利用激光束在车辆上制作标记的装置 【技术领域】
本发明涉及在车辆上制作标记的装置和方法。
背景技术
在车辆上制作标记是一种特别重要的阻止偷车贼的方法。如果在车辆的一部分上施加至少一个不可消除的标记，则小偷在试图销售偷来的车辆时就难以伪造其身份。可以将该不可消除的标记施加在该结构中秘密的或者封闭的空间内。不过这种标记具有并不容易被购买者看见的缺点，因此需要非常明显的不可消除标记来阻止小偷。
相应地，一种做法是在车辆的外表面上容易被人看见的地方施加标记。可以在该结构的任何适当的部分中制作这些标记，但是特别优选的是在车窗中作出标记。通常不能从窗玻璃中除去标记。小偷不能对车窗进行覆盖或涂漆以伪造车辆的身份。如果不对整个表面进行再磨光或者留下该玻璃已经被篡改的清楚印记，就不可能从窗户玻璃上除去激光蚀刻的标记。对玻璃再磨光需要从车辆上除去玻璃。
该领域已经公知可采用蚀刻方法在车窗玻璃上制作标记。典型地，采用模板来限定一个可以识别该车辆的唯一代码，通过该模板向窗玻璃施加蚀刻材料。典型地，该蚀刻材料包括氟化氢或者相关的材料。但是，这些材料都是处理起来非常危险的材料，并且该方法非常难以实现自动化。
已经提出了利用激光在玻璃中进行标记地系统，例如在US5298717中就披露了该系统。在该例中采用了二氧化碳激光器，该二氧化碳激光器产生将在玻璃表面上作出标记的激光束。该系统进一步包括提供用于控制激光束的信号的控制器，以及包括一对反射镜的激光束转向系统，其中该对反射镜的轴互相正交。在使用中，激光束首先射在一个反射镜上，然后照射在第二反射镜上，根据来自系统控制器的信号而改变反射镜的角度位置，以移动激光束的位置，并由此在玻璃上切割适当的图案。在一个实施例中，激光器由来自位于车辆工作站上方的台架的活动安装件悬挂。在另一个实施例中，激光器自身安装在台架上，提供一个活动臂，在其之下，激光束可以被引导至标记头，该标记头包括用于按照所需图案偏转激光束的反射镜。可以按照操作者的需要将安装在台架上的激光发射器从车辆的前面移动到后面。
该现有技术的装置具有多个缺点。首先，激光发射器需要非常坚固，以防止损坏并且保护工人。激光发射器还进一步需要大的冷却装置以使其能够长时间的连续操作。在实践中已经发现，如果按照第一实施例所示的方式，那么在臂的端部上安装非常良好地构成的激光标记装置是不实际的。所得到的结构体积过于庞大，并难以操作。因此已经发现，必须根据第二实施例将激光发射器安装在车辆工作站之上的支撑结构或台架上。但是，第二实施方案具有一个缺点，也就是柔性臂自身容易损坏，其中激光束在柔性臂之下必须被从激光发射器引导至标记头。柔性臂必须非常标准，从而无论该臂的各部分的角度位置如何，都能确保在该臂之下沿着基本相同的轴线引导激光束，否则就存在着臂自身内部损坏或者由于激光束的起始位置不正确而导致标记质量不高的危险。在使用中，柔性臂重复性地移动并承受持续的应力和偶尔发生的冲击。在实践中，已经发现，大概每个月必须调整一次该已知类型的柔性臂。
利用激光来标记玻璃还有一些问题，因为有时发现激光会产生不是十分清晰的标记。另一方面，发现在激光器的其他设置处玻璃会破裂，这显然是不理想的。
【发明内容】
本发明人已经找到了这些问题的解决之道。
本发明人已经找到了对玻璃标记激光器的最佳设定，将在下文进行详细描述。
本发明人认识到，用于实现这些目的的现有柔性臂的问题在于，它们过长并且过于复杂，并且单个的部件过长。本发明人已经认识到，如果柔性臂和部件可以造得更短，则可以将柔性臂造得更坚固和更可靠。
本发明人还认识到，现有的柔性臂在使用过程中承受了过多的扭转和拉伸。这是由于使用者反复操纵标记头以接触车辆的多个部件而造成的。本发明人还进一步认识到，通过将激光发射器放置在车辆的一侧可以克服这些问题，这将可以使得该臂较短。但是，为了不用移动车辆而允许标记车辆的两侧，必须在车辆的相对侧上放置第二个激光器或者将第一激光器从一侧移动到车辆的另一侧。另外，需要可以从车辆的前面向后面移动发射器。
