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DE10136686A1 - Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls - Google Patents

Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls

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DE10136686A1
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carrier body
head housing
laser processing
interior
processing head
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Laserbearbeitungskopf (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls (11), mit einem Kopfgehäuse (3), durch das der Laserstrahl (11) entlang einer Zentralachse (12) hindurchtritt; einem am Kopfgehäuse (3) relativ zu diesem in Richtung der Zentralachse (12) verschiebbar gelagerten Trägerkörper (16) für eine Linsenoptik (19) zur Fokussierung des Laserstrahls (11); einer ersten Stelleinrichtung (31-33), zu der ein mit dem Trägerkörper (16) verbundenes Seil (32) und eine mit dem Kopfgehäuse (3) verbundene Seiltrommel (31) zum Aufwickeln des Seils (32) gehören, um den Trägerkörper (16) zum Kopfgehäuse (3) hin zu bewegen; und einer zweiten Stelleinrichtung, durch die der Trägerkörper (16) in Richtung vom Kopfgehäuse (3) weg verschiebbar ist, wobei die zweite Stelleinrichtung separat zur ersten Stelleinrichtung vorhanden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Mit Hilfe des Laserstrahls können am Werkstück Schweißarbeiten, Schneidarbeiten, usw., durchgeführt werden.
  • Es ist bereits allgemein bekannt, den Abstand zwischen einem Werkstück und einem Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung des Werkstücks zum Beispiel auf kapazitivem Wege zu messen, und zwar unter Verwendung einer mit dem Laserbearbeitungskopf in elektrisch leitender Verbindung stehenden Sensorelektrode, die ein dem Abstand entsprechendes Sensorsignal liefert, dessen Größe von der Kapazität zwischen Sensorelektrode und Werkstück abhängt. Bei der Sensorelektrode kann es sich um die elektrisch leitende Spitze einer Düse handeln, aus der der Laserstrahl austritt.
  • Durch Überwachung des Sensorsignals ist es möglich, den Laserbearbeitungskopf relativ zum Werkstück zu positionieren, um das Werkstück in geeigneter Weise bearbeiten zu können. Die Positionierung erfolgt dabei über eine Regeleinrichtung, die den gemessenen Abstand als Ist-Wert empfängt und die Lage der Sensorelektrode bzw. des Laserbearbeitungskopfs in Abhängigkeit eines Vergleichs des Ist-Wertes mit einem vorgegebenen Soll-Wert steuert.
  • Bei dieser Abstandseinstellung braucht allerdings nicht der gesamte Laserbearbeitungskopf ständig verschoben zu werden. Vielmehr genügt es, nur einen dem Werkstück zugewandten Abschnitt des Laserbearbeitungskopfs lagemäßig zu verändern, wobei dieser Abschnitt eine zur Fokussierung des Laserstrahls dienende Linsenoptik trägt. Durch die Lageeinstellung dieses Abschnitts läßt sich dann die Position des Fokus des Laserstrahls relativ zum Werkstück konstant halten, was zur einwandfreien Bearbeitung des Werkstücks nötig ist.
  • Aus der DE 196 22 413 C2 ist bereits ein Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls bekannt. Dieser bekannte Laserbearbeitungskopf enthält ein Kopfgehäuse, durch das der Laserstrahl entlang einer Zentralachse hindurchtritt; einen am Kopfgehäuse relativ zu diesem in Richtung der Zentralachse verschiebbar gelagerten Trägerkörper für eine Linsenoptik zur Fokussierung des Laserstrahls; eine erste Stelleinrichtung, zu der ein mit dem Trägerkörper verbundenes Seil und eine mit dem Kopfgehäuse verbundene Seiltrommel zum Aufwickeln des Seils gehören, um den Trägerkörper zum Kopfgehäuse hin zu bewegen; und eine zweite Stelleinrichtung, durch die der Trägerkörper in Richtung vom Kopfgehäuse weg verschiebbar ist.
