WO2019015963A1 - DEVICE AND METHOD FOR PROTECTING LASER OPTICS - Google Patents
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- WO2019015963A1 WO2019015963A1 PCT/EP2018/068093 EP2018068093W WO2019015963A1 WO 2019015963 A1 WO2019015963 A1 WO 2019015963A1 EP 2018068093 W EP2018068093 W EP 2018068093W WO 2019015963 A1 WO2019015963 A1 WO 2019015963A1
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Definitions
- the invention relates to a device and a method for protecting a laser optic and to the use thereof.
- Known protective glasses are typically about 0.5 mm thick and are screwed or plugged in front of the laser optics. If these protective glasses are soiled or damaged by dust, they must be cleaned or replaced, which results in a shutdown of the laser processing systems.
- Contamination depends on the working distance of the laser optics to the workpiece. This is the case in particular for laser optics with a short focal length, in particular ⁇ 100 mm. Often one tries by additional air swords before the
- the object is achieved according to claim 1 by a device for protecting a laser optics, wherein the device comprises at least one mounted on a roll, developable glass ribbon for protecting the laser optics.
- a portion of the glass ribbon can thus be easily routed and positioned for protection from the laser optics (possibly also at a preferred angle to the laser beam or to the laser optics (see, for example, Fig. 2)) and is as needed, e.g. with negative external influences, e.g. if too dirty or scratched, easy to carry on. This reduces downtime and increases the lifetime of laser optics and lasers, thus improving production quality in a simple way.
- the device is usually the last element in front of a workpiece to be machined by means of a laser beam and is after the laser optics or
- the device may comprise at least one further roll for winding up the glass ribbon.
- the device may comprise at least one roller for guiding the glass ribbon.
- the device may comprise means for stepwise or continuous guiding of the glass ribbon.
- the device may comprise means for detecting the number of particles on at least a portion of the glass ribbon, so that the glass ribbon can be continued depending on the number of particles detected. This allows service life until the intervention (downtime of the Laser processing plant) further and automatically measured the contamination of the glass ribbon and thus improve the process stability.
- a sensor permanently the contamination of the glass ribbon measured (eg scattering / back reflection of the laser beam to the soiled glass ribbon surface which is located to protect against the laser optics) and then based on the measurement result, the glass ribbon in front of the laser optics are continued
- the glass ribbon may have a thickness of 10 ⁇ to 200 ⁇ preferably 30 ⁇ to 100 ⁇ . The thinner the glass ribbon, the more glass ribbon can be stored and unwound on a roll to save space.
- the widths of the glass bands are usually chosen so that they are larger than the laser optics to be protected are typically in the range between 10 mm to 400 mm, preferably between 30 mm to 200 mm.
- the length of the glass ribbon may be at least ten times the width of the glass ribbon, preferably at least twenty times, more preferably at least fifty times.
- the glass ribbon may comprise at least one coating
- At least one antireflection coating for example for increasing the laser beam transmission or reduction of the laser beam reflection
- Non-stick coating soiling, particles etc. may not adhere well
- anti-scratch coating more resistant to external mechanical influences
- the glass band is preferably made of soda-lime glass, borosilicate glass (Z.B: SCHOTT: D 263 T eco), borosilicate crown glass (eg SCHOTT: BK7), alkali-free glass (eg SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) or quartz glass.
- Preferred production methods of the glass ribbon are downdraw, overflow, fusion or redrawing processes.
- the glass composition of the glass ribbon can be selected in particular according to the wavelength of the laser used and the laser power and should be as transparent as possible for them. Furthermore, the light
- Glass composition of the glass ribbon according to the present outside Influences are selected (eg necessary temperature or
- the device is part of a device for laser machining of workpieces, in particular of metals, glasses, plastics or composites of these materials.
- the object is achieved according to claim 10 by a method for protecting a laser optics, wherein at least one stored on a roll, developable glass ribbon for protecting the laser optics is used.
