Vorrichtung zur Laserbearbeitung schwer zugänglicher Werkstücke

• Main Authors: Gillner, Arnold, Traub, Martin, Olowinsky, Alexander, Häusler, André
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 05.12.2019
• 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

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Bearbeitung von schwer zugänglichen Werkstücken (2) mittels eines abbildenden Strahlengangs (3) sowie ein entsprechendes Verfahren (100) zur Laserbearbeitung mittels dieser Vorrichtung (1) umfassend eine Relayoptik (4) mit einer durch die Relayoptik (4) hindurchlaufenden optischen Achse (OA) und eine in der optischen Achse (OA) in Ausbreitungsrichtung (A) des abbildenden Strahlengangs (3) gesehen dahinter angeordnete Fokussiereinheit (5) mit mehreren optischen Elementen (51) zur Erzeugung einer dritten Brennweite (F3), sowie einen in Ausbreitungsrichtung (A) des abbildenden Strahlengangs (3) gesehen vor der ersten Relay-Optikgruppe (41) angeordneten Strahlscanner (6), der sowohl als Eintrittspupille (EP) für den in die erste Relay-Optikgruppe (41) eintretenden abbildenden Strahlengang (3) als auch mindestens zur Ablenkung (V1) des abbildenden Strahlengangs (3) relativ zur optischen Achse (OA) vorgesehen ist, wobei die erste Relay-Optikgruppe (41) dazu ausgestaltet ist, den abbildenden Strahlengang (3) in einen Zwischenfokus (31) zu fokussieren, der sich separat von der ersten und zweiten Relay-Optikgruppen (41, 42) zwischen der ersten und zweiten Relay-Optikgruppe (41, 42) befindet, und die zweite Relay-Optikgruppe (42) dazu ausgestaltet ist, den Zwischenfokus (31) zum Austritt aus der Relayoptik (4) abzubilden und die Fokussiereinheit (5) dazu ausgestaltet ist, den abbildenden Strahlengang (3) in einem Fokus der Vorrichtung (32) auf eine Fokusebene (33) zur Bearbeitung des Werkstücks (2) zu fokussieren, wobei eine Entfernung (L) zwischen Eintrittspupille (EP) und einem Ende der Vorrichtung in Richtung des abbildenden Strahlengangs (AP) größer als ein zweifacher, vorzugsweise ein vierfacher, noch bevorzugter ein achtfacher, Durchmesser (D) des größten optischen Elements (411, 421) der Relayoptik (4) ist. A device is provided for processing hard-to-access workpieces by means of an imaging optical path as well as a corresponding method for laser processing by means of this device, comprising a relay optical system with an optical axis passing through the relay optical system and a focusing unit arranged behind the same seen in the optical axis in the propagation direction of the imaging optical path, with a plurality of optical elements for generating a third focal length, as well as a beam scanner arranged before the first relay optical group seen in the propagation direction of the imaging optical path, which scanner is provided both as an entrance pupil for the imaging optical path entering the first relay optical group and at least for deflecting the imaging optical path in relation to the optical axis.