  • Der Trägerkörper besteht beim bekannten Laserbearbeitungskopf aus einer Art Käfig mit einander gegenüberliegenden Endringen, zwischen denen ein Seil gespannt ist, das um eine Seiltrommel herumgewickelt ist. Je nach Drehrichtung der Seiltrommel kann somit der Trägerkörper in der einen oder anderen Richtung bewegt werden. Da die Seiltrommel zwischen den Endringen des Trägerkörpers zu liegen kommt, weist dieser eine relativ große Baulänge auf, was zu einem relativ langen und damit schweren Laserbearbeitungskopf führt, da auch der Trägerkörper aufgrund seiner Größe relativ schwer ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laserbearbeitungskopf der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er eine geringe Baulänge und ein geringeres Gewicht aufweist.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ein Laserbearbeitungskopf nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Stelleinrichtung separat zur ersten Stelleinrichtung vorhanden ist, also räumlich von dieser getrennt angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die Baulänge des Trägerkörpers kann daher gegenüber der Baulänge des bekannten Trägerkörpers erheblich reduziert werden, was zu einem kürzeren Laserbearbeitungskopf in Strahllängsrichtung führt sowie zu einer erheblichen Verringerung seines Gewichts. Ein derartiger Laserbearbeitungskopf läßt sich somit universeller einsetzen und leichter handhaben.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Stelleinrichtung als Druckfeder ausgebildet, die zwischen dem Kopfgehäuse und dem Trägerkörper angeordnet ist, so daß sie sich einerseits am Kopfgehäuse und andererseits am Trägerkörper abstützt und versucht, den Trägerkörper vom Kopfgehäuse weg zu bewegen. Die Verschiebung des Trägerkörpers relativ zum Kopfgehäuse entlang der Zentralachse kann dann dadurch erfolgen, daß zum einen das Seil entgegen der Kraft der Druckfeder aufgewickelt wird, um den Trägerkörper in Richtung zum Kopfgehäuse zu ziehen, oder dadurch, daß zum anderen die Bremse der Seiltrommel gelöst wird, so daß sich unter Wirkung der Druckfeder das Seil von der Seiltrommel abwickelt, wodurch der Trägerkörper vom Kopfgehäuse wegbewegt wird. Dessen Endstellung wird dadurch fixiert, daß die Drehung der Seiltrommel überwacht und zu einem der Endstellung des Trägerkörpers entsprechenden Zeitpunkt gestoppt wird. Die Seiltrommel hätte dann einen entsprechenden Winkelweg zurückgelegt, der mit Hilfe eines mit der Welle der Seiltrommel gekoppelten Dreh- oder Winkeldecoders ermittelt wird. Beim Aufwickeln des Seils auf die Seiltrommel entgegen der Kraft der Druckfeder kann zur Ermittlung der Endstellung des Trägerkörpers entsprechend verfahren werden. Auch hier wird dann die Seiltrommel wieder gestoppt, nachdem ein vorbestimmter Winkelweg, detektiert durch den Winkeldecoder, zurückgelegt worden ist. Mit anderen Worten könnte hier eine Abstandsänderung zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstück in Winkelwege umgerechnet werden, um auf diese Weise die Drehung der Seiltrommel zu steuern.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Stelleinrichtung eine Hydraulikeinrichtung zur hydraulischen Verschiebung des Trägerkörpers. Hier kann zwischen Kopfgehäuse und Trägerkörper etwa ein Hydraulikzylinder zum Einsatz kommen, über dessen Kolben der Trägerkörper verschiebbar ist. Wird die Kammer des Hydraulikzylinders bei gleichzeitiger Lösung der Seiltrommel mit Hydraulikflüssigkeit befüllt, entfernt sich der Trägerkörper vom Kopfgehäuse, während bei umgekehrter Bewegungsrichtung und Aufwickeln des Seils auf die Seiltrommel die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder abströmen kann. Die Verschiebeposition des Trägerkörpers relativ zum Kopfgehäuse läßt sich in beiden Fällen wiederum über den zurückgelegten Winkelweg der Seiltrommel bestimmen.