本发明人已经发现，通过在该结构上提供至少三个激光器安装位置，该激光器安装位置从彼此沿着至少两个维数(dimension)移动，从而可以满足这些要求。如果激光器可以在两个激光器安装位置之间移动，另一个激光器安装在剩下的激光器安装位置上，或者激光器可以在所有这三个位置之间移动，则可以覆盖车辆的所有方面。
因此，本发明提供一种用于标记车辆的装置，包括：
靠近车辆工作站延伸的结构；
该结构沿着至少两个维数界定出至少三个彼此间隔开的激光器安装位置，用于安装至少一个激光器装置，该激光器装置包括激光器和柔性激光束输送部件，所述激光器用于产生在车辆的一部分上做标记的激光束，所述柔性激光束输送部件用于将激光束从激光器输送到车辆工作站的可选位置，该激光器装置至少可以在两个激光器安装位置之间移动。
该结构可以在车辆工作站的侧面延伸，或者在车辆工作站的一端或者另一端处或者在车辆工作站之上延伸。该结构可以在车辆工作站的各个侧面上延伸，例如车辆工作站可以包括传送带，在该传送带的两侧上具有该结构。
该结构可以是任何适当的设计。优选的，它包括框架和用于将该框架悬挂在车辆工作站之上或者附近的支撑体。框架可以包括壁、柱、或者其他刚性结构部件，例如隔栅工作结构。车辆工作站可以由与该结构为一体的表面或者包括现有表面(其上安装支撑件)的区域的表面所界定。优选地，车辆工作站的尺寸与要被标记的车辆的尺寸相对应。优选地，当车辆停放在该车辆工作站时，车辆工作站的宽度应该足够宽，从而使得此时在车辆的两侧有足够的空间让操作者沿着车辆移动。优选地，应当有足够的间隔空间以可以打开车门，从而允许进出车门。
例如，在车辆两侧上的空间可以是0.3-1.0米宽，优选是0.4-0.6米宽。优选地，该结构在车辆工作站的至少一个端部处打开，从而可以让车辆驶入进入车辆工作站。更优选的是，车辆工作站在两个端部处打开，从而该车辆可以从一端送入，并从另一端出来。这改善了通过该装置的车流。该车辆可以驶入进或者沿着输送装置而进入。
框架可以包括任何适当的结构，例如它可以由基本平的部件、梁或其结合构成。
用于支撑框架的支撑件可以仅在一侧上支撑该框架，该框架悬在支撑件之外。可选地，支撑件可以位于框架的两侧。
在替换实施方案中，该支撑件是从一个部件支撑该框架，例如该部件可为车辆工作站之上的顶部或者梁。
车辆工作站合适的宽度是2.5-5.0米宽，更优选是3.0-4.0米宽，3.5-7.0米长，更优选是4.0-6.0米长。适当的是，在车辆工作站之上的1.5-3.0米、更优选是2.0-3.0米的高度处支撑框架。框架优选与车辆工作站具有基本相同的长度和宽度，当然它可以更宽和更长，原因将在下面陈述。
该结构，特别是该结构的框架，限定了至少三个激光器安装位置。
该至少三个激光器安装位置沿着至少两个维数彼此分开。它们可以在基本与车辆工作站平行的平面内彼此分开，该平面适合的是基本水平。或者，它们可以沿着与车辆工作站基本为直角的方向分开，例如在基本竖直的平面内。优选地，沿着三维有至少四个彼此分开的激光器安装位置。
例如，有两个位于车辆工作站一端的激光器安装位置，它们沿着车辆工作站的横向彼此分开，第三个激光器安装位置安装在车辆工作站的另一端上，沿着车辆工作站的纵向从另两个激光器安装位置移动。第一、第二和第三激光器安装位置可以安装在基本相同的水平平面中。或者至少一个激光器安装位置可以位于其他激光器安装位置的竖直之下。该至少三个激光器安装位置可以位于一个水平平面内，或者它们可以位于不同的高度上。这样允许在较低激光器安装位置上的激光器标记处于车辆下部的部件，例如前灯、尾灯、挡泥板、登记板等。可以提供第一激光器装置，它可移动地安装在前两个位置之间，允许标记车辆后部上的任何位置。第二激光器装置可以安装在第三激光器安装位置上，用于标记车辆的另一端。
