WO2015055519A1 - Laser processing machine having a protective enclosure for machining a workpiece; corresponding protective enclosure - Google Patents

Laser processing machine having a protective enclosure for machining a workpiece; corresponding protective enclosure Download PDF

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WO2015055519A1
WO2015055519A1 PCT/EP2014/071725 EP2014071725W WO2015055519A1 WO 2015055519 A1 WO2015055519 A1 WO 2015055519A1 EP 2014071725 W EP2014071725 W EP 2014071725W WO 2015055519 A1 WO2015055519 A1 WO 2015055519A1
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laser processing
gap
laser
processing head
protective housing
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PCT/EP2014/071725
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Inventor
Martin Huonker
Original Assignee
Trumpf Laser Gmbh
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    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P1/00—Safety devices independent of the control and operation of any machine
    • F16P1/06—Safety devices independent of the control and operation of any machine specially designed for welding

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing machine for processing a workpiece and a protective housing for a workpiece.
  • a laser processing machine with a laser processing head has become known, for example, from DE 20 2009 013 899 IM.
  • the laser beam emerging from the previously known laser processing head is shielded on a workpiece against the environment by means of a plurality of circular brushes whose elastically displaced mouldable bristles lie light-tight on the workpiece.
  • the laser processing head may further comprise a continuous, closed cover or a one-piece cover housing on a remote outside of the bristles.
  • a welding device with a shielding device 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.
  • the known from DE 197 36 042 A1 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 such that the reflected laser beams are introduced into the housing interior.
  • DE 10 201 1050 832 A1 discloses a method and a device for joining workpieces by means of a laser beam.
  • 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.
  • the workers who operate the machine must be adequately protected from the laser radiation occurring during processing and from process light.
  • the known protective devices generally cover both the workpiece and moving machine parts, such as the laser processing head, from a large area and thus represent comparatively complex and expensive protective measures.
  • the constructional and economic outlay of laser protection can be so extensive that certain processing tasks carried out by laser processing machines are called into question for economic reasons.
  • 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.
  • This object is achieved by a laser processing machine for machining a workpiece with a laser processing head, on which a laser beam emerges in a discharge direction for workpiece machining, and with a
  • a protective housing for at least partially enclosing the workpiece which has a gap through which the laser processing head protrudes into the protective housing and along which the laser processing head is relatively movable, wherein the gap for shielding a processing point of the laser beam has opposing wall sections extending transversely to the exit direction of the laser Laser beam overlap.
  • 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 processing point on the workpiece is 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.
  • 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 can on the one hand protrude the gap in the interior of the protective housing to allow laser radiation as a focused laser beam for workpiece machining, and perform a relative movement relative to the Schutzumhausung along a gap longitudinal direction to edit the workpiece along a machining track (for example, to cut or weld) ,
  • the gap longitudinal direction or longitudinal extent of the gap corresponds to the planned travel path of the laser processing head within the framework of a machining program, ie the interior of the protective housing is accessible from outside via the gap where the laser machining head is to move along the planned travel path.
  • the longitudinal direction or longitudinal extension of the gap can in principle have any planned course, ie, for example, be curved and / or angled.
  • Protective housing or the workpiece can be achieved, for example, by the workpiece is clamped stationary (and the protective housing is arranged stationary around the workpiece) and the laser processing head relative to the workpiece along the gap, i. 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.
  • the protective housing is preferably adapted to the workpiece shape, ie the shape of the protective housing and the shape of the workpiece to be machined are substantially identical.
  • the protective housing encloses the workpiece to be machined comparatively narrow, ie 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 Schutzumhausung is thus that the Schutzumhausung due to their shape adapted to the workpiece and their thus 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.
  • the gap typically has a laser machining head side gap opening and a workpiece side gap opening.
  • the gap or the gap cross section may basically have any, for example, a labyrinthine, course, the gap walls at least partially (at the wall portions) 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.
  • the outer contour of the laser processing head is adapted to protrude into the protective housing on 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 essentially adapted to the course of the walls of the gap, that the laser processing head in the area in which it passes through the gap in the
  • Protective housing projects, has 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.
  • the laser processing head is guided in particular around the overlapping region of the opposite wall sections.
  • the beam path guided through the laser processing head is likewise adapted to the gap cross section of the protective enclosure.
  • the laser processing head for projecting into the Schutzumhausung is doubly, in particular by 90 °, angled.
  • the laser processing head projects through the gap into the protective enclosure, although the gap walls overlap in the direction transverse to the exit direction of the laser beam.
  • 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.
  • the laser processing head is angled four times, in particular by 90 °, for protruding into the protective housing.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • optical elements for example, lenses or mirrors can be used.
  • two or four optical elements are then provided in the laser processing head, for example.
  • an optical element and an optical cable, which is guided by the corresponding angled laser processing head can be used.
  • 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, an exit of process light and / or laser radiation through the gap out into the environment of
  • Protective housing even safer prevented. 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.
  • a radiant plate provided with an absorbent coating may be used.
  • 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.
  • 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 the laser processing, then brushes against the shielding elements.
  • the shielding elements do not have to touch the laser processing head but are also 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.
  • the shielding elements are designed to be elastic and / or elastically mounted.
  • 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 after passing the laser working head back to the shielding starting position.
  • 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.
  • brushes and / or cloths can be used as the shielding elements.
  • 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.