  • Nach einer noch weiteren und sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können das Kopfgehäuse und der Trägerkörper als Stelleinrichtung einen gasdicht abgeschlossenen Innenraum bilden, der mit einem Überdruck zur pneumatischen Verschiebung des Trägerkörpers beaufschlagbar ist. Ein relativ hoher Überdruck im Innenraum führt dann bei Lösen der Bremse der Seiltrommel zu einer Verschiebung des Trägerkörpers vom Kopfgehäuse weg, wobei auch hier wiederum die Drehstellung der Seiltrommel zur Ermittlung der Endstellung des Trägerkörpers überwacht werden kann, etwa mit dem bereits genannten Winkeldecoder. Soll dagegen der Trägerkörper in Richtung zum Kopfgehäuse bewegt werden, wird die Seiltrommel wieder in Betrieb gesetzt, um das Seil aufzuwickeln. Ein sich hierbei eventuell noch weiter aufbauender Überdruck im Innenraum kann durch ein Überdruckventil abgebaut werden, so daß der Antrieb der Seiltrommel in diesem Fall nicht gegen eine zu hohe Gegenkraft arbeiten muß. Beim genannten Beispiel würde im Innenraum ständig ein relativ hoher Überdruck herrschen.
  • Um dies zu vermeiden, kann zur Verschiebung des Trägerkörpers ein geeigneter Überdruck im Innenraum aber auch nur über einen Zeitraum zur Verfügung gestellt werden, der zur Verschiebung des Trägerkörpers entlang eines vorbestimmten Weges benötigt wird. Nach Erreichen der Verschiebestellung des Trägerkörpers kann dann der Überdruck sofort auf einen relativ niedrigen Wert reduziert werden, um aufgrund dieses relativ geringen Überdrucks im Innenraum zu erreichen, daß keine Bestandteile von außen in den Innenraum eindringen und dort Einrichtungen durch Verschmutzen beschädigen können. Gegen diesen relativ geringen Überdruck kann der Antrieb der Seiltrommel ohne weiteres arbeiten, wenn der Trägerkörper wieder in Richtung auf das Kopfgehäuse zu bewegt werden soll.
  • Vorzugsweise sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung das Seil, die Seiltrommel und ein für sie vorgesehener Antrieb im Innenraum angeordnet, so daß sie besser gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Laserbearbeitungskopf mit pneumatisch arbeitender zweiter Stelleinrichtung;
  • Fig. 2 einen Laserbearbeitungskopf mit einer durch eine Druckfeder gebildeten zweiten Stelleinrichtung; und
  • Fig. 3 einen Laserbearbeitungskopf mit hydraulisch arbeitender zweiter Stelleinrichtung.
  • Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Laserbearbeitungskopf trägt allgemein das Bezugszeichen 1 und ist relativ zu einem Werkstück 2 positionierbar. Der Laserbearbeitungskopf 1 weist ein Kopfgehäuse 3 auf, bestehend aus einem kistenförmigen Gehäusegrundteil 4 mit Bodenwand 5 und Seitenwänden 6 sowie aus einer Abdeckung 7. Die Abdeckung 7 ist mit Hilfe von Schrauben 8 mit den Stirnseiten der Seitenwände 6 verschraubbar.