或者，可以有三个激光器安装位置，第一激光器装置可以在第一和第二激光器安装位置之间运动，而第二激光器装置可以在第二和第三激光器安装位置之间运动。在这种方式下，可以基本在任意位置处设置这两个激光器装置，以便给车辆打标记。
在更优选的实施方案中，有至少四个激光器标记位置。优选地，基本上以矩形的图案而设置这些位置。优选的是，这些至少四个的激光器标记位置处于相同的水平面中。第一激光器装置优选可以在第一和第二激光器安装位置之间运动，第二激光器装置可以在第三和第四激光器安装位置之间运动。合适的是，将第一和第二激光器安装位置基本上设置在车辆工作站的一侧上并且沿着车辆工作站的纵向方向彼此间隔开，第三和第四激光器安装位置类似地布置。但是，第一和第二激光器安装位置可以沿着车辆工作站的横向方向彼此间隔开。让激光器在其间运动的各个激光器安装位置可以相互间隔开适当的距离。优选的是，该距离基本上与所要标记的车辆的宽度相同，如果这些位置沿着横向方向间隔开的话优选在2.5米-4.5米，更优选为3.0-.0米，如果它们沿着纵向方向间隔开，则优选为3.5-5.0米，更优选为4.0-5.0米。
类似的说明应用于矩形图案。
在另一个优选实施方案中，至少有八个激光器标记位置。优选的是，第一组的四个激光器标记位置以基本上为矩形图案位于第一平面中，第二组的四个激光器标记位置以基本上为矩形的图案位于第二平面中，第一矩形图案与第二矩形图案基本上相同，并且基本上垂直地设置在第二矩形图案上方。
在另一个优选实施方案中，具有四个激光器安装位置，它们优选如上所述一样以基本上矩形的图案间隔开。但是，在该实施方案中，设有一激光器装置，它可以在第一、第二、第三和第四激光器安装位置的所有位置之间运动。这样，可以用单个激光器获得非常大的覆盖范围。同样，如果具有八个激光器安装位置，则该激光器装置优选可以在所有八个激光器安装位置之间运动。
例如，可以设有至少一个在第一和第二激光器安装位置之间延伸的第一轨道，第一激光器安装件可以沿着该轨道运动，设有沿着与第一轨道不平行的方向从第一激光器支撑件延伸出的第二轨道，设有可以沿着第二轨道运动的第二激光器支撑件，该激光器装置安装在第二激光器支撑件上。
这样，激光器装置的位置可以由表示第一激光器支撑件沿着第一轨道的位移和第二激光器支撑件沿着第二轨道的位移的一对坐标来限定。优选的是，第二轨道与第一轨道大体上垂直地延伸，激光器装置的位置由一对笛卡儿坐标(X，Y)限定。
在激光器安装位置的第一图案处于一个水平面中并且激光器安装位置的第二图案处于位于与第一水平面不同的高度处的第二水平面中的情况下，可以设置第三激光器支撑件，该第三激光器支撑件可以相对于第二激光器支撑件而运动，激光器装置安装在第三激光器支撑件上。第三激光器支撑件优选可以包括伸缩臂、气压或液压缸、电动驱动螺杆或其它装置。这样，可以使用第三坐标Z来限定激光器装置。
在激光器装置可以在第一和第二激光器安装位置之间运动的所有情况中，激光器装置的位置优选将在两个位置之间基本上连续地运动。这使得能够非常细微地将激光器装置定位，从而对于在车辆的给定部分上做标记而言可以获得最优的定位。
激光器装置还可以通过第一激光器支撑件绕着枢轴的转动和激光器装置沿着在第一激光器支撑件上的轨道的位移的组合来在第一和第二激光器安装位置之间移动。
在激光器装置可以在一对激光器安装位置之间运动的所有情况下，最好设有用于驱动激光器装置的电动机。
该电动机可以通过任意合适的机构来驱使激光器装置运动。例如，电动机可以相对于轨道固定，该电动机驱动着与激光器装置或激光器装置的安装件相连接的线性延伸传动装置。例如，该传动装置可以包括由电动机驱动的刚性杆、链条或缆索。或者，该电动机可以安装在激光器装置或激光器装置的安装件上，从而传动装置可以通过电动机来驱动并且接合着固定在构架上的轨道。例如，在激光器支撑件和轨道或者齿条和小齿轮传动装置之间可以由摩擦传动装置。或者，轨道可以包括接合着电动机的传动装置的链条或缆索。
