用于使光学元件保持在激光加工设备中的盒子模块制造技术

用于使光学元件(26)保持在激光加工设备中的盒子模块(24)，盒子模块具有壳体(30)，壳体具有用于接收所述光学元件(26)的接收井筒(32)并且在两个相对置的侧上分别具有一开口(60、62)，开口用于一被引导穿过激光加工设备的光路的通过，盒子模块还具有盒子(34)，在盒子中保持光学元件并且盒子能为了使光学元件在光路中定位而推入到接收井筒中，其特征在于，壳体(30)具有第一壳体部件(36)和第二壳体部件(38)，第一壳体部件在其面向第二壳体部分的一侧具有平坦的密封面(42)，密封面将接收井筒朝向第一壳体部件限界，盒子在推入状态下以及第二壳体部件(38)的接触面(48)平放在密封面上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于使光学元件保持在激光加工设备、尤其激光加工头中的盒子模块，该激光加工设备用于利用激光射线来加工工件。
技术介绍
激光射线切割在近几年已被确定为一种在制造工件中的标准方法，因为由此即使在加工较厚的工件时也能够实现特别高的切割速度。在该方法中，一在需切割的构件的表面上导向的激光加工头将激光射线利用高的强度聚焦到工件表面上。该激光射线在此情况下例如通过一光纤激光器产生，其去耦端部通入到激光加工头的上端部中。在该头的内部布置用于准直和聚焦激光射线的光学元件。从该头的下部开口中吹出过程气体，例如保护气体或切割气体，其中，射线从所述下部开口中出来。在激光射线切割时，切割气体根据切割方法的不同要么化学地与由激光射线所加热的金属起反应，要么将金属向下从切割接缝中吹出。关于此类激光射线切割方法的其它细节参照申请人的专利文献KR 10-1364604。为了在光路中保护光学元件，必须将光学元件与过程气体室分开，该过程气体室直接处在出口开口的后面。为此常常使用一种保护玻璃，其被保持在一盒子模块中并且可被侧部地推入到光路中并且可从该光路中再次拉出，用以必要时进行更换。详细地说，该盒子模块包括一壳体，该壳体在其内部具有一接收井筒，该接收井筒沿着横向延伸到光路中去。在该接收井筒中可以推入一盒子，在该盒子中保持所述保护玻璃。在接收井筒或盒子的两侧，所述壳体具有开口，激光射线可以通过所述开口进去和出来。该盒子模块将过程气体室与光路的上部分分开，该上部分接收所述准直和聚焦镜头。激光加工头的该部分因此无法再利用过程气体填充，从而防止了处于其中的光学元件受污。此外，保护玻璃防止了喷入到出口开口中的液态金属到达所述聚焦镜头上。如果保护玻璃本身被污染，则其可以简单地通过将盒子从盒子模块的壳体中拉出来进行更换，无需在激光加工头上的耗费的改装工作。这种盒子模块如前所述，在已经提到的出版物KR 10-1364604中描述。那里展示的盒子模块具有一盒子，该盒子自由悬浮地支承在壳体的接收井筒的内部。由此避免了在将盒子从壳体中拉出或将盒子插入到壳体中的情况下所述镜头受污。但常见的盒子模块的缺点在于，具有接收井筒的壳体比较难制造，其中，所述接收井筒深入地延伸到壳体内。此外，只有通过额外的密封元件才能实现插入件相对于过程气体室的可靠的密封。当密封元件随着时间磨损时，存在保护气体进入到加工头的上部分中的危险，在该上部分中布置所述光学元件。当然，盒子相对于过程气体室的密封必须如此设计，使得不会影响盒子从接收井筒重的简单的拉出和到接收井筒重的简单的推入。
技术实现思路
因此本技术的任务是，提出一种用于将光学元件保持在上述类型的激光加工设备中的盒子模块，该盒子模块比已知的盒子模块制造更简单并且在更长的时期中也确保了插入件相对于过程气体室的可靠密封，而不会影响盒子的简单的可更换性。该任务根据本技术通过一种盒子模块来解决。本技术的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中记载。根据本技术提出一种用于使光学元件保持在激光加工设备中的盒子模块，所述盒子模块具有一壳体，所述壳体具有一用于接收所述光学元件的接收井筒并且在两个相对置的侧上分别具有一开口，所述开口用于一被引导穿过所述激光加工设备的光路的通过，所述盒子模块还具有一盒子，在所述盒子中保持所述光学元件并且所述盒子能够为了使所述光学元件在所述光路中定位被推入到所述接收井筒中，其特征在于，所述壳体具有第一壳体部件和第二壳体部件，其中，所述第一壳体部件在它的面向所述第二壳体部分的一侧具有一平坦的密封面，所述密封面将所述接收井筒朝向所述第一壳体部件限界，并且所述盒子在推入状态下以及所述第二壳体部件的接触面平放在所述密封面上。根据本技术的盒子模块的壳体由第一壳体部件和第二壳体部件组合而成。