  • the laser machining head can be threaded through the passage opening into the gap from a position located outside the protective housing and thus be brought into the working position projecting beyond the gap into the interior of the protective housing. 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).
  • the protective housing on the through tri ttsö réelle on a closure device serves to shield the interior of the
  • closure means light-tight closure means, i. the process light arising at the processing station during laser processing and / or the closure devices absorbing the laser radiation are used.
  • the closure devices may be designed, for example, as slides or flaps, which are relative to
  • 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 threading the laser processing head.
  • the curved inlet and Ausinerelkanäle are preferably curved by at least 90 °.
  • a further embodiment of the laser processing machine which comprises a safety device by means of which it can be detected whether the laser processing head projects into the protective housing.
  • the safety device prevents the laser beam from being activated. In this way it can be prevented that laser radiation outside of the protective housing exits from the laser processing head and possibly injures or endangers persons.
  • the safety device may have, for example, arranged in the region of the laser processing head proximity sensors, which in the in the
  • Protective housing projecting state of the laser processing head detect the presence of the gap walls or the walls of Schutzstoffhausung.
  • the object is further achieved by a protective housing for a workpiece processed by means of a laser beam emerging from a laser processing head in an exit direction along a machining track, wherein the
  • the gap for shielding a processing point of the laser beam has opposing wall sections which overlap transversely to the exit direction.
  • FIG. 3 shows a further detail of the laser processing machine of FIG. 1 in a side view
  • FIG. 4 shows a perspective detail of a further embodiment of the laser processing machine according to the invention.
  • FIG. 5 shows a further detail of the laser processing machine from FIG. 4 in a side view
  • Fig. 6 is a perspective view of a protective enclosure of the laser processing machine.
  • FIG. 7 is a perspective view of another protective housing of the laser processing machine.
  • the laser processing machine 1 shown in FIG. 1 for processing a workpiece 2 comprises a laser processing head 3, on 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 to be processed Schutzumhausung 5 are fixed to a stationary machine base body 6 of the laser processing machine 1.
  • the laser processing head 3 can be moved relative to the machine base body 6 (in FIG. 1, for example, in a direction 7 perpendicular to the plane of the drawing), so that the emerging laser beam 4 can be directed to different processing points 8 for workpiece machining.
  • the workpiece 2 can be cut or welded at the processing point 8, for example.
  • the protective housing 5 has a gap 9 formed by a plurality of (gap) walls 10, through which the laser processing head 3 projects into the protective housing 5 for workpiece machining.
  • the gap 9 between a workpiece-side gap opening and a processing head side split gap
  • opposing wall sections 1 1 which extend in a direction transverse to the outlet direction A and at least partially overlap. The wall sections 1 1 thus prevent the laser radiation and / or process light produced by the laser processing from the interior 12 of FIG.
  • the overlapping wall sections 11 are at least twice as long as the gap width B1.
  • the leakage of laser radiation and / or process light is due to the gap geometry (due to the overlap of the wall sections 1 1) ensured not only in the region of the gap 9, in which the laser processing head 3 is located, but also in the areas extending in the direction of Plane 7 are located in front of and behind the laser processing head 3.
  • the protective housing 5 is formed by a laser radiation and / or process light impermeable housing.
  • the protective housing 5, in particular the wall sections 11 of the gap 9, is preferably formed from a material that absorbs process light and / or laser radiation or coated with such a material.
  • Fig. 1 surrounds the
  • Fig. 2 the resting on the machine body 6 and the workpiece 2 surrounding protective housing 5 is shown in a perspective view, wherein the protective housing 5 at the front 14 open, ie broken, is shown.
  • the laser processing head 3 can not only protrude beyond the gap 9 into the interior 12 of the protective housing 5, but can also be moved along the gap 9, in particular in the gap longitudinal direction 16 (cf., direction 7 of FIG. In this way, the laser beam 4 emerging from the laser processing head 3 during the process along the gap longitudinal direction 16 is successively directed to different processing points 8, which together on the workpiece 2 form a machining track 17.
  • the workpiece 2 is processed, that is, for example, welded or cut.
  • the mutually opposite and transversely to the exit direction A of the laser beam 4 overlapping wall sections 1 1 of the gap walls 10 are arranged parallel to each other.
  • the gap 9 forming gap walls 10 are bent twice by 90 °, so that the gap cross-section also has a two-fold angled (labyrinthine) course.
  • the outer contour of the laser processing head 3 is correspondingly adapted to the course of the walls 10 of the gap 9, in particular to the gap cross-section.
  • the laser processing head 3 is also angled twice by 90 °.
  • the width B2 of the laser processing head 3 is slightly smaller than the width B1 of the gap 9, so that a clearance between the inner sides 15 of the gap 9 and the outer sides of the 18th of the laser processing head 3 is present. Due to the free space, the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 can be moved obstacle-free. Unlike in FIG. 2, depending on the desired machining target, the workpiece 2 can also be machined along a different machining track (for example, a curved or angled machining track).
  • the course of the gap 9 on the protective housing 5 is then correspondingly, ie offset to the desired machining track 17, to be selected, so that the laser beam 4 emerging at the laser machining head 3 can be correspondingly moved along this gap 9 during the relative process.
  • the protective housing 5 has in this case a deviating from Fig. 2 and adapted to the desired machining track gap profile.
  • the protective housing 5 has, along the machining track 17, a gap 9 arranged offset in relation to the machining track 17.
