind an einem ortsfesten Maschinengrundkörper 6 der Laserbearbeitungsmaschine 1 festgelegt. Der Laserbearbeitungskopf 3 kann hingegen relativ zum Maschinengrundkörper 6 verfahren werden (in der 1 beispielsweise in einer Richtung 7 senkrecht zur Zeichenebene), sodass der austretende Laserstrahl 4 zur Werkstückbearbeitung auf unterschiedliche Bearbeitungsstellen 8 gerichtet werden kann. Mittels des Laserstrahls 4 kann das Werkstück 2 an der Bearbeitungsstelle 8 beispielsweise geschnitten oder geschweißt werden.In the 1 shown laser processing machine 1 for machining a workpiece 2 includes a laser processing head 3 , on which for workpiece machining a laser beam 4 emerges in an exit direction A, and a Schutzumhausung 5 for at least partially enclosing the workpiece to be machined 2 , The workpiece 2 and the protective housing 5 are on a stationary machine body 6 the laser processing machine 1 established. The laser processing head 3 can, however, relative to the machine body 6 be moved (in the 1 for example in one direction 7 perpendicular to the drawing plane), so that the exiting laser beam 4 for workpiece machining on different processing points 8th can be directed. By means of the laser beam 4 can the workpiece 2 at the processing station 8th for example, cut or welded.

Die Schutzumhausung 5 weist einen durch mehrere (Spalt-)Wände 10 gebildeten Spalt 9 auf, durch den der Laserbearbeitungskopf 3 zur Werkstückbearbeitung in die Schutzumhausung 5 hineinragt. Zur Abschirmung des Laserstrahls 4 und/oder zur Abschirmung der Bearbeitungsstelle 8 des Laserstrahls 4 weist der Spalt 9 zwischen einer werkstückseitigen Spaltöffnung und einer bearbeitungskopfseitigen Spaltöffnung einander gegenüberliegende Wandabschnitte 11 auf, die sich in einer Richtung quer zur Austrittsrichtung A erstrecken und zumindest teilweise überlappen. Die Wandabschnitte 11 verhindern somit, dass Laserstrahlung und/oder durch die Laserbearbeitung entstandenes Prozesslicht aus dem Inneren 12 der Schutzumhausung 5 in die Umgebung 13 der Schutzumhausung 5 austritt. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Länge der überlappenden Wandabschnitte 11 möglichst groß zu wählen, um das Austreten von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht über den Spalt 9 zu verhindern. Bevorzugt sind die überlappenden Wandabschnitte 11 mindestens doppelt so lang, wie die Spaltbreite B1. Der Austritt von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht wird aufgrund der Spaltgeometrie (aufgrund des Überlapps der Wandabschnitte 11) nicht nur in dem Bereich des Spalts 9 sichergestellt, in dem sich der Laserbearbeitungskopf 3 befindet, sondern auch in den Bereichen, die sich in Richtung der Zeichenebene 7 vor und hinter dem Laserbearbeitungskopf 3 befinden.The protective housing 5 has one through several (split) walls 10 formed gap 9 on, through which the laser processing head 3 for workpiece machining in the protective housing 5 protrudes. To shield the laser beam 4 and / or to shield the processing station 8th of the laser beam 4 points the gap 9 between a workpiece side gap opening and a processing head side gap opening opposing wall sections 11 which extend in a direction transverse to the exit direction A and at least partially overlap. The wall sections 11 thus prevent laser radiation and / or process light produced by the laser processing from the interior 12 the protective housing 5 in the nearby areas 13 the protective housing 5 exit. In principle, it is advantageous for the length of the overlapping wall sections 11 as large as possible to the leakage of laser radiation and / or process light over the gap 9 to prevent. The overlapping wall sections are preferred 11 at least twice as long as the gap width B1. The exit of laser radiation and / or process light is due to the gap geometry (due to the overlap of the wall sections 11 ) not only in the area of the gap 9 ensured in which the laser processing head 3 but also in areas that are in the direction of the drawing plane 7 in front of and behind the laser processing head 3 are located.