- At least one further roll is used to wind up the glass ribbon.
- at least one further roller can be used to guide the glass ribbon.
- the glass ribbon can be guided stepwise or continuously.
- the number of particles on at least a portion of the glass ribbon is preferably detected, so that the glass ribbon can be continued depending on the number of detected particles.
- the glass ribbon may have at least one coating, in particular at least one
- Anti-reflective coating a non-stick coating or a
- Anti-scratch coating or combinations of these coatings are examples of these coatings.
- the glass band used may consist of soda-lime glass, borosilicate glass (eg SCHOTT: D 263 T eco), borosilicate glass (eg SCHOTT: BK7), alkali-free glass (eg SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) or quartz glass.
- borosilicate glass eg SCHOTT: D 263 T eco
- borosilicate glass eg SCHOTT: BK7
- alkali-free glass eg SCHOTT: AF 37, AF 32 eco, or quartz glass.
- the method can be used during the laser machining of workpieces, in particular of metals, glasses, plastics or composites of these materials.
- Protective glass can be used for a laser optics, which then before the
- Laser optics is equipziehbar or is passed by. If e.g. a
- the glass ribbon is further wound, so a new one Section of the glass ribbon to be used as protection.
- a new one Section of the glass ribbon to be used as protection.
- Contamination can also be a system without detection can be used, in which a continuous movement of the glass ribbon is set.
- the glass ribbon may be mounted on two rollers similar to a video cassette and be passed over at least two other pulleys very close to the laser optics.
- the glass ribbon By a housing, the glass ribbon can also be mechanically protected.
- the enclosure can be designed so that it flush with the laser optics, so as to prevent any contamination of the laser optics.
- the attachment of the protection system to the laser optics can be done via quick connection systems, whereby a simple assembly and disassembly is guaranteed.
- the glass ribbon permanently under
- Tension or tension are maintained in order to prevent warping of the glass ribbon from a plane perpendicular to the optical axis, in particular during movement of the laser optics. This can be done by a
- the invention is of particular use for laser processing processes with fixed, low focal length laser optics, e.g. the
- the low level of contamination due to particle ejection during the process of filamentation of glass resulting channels during continuous operation is critical for process stability.
- the process stability can be ensured by cleaning the laser optics or changing the protective glass.
- FIG. 1 shows a device 1 for protecting a laser optical system 2.
- the apparatus 1 comprises a roll-on glass band 4, which is mounted on a roll 3 and protects the laser optical system 2, has a further roll 5 for winding the glass ribbon 4 and two further rolls for guiding the roll
- the other two rollers are arranged below the laser optics 2 left and right.
- the device has a housing 7 for mechanical protection of the glass ribbon 4. Means for incrementally or continuously guiding the glass ribbon 4 are not shown (e.g.
- FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, wherein the glass band 4 is guided past the laser optics 2 by means of the two further rollers for guiding the glass band 4 at a specific angle or can be guided past them.
- FIG. 3 shows the device according to FIG. 1, the device 1 having a means 6 for detecting the number of particles on at least one section of the glass band 4, so that the glass band 4 can be continued depending on the number of particles detected.
- FIG. 4 shows a further variant of the device 1 according to the invention.
- the glass band 4 can be guided out of the enclosure 7 by means of the three further rollers and held in tension.
- Figure 5 shows the device according to the invention from Figure 1, wherein the black box in the middle represents a structure with a laser scanner.
- Figures 6 to 8 are three-dimensional representations of a device according to the invention for better clarity.