  • the laser processing machine 1 further comprises a safety sensor having proximity sensors 27, by means of which it is possible to detect whether the laser processing head 3 projects into the protective housing 5 or not.
  • the proximity sensors 27 are arranged on the laser processing head 3 in the region of the gap 9 and can in the projecting into the protective housing 5 state of the laser processing head 3 detect the presence of immediately adjacent gap walls 10.
  • the safety device prevents in the event that they do not protrude into the protective housing 5 and therefore outside the
  • FIG. 3 shows the laser processing head 3 in the region in which it protrudes from the environment 13 along the gap 9 into the interior 12 of the protective housing 5, wherein optical elements which are designed as mirrors 19 and lenses 20 are arranged in the laser processing head 3, to guide laser radiation through the laser processing head 3 to the exit 21 of the laser beam 4.
  • optical elements which are designed as mirrors 19 and lenses 20 are arranged in the laser processing head 3, to guide laser radiation through the laser processing head 3 to the exit 21 of the laser beam 4.
  • elastically formed shielding elements 22 are arranged along the gap.
  • the shielding elements 22 can protrude into the movement path of the laser processing head 3 and are deflectable by the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 due to their elasticity in the relative process of the laser processing head 3.
  • the shielding elements 22 projecting into the movement path are pushed aside (deflected) by the laser processing head 3.
  • the laser processing head 3 After the laser processing head 3 has left the area of influence of a respective shielding element 22, it is returned to the rest position due to the elastic restoring force, i. swung back to the previous closed position.
  • the shielding elements 22 By means of the shielding elements 22, the free space formed between the inner sides 15 of the gap 9 and the outer sides 18 of the laser processing head 3 is closed in a light-tight manner, so that the shielding effect of the gap 9 or the protective housing 5 is further improved.
  • the shielding elements 22 may overlap in the gap longitudinal direction 16 to effect a particularly effective shielding.
  • Protective housing 5 of Figs. 1 to 3 gap walls 10, which are arranged such that the gap cross-section has a four-fold angled (labyrinth-like or U-shaped) course.
  • the outer contour of the laser processing head 3 is adapted to the course of the walls 10 of the gap 9, ie the laser processing head 3 is also quadruple angled at 90 ° (U-shaped).
  • the laser processing head 3 is guided around the overlapping wall section 11 of the protective housing 5 (see also FIG.
  • FIG. 5 shows the laser processing head 3 of FIG. 4 in the region in which it passes from the environment 13 along the gap 9 into the interior 12 of FIG. 5
  • Protective housing 5 protrudes, wherein in the laser processing head 3 as a mirror 19 and lenses 20 formed optical elements are arranged to guide laser radiation through the laser processing head 3 to the outlet 21 of the laser beam 4.
  • the protective housing 5 shown in FIG. 6 has a passage opening 23 for threading or unthreading the laser processing head 3 into the gap 9 or out of the gap 9 at a front end of the gap 9 located in the gap longitudinal direction 16.
  • the passage opening 23 is formed on a in Fig. 6 otherwise shown closed front 14 of the protective housing 5, wherein the contour of the passage opening 23 is adapted to the lateral contour of the laser processing head 3.
  • the protective housing 5 has at the through-opening 23 a closure device 24 designed as a displaceable flap, which, for example, after threading the laser processing head 3 through the passage opening 23 into the gap 9 from the position in the direction of arrow 25 shown in FIG can be moved to close the passage opening 23 light-tight.
  • a closure device 24 designed as a displaceable flap
  • a further protective housing 5 is shown, at its rear column end, a passage opening 23 is formed, to which a curved input or Ausfädelkanal 26 for the laser processing head 3 is connected.
  • a curved input or Ausfädelkanal 26 for the laser processing head 3 is connected to which a curved input or Ausfädelkanal 26 for the laser processing head 3 is connected.
  • the entry or exit channel 26 as an alternative or in addition to the closure device 24 of FIG. 6, the exit of laser radiation and / or Process light from the interior 12 of the protective housing 5 in the environment 13 prevented or at least reduced.
  • the input or outfeed channel 26 is curved by 90 °, but it is also possible to transduce bends of more than 90 ° in order to further reduce the emission of laser radiation and / or process light.
  • the threading or unthreading of the laser processing head 3 takes place from outside 13 of the protective housing 5 in the gap 9 and vice versa, wherein the laser processing head 3 is to be pivoted to the input and Ausfädeln to the input or Ausfädelkanal 26 according to the curvature.
  • the front side is to be pivoted to the input and Ausfädeln to the input or Ausfädelkanal 26 according to the curvature.
  • opening 23 in FIG. 7 has no inlet or outlet channel 26.

Abstract

The invention relates to a laser processing machine (1) for machining a workpiece (2), comprising a laser machining head (3), from which emerges a laser beam (4) in an outlet direction (A) for machining a workpiece, and a protective enclosure (5) for at least partially enclosing the workpiece (2). According to the invention, said protective enclosure has a gap (9), through which the laser machining head (3) protrudes into the protective enclosure (5) and along which the laser machining head (3) can be relatively displaced, wherein the gap (9) comprises mutually opposed wall sections (11) which extend transversely to the outlet direction (A) of the laser beam (4) in an overlapping manner for shielding a machining point (8) of the laser beam (4). The invention also relates to a protective enclosure per se.