Die Schutzumhausung 5 ist durch ein für Laserstrahlung und/oder Prozesslicht undurchlässiges Gehäuse gebildet. Bevorzugt ist die Schutzumhausung 5, insbesondere die Wandabschnitte 11 des Spalts 9, aus einem für Prozesslicht und/oder Laserstrahlung absorbierenden Material gebildet oder mit einem solchen Material beschichtet. Zur Reduzierung der Abmessungen der Schutzumhausung 5 ist deren Form an die Form des Werkstücks 2 angepasst. In der 1 umgibt die Schutzumhausung 5 das Werkstück 2 an der Oberseite (der Bearbeitungsseite) sowie seitlich hiervon. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schutzumhausung 5 das Werkstück 2 vollständig, d. h. auch entlang seiner Unterseite umgibt.The protective housing 5 is formed by a laser radiation and / or process light impermeable housing. The protective housing is preferred 5 , in particular the wall sections 11 of the gap 9 , formed from a process light and / or laser radiation absorbing material or coated with such a material. To reduce the dimensions of the protective enclosure 5 is their shape to the shape of the workpiece 2 customized. In the 1 surrounds the protective housing 5 the workpiece 2 at the top (the processing side) as well as laterally thereof. However, it is also possible that the protective housing 5 the workpiece 2 completely, ie also surrounding along its underside.

In 2 ist die auf dem Maschinengrundkörper 6 aufliegende und das Werkstück 2 umgebende Schutzumhausung 5 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei die Schutzumhausung 5 an der Vorderseite 14 offen, d. h. aufgebrochen, dargestellt ist. Der Laserbearbeitungskopf 3 kann nicht nur über den Spalt 9 in das Innere 12 der Schutzumhausung 5 hineinragen, sondern auch entlang des Spaltes 9, insbesondere in Spaltlängsrichtung 16, verfahren werden (vgl. Richtung 7 der 1). Auf diese Weise wird der aus dem Laserbearbeitungskopf 3 austretende Laserstrahl 4 während des Verfahrens entlang der Spaltlängsrichtung 16 aufeinanderfolgend auf unterschiedliche Bearbeitungsstellen 8 gerichtet, die gemeinsam auf dem Werkstück 2 eine Bearbeitungsspur 17 bilden. Entlang dieser Bearbeitungsspur 17 wird das Werkstück 2 bearbeitet, d. h. beispielsweise geschweißt oder geschnitten.In 2 is that on the machine body 6 resting and the workpiece 2 surrounding protective housing 5 shown in a perspective view, the protective housing 5 on the front side 14 open, ie broken open, is shown. The laser processing head 3 not only over the gap 9 in the interior 12 the protective housing 5 protrude, but also along the gap 9 , in particular in the gap longitudinal direction 16 , be moved (see direction 7 of the 1 ). In this way, the out of the laser processing head 3 emerging laser beam 4 during the process along the gap longitudinal direction 16 consecutively on different processing points 8th directed, working together on the workpiece 2 a machining track 17 form. Along this editing track 17 becomes the workpiece 2 machined, ie, for example, welded or cut.

Die einander gegenüberliegenden und sich quer zur Austrittsrichtung A des Laserstrahls 4 überlappenden Wandabschnitte 11 der Spaltwände 10 sind zueinander parallel angeordnet. Die den Spalt 9 bildenden Spaltwände 10 sind zweifach um jeweils 90° abgewinkelt, sodass der Spaltquerschnitt ebenfalls einen zweifach abgewinkelten (labyrinthartigen) Verlauf aufweist. Zum hindernisfreien Hineinragen des Laserbearbeitungskopfes 3 in die Schutzumhausung 5 ist die Außenkontur des Laserbearbeitungskopfes 3 entsprechend an den Verlauf der Wände 10 des Spalts 9, insbesondere an den Spaltquerschnitt, angepasst. Dazu ist der Laserbearbeitungskopf 3 ebenfalls zweifach um jeweils 90° abgewinkelt. In dem Bereich, entlang dessen der Laserbearbeitungskopf 3 durch den Spalt 9 in die Schutzumhausung 5 hineinragt, ist die Breite B2 des Laserbearbeitungskopfes 3 geringfügig kleiner als die Breite B1 des Spaltes 9, sodass ein Freiraum zwischen den Innenseiten 15 des Spalts 9 und den Außenseiten 18 des Laserbearbeitungskopfes 3 vorhanden ist. Aufgrund des Freiraums kann der Laserbearbeitungskopf 3 entlang der Spaltlängsrichtung 16 hindernisfrei verfahren werden.The opposite and transverse to the exit direction A of the laser beam 4 overlapping wall sections 11 the gap walls 10 are arranged parallel to each other. The the gap 9 forming gap walls 10 are angled twice by 90 °, so that the gap cross-section also has a two-fold angled (labyrinth-like) course. For obstacle-free intrusion of the laser processing head 3 in the protective housing 5 is the outer contour of the laser processing head 3 according to the course of the walls 10 of the gap 9 , in particular to the gap cross-section adapted. This is the laser processing head 3 also angled twice by 90 °. In the area along which the laser processing head 3 through the gap 9 in the protective housing 5 protrudes, is the width B2 of the laser processing head 3 slightly smaller than the width B1 of the gap 9 leaving a space between the insides 15 of the gap 9 and the outside 18 of the laser processing head 3 is available. Due to the free space, the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 be traversed obstacle-free.