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Abstract
Vorrichtung und Verfahren zum Schutz einer Laseroptik (2), wobei die Vorrichtung wenigstens ein auf einer Rolle (3) gelagertes, abwickelbares Glasband (4) zum Schutz der Laseroptik umfasst. Ein Abschnitt des Glasbands (4) kann zum Schutz vor die Laseroptik (2) geführt werden, insbesondere zwischen die Laseroptik und ein zu bearbeitendes Werkstück. Die Vorrichtung kann Mittel (6) zur Detektion der Anzahl von Partikeln auf einem Abschnitt des Glasbandes umfassen, so dass das Glasband in Abhängigkeit der Anzahl der detektierten Partikel, das heisst bei zu starker Verschmutzung, weitergeführt werden kann.Device and method for protecting a laser optical system (2), wherein the device comprises at least one developable on a roll (3), developable glass ribbon (4) for the protection of the laser optics. A section of the glass band (4) can be guided for protection from the laser optics (2), in particular between the laser optics and a workpiece to be machined. The device may comprise means (6) for detecting the number of particles on a section of the glass ribbon, so that the glass ribbon can be continued depending on the number of particles detected, that is to say if the soil is too dirty.
Description
Vorrichtung und Verfahren zum Schutz einer Laseroptik Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz einer Laseroptik sowie deren Verwendung. The invention relates to a device and a method for protecting a laser optic and to the use thereof.
Vorrichtungen und Verfahren zum Schutz einer Laseroptik, insbesondere zum Schutz vor äußeren Einflüssen (z.B. Verschmutzung, Materialspritzer, Devices and methods for protecting laser optics, in particular for protection against external influences (for example, dirt, splashes of material,
Funken, Kratzer) beim Bearbeiten von Werkstücken mittels eines Laserstrahls, wie dem Filamentieren oder Trennen von Glas (z.B. DE 10 2012 110971 A1 ) oder dem Trennen, Schweißen, Gravieren von Metall, sind grundsätzlich bekannt. Sparks, scratches) when machining workpieces by means of a laser beam, such as the filamentation or separation of glass (for example DE 10 2012 110971 A1) or the cutting, welding, engraving of metal, are basically known.
Entsprechende Schutzgläser als Teil einer Vorrichtung oder eines Corresponding protective glasses as part of a device or a
Verfahrens zum Schutz einer Laseroptik sind kommerziell erhältlich, z.B. bei Methods for protecting a laser optic are commercially available, e.g. at
- Laser Components GmbH, Olching, Deutschland, - Laser Components GmbH, Olching, Germany,
(http://www.lasercomponents.com/de/produkt/schutzglaeser/); (Http://www.lasercomponents.com/de/produkt/schutzglaeser/);
- SVS Schweißtechnik GmbH, Mülheim an der Ruhr, Deutschland, (http://svs-schweisstechnik.de/pages/laserschutzglaeser.php); - SVS welding GmbH, Mülheim an der Ruhr, Germany, (http://svs-schweisstechnik.de/pages/laserschutzglaeser.php);
- GVB GmbH, Herzogenrath, Deutschland, (http://www.g-v- b.de/laserschutzglaeser.htm). - GVB GmbH, Herzogenrath, Germany, (http://www.g-v-b.de/laserschutzglaeser.htm).
