本发明专利技术涉及一种传递元件(52)，其用于将运动驱动器(41)的产生的原始运动传递到光学元件作为调整运动，所述传递元件包括至少一个固体接头(65，66)，其中所述传递元件(52)具有第一固体接头(65)，其在与定位运动的运动路径相切的第一运动方向(53)上是机械刚性的，并且在与第一运动方向垂直的另一运动方向上具有低水平的刚度，并且其中，所述传递元件(52)具有第二固体接头(66)，其在第一固体接头(65)的第一运动方向(53)上是机械刚性的，并且在垂直于第一运动方向(53)和第二运动方向的方向上是弹性的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学元件的调整运动的传递元件、定位装置、以及具有这种传递元件的用于激光加工机的加工头
本专利技术涉及用于在定位运动中将来自运动驱动器的产生的输出运动传递到光学元件的传递元件、定位装置、以及具有这种传递元件的用于激光加工机的加工头。
技术介绍
从DE 10 2008 030 783 BI已知一种用于工件的激光束角度切割的方法，以及用于实现该方法的激光加工机，该激光加工机中，来自切割气体喷嘴的超声切割气流以倾斜的切割角度被引向工件表面。在那里，工件和激光切割束被相对于彼此运动，其中该倾斜的切割角与进料方向成直角。在这种相对运动过程中，激光切割束在工件表面上的位置以如下方式被调节:使得激光切割束在形成于超声切割气流内的高压区域中照射到工件表面上。为此目的，借助于至少一个光学元件，激光束的焦点被设置在切割喷嘴内，偏心于喷嘴轴线。激光束在其中的调整范围总计为十分之几毫米，其中，该至少一个光学元件的定位精度处于几微米范围内。激光束的定位例如可以通过设置在聚焦光学系统前面的束偏转镜围绕其光束反射轴的旋转而促成。 从US 6,414, 785 BI已知一种用于光学元件的定位装置，其具有两个挠性支撑部，所述光学元件经由这两个挠性支撑部而由借助于相应的偏心装置运动的杠杆臂移动，并且在垂直于其光轴的平面中被移位。其中的调整运动沿杠杆臂的轴线方向进行。偏心装置的杠杆臂垂直于偏心装置的旋转轴延伸。这种设置的缺点在于，由于驱动转矩的引入，以及挠性支撑部的延伸到杠杆臂中的布置，低水平的扭转刚度被提供，从而驱动运动到光学元件的调整运动的精确而直接的传递是不可能的。实际上，由于在挠性支撑部中的转矩支撑，在偏心装置中可能发生角误差。 从US 4，767，188 A已知一种定位装置，其具有第一和第二挠性支撑部，以便实现在XY平面内的调整运动。第一挠性支撑部在第一运动方向(例如X方向)上是刚性的，并且在第二运动方向(例如Y方向)上是弹性的。第二挠性支撑部在第一运动方向上是弹性的，且在第二运动方向上是刚性的。这两个挠性支撑部都在XY平面中垂直于第一和第二运动方向的第三运动方向上是刚性的。 另外，该问题经常存在于例如激光加工机中的激光束的光束引导装置中的光学元件的这种布置和调整中，其中仅有小的结构空间可用于提供机械和热稳定的且精确的调整机构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种传递元件以及定位装置和用于激光加工机的加工头，其中，能够在定位运动中实现将来自运动驱动器的产生的输出运动精确地传递到光学元件，同时具有热决定的线膨胀的低水平的影响。 该目的通过具有第一和第二挠性支撑部的传递元件而实现，其中，第一挠性支撑部被形成为在与该传递元件的运动路径相切的第一运动方向上是机械刚性的、并且在与第一运动方向垂直的另一运动方向上具有低水平的刚度，并且其中第二挠性支撑部被设计成在第一挠性支撑部的第一运动方向上是机械刚性的、在垂直于第一和第二运动方向的方向上是弹性的。该传递元件能实现光学元件的精密调节运动，并致使引入到该传递元件的驱动转矩或所引入的调节运动被从第一挠性支撑部尽可能以最小的反应(也即由于机械刚度)直接传递到第二挠性支撑部，以便引入光学元件中，并致使至少第二挠性支撑部最小化或补偿由热导致的运动驱动器或光学元件的长度改变。因此，能够满足连续操作条件下提供高水平的精度的要求，即，这些挠性支撑部能够被加载高应力周期数(high stresscycle number)，并且能够实现对光学元件的可重现的调整运动。 传递元件可以将从运动驱动器所引入的定位运动传递至光学元件，其中，第一挠性支撑部的运动路径处于由第一挠性支撑部的第一运动方向和垂直于第一运动方向的另一运动方向所形成的运动平面中。优选地，沿空间方向或运动方向引入驱动转矩或定位运动，使得第一挠性支撑部的移位运动在运动平面内一也即两维地发生。 第一挠性支撑部可以具有至少一个弯曲舌片，该弯曲舌片在第一运动方向上是刚性的、并传递使用方向，且在横向于第一运动方向的第二运动方向上是挠性的，并且由于驱动器的以及传递元件的运动的一些部分在期望的使用运动的方向上是不起作用的，所以减小了所谓的寄生(parasitic)运动。由于这种富有建设性的措施，可以通过一种简单的方式产生精密的调整运动。 在第一和第二挠性支撑部之间可以设置刚性连接元件。该连接元件优选被形成为在第一和第二运动方向以及与之垂直的方向上是非挠性的，即抗变形的。因此，通过运动驱动器直接引入挠性支撑部中的调整运动的方向，又在第一运动方向尽可能以最小的反应，即，直接地传递到第二挠性支撑部。因此，可以实现调整运动的精度的提高。 连接元件优选被形成为L形的，其中，第一挠性支撑部的所述至少一个弯曲舌片与第一臂接合，并且第二挠性支撑部被设置在另一臂上。因而，可以形成一种结构紧凑的传递元件，其在彼此不同的两个运动方向上补偿了热影响，特别是纵向膨胀。 