DE19853735C1

DE19853735C1 - Laser machining head and method for moving it to operate laser cutting works at high machining speeds, while reducing wear and tear on surface relative to workpiece

Info

Publication number: DE19853735C1
Application number: DE19853735A
Authority: DE
Inventors: Eckhard Beyer; Lothar Morgenthal; Dieter Pollack
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1998-11-23
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2018-11-24

Abstract

A nozzle-shaped outlet (2) directs gas onto the surface of a workpiece through a gas feed (17) into a laser machining head casing (1) at a higher than ambient pressure. Extra drilled holes (9) in an insert (13) are so aligned that they are supplied with compressed gas through an additional supply channel (18) in a hollow piston (4) operating separately from the focusing lens (6) and through the gas feed on the casing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laserbearbeitungskopf und ein Verfahren zu dessen Bewegung. Dabei wird ein Laserstrahl durch den Laserbearbeitungskopf, bei des sen Bewegung relativ zur Oberfläche eines Werkstückes auf das Werkstück gerichtet. Ein solcher Laserbear beitungskopf kann vorteilhaft zum Laserschneiden ver wendet werden.The invention relates to a laser processing head and a method of moving it. In doing so, a Laser beam through the laser processing head, at the movement relative to the surface of a workpiece aimed at the workpiece. Such a laser bear Processing head can be advantageous for laser cutting be applied.

Bei der Bearbeitung verschiedenster Werkstücke mit tels eines Laserstrahls wird der Laserstrahl unter Verwendung eines Laserbearbeitungskopfes, z. B. beim Laserschneiden bzw. Laserschweißen auf die Oberfläche eines Werkstückes gerichtet und die Energie des La serlichts benutzt. Dabei wird in der Regel der Laser kopf über die zu bearbeitende Oberfläche des Werk stückes bewegt, so daß der Energieeintrag ent sprechend der Bewegung des Laserbearbeitungskopfes lokal definiert erfolgen kann.When machining various workpieces with By means of a laser beam, the laser beam is under Using a laser machining head, e.g. B. at Laser cutting or laser welding on the surface of a workpiece and the energy of the La serlichts used. This is usually the laser head over the surface of the work to be machined piece moves, so that the energy input ent speaking of the movement of the laser machining head can be defined locally.

In einem solchen Laserbearbeitungskopf wird der La serstrahl durch eine düsenförmige Öffnung, die beim Laserschneiden auch als Schneiddüse bezeichnet wird, auf die Werkstückoberfläche gerichtet. Insbesondere beim Laserschneiden wird gleichzeitig durch eine sol che Schneiddüse auch ein komprimiertes Gas geführt, um die mit dem Laserstrahl erzeugte Materialschmelze und gebildete Dämpfe auszublasen.In such a laser processing head, the La jet through a nozzle-shaped opening, which at the Laser cutting is also known as a cutting nozzle aimed at the workpiece surface. In particular during laser cutting, a sol che cutting nozzle also a compressed gas, around the material melt created with the laser beam and blow out vapors formed.

Bei der Bearbeitung von Werkstücken mittels eines Laserstrahls unter Verwendung entsprechender Bearbei tungsköpfe, ist es erforderlich, einen solchen Bear beitungskopf in einem bestimmten Abstand über der Oberfläche eines Werkstückes zu führen, um zum einen Beschädigungen am Werkstück bzw. Bearbeitungskopf zu vermeiden und zum anderen mit Strahlformungselemen ten, wie z. B. Fokussierlinsen, den Laserstrahl in gezielter Form für die Werkstückbearbeitung zu fokus sieren.When machining workpieces using a Laser beam using appropriate machining ment heads, it is necessary to have such a Bear processing head at a certain distance above the To guide the surface of a workpiece, on the one hand Damage to the workpiece or machining head avoid and on the other hand with beam shaping elements ten such. B. focusing lenses, the laser beam in focused shape for workpiece machining sieren.

Für die Einhaltung eines bestimmten Abstandes eines Laserbearbeitungskopfes ist es seit langem bekannt, Rollen zu verwenden, die über die Werkstückoberfläche laufen und so den Bearbeitungskopf entlang der Ober fläche eines Werkstückes zu führen. Dabei ist der Einsatzbereich eines solchen Laserbearbeitungskopfes auf relativ glatte und ebene Werkstückoberflächen be grenzt und sie stellt eine weitere Begrenzung der Bearbeitungsgeschwindigkeit dar, da relativ geringe Bearbeitungsgeschwindigkeiten möglich sind, die wei ter verringert werden, wenn bei der Werkstückbearbei tung Bewegungsrichtungsänderungen eines solchen La serbearbeitungskopfes erforderlich sind.For maintaining a certain distance Laser processing head it has long been known Rollers to be used over the workpiece surface run and so the machining head along the top to guide the surface of a workpiece. Here is the Area of application of such a laser processing head on relatively smooth and flat workpiece surfaces borders and it represents a further limitation of the Processing speed because it is relatively low Processing speeds are possible, the white ter be reduced when machining the workpiece direction changes of movement of such a situation machining head are required.

Andere Systeme, wie sie z. B. in EP 0 503 488 B1 für einen Laserschneidkopf beschrieben sind, verwenden Abstandsmeßsensoren, mit deren Meßsignalen über einen mechanischen Stellantrieb der Abstand zur Werkstück oberfläche entsprechend geregelt wird. Wegen der Zeitkonstante solcher Systeme tritt wiederum eine Begrenzung der Bearbeitungsgeschwindigkeit auf. Außerdem ist mit einem solchen Stellantrieb, eine Masseerhöhung des Laserschneidkopfes bzw. Laserbear beitungskopfes verbunden, und demzufolge ein höheres Massenträgheitsmoment vorhanden, was sich nachteilig bei entsprechenden Beschleunigungen während der Be arbeitung auswirkt, die insbesondere bei größeren Richtungsänderungen auftreten. Die Abstandsmessung erfolgt sehr häufig berührungslos, unter Ausnutzung sich abstandsabhängig ändernder Kapazitäten bzw. In duktivitäten. Die so erfaßten Meßsignale können aber durch die Materialbearbeitung, z. B. durch eine Plas mabildung beeinflußt und so das Meßergebnis ver fälscht werden.Other systems such as B. in EP 0 503 488 B1 for use a laser cutting head Distance measuring sensors, with their measuring signals via a mechanical actuator the distance to the workpiece surface is regulated accordingly. Because of the Such systems again have a time constant Limitation of the processing speed. In addition, with such an actuator Increase in mass of the laser cutting head or laser bear processing head, and consequently a higher one Mass moment of inertia present, which is disadvantageous with appropriate accelerations during loading work that affects especially large ones Changes in direction occur. The distance measurement is very often done without contact, taking advantage of changing capacities or In depending on distance ductivities. The measurement signals recorded in this way can through material processing, e.g. B. by a plas formation influences and so ver the measurement result to be faked.