Bekannte Schutzgläser sind typischerweise etwa 0,5 mm dick und werden vor die Laseroptik geschraubt oder gesteckt. Werden diese Schutzgläser durch Staub verschmutzt oder beschädigt müssen sie gereinigt oder ausgetauscht werden, wodurch Stillstand der Laserbearbeitungsanlagen entsteht. Die Known protective glasses are typically about 0.5 mm thick and are screwed or plugged in front of the laser optics. If these protective glasses are soiled or damaged by dust, they must be cleaned or replaced, which results in a shutdown of the laser processing systems. The
Verschmutzung ist abhängig vom Arbeitsabstand der Laseroptik zum Werkstück. Dies ist vor allem für Laseroptiken mit geringer Brennweite, insbesondere < 100 mm, der Fall. Oft wird versucht durch zusätzliche Luftschwerter vor den Contamination depends on the working distance of the laser optics to the workpiece. This is the case in particular for laser optics with a short focal length, in particular <100 mm. Often one tries by additional air swords before the
Laseroptiken und/oder den Schutzgläsern die Verschmutzung zu reduzieren. Dadurch können aber anderen negative Effekte wie Verschleppung und Laser optics and / or the protective glasses to reduce pollution. As a result, other negative effects such as carryover and
Verwirbelung der Umgebung entstehen. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, den Stillstand von Laserbearbeitungsanlagen aufgrund von negativen äußeren Einflüssen, insbesondere durch eine Verschmutzung von Schutzgläsern, zu verringern oder gar zu vermeiden und dafür eine verbesserte Schutzvorrichtung und ein verbessertes Schutzverfahren für die Laseroptik bereitzustellen. Turbulence of the environment arise. Based on this, it is an object of the invention to reduce the standstill of laser processing equipment due to negative external influences, in particular by contamination of protective glass, or even to avoid and to provide an improved protective device and an improved protection method for the laser optics.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 durch eine Vorrichtung zum Schutz einer Laseroptik, wobei die Vorrichtung wenigstens ein auf einer Rolle gelagertes, abwickelbares Glasband zum Schutz der Laseroptik umfasst. The object is achieved according to claim 1 by a device for protecting a laser optics, wherein the device comprises at least one mounted on a roll, developable glass ribbon for protecting the laser optics.
Ein Abschnitt des Glasbands kann so leicht zum Schutz vor die Laseroptik geführt und angeordnet werden (ggf. auch in einem bevorzugten Winkel zum Laserstrahl bzw. zur Laseroptik (siehe beispielsweise Fig. 2)) und ist bei Bedarf, z.B. bei negativen äußeren Einflüssen, z.B. bei zu starker Verschmutzung oder bei Kratzern, einfach weiterführbar. So kann die Stillstandzeit verringert und die Lebenszeit von Laseroptik und Laser erhöht und somit die Qualität in der Produktion auf einfache Art und Weise verbessert werden. A portion of the glass ribbon can thus be easily routed and positioned for protection from the laser optics (possibly also at a preferred angle to the laser beam or to the laser optics (see, for example, Fig. 2)) and is as needed, e.g. with negative external influences, e.g. if too dirty or scratched, easy to carry on. This reduces downtime and increases the lifetime of laser optics and lasers, thus improving production quality in a simple way.
Die Vorrichtung ist in der Regel das letzte Element vor einem mittels eines Laserstrahls zu bearbeitenden Werkstück und ist nach der Laseroptik bzw. The device is usually the last element in front of a workpiece to be machined by means of a laser beam and is after the laser optics or
zwischen Laseroptik und zu bearbeitendem Werkstück anordenbar bzw. wird hier angeordnet. can be arranged between the laser optics and the workpiece to be machined or is arranged here.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Further preferred embodiments of the invention will be described below.
Die Vorrichtung kann wenigstens eine weitere Rolle zum Aufwickeln des Glasbandes umfassen. The device may comprise at least one further roll for winding up the glass ribbon.
Die Vorrichtung kann wenigstens eine Rolle zum Führen des Glasbandes umfassen. The device may comprise at least one roller for guiding the glass ribbon.
Die Vorrichtung kann Mittel zum schrittweisen oder zum kontinuierlichen Führen des Glasbandes umfassen. The device may comprise means for stepwise or continuous guiding of the glass ribbon.