Description

LASERBEARBEITUNGSMASCHINE MIT EINER SCHUTZUMHAUSUNG ZUR BEARBEITUNG EINES WERKSTÜCKS; ENTSPRECHENDE SCHUTZUMHAUSUNG  LASER MACHINING MACHINE WITH A PROTECTIVE HOUSING FOR MACHINING A WORKPIECE; CORRESPONDING PROTECTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks und eine Schutzumhausung für ein Werkstück. The present invention relates to a laser processing machine for processing a workpiece and a protective housing for a workpiece.
Eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem Laserbearbeitungskopf ist beispielsweise aus der DE 20 2009 013 899 IM bekannt geworden. Der aus dem vorbekannten Laserbearbeitungskopf austretende Laserstrahl wird an einem Werkstück gegen die Umgebung mittels mehrerer kreisförmiger Bürsten abgeschirmt, deren elastisch ver- formbare 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 has become known, for example, from DE 20 2009 013 899 IM. The laser beam emerging from the previously known laser processing head is shielded on a workpiece against the environment by means of a plurality of circular brushes whose elastically displaced mouldable 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 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 ange- ordnet, dass die reflektierten Laserstrahlen in das Gehäuseinnere eingeleitet werden. The known from DE 197 36 042 A1 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 such that the reflected laser beams are introduced into the housing interior.
Die DE 10 201 1 050 832 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. 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. Finally, DE 10 201 1050 832 A1 discloses a method and a device 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. 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 known protective devices generally cover both the workpiece and moving machine parts, such as the laser processing head, from a large area and thus represent comparatively complex and expensive protective measures. The constructional and economic outlay of laser protection can be so extensive that certain processing tasks carried out by laser processing machines are called into question 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. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Laserbearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Laserbearbeitungskopf, an dem zur Werkstückbearbeitung ein Laserstrahl in einer Austrittsrichtung austritt, und mit einer 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. This object is achieved by a laser processing machine for machining a workpiece with a laser processing head, on which a laser beam emerges in a discharge direction for workpiece machining, and with a
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, wobei der Spalt zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle des Laserstrahls einander gegenüberliegende Wandabschnitte aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung des Laserstrahls überlappen. 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. A protective housing for at least partially enclosing the workpiece, which has a gap through which the laser processing head protrudes into the protective housing and along which the laser processing head is relatively movable, wherein the gap for shielding a processing point of the laser beam has opposing wall sections extending transversely to the exit direction of the laser Laser beam overlap. 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 processing point on the workpiece is 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 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 can on the one hand protrude the gap in the interior of the protective housing to allow laser radiation as a focused laser beam for workpiece machining, and perform a relative movement relative to the Schutzumhausung along a gap longitudinal direction to edit 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 within the framework of a machining program, ie the interior of the protective housing is accessible from outside via the gap where the laser machining head is to move along the planned travel path. The longitudinal direction or longitudinal extension of the gap can in principle have any planned course, ie, for example, be curved and / or angled. A relative movement between the laser processing head and the
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 La- serstrahls. Protective housing or the workpiece can be achieved, for example, by the workpiece is clamped stationary (and the protective housing is arranged stationary around the workpiece) and the laser processing head relative to the workpiece along the gap, i. 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 Laserbear- beitung 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. 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 protective housing is preferably adapted to the workpiece shape, ie the shape of the protective housing and the shape of the workpiece to be machined are substantially identical. In other words, the protective housing encloses the workpiece to be machined comparatively narrow, ie 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 Schutzumhausung is thus that the Schutzumhausung due to their shape adapted to the workpiece and their thus 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. 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 may basically have any, for example, a labyrinthine, course, the gap walls at least partially (at the wall portions) 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 Laserbearbeitungs- kopfes 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 In a preferred embodiment, the outer contour of the laser processing head is adapted to protrude into the protective housing on 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 essentially adapted to the course of the walls of the gap, that the laser processing head in the area in which it passes through the gap in the
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. 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 Schutz- umhausung, 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 ge- genüberliegenden Spaltwände zumindest abschnittsweise. Protective housing projects, has 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. In a further preferred embodiment, the laser processing head for projecting into the Schutzumhausung is doubly, in particular by 90 °, angled. As a result, the laser processing head projects through the gap into the protective enclosure, although the gap walls overlap in the direction transverse to the exit direction of the laser beam. 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 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, an exit of process light and / or laser radiation through the gap out into the environment of
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. Protective housing even safer prevented. 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 the 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 are "intercepted." It should be understood that the shielding elements do not have to touch the laser processing head but are also 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 Laserbe- arbeitungskopfes 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 after passing the laser working head back to the shielding starting position. 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. For example, brushes and / or cloths can be used as the shielding elements.