Außerdem ist eine entsprechende Lösung in DE 41 04 344 A1 beschrieben. Dort wird eine Düse, durch die ein Laserstrahl auf die Oberfläche eines Werkstückes gerichtet wird, in einer sogenannten Halteeinrichtung geführt, so daß sie verschoben werden kann. Hierfür ist ein Antrieb vorgesehen, der in Abhängigkeit eines gemessenen Abstandssignals eine entsprechende Bewe gung der Düse veranlaßt. Dieser Antrieb ist außensei tig angeordnet und mit einer Motorgetriebeeinheit wird die Drehbewegung des Motors in eine entsprechend erforderliche translatorische Bewegung umgewandelt, die die Düse in bezug zur Werkstückoberfläche ver schiebt. Ein zweiter Antrieb ist für die entsprechend angepaßte Positionierung eines optischen Systems für die Fokussierung des Laserstrahls erforderlich.A corresponding solution is also in DE 41 04 344 A1. There is a nozzle through which a laser beam on the surface of a workpiece is directed in a so-called holding device guided so that it can be moved. Therefor a drive is provided which, depending on a measured distance signal a corresponding movement caused the nozzle. This drive is external arranged and with a motor gear unit the rotational movement of the motor will change accordingly required translational movement converted, which ver the nozzle in relation to the workpiece surface pushes. A second drive is appropriate for that adapted positioning of an optical system for the focusing of the laser beam is required.

In Patent Abstracs of Japan M-1621, 1994, Vol. 15, No. 314. JP 6-71473 A ist ein weiteres Beispiel eines Laserbearbeitungskopfes beschrieben. Bei diesem ist eine Düse als Außenkolben vorhanden, die ein Gehäuse teilweise umgreift. Der Abstand zwischen Düse und Werkstückoberfläche wird durch Einstellung eines be stimmten Luftdrucks, der mit einer datengesteuerten Steuerung in einer Druckkammer, die zwischen Gehäuse und Düse ausgebildet ist, eingestellt. Der in der Druckkammer eingestellte Druck wirkt außerdem gegen eine Druckfeder, die zur Massekompensation der Düse vorhanden ist. Außerdem ist eine zusätzliche Einrich tung zur Beeinflussung der Position einer Fokussier linse, die ebenfalls entsprechend gesteuert werden muß, erforderlich.In Patent Abstracs of Japan M-1621, 1994, Vol. 15, No. 314. JP 6-71473 A is another example of one Laser processing head described. With this one a nozzle as an outer bulb, which is a housing partially encompasses. The distance between the nozzle and Workpiece surface is by setting a be agreed air pressure that with a data-driven Control in a pressure chamber between the housing and nozzle is formed. The Indian Pressure chamber set pressure also counteracts a compression spring used to compensate for the mass of the nozzle is available. There is also an additional facility device for influencing the position of a focusing lenses that are also controlled accordingly must, required.

Ausgehend hiervon, ist es daher Aufgabe der Erfin dung, einen Laserbearbeitungskopf und ein Verfahren zu dessen Bewegung relativ zur Oberfläche eines Werk stückes vorzuschlagen, mit dem höhere Bearbeitungs geschwindigkeiten, bei geringem Verschleiß erreicht werden können.Based on this, it is the task of the inventor application, a laser processing head and a method to move it relative to the surface of a work propose piece with the higher machining speeds, achieved with little wear can be.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 für einen erfindungsgemäßen Laserbe arbeitungskopf und den Merkmalen des Anspruchs 18 für ein erfindungsgemäßes Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfin dung ergeben sich mit den in den untergeordneten An sprüchen enthaltenen Merkmalen.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1 for a laser beam according to the invention working head and the features of claim 18 for solved a method according to the invention. Beneficial Design forms and further training of the Erfin result with the in the subordinate An characteristics included.

Der erfindungsgemäße Laserbearbeitungskopf ist dabei so aufgebaut, daß ein von einer Laserstrahllichtquel le abgestrahlter Laserstrahl, in der Regel horizontal zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes über mindestens einen Umlenkspiegel durch den Laserbear beitungskopf in seiner Strahlrichtung um 90° geneigt auf die Oberfläche des Werkstückes gerichtet wird. Dabei kann der Umlenkspiegel über bzw. in einem Ge häuse angeordnet sein. Im Gehäuse ist ein Hohlkolben aufgenommen, der mit zumindest einem Teil der Gehäu seinnenwandung orthogonal zur Oberfläche des Werk stückes translatorisch gegebenenfalls auch mit einer Luftlagerung gleitend geführt ist. Der Hohlkolben kann sich also innerhalb dieser Führung entlang eines bestimmten, begrenzten Weges frei hin- und herbewe gen. Dieser Bewegungsspielraum ermöglicht eine ge zielte Ausbildung eines Spaltes zwischen der Stirn fläche des Hohlkolbens, die in Richtung zur Oberflä che des Werkstückes weist und der Oberfläche des Werkstückes. In dieser Stirnfläche des Hohlkolbens ist eine düsenförmige Öffnung ausgebildet, durch die der Laserstrahl auf die Oberfläche des Werkstückes gerichtet werden kann.The laser processing head according to the invention is included constructed so that one of a laser beam light source emitted laser beam, usually horizontal to the surface of the workpiece to be machined at least one deflecting mirror through the laser bear processing head inclined in its beam direction by 90 ° is directed onto the surface of the workpiece. The deflecting mirror can be above or in a ge be arranged. There is a hollow piston in the housing recorded with at least part of the casing inner wall orthogonal to the surface of the work piece translationally also with a Air storage is slidably guided. The hollow piston can therefore move along a route within this tour move back and forth freely on a certain, limited path This freedom of movement enables a ge aimed to form a gap between the forehead area of the hollow piston, which is towards the surface surface of the workpiece and the surface of the Workpiece. In this end face of the hollow piston is a nozzle-shaped opening through which the laser beam onto the surface of the workpiece can be directed.