Die Vorrichtung kann Mittel zur Detektion der Anzahl von Partikeln auf wenigstens einem Abschnitt des Glasbandes umfassen, so dass das Glasband in Abhängigkeit der Anzahl der detektierten Partikel weitergeführt werden kann. Hierdurch kann Standzeit bis zum Eingriff (Stillstandzeiten der Laserbearbeitungsanlage) weiter reduziert sowie automatisch die Verschmutzung des Glasbandes gemessen und so die Prozessstabilität verbessert werden. So kann beispielsweise mit Hilfe eines Sensors dauerhaft die Verschmutzung des Glasbands gemessen (z.B. Streuung/Rückreflektion des Laserstrahls an der verschmutzten Glasbandoberfläche die sich zum Schutz vor der Laseroptik befindet) und dann anhand des Messergebnisses das Glasband vor der Laseroptik weitergeführt werden The device may comprise means for detecting the number of particles on at least a portion of the glass ribbon, so that the glass ribbon can be continued depending on the number of particles detected. This allows service life until the intervention (downtime of the Laser processing plant) further and automatically measured the contamination of the glass ribbon and thus improve the process stability. Thus, for example, with the help of a sensor permanently the contamination of the glass ribbon measured (eg scattering / back reflection of the laser beam to the soiled glass ribbon surface which is located to protect against the laser optics) and then based on the measurement result, the glass ribbon in front of the laser optics are continued
Das Glasband kann eine Dicke von 10 μιη bis 200 μιη vorzugweise 30 μιη bis 100 μιη aufweisen. Je dünner das Glasband, desto mehr Glasband kann platzsparend auf einer Rolle gelagert und abgewickelt werden. The glass ribbon may have a thickness of 10 μιη to 200 μιη preferably 30 μιη to 100 μιη. The thinner the glass ribbon, the more glass ribbon can be stored and unwound on a roll to save space.
Die Breiten der Glasbänder werden in der Regel so gewählt das diese größer als die zu schützende Laseroptik sind typischer weise im Bereich zwischen 10 mm bis 400 mm vorzugsweise zwischen 30 mm bis 200 mm. Die Länge des Glasbands kann dabei mindestens das zehnfache der Breite des Glasbands bevorzugt mindestens das zwanzigfache, besonders bevorzugt mindestens das fünfzigfache betragen. The widths of the glass bands are usually chosen so that they are larger than the laser optics to be protected are typically in the range between 10 mm to 400 mm, preferably between 30 mm to 200 mm. The length of the glass ribbon may be at least ten times the width of the glass ribbon, preferably at least twenty times, more preferably at least fifty times.
Das Glasband kann wenigstens eine Beschichtung umfassen, The glass ribbon may comprise at least one coating,
insbesondere wenigstens eine Antireflexbeschichtung (Z.B. zur Erhöhung der Laserstrahltransmission bzw. Minderung der Laserstrahlreflektion), eine in particular at least one antireflection coating (for example for increasing the laser beam transmission or reduction of the laser beam reflection), a
Antihaftbeschichtung (Verschmutzungen, Partikel etc. können nicht so gut haften) oder eine Antikratzbeschichtung (Robuster gegen äußere mechanische Einflüsse) oder Kombinationen aus diesen oder weiteren Beschichtungen. Non-stick coating (soiling, particles etc. may not adhere well) or anti-scratch coating (more resistant to external mechanical influences) or combinations of these or other coatings.
Vorzugsweise besteht das Glasband aus Kalknatronglas, Borosilikatglas (Z.B: SCHOTT: D 263 T eco), Borosilikatkronglas (Z.B. SCHOTT: BK7), alkalifreiem Glas (Z.B. SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) oder Quarzglas. The glass band is preferably made of soda-lime glass, borosilicate glass (Z.B: SCHOTT: D 263 T eco), borosilicate crown glass (eg SCHOTT: BK7), alkali-free glass (eg SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) or quartz glass.
Bevorzugte Herstellverfahren des Glasbandes sind Downdraw-, Overflow- Fusion- oder Wiederzieh-Verfahren. Preferred production methods of the glass ribbon are downdraw, overflow, fusion or redrawing processes.