  • Die Bodenwand 5 und die Abdeckung 7 besitzen aufeinander ausgerichtete, kreisförmige Öffnungen 9, 10, die es einem Laserstrahl 11 erlauben, durch das Kopfgehäuse 3 hindurchzutreten. Der Laserstrahl 11 verläuft dabei entlang einer Zentralachse 12, die senkrecht zu den plattenförmigen Wänden 5, 7 steht. Mittels einer für Laserstrahlung transparenten Platte 13, die beispielsweise aus einer Glasscheibe besteht, ist die Öffnung 10 in der Abdeckung 7 gasdicht verschlossen. Von der Seite der Bodenwand 5 her ist durch die Öffnung 9 ein hohlzylindrisches Rohr 14 in das Kopfgehäuse 3 eingesetzt und an ihm in geeigneter Weise befestigt. Die Zylinderachse des hohlzylindrischen Rohres 14 und die Zentralachse 12 kommen dabei zur Deckung. Durch dieses hohlzylindrische Rohr 14 läuft der Laserstrahl 11 koaxial hindurch. Ein an der Außenseite der Bodenwand 5 befestigter und koaxial zur Öffnung 9 angeordneter zylindrischer Kragen 15 liegt außen konzentrisch zum hohlzylindrischen Rohr 14 und im Abstand zu diesem. Dieser zylindrische Kragen 15 kann auch als Teil des Kopfgehäuses 3 betrachtet werden. Dabei überragt die freie Stirnseite des hohlzylindrischen Rohres 14 noch die freie Stirnseite des zylindrischen Kragens 15.
  • Der freien Stirnseite des hohlzylindrischen Rohres 14 im Abstand gegenüberliegend ist ein Trägerkörper 15 angeordnet. Dieser Trägerkörper 16 weist einen Grundkörper 17 mit einem zentralen Durchgangskanal 18 für den Laserstrahl 11 auf. Der zentrale Durchgangskanal 18 liegt koaxial zur Zentralachse 12. Innerhalb des zentralen Durchgangskanals 18 befindet sich eine aus zum Beispiel mehreren Linsen bestehende Fokussierungs- bzw. Linsenoptik 19 zur Fokussierung des Laserstrahls 11. Strahlausgangsseitig ist die Linsenoptik 19 von einer transparenten Platte 20 abgedeckt, die zum Beispiel eine Glasplatte sein kann.
  • Strahlausgangsseitig ist am Grundkörper 17 eine Düse 21 befestigt, und zwar mit Hilfe einer Überwurfmutter 22, die auf ein Außengewinde des Grundkörpers 17 aufgeschraubt ist und die Düse über eine Schulter 23 gegen die Stirnseite des Grundkörpers 17 zieht. An der Spitze der Düse 21 befindet sich eine aus elektrisch leitendem Material bestehende Düsenelektrode 24, die dort in geeigneter Weise befestigt ist. Diese Düsenelektrode 24 dient zur kapazitiven Messung des Abstands zum Werkstück 2 und damit zur Bestimmung des Abstandes der Linsenoptik 19 zum Werkstück 2. Die Düsenelektrode 24 ist mit einer nicht dargestellten Meßleitung versehen und kann gegenüber der Düse 21 elektrisch isoliert sein. Auf die Messung des Abstandes selbst soll hier nicht weiter eingegangen werden. Das Meßprinzip ist allgemein bekannt.
  • Strahleingangsseitig ist am Grundkörper 17 eine Trägerplatte 25 befestigt, die den Grundkörper 17 radial nach außen überragt. Auch die Trägerplatte 25 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 26 zum Durchtritt des Laserstrahls 11 auf. Eine zylindrische Hülse 27 nimmt die Trägerplatte 25 auf und hintergreift deren strahlausgangsseitig liegende Fläche. Diese zylindrische Hülse 27 erstreckt sich in Richtung des Kopfgehäuses 3 und ragt mit ihrem zum Kopfgehäuse 3 weisenden Ende mehr oder weniger passend in den zylindrischen Kragen 15 hinein. Dabei kommt die zylindrische Hülse 27 im Abstand koaxial zum hohlzylindrischen Rohr 14 zu liegen.
