用于保护激光光学器件的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于一种保护激光光学器件(2)的装置和方法，所述装置包括至少一条安装在辊(3)上的、能够开卷的玻璃带(4)，用于保护激光光学器件。为了保护激光光学器件(2)，可以引导一段玻璃带(4)，特别是在激光光学器件与待加工的工件之间。所述装置可以包括用于检测一段玻璃带上的颗粒数的机构(6)，以便能够根据所检测到的颗粒数，即在重度污染的情况下，进一步引导玻璃带。

Device and method for protecting laser optics

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护激光光学器件的装置及方法
本专利技术涉及一种用于保护激光光学器件的装置和方法及其用途。
技术介绍
用于保护激光光学器件的设备和方法是众所周知的，特别是在使用激光束加工工件时，如丝化或切割玻璃(例如DE102012110971A1)或切割、焊接、雕刻金属时，防止外界影响(例如污染、材料飞溅、火花、划痕)。相应的保护玻璃作为用于保护激光光学器件的装置或方法的一部分，例如可购自：-德国奥尔兴LaserComponentsGmbH(http://www.lasercomponents.com/de/produkt/schutzglaeser/)；-德国鲁尔河畔米尔海姆SVSSchweiβtechnikGmbH(http://svs-schweisstechnik.de/pages/laserschutzglaeser.php)；-德国黑尔措根拉特镇GVBGmbH(http://www.gv-b.de/laserschutzglaeser.htm)。公知的保护玻璃通常约为0.5mm厚并且螺接或插接到激光光学器件前面。如果这些保护玻璃被灰尘污染或损坏，则须对其进行清洁或更换，这会导致激光加工系统停机。污染取决于激光光学器件与工件的工作距离。对于焦距较小、特别是小于100mm的激光光学器件更是如此。通常试图通过在激光光学器件和/或保护玻璃前面添加气刀来减少污染。但这可能导致其他的负面影响，如环境中的遗留和湍流。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的是减少或甚至避免因外界负面影响、特别是因保护玻璃受到污染而导致的激光加工系统的停机，为此提供了一种改进的用于激光光学器件的保护装置以及一种改进的用于激光光学器件的保护方法。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为根据权利要求1所述的用于保护激光光学器件的装置，该装置包括至少一条安装在辊上的、并且能够在辊上开卷的玻璃带，用于保护激光光学器件。这样，为了进行保护，很容易就能将一段玻璃带引导并布置到激光光学器件的前面(也能与激光束或激光光学器件形成优选角度(例如，参见图2))，并且必要时，在例如受外界负面影响的情况下，例如当过度污染或存在划痕时，能够轻松地进一步引导玻璃带。这样就能减少停机时间，并延长激光光学器件和激光器的使用寿命，从而以简单的方式提高生产质量。所述装置一般是借助激光束加工工件之前的最后一个元件，并且能布置于激光光学器件之后或布置于激光光学器件与待加工的工件之间(如此处所示)。下面描述了本专利技术的其他优选的实施方案。所述装置可以包括至少一个另外的用于卷绕玻璃带的辊。所述装置可以包括至少一个用于引导玻璃带的辊。所述装置可以包括用于逐步或连续引导玻璃带的机构。所述装置可以包括用于检测至少一段玻璃带上的颗粒数的机构，以便能够根据所检测到的颗粒数来进一步引导玻璃带。这样就能进一步减少运行前的待机时间(激光加工系统的停机时间)，并且可以自动测量玻璃带的污染情况，从而提高工艺稳定性。例如，可以借助传感器长期测量玻璃带的污染情况(例如，激光束在污染的玻璃带表面上散射/回射，所述玻璃带表面在保护激光光学器件的位置上)，然后可以根据测量结果将玻璃带进一步引导到激光光学器件的前面。玻璃带的厚度可以为10μm至200μm，优选30μm至100μm。玻璃带越薄，就能将越多的玻璃带安装到辊上并自其开卷，从而节省空间。一般选择玻璃带的宽度使得其大于要保护的激光光学器件的宽度，通常为10mm至400mm、优选为30mm至200mm。玻璃带的长度可以为玻璃带的宽度的至少十倍、优选至少二十倍、特别优选至少五十倍。玻璃带可以包括至少一层涂层，特别是至少一层抗反射涂层(例如，提高激光束透射率或降低激光束反射率)、抗粘附涂层(污染、颗粒等也不能粘附)或防划伤涂层(更坚固耐用，不受外界机械影响)或者这些或其他涂层的组合。