可以设置用于控制激光器装置的位置的控制部件。这在自动系统中可以通过计算机来集中控制。或者，可以设置用于控制激光器装置的部件，该部件可以由用户来操作。例如，如将在下面所进一步描述的一样，控制部件可以设置在激光束输送部件上。
该激光器装置包括激光器，这将在下面作进一步说明。该激光器其重量通常为20-40kg，例如大约为30kg，例如为32kg。可以设有一对激光器，在第一激光器失效时，第二激光器可用作第一激光器的备用激光器，以减小停工时间。
激光器装置优选包括激光器冷却部件，例如空冷或水冷部件。优选的是，采用泵送流体冷却系统。泵送流体冷却系统可以包括第一部分、冷却线路和柔性连接部分。其中，第一部分包括安装在构架或者构架的支撑件上的泵装置；冷却线路安装在激光器装置上；柔性连接部分位于冷却线路和激光器装置之间，例如用于输入和输出冷却流体的软管。
第一或第二轨道或者它们两个包括一对轨道部件，这些轨道部件彼此平行间隔开地延伸，以向第一或第二激光器装置支撑件提供最佳支撑。
激光束输送部件应该执行几个功能：
1.它应该提供从激光器到激光离开点的通道，该通道是完全封闭的，以保护操作人员和其它装置免于受损。
2.从激光器到离开点的通道必须为柔性的。
满足这些要求的激光束管道对于激光束焊接领域而言是公知的。
合适的这种激光管道包括在连接部分处连接在一起的至少两个激光管道，这些管道部分可以围绕着一个并且优选为两个轴相对于彼此可转动地安装在连接部分处。优选的是，具有至少三个、最优选为至少四个激光管道部分。优选的是，在激光管道部分之间的连接部分包括用于在激光管道部分斜交时使激光在这些连接部分处转向的镜子。这种装置在激光束焊接领域中是公知的。激光束管道部分可以基本上是笔直的，或者它们可以包括两个倾斜刚性连接在一起的子部分，在该情况下必须在激光管道内设置一旋转镜以使激光束旋转。例如可以从Laser Mechanism Inc.Of Southfield Missouri UnitedStates中得到合适的装置。为了获得大范围的运动，优选至少有三个连接部分，这些激光束管道部分可以在每个连接部分处绕着两个轴转动。
通过设置连接部分可以使这些激光束管道部分彼此相对而绕着两个轴转动，这些连接部分包括可转动地与绕着第一轴线转动的第一激光束管道部分相连接的第一接合部分，和相对于第一接合部分可转动地安装的第二接合部分。每个接合部分可以包括激光旋转镜。第二接合部分也可以相对于第二激光束管道部分可转动地安装，以给出最优的灵柔性。
这些激光管道部分可以设有保护材料，例如弹性涂层，以进一步保护它们免于受损。
本发明使得激光束管道部分能够相对较短。例如，每个部分可以不超过1米长，优选不超过800mm长，优选不超过700mm长，并且优选其长度为400-650mm。
本发明的这个方面特别重要。具体地，为了避免激光束输送部件由于与其它物体碰撞而意外损坏或对其它物体造成损坏，最好将各个激光束管道部分长度保持尽可能短。同时，必须能够在车辆上的不同位置处的很多地方作标记。本发明人还发现，对于安全性、可操作性和到达大范围车辆位置的能力而言，最优的臂长度由上面的长度给出。
整个激光束输送部件优选其长度不超过3.0m，优选不超过2.5m，并且优选小于2.3m。
激光束管道的内径优选为10-20mm。其外径优选为-100，更优选为70-90mm。
可以设有第一激光束管道部分，它与激光器刚性连接并且与第二激光束管道部分柔性连接，其中第二激光束管道与第三激光束管道部分柔性连接。最后，可以设有第四激光束管道部分，它与第一激光束管道部分柔性连接并且与标记头刚性连接。
至少一个管道部分的长度是可变的。通过设置用于缩短至少一个管道部分的部件，这有助于改善该装置的柔性。
