[发明专利]加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法

说明书

本发明涉及一种加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法，特别是使用安装到激光头上的容纳装置、压力传感器、差压发生器和控制器的用于焊接的激光加工设备。容纳装置具有在其间限定出周边腔室的外壳和内壁。安装到外壳和内壁上的两个密封件适于接触工件。包围激光容纳装置中的用于使激光束到达工件的开口的周边腔室连接到差压发生器。压力传感器检测由差压发生器在周边腔室内所产生的差压。在使用时，激光头发射其激光束。压力传感器将其压力读数发送到控制器，控制器将压力读数值与预定压力阈值进行比较。如果压力读数超过该阈值，则控制器停止激光束的发射。

技术领域

本发明总体上涉及使用激光的制造操作领域。更具体地，本发明涉及一种防止危险的激光从装置中逸出并允许在开放环境下使用激光头的工业激光头用容纳装置。

背景技术

工业激光设备常用于不同的工业活动，例如，许多固体材料的切割、焊接、清洗、机加工和雕刻。由于这些设备上激光头的激光束所发射出的能量水平较高，因此，常常会将这些激光设备放置在封闭的房间内，使其与工人隔离开，进而防止发生激光束的辐射接触到工人的任何事件。

这样的专用房间不仅意味着相当大的投入，而且这些设备在制造工厂中还要求有很大的专用空间；此外，在它们可以容纳的物体的尺寸方面，它们所提供的灵活性也较低。为了解决这些问题，目前优选地是在激光头上使用激光容纳装置，由此不再需要专用的激光加工室。但是，为了容纳工件中细小的不平整处，这种容纳装置需要具有柔性的凸缘。然而，这些凸缘在弯曲时可能在自身与工件之间留下间隙，从而使得激光束带来的辐射可能会逸出并潜在地危及激光加工设备附近的工人。

因此，需要一种改进激光加工设备以及一种使用这种激光加工设备的改进加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光容纳装置、激光加工设备和加工方法，其克服或减轻了已知的激光加工设备及加工方法的一个或多个缺点，或者至少提供了可用的替代方案。

本发明提供了防止有害的激光束辐射逸出并对激光加工设备附近的人员造成伤害的优点。

本发明的第一方面提供一种用于加工工件的激光加工设备，该激光加工设备包括：可操作以发射激光束的激光头；连接到所述激光头的激光容纳装置，所述激光容纳装置具有：至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳具有用于允许所述激光束进入所述容纳腔室的激光束输入端口，所述激光束输入端口处于所述外壳的底面的远端；位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使激光束穿过以到达所述工件；内壁；被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口；安装到靠近所述底面的所述内壁上的内密封件，所述内密封件可操作以接触所述工件；安装到靠近所述底面的所述外壳上的外密封件，所述外密封件可操作以接触所述工件；压力传感器，所述压力传感器适于检测所述周边腔室内的差压并产生指示所述差压的值的信号；连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生与所述周边腔室外部的环境压力的值不同的所述差压的值；以及控制器，所述控制器可操作以基于从所述压力传感器接收的所述信号选择性地操作所述激光头。

优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳上的用于将所述容纳装置附接到所述激光头上的附接物。

优选地，其中，所述激光束输入端口位于所述激光束输出端口对面。

优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二加工装置。

优选地，其中，所述压力传感器置于所述周边腔室内。

优选地，其中，所述周边腔室通过至少两个分隔件分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔件中的每一个靠近所述底面配备有第三密封件，所述至少两个子腔室中的每一个配备有至少一个所述压力传感器。