具有被监测的用于切换准直透镜的枢转单元的激光加工头的制作方法

1.本发明涉及一种激光加工头，其包括：
[0002]-用于沿着射束轴线传播的激光射束的射束导向壳体；
[0003]-枢转单元，该枢转单元包括枢转轴和枢转框架，该枢转框架刚性地固定在枢转轴上并且布置在射束导向壳体中；
[0004]-调节机构，借助该调节机构可以使枢转单元相对于射束导向壳体围绕枢转轴旋转；
[0005]-至少两个准直透镜，所述准直透镜固定在枢转框架上，并且所述准直透镜能够通过枢转单元的旋转而选择性地被带到激光射束的射束轴线中；
[0006]-以及在激光射束的射束轴线中的至少一个聚焦透镜。


背景技术：

[0007]
从de 10 2014 209 308 a1已知了所述激光加工头。
[0008]
激光加工头以多种多样方式被使用用于工件的精加工，例如用于切割或焊接工件。
[0009]
在此，根据加工任务会需要激光射束的不同的射束直径。de 10 2014209 308a1提出，为了改变射束直径而使用具有透镜切换系统的激光加工头。在可枢转的框架上布置激光加工头的两个准直透镜，所述准直透镜可以选择性地被枢转到激光射束的射束轴线中。
[0010]
在使用激光加工头期间，在一定程度上发生在激光加工头中的反射和散射，由此激光加工头可能显著地变热。反射和散射特别是由激光射束的射束路径中的污物或者也由光学部件(透镜、保护玻璃)引起，所述光学部件例如由于抗反射层的有缺陷的实施而对于所使用的激光辐射波长具有过高的反射性。激光加工头变热可能例如由于焦点的热漂移导致不准确的工件加工。同样，热负荷可能缩短激光加工头的使用寿命。
[0011]
原则上，通过冷却可以在加工期间稳定化和限制激光加工头的温度。


技术实现要素：

[0012]
本发明的任务在于，提供一种激光加工头，借助该激光加工头特别是可以提早识别出并且必要时防止在高的激光功率下在激光加工中的可能的不准确性或者激光加工头的可能的使用寿命缩短或损坏。
[0013]
该任务以令人惊奇地简单的、然而有效的方式通过开头所述类型的激光加工头来解决，其特征在于，该激光加工头具有监测装置，借助该监测装置可以测量枢转单元的温度。
[0014]
本发明设置，借助监测装置来监测激光加工头的枢转单元的温度。本发明人已经确定，对枢转单元的温度的监测非常适用于监测激光加工头整体、特别是其精度和操作安全性。例如由污物或者由具有过高反射率的保护玻璃引起的、在激光加工头中的局部运行干扰或过热也会始终导致枢转单元的显著的温度升高，因此枢转单元的监测是特别有意义
的。
[0015]
枢转单元由于其能旋转性(并且必要时也即可移动性)基本上仅能间接地被冷却，这导致该部件由于快速的温度升高而立即显示出由(不期望地高的)散射或反射所引入的热能。
[0016]
如果记录到枢转单元的异常高或过高的温度，则可以采取对应措施、特别是作为临时措施的暂时(优选地自动地)切断激光射束。由此特别是可以可靠地防止激光加工头损坏或者甚至毁坏。必要时则也可以采取其他措施、例如清洁激光加工头和/或更换不(再)足够好的光学部件，以便减小激光加工头中的激光辐射的散射和/或反射。在本发明的框架内，总体上可以借助于所述措施来减小激光加工头的热负荷。
[0017]
原则上，对枢转单元的温度的监测可以通过任意类型的温度传感器进行。优选地，对枢转单元的温度监测非接触式地进行。
[0018]
优选地，通过调节机构可以使枢转单元相对于射束导向壳体也沿着平行于射束轴线的方向移动，特别是以便调节准直透镜与光纤的出射端的间距。为此，激光加工头可以设计为使得调节机构包括：
[0019]-相对于射束导向壳体可移动的滑块，其中，枢转轴能旋转地支承在该滑块上；
[0020]-不与滑块一起移动的、机动地移入和移出的销；以及
[0021]-构造或固定在枢转单元上的耦合装置，该耦合装置包括叉形件或长孔，销可以移入到该叉形件或长孔中以及从该叉形件或长孔移出。