Die Glaszusammensetzung des Glasbands kann insbesondere nach der Wellenlänge des verwendeten Lasers und der Laserleistung ausgewählt werden und sollte für diese möglichst transparent sein. Weiterhin kann die The glass composition of the glass ribbon can be selected in particular according to the wavelength of the laser used and the laser power and should be as transparent as possible for them. Furthermore, the
Glaszusammensetzung des Glasbandes nach den vorliegenden äußeren Einflüssen ausgewählt werden (Z.B. notwendige Temperatur- oder Glass composition of the glass ribbon according to the present outside Influences are selected (eg necessary temperature or
Temperaturwechselbeständigkeit, chemische Beständigkeit, mechanische Beständigkeit, etc.). Bevorzugt ist die Vorrichtung Teil einer Vorrichtung zum Laserbearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Metallen, Gläsern, Kunststoffen oder Kompositen aus diesen Werkstoffen. Thermal shock resistance, chemical resistance, mechanical resistance, etc.). Preferably, the device is part of a device for laser machining of workpieces, in particular of metals, glasses, plastics or composites of these materials.
Weiterhin wird die Aufgabe gemäß Anspruch 10 durch ein Verfahren zum Schutz einer Laseroptik gelöst, wobei wenigstens ein auf einer Rolle gelagertes, abwickelbares Glasband zum Schutz der Laseroptik verwendet wird. Furthermore, the object is achieved according to claim 10 by a method for protecting a laser optics, wherein at least one stored on a roll, developable glass ribbon for protecting the laser optics is used.
Vorzugsweise wird wenigstens eine weitere Rolle zum Aufwickeln des Glasbandes verwendet. Bevorzugt kann wenigstens eine weitere Rolle zum Führen des Glasbandes verwendet werden. Vorzugsweise kann das Glasband schrittweise oder kontinuierlich geführt werden. Preferably, at least one further roll is used to wind up the glass ribbon. Preferably, at least one further roller can be used to guide the glass ribbon. Preferably, the glass ribbon can be guided stepwise or continuously.
Die Anzahl von Partikeln auf wenigstens einem Abschnitt des Glasbandes werden vorzugsweise detektiert, so dass das Glasband in Abhängigkeit der Anzahl der detektierten Partikel weitergeführt werden kann. The number of particles on at least a portion of the glass ribbon is preferably detected, so that the glass ribbon can be continued depending on the number of detected particles.
Vorzugsweise wird ein Glasband mit einer Dicke von 10 μιη bis 200 μιη bevorzugt 30 μιη bis 100 μιτι verwendet. Preferably, a glass ribbon with a thickness of 10 μιη to 200 μιη preferably 30 μιη to 100 μιτι used.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann das Glasband wenigstens eine Beschichtung aufweisen, insbesondere wenigstens eine In a further embodiment of the method, the glass ribbon may have at least one coating, in particular at least one
Antireflexbeschichtung, eine Antihaftbeschichtung oder eine Anti-reflective coating, a non-stick coating or a
Antikratzbeschichtung oder Kombinationen aus diesen Beschichtungen. Anti-scratch coating or combinations of these coatings.
Das verwendete Glasband kann aus Kalknatronglas, Borosilikatglas (Z.B: SCHOTT: D 263 T eco), Borosilikatkronglas (Z.B. SCHOTT: BK7), alkalifreiem Glas (Z.B. SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) oder Quarzglas bestehen. The glass band used may consist of soda-lime glass, borosilicate glass (eg SCHOTT: D 263 T eco), borosilicate glass (eg SCHOTT: BK7), alkali-free glass (eg SCHOTT: AF 37, AF 32 eco,) or quartz glass.
Das Verfahren kann während des Laserbearbeitens von Werkstücken, insbesondere von Metallen, Gläsern, Kunststoffen oder Kompositen aus diesen Werkstoffen eingesetzt werden. The method can be used during the laser machining of workpieces, in particular of metals, glasses, plastics or composites of these materials.