优选的是，管道部分包括伸缩地安装在第二管道部分部件内部的第一管道部分部件。可以设置驱动部件，用来使第一管道部分部件相对于第二管道部分部件运动，以增大或减小该结构的长度。
尤其优选的是，具有可变长度的管道部分可以紧挨着设在激光束光源附近。已经发现激光束安装件向可变长度管道部分和驱动部件提供合适的安装件。
尤其优选的是，具有可变长度的管道部分如此构成，从而管道部分轴线基本上是垂直的，从而可以获得激光束输送部件的垂直升起和下降。
本发明的装置优选包括一标记头。该标记头用来接触所要标记的车辆的一部分，并且将激光束输送给所要标记的车辆的那部分上，该标记头还包括用于使激光束偏转以限定出形成标记所需要的图案。
所形成的标记可以为任意合适的类型，例如成规定数目排的特定数目字符的字母数字代码。或者，它可以包括图形符号、标志或其它符号。在所有情况中，必须使激光束在两个方向上在所要标记的车辆通道表面上运动。通过使激光束以光栅扫描图案在所要标记的部分车辆的表面上扫描，以点阵图案形成该标记。或者，可以单独地刻出这些字符。
为了使激光束沿着两个方向偏转，可以采用任意合适的系统。但是，优选设置至少一个镜子，该镜子可以绕着至少一个轴转动以使激光束偏转。优选的是，顺序采用一对镜子，每个镜子与激光束相交，并且每个可以绕着相应固定轴线转动。优选的是，这些镜子可以绕着转动的轴彼此垂直。这些镜子的旋转由任何合适的部件来控制。优选的是，这些镜子的转动由发现可以迅速而有效地运动的电流计来控制。例如在US5298717中描述了一种合适的布置。
该标记头还包括不透光外壳，用于防止激光辐射泄漏以保护操作人员。
一部分外壳将包括用对于所使用的激光辐射而言是透明的材料形成的窗口。例如，在使用二氧化碳激光器的情况下(如在下面进一步所述一样)，该窗口可以由锗构成。
标记头优选包括可以由操作人员操作的控制部件。
这些控制部件优选包括用于在标记头处于适当位置中时开始进行激光标记的部件。该控制部件还包括用于如上所述一样控制激光器装置的位置的部件。
该控制部件优选包括安全装置。该安装装置优选包括至少一个开关，该开关只有在标记头处于在所要标记的一部分车辆上的正确位置中时关闭，以便防止该装置被意外启动。优选的是，设有至少三个开关，所有这些开关在标记头处于正确位置中时受到按压，该激光器不可操作直到所有三个开关受到按压。这就确保了标记头在启动激光器之前不动，以防止所施加的标记变形并且防止激光辐射逸出。
该标记头还可以包括围绕着标记头的弹性密封件，以进一步防止辐射泄露。
可以设置用于清洁激光束窗口的部件，以防止漏光或聚焦。例如，可以进行吹气以从激光束窗口上将沉积物吹掉并且防止透镜受污染。
优选的是，设有用于搜集在给窗玻璃标记期间释放出的材料的部件。例如，可以收集玻璃灰尘。收集部件可以包括简单的容器。但是，为了捕获相对较轻的玻璃颗粒，可以设置粘性表面。例如，可以采用双面胶带。
可以设置用于承载激光束管道和标记头的重量的支撑部件。该支撑部件优选包括柔性部件，例如连接杆、缆索、链条等。优选的是，柔性部件安装在激光标记装置上。柔性部件可以从梁例如安装在激光器安装件上的可旋转安装的梁上悬吊下来。
柔性部件可以包括锁紧滑轮，它包括缠绕在卷盘上的一定长度的线，该卷盘受到弹性部件例如盘簧的作用，该盘簧使卷盘沿着将线缠绕到卷盘上的方向旋转，设有用于固定该卷盘或线的锁紧部件，该锁紧部件例如可以通过向线施加张力来释放出。可以设有用来只支撑标记头的单个柔性部件。但是优选的是，激光束输送部件的每个柔性元件由单独的支撑部件独自支撑。
合适的锁紧滑轮可以从Nedderman公司得到。
激光标记装置的可动部件包括激光器、激光束输送部件、支撑部件等的总重最好尽可能小，以便使之容易运动。例如，在100kg-300kg更优选为150kg-200kg范围内的总重应该是合适的。这可以通过使用用轻型材料例如铝或复合材料例如玻璃加强塑料形成的市售部件获得。