[0022]
根据本发明的激光加工头的优选地实施方式
[0023]
在根据本发明的激光加工头的一个优选的实施方式中，监测装置测量枢转框架上的局部温度。枢转框架布置在激光射束的射束轴线附近(通常围绕所述射束轴线布置)，从而枢转框架作为中心部件对于整个激光加工头是特别有意义的。枢转框架特别是仅经由枢转轴通过固体导热路径与可能的冷却装置耦合。后者使得对枢转框架的监测特别有意义；此外，枢转框架特别受过热危害。
[0024]
下述实施方式是特别优选的，其中，监测装置具有非接触式测量的温度传感器、特别是热电堆传感器。这显著简化了对枢转单元的温度测量；不必通过旋转机构(或者甚至旋转和移动机构)进行电连接。此外，与触觉测量相比，非接触式测量也节省空间，特别是对于枢转单元自身节省空间。热电堆传感器已被证明在实践中特别有效。
[0025]
在该实施方式的一个优选的进一步方案中设置，非接触式测量的温度传感器指向枢转单元上的被涂黑的测量表面，特别是其中，枢转单元此外完全地或部分地被镀金。通过被涂黑的测量表面可以改善对来自枢转单元的热辐射的测量。特别是，(局部)发射率可以增大到0.7或更高，优选地0.8或更高，特别优选地0.9或更高。通过枢转单元的此外的金涂层可以使对枢转轴和枢转框架中的高能的、长波的热辐射的吸收最小化；热辐射则越来越多地进入到更易于冷却的射束导向壳体中。优选地，被涂黑的测量表面在枢转轴的旋转轴线的区域中形成，从而枢转单元的旋转位态不影响被涂黑的测量表面的位置，这又简化了温度测量。
[0026]
特别优选地，被涂黑的测量表面通过借助超短脉冲激光进行黑色标记而产生。通过黑色标记可以产生黑色的、不释放气体的、并且非常光滑的测量表面，所述测量表面特别是也在清洗设施中易于清洁。
[0027]
下述实施方式是特别优选的，其中，借助监测装置也可以在枢转单元的区域中测量在射束导向壳体中被散射的激光辐射。与相当迟缓的温度测量相比，借助光电传感器(例如光电二极管)对被散射的激光辐射(包括被反射的激光辐射)的测量是非常快速的，从而非常快速地识别出(例如由于突然的污物导致的)高的或过高的散射光强度。由此可以在激光加工头中产生可能造成损坏的变热之前就(例如通过切断激光射束)作出反应。监测装置可以具有测试光源、特别是led，借助该测试光源可以测试监测装置关于探测被散射的激光的功能。通过温度测量和散射光测量的组合可以特别可靠地监测激光加工头。
[0028]
该实施方式的下述进一步方案是优选的，其中，监测装置具有光电传感器，该光电传感器直接地或间接地指向枢转框架、特别是枢转框架的内部空间。在布置在射束轴线附近的枢转框架的区域中、特别是在枢转框架中期望根本不存在任何阴影并且可以特别有意义地监测被散射(和被反射)的激光。
[0029]
下述进一步方案是有利的，该进一步方案设置，射束导向壳体具有孔，光导体可以被置入并且密封地粘接到该孔中，并且借助监测装置可以穿过光导体测量被散射的激光辐射。由此可以将光电传感器和相关的电子装置与激光射束分开地布置在射束导向壳体的外部。可以使射束导向壳体的内部空间保持特别工整。
[0030]
在一个优选的实施方式中设置，激光加工头具有第一冷却单元和第二冷却单元，第一冷却单元布置在射束导向壳体的下部分与射束导向壳体的上部分之间，下部分包括至少一个聚焦透镜、保护玻璃和激光出射喷嘴，上部分包括监测装置和枢转单元，并且第二冷却单元布置在射束导向壳体的上部分的外侧。借助第一冷却单元可以从激光加工头的下部分吸取热量；这可以不仅包括(由于在那里的光学元件上的反射和/或散射)在内部产生的热量，而且包括来自对工件的加工过程(例如切割过程)、周围环境或者激光出射喷嘴的从外部吸收的能量。第二冷却单元主要导出在内部产生的热量(直接来自射束导向壳体的上部分，并且间接地通过来自布置准直透镜的枢转单元的热辐射)。通过这两个冷却单元可以总体上使用相对高的激光功率，而不发生激光加工头的过度过热。要注意的是，第一冷却单元替换地也可以被安装在射束导向壳体的下部分中，并且则将下部分划分为下区段和上区段并使所述区段彼此隔热。
[0031]
该实施方式的下述进一步方案是优选的，其中，第一冷却单元基本上板状地构造并且除了用于激光射束的贯通口之外在射束导向壳体的垂直于射束轴线的整个横截面上延伸。由此可以在很大程度上防止从下部分到上部分中的热量输入，并且减小到仅难以冷却的枢转单元中的热量输入。
[0032]
下述进一步方案也是有利的，该进一步方案设置，
[0033]
第二冷却单元特别是与调节机构对置地布置在射束导向壳体的侧面上，
[0034]
并且第二冷却单元在射束轴线的方向上至少与枢转框架的一部分重叠，并且优选地也至少与相应的枢转到射束轴线中的准直透镜的一部分重叠。所述布置已证明是特别高效的，并且特别是可以良好地吸收来自枢转单元和激活的准直透镜的热辐射。第二冷却单元相对于调节机构的布置是特别紧凑的。为了改善效率，第二冷却单元也可以跨越射束导向壳体的多个侧面、例如不朝向调节机构的所有三个侧面。
[0035]
此外，下述进一步方案是优选的，其中，这两个冷却单元以水冷却，特别是其中，这两个冷却单元串联连接。水冷却是高效的并且成本低廉的。此外，串联连接可以特别容易地
设置，并且在足够流量的情况下不降低冷却功率。
[0036]
此外，下述实施方式是优选的，其中，调节机构包括：
[0037]-用于枢转单元的两个旋转位置的两个止挡，在所述两个旋转位置中，所述准直透镜之一相应地枢转到激光射束的射束轴线中，以及
[0038]-固定装置、特别是磁性的固定装置，借助所述固定装置可以将枢转单元固定在这两个旋转位置中。这两个旋转位置可以准确地并且可靠地被调节，以使用这两个准直透镜。
[0039]
根据本发明的上述激光加工头的应用也属于本发明的框架内，
[0040]
其中，将激光射束输入激光加工头中并且借助激光加工头使激光射束指向待加工的工件，
[0041]
其中，借助监测装置监测枢转单元的温度，其中，当枢转单元的温度超过预定的温度极限值时，则切断激光射束。由此可以可靠地避免对激光加工头的损坏，并且总体上可以提高激光加工头的使用寿命。同样可以避免不精确的工件加工。当温度再次明显下降、例如低于另外的温度极限值时，和/或当已采取用于减小激光射束的散射或反射的措施，例如已执行对激光加工头的清洁，或者更换了不可(再)使用的光学部件时，可以又开始激光加工。
[0042]
根据本发明的应用的变体也是有利的，其中，借助监测装置也监测在射束导向壳体中被散射的激光的强度，其中，当被散射的激光的测量到的强度超过预定的散射光极限值时，则同样切断激光射束。通过监测被散射的激光(包括被反射的激光)，可以实现对激光加工头的更可靠的并且关于识别运行干扰通常更快速的监测。下述变体同样是有利的，其中，根据是由仅仅一个传感器、还是由两个不同的传感器确定极限值超过来触发不同的措施。
[0043]
本发明的其他优点由说明书和附图得出。同样，上述以及还将进一步实施的特征可以根据本发明分别单个地或多个任意组合地使用。所示出的和所描述的实施方式不应理解为最终的列举，而是确切地说具有用于描述本发明的示例性的特征。
附图说明
[0044]
图1以示意性的纵截面示出根据本发明的激光加工头的简化的第一实施方式；
[0045]
图2a以示意性的纵截面示出射束导向壳体的上部分的区域中的根据本发明的激光加工头的具体的第二实施方式；
[0046]
图2b以示意性的立体图示出用于根据本发明的激光加工头的第一冷却单元；
[0047]
图3示出根据本发明的激光加工头的第三实施方式的示意性立体外观视图；
[0048]
图4以示意性的立体图示出在用于准直透镜的透镜切换系统的区域中的、图3的激光加工头，其中，壳体部分地被移除；
[0049]
图5示出图4的然而无短行程缸的透镜切换系统的示意性横截面图；
[0050]
图6示出图4的透镜切换系统的示意性俯视图；
[0051]
图7以示意性的立体图示出图4的具有相对于图4旋转90
°
的叉形件的激光的加工头。
具体实施方式
[0052]
图1以示意性的纵截面图示出根据本发明的激光加工头30的示例性的第一实施方
式。激光加工头30在此构造为用于对待加工的工件、例如板材进行切割加工的切割头。
[0053]
在射束导向壳体111中，激光射束(未具体示出)可以沿着射束轴线(也称为激光射束轴线)la传播。从上方射入的、发散的激光射束由准直透镜2准直、由聚焦透镜102聚焦并且在经过保护玻璃109和激光出射喷嘴(也简称为喷嘴)36之后射到布置在激光加工头30下方的、待加工的工件(后者未具体示出)上。
[0054]
准直透镜2固定在枢转框架6上，该枢转框架刚性地固定在围绕旋转轴线da能旋转的枢转轴41上。枢转框架6与枢转轴41一起称为枢转单元112。旋转轴线da垂直于射束轴线la延伸。在枢转框架6上还固定有另外的准直透镜9，所述另外的准直透镜布置为(关于旋转轴线da)相对于准直透镜2旋转90
°
。相应地，通过枢转单元112的旋转可以切换激光射束的射束路径中或射束轴线la中的准直透镜2，9(“透镜切换系统”)。
[0055]
枢转单元112布置在射束导向壳体111的上部分33中。聚焦透镜102和保护玻璃109布置在射束导向壳体111的下部分35中，喷嘴36也构造在该下部分上。在上部分33与下部分之间布置板状的、垂直于射束轴线la定向的第一冷却单元101(为此也参见图2b)。
[0056]
激光加工头30具有监测装置106，借助该监测装置监测激光加工头30的正常的工作。
[0057]
监测装置106具有非接触式工作的温度传感器107、在此即热电堆的类型，该温度传感器指向枢转框架6上的被涂黑的测量表面110。借助温度传感器107可以测量测量表面110的热辐射，通过该热辐射可以推断出枢转单元112的温度。温度传感器107和被涂黑的测量表面110布置在旋转轴线da的区域中(优选地在该旋转轴线上)，从而温度传感器与枢转单元的旋转位态无关地始终指向被涂黑的测量表面110。除了被涂黑的测量表面110之外，枢转框架6的表面和枢转轴41的表面(只要其位于射束导向壳体内部)被镀金。
[0058]
此外，监测装置106在此具有光电传感器108(例如光电二极管)，该光电传感器指向射束导向壳体111的上部分33的内部并且特别是至少指向枢转框架6的一部分。因此，光电传感器108主要监测激光加工头30的准直区域的被散射的激光(包括被反射的激光)。光电传感器108在此关于射束轴线la大致布置在枢转到射束轴线la中的准直透镜2的高度处并且朝向该准直透镜。
[0059]
借助光电传感器108可以记录在射束导向壳体111的上部分33内部被散射或被反射的激光；高的散射光强度原则上会导致激光加工头30逐渐变热并且是激光加工头30不正常的工作的提示，例如是由于激光加工头30中的污染或者由于安装不适合的保护玻璃109，该保护玻璃过强地反射所使用的激光波长。不正常的工作可以由光电传感器108通过所监测的散射光强度提早被识别，特别是在由于过度变热导致损坏之前被识别。
[0060]
监测装置106在此布置在射束导向壳体111的背侧113上，该背侧与枢转轴41被引导到射束导向壳体111中的、即布置调节机构的一侧相对。
[0061]
在射束导向壳体111的平行于射束轴线la的侧面之一上、在此又在背侧113上布置第二冷却单元103。第二冷却单元关于射束轴线la与枢转框架6的大部分重叠，并且在此也与枢转到射束轴线la中的准直透镜2重叠。此外，第二冷却单元103与监测装置106重叠。
[0062]