Anders als in der 2 kann je nach gewünschtem Bearbeitungsziel das Werkstück 2 auch entlang einer anders verlaufenden Bearbeitungsspur (beispielsweise einer gekrümmten oder abgewinkelten Bearbeitungsspur) zu bearbeiten sein. Der Verlauf des Spaltes 9 an der Schutzumhausung 5 ist dann dementsprechend, d. h. versetzt zur gewünschten Bearbeitungsspur 17, zu wählen, sodass der an dem Laserbearbeitungskopf 3 austretende Laserstrahl 4 beim Relativverfahren entlang dieses Spalts 9 entsprechend bewegt werden kann. Die Schutzumhausung 5 weist in diesem Fall einen von der 2 abweichenden und an die gewünschte Bearbeitungsspur angepassten Spaltverlauf auf. Mit anderen Worten: Die Schutzumhausung 5 weist entlang der Bearbeitungsspur 17 einen zur Bearbeitungsspur 17 versetzt angeordneten Spalt 9 auf. Die Laserbearbeitungsmaschine 1 umfasst ferner eine Näherungssensoren 27 aufweisende Sicherheitseinrichtung, mittels derer detektierbar ist, ob der Laserbearbeitungskopf 3 in die Schutzumhausung 5 hineinragt oder nicht. Die Näherungssensoren 27 sind am Laserbearbeitungskopf 3 im Bereich des Spalts 9 angeordnet und können im in die Schutzumhausung 5 hineinragenden Zustand des Laserbearbeitungskopfes 3 die Präsenz unmittelbar benachbarter Spaltwände 10 detektieren. Die Sicherheitseinrichtung unterbindet für den Fall, dass sie einen nicht in die Schutzumhausung 5 hineinragenden und folglich außerhalb der Schutzumhausung 5 befindlichen Laserbearbeitungskopf 3 detektiert, dass der Laserstrahl 4 aktiviert wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Laserstrahl 4 in der Umgebung der Laserbearbeitungsmaschine 1 befindliche Personen verletzt.Unlike in the 2 can depending on the desired machining target the workpiece 2 also be processed along a different processing track (for example, a curved or angled machining track). The course of the gap 9 at the protective housing 5 is then accordingly, ie offset to the desired machining track 17 , so choose the one on the laser processing head 3 emerging laser beam 4 in the relative method along this gap 9 can be moved accordingly. The protective housing 5 In this case, one of the 2 deviating and adapted to the desired machining track gap profile. In other words: the protective housing 5 points along the machining track 17 one to the edit track 17 staggered gap 9 on. The laser processing machine 1 further includes a proximity sensor 27 having safety device, by means of which it is detectable whether the laser processing head 3 in the protective housing 5 protruding or not. The proximity sensors 27 are at the laser processing head 3 in the area of the gap 9 arranged and can be placed in the protective housing 5 protruding state of the laser processing head 3 the Presence of immediately adjacent gap walls 10 detect. The safety device prevents in the event that they are not in the protective housing 5 protruding and therefore outside the shelter 5 located laser processing head 3 detects that the laser beam 4 is activated. In this way it prevents the laser beam 4 in the vicinity of the laser processing machine 1 persons injured.