第一壳体部件在面向第二壳体部件的一侧具有一平坦的密封面，该密封面在壳体的组装好的状态下限定一接收井筒。所述盒子在推入的状态下平放在该密封面上，如同第二壳体部件的接触面那样。通过该密封面可以实现推入到接收井筒中的盒子和第一壳体部件之间的密封效果，从而实际上不会有气体从盒子的一侧向另一侧过渡。因此，根据本技术的盒子模块适合于过程气体室与包含有敏感的光学元件的激光切割头的区域的有效且可靠的分离。在两个壳体部件之间的接触部位同样可以如此程度地密封，使得不会有气体向外出来，或者至少辅助了必要时处于壳体部件之间的密封件的密封作用。壳体的两件式的构造方式和密封面的平坦的构造方式使得壳体通过铣削的制造变得容易。接收井筒的自由高度可以通过第二壳体部件的简单的铣出来制造。相反，第二壳体部件在其内侧上设有一需简单制造的光滑且平坦的密封面。根据本技术的一种优选的实施方式，该密封面是抛光的。根据本技术的另一种优选的实施方式，盒子在其面向第一壳体部件的侧上包括第一密封元件，该第一密封元件在盒子的推入的状态下处于所述密封面和所述光学元件之间。第一密封元件辅助了盒子和密封面之间的密封效果。由于第一密封元件配属于盒子，因此当其关闭时，可以将其容易地更换。在激光加工头上的安装工作在该情况下是不必要的。所述第一密封元件优选是环形地构造的且具有C形横截面，该横截面的敞开侧指向环内侧。由于该横截面构造方式，第一密封元件基于切割气体的压力而压入到所述密封面和所述光学元件之间。该效果在增大的压力下得以加强，从而第一密封元件自主地密封。有利的是，所述盒子在其背离所述第一壳体部件的侧上包括第二密封元件，所述第二密封元件在所述盒子处于推入状态时置于所述接收井筒的与所述密封面对置的限界面和所述光学元件之间。还优选地，盒子在其面向第一壳体部件的侧上包括第二密封元件，该第二密封元件在盒子的推入的状态下处于所述所述接收井筒的与所述密封面对置的限界面和所述光学元件之间。所述第二密封元件优选构造成由金属制成的环形的挤压密封件。根据本技术的另一种优选的实施方式，第一壳体部件在其开口中具有一用于过程气体的入口。该过程气体可以是保护气体或切割气体。通过入口在开口的壁中的布置方式，可以实现所述入口到光学元件、例如保护玻璃的直接附近中的布置。由此可以保证，在光学元件和用于过程气体的入口之间的死区是最小的且在过程气体更换时发生快速的气体更换。根据本技术的另一种优选的实施方式，在第二壳体部件中设置第一排气通道，其通入到所述接收井筒中。由此如果过程气体进入到接收井筒中，可以在其继续向前进入到聚焦镜头之前，必要时将其排出。还优选地，在所述第二壳体部件中设置第二排气通道，其通入到所述第二壳体部件的开口中或通入到一与所述开口处于连接中的室中。【附图说明】下面，借助于附图详细阐释本技术的优选实施例。图1示出了穿过一激光加工头的纵向截面，该激光加工头包括根据本技术的一实施例的盒子模块；图2在截面中示出了来自图1的激光加工头的细节，具有盒子模块的放大的视图；和图3示出了穿过该激光加工头的一部分的类似于图2的截面视图，其中，截平面以90°绕激光加工头的纵向轴线转动。【具体实施方式】在附图中的不同图中，彼此相应的构件和元件设有相同的附图标记。在图1中示出的激光加工头10是一激光加工设备、尤其是激光焊接设备或激光切割设备的组成部分，该激光加工设备用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使光学元件(26)保持在激光加工设备中的盒子模块(24)，所述盒子模块具有一壳体(30)，所述壳体具有一用于接收所述光学元件(26)的接收井筒(32)并且在两个相对置的侧上分别具有一开口(60、62)，所述开口用于一被引导穿过所述激光加工设备的光路的通过，所述盒子模块还具有一盒子(34)，在所述盒子中保持所述光学元件(26)并且所述盒子能够为了使所述光学元件(26)在所述光路中定位被推入到所述接收井筒(32)中，其特征在于，所述壳体(30)具有第一壳体部件(36)和第二壳体部件(38)，其中，所述第一壳体部件(36)在它的面向所述第二壳体部分(38)的一侧具有一平坦的密封面(42)，所述密封面将所述接收井筒(32)朝向所述第一壳体部件(36)限界，并且所述盒子(34)在推入状态下以及所述第二壳体部件(38)的接触面(48)平放在所述密封面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·赫尔佐克，J·弗尔佩尔，
申请(专利权)人：普雷茨特两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE