激光加工头、激光加工机及更换加工头中防护玻璃的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于借助激光射束加工工件的激光加工机的加工头、以及一种激光加工机、和一种用于更换加工头中防护玻璃的方法。
【背景技术】
[0002]借助激光射束加工工件(尤其是板型工件)是众所周知的。激光射束通过加工头被引导并借助聚焦光学元件聚焦并朝工件定向。这些光学组件通过防护玻璃保护以防喷溅物或浓烟带来的污染，所述防护玻璃布置在加工头的工件侧的端部中。根据所执行的加工过程的参数不同，防护玻璃受到污染的速度或快或慢并且必须在一定时间后更换。
[0003]为了加快防护玻璃的这种更换，已设计使用了盒部(Kassetten)作为防护玻璃用的保持部，所述盒部从侧面置入加工头中。为了更换防护玻璃，取出防护玻璃盒部，为此必须使用双手。因为加工头进而防护玻璃盒部在外侧上通常情况下被污染，因此这种污染可能会到达新的防护玻璃或盒部内侧。
[0004]此外，文献CN101402156 A公开了在加工头上的旋转盘中安装多个防护玻璃。一旦防护玻璃被污染，则所述盘继续有节奏地旋转，以将新的防护玻璃导入加工头中。已消耗的防护玻璃从加工头导出并且能够被清洁。
[0005]文献DE 10 2004 002 839 Al公开了一种加工头，其中，将大旋转盘构造成防护玻璃。通过所述盘的旋转，防护玻璃的新区域或部段被带入激光射束的射束路径中。所述盘设置在单独的大型构造的壳体中。在更换所述盘时，必须更换具有包含在其中的所述盘的整个壳体。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于，建议一种加工头，其中，能够快速简单地更换防护玻璃。此外，本发明的任务在于，建议一种激光加工机和一种方法，其中，能够简单快速地更换加工头中的防护玻璃。
[0007]该任务一方面通过一种设置有第一和第二壳体部分的加工头解决，其中，在第二壳体部分中布置有防护玻璃。该第二壳体部分相对于第一壳体部分可松脱地固定，并且，该第二壳体部分在从第一壳体部分松脱后通过耦合元件继续与所述第一壳体部分连接，但是相对于第一壳体部分至少可移动或摆动。通过这种方式，第二壳体部分能够快速简单地转换到用于取出和置入防护玻璃的更换位置。第二半壳体进入更换位置的转换能够通过单手操作实现。这样一来，能够使用第二只干净的手快速简单地更换防护玻璃。同样，第二壳体部分能够借助相对于第一壳体部分的单手运动被转换到闭合位置。同样，在这样的加工头中，能够以简单的方式控制和执行自动化防护玻璃更换。
[0008]譬如，通过线性运动能够使第二壳体部分从第一壳体部分借助移动运动来松脱，所述线性运动尤其是处于射束轴线中或者垂直于射束轴线。
[0009]根据本发明优选的设计方案，耦合元件通过旋转轴被构造，并且，第二壳体部分相对于第一壳体部分通过绕着旋转轴的旋转而可摆动。通过这种方式，仅通过摆动运动就能实现用于取下被污染防护玻璃并且接下来置入新防护玻璃的良好的可通行性。旋转轴既能够垂直于、也能够平行于第一和第二壳体部分之间的分割平面地布置。如果旋转轴在分割平面中位于加工头的外棱边，则加工头能够通过翻起(也就是将第二壳体部分绕着摆动轴倾翻)被打开。
[0010]根据本发明另一优选的实施方式，耦合元件能够通过升降旋转轴被构造。通过这种方式，譬如第二壳体部分相对于第一壳体部分(或者反之)首先被升起或者通过线性运动而分离。接下来，第二壳体部分能够通过绕着旋转轴的旋转而相对于第一壳体部分(或者反之)摆动。这能够实现了防护玻璃从上方的良好的可触及性，从而在新防护玻璃置入之前同时对防护玻璃的托座进行外观检查。
[0011]为了快速更换防护玻璃，优选将防护玻璃布置在第一和第二壳体部分之间的分割平面中。
[0012]优选地，防护玻璃可以形成第二壳体部分朝着第一壳体部分指向的端面的一部分。这样一来，防护玻璃相对于第二壳体部分的所述端面至少部分凸起地布置，从而减轻取出的难度。防护玻璃由此被夹在和定位在第一和第二壳体部分之间，从而也能够实现在加工头中朝着聚焦光学器件的方向密封的布置。
[0013]为了稳妥地接收防护玻璃，优选在第一壳体部分中设有托座。该托座能够具有相对于第二壳体部分的端面突出的防护玻璃周边，所述周边优选具有至少一个中断部。这种中断部用于容易地触及防护玻璃。
[0014]此外，托座在第二壳体部分中这样地构造，使得防护玻璃相对于托座的周边突出。通过这种方式，防护玻璃形成贴靠面，用于贴靠在第一壳体部分上。由此一来，防护玻璃也能够在第一壳体部分的托座中借助密封环相对于第一壳体腔的内腔或相对于聚焦光学器件来密封地布置。
[0015]此外，衔接于托座的周边地，可在第二壳体部分的端面中设有空缺，所述空缺配属于所述周边的中断部。这种空缺能够使得简单地作用于防护玻璃的侧面。
[0016]被构造成升降旋转轴的耦合元件能够以一端部相对于第二或第一壳体部分位置固定地布置，并且以对置端部可移动且可摆动地定位在第一或第二壳体部分中的钻孔中。这就实现了，第二壳体部分相对于第一壳体部分首先沿着升降旋转轴的纵轴线进行升降运动，其中，防护玻璃在XY-平面中的位置保持不变。接下来，能够绕着升降旋转轴的竖直走向的纵轴线进行旋转，由此实现对防护玻璃尤为良好的可触及性。
[0017]被构造成升降旋转轴的耦合元件(优选在中间区域中)包括环绕的凸肩，从而限制了第一和第二壳体部分之间的升降运动。这能够实现了节约结构空间并且结构简单的设计方案。
[0018]被导入第一或第二壳体部分的钻孔中的升降旋转轴端部能够在外周上具有切口，在配属于该升降旋转轴端部的壳体部分中布置的卡锁元件配合到该切口中并且在第一和第二壳体部分之间确定了设定的旋转位置。通过这种方式能够确定第二壳体部分相对于第一壳体部分的设定的摆动运动或摆动，从而使防护玻璃的取出和接下来的放入更为简单。
[0019]为了将第二壳体部分相对于第一壳体部分可靠地接合，优选在第一或第二壳体部分上朝着对置的壳体部分指向地设有定心销，所述定心销置入该对置的壳体部分中的定心钻孔中。通过这种方式确保了:防护玻璃被适当地导入第一壳体部分中托座的所属的第一半部中，并且，加工头电子部件的例如接触销可靠地相互连接和接触，这些接触销被置入第一壳体部分的端面上以及被置入第二壳体部分的端面上。
[0020]此外，在第一和第二壳体部分之间可设有快速闭锁件，第一和第二壳体部分通过所述快速闭锁件可松脱地相互紧固。这种快速闭锁件能实现这些壳体部分相互之间无工具的松脱和连接。
[0021]根据快速闭锁件的实施方式，能够设有弹簧支承的滑移元件，所述滑移元件作用于固定元件上并且能够通过相对于固定元件的滑移运动而松脱。有利地，固定元件可以具有夹头，所述夹头配合到滑移元件的扳手孔开口中，并且，由此滑移元件根据滑移运动与固定元件相互紧固或者可松脱地连接。滑移元件能够抵着复位元件的复位力(尤其是弹簧元件的弹簧力)而转移到松脱位置中并且通过复位力或弹簧力自动地返回到锁止位置中。通过这种方式能够创建一种实施方式，该实施方式需要主动地操纵所述快速闭锁件，用以将第二壳体部分从第一壳体部分松脱，与之相反地，上述两个壳体部分的连接仅需要通过位置正确的定位以及第一和第二壳体部分的相互接合就足够。替换地，为了将第二壳体部分相对于第一壳体部分转移到加工头的闭合位置中，可操纵所述快速闭锁件，并且，在该快速闭锁件松脱后可实现上