Die 3 zeigt den Laserbearbeitungskopf 3 in dem Bereich, in dem dieser von der Umgebung 13 entlang des Spalts 9 bis in das Innere 12 der Schutzumhausung 5 hineinragt, wobei in dem Laserbearbeitungskopf 3 als Spiegel 19 und Linsen 20 ausgebildete optische Elemente angeordnet sind, um Laserstrahlung durch den Laserbearbeitungskopf 3 bis zum Austritt 21 des Laserstrahls 4 zu führen. An den gegenüberliegenden Innenseiten 15 der Spaltwände 10, insbesondere an den sich überlappenden Wandabschnitten 11, sind entlang des Spaltes 9 elastisch ausgebildete Abschirmungselemente 22 angeordnet. Die Abschirmungselemente 22 können in die Bewegungsbahn des Laserbearbeitungskopfes 3 hineinragen und sind aufgrund ihrer Elastizität beim Relativverfahren des Laserbearbeitungskopfes 3 entlang der Spaltlängsrichtung 16 durch den Laserbearbeitungskopf 3 auslenkbar. Wird der Laserbearbeitungskopf 3 entlang des Spalts 9 verfahren, so werden die in die Bewegungsbahn hineinragenden Abschirmungselemente 22 von dem Laserbearbeitungskopf 3 zur Seite gedrückt (ausgelenkt). Nachdem der Laserbearbeitungskopf 3 den Einflussbereich eines jeweiligen Abschirmungselements 22 verlassen hat, wird es aufgrund der elastischen Rückstellkraft wieder in die Ruhelage, d. h. in die vorherige Schließposition zurückgeschwenkt. Durch die Abschirmungselemente 22 wird der zwischen den Innenseiten 15 des Spalts 9 und den Außenseiten 18 des Laserbearbeitungskopfs 3 gebildete Freiraum lichtdicht geschlossen, sodass die abschirmende Wirkung des Spalts 9 bzw. der Schutzumhausung 5 weiter verbessert wird. Die Abschirmungselemente 22 können sich in der Spaltlängsrichtung 16 überlappen, um eine besonders effektive Abschirmung zu bewirken.The 3 shows the laser processing head 3 in the area where this from the environment 13 along the gap 9 into the interior 12 the protective housing 5 protrudes, wherein in the laser processing head 3 as a mirror 19 and lenses 20 formed optical elements are arranged to laser radiation through the laser processing head 3 until the exit 21 of the laser beam 4 respectively. On the opposite insides 15 the gap walls 10 , in particular at the overlapping wall sections 11 , are along the gap 9 elastically formed shielding elements 22 arranged. The shielding elements 22 can enter the trajectory of the laser processing head 3 protrude and are due to their elasticity in the relative process of the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 through the laser processing head 3 deflectable. Will the laser processing head 3 along the gap 9 method, so the protruding into the trajectory shielding 22 from the laser processing head 3 pushed aside (deflected). After the laser processing head 3 the sphere of influence of a respective shielding element 22 has left, it is due to the elastic restoring force back to the rest position, ie pivoted back to the previous closed position. Through the shielding elements 22 will be between the insides 15 of the gap 9 and the outside 18 of the laser processing head 3 formed clearance closed light-tight, so that the shielding effect of the gap 9 or the protective housing 5 is further improved. The shielding elements 22 can be in the gap longitudinal direction 16 overlap to effect a particularly effective shielding.

Die in 4 dargestellte Schutzumhausung 5 weist im Unterschied zur Schutzumhausung 5 der 1 bis 3 Spaltwände 10 auf, die derart angeordnet sind, dass der Spaltquerschnitt einen vierfach abgewinkelten (labyrinthartigen oder U-förmigen) Verlauf aufweist. Zum hindernisfreien Hineinragen des Laserbearbeitungskopfes 3 in die Schutzumhausung 5 ist die Außenkontur des Laserbearbeitungskopfes 3 entsprechend an den Verlauf der Wände 10 des Spalts 9 angepasst, d. h. der Laserbearbeitungskopf 3 ist ebenfalls vierfach um jeweils 90° (U-förmig) abgewinkelt. Durch die U-förmige Außenkontur ist der Laserbearbeitungskopf 3 um den überlappenden Wandabschnitt 11 der Schutzumhausung 5 herumgeführt (vgl. auch 5).In the 4 illustrated protective housing 5 In contrast to the protective housing 5 of the 1 to 3 gap walls 10 on, which are arranged such that the gap cross section has a quadruple angled (labyrinth-like or U-shaped) course. For obstacle-free intrusion of the laser processing head 3 in the protective housing 5 is the outer contour of the laser processing head 3 according to the course of the walls 10 of the gap 9 adapted, ie the laser processing head 3 is also quadruple angled at 90 ° (U-shaped). The U-shaped outer contour is the laser processing head 3 around the overlapping wall section 11 the protective housing 5 led around (see also 5 ).