可以将第一挠性支撑部设置成一端处于支撑元件上，来自运动驱动器的驱动转矩能够在支撑元件处被引入，其中，具体来说，支撑元件与弯曲舌片之间的传递区域具有高水平的刚性，以用于传递运动驱动器的驱动运动。因此，驱动点处的驱动转矩被直接传递给第一挠性支撑部，而不会发生由于弹性效应导致的挠性支撑部的避让。因而，运动驱动器的驱动运动或定位运动可以导致直接地传递，并因而具有高水平的可再现性。 第一挠性支撑部可以具有彼此以一定距离平行的两个弯曲舌片，它们与支撑元件接合，并且在弯曲舌片的相反端部上接收连接元件或连接元件的臂。这样便在支撑元件和为此目的而通过弯曲舌片定位的连接元件之间形成一种平行四边形导引装置，所述的平行四边形导引装置，在运动驱动器的旋转和平移驱动运动被引入到传递元件的情况下，都可以实现在使用运动或第一运动方向上的直接传递。此外，热影响(特别是长度变化)，以及与寄生的、破坏性的定位运动的叠加可被格外减少。 该支撑元件(运动驱动器与之接合)，可以对称地设置在各弯曲舌片之间。因此，就形成了一种紧凑的和节省空间的布置。 支撑元件优选被形成为夹紧元件，其与运动驱动器的驱动轴接合，其中，支撑元件的夹紧力优选能够被调节。为此目的，支撑元件具有一种带狭缝的配置，其中狭缝的间隙能够借助于固定元件被减小，以便实现在驱动轴上的固定。在例如运动驱动器的驱动轴上的偏心轴承的操作过程中，对偏心轴承的无间隙地接收可通过支撑元件而被调节。 第二挠性支撑部可以包括至少一个固定支架，光学元件能够被设置在该固定支架的从连接元件去除的区域或端部上，从而使光学元件不能相对于固定支架旋转。由于第二挠性支撑部或固定支架被垂直于第一和第二运动方向弹性地引导，因而通过向第二挠性支撑部预加应力，可以实现光学元件相对于传递元件的预应力安装，以便无间隙地接收光学元件。因此，可以实现定位运动向光学元件的高精度的运动传递。预应力在其中优选以如下方式提供:使得尽管可能发生部件长度的热致改变，但用于光学元件在定位装置中的无间隙布置的或激光加工机的加工头的无间隙布置的最小预应力得以保持。 包括第一和第二挠性支撑部以及支撑元件和连接元件的该传递元件，可以作为一件或部分地作为一件而被形成。这证明特别是对于减小由热线性膨胀所引起的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种传递元件(52)，用于将运动驱动器(41)的输出运动传递成用于光学元件(15)的接收部分(35)的调整运动，所述输出运动被引入传递元件(52)中，所述接收部分能够被连接到传递元件(52)，所述传递元件具有至少一个第一和第二挠性支撑部(65，66)，其特征在于，第一挠性支撑部(65)在与调整运动的运动路径相切的第一运动方向(53)上以机械刚性的方式被形成，并且在与第一运动方向垂直的另一运动方向(54)上具有低水平的刚度，并且第二挠性支撑部(66)被形成为在第一挠性支撑部(65)的第一运动方向(53)上是机械刚性的，并且在垂直于第一挠性支撑部(65)的第一和第二运动方向(53，54)的方向上是弹性的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.26 DE 102012102566.51.一种传递元件(52)，用于将运动驱动器(41)的输出运动传递成用于光学元件(15)的接收部分(35)的调整运动，所述输出运动被引入传递元件(52)中，所述接收部分能够被连接到传递元件(52)，所述传递元件具有至少一个第一和第二挠性支撑部￠5,66)，其特征在于， 第一挠性支撑部￠5)在与调整运动的运动路径相切的第一运动方向(53)上以机械刚性的方式被形成，并且在与第一运动方向垂直的另一运动方向(54)上具有低水平的刚度，并且 第二挠性支撑部￠6)被形成为在第一挠性支撑部￠5)的第一运动方向(53)上是机械刚性的，并且在垂直于第一挠性支撑部￠5)的第一和第二运动方向(53，54)的方向上是弹性的。2.根据权利要求1的传递元件，其特征在于，所述第一挠性支撑部￠5)具有至少一个弯曲舌片(67)，所述至少一个弯曲舌片在第一运动方向(53)上是刚性的并传递使用方向，并在横向于第一运动方向(53)的运动方向(54)上是挠性的并减小寄生运动。3.根据前面权利要求之一的传递元件，其特征在于，在第一与第二挠性支撑部(65，66)之间设置连接元件(71)，所述连接元件在第一和第二运动方向(53，54)上以及垂直于它们的方向上是刚硬的，也即，是抵抗变形的。4.根据权利要求3的传递元件，其特征在于，所述连接元件(71)被形成为L形的，其中，所述第一挠性支撑部￠5)的至少一个弯曲舌片与臂(72)接合，并且所述第二挠性支撑部(66)设置在另一个臂(73)上。5.根据前面权利要求之一的传递元件，其特征在于，所述第一挠性支撑部￠5)被设置成一端处于支撑元件￠1)上，驱动转矩能够在所述支撑元件上通过运动驱动器(41)被引入。6.根据前面权利要求之一的传递元件，其特征在于，所述第一挠性支撑部￠5)具有以一定距离彼此平行的两个弯曲舌片(67)，支撑元件...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·伯特歇尔，
申请(专利权)人：通快机床两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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