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 gele- genen 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 machining head can be threaded through the passage opening into the gap from a position located outside the protective housing and thus be brought into the working position projecting beyond the gap into the interior of the protective housing. 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 Durch tri ttsöffnung eine Verschlusseinrichtung auf. Die Verschlusseinrichtung dient dem Abschirmen des Innenraums der In a preferred development of the preceding embodiment, the protective housing on the through tri ttsöffnung on a closure device. The closure device serves to shield the interior of the
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 absorbieren- de Verschlusseinrichtungen, eingesetzt. Die Verschlusseinrichtungen können beispielsweise als Schieber oder Klappen ausgebildet sein, die relativ zur  Schutzumhausung to the outside, in particular after threading or before unthreading the laser processing head. As closure means, light-tight closure means, i. the process light arising at the processing station during laser processing and / or the closure devices absorbing the laser radiation are used. The closure devices may be designed, for example, as slides or flaps, which are relative to
Schutzumhausung bzw. zur Wand der Schutzumhausung verschiebbar oder wegklappbar sind. 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. Protective housing or to the wall of Schutzumhausung displaced or folded away. 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 threading 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 bevor- zugt, 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 ver- hindert 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 Finally, a further embodiment of the laser processing machine is preferred, which comprises a safety device by means of which it can be detected whether the laser processing head projects 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 outside of the protective housing exits from the laser processing head and possibly injures or endangers persons. The safety device may have, for example, arranged in the region of the laser processing head proximity sensors, which in the in the
Schutzumhausung hineinragenden Zustand des Laserbearbeitungskopfes die Prä- senz der Spaltwände oder der Wände der Schutzumhausung detektieren. Protective housing projecting state of the laser processing head detect the presence of the gap walls or the walls of Schutzschutzhausung.
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 The object is further achieved by a protective housing for a workpiece processed by means of a laser beam emerging from a laser processing head in an exit direction along a machining track, wherein the
Schutzumhausung zum Hineinragen des Laserbearbeitungskopfes in die Protective housing for projecting the laser processing head into the
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.  Schutzumhausung and the Relativverfahren of the laser processing head along the processing track offset from the processing track arranged gap, the gap for shielding a processing point of the laser beam has opposing wall sections which overlap transversely to the exit direction.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Further advantages of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and the features listed further can be used individually or in combination in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention.
Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsmaschine in einer Seitenansicht; Show it: 1 shows a laser processing machine according to the invention in a side view;
Fig. 2 einen perspektivischen Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus  2 shows a perspective section of the laser processing machine
Fig. 1 ;  Fig. 1;
Fig. 3 einen weiteren Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus Fig. 1 in einer Seitenansicht;  FIG. 3 shows a further detail of the laser processing machine of FIG. 1 in a side view; FIG.
Fig. 4 einen perspektivischen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine;  4 shows a perspective detail of a further embodiment of the laser processing machine according to the invention;
Fig. 5 einen weiteren Ausschnitt der Laserbearbeitungsmaschine aus Fig. 4 in einer Seitenansicht; 5 shows a further detail of the laser processing machine from FIG. 4 in a side view;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Schutzumhausung der Laserbearbeitungsmaschine; und  Fig. 6 is a perspective view of a protective enclosure of the laser processing machine; and
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Schutzumhausung der Laser- bearbeitungsmaschine.  7 is a perspective view of another protective housing of the laser processing machine.
Die in Fig. 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 Maschinen- grundkörper 6 der Laserbearbeitungsmaschine 1 festgelegt. Der Laserbearbeitungskopf 3 kann hingegen relativ zum Maschinengrundkörper 6 verfahren werden (in der Fig. 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. 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 Spaltöff- nung einander gegenüberliegende Wandabschnitte 1 1 auf, die sich in einer Richtung quer zur Austrittsrichtung A erstrecken und zumindest teilweise überlappen. Die Wandabschnitte 1 1 verhindern somit, dass Laserstrahlung und/oder durch die Laserbearbeitung entstandenes Prozesslicht aus dem Inneren 12 der The laser processing machine 1 shown in FIG. 1 for processing a workpiece 2 comprises a laser processing head 3, on 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 to be processed Schutzumhausung 5 are fixed to a stationary machine base body 6 of the laser processing machine 1. By contrast, the laser processing head 3 can be moved relative to the machine base body 6 (in FIG. 1, for example, in a direction 7 perpendicular to the plane of the drawing), so that the emerging laser beam 4 can be directed to different processing points 8 for workpiece machining. By means of the laser beam 4, the workpiece 2 can be cut or welded at the processing point 8, for example. The protective housing 5 has a gap 9 formed by a plurality of (gap) walls 10, through which the laser processing head 3 projects into the protective housing 5 for workpiece machining. For shielding the laser beam 4 and / or for shielding the processing point 8 of the laser beam 4, the gap 9 between a workpiece-side gap opening and a processing head side split gap On opposing wall sections 1 1, which extend in a direction transverse to the outlet direction A and at least partially overlap. The wall sections 1 1 thus prevent the laser radiation and / or process light produced by the laser processing from the interior 12 of FIG
Schutzumhausung 5 in die Umgebung 13 der Schutzumhausung 5 austritt. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Länge der überlappenden Wandabschnitte 1 1 möglichst groß zu wählen, um das Austreten von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht über den Spalt 9 zu verhindern. Bevorzugt sind die überlappenden Wandabschnitte 1 1 mindestens doppelt so lang, wie die Spaltbreite B1 . Der Austritt von Laserstrahlung und/oder Prozesslicht wird aufgrund der Spaltgeometrie (aufgrund des Überlapps der Wandabschnitte 1 1 ) 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. Schutzumhausung 5 in the environment 13 of the protective housing 5 exits. In principle, it is advantageous to choose the length of the overlapping wall sections 11 as large as possible in order to prevent the escape of laser radiation and / or process light via the gap 9. Preferably, the overlapping wall sections 11 are at least twice as long as the gap width B1. The leakage of laser radiation and / or process light is due to the gap geometry (due to the overlap of the wall sections 1 1) ensured not only in the region of the gap 9, in which the laser processing head 3 is located, but also in the areas extending in the direction of Plane 7 are located in front of and behind the laser processing head 3.