借助于第一冷却单元101和第二冷却单元103可以使枢转框架6以及支承在枢转框架上的准直透镜2，9和所述准直透镜的底座的热负荷保持较低，尽管枢转单元112不是直接地、而是基本上仅间接地被冷却(主要通过热辐射、在较小程度上也通过射束导向壳体111
内部的气体对流和在枢转轴41的轴承处的接触)。
[0063]
在激光加工头30(例如由于过热)发生损坏和/或工件被不精确地加工(特别是在所允许的制造公差之外，“报废”)之前，借助监测装置106可以确定激光加工头30的不正常的工作，特别是枢转单元112的温度超过预定的温度极限值或者被散射(包括被反射)的激光的强度超过预定的散射光极限值。为此可以将监测装置106与电子控制装置或机器控制装置(未具体示出)连接，当借助监测装置106确定激光加工头30的不正常的工作时，则该电子控制装置或机器控制装置自动切断激光射束。附加地可以发出警报信息，以促使对激光加工头30进行维护(特别是清理)或维修；警报信息可以声学地、光学地或者也电子地实现。
[0064]
图2a同样以示意性的纵截面示出在射束导向壳体111的上部分33的区域中根据本发明的激光加工头30的具体的第二实施方式。仅阐述相对于图1的示意性实施方式的主要的特别之处。
[0065]
枢转单元112在此以枢转轴41支承在射束导向壳体111中的滚珠轴承115中。第二冷却单元103设有冷却水线路116。
[0066]
监测装置106的光电传感器108同样如同监测装置106的电子装置那样布置在射束导向壳体111的外部。在射束导向壳体111中引入孔116，光导体117被粘接到该孔中；光电传感器108朝向光导体117的后端部。由此可以使辐射引导壳体111的内部保持特别简洁。
[0067]
温度传感器107被置入射束导向壳体111的贯通开口118中并且以弹性密封件119密封。温度传感器107朝向被涂黑的测量表面110，该被涂黑的测量表面借助于通过超短脉冲激光进行所谓的黑色标记而产生。以这种方式结构化的测量表面110是黑色的(具有0.7或更大的热辐射发射系数)、不释放气体的并且还非常光滑的(例如具有1μm或更小的平均粗糙度ra)并且由此易于清洁。借助温度传感器107来非接触式地监测枢转单元112的温度。
[0068]
在所示的实施方式中，光导体117以其前端部同样朝向被涂黑的测量表面110，然而这并非对于枢转单元112的所有位置均需如此。
[0069]
图2b示出第一冷却单元101，例如第一冷却单元可以被使用在如图1中所示的根据本发明的激光加工头30中。
[0070]
被安装在射束导向壳体111的上部分33与下部分35之间(参见图1)或者被安装在下部分35内部(参见图3)的第一冷却单元101几乎板状地构造并且以水冷却，参见冷却水线路116。除了用于激光射束的贯通口120之外，第一冷却单元101占据激光加工头的垂直于射束轴线的整个横截面。此外，第一冷却单元101由金属(例如铜或钢)构成，从而在板平面中提供好的导热。由此使射束导向壳体或激光加工头的下部分和上部分(或下部分35的下区段35u与下部分35的上区段35o和上部分33，参见图3)在很大程度上彼此热隔离。在下部分中(或者在下部分35的下区段35u中，例如邻近于喷嘴36)释放或输入的热能仅少地为上部分中的难以冷却的枢转单元的变热做贡献。枢转单元和布置在其上的准直透镜由此可以好地被保护或者在低的温度下运行。
[0071]
通常，第一冷却单元101和第二冷却单元103串联地被供应冷却水(未具体示出)。
[0072]
图3至图7示出第三实施方式中的根据本发明的激光加工头30，其中，主要示出透镜切换系统76的机械功能，其中，在所示的实施方式中可以实现枢转框架的旋转和轴向移动。
[0073]
图3以示意性的外视图示出激光加工头30。该激光加工头包括用于光纤32的连接
件31，光纤32的一个端部布置在该连接件中，发散的激光射束从该连接件射出(在图3中被遮挡)。
[0074]