Wird nunmehr über eine Gaszuführung, Gas mit einem Druck oberhalb des Umgebungsdruckes komprimiert in das Gehäuse eingeführt, wird ein Gasstrom durch die düsenförmige Öffnung geführt. Infolge des sich aus bildenden Staudruckes entsteht ein Gaspolster (Luft kisseneffekt und gegebenenfalls Venturieffekt) zwi schen Oberfläche des Werkstückes und Stirnfläche des Hohlkolbens. Dabei kann unter Berücksichtigung der Geometrie und Flächengröße der Stirnfläche des Hohl kolbens, der Oberflächenrauheit des Werkstückes, des Austrittsquerschnittes der düsenförmigen Öffnung und demzufolge unter Berücksichtigung des Gasdruckes der resultierenden Strömungsgeschwindigkeit des Gases und der aerodynamisch wirksamen Fläche im Inneren des Hohlkolbens ein Spaltmaß eingestellt werden. Dadurch wird ein nahezu selbsttätig regelndes Abstandssystem zwischen der Stirnfläche des Hohlkolbens und der Oberfläche des Werkstückes erhalten. Ein zweiter we sentlicher Effekt wird mit dem ausgebildeten Gaspol ster erreicht, in dem eine beträchtliche Reibwertmin derung zu verzeichnen ist.Is now a gas supply, gas with a Pressure above ambient pressure is compressed into inserted the housing, a gas flow through the nozzle-shaped opening. As a result of back pressure, a gas cushion (air pillow effect and possibly Venturi effect) between surface of the workpiece and end face of the Hollow piston. Taking into account the Geometry and area size of the face of the hollow piston, the surface roughness of the workpiece, the Exit cross section of the nozzle-shaped opening and consequently, taking into account the gas pressure of the resulting gas flow rate and the aerodynamically effective area inside the Hollow piston a gap dimension can be set. Thereby becomes an almost automatically regulating distance system between the end face of the hollow piston and the Preserve the surface of the workpiece. A second we Significant effect is with the trained gas pole most reached, in which a considerable coefficient of friction min change can be recorded.

Mit dieser Lösung können die Bearbeitungsgeschwindig keiten, d. h. die Relativgeschwindigkeit, mit der der Laserbearbeitungskopf in bezug zum Werkstück bewegt werden kann, erheblich vergrößert werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Laserbearbeitungskopf allein, z. B. mit einem Linearantrieb, der auch in zwei ortho gonal zueinander ausgerichteten Achsen, den Laserbe arbeitungskopf auslenken kann oder einem Industriero borter oder bei fixiertem Laserbearbeitungskopf das Werkstück entsprechend bewegt wird oder Laserbearbei tungskopf und Werkstück gleichzeitig bewegt werden.With this solution, the machining speed can be increased keiten, d. H. the relative speed at which the Laser processing head moved in relation to the workpiece can be enlarged significantly. It is it doesn't matter whether the laser processing head alone, e.g. B. with a linear drive, which is also ortho in two axially aligned axes, the Laserbe work head or an industrial ro borter or with a fixed laser processing head Workpiece is moved accordingly or laser processing tion head and workpiece are moved simultaneously.

Der Laserbearbeitungskopf kann vorteilhaft an einem Linearantrieb oder einem Industrieroboter zumindest in der Nähe des Schwerpunktes bzw. seiner Schwer punktebene gehalten sein, um die Momente, die insbe sondere bei großen Beschleunigungen wirken klein zu halten.The laser processing head can advantageously on one Linear drive or an industrial robot at least near the center of gravity or its gravity point level to be held to the moments, in particular small accelerations are particularly important for large accelerations hold.

Bei der bereits oben erwähnten aerodynamisch wirksa men Fläche des Hohlkolbens innerhalb des Gehäuses, handelt es sich um die Flächenbereiche, die infolge des im Gehäuse herrschenden Innendruckes eine Kraft wirkung auf den Hohlkolben in Richtung auf die Ober fläche des Werkstückes hervorrufen. Diese aerodyna misch wirksame Fläche muß aber kleiner als die ent sprechende aerodynamisch wirksame Fläche an der Stir nfläche des Hohlkolbens sein. With the already mentioned aerodynamically effective men area of the hollow piston within the housing, it is the area areas that result of the internal pressure in the housing is a force effect on the hollow piston in the direction of the upper cause the surface of the workpiece. This aerodyna Mixing area must be smaller than the ent speaking aerodynamically effective area on the forehead n surface of the hollow piston.

Die entsprechenden Kräfteverhältnisse können aber weiter beeinflußt werden, indem innerhalb des Gehäu ses zwischen der Gehäuseinnenwandung und der Mantel fläche des Hohlkolbens ein Ringraum ausgebildet ist, in den zumindest ein Kanal oder eine Bohrung münden, so daß bei ansonsten gasdicht abgeschlossenem Ringraum sich der gleiche erhöhte Innendruck ein stellt. Dieser erhöhte Druck führt dazu, daß eine zusätzliche Kraft auf den Hohlkolben ausgeübt wird, die von der Werkstückoberfläche weg gerichtet ist. Es kann also eine gewisse Kompensation der aerodynamisch wirksamen Fläche im Inneren des Hohlkolbens erreicht werden.The corresponding balance of power can be further influenced by within the casing ses between the inner wall of the housing and the jacket surface of the hollow piston an annular space is formed, into which at least one channel or hole opens, so that when otherwise sealed Annulus the same increased internal pressure poses. This increased pressure leads to a additional force is exerted on the hollow piston, which is directed away from the workpiece surface. It can do some compensation of aerodynamic effective area inside the hollow piston reached become.