Die Schutzumhausung 5 ist durch ein für Laserstrahlung und/oder Prozesslicht undurchlässiges Gehäuse gebildet. Bevorzugt ist die Schutzumhausung 5, insbesondere die Wandabschnitte 1 1 des Spalts 9, aus einem für Prozesslicht und/oder Laserstrahlung absorbierenden Material gebildet oder mit einem solchen Material be- schichtet. Zur Reduzierung der Abmessungen der Schutzumhausung 5 ist deren Form an die Form des Werkstücks 2 angepasst. In der Fig. 1 umgibt die The protective housing 5 is formed by a laser radiation and / or process light impermeable housing. The protective housing 5, in particular the wall sections 11 of the gap 9, is preferably formed from a material that absorbs process light and / or laser radiation or coated with such a material. To reduce the dimensions of the protective housing 5 whose shape is adapted to the shape of the workpiece 2. In Fig. 1 surrounds the
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. Schutzumhausung 5 the workpiece 2 at the top (the machining side) and laterally thereof. However, it is also possible that the protective enclosure 5 completely, that is, the workpiece 2, i. also surrounds it along its bottom.
In Fig. 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 Fig. 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 Fig. 2, the resting on the machine body 6 and the workpiece 2 surrounding protective housing 5 is shown in a perspective view, wherein the protective housing 5 at the front 14 open, ie broken, is shown. The laser processing head 3 can not only protrude beyond the gap 9 into the interior 12 of the protective housing 5, but can also be moved along the gap 9, in particular in the gap longitudinal direction 16 (cf., direction 7 of FIG. In this way, the laser beam 4 emerging from the laser processing head 3 during the process along the gap longitudinal direction 16 is successively directed to different processing points 8, which together on the workpiece 2 form a machining track 17. Along this machining track 17, the workpiece 2 is processed, that is, for example, welded or cut.
Die einander gegenüberliegenden und sich quer zur Austrittsrichtung A des Laser- Strahls 4 überlappenden Wandabschnitte 1 1 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 Laserbear- beitungskopfes 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. Anders als in der Fig. 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 Laserbear- beitungskopf 3 austretende Laserstrahl 4 beim Relativverfahren entlang dieses Spalts 9 entsprechend bewegt werden kann. Die Schutzumhausung 5 weist in diesem Fall einen von der Fig. 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 an- geordneten 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 The mutually opposite and transversely to the exit direction A of the laser beam 4 overlapping wall sections 1 1 of the gap walls 10 are arranged parallel to each other. The gap 9 forming gap walls 10 are bent twice by 90 °, so that the gap cross-section also has a two-fold angled (labyrinthine) course. For the obstacle-free intrusion of the laser processing head 3 into the protective housing 5, the outer contour of the laser processing head 3 is correspondingly adapted to the course of the walls 10 of the gap 9, in particular to the gap cross-section. For this purpose, the laser processing head 3 is also angled twice by 90 °. In the area along which the laser processing head 3 projects through the gap 9 into the protective housing 5, the width B2 of the laser processing head 3 is slightly smaller than the width B1 of the gap 9, so that a clearance between the inner sides 15 of the gap 9 and the outer sides of the 18th of the laser processing head 3 is present. Due to the free space, the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 can be moved obstacle-free. Unlike in FIG. 2, depending on the desired machining target, the workpiece 2 can also be machined along a different machining track (for example, a curved or angled machining track). The course of the gap 9 on the protective housing 5 is then correspondingly, ie offset to the desired machining track 17, to be selected, so that the laser beam 4 emerging at the laser machining head 3 can be correspondingly moved along this gap 9 during the relative process. The protective housing 5 has in this case a deviating from Fig. 2 and adapted to the desired machining track gap profile. In other words, the protective housing 5 has, along the machining track 17, a gap 9 arranged offset in relation to the machining track 17. The laser processing machine 1 further comprises a safety sensor having proximity sensors 27, by means of which it is possible to detect whether the laser processing head 3 projects into the protective housing 5 or not. The proximity sensors 27 are arranged on the laser processing head 3 in the region of the gap 9 and can in the projecting into the protective housing 5 state of the laser processing head 3 detect the presence of immediately adjacent gap walls 10. The safety device prevents in the event that they do not protrude into the protective housing 5 and therefore outside the
Schutzumhausung 5 befindlichen Laserbearbeitungskopf 3 detektiert, dass der La- serstrahl 4 aktiviert wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Laserstrahl 4 in der Umgebung der Laserbearbeitungsmaschine 1 befindliche Personen verletzt. Schutzumhausung 5 laser processing head 3 detects that the laser beam 4 is activated. In this way, the laser beam 4 is prevented from being injured in the vicinity of the laser processing machine 1.
Die Fig. 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 1 1 , 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 Bewegungs- bahn 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. FIG. 3 shows the laser processing head 3 in the region in which it protrudes from the environment 13 along the gap 9 into the interior 12 of the protective housing 5, wherein optical elements which are designed as mirrors 19 and lenses 20 are arranged in the laser processing head 3, to guide laser radiation through the laser processing head 3 to the exit 21 of the laser beam 4. On the opposite inner sides 15 of the gap walls 10, in particular on the overlapping wall sections 1 1, 9 elastically formed shielding elements 22 are arranged along the gap. The shielding elements 22 can protrude into the movement path of the laser processing head 3 and are deflectable by the laser processing head 3 along the gap longitudinal direction 16 due to their elasticity in the relative process of the laser processing head 3. When the laser processing head 3 is moved along the gap 9, the shielding elements 22 projecting into the movement path are pushed aside (deflected) by the laser processing head 3. After the laser processing head 3 has left the area of influence of a respective shielding element 22, it is returned to the rest position due to the elastic restoring force, i. swung back to the previous closed position. By means of the shielding elements 22, the free space formed between the inner sides 15 of the gap 9 and the outer sides 18 of the laser processing head 3 is closed in a light-tight manner, so that the shielding effect of the gap 9 or the protective housing 5 is further improved. The shielding elements 22 may overlap in the gap longitudinal direction 16 to effect a particularly effective shielding.
