[发明专利]用于绝缘地保持导电喷嘴的绝缘部件和具有用于识别这种绝缘部件的传感器组件的激光加工头

说明书

本发明涉及一种用于绝缘地保持导电喷嘴的绝缘部件和一种具有壳体(10)的激光加工头，通过所述壳体引导工作激光束路径(11)，所述工作激光束路径在加工侧通过导电喷嘴(17)出来，所述导电喷嘴保持在绝缘部件(18、18’)上，所述绝缘部件保持在所述壳体(10)上，并且所述导电喷嘴与距离测量电路(22)的振荡电路(24)导电地连接，用于电容式距离测量。为了能够以用户友好的方式监控成本低廉的绝缘部件(18)的存在，根据本发明设置：绝缘部件(18)包括铁磁体(26)，在所述壳体(10)上设置有传感器(27)，用于识别所述铁磁体(26)，所述传感器与监控开关电路(29)连接，所述监控开关电路在缺失绝缘部件(18)时发出警告信号。

技术领域

本发明涉及一种用于在激光加工头上绝缘地保持导电喷嘴、尤其切割喷嘴尖端的绝缘部件以及一种设置有该绝缘部件的激光加工头，尤其是具有集成的电容式距离调节装置的激光加工头。

背景技术

为了能够在激光加工时实现优化的加工质量和极高的加工速度，要求保持工件和激光加工头之间的距离恒定，尤其保持切割喷嘴和工件之间的距离恒定，因为极小的偏差就会使加工质量变差。尤其在激光切割时与期望距离的偏差会导致形成毛刺或不利地影响切割速度、切割面的粗糙度和间隙宽度。因此，激光加工头、尤其激光切割头装备有电容式距离传感器，用于电容式测量工件和切割喷嘴之间的距离。该距离传感器具有作为传感器电极的导电切割喷嘴尖端，该导电切割喷嘴尖端与工件构成集成到振荡电路中的测量电容器。为了将导电切割喷嘴尖端固定在激光加工头的喷嘴体上，通常使用下述部件，所述部件不仅用于保持所述导电喷嘴尖端，也用于使所述部件相对于所述喷嘴体和所述壳体电绝缘。

已知结构类型的绝缘部件通常由陶瓷材料、铝制造，所述铝具有绝缘涂层或具有通过塑料环产生的绝缘。

如果用户忘记使用该绝缘部件并启动了距离调节装置，则激光加工头会朝工件运动并与该工件碰撞，因为该喷嘴尖端在此也像工件一样接地，从而在喷嘴尖端和工件之间不能构成电容器。

由DE 101 21 655 C1已知一种方法，在该方法中，通过监控喷嘴组件的内部电容能够识别何时缺失绝缘部件。然后，通过相应的信号处理能够避免激光加工头与工件的碰撞。然而，这种方法的前提是喷嘴保持装置能够与导电喷嘴尖端构成内部电容并由此能够监控绝缘的存在。

在根据主动屏蔽原理起作用的用于调节距离的电容式测量装置中，内部电容被这种测量方法消除，因此不能考虑该内部电容用于监控。

由DE 199 06 442 A1已知一种用于电容式地测量在传感器电极与工件之间的距离的方法，在该方法中，主动屏蔽了到传感器电极的测量导线，其中，通过测量导线分流(abgegriffen)的测量电压通过阻抗变换器接到该测量导线的屏蔽装置上。以这种方式，与测量电容并存的内部电容或杂散电容会显著减小。然而因此也不能提供内部电容或杂散电容用于监控绝缘部件的存在或缺失。

由DE 42 01 640 C1已知，在绝缘部件中设置有两个导线，这两个导线通过导电喷嘴尖端彼此连接。能够评估该连接的断开以便确定所述绝缘部件是否存在或者传感器元件是否缺失。然而，这种解决方案在机械上非常复杂并由此产生对于磨损件来说过高的费用。

由EP 1 977 193 B1已知两件式地构造的绝缘器，用于导电喷嘴绝缘地保持在激光加工头上，该绝缘器由用于电绝缘的绝缘部件和用于屏蔽辐射和/或热的屏蔽部件构成，并且该绝缘器具有用于工作激光束的中央贯通开口。该隔离器的两件式实施方式能够实现提供一种生产技术上更简单的并且因而成本低廉的用于激光加工头的绝缘器。该屏蔽部件用于屏蔽从工件反射回的激光辐射并且由不导电的、耐热的材料构成。