Grundsätzlich kann also ein Glasband (eine Dünnstglasrolle) als Basically, therefore, a glass ribbon (a Dünststglasrolle) as
Schutzglas für eine Laseroptik verwendet werden, welches dann vor der Protective glass can be used for a laser optics, which then before the
Laseroptik vorbeiziehbar ist bzw. vorbeigezogen wird. Wird z.B. eine Laser optics is vorbeiziehbar or is passed by. If e.g. a
Verschmutzung festgestellt wird das Glasband weiter gewickelt, um so ein neuer Abschnitt des Glasbands als Schutz zu verwenden. Bei sehr homogener Contamination is detected, the glass ribbon is further wound, so a new one Section of the glass ribbon to be used as protection. At very homogeneous
Verschmutzung kann auch ein System ohne Detektion verwendet werden, bei dem eine kontinuierliche Bewegung des Glasbands eingestellt wird. Contamination can also be a system without detection can be used, in which a continuous movement of the glass ribbon is set.
Das Glasband kann ähnlich einer Videokassette auf zwei Rollen gelagert sein und über mindestens zwei weitere Umlenkrollen sehr nah an der Laseroptik vorbeigeführt werden. Durch eine Umhausung kann das Glasband zusätzlich mechanisch geschützt werden. Die Umhausung kann so ausgelegt sein, dass diese mit der Laseroptik bündig abschließt, um so jegliche Verschmutzung der Laseroptik zu verhindern. Die Befestigung des Schutzsystems an der Laseroptik kann hierbei über Schnellverbindungssysteme erfolgen, wodurch ein einfaches Montieren und Demontieren gewährleistet ist. The glass ribbon may be mounted on two rollers similar to a video cassette and be passed over at least two other pulleys very close to the laser optics. By a housing, the glass ribbon can also be mechanically protected. The enclosure can be designed so that it flush with the laser optics, so as to prevent any contamination of the laser optics. The attachment of the protection system to the laser optics can be done via quick connection systems, whereby a simple assembly and disassembly is guaranteed.
In einer besonderen Ausführungsform kann das Glasband dauerhaft unter In a particular embodiment, the glass ribbon permanently under
Zugspannung oder Spannung gehalten werden, um Verwölbungen des Glasbandes aus einer Ebene senkrecht zur optischen Achse, insbesondere bei Bewegung der Laseroptik, zu verhindern. Dies kann durch eine Tension or tension are maintained in order to prevent warping of the glass ribbon from a plane perpendicular to the optical axis, in particular during movement of the laser optics. This can be done by a
Geschwindigkeitsdifferenz während der Rollenbewegung, Reib- oder Speed difference during roller movement, friction or
Bremswirkung oder vergleichbare Mechanismen realisiert werden. Braking effect or similar mechanisms can be realized.
Die Erfindung ist vor allem für Laserbearbeitungsprozesse mit einer feststehenden Laseroptik mit geringer Brennweite von Nutzen, z.B. dem The invention is of particular use for laser processing processes with fixed, low focal length laser optics, e.g. the
Trennen oder Filamentieren von Glas, oder bei der Laserablation an Cutting or filament glass, or laser ablation
Werkstoffoberflächen bzw. ggf. vorhandenen Beschichtungen. Diese Prozesse arbeiten mit Brennweiten typischerweise < 30 mm und sind sehr Material surfaces or any existing coatings. These processes typically work with focal lengths <30mm and are very
leistungssensibel. Dadurch ist beispielsweise auch die geringe Verschmutzung durch den Partikelauswurf der beim Prozess der Filamentierung von Glas entstehenden Kanäle bei Dauerbetrieb kritisch für die Prozessstabilität. Durch vorbeugende Wartung (Erfahrungswert ca. einmal pro Tag bei Dauerbetrieb) kann die Prozessstabilität durch Reinigung der Laseroptik oder Wechsel des Schutzglases gewährleistet werden. performance-sensitive. As a result, for example, the low level of contamination due to particle ejection during the process of filamentation of glass resulting channels during continuous operation is critical for process stability. By preventive maintenance (experience about once a day in continuous operation), the process stability can be ensured by cleaning the laser optics or changing the protective glass.