当在车辆上制作的标记如上所述一样包括字符的情况下，必须使该光束沿着至少两个方向偏转并且在形成这些字符的同时将该光束的打开和关闭。优选的是，光束的位置和光束的持续时间中的至少一个优选两个由控制系统控制。该控制系统可以安装在标记头中、安装在激光器装置中或安装在本发明装置上的另一个位置处。例如，控制装置可以安装在车辆工作站附近。
在将安全码标记到车辆上的情况下，每个代码的至少一个组成部分通常必须为所标记的车辆所独有。因此，可以设置用于将每个车辆所需要的代码输入给控制器的输入部件。可以例如使用键盘手动输入该代码。或者，可以通过通信网络例如互联网或通过专用通信线路例如电话线将代码传送给控制系统。或者，该控制系统可以设有用来读取与标记在每个车辆上的代码相关的信息的扫描器。例如，该扫描器可以包括在本领域所公知类型的条形码读取器。
该控制系统优选包括编程用来控制该装置的个人计算机或类似计算机。
例如，该控制系统可以包括与至少一个存储器连接的处理器，该处理器用于针对所要标记的每辆车存储的数据，包括车辆标记数据(例如车辆识别号码)、要标记在车辆上的代码和制作该标记的日期。优选的是，设有用来将车辆数据输入给处理器的输入装置，该处理器用来将车辆数据输入进存储器。
该处理器优选还与激光器控制器连接。为了在给定的车辆上作标记，将作为由国际组织分配给该车辆的唯一号码的其车辆识别号码输入给处理器。该处理器然后从存储器中提取在该车辆上标记所需要的代码数据。然后将该代码数据传送给激光器控制器。该控制器自身与激光器连接，并且单独与标记头连接。激光器控制器通过将它打开和关闭与由激光标记头产生出的激光束的运动配合地控制激光器，从而将所需要的代码标记到车辆上。一旦已经将该车辆标记了所要求的数目或次数，可以将信号输入给处理器以表示该车辆已经被标记。然后处理器将标记的确认和标记的日期写入到第二存储器中。
该处理器优选构成为从存储器中将标记数据删除以防止将相同的标记施加给第二个车辆。可以将标记数据输入进第二存储器以提供一记录。
本发明的装置可以用来标记任何适当类型的车辆。但是，特别优选的是，使用本发明的装置来标记车辆的至少一个窗户。
本发明的优点在于，虽然在不同车辆结构中所要比较的适当窗户部分的位置是不同的，并且虽然停放在车辆工作站中的车辆位置每次是不同的，但是由于激光器装置的位置的灵柔性，操作人员仍然能够将标记头安放在用于制作标记的理想位置中。
为了在车窗上作标记，可以在玻璃本身上作标记，或者可以在形成在层叠玻璃板之间的有机中间层上作标记。
在第一过程中，必须使用足以让玻璃吸收的激光束。发现由二氧化碳激光器或准分子激光器发出的激光束适用于该用途。
对于第二方法，可以使用不能由玻璃吸收但是可以由有机中间层吸收的激光束。在该情况中，发现可以使用由钕/YAG激光器所产生的光束。
已经发现，为了避免使玻璃开裂并且为了提供具有明显边缘的标记，最好使用脉冲激光器。优选的是，通过交替地将它打开和关闭来使该激光器产生出脉冲。脉动的频率最好在10-100kHz更优选为30-60kHz最优选为35-45kHz的范围中。
激光器的平均功率最好在5-20瓦的范围中。
标记的质量受到打开激光束的时间与关闭激光束的时间的比例即工作周期的影响。优选的是，该工作周期在20-60％的范围中，更优选为30-50％，或者最优选为35-45％。例如，在40kHz下，在工作周期中的40％的工作比例将给出10毫秒的激光辐射脉冲，之后将激光器关掉15毫秒。
扫描速度也影响了标记的质量。优选的是，扫描速度为2000-8000，更优选为3000-6000，最优选为4000-5000mm/s。