Der Ringraum kann auch in Form von mehreren unter teilten Kammern ausgebildet werden, wobei in die Kam mern jeweils einzeln ein Kanal oder eine Bohrung ein mündet. Durch entsprechende Anordnung dieser Kammern und der jeweiligen Kanäle bzw. Bohrungen kann Einfluß auf die entsprechende Kraft, mit der der Hohlkolben vom Werkstück wegbewegt werden kann, genommen werden. Dabei kann der Hohlkolben in bestimmten Winkelstufen in bezug zur Längsachse des Laserstrahles gedreht und entsprechend fixiert werden, so daß die Ausrichtung der Kanäle bzw. Bohrungen so erfolgt, daß nur eine bestimmte Anzahl der Kammern im Ringraum mit Druck beaufschlagt werden und andere nicht.The annulus can also be in the form of several under shared chambers are formed, being in the Kam one channel or one hole at a time flows. By arranging these chambers accordingly and the respective channels or bores can influence to the corresponding force with which the hollow piston can be moved away from the workpiece. The hollow piston can do this in certain angular steps rotated with respect to the longitudinal axis of the laser beam and be fixed accordingly so that the alignment of the channels or holes so that only one certain number of chambers in the annulus with pressure be acted upon and others not.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, zusätzliche Bohrungen durch den Hohlkolben und zwar durch dessen Stirnfläche zu führen, durch die Gas wieder in Rich tung auf die Oberfläche des Werkstückes strömt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, diese Bohrungen kreis förmig um die düsenförmige Öffnung anzuordnen, so daß z. B. Schutzgas im Bereich um den Bearbeitungsort vor handen ist und verhindert wird, das Luft das Material im Nahtbereich erreicht und negativ beeinflußt.But there is also the possibility of additional Bores through the hollow piston and that through it Leading face through the gas back in Rich device flows onto the surface of the workpiece. Here it is particularly advantageous to circle these holes shaped to arrange the nozzle-shaped opening so that e.g. B. shielding gas in the area around the machining site air and the material is prevented reached in the seam area and negatively influenced.

Vorteilhaft ist es außerdem, für das Gehäuse und den Hohlkolben Materialien mit geringer spezifischer Mas se zu verwenden. Dabei kann es sich beispielsweise um Aluminiumoxid, Metallschaum oder gesinterte Werkstof fe handeln. Diese relativ leichten Werkstoffe können bei Bedarf an ihrer Oberfläche entsprechend beschich tet werden, so daß sie eine ausreichende Festigkeit und Gasdichtheit erreichen können. Werden Sintermate rialien verwendet, können Gehäuse und Hohlkolben bei spielsweise mittels selektivem Lasersintern herge stellt werden.It is also advantageous for the housing and the Hollow piston materials with low specific mas se to use. This can be, for example Aluminum oxide, metal foam or sintered material act fe. These relatively light materials can if necessary coat the surface accordingly be tet so that they have sufficient strength and can achieve gas tightness. Become sintered mate rialien used, housing and hollow piston for example by means of selective laser sintering be put.

Durch die bereits beschriebenen Vorteile, die sich mit der selbstständigen Abstandsregelung in Verbin dung mit dem Gaspolster ergeben, führt die relativ geringe Masse eines erfindungsgemäßen Laserbearbei tungskopfes dazu, daß Bearbeitungsgeschwindigkeiten bis zu 300 m/min und Beschleunigungen bis zum 10-fa chen der Erdbeschleunigung und höher erreicht werden können. Diese Bearbeitungsgeschwindigkeiten sind in teressant, wenn z. B. herkömmliche Stanzverfahren durch Laserschneidverfahren substituiert werden sol len.Due to the advantages already described, the with the independent distance control in conjunction result with the gas cushion, leads the relative low mass of a laser processing according to the invention tion head that processing speeds up to 300 m / min and accelerations up to 10-fa gravitational acceleration and higher can. These processing speeds are in interesting if z. B. conventional stamping processes to be substituted by laser cutting processes len.

Hierfür ist zur konsequenten Weiterführung eines Leichtbaues auch die Verwendung eines möglichst leichten Umlenkspiegels vorzusehen. Der Umlenkspiegel sollte eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine sehr gerin ge Absorption und demzufolge eine sehr hohe Reflexion aufweisen. Die Kühlung des Umlenkspiegels sollte be vorzugt mit einem Gas erfolgen, wobei das Gas verwen det werden kann, das über die Gaszuführung in das Gehäuse des Laserbearbeitungskopfes eingeführt wird, wenn der Umlenkspiegel im Gehäuse angeordnet ist. Hierfür ist die Gaszufuhr an einer geeigneten Stelle vorzusehen.For the consistent continuation there is one Lightweight also use one if possible light deflection mirror. The deflecting mirror should have good thermal conductivity, a very low absorption and therefore a very high reflection exhibit. The cooling of the deflecting mirror should be preferably done with a gas, the gas being used Det can be that the gas supply in the Housing of the laser processing head is inserted, if the deflecting mirror is arranged in the housing. The gas supply is at a suitable point for this to provide.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft beschrie ben werden.The invention is described below by way of example be.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Laser bearbeitungskopfes, in einer Schnittdar stelltung, der bevorzugt als Laserschneid kopf einsetzbar ist; Fig. 1 shows an example of a laser processing head according to the invention, in a Schnittdar position, which is preferably used as a laser cutting head;

Fig. 2 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Laser bearbeitungskopfes, in einer Schnittdar stellung, bei dem eine schwimmend gelagerte Fokussierlinse verwendet wird und Fig. 2 shows an example of a laser processing head according to the invention, in a Schnittdar position, in which a floating focusing lens is used and

Fig. 3 ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemä ßen Laserbearbeitungskopfes, in einer Schnittdarstellung und Fig. 3 shows another example of a laser machining head according to the invention, in a sectional view and

Fig. 4 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Lase bearbeitungskopf mit zusätzlicher Gaszufüh rung zu zusätzlichen Bohrungen. Fig. 4 shows an example of a laser machining head according to the invention with additional gas supply to additional holes.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wird ein Laser strahl 8, von einer nicht dargestellten Laserlicht quelle über einen Umlenkspiegel 7 in ein Gehäuse 1 des Laserbearbeitungskopfes, umgelenkt. Der nahezu parallele Laserstrahl 8, d. h. er ist über einen gro ßen Bereich nahezu nicht divergent, gelangt über eine Fokussierlinse 6 durch eine düsenförmige Öffnung 2 zum Werkstück 3. Die Fokussierung kann so eingestellt sein, daß der Fokus direkt auf der Oberfläche des Werkstückes 3 oder auch geringfügig darüber bzw. dar unter angeordnet ist.In the example shown in FIG. 1, a laser beam 8 is deflected from a laser light source, not shown, via a deflecting mirror 7 into a housing 1 of the laser processing head. The almost parallel laser beam 8 , ie it is almost non-divergent over a large area, reaches the workpiece 3 via a focusing lens 6 through a nozzle-shaped opening 2 . The focusing can be set so that the focus is arranged directly on the surface of the workpiece 3 or slightly above or below it.