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele und Figuren 1 bis 8 näher erläutert. In the following the invention with reference to the embodiments and Figures 1 to 8 will be explained in more detail.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Schutz einer Laseroptik 2. Die Vorrichtung 1 umfasst ein auf einer Rolle 3 gelagertes, abwickelbares Glasband 4 zum Schutz der Laseroptik 2, sie weist eine weitere Rolle 5 zum Aufwickeln des Glasbandes 4 und zwei weitere Rollen zum Führen des FIG. 1 shows a device 1 for protecting a laser optical system 2. The apparatus 1 comprises a roll-on glass band 4, which is mounted on a roll 3 and protects the laser optical system 2, has a further roll 5 for winding the glass ribbon 4 and two further rolls for guiding the roll
Glasbands 4 auf. Die beiden weiteren Rollen sind unterhalb der Laseroptik 2 links und rechts angeordnet. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Umhausung 7 zum mechanischen Schutz des Glasbands 4 auf. Mittel zum schrittweisen oder zum kontinuierlichen Führen des Glasbandes 4 sind nicht dargestellt (z.B. Glass bands 4 on. The other two rollers are arranged below the laser optics 2 left and right. Furthermore, the device has a housing 7 for mechanical protection of the glass ribbon 4. Means for incrementally or continuously guiding the glass ribbon 4 are not shown (e.g.
Rollenantrieb oder Motorwelle). Roller drive or motor shaft).
Figur 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 , wobei das Glasband 4 mittels der zwei weiteren Rollen zum Führen des Glasbands 4 in einem gezielten Winkel an der Laseroptik 2 vorbeigeführt wird bzw. vorbeiführbar ist. FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, wherein the glass band 4 is guided past the laser optics 2 by means of the two further rollers for guiding the glass band 4 at a specific angle or can be guided past them.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 , wobei die Vorrichtung 1 ein Mittel 6 zur Detektion der Anzahl von Partikeln auf wenigstens einem Abschnitt des Glasbands 4 aufweist, so dass das Glasband 4 in Abhängigkeit der Anzahl der detektierten Partikel weitergeführt werden kann. FIG. 3 shows the device according to FIG. 1, the device 1 having a means 6 for detecting the number of particles on at least one section of the glass band 4, so that the glass band 4 can be continued depending on the number of particles detected.
Figur 4 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Hierbei kann das Glasband 4 aus der Umhausung 7 mittels der drei weiteren Rollen geführt und auf Zugspannung gehalten werden. FIG. 4 shows a further variant of the device 1 according to the invention. In this case, the glass band 4 can be guided out of the enclosure 7 by means of the three further rollers and held in tension.
Figur 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Figur 1 , wobei der schwarze Kasten in der Mitte ein Aufbau mit einem Laser-Scanner darstellt. Figure 5 shows the device according to the invention from Figure 1, wherein the black box in the middle represents a structure with a laser scanner.
Die Figuren 6 bis 8 sind zur besseren Verdeutlichung dreidimensionale Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figures 6 to 8 are three-dimensional representations of a device according to the invention for better clarity.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1. Vorrichtung zum Schutz einer Laseroptik 2 1. Device for protecting a laser optics 2
2. Laseroptik. 2. Laser optics.
3. Rolle zum Abwicklen des Glasbands 4 3. roll for unwinding the glass ribbon 4
4. Abwickelbares Glasband 4. Unwindable glass ribbon
5. Weitere Rolle zum Aufwickeln des Glasbandes 4 5. Another role for winding the glass ribbon 4
6. Mittel zur Detektion der Anzahl von Partikeln auf wenigstens einem Abschnitt des Glasbands 4 6. means for detecting the number of particles on at least a portion of the glass ribbon 4th
7. Umhausung 7. Housing
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