[发明专利]笛卡尔定位装置和具有所述笛卡尔定位装置的激光加工头

说明书

本发明涉及一种用于定位光具的笛卡尔定位装置，包括：用于保持光具的光具座(10)；用于所述光具座(10)沿y方向的线性运动的y调节元件(30)，y调节元件(30)在端部具有y滑块(50)；用于所述光具座(10)沿x方向的线性运动的x调节元件(40)，x调节元件(40)在端部上具有x滑块(60)；其中，所述x调节元件(40)和所述y调节元件(30)布置在载体元件(20)上并且能够沿着y方向调节。此外涉及一种用于借助激光束加工工件的激光加工头，其包括用于定位光具的这种笛卡尔定位装置，其中，所述光具布置在所述激光加工头的光路中。

技术领域

本发明涉及一种用于定位光具的笛卡尔定位装置以及一种用于借助激光束加工工件的激光加工头，所述激光加工头包括这种笛卡尔定位装置。

背景技术

在许多光学应用中必须将光具(例如透镜或光束成型光具)至少在两个方向上相对彼此无关地调节。尤其在借助激光束的材料加工(如激光切割或激光焊接)中必须将布置在激光加工头中的光学元件在垂直于激光加工头的光学轴线的两个方向上相对彼此无关地调节，用于调整穿过激光加工头的细喷嘴孔的激光束。在用于定位光具的传统定位装置中存在以下问题：所述光具不能精确线性地或不能在相互垂直的轴线上移动。由此，精确的调节是困难的并且会损害希望的位置的可重复性。

此外，在激光加工领域中在光具应用中恰好存在以下问题：例如在激光加工头中仅提供少量空间给定位装置用于定位光具。对于操作人员的可接触性在空间上强烈受限，使得以传统方式布置在不同侧面上的、用于沿着两个笛卡尔坐标轴定位光具的操作元件是很难达到的。

在现有技术中不能将光具沿着特定轴线的相应运动的准确值对应于调节元件的调节。

由JP 2004-361862A示出一种用于激光加工设备的聚光镜系统，其中，透镜能够实施在垂直于光学轴线的二维方向上的运动。为此，两组千分尺和弹簧相互正交地布置。

发明内容

因此，基于本发明的任务在于，提出一种用于定位光具的笛卡尔定位装置以及一种具有这种笛卡尔定位装置的激光加工头，其中，光具在两个方向上相对彼此无关的定位能够在紧凑且简单的结构方式中并且以改善的操作舒适性实现。

这个任务根据本发明通过一种根据权利要求1的用于定位光具的笛卡尔定位装置和一种具有这种笛卡尔定位装置的根据权利要求15的借助激光束加工工件的激光加工头解决。本发明的有利构型和扩展方案在从属权利要求中说明。

根据本发明，用于定位光具的笛卡尔定位装置包括：第一调节元件或y调节元件，用于光具座沿着第一笛卡尔坐标轴、即在y方向上的线性运动；和第二调节元件或x调节元件，用于光具座沿着第二笛卡尔坐标轴、即在x方向上的线性运动，其中，不但第一调节元件而且第二调节元件沿着第一笛卡尔坐标轴、即沿着y方向是可调节的。第一笛卡尔坐标轴和第二笛卡尔坐标轴、即y方向和x方向自然相互垂直。换言之，x调节元件和y调节元件能彼此平行地调节。调节元件例如能够构造为丝杠。这能够实现沿着两个笛卡尔坐标轴的独立定位。笛卡尔坐标轴、也就是x轴和y轴表示笛卡尔坐标系的坐标轴，该笛卡尔坐标系的第三坐标轴是z轴。

优选地，两个调节元件相邻地固定在下述载体元件上，在所述载体元件上固定有光具座。这能够实现视野清楚的操作和简化的接触性。

在一个优选实施例中，两个调节元件中的至少一个被校准。换言之，调节元件之一的确定的调节值对应于沿着相应的笛卡尔坐标轴的线性运动的确定值。为此，y调节元件和/或x调节元件分别包括测微螺钉。由此，光具的定位是可重复的并且光具在光学系统中的精确定位被简化。

y调节元件的端部能够构造为y滑块。x调节元件的端部也能够构造为x滑块。y滑块能够将y调节元件与光具座可运动地连接。x滑块能够将x调节元件与光具座可运动地连接。x滑块和/或y滑块能够沿着至少一个滑块引导元件引导。