Die 5 zeigt den Laserbearbeitungskopf 3 der 4 in dem Bereich, in dem dieser aus der Umgebung 13 entlang des Spalts 9 bis in das Innere 12 der Schutzumhausung 5 hineinragt, wobei in dem Laserbearbeitungskopf 3 als Spiegel 19 und Linsen 20 ausgebildete optische Elemente angeordnet sind, um Laserstrahlung durch den Laserbearbeitungskopf 3 bis zum Austritt 21 des Laserstrahls 4 zu führen. An den gegenüberliegenden Innenseiten 15 der Spaltwände 10, insbesondere an den sich überlappenden Wandabschnitten 11, sind entlang des Spaltes 9 elastisch ausgebildete Abschirmungselemente 22 zum lichtdichten Verschließen des Freiraums zwischen den Innenseiten 15 des Spalts 9 und der Außenseite 18 des Laserbearbeitungskopfes 3 angeordnet.The 5 shows the laser processing head 3 of the 4 in the area where this from the area 13 along the gap 9 into the interior 12 the protective housing 5 protrudes, wherein in the laser processing head 3 as a mirror 19 and lenses 20 formed optical elements are arranged to laser radiation through the laser processing head 3 until the exit 21 of the laser beam 4 respectively. On the opposite insides 15 the gap walls 10 , in particular at the overlapping wall sections 11 , are along the gap 9 elastically formed shielding elements 22 for light-tight closing of the free space between the insides 15 of the gap 9 and the outside 18 of the laser processing head 3 arranged.

Die in 6 gezeigte Schutzumhausung 5 weist an einem in der Spaltlängsrichtung 16 gelegenen vorderseitigen Ende des Spalts 9 eine Durchtrittsöffnung 23 zum Einfädeln oder Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes 3 in den Spalt 9 oder aus dem Spalt 9 auf. Die Durchtrittsöffnung 23 ist an einer in 6 ansonsten geschlossen dargestellten Vorderseite 14 der Schutzumhausung 5 gebildet, wobei die Kontur der Durchtrittsöffnung 23 an die seitliche Kontur des Laserbearbeitungskopfes 3 angepasst ist. Die Schutzumhausung 5 weist an der Durchtrittsöffnung 23 eine als verschiebbare Klappe ausgebildete Verschlusseinrichtung 24 auf, die beispielsweise nach dem Einfädeln des Laserbearbeitungskopfes 3 durch die Durchtrittsöffnung 23 in den Spalt 9 aus der in 7 dargestellten Lage in Pfeilrichtung 25 nach oben verfahren werden kann, um die Durchtrittsöffnung 23 lichtdicht zu verschließen.In the 6 shown protective housing 5 indicates at one in the gap longitudinal direction 16 located forward end of the gap 9 a passage opening 23 for threading or unthreading the laser processing head 3 in the gap 9 or from the gap 9 on. The passage opening 23 is at an in 6 otherwise closed front side 14 the protective housing 5 formed, the contour of the passage opening 23 to the lateral contour of the laser processing head 3 is adjusted. The protective housing 5 points to the passage opening 23 designed as a sliding flap closure device 24 on, for example, after threading the laser processing head 3 through the passage opening 23 in the gap 9 from the in 7 illustrated position in the arrow direction 25 can be moved up to the passage opening 23 to close light-tight.

In 7 ist schließlich eine weitere Schutzumhausung 5 dargestellt, an deren rückseitigen Spaltende eine Durchtrittsöffnung 23 ausgebildet ist, an die sich ein gekrümmter Ein- bzw. Ausfädelkanal 26 für den Laserbearbeitungskopf 3 anschließt. Durch den Ein- bzw. Ausfädelkanal 26 kann alternativ oder zusätzlich zu der Verschlusseinrichtung 24 der 6 das Austreten von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht aus dem Inneren 12 der Schutzumhausung 5 in die Umgebung 13 verhindert oder zumindest verringert werden. In der 7 ist der Ein- bzw. Ausfädelkanal 26 um 90° gekrümmt, es können jedoch auch Krümmungen mit mehr als 90° umgesetzt werden, um das Austreten von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht weiter zu verringern. Das Einfädeln oder Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes 3 erfolgt von außerhalb 13 der Schutzumhausung 5 in den Spalt 9 und umgekehrt, wobei der Laserbearbeitungskopf 3 zum Ein- und Ausfädeln an dem Ein- bzw. Ausfädelkanal 26 entsprechend der Krümmung zu verschwenken ist. Die vorderseitige Durchtrittsöffnung 23 weist in 7 der Übersicht halber keinen Ein- oder Ausfädelkanal 26 auf.In 7 is finally another protective housing 5 shown at the rear side of which a passage opening 23 is formed, to which a curved inlet or Ausfädelkanal 26 for the laser processing head 3 followed. Through the input or Ausfädelkanal 26 may alternatively or in addition to the closure device 24 of the 6 the leakage of laser radiation and / or process light from the interior 12 the protective housing 5 in the nearby areas 13 prevented or at least reduced. In the 7 is the input or Ausfädelkanal 26 curved by 90 °, but it can also be implemented with more than 90 ° bends in order to further reduce the leakage of laser radiation and / or process light. The threading or unthreading of the laser processing head 3 done from outside 13 the protective housing 5 in the gap 9 and vice versa, wherein the laser processing head 3 for threading and unthreading at the input or Ausfädelkanal 26 to pivot according to the curvature. The front passage opening 23 points in 7 for the sake of clarity, no entry or exit channel 26 on.

