[发明专利]用于将光学元件保持在激光加工设备中的盒式模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的盒式模块，其用于将光学元件保持在激光加工设备中，尤其是保持在借助激光射束来加工工件的激光加工头中。

背景技术

由德国实用新型DE 20 2014 105 807 U1已知这种盒式模块。其应用在用于借助激光射束来切割工件的工业激光加工设备中。在此，激光加工头被引导到待切割工件的表面的上方，激光射束以高的强度被聚焦到工件表面上。

位于光路中的光学元件通过保护玻璃与切割气体室分隔开并从而得到保护。所述保护玻璃被保持在盒式模块中，所述盒式模块使得能特别简单地更换保护玻璃。具体来说，所述盒式模块包括壳体，所述壳体在其内部具有接收井筒，所述接收井筒在横向方向上延伸到光路中。保持保护玻璃的盒子可被推入所述接收井筒中。所述壳体在接收井筒的两侧具有开口，激光射束可穿过这些开口射入和射出。

为了所述激光加工设备能够具有尽可能短的中断时间地运行，重要的是，保护玻璃要能够尽可能快且简单地更换。这通过从盒式模块中抽出盒子并且将具有新保护玻璃的盒子重新推入就可实现。但在这里存在以下危险：在所述盒子在盒式模块的接收井筒内滑动时盒式模块会出现磨蚀。在此形成的磨蚀颗粒可能残留在盒式模块中并且污染保护玻璃。由于激光辐射的作用，所述磨蚀颗粒以及保护玻璃可能变热，由此可能出现保护玻璃的热变形以及折射率的改变。由此，例如会出现激光射束焦点的偏移并且焦点中的激光射束光强会减弱。由此影响加工质量。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种上述类型的、用于将光学元件保持在激光加工设备中的盒式模块，所述盒式模块很大程度上防止在更换保护玻璃时出现磨蚀，从而避免上面提到的、在激光加工过程中出现的问题。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1特征的盒式模块实现。在从属权利要求中陈述本发明的有利的构型和扩展。

根据本发明，所述盒子具有至少两个相互对置的、用于贴靠在接收井筒的壁上的接触面，这些接触面沿盒子的推入方向聚拢。因此，在推入方向上，这些接触面之间的间距减小并且变窄的接触面之间的盒子横截面也相应地减小。所述接触面在推入位置中配合精确地贴靠在其上的接收井筒壁区域相应地变窄。由此避免所述盒子在平行的滑动面之间推入时在该盒子的上侧面和下侧面上滑动，例如在以下这种盒子的情况下会出现所述滑动：该盒子在其延伸方向上具有均匀的横截面，该横截面在其上侧和下侧上具有相互平行的接触面，这些接触面在接收井筒的相应的、平行的井筒壁上滑动，直至推入结束。

在盒子的接触面根据本发明构造并且接收井筒相应地变窄时，在最终的推入位置中才形成配合精确的接触。由此很大程度上避免接触面在井筒壁上滑动。因此，也降低产生磨蚀的风险，并且极大减少会污染光学元件的磨蚀颗粒的出现。聚拢的接触面可设置在盒子的上侧和下侧上，和/或形成盒子的左端面和右端面。

根据本发明的一种优选实施方式，所述接触面楔形地聚拢。这些接触面可平坦地构造，但相对彼此必须具有相应的斜度，以便实现所述楔形形状。进一步优选，所述接触面中的一个通过基本上呈环形的密封元件的一个侧面来形成。所述密封元件例如可涉及压环，所述压环构造为挤压密封装置并且包围所述光学元件的上边缘。

优选，所述密封元件的厚度沿盒子的推入方向减小。即，所述密封元件在盒子的前伸的端部处与在该密封元件的面向盒子后端的一侧相比具有较小的高度。在这种情况下，对置的接触面的聚拢可通过所述密封元件的相应形状来实现。

根据本发明的另一优选实施方式，所述密封元件构造成用于确定其在盒子内的旋转位置。这尤其使根据上述实施方式的密封元件易于置入，该密封元件沿着其周边非对称地成形，即在其周边的一个部位处与在对置的部位处相比较高。在这种情况下，所述密封元件在盒子内的正确的旋转定位非常重要。用于确定旋转位置的相应措施使得所述盒子的制造以及其在更换保护玻璃时的操作变简单。

所述密封元件优选构造成非圆的。

根据本发明的另一实施方式，所述密封元件在其周边的外侧上具有至少一个配合元件，所述配合元件设置用于与用于接收所述密封元件的盒子槽口中的相应配合元件共同作用。这些配合元件固定所述密封元件的旋转位置。

设置在盒子的槽口中的配合元件优选具有凸起，而设置在所述密封元件上的配合元件包括可将所述凸起导入其中的槽口。

在这种情况下，所述凸起优选可通过所述密封元件的旋转运动被锁止在密封元件的槽口中，例如按照卡口式锁合的方式。