Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESSING HEAD FOR A LASER ENGRAVING OR CUTTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/038643
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a processing head (1) for a laser engraving or cutting device, more particularly, for processing die plates, having a closed housing in which the processing head fitted with a lens holder (2) can be controllably moved in relation to a support holding a workpiece. The processing head has a bell (6) connected to a dust-suctioning device, said bell ending at a distance from the surface of the workpiece. The processing head is fitted with at least two gas blower nozzles (8). One of the gas blower nozzles (7) is directed at an angle towards the vertically incident laser beam (L) of the same whereas the other gas blower nozzle (8) that is also inclined at an angle in relation to the laser beam (L) is directed at a point (P') on the surface of the workpiece that is distant from the point of incidence (P) of the laser beam.

Inventors:
GUETTLER ERNST (AT)
Application Number:
PCT/AT1999/000004
Publication Date:
August 05, 1999
Filing Date:
January 08, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TROTEC PRODUKTIONS UND VERTRIE (AT)
GUETTLER ERNST (AT)
International Classes:
B23K26/14; (IPC1-7): B23K26/14
Foreign References:
EP0330565A11989-08-30
US4782205A1988-11-01
US4315133A1982-02-09
US5662762A1997-09-02
Attorney, Agent or Firm:
Holzer, Walter (Börsegebäude, Wien, AT)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche :
1. Bearbeitungskopf für eine Lasergravierbzw. schneidvorrichtung, insbesondere zum Bearbeiten von Stempel platten, die ein geschlossenes Gehäuse aufweist, in welchem der Bearbeitungskopf mit einem Linsenhalter und mit einer Gasblas düse relativ zu einer ein Werkstück tragenden Auflage bewegbar ist, wobei der Kopf eine mit einer Absaugeinrichtung für Staub. verbundene Glocke aufweist, die mit Abstand von der Werk stückoberfläche endet, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbei tungskopf (1) mit zumindest zwei Gasblasdüsen (7,8) ausgestattet ist, von denen die eine Gasblasdüse (7) unter einem Winkel zu dem vertikal auftreffenden Laserstrahl (L) auf die Auftreffstelle (P) desselben gerichtet ist, wogegen die andere, ebenfalls unter einem Winkel zum Laserstrahl (L) ge neigte Gasblasdüse (8) auf einen Punkt (P') der Werkstückober fläche gerichtet ist, der im Abstand von der Auftreffstelle (P) des Laserstrahls liegt.
2. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (7,8) unter einem Winkel von 4080° zur Laser strahlachse gerichtet sind.
Description:
Bearbeitungskopf für eine Lasergravier- bzw.-schneidvorrichtung Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungskopf für eine La- sergravier-bzw.-schneidvorrichtung, insbesondere zum Bearbei- ten von Stempelplatten, die ein geschlossenes Gehäuse aufweist, in welchem der Bearbeitungskopf mit einem Linsenhalter und mit einer Gasblasdüse relativ zu einer ein Werkstück tragenden Auf-. lage gesteuert bewegbar ist, wobei der Kopf eine mit einer Ab- saugeinrichtung für Staub verbundene Glocke aufweist, die mit Abstand von der Werkstückoberfläche endet.

Beim Gravieren von Gummi für Textplatten, die in Stempeln verwendet werden, fällt sehr viel Staub an. Wenn dieser Staub im Inneren einer Lasergraviervorrichtung wirbelt, verschmutzt er Linsen und Spiegel, erfordert erhebliche Reinigungsarbeit und setzt auch die Zuverlässigkeit sowie Genauigkeit des mecha- nischen Systems herab.

Es ist bereits aus der EP 0 330 565 Bl eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Art bekannt, bei der um den Laser- austrittskanal herum Düsen symmetrisch und ringförmig so ange- ordnet sind, daß sie Gas nach innen in Richtung auf den Laser- strahl-Brennpunkt blasen, um den Staub webzublasen. Dabei wird zwar erreicht, daß die Staubpartikel aufgewirbelt und mittels der Absaugglocke entfernt werden, doch ist die Losreißkraft der auftreffenden Gasstrahlen relativ gering.