尤其优选的是，使工作循环与激光器的扫描速度和操作功率相配。具体地说，特别优选的是，在这些参数内操作，功率为5-20瓦，工作循环为30-50％，并且扫描速度为3000-6000mm/s，更优选的是在功率为10-15瓦下操作，其中工作循环为35-45并且扫描速度为4000-5000mm/s。
这些数字可以由每单位长度的能量输入的概念数值来表示。例如，当在10瓦下并且40％工作循环并且扫描速度为4500mm/s操作时，每单位长度的能量为100.4/4500＝大约0.9焦耳/mm。优选的是，为了避免开裂并且获得清楚的标记，每单位长度的能量为0.5-2.0焦耳/mm，更优选为0.75-1.2焦耳/mm，更优选为0.8-1.0焦耳/mm。
已经发现，为了在车窗玻璃上作标记，特别优选的是，使用在5-20瓦更优选大于为10-15瓦的范围内操作的二氧化碳激光器。
优选的是，二氧化碳激光器为高频激发二氧化碳激光器，优选在10-50MHz的范围内的频率下激发。优选的是，使用射频激发二氧化碳激光器。特别优选的是使用盘形激光器。
优选的是，激光器的工作循环、平均功率输出和扫描速度中的至少一个可以由操作人员控制，并且优选所有这些参数可以由操作人员来控制。
合适的射频激发二氧化碳盘形激光器例如由Rofin Sinar UK Ltd公司制造。
在本发明中所使用的激光器也可以用来标记除了窗户之外的车辆其它部分，包括前灯、塑料部件、喷漆车体或合金轮缘。
当使用射频激发激光器时，该激光器需要用于激发该激光器的射频电源。这可以安装在激光器装置上。但是，由于这种装置可能相对较重，所以本发明人已经实现可以将射频源安装在该结构上的任意地方。可以通过在本领域例如激光束焊接领域中所公知类型的射频电缆来将射频信号传送给激光器。例如，可以使用铜芯共轴电缆。因此，在优选实施方案中，本发明的装置包括安装在该结构上的射频源和从射频源延伸到激光器装置的柔性射频传输电缆。
本发明人已经发现，在使用这种射频传输电缆时必须小心避免使该电缆弯曲，否则将出现对电缆造成损坏和功率损失。因此，优选提供一种在射频源和激光器装置之间延伸的射频传输电缆，该电缆为可变的结构，该电缆的每个部分的曲率半径设定为不小于30cm。
优选的是，该电缆依次围绕着其半径不小于30cm的沿着第一方向相对于该结构可动地安装的第一弯曲轨道部件、其半径不小于30cm并且相对于该结构可动地安装的第二弯曲轨道部件和其曲率半径不小于30cm可动地安装在第二轨道部件上并且沿着与第一方向倾斜优选与第一方向垂直的方向相对于该结构可动的第三轨道部件延伸。这样，第一、第二和第三弯曲轨道部件可以通过使电缆运动并且保持拉紧来吸收在电缆中的松弛部分。这些弯曲轨道部件可以通过电动机来推动或者它们可以通过可以是相对刚性的射频电缆自身来推动。
可以设置用于冷却激光器装置的冷却部件。该冷却部件优选可以包括泵送液体冷却部件例如泵送水冷部件。可以设置制冷部件以便冷却泵送液体，从而改善冷却效率。
【附图说明】
将通过参照以下附图的实施例的方式对本发明作进一步说明。其中：
图1为根据本发明的装置的等角概略图。
图2为供本发明使用的激光器装置的概略侧视图。
图3为贯穿供本发明使用的激光标记头的示意性剖视图。
图4为激光器安装系统的示意性侧视图。
图5为供本发明使用的控制系统的示意图。
图6为射频电缆引导机构的示意性立体图。
图7为供射频电缆引导机构使用的可动引导部件的侧视图。
图8为显示出射频电缆的延伸部分的示意图。
图9为显示出激光器安装系统的第二实施方案的示意图。
图10为供本发明使用的激光束传输部件的可选设计的概略立体图。
图11为处于收缩状态中的可纵向延伸的激光器管道部分的示意性剖视图。
图12为贯穿处于延伸状态中的可纵向延伸的激光束管道部分的示意性剖视图。
【具体实施方式】
图1所示为该装置，该装置标号为100。该装置包括位于车辆工作站102上方的结构101，结构101和车辆工作站102的界限由虚线表示。