Im Gehäuse 1 ist ein Hohlkolben 4 translatorisch gleitend geführt, so daß er, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet, hin und herbewegt werden kann. Günstiger weise ist das Gehäuse 1 zylinderförmig mit kreisför migem Querschnitt ausgebildet, wobei jedoch andere Querschnittsformen ebenfalls verwendet werden können.In the housing 1 , a hollow piston 4 is slid translationally so that it can be moved back and forth, as indicated by the double arrow. Conveniently, the housing 1 is cylindrical with a circular cross-section, but other cross-sectional shapes can also be used.

Am Gehäuse 1 ist eine Gaszufuhr 5 vorhanden, über die, durch ebenfalls nicht dargestellte flexible Lei tungen, ein komprimiertes Gas in das Innere des Ge häuses 1 geführt wird. Das komprimierte Gas strömt bei diesem Beispiel durch die düsenförmige Öffnung 2 und bildet unterhalb der Stirnfläche des Hohlkolbens 4 ein Gaspolster über der Oberfläche des Werkstückes 3 aus. Je nach Gasdruck und Strömungsverhältnis kann eine gewisse Spaltgröße eingestellt werden, so daß ein bestimmter Abstand zwischen dem untersten Teil des erfindungsgemäßen Laserbearbeitungskopfes, also der Stirnfläche des Hohlkolbens 4 und der Oberfläche des Werkstückes 3 eingehalten werden kann. Das jewei lige Spaltmaß kann demzufolge allein durch Verände rung des Gasdruckes beeinflußt werden.On the housing 1 , a gas supply 5 is present, via which lines, also not shown, flexible lines, a compressed gas is guided into the interior of the housing 1 . In this example, the compressed gas flows through the nozzle-shaped opening 2 and forms a gas cushion below the end face of the hollow piston 4 above the surface of the workpiece 3 . Depending on the gas pressure and flow ratio, a certain gap size can be set so that a certain distance between the lowermost part of the laser processing head according to the invention, that is to say the end face of the hollow piston 4 and the surface of the workpiece 3 , can be maintained. The respective gap size can therefore be influenced solely by changing the gas pressure.

Am in Fig. 1 gezeigten Hohlkolben 4 ist eine Fokus sierlinse 6 befestigt, deren jeweilige Lage von der Bewegung des Hohlkolbens 4 abhängt und demzufolge auch die Fokuslage des Laserstrahles 8 entsprechend beeinflußt wird. Die Lage des Fokusses bleibt daher konstant und es kann außerdem eine Fokuslinse 6 mit sehr kurzer Brennweite verwendet werden. Zur Erhöhung der Leistungsdichte im Fokus kann anstelle einer Fo kussierlinse 6 auch ein sogenanntes Linsenduplett verwendet werden.On the hollow piston 4 shown in Fig. 1, a focus is fixed sierlinse 6 , the respective position of which depends on the movement of the hollow piston 4 and consequently the focus position of the laser beam 8 is influenced accordingly. The position of the focus therefore remains constant and a focus lens 6 with a very short focal length can also be used. To increase the power density in focus, a so-called lens doublet can also be used instead of a focusing lens 6 .

Der Bewegungsweg des Hohlkolbens 4 wird nach unten mit einem am Gehäuse 1 vorhandenen Anschlag 15 und eines am Hohlkolben 4 ausgebildeten Ansatzes, in Form einer Durchmesservergrößerung, begrenzt.The path of movement of the hollow piston 4 is limited at the bottom with a stop 15 provided on the housing 1 and an extension formed on the hollow piston 4 in the form of an increase in diameter.

Die düsenförmige Öffnung 2, kann auch, wie hier dar gestellt, in einem die Stirnfläche des Hohlkolbens 4 darstellenden Einsatz 13 ausgebildet sein. Dabei kann ein solcher Einsatz 13 relativ leicht ausgetauscht werden, wenn dieses infolge von Verschleiß oder bei einer erforderlichen Veränderung, d. h. einem anderen Strömungsquerschnitt für eine düsenförmige Öffnung 2 oder eine größere bzw. kleinere Stirnfläche des Hohl kolbens 4, der Fall ist.The nozzle-shaped opening 2 can, as shown here, be formed in an insert 13 representing the end face of the hollow piston 4 . Such an insert 13 can be replaced relatively easily if this is the case as a result of wear or when a change is required, ie a different flow cross-section for a nozzle-shaped opening 2 or a larger or smaller end face of the hollow piston 4 .

Günstigerweise ist ein solcher Einsatz 13, zumindest an der Stirnfläche mit einer reibmindernden und/oder verschleißfesten Beschichtung versehen. Eine solche Beschichtung kann auch im Inneren der düsenförmigen Öffnung 2 verwendet werden. Hierfür besonders geeig netes Beschichtungsmaterial, ist diamantähnlicher Kohlenstoff.Such an insert 13 is favorably provided, at least on the end face, with a friction-reducing and / or wear-resistant coating. Such a coating can also be used in the interior of the nozzle-shaped opening 2 . Particularly suitable coating material for this is diamond-like carbon.

Die Beschichtung mit diamantähnlichem Kohlenstoff kann auch an der äußeren Mantelfläche des Hohlkolbens 4 und/oder der Innenwandung des Gehäuses 1 Verwendung finden, um den Reibwert zu vermindern und den Ver schleiß zu verringern, wobei hier auch eine Ausbil dung in Form einer bekannten Luftlagerung allein oder zusätzlich denkbar ist. The coating with diamond-like carbon can also be used on the outer circumferential surface of the hollow piston 4 and / or the inner wall of the housing 1 in order to reduce the coefficient of friction and to reduce wear, here also training in the form of a known air bearing alone or is also conceivable.