Claims

Laser processing machine ( 1 ) for machining a workpiece ( 2 ), with a laser processing head ( 3 ), to which for workpiece machining a laser beam ( 4 ) in an exit direction (A) emerges, and with a protective housing ( 5 ) for at least partially enclosing the workpiece ( 2 ) that have a gap ( 9 ) through which the laser processing head ( 3 ) in the protective housing ( 5 protrudes) and along which the laser processing head ( 3 ) is relatively movable, characterized in that the gap ( 9 ) for shielding a processing station ( 8th ) of the laser beam ( 4 ) wall sections ( 11 ), which transversely to the exit direction (A) of the laser beam ( 4 ) overlap.

Laser processing machine according to claim 1, characterized in that the outer contour of the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) to the course of the walls ( 10 ) of the gap ( 9 ) is adjusted.

Laser processing machine according to claim 2, characterized in that the outer contour of the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) is adapted to the gap cross-section.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) is angled twice.

Laser processing machine according to claim 4, characterized in that the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) is angled twice by 90 °.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) is quadruple angled.

Laser processing machine according to claim 6, characterized in that the laser processing head ( 3 ) into the protective enclosure ( 5 ) is angled fourfold by 90 °.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that in the laser processing head ( 3 ) at least one optical element ( 19 . 20 ) is arranged to laser radiation through the laser processing head ( 3 ) to the exit ( 21 ) of the laser beam ( 4 ) respectively.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the protective housing ( 5 ) is formed or coated with a material that absorbs process light and / or laser radiation.

Laser processing machine according to claim 9, characterized in that the opposing wall sections ( 11 ) are formed or coated with a material that absorbs process light and / or laser radiation.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one inner side ( 15 ) of the gap ( 9 ) along the gap ( 9 ) Shielding elements ( 22 ) are arranged.

Laser processing machine according to claim 11, characterized in that the shielding elements ( 22 ) are elastically formed and / or elastically mounted.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the protective housing ( 5 ) at one end of the gap ( 9 ) a passage opening ( 23 ) for threading or unthreading the laser processing head ( 3 ) in the gap ( 9 ) or from the gap ( 9 ) having.

Laser processing machine according to claim 13, characterized in that the protective housing ( 5 ) at the passage opening ( 23 ) a closure device ( 14 ) having.

Laser processing machine according to one of claims 13 or 14, characterized in that at the passage opening ( 23 ) curved entry and exit channels ( 26 ) for the laser processing head ( 3 ) connect.

Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing machine ( 1 ) a safety device ( 27 ), by means of which it is detectable whether the laser processing head ( 3 ) in the protective housing ( 5 ) protrudes.

Protective housing ( 5 ) for a by means of a laser processing head ( 3 ) in a discharge direction (A) exiting laser beam ( 4 ) along a processing track ( 17 ) machined workpiece ( 2 ), the protective housing ( 5 ) for projecting the laser processing head ( 3 ) in the Protective housing ( 5 ) and the relative method of the laser processing head ( 3 ) along the machining track ( 17 ) one to the edit track ( 17 ) staggered gap ( 9 ), wherein the gap ( 9 ) for shielding a processing station ( 8th ) of the laser beam ( 4 ) wall sections ( 11 ), which transversely to the exit direction (A) of the laser beam ( 4 ) overlap.