  • Strahleingangsseitig ist die Trägerplatte 25 mit drei zylindrischen Führungsstiften 28 fest verbunden, von denen in Fig. 1 nur einer aufgrund der Schnittdarstellung gezeigt ist. Diese zylindrischen Führungsstifte 28 liegen parallel zur Zentralachse 12 und in Umfangsrichtung der Trägerplatte 25 unter gleichen Winkelabständen. Jeder der Führungsstifte 28 wird von einer Zylinderführung 29 aufgenommen, die am Außenumfang des hohlzylindrischen Rohres 14 befestigt ist. Aufgrund der in den Zylinderführungen 29 geführten Führungsstifte 28 kann somit der Trägerkörper 16 und mit ihm die Düse 21 bzw. die Düsenelektrode 24 in der einen oder anderen Richtung entlang der Zentralachse 12 relativ zum Kopfgehäuse 3 verschoben werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß durch das Kopfgehäuse 3 und den Trägerkörper 16 ein Innenraum 30 erhalten wird, der aufgrund der Verwendung geeigneter Dichtungen gasdicht ist.
  • Zur Verschiebung des Trägerkörpers 16 relativ zum Kopfgehäuse 3 entlang der Zentralachse 12 dient zunächst eine erste Stelleinrichtung, bestehend aus einer Seiltrommel 31, einem darauf aufgewickelten Seil 32, einem Motor 33 zum Antrieb der Seiltrommel 31, die auf der Welle des Motors 33 sitzt, und einem Winkelgeber 34, der ebenfalls auf der Welle des Motors 33 sitzt. Mit Hilfe der ersten Stelleinrichtung kann der Trägerkörper 16 in Richtung zum Kopfgehäuse 3 verschoben werden. Zu diesem Zweck durchragt das Seil 32 eine Öffnung 35 in der Trägerplatte 25 und ist an seinem freien Ende mit einem Anschlag 36 fest verbunden, der in einer hinteren Sacklochöffnung 37 der Trägerplatte 25 zu liegen kommt und den Rand der Öffnung 35 hintergreift. Wird also das Seil 32 auf die Seiltrommel 31 gewickelt, so wird der Trägerkörper 16 in Richtung zum Kopfgehäuse 3 gezogen.
  • Dabei sei bemerkt, daß das Seil 32 vorzugsweise parallel zur Zentralachse 12 (gedachte Linie) verläuft, und daß die Welle des Motors 33 bzw. die Drehachse der Seiltrommel 31 tangential zur Zentralachse 12 stehen. Motor 33 mit Seiltrommel 31 und Winkelgeber 34 sind an der Innenseite der Bodenwand 5 befestigt.
  • Um den Trägerkörper 16 in entgegengesetzter Richtung entlang der Zentralachse 12 bewegen zu können, also in einer Richtung vom Kopfgehäuse 3 weg, ist im gasdichten Innenraum 30, gebildet durch Kopfgehäuse 3 und Trägerkörper 16, ein Überdruck aufbaubar. Dieser Überdruck im Innenraum 30 ist so groß, daß er bei Wirkung auf die strahleingangsseitige Fläche der Trägerplatte 25 den Trägerkörper 16 verschieben kann, sofern eine Bremse der Seiltrommel 31 gelöst wird und sich das Seil 32 von der Seiltrommel 31 abwickeln kann. Der Überdruck wird dabei von einer Druckbereitstellungseinrichtung 38 zur Verfügung gestellt, die etwa als Gebläse mit hohem Fördervolumen ausgebildet sein kann. Die Druckbereitstellungseinrichtung 38 steht über eine Druckleitung 39 in Druckverbindung mit dem Innenraum 30, wobei die Druckleitung 39 eine entsprechende Öffnung in der Abdeckung 7 dichtend durchragt. In der Druckleitung 39 oder an irgendeiner anderen geeigneten Stelle in der Wandung des Innenraums 30 ist ein Überdruckventil 40 angeordnet, um den Innendruck im Innenraum 30 nicht über einen Maximalwert ansteigen zu lassen. Wird bei permanent hohem Druck im Innenraum 30 der Trägerkörper 16 in Richtung zum Kopfgehäuse 3 bewegt, verringert sich das Volumen des Innenraums 30 und der Drück würde ansteigen, so daß der Motor 33 mit zunehmender Verschiebung des Trägerkörpers 16 gegen einen immer höheren Druck arbeiten müßte. Um dies zu vermeiden, ist das Überdruckventil 40vorgesehen, das dazu beiträgt, daß der Motor 33 nicht zu stark belastet wird.