Vorteilhaft hat eine solche Beschichtung auch die Eigenschaft, daß Wärmestrahlung sehr gut reflektiert wird, so daß auf eine zusätzliche Kühlung des erfin dungsgemäßen Laserbearbeitungskopfes verzichtet wer den kann.Such a coating also has an advantage Property that reflects heat radiation very well is, so that additional cooling of the inventions inventive laser machining head who dispensed that can.

In nicht dargestellter Weise, kann der Umlenkspiegel 7 auch in das Gehäuse 1 integriert angeordnet werden, wobei der horizontal ausgerichtete Laserstrahl 8, in diesem Fall durch ein in der Seitenwand des Gehäuses 1 angeordnetes Fenster auf den Umlenkspiegel 7 ge richtet werden kann. In diesem Fall ist die Gaszufuhr 5 bevorzugt an der Oberseite des Gehäuses 1, also oberhalb des Umlenkspiegels 7 anzuordnen, so daß das zugeführte Gas am Umlenkspiegel 7 zumindest teilweise vorbeiströmt und dessen Kühlung erreicht werden kann.In a manner not shown, the deflecting mirror 7 can also be arranged integrated into the housing 1 , the horizontally oriented laser beam 8 , in this case being directed through a window arranged in the side wall of the housing 1 onto the deflecting mirror 7 . In this case, the gas supply 5 is preferably to be arranged on the upper side of the housing 1 , that is to say above the deflecting mirror 7 , so that the supplied gas at least partially flows past the deflecting mirror 7 and its cooling can be achieved.

Der Umlenkspiegel 7 kann aber auch als Fokussierspie gel ausgebildet sein. Dies kann weiter dazu führen, daß mit einer achsparallel zum Laserstrahl bewegbaren Fokussierlinse, wie mit einem Objektiv eine weiter verbesserte Fokussierung des Laserstrahls möglich wird.The deflection mirror 7 can also be designed as a focusing mirror gel. This can also lead to a further improved focusing of the laser beam being possible with a focusing lens that can be moved axially parallel to the laser beam, such as with a lens.

In bestimmten Fällen kann der Umlenkspiegel 7 auch mit einer Beschichtung versehen werden, die einen zirkular polarisierten Laserstrahl erzeugt und dieser so polarisierte Laserstrahl, frei von einer bevorzug ten Schwingungsrichtung, in allen Richtungen eine gleichmäßige Trennfuge beim Schneiden ausbildet.In certain cases, the deflecting mirror 7 can also be provided with a coating which generates a circularly polarized laser beam and this so polarized laser beam, free of a preferred direction of vibration, forms a uniform parting line in all directions during cutting.

Das in der Gehäusewand angeordnete Fenster kann aber auch durch eine Fokussierlinse ersetzt sein, wobei dann auf die in der Fig. 1 gezeigte Fokussierlinse 6 verzichtet werden kann. Die in der Seitenwand des Gehäuses 1 angeordnete Fokussierlinse sollte günsti gerweise achsparallel zum Laserstrahl justiert ver schiebbar sein, so daß die Fokussierung des Laser strahles 8 beeinflußt werden kann.The window arranged in the housing wall can, however, also be replaced by a focusing lens, in which case the focusing lens 6 shown in FIG. 1 can be dispensed with. The focusing lens arranged in the side wall of the housing 1 should be adjusted in a manner that is adjustable axially parallel to the laser beam, so that the focusing of the laser beam 8 can be influenced.

Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel eines erfindungsge mäßen Laserbearbeitungskopfes baut im wesentlich auf das Beispiel gemäß Fig. 1 auf, wobei es jedoch in mehrfacher Hinsicht modifiziert ist und die einzelnen Modifizierungen jedoch unabhänging voneinander Ver wendung finden können. Dabei sind gleiche Elemente wieder mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, was auch für die Darstellung in Fig. 3 zutrifft.The example of a laser processing head according to the invention shown in FIG. 2 is essentially based on the example according to FIG. 1, but it is modified in several respects and the individual modifications can however be used independently of one another. The same elements are again identified by the same reference numerals, which also applies to the illustration in FIG. 3.

Der Laserstrahl 8 tritt durch ein gasdicht abschlie ßendes Fenster 16 in das Gehäuse ein.The laser beam 8 enters through a gas-tight closing window 16 into the housing.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 ist im unteren Teil des Gehäuses 1 zwischen der Gehäuseinnenwandung und dem Hohlkolben 4 ein Ringraum 14 ausgebildet, der nach außen mittels des Anschlages 15 gasdicht abge schlossen ist. Im Hohlkolben 4 ist zumindest ein Ka nal 10 ausgebildet, durch den Gas in den Ringraum 14 gelangen kann, wodurch sich ein entsprechend erhöhter Innendruck auch im Ringraum 14 einstellt. Mit dem erhöhten Innendruck im Ringraum 14, kann, wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt, eine zusätzliche Kraft auf den Hohlkolben 4 ausgeübt wer den, die in der Richtung vom Werkstück 3 weg, wirkt.In the example of FIG. 2, an annular space 14 is formed in the lower part of the housing 1 between the housing inner wall and the hollow piston 4 , which is closed gas-tight to the outside by means of the stop 15 . In the hollow piston 4 , at least one channel 10 is formed, through which gas can get into the annular space 14 , as a result of which a correspondingly increased internal pressure also arises in the annular space 14 . With the increased internal pressure in the annular space 14 , as already mentioned in the general part of the description, an additional force can be exerted on the hollow piston 4 , which acts in the direction away from the workpiece 3 .

