Bestrahlungseinrichtung und Bearbeitungsmaschine zum Bestrahlen eines ebenen Bearbeitungsfeldes

• Main Authors: Allenberg-Rabe, Matthias, Wagenblast, Philipp, Marzenell, Stefan, Jutzi, Fabio, Hidber, Reto, Rüttimann, Christoph
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 02.02.2023
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

Bestrahlungseinrichtung (1), umfassend:eine Strahlquelle (3) zur Erzeugung eines Bearbeitungsstrahls (5),eine Scannereinrichtung (7) mit mindestens einem Scannerspiegel zum Ausrichten des Bearbeitungsstrahls (5) auf ein ebenes Bearbeitungsfeld (E),eine Fokussiereinrichtung (6), die zur Fokussierung des Bearbeitungsstrahls (5) in dem ebenen Bearbeitungsfeld (E) eine veränderbare Brennweite (f, f1, f2) aufweist,eine Steuerungseinrichtung (10), die ausgebildet ist, die Fokussiereinrichtung (6) anzusteuern, so dass sich die Brennweite (f) der Fokussiereinrichtung (6) bei der Bewegung des Bearbeitungsstrahls (5) entlang einer Bahnkurve (B) in dem ebenen Bearbeitungsfeld (E) nicht verändert, wenn bei der Bewegung des Bearbeitungsstrahls (5) entlang der Bahnkurve (B) eine Differenz (Δf = fmax- fmin) zwischen einer maximalen Brennweite (fmax) und einer minimalen Brennweite (fmin) der Fokussiereinrichtung (6), die zur Fokussierung des Bearbeitungsstrahls (5) in dem ebenen Bearbeitungsfeld (E) erforderlich sind, unter einem Schwellwert (ΔfS) liegt, oder wenn bei der Bewegung des Bearbeitungsstrahls (5) entlang der Bahnkurve (B) unter Beibehaltung der Brennweite (f1) eine maximale Differenz (ΔZ = Z2- Z1) zwischen den Fokus-Positionen (Z2, Z1) des Bearbeitungsstrahls (5) senkrecht zum Bearbeitungsfeld (E) unter einem Schwellwert (ΔZS) liegt, dadurch gekennzeichnetdass die Fokussiereinrichtung (6) zur Veränderung der Brennweite (f1, f2) mindestens ein im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls (5) vor dem mindestens einen Scannerspiegel (9a, 9b) angeordnetes, in Strahlrichtung des Bearbeitungsstrahls (5) verschiebbar angeordnetes und/oder in der Brennweite (f) veränderbares optisches Element (12) aufweist. The invention relates to an irradiation device, comprising: a radiation source for generating a machining beam (5), in particular a laser beam; a scanner device (7) having at least one scanner mirror (9b) for orienting the machining beam (5) onto a flat machining area (E); and a focussing device (6), which has a variable focal length (f1, f2) to focus the machining beam (5) within the flat machining area (E). The irradiation device has a control device which is designed to actuate the focussing device (6) such that the focal length (f1) of the focussing device (6) does not change as the machining beam (5) moves along a curved path within the flat machining area (E) if, as the machining beam (5) moves along the curved path, a difference (Δf) between a maximum focal length (fmax) and a minimum focal length (fmin) of the focussing device (6), which are necessary to focus the machining beam (5) within the flat machining area (E), is below a threshold value (Δfs), or if, as the machining beam (5) moves along the curved path (B) while maintaining the focal length (f1), a maximum difference (ΔΖ = Z2 - Z1) between the focus positions (Z2, Z1) of the machining beam (5) perpendicular to the machining area (E) is below a threshold value (ΔZS). The invention also relates to a machining unit having such an irradiation device and to an associated method.