DE202006015539U1 - Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen - Google Patents

Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen Download PDF

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
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Abstract

Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen, bestehend aus einer ersten Umlenkeinheit (2) mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit (3), die mittels eines ersten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors (4) um eine C-Achse drehbar angeordnet ist und aus einer zweiten Umlenkeinheit (5) mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit (6), die mittels eines zweiten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors (7) um eine A-Achse drehbar angeordnet ist, wobei die erste Umlenkeinheit (2) mit dem Rotor des ersten Hohlwellentorquemotors (4) und mit dem Stator des zweiten Hohlwellentorquemotors (7) verbunden ist, sowie die zweite Umlenkeinheit (5) mit dem Rotor des zweiten Hohlwellentorquemotors (7) verbunden ist, wobei an der zweiten Umlenkspiegeleinheit (6) orthogonal zur A-Achse eine Aufnahmeeinheit (10) für Bearbeitungsvorsätze (11) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen.
  • Es sind Laserbearbeitungsköpfe bekannt, die mittels externem Motor und Getriebe verfahrbar sind. Diese sind langsam, schwer und durch das Getriebespiel in ihrer Führung verhältnismäßig ungenau.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen zu entwickeln, der verhältnismäßig massearm ist und den Zugang an jegliche Oberflächenposition des Werkstückes ermöglicht sowie schnell und präzise geführt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen aus einer ersten Umlenkeinheit mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit besteht, die mittels eines ersten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors um eine C-Achse drehbar angeordnet ist und aus einer zweiten Umlenkeinheit mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit, die mittels eines zweiten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors um eine A-Achse drehbar angeordnet ist, besteht, wobei die erste Umlenkeinheit mit dem Rotor des ersten Hohlwellentorquemotors und mit dem Stator des zweiten Hohlwellentorquemotors verbunden ist, sowie die zweite Umlenkeinheit mit dem Rotor des zweiten Hohlwellentorquemotors verbunden ist, wobei an der zweiten Umlenkspiegeleinheit orthogonal zur A-Achse eine Aufnahmeeinheit für Bearbeitungsvorsätze angeordnet ist. Weitere Ausführungen der Erfindung zeigen die Unteransprüche 2 bis 5.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt:
  • 1 einen Laserbearbeitungskopf mit einem Schneidvorsatz und
  • 2 einen Schweiß- und Härtevorsatz.
  • Der Laserbearbeitungskopf 1 besteht gemäß 1 aus einer ersten Umlenkeinheit 2 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 3, die mittels eines ersten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors 4 um eine C-Achse drehbar angeordnet ist, sowie aus einer zweiten Umlenkeinheit 5 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 6, die mittels eines zweiten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors 7 um eine A-Achse drehbar angeordnet ist. Der Laserbearbeitungskopf 1 ist zur Integration in eine Laserbearbeitungsmaschine vorgesehen. Dazu ist am Stator des ersten Hohlwellentorquemotors 4 eine Montageplatte 17 befestigt, die an der Laserbearbeitungsmaschine andockbar ist. Der Rotor des ersten Hohlwellentorquemotors 4 ist über einen Adapter 20 mit der ersten Umlenkeinheit 2 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 3 verbunden. Weiterhin ist die erste Umlenkeinheit 2 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 3 über einen Adapter 8 mit dem Stator des Hohlwellentorquemotors 7 verbunden. Der Rotor des Hohlwellentorquemotors ist über einen Adapter 9 mit der zweiten Umlenkeinheit 5 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 6 verbunden. Orthogonal zur A-Achse ist an der Umlenkeinheit 5 mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit 6 eine Aufnahmeeinheit 10 für einzuwechselnde Bearbeitungsvorsätze angeordnet. Der Bearbeitungsvorsatz 11 kann beispielsweise ein Schneidvorsatz oder Schweiß- und Härtevorsatz sein. Der Schneidvorsatz besteht aus einer Wechselkassette 12 für ein Absperrglas oder eine Fokussierlinse, sowie aus einer Justageeinheit 13, einer Abstandssensorik 14, einer Schneidgaszuführung 15 sowie einer auswechselbaren Schneiddüse 16. Der Schweiß- und Härtevorsatz wird gemäß 2 durch einen Cross-Jet 19, eine Justageeinheit 13 und eine Schutzgasführung 18 gebildet. Durch die beiden NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotoren 4, 7 kann der Laserbearbeitungskopf um die C- und A-Achse geschwenkt werden. Das in der Wechselkassette 12 eingebaute Absperrglas kann je nach Wellenlänge des Laserstrahles ausgetauscht werden. Ein Austausch gegen eine Fokussierlinse ist ebenfalls möglich, um mit geringen Brennweiten arbeiten zu können. Die integrierte Abstandssensorik 14 ermöglicht es, dass der Laserbearbeitungskopf 1 der Oberflächenkontur selbstständig folgt. Die Justageeinheit 13 in den jeweiligen Bearbeitungsvorsätzen 11 ermöglicht die Einstellung des Laserbearbeitungskopfes 1 bezogen auf den Fokussierpunkt. Bei der Arbeit mit einem Schweiß- und Härtevorsatz kann über die integrierte Schutzgaszuführung 18 das Schutzgas direkt auf die Bearbeitungsstelle geleitet werden.
    • 1
    Laserbearbeitungskopf
    2
    Umlenkeinheit
    3
    Umlenkspiegeleinheit
    4
    Hohlwellentorquemotor
    5
    Umlenkeinheit
    6
    Umlenkspiegeleinheit
    7
    Hohlwellentorquemotor
    8
    Adapter
    9
    Adapter
    10
    Aufnahmeeinheit
    11
    Bearbeitungsvorsatz
    12
    Wechselkassette
    13
    Justageeinheit
    14
    Abstandssensorik
    15
    Schneidgaszuführung
    16
    Schneiddüse
    17
    Montageplatte
    18
    Schutzgaszuführung
    19
    Cross-Jet
    20
    Adapter

Claims (5)

  1. Laserbearbeitungskopf für CO2- und Festkörperlaserstrahlquellen, bestehend aus einer ersten Umlenkeinheit (2) mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit (3), die mittels eines ersten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors (4) um eine C-Achse drehbar angeordnet ist und aus einer zweiten Umlenkeinheit (5) mit wassergekühlter Umlenkspiegeleinheit (6), die mittels eines zweiten NC-gesteuerten Hohlwellentorquemotors (7) um eine A-Achse drehbar angeordnet ist, wobei die erste Umlenkeinheit (2) mit dem Rotor des ersten Hohlwellentorquemotors (4) und mit dem Stator des zweiten Hohlwellentorquemotors (7) verbunden ist, sowie die zweite Umlenkeinheit (5) mit dem Rotor des zweiten Hohlwellentorquemotors (7) verbunden ist, wobei an der zweiten Umlenkspiegeleinheit (6) orthogonal zur A-Achse eine Aufnahmeeinheit (10) für Bearbeitungsvorsätze (11) angeordnet ist.
  2. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkspiegeleinheiten (3; 6) mittels Adapter (8; 9; 20) mit den Hohlwellentorquemotoren (4; 7) verbunden sind.
  3. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hohlwellentorquemotor (4) mit dem Stator an einer Montageplatte (17) zum Andocken an die Laserbearbeitungsmaschine verbindbar ist.
  4. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsvorsatz (11) ein Schneidvorsatz ist.
  5. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsvorsatz (11) ein Schweiß- und Härtevorsatz ist.
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