Bei diesem Beispiel ist der Ringraum 14 einheitlich um den gesamten Hohlkolben 4 ausgebildet. Er kann aber auch in einzelne Kammern segmentiert werden, die jeweils über einzelne Kanäle 10 mit Gas beaufschlag bar sind. Die Kraftverhältnisse lassen sich durch stufenweise Drehung des Hohlkolbens 4 einstellen. Eine Fixierung einer solchen Einstellung kann relativ einfach erfolgen, wenn im Inneren des Gehäuses 1 mindestens ein stiftförmiger Ansatz ausgebildet ist, der in einen Kanal 10 eingreifen kann, so daß eine Weiterverdrehung des Hohlkolbens 4 nicht möglich ist. Wird der Hohlkolben 4 nach oben bewegt, wird der Ein griff eines solchen Stiftes in einen Kanal 10 beendet und der Hohlkolben 4 kann weiter gedreht werden, bis der Stift in einen folgenden oder anderen Kanal 10 wieder einführbar ist. Dadurch können verschiedene Kammern mit erhöhtem Druck beaufschlagt werden oder die Kanäle 10 sind so ausgerichtet, daß sie keine solche Kammer treffen und die entsprechende Kammer nicht oder nur geringfügig mit erhöhtem Druck beauf schlagt wird. Mit dieser Lösung können erforderliche Druckdifferenzen ausgeglichen werden, wenn über die Gaszuführung 5 höhere bzw. geringere Gasdrücke für eine Werkstückbearbeitung erforderlich sind.In this example, the annular space 14 is formed uniformly around the entire hollow piston 4 . However, it can also be segmented into individual chambers, each of which can be pressurized with gas via individual channels 10 . The force ratios can be adjusted by gradually rotating the hollow piston 4 . Such an adjustment can be fixed relatively easily if at least one pin-shaped extension is formed in the interior of the housing 1 , which can engage in a channel 10 , so that further rotation of the hollow piston 4 is not possible. If the hollow piston 4 is moved upwards, the grip of such a pin in a channel 10 is ended and the hollow piston 4 can be rotated further until the pin can be inserted into a subsequent or another channel 10 . As a result, different chambers can be pressurized or the channels 10 are aligned so that they do not hit such a chamber and the corresponding chamber is not or only slightly pressurized with increased pressure. With this solution, the required pressure differences can be compensated for if higher or lower gas pressures are required for workpiece machining via the gas supply 5 .

Bei dem hier gezeigten Beispiel wird eine schwimmend gelagerte Fokussierlinse 6 verwendet, die nicht mit dem Hohlkolben 4 verbunden ist. Die schwimmende Lage rung 12 sichert einmal, daß ein Verkanten der Fokus sierlinse 6 verhindert wird und zum anderen, daß Gas dichtheit zwischen dem Raum oberhalb der Fokussier linse 6 und unterhalb der Fokussierlinse 6 im Gehäuse 1 erreicht wird. Es ist eine zusätzliche Gaszufuhr 11 vorhanden, mit der in diesem Teil des Gehäuses ein bestimmter Gasdruck eingestellt werden kann. Infolge der Druckdifferenz zwischen dem oberen Gehäuseteil und dem unteren Gehäuseteil wirkt eine Kraft auf die schwimmend gelagerte Fokussierlinse 6 und diese be wegt sich entsprechend, so daß durch Einstellung ei ner bestimmten Druckdifferenz bzw. nachfolgender Druckgleichheit Einfluß auf die Fokuslage des Laser strahles 8 genommen werden kann, ohne daß masseerhö hende Stellmittel verwendet werden müssen.In the example shown here, a floating focusing lens 6 is used, which is not connected to the hollow piston 4 . The floating position tion 12 ensures that tilting of the focusing lens 6 is prevented and that gas tightness between the space above the focusing lens 6 and below the focusing lens 6 in the housing 1 is achieved. There is an additional gas supply 11 with which a certain gas pressure can be set in this part of the housing. As a result of the pressure difference between the upper housing part and the lower housing part, a force acts on the floating focusing lens 6 and this moves accordingly, so that the setting of a specific pressure difference or subsequent pressure equality can influence the focus position of the laser beam 8 without having to use mass-increasing adjusting means.

Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel, ist gegenüber dem Beispiel nach Fig. 1 nur geringfügig verändert. Im Einsatz 13 sind lediglich zusätzliche Bohrungen 9 ausgebildet, durch die das zugeführte Gas zusätzlich zur düsenförmigen Öffnung 2 aus dem Gehäuse 1 aus strömt. Ein solcher Einsatz 13 kann vorteilhaft mit einem inerten Schutzgas verwendet werden.The example shown in FIG. 3 is only slightly changed compared to the example according to FIG. 1. In the insert 13 , only additional bores 9 are formed through which the supplied gas flows in addition to the nozzle-shaped opening 2 from the housing 1 . Such an insert 13 can advantageously be used with an inert protective gas.

Das in Fig. 4 gezeigte Beispiel ist gegenüber dem Beispiel nach Fig. 3 geringfügig verändert. Die zu sätzlichen Bohrungen 9 im Einsatz 13 sind so geführt, daß sie über einen zusätzlichen Strömungskanal 18 im Hohlkolben 4 und eine Gaszufuhr 17 am Gehäuse 1 un abhängig von der Gaszufuhr 5 für den Hohlkolben 4 und Ausströmöffnung 2 mit komprimiertem Gas versorgt wer den.The example shown in FIG. 4 has been changed slightly compared to the example according to FIG. 3. The additional holes 9 in the insert 13 are guided so that they are supplied with compressed gas via an additional flow channel 18 in the hollow piston 4 and a gas supply 17 on the housing 1, depending on the gas supply 5 for the hollow piston 4 and outflow opening 2 .

Damit können unterschiedliche Gase oder unterschied liche Gasdrücke für die düsenförmige Öffnung 2 und Bohrungen 9 eingesetzt werden.Different gases or different gas pressures can thus be used for the nozzle-shaped opening 2 and bores 9 .

Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Beispiele für erfindungsgemäße Laserbearbeitungsköpfe können, in nicht dargestellter Form weiter modifiziert werden.The examples of laser processing heads according to the invention shown in FIGS. 1 to 4 can be further modified in a form not shown.

Dabei besteht zum einen die Möglichkeit, zwischen der oberen Stirnfläche des Hohlkolbens 4 und dem oberen Teil des Gehäuses 1 eine Druckfeder, besser jedoch ein ringförmiges Feder-Dämpfungselement, z. B. aus einem elastischen Material, anzuordnen. On the one hand, there is the possibility of a compression spring between the upper end face of the hollow piston 4 and the upper part of the housing 1 , but better an annular spring damping element, for. B. made of an elastic material.

Außerdem kann es vorteilhaft sein, am Gehäuse 1 einen Weg-Sensor vorzusehen, mit dem z. B. induktiv bzw. kapazitiv die Position des Hohlkolbens 4 erfaßt wer den kann und das Meßsignal für die Regelung des Gas druckes für das Gas, das durch die Gaszufuhr 5 und gegebenenfalls auch das durch die Gaszufuhr 17 ein strömt, verwendet werden.In addition, it may be advantageous to provide a displacement sensor on the housing 1 with which, for. B. inductively or capacitively detects the position of the hollow piston 4 who can and the measurement signal for the control of the gas pressure for the gas which flows through the gas supply 5 and possibly also through the gas supply 17 , are used.