激光加工头30还包括带有上壳体部分33的射束导向壳体111，在所示的实施方式中，在该上壳体部分中安置透镜切换系统的枢转框架(在此也简称为框架)，两个准直透镜保持在该枢转框架上。在上壳体部分33(也简称为上部分)中传播的激光射束由位于射束路径中的准直透镜(在图3中又被遮挡)被准直。在所述上壳体部分33上布置运动机构系统(也称为调节机构)34，借助该运动机构系统可以使枢转框架在上壳体部分33中旋转和移动。
[0075]
激光加工头30的射束导向壳体111还包括下壳体部分35，在该下壳体部分中安置聚焦透镜，该聚焦透镜将在下壳体部分35中传播的激光射束聚焦(在图3中又被遮挡)。在下壳体部分35(也简称为下部分)的下端部处安装喷嘴36，借助该喷嘴可以使工件上的被激光射束加工的区域经受气体流，例如经受切割气体流以用于将熔体从切割隙排出和/或经受惰性气体流以防止工件上的氧化。工件定位在喷嘴36下方(未具体示出)。在所示的实施方式中，第一冷却单元101还安装在下部分35内部，从而第一冷却单元将下部分35划分为下区段35u和上区段35o并且使所述下区段和上区段彼此隔热。
[0076]
要注意的是，在根据本发明的激光加工头30中，激光射束的直至喷嘴36的射束路径是完全封闭的。为了使框架在上壳体部分33中旋转或移动(即切换或调整准直透镜)不需要打开射束路径(特别是壳体33，35)。
[0077]
图4、图5和图6详细地示出图3的激光加工头30的上壳体部分33和运动机构系统(调节机构)34的区域，其中，移除一些盖子以便更好地理解。运动机构系统(调节机构)34与承载透镜的框架(枢转框架)6一起可以称为透镜切换系统76。
[0078]
根据本发明，激光加工头30具有监测装置106，该监测装置设有温度传感器107以用于监测温度，该温度传感器指向枢转框架6的被涂黑的测量表面110。监测装置106在此还设有光电传感器108，该光电传感器指向射束导向壳体的上部分的内部中或者指向枢转框架6以测量被散射和反射的激光(仅仅在图5中示出)。
[0079]
在光纤32的端部40处射出的激光射束5穿过在此大致立方体状的框架6，其中，激光射束5在框架6的如图5和图6所示的旋转位置中由具有长焦距的准直透镜9在框架6的下侧进行准直。在框架6中还保持具有短焦距的准直透镜2，参见图6。通过使框架6围绕其在枢转轴41中在中心延伸的旋转轴线da旋转，可以切换激光射束5的射束路径中的准直透镜9，2。特别是可以通过将框架6从图6的旋转位置出发顺时针旋转90
°
而将准直透镜2带到激光射束5中，从而将该准直透镜布置在框架6的上侧(后者未示出，然而参见图7的已旋转的位态)。在所示的实施方式中，旋转轴线da延伸穿过准直透镜2，9的光轴oa1，oa2的交叉点10，所述光轴在交叉点10处在90
°
的角度下相交。
[0080]
枢转框架6与枢转轴41刚性地连接；这二者共同构成枢转单元112。枢转轴41围绕轴线da能旋转地、无间隙地被支承在滑块42上。滑块42可以通过驱动滚珠丝杆44的马达43而平行于激光射束轴线(也简称为射束轴线)la、即沿着z方向线性地移动，并且出于这个目的无间隙地被支承在激光加工头30的至少一个导轨54上。通过使滑块42与枢转单元112一起移动，可以调节被枢转入的(激活的)准直透镜2，9的焦点位置。
[0081]
在所示的实施方式中，也可以借助驱动滑块42的马达43来使框架6旋转。为此，在枢转轴41的后端部处布置叉形件45，短行程缸47的销46可以与该叉形件配合(仅在图4中示
出)。叉形件45和销46与旋转轴线da径向地隔开间距。借助短行程缸47可以使销46沿着与旋转轴线da平行的销轴线ba移入到叉形件45中以及从叉形件45移出。短行程缸47典型地刚性地固定在激光加工头30上并且特别是不随滑块42一起移动。
[0082]
只要销46从叉形件45移出，就可以借助马达43使滑块42和由此框架6也沿着z方向移动，以改变激光射束5在工件上的焦点位置，而这并不影响框架6的旋转位置。