Die in Fig. 4 dargestellte Schutzumhausung 5 weist im Unterschied zur The Schutzumhausung 5 shown in Fig. 4, in contrast to
Schutzumhausung 5 der Fign. 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 Laserbearbeitungs- kopfes 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 überlap- penden Wandabschnitt 1 1 der Schutzumhausung 5 herumgeführt (vgl. auch Fig.5). Protective housing 5 of Figs. 1 to 3 gap walls 10, which are arranged such that the gap cross-section has a four-fold angled (labyrinth-like or U-shaped) course. For the obstacle-free intrusion of the laser processing head 3 in the protective housing 5, the outer contour of the laser processing head 3 is adapted to the course of the walls 10 of the gap 9, ie the laser processing head 3 is also quadruple angled at 90 ° (U-shaped). As a result of the U-shaped outer contour, the laser processing head 3 is guided around the overlapping wall section 11 of the protective housing 5 (see also FIG.
Die Fig. 5 zeigt den Laserbearbeitungskopf 3 der Fig. 4 in dem Bereich, in dem dieser aus der Umgebung 13 entlang des Spalts 9 bis in das Innere 12 der FIG. 5 shows the laser processing head 3 of FIG. 4 in the region in which it passes from the environment 13 along the gap 9 into the interior 12 of FIG
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 1 1 , 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. Protective housing 5 protrudes, wherein in the laser processing head 3 as a mirror 19 and lenses 20 formed optical elements are arranged to guide laser radiation through the laser processing head 3 to the outlet 21 of the laser beam 4. On the opposite inner sides 15 of the gap walls 10, in particular on the overlapping wall sections 11, elastically formed shielding elements 22 are arranged along the gap 9 for the light-tight closing of the free space between the inner sides 15 of the gap 9 and the outer side 18 of the laser processing head 3.
Die in Fig. 6 gezeigte Schutzumhausung 5 weist an einem in der Spaltlängsrichtung 16 gelegenen vorderseitigen Ende des Spalts 9 eine Durchtrittsöffnung 23 zum Ein- fädeln oder Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes 3 in den Spalt 9 oder aus dem Spalt 9 auf. Die Durchtrittsöffnung 23 ist an einer in Fig. 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 Durch tri ttsöffnung 23 eine als ver- schiebbare Klappe ausgebildete Verschlusseinrichtung 24 auf, die beispielsweise nach dem Einfädeln des Laserbearbeitungskopfes 3 durch die Durchtrittsöffnung 23 in den Spalt 9 aus der in Fig. 7 dargestellten Lage in Pfeilrichtung 25 nach oben verfahren werden kann, um die Durchtrittsöffnung 23 lichtdicht zu verschließen. In Fig. 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 Fig. 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 Fig. 7 ist der Ein- bzw. Ausfädelka- nal 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 The protective housing 5 shown in FIG. 6 has a passage opening 23 for threading or unthreading the laser processing head 3 into the gap 9 or out of the gap 9 at a front end of the gap 9 located in the gap longitudinal direction 16. The passage opening 23 is formed on a in Fig. 6 otherwise shown closed front 14 of the protective housing 5, wherein the contour of the passage opening 23 is adapted to the lateral contour of the laser processing head 3. The protective housing 5 has at the through-opening 23 a closure device 24 designed as a displaceable flap, which, for example, after threading the laser processing head 3 through the passage opening 23 into the gap 9 from the position in the direction of arrow 25 shown in FIG can be moved to close the passage opening 23 light-tight. In Fig. 7, finally, a further protective housing 5 is shown, at its rear column end, a passage opening 23 is formed, to which a curved input or Ausfädelkanal 26 for the laser processing head 3 is connected. As a result of the entry or exit channel 26, as an alternative or in addition to the closure device 24 of FIG. 6, the exit of laser radiation and / or Process light from the interior 12 of the protective housing 5 in the environment 13 prevented or at least reduced. In FIG. 7, the input or outfeed channel 26 is curved by 90 °, but it is also possible to transduce bends of more than 90 ° in order to further reduce the emission of laser radiation and / or process light. The threading or unthreading of the laser processing head 3 takes place from outside 13 of the protective housing 5 in the gap 9 and vice versa, wherein the laser processing head 3 is to be pivoted to the input and Ausfädeln to the input or Ausfädelkanal 26 according to the curvature. The front side
Durchtrittsöffnung 23 weist in Fig. 7 der Übersicht halber keinen Ein- oder Ausfädel- kanal 26 auf. For reasons of clarity, through opening 23 in FIG. 7 has no inlet or outlet channel 26.