Eine gute Wirkung bezüglich der Entfernung des beim Laser- gravieren erzeugten Staubes erzielt ein im Brennpunkt schräg auftreffender Gasstrahl. Allerdings läßt sich der Staub nicht mehr zuverlässig entfernen, weil die Absaugglocke aus Sicher- heitsgründen einen gewissen Abstand von der Werkstückoberfläche haben muß und durch den entstehenden relativ geringen Spalt trotzdem ein beträchtlicher Teil des aufgewirbelten Staubes in den umliegenden Bearbeitungsraum des geschlossenen Gehäuses entweicht und somit ein wesentlicher Teil der Aufgabenstellung nicht erfüllt wird.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Bearbeitungskopf für eine Lasergraviervorrichtung zu schaffen, der diesen Nachteil vermeidet und die Wartungserfordernisse der Lasergraviervor-

richtung wesentlich reduziert. Dies wird erfindungsgemäß da- durch erreicht, daß der Bearbeitungskopf mit zumindest zwei Gasblasdüsen ausgestattet ist, von denen die eine Gasblasdüse unter einem Winkel zu dem vertikal auftreffenden Laserstrahl auf die Auftreffstelle desselben gerichtet ist, wogegen die andere, ebenfalls unter einem Winkel zum Laserstrahl geneigte Gasblasdüse auf einen Punkt der Werkstückoberfläche gerichtet ist, der im Abstand von der Auftreffstelle des Laserstrahls liegt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß durch entsprechend zu- geblasenes Gas, sei es Luft, Inertgas oder ein anderes Gas, der lose Staub unmittelbar während des Graviervorganges aufgewir- belt und durch die mit dem Bearbeitungskopf bzw. Linsenhalter mitgeführte Absaugglocke entfernt wird, so daß er keinesfalls in den umliegenden Bearbeitungsraum gelangen kann.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß die unter ei- nem Winkel zur Laserstrahlachse zugeblasene Luft zwar relativ einfach darzustellen, jedoch die Geschwindigkeit der zugeblase- nen Luft genau im Auftreffpunkt gering ist, so daß der Staub nur sehr mangelhaft abtransportiert wird. Bei der erfindungsge- mäßen Ausbildung wird demgegenüber mit einem schrägen Gas- strahl, der im wesentlichen in Richtung des Brennpunktes zeigt, der dort soeben prodzierte Staub aufgewirbelt und fortgeschleu- dert, und durch den zweiten Strahl, welcher auf einen Punkt zwischen dem Brennpunkt und dem äußeren Rand der Absaugglocke zielt, abgebremst. Durch die Sperrwirkung des zweiten Luft- strahles kann somit der aufgewirbelte Strahl nicht zwischen dem Werkstück und der Absaugglocke entweichen, sondern wird ein- wandfrei und zur Gänze abgesaugt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei- spiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher schematisch der untere Teil eines Laser-Bearbeitungs- kopfes im Vertikalschnitt dargestellt ist.

Der in einem (nicht gezeigten) geschlossenen Gehäuse ge- steuerte bewegbare Laser-Bearbeitungskopf 1, weist einen Halter 2 für eine Linse 3 auf, über welche der von einer (ebenfalls nicht gezeigten) Einrichtung erzeugte Laser-Bearbeitungsstrahl, der über einen Spiegel 3'eintritt, vertikal auf die Oberfläche

eines Werkstückes 4 gerichtet wird. Das Werkstück 4 liegt auf einer Werkstückauflage 5 des Gehäuses. Der Laser-Bearbeitungs- kopf 1 und die Werkstückauflage 5 können eine gesteuerte Rela- tivbewegung ausführen.

Der Linsenhalter 2 ist von einer Absaugglocke 6 für Staub umgeben, die mit Abstand von der Werkstückoberfläche endet und an eine entsprechende Staubabsaugeinrichtung 6'angeschlossen ist, um den beim Bearbeitungsvorgang erzeugten Staub abzufüh- ren.

Innerhalb der Glocke 6 sind zwei Gasdüsen 7,8 vorzugswei- se unter einem Winkel von 40-80° schräg zum vertikalen Laser- strahl L angeordnet, von dem die eine Düse 7 einen Gasstrahl auf den Auftreffpunkt P des Laserstrahles L richtet, wogegen die andere Düse 8 ihren Gasstrahl auf einen Punkt P'der Werk- stückoberfläche richtet, der zwischen dem Auftreffpunkt P des Laserstrahles L und dem Umfangsrand der Absaugglocke 6 liegt.

Die Düsen 7,8 werden von einem (nicht gezeigten) Gasvor- rat mit einem unter Druck stehenden Gas, wie Luft, oder einem Inertgas gespeist. Durch den mit Abstand vom Punkt P bei P' auftreffenden Gasstrahl wird die radiale Ausbreitungsgeschwin- digkeit des im Punkt P erzeugten Staubes abgebremst, so daß der Staub den Spalt S zwischen der Glocke 6 und der Werkstückober- fläche nicht durchsetzen kann.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das erläu- terte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, dieses vielmehr im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden kann.