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, könnte statt des ständig hohen Drucks im Innenraum 30 auch ein relativ kleiner Druck im Innenraum 30 aufrechterhalten werden, um zu verhindern, daß von außen Partikel in den Innenraum 30 eintreten können. Auf diese Weise wird eine Verschmutzung des Innenraums und der darin enthaltenen Bauteile vermieden. Soll dann der Trägerkörper 16 vom Kopfgehäuse 3 weg verschoben werden, wird ein entsprechend hoher Überdruck nur während des tatsächlichen Verschiebevorgangs erzeugt und nach Erreichen der gewünschten Endstellung des Trägerkörpers 16 automatisch wieder abgebaut, indem ein Druckreduzierventil geöffnet wird. Der Motor 33 bräuchte dann bei entgegengesetzter Bewegung des Trägerkörpers 16 nur gegen den relativ niedrigen Innendruck im Innenraum 33 zu arbeiten.
  • Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente wie in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht hier die zweite Stelleinrichtung aus einer Druckfeder 41, die sich einerseits an der Strahleingangsseite der Trägerplatte 25 und andererseits im Bereich der Bodenwand 5 am Kopfgehäuse 3 abstützt. Die Druckfeder 41 ist bestrebt, den Trägerkörper 16 ständig vom Kopfgehäuse 3 wegzudrücken. Wird die Bremse der Seiltrommel 31 gelöst, so gelingt dies der Druckfeder 41. Das Seil 32 wird dann von der Seiltrommel 31 abgewickelt, bis die Seiltrommel 31 bei Erreichen der Endstellung des Trägerkörpers 16 wieder gestoppt bzw. gebremst wird. Dies kann unter Steuerung der Daten vom Winkelgeber 34 geschehen. Soll dagegen der Trägerkörper 16 in Richtung zum Kopfgehäuse 3 bewegt werden, so wird der Motor 33 in entgegengesetzte Drehrichtung angetrieben, wodurch das Seil 32 entgegen der Kraft der Druckfeder 41 auf die Seiltrommel 31 wieder aufgewickelt wird. Auch hier wird die Seiltrommel 31 bei Erreichen der entsprechenden Endstellung des Trägerkörpers 16 wieder gestoppt, wozu ebenfalls Daten vom Winkelgeber 34zum Einsatz kommen können.
  • Über ein Druckreduzierventil 42 in der Druckleitung 39 wird der Innenraum 30 unter geringem Überdruck gehalten, um zu verhindern, daß Partikel von außen ins Innere des Kopfgehäuses 3 eindringen können.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Fig. 3. Gleiche Elemente wie in Fig. 1 sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
  • Abweichend von Fig. 1 befindet sich hier im Raum zwischen dem hohlzylindrischen Rohr 14 und dem durch den zylindrischen Kragen 15 und die zylindrische Hülse 27 gebildeten Wandbereich ein Hydraulikzylinder 43, der mit einer Zu-/Ableitung 44 für Hydraulikflüssigkeit in Verbindung steht, wobei die Zu-/Ableitung 44 die Wand des zylindrischen Kragens 15 durchragt. Der Hydraulikzylinder 43 ist fest an der Seite der Bodenwand 5 des Kopfgehäuses 3 angebracht, derart, daß ein in ihm geführter Kolben 45 mit seiner aus dem Hydraulikzylinder 43 herausragenden Kolbenstange 46 in Richtung zur Trägerplatte 25 weist und diese über die Kolbenstange 46 verschieben kann. Das freie Ende der Kolbenstange 46 steht also in Druckkontakt mit der strahleingangsseitigen Fläche der Trägerplatte 25.