Claims

Patentansprüche claims
1 . 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 1 . 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) in the
Schutzumhausung (5) hineinragt und entlang dessen der Laserbearbeitungskopf (3) relativ verfahrbar ist,  Protective housing (5) protrudes and along which the laser processing head (3) is relatively movable,
wobei der Spalt (9) zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle (8) des Laserstrahls (4) einander gegenüberliegende Wandabschnitte (1 1 ) aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung (A) des Laserstrahls (4) überlappen.  wherein the gap (9) for shielding a processing point (8) of the laser beam (4) has mutually opposite wall sections (1 1), which overlap transversely to the exit direction (A) of the laser beam (4).
2. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Laserbearbeitungskopfes (3) zum Hineinragen in die Schutzumhausung (5) an den Verlauf der Wände (10) des Spalts (9), insbesondere an den Spaltquerschnitt, angepasst ist. 2. Laser processing machine according to claim 1, characterized in that the outer contour of the laser processing head (3) for intrusion into the protective housing (5) on the course of the walls (10) of the gap (9), in particular to the gap cross-section adapted.
3. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungskopf (3) zum Hineinragen in die 3. Laser processing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the laser processing head (3) for intruding into the
Schutzumhausung (5) zweifach, insbesondere um jeweils 90°, abgewinkelt ist.  Schutzumhausung (5) is two-fold, in particular by 90 °, angled.
4. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungskopf (3) zum Hineinragen in die Schutzumhausung (5) vierfach, insbesondere um jeweils 90°, abgewinkelt ist. 4. Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing head (3) for projecting into the Schutzumhausung (5) four times, in particular by 90 °, angled.
5. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Laserbearbeitungskopf (3) mindestens ein optisches Element (19, 20) angeordnet ist, um Laserstrahlung durch den Laserbearbeitungskopf (3) bis zum Austritt (21 ) des Laserstrahls (4) zu führen. 5. 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 outlet (21) of the laser beam (4). respectively.
6. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzumhausung (5), insbesondere die einander gegenüberliegenden Wandabschnitte (1 1 ), aus einem für Prozesslicht und/oder Laserstrahlung absorbierenden Material gebildet oder mit einem solchen Material beschichtet ist. 6. Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the Schutzumhausung (5), in particular the opposing wall sections (1 1), formed from a process light and / or laser radiation absorbing material or coated with such a material.
7. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Innenseite (15) des Spaltes (9) entlang des Spaltes (9) Abschirmungselemente (22) angeordnet sind. 7. 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.
8. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungselemente (22) elastisch ausgebildet und/oder elastisch gelagert sind. 8. Laser processing machine according to claim 7, characterized in that the shielding elements (22) are designed to be elastic and / or elastically mounted.
9. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzumhausung (5) an einem Ende des Spalts (9) eine Durchtrittsöffnung (23) zum Einfädeln oder Ausfädeln des Laserbearbeitungskopfes (3) in den Spalt (9) oder aus dem Spalt (9) aufweist. 9. Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the Schutzumhausung (5) at one end of the gap (9) has a passage opening (23) for threading or unthreading of the laser processing head (3) in the gap (9) or from the gap (9).
10. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzumhausung (5) an der Durchtrittsöffnung (23) eine Verschlusseinrichtung (14) aufweist. 10. Laser processing machine according to claim 9, characterized in that the protective housing (5) at the passage opening (23) has a closure device (14).
1 1 . Laserbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Durchtrittsöffnung (23) gekrümmte Ein- bzw. Ausfädelkanäle (26) für den Laserbearbeitungskopf (3) anschließen. 1 1. Laser processing machine according to one of claims 9 or 10, characterized in that adjoin the passage opening (23) curved entry or Ausfädelkanäle (26) for the laser processing head (3).
12. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbearbeitungsmaschine (1 ) eine Sicherheitseinrichtung (27) umfasst, mittels derer detektierbar ist, ob der Laserbearbeitungskopf (3) in die Schutzumhausung (5) hineinragt. 12. Laser processing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing machine (1) comprises a safety device (27) by means of which it is detectable whether the laser processing head (3) projects into the protective housing (5).
13 Schutzumhausung (5) für ein mittels eines aus einem Laserbearbeitungskopf (3) in einer Austrittsrichtung (A) austretenden Laserstrahls (4) entlang einer Bearbeitungsspur (17) bearbeiteten Werkstücks (2), insbesondere für eine Laserbearbeitungsmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzumhausung (5) zum Hineinragen des Laserbearbeitungskopfes (3) in die Schutzumhausung (5) und zum Relativverfahren des Laserbear- beitungskopfes (3) entlang der Bearbeitungsspur (17) einen zur Bearbeitungsspur (17) versetzt angeordneten Spalt (9) aufweist, wobei der Spalt (9) zur Abschirmung einer Bearbeitungsstelle (8) des Laserstrahls (4) einander gegenüberliegende Wandabschnitte (1 1 ) aufweist, die sich quer zur Austrittsrichtung (A) des Laserstrahls (4) überlappen. 13 Schutzumhausung (5) for a means of a laser processing head (3) in an exit direction (A) exiting laser beam (4) along a Processing track (17) of machined workpiece (2), in particular for a laser processing machine (1) according to one of the preceding claims, wherein the protective housing (5) for projecting the laser processing head (3) into the protective housing (5) and to the relative process of the laser processing head (FIG. 3) along the machining track (17) has an offset to the processing track (17) arranged gap (9), wherein the gap (9) for shielding a processing point (8) of the laser beam (4) has opposite wall sections (1 1), the overlap transversely to the exit direction (A) of the laser beam (4).
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