[0083]
当销46移入到叉形件45中时，可以通过滑块42的线性运动和由此固定有叉形件45的枢转轴41的运动也使枢转轴41旋转。如果例如在框架6或叉形件45的如图4所示的旋转位置处滑块42向下移动，则不随滑块42一起移动的销46迫使枢转轴41连同叉形件45一起逆时针旋转。要注意的是，销46在此相对于叉形件45沿着叉形件45移动。图7示出图4的在滑块42在销46移入到叉形件45中的情况下沿着z方向向下移动之后的激光加工头，由此叉形件45(和由此枢转轴和框架6也)旋转90
°
。
[0084]
应注意的是，为了使销46移入到叉形件45中、即为了准备切换透镜，必要时首先必须使滑块42移动到z位置中，在该位置中叉形件45与销46相对。
[0085]
如同从图4和图7可最佳地看到的那样，在枢转轴41的后端部上还构造两个贴靠元件48，49，借助所述贴靠元件限定并且固定枢转轴41的最终位置。在图4中所示的旋转位置中，贴靠元件48贴靠在滑块42的止挡50上。贴靠元件48是磁性的并且由此用作用于铁磁性的(或者同样磁性的)止挡50的固定装置52。同样磁性的并且因此同样可用作固定装置53的贴靠元件49可以在枢转轴41枢转之后贴靠并且固定地保持在滑块42的铁磁性的(或同样磁性的)止挡51上，如同图7中所示的那样。枢转轴41的由止挡50，51限定的两个旋转位置彼此间隔90
°
，即相应于准直透镜2，9的光轴oa1，oa2之间的角度。
[0086]
对框架6上的透镜的选择(即枢转轴41的旋转位置)和所使用的透镜的z位置(即滑块42的关于z方向的移动位置)可以在操作员不干预的情况下由机器控制装置例如通过所存储的参数表实现，从而在选择待加工的工件(典型地板材)时自动地选择和调节激光射束5的匹配的成像比例以及匹配的焦点位置。
[0087]
附图标记列表
[0088]
2 准直透镜
[0089]
5 激光射束
[0090]
6枢转框架/框架
[0091]
9 准直透镜
[0092]
10 交叉点
[0093]
31 连接件
[0094]
32 光纤
[0095]
33上壳体部分/上部分
[0096]
34运动机构系统/调节机构
[0097]
35下壳体部分/下部分
[0098]
35o下壳体部分/下部分的上区段
[0099]
35u下壳体部分/下部分的下区段
[0100]
36激光出射喷嘴/喷嘴
[0101]
40 光纤的端部
[0102]
41 枢转轴
[0103]
42 滑块
[0104]
43 马达
[0105]
44 滚珠丝杆
[0106]
45 叉形件
[0107]
46 销
[0108]
47 短行程缸
[0109]
48 贴靠元件
[0110]
49 贴靠元件
[0111]
50 止挡
[0112]
51 止挡
[0113]
52 固定装置
[0114]
53 固定装置
[0115]
54 导轨
[0116]
76 透镜切换系统
[0117]
101 第一冷却单元
[0118]
102 聚焦透镜
[0119]
103 第二冷却单元
[0120]
106 监测装置
[0121]
107 温度传感器
[0122]
108 光电传感器
[0123]
109 保护玻璃
[0124]
110 被涂黑的测量表面
[0125]
111 射束导向壳体
[0126]
112 枢转单元
[0127]
113 背侧
[0128]
115 滚珠轴承
[0129]
116 孔
[0130]
117 光导体
[0131]
118贯通开口(用于热电堆)
[0132]
119弹性密封件
[0133]
120贯通开口(第二冷却单元)
[0134]
ba销轴线
[0135]
da旋转轴线(枢转单元)
[0136]
la激光射束轴线/射束轴线
[0137]
oa1光轴(准直透镜2)
[0138]
oa2光轴(准直透镜9)。