  • Soll der Trägerkörper 16 vom Kopfgehäuse 3 in Richtung der Zentralachse 12 weg verschoben werden, so wird die Bremse der Seiltrommel 31 gelöst, und es wird Hydraulikflüssigkeit, etwa Öl, über die Zu-/Ableitung 44 in den Hydraulikzylinder 43 hineingedrückt. Der Kolben 45 fährt somit aus dem Hydraulikzylinder 43 parallel zur Zentralachse 12 heraus und drückt gegen die strahleingangsseitige Fläche der Trägerplatte 25. Der Trägerkörper 16 wird dabei weggedrückt, wobei gleichzeitig das Seil 32 von der Seiltrommel 31 abgewickelt wird. Soll dagegen der Trägerkörper 16 wieder in Richtung auf das Kopfgehäuse 3 verschoben werden, so wird durch entsprechende Drehrichtung des Motors 33 das Seil 32 auf die Seiltrommel 31 gewickelt, und es wird dafür gesorgt, etwa durch entsprechende Steuerung eines Auslaßventils, daß die Hydraulikflüssigkeit jetzt aus dem Hydraulikzylinder 43 durch die Zu-/Ableitung herausfließen kann, wenn bei dieser Bewegung der Kolben 45 wieder in Richtung zum Kopfgehäuse 3 verschoben wird. Er drückt die Hydraulikflüssigkeit dann aus dem Hydraulikzylinder 43 heraus.

Claims (8)

1. Laserbearbeitungskopf (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls (11), mit einem Kopfgehäuse (3), durch das der Laserstrahl (11) entlang einer Zentralachse (12) hindurchtritt; einem am Kopfgehäuse (3) relativ zu diesem in Richtung der Zentralachse (12) verschiebbar gelagerten Trägerkörper (16) für eine Linsenoptik (19) zur Fokussierung des Laserstrahls (11); einer ersten Stelleinrichtung (31-33), zu der ein mit dem Trägerkörper (16) verbundenes Seil (32) und eine mit dem Kopfgehäuse (3) verbundene Seiltrommel (31) zum Aufwickeln des Seils (32) gehören, um den Trägerkörper (16) zum Kopfgehäuse (3) hin zu bewegen; und einer zweiten Stelleinrichtung, durch die der Trägerkörper (16) in Richtung vom Kopfgehäuse (3) weg verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stelleinrichtung separat zur ersten Stelleinrichtung vorhanden ist.
2. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stelleinrichtung eine zwischen Kopfgehäuse (3) und Trägerkörper (16) angeordnete Druckfeder (41) ist.
3. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stelleinrichtung eine Hydraulikeinrichtung (43-46) zur hydraulischen Verschiebung des Trägerkörpers (16) ist.
4. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfgehäuse (3) und der Trägerkörper (16) als Stelleinrichtung einen gasdicht abgeschlossenen Innenraum (30) bilden, der mit einem Überdruck zur pneumatischen Verschiebung des Trägerkörpers (16) beaufschlagbar ist.
5. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Verschiebung des Trägerkörpers (16) geeigneter Überdruck im Innenraum (30) ständig zur Verfügung stellbar ist.
6. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stelleinrichtung ein Überdruckventil (40) aufweist, um im Falle einer Verschiebung des Trägerkörpers (16) durch die erste Stelleinrichtung (31-33) einen weiteren Druckanstieg im Innenraum (30) zu verhindern.
7. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Verschiebung des Trägerkörpers (16) geeigneter Überdruck im Innenraum (30) nur über einen Zeitraum zur Verfügung stellbar ist, der zur Verschiebung des Trägerkörpers (16) entlang eines vorgegebenen Weges benötigt wird.
8. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (32), die Seiltrommel (31) und ein für sie vorgesehener Antrieb (33) im Innenraum (30) angeordnet sind.
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