Claims

1. Laser processing head through the housing of which a laser beam is directed through a nozzle-shaped opening onto the surface of a workpiece and a gas via a gas supply into the housing, with a pressure above the ambient pressure, through the nozzle-shaped opening and / or at least one further bore the surface of the workpiece is directed, characterized in that
that the nozzle-shaped opening ( 2 ) is formed in a housing ( 1 ) orthogonal to the surface of the workpiece ( 3 ) translationally guided hollow piston ( 4 ) and
the end face of the hollow piston ( 4 ), which is aerodynamically effective with respect to the surface of the material, is larger than the area of the hollow piston ( 4 ) in the same direction, which is aerodynamically effective, within the housing ( 1 ).

2. Laser processing head according to claim 1, characterized in that in the hollow piston ( 4 ) at least one channel ( 10 ) or a bore is formed which / in the ben between Hohlkol ( 4 ) and inner housing wall on the part of the workpiece facing Housing ( 1 ) from the annular space ( 14 ) formed.

3. Laser processing head according to claim 1 or 2, characterized in that the end face of the hollow piston ( 4 ) is provided with a friction-reducing and / or reflective coating.

4. Laser processing head according to claim 3, characterized in that the end face of the hollow piston ( 4 ) is coated with diamond-like carbon.

5. Laser processing head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer lateral surface of the hollow piston ( 4 ) and / or the inner lateral surface of the housing ( 1 ) with which the hollow piston ( 4 ) is guided, coated with diamond-like carbon is / are.

6. Laser processing head according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the underside of the housing a stop ( 15 ), as Wegbegren tion for the hollow piston ( 4 ) is available.

7. Laser processing head according to one of claims 1 to 6, characterized in that a focusing lens ( 6 ) is arranged on the hollow piston ( 4 ).

8. Laser processing head according to one of claims 1 to 6, characterized in that a focus sierlinse ( 6 ) in the housing ( 1 ) is floating and a second gas supply ( 11 ) on the other side of the focusing lens ( 6 ) than the gas supply drove ( 5 ) for the gas through the nozzle-shaped opening ( 2 ) or another bore ( 9 ) from the hollow piston ( 4 ), is arranged.

9. Laser processing head according to one of claims 1 to 6, characterized in that a focus sierlinse ( 6 ) in the axial direction of the laser beam ( 8 ) is arranged displaceably.

10. Laser processing head according to one of claims 1 to 9, characterized in that several Boh stanchions ( 9 ) are arranged circularly around the nozzle-shaped opening ( 2 ).

11. Laser processing head according to claim 10, characterized in that the bores ( 9 ) via a channel ( 18 ) with a separate gas supply ( 17 ) are connected.

12. Laser processing head according to one of claims 1 to 11, characterized in that the laser machining head in its focal plane from a fixation, a linear drive or a Industrial robot is held.

13. Laser processing head according to one of claims 1 to 12, characterized in that the end face of the hollow piston ( 4 ) is concavely curved or the corners of the end face are rounded.

14. Laser processing head according to claim 2, characterized in that the annular space ( 14 ) is divided into individual chambers which can be connected to the gas supply ( 5 ) by rotation of the hollow piston ( 4 ) by appropriate alignment of channels ( 10 ) or bores.

15. Laser processing head according to one of claims 1 to 14, characterized in that a deflection mirror ( 7 ) is arranged in the housing 1 .

16. Laser processing head according to claim 15, characterized in that the gas supply ( 5 ) on the housing ( 1 ) is arranged so that the gas entering the housing ( 1 ) flows past the deflecting mirror ( 7 ), cooling it.

17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that a displacement sensor for determining the position of the hollow piston ( 4 ) is present.

18. A method for moving a laser processing head relative to the surface of a workpiece, in which a gas flow through a housing ( 1 ) of the laser processing head and a nozzle-shaped opening ( 2 ) through which a laser beam ( 8 ) is directed onto the workpiece ( 3 ) and / or at least one bore ( 9 ), which is / are formed by an end face of a hollow piston ( 4 ) guided in a translatory manner in the housing ( 1 ), is directed onto the surface of the workpiece ( 3 ), characterized in that the gas flow between End face of the hollow piston ( 4 ) and surface of the workpiece ( 3 ) a gap with a predetermined size according to the set gas pressure is maintained by a gas cushion formed there.

19. The method according to claim 18, characterized in that the hollow piston (4) is rotated in predetermined angular steps about the axis of the laser beam (8) and is fixed, so that channels (10) or bores, the pistons in / on the hollow (4 ) are designed to be aligned so that they open into selected segments of an annular space ( 14 ) formed between the housing inner wall and the hollow piston ( 4 ) and in accordingly the angular position of the hollow piston ( 4 ), in the individual segments of which a gas pressure is built up with the a force effect ortho gonal to the surface of the workpiece ( 3 ) on the hollow piston ( 4 ) is achieved.

20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the laser beam ( 8 ) by means of a hollow piston ( 4 ) attached Fo kussierlinse ( 6 ) corresponding to the position of the hollow piston ( 4 ) with respect to the surface of the workpiece ( 3 ) on the Workpiece ( 3 ) is focused.

21. The method according to claim 18 or 19, characterized in that a focusing lens ( 6 ) in the housing ( 1 ) is floating and the adjustment of the focus position of the laser beam ( 8 ) by axis-parallel movement of the focusing lens ( 6 ), with respect to the laser beam ( 8 ), which is achieved by a pressure difference, by means of gas supplied into the housing ( 1 ), on both sides of the focusing lens ( 6 ).

22. The method according to any one of claims 18 to 19, characterized in that the laser processing head with a linear drive in two ortho gonally aligned axes horizontally tal over the surface of the workpiece ( 3 ) be moved.

23. The method according to any one of claims 18 to 22, characterized in that via a second gas supply ( 17 ) through at least one channel ( 18 ) a gas with one of the gas through the hollow piston ( 4 ) and nozzle-shaped opening ( 2 ) is, different pressure is directed through the hole (s) ( 9 ) on the surface of the workpiece ( 3 ) ge.