[发明专利]用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备

说明书

本发明涉及一种用于调节激光加工机的反射镜倾角的设备，其包括能够固定到机架上的第一设备部件，以及可移动地连接到第一设备部件的第二设备部件，偏转镜安装在第二设备部件上，其中，提供了控制单元，其包括倾角传感器、电子系统和齿轮马达。

例如，文献WO 02/099494公开了一种该类型的设备。

激光加工机通常受到周围环境波动的影响，例如温度波动。这些影响能够导致激光加工机架的畸变或变形，进而能够改变激光加工机的偏转镜倾角，结果是激光束被错误调节，这称为“激光束对准(pointing)”。

偏转镜倾角的任何错误调节通常通过在上述文献中所述类型的机器，或者通过用于调节偏转镜倾角的手动设备来进行校正的。

常规的手动设备包括水准器和用于调节偏转镜倾角的调节螺杆。

在自动化形式中，手动调节设备被倾角传感器和齿轮马达所取代。用户能够继续使用已有的且目前仍然需要的水准器来进行额外的光学控制。由倾角传感器自动检测倾角。所检测的倾角误差由评估单元(电子系统)转换为齿轮马达的校正变量，齿轮马达随后驱动主轴。

不利的是，机架振荡，这对于倾角传感器的测量结果造成不利影响。不可能总是通过对反射镜的倾角调节进行重新调节来补偿机架的变形。

与之相反地，本发明的根本目的是采用以下方式进一步研制一种上述类型的设备：即使是在机架振荡时，也能够自动地、可靠地校正偏转镜的倾角调节。

该目的是根据采用上述类型的设备的本发明来实现的。本发明目的是提供一种用于检测机架振荡的装置，其中，电子系统包括相应的滤波器。其可以过滤出影响倾角传感器信号的振荡。这能够在本发明使用阈值和低通滤波器的进一步研制中得到进一步改进。

示意图解释了本发明的优选实施例。

图1示出了激光切割机；

图2示出了一种用于该激光切割机的偏转镜自动倾角调节的设备。

图1示出了用于激光切割的激光加工系统21的结构，采用了CO₂激光器22、激光加工头24、以及工件架25。借助于偏转镜将所生成的激光束26导向激光加工头24，并借助于反射镜将所生成的激光束26导向工件28上。

在生成连续切口之前，激光束26必须穿透工件28。必须在一个位置处将金属片28点熔或氧化，并且必须将熔融体吹出。

在借助于斜面的缓慢穿孔过程中，能够在一个特定时间段内将激光功率逐渐增大、减小、或者保持恒定，直到产生出穿通的孔。穿孔和切割都是通过添加气体来支持的。能够使用氧气、氮气、压缩空气/专用气体作为切割气体29。最终采用的气体类型取决于要切割的材料和工件必须满足的质量。

在激光束26入射到金属片28上的位置处熔化材料，并且其大部分被氧化。所产生的熔融体连同铁氧化物一起被吹出。能够使用抽吸装置30从进气室31中提取所生成的颗粒和气体。

当机架32由于周围环境影响而发生畸变或变形时，偏转镜33的位置也发生改变。这自然也就改变了激光束的位置。本发明的设备能够布置在机架32的某个位置处，以便自动校正偏转镜33的该位置改变。

按照图2的本发明的设备1是一种控制系统，用于平板激光机的对准补偿。激光束对准很大程度上是由左侧托架的热变形造成的。该侧托架还承载175°偏转镜，其由于该侧托架的变形而倾斜的。由于反射镜倾角的改变，因此偏转激光镜的方向也发生改变，这导致了对准。

借助于设备1来自动补偿反射镜的倾斜。这是有效果的，因为反射镜倾角被保持在具有±0.02mm/m公差的定值。

设备1包括刚性地布置在机架32上的第一设备部件2，以及可移动地连接到第一设备部件2的第二设备部件3。第一设备部件2还能与机架32集成在一起。偏转镜布置在第二设备部件3上。第二设备部件3还能够借助于接头和差速主轴4进行手动调节。差速主轴4也能安装在机架上。提供了倾角传感器5、电子系统7、联轴器6和齿轮马达8来控制设备部件3的调节。借助于联轴器6来补偿在差速主轴4与齿轮马达8之间的任何偏移和位移。倾角传感器5能够检测设备部件3的倾角。能够借助于电子系统7将实际值与期望值进行比较。电子系统7控制齿轮马达8，以致通过移动设备部件3来自动地补偿偏转镜33的倾角调节。当相应机器所专有的倾角误差(阈值)被超过并且平均倾角误差被超过达到预定时间段(低通滤波器)时，进行控制。采用这种方式，确保了不会对较小的和/或者较短时间的微扰，例如机架的振荡，执行重新调节。