玻璃带优选由钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃(例如：SCHOTT:D263Teco)、硼硅酸盐冕玻璃(例如，SCHOTT:BK7)、无碱玻璃(例如，SCHOTT:AF37，AF32eco)或石英玻璃制成。玻璃带的优选制造工艺是下拉工艺、溢流熔融工艺或再拉工艺。玻璃带的玻璃组成可以特别是根据所用的激光波长和激光功率来选择，并对此应尽量透明。此外，玻璃带的玻璃组成可以根据外界影响来选择(例如，必要的对温度或温度变化的耐性、化学耐性、机械抗性等)。优选地，所述装置是用于激光加工工件的设备的一部分，该工件特别是金属、玻璃、塑料或由这些材料构成的复合材料。本专利技术用以达成上述目的的解决方案还有根据权利要求10所述的用于保护激光光学器件的方法，其中，至少一条安装在辊上的、并且能够开卷的玻璃带用于保护激光光学器件。优选地，所述装置包括至少一个另外的用于卷绕玻璃带的辊。优选地，至少一个另外的辊可以用于引导玻璃带。优选地，可以逐步或连续地引导玻璃带。优选地，检测至少一段玻璃带上的颗粒数，以便能够根据所检测到的颗粒数来进一步引导玻璃带。优选地，使用厚度为10μm至200μm、优选为30μm至100μm的玻璃带。在所述方法的另一设计方案中，玻璃带具有一个至少一层涂层，特别是至少一层抗反射涂层、抗粘附涂层或防划伤涂层或者这些涂层的组合。所用的玻璃带可以由钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃(例如：SCHOTT:D263Teco)、硼硅酸盐冕玻璃(例如，SCHOTT:BK7)、无碱玻璃(例如，SCHOTT:AF37，AF32eco)或石英玻璃制成。所述方法可以在激光加工工件期间使用，所述工件特别是金属、玻璃、塑料或由这些材料构成的复合材料。原则上，玻璃带(极薄玻璃卷)可以用作激光光学器件的保护玻璃，然后其能被拉动经过或可以被拉动经过激光光学器件。如果例如确定存在污染，则进一步卷绕玻璃带，以使用新一段玻璃带作为保护。如果污染十分均匀，则可以使用不进行检测的系统，在该系统中设定玻璃带的连续移动。类似于盒式录像带，玻璃带可以被安装到两个辊上，经由至少两个另外的导向辊被非常贴近地引导至激光光学器件。利用外壳可以额外地对玻璃带进行机械保护。外壳可以设计为使其与激光光学器件齐平，以防激光光学器件受到任何污染。这时，可以使用快速连接系统将保护系统附接到激光光学器件，从而确保轻松的组装和拆卸。在特定的实施方式中，玻璃带可以持续处在拉力或张力作用下，以便特别是当激光光学器件移动时，防止玻璃带从垂直于光轴的平面翘曲。这一点可以通过辊运动的速度差、摩擦或制动效果或者类似的机制来实现。本专利技术尤其适用于使用低焦距的固定激光光学器件的激光加工工艺，例如切割或丝化玻璃，或者在材料表面或任何现有涂层上进行激光烧蚀。这些工艺通常在小于30mm的焦距下工作，并对性能十分敏感。结果，例如降低因玻璃丝化过程中产生孔道的颗粒喷溅所引起的污染的水平对于连续运行期间的工艺稳定性至关重要。预防性维护(连续运行期间约每天一次的经验值)可以通过清洁激光光学器件或更换保护玻璃来确保工艺稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护激光光学器件的装置，其特征在于，所述装置包括至少一条安装在辊上的、并且能够开卷的玻璃带，用于保护所述激光光学器件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 DE 102017115980.01.一种用于保护激光光学器件的装置，其特征在于，所述装置包括至少一条安装在辊上的、并且能够开卷的玻璃带，用于保护所述激光光学器件。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个另外的用于卷绕所述玻璃带的辊。


3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个用于引导所述玻璃带的辊。


4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于逐步或连续引导所述玻璃带的机构。


5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于检测至少一段玻璃带上的颗粒数的机构，以便能够根据所检测到的颗粒数来进一步引导玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·瓦格纳，A·奥特纳，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE