[发明专利]激光加工机器

权利要求书

1.一种旨在借助于一种在待处理的工件的表面处导致一部分材料 发生局部蒸发来对工件的所述表面进行雕刻的聚焦激光束来加工任何 三维工件的机器：

所述机器的架构包括三个正交直线轴线(X、Y、Z)和两个彼此 垂直的旋转轴线(B、C)，从而使得能够围绕水平轴线(B)而旋转 一种激光加工头(8)、以及围绕垂直轴线(C)而旋转一种待加工的 工件；

激光束(26)在激光加工头(8)的出口处由检流计扫描仪(25) 进行反射，所述检流计扫描仪(25)包括能够围绕两个垂直轴线进行 快速枢转的两个回转反射镜；

激光束(26)由激光源(90)产生；

所述激光源经由沿索道系统退绕解开的光纤(24)来向激光加工 头传送它的能量；

所述光纤终止于光输出头(27)处，光输出头(27)定义出对材 料进行蒸发的激光束的光轴；

激光加工头(8)包括框架(49)和壳；

激光加工头(8)周期性地重新定位和重新回转以便到达待处理的 工件的新区域，

其特征在于：

光输出头(27)刚性附连到框架(49)或者到激光加工头的壳， 从而使得在激光头围绕水平枢转轴线(B)进行旋转的过程中所述光输 出头保持一体化地紧固到所述框架或壳；

所述激光加工头(8)还具备一种张力和扭力应变减轻装置(41， 42，59)用于减轻激光加工头(8)的由连接的电缆所产生的机械应力；

通过对材料进行蒸发而在加工区域中得以产生的受污染气体由吸 嘴(37)进行收集，在激光加工头围绕水平轴线(B)进行旋转的过程 中由激光加工头驱动吸嘴(37)；

清洁干燥气流借助于吹嘴(35)而得以注入到加工区域内，同样 在激光加工头(8)围绕水平轴线(B)进行旋转的过程中由激光加工 头(8)驱动吹嘴(35)。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：在激光加工头(8) 围绕水平轴线(B)进行旋转的过程中，无行动时，接触探针(31)和 /或CCD相机(33)是利用激光加工头(8)驱动的。

3.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：激光加工头(8)配 备有一种旨在用于在发生意外碰撞的情况下对它的部件进行保护的机 械装置，这个装置包括被设计为在过多剪切力的作用之下屈服失效、 从而能使激光加工头脱落的紧固螺钉，以便通过带肩安全螺钉来在其 脱落时进行保持。

4.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：它装备有张力和扭力 应变减轻装置，旨在用于为激光加工头消除由经由终止于一系列压盖 (46)中的索道而传送的大量的电连接、软管、光波导所导致的不希 望的力，这个装置是借助于对固定到松散托架(59)的压盖(46)进 行旋转的叉状部件(47)而形成的，行动时，叉状部件(47)的一侧 联接到松散托架(59)、而另一侧刚性附连到用于支承住激光加工头 (8)的安装板(48)，所述安装板(48)固定到旋转驱动轴杆(41)； 由此通过一系列实质不变形的机械元件而在驱动轴杆(41)上吸收不 希望的力。

5.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：旨在用于收集受污染 气体的吸嘴(37)是可调整的，并且能够围绕与激光加工头(8)的枢 转轴线(B)垂直的轴线进行旋转。

6.根据权利要求5所述的机器，其特征在于：旨在用于收集受污染 气体的吸嘴(37)的长度能够进行调整。

7.根据权利要求5所述的机器，其特征在于：旨在用于收集受污染 气体的吸嘴(37)装配有在发生碰撞时停止机器的微型开关。

8.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：旨在用于向加工区域 内注入清洁气流的吹嘴(35)可进行调整，并且能够围绕与激光加工 头(8)的枢转轴线(B)垂直的轴线进行旋转。

9.根据权利要求5、6和8中任一项所述的机器，其特征在于：吹 嘴(35)指向加工区域，并且与吸嘴(37)是相对着的，从而使得受 到源于加工区域的灰尘污染的清洁气流由吸嘴(37)进行收集。

10.根据权利要求2所述的机器，其特征在于：接触探针(31)安 装在可收回车架(32)上并且当必须执行测量时通过气缸执行器的动 作而进行展开。