可以将车辆停在位于结构101下方的车辆工作站102中。结构101包括一构架，该构架由包括安装在车辆工作站的每个角部处的支撑柱104构成的支撑件和用于加强该支撑件克服水平力的加强构件105和106一起安装在车辆工作站上方2m处。车辆工作站102宽约4.0m，长约5.0m。提供有由107表示的激光器装置。激光器装置107包括一对激光发射器108和109。在使用中，只有单个激光发射器连通以供使用，本例中为激光发射器108。提供另一个激光发射器109以在第一激光发射器108出故障时作为备用。与激光发射器108连接的是激光束传输臂110，将在下面对激光束传输臂110作进一步说明。激光束传输臂110终止在标记头111中，将在下面对标记头111作进一步说明。
根据本发明的装置限定了至少四个分别由A、B、C和D表示的激光器安装位置。激光器108可以在A、B、C和D的每一个之间连续运动。为此，设有第一轨道，它包括位于该结构101的相对侧面上的一对轨道构件112。第一激光器支撑件113可移动地安装在轨道构件112的顶部上。第一激光器支撑件113通过接合在沿着轨道构件112延伸的凹槽中的轮子安装在轨道构件112上。电动机114安装在一个轨道构件112的一个端部处。
在图4中更详细地显示出该布置。在图4中，显示出结构101的顶部，为了清楚起见只显示出部分。可以看出轨道构件112安装在结构101的顶部上。凹槽115形成为沿着轨道的顶部延伸。显示出第一激光器支撑件113安装在沿着凹槽115运行的轮子116上。电动机114通过传动装置118驱动滑轮117，其细节没有显示出。传动装置118最好为减速传动装置，从而滑轮117比电动机114转动得更慢。滑轮117将从第一激光器支撑件113延伸出的线缆119围绕着滑轮117沿着一回路驱动至位于轨道112的相对端部处并且回到第一激光器支撑件113的另一个端部。当滑轮117沿着逆时针方向转动时，第一激光器支撑件113朝着图4左边移动。当它沿着顺时针方向转动时，第一激光器支撑件113朝着图4的右边移动。
第一激光器支撑件113还包括一对轨道121。设有其上安装有激光器108和109的第二激光器支撑件122。该第二激光器支撑件122可以在轮子123上沿着轨道121移动。设置了电动机124、传动装置125和滑轮126的类似布置，从而接合着线缆(未示出)以便使第二激光器支撑件122沿着轨道121移动。电动机114和124响应于来自安装在标记头111的装置的控制信号被电驱动。
在图1中所示的还有一冷却水供应装置130和该装置的电源。输入终端131显示出包括一键盘132和用于接收与所要标记的车辆相关的信息输入的条形码读取器133。VDU134设置用于显示数据输入。设有用来接收来自输入部件131的信号激光控制器135。该激光控制器135通过线缆(未示出)提供控制信号以便控制激光束在标记头中的位置。激光控制器135还沿着射频电缆137提供了射频电源供应装置。将射频信号输送给激光器108。该激光器108包括一射频激发盘形二氧化碳激光器。当向该激光器提供射频信号时，开始激光发射。当射频激发信号中断时，激光发射停止。激光控制器135因此可以用来将激光器108打开和关闭。激光控制器优选为射频激发盘形二氧化碳激光器。优选的是，它在40MHz的频率下激发。优选的是，它是以40％接通时间的工作周期(例如，10毫秒接通，之后15毫秒断开)工作的脉冲激光器。优选的是，它以大约为10瓦的平均功率工作。优选的是，激光束构成为以每秒4500mm的速度在玻璃表面(通过将在下面所述的装置)扫描。
在图1中还显示出用于激光束输送臂的支撑部件138，这将在下面进行说明。
冷却控制器136设置用来控制激光器的温度。为此，通过管道138将冷却水泵送给激光器。管道138与在激光器108内的冷却回路连接，由此可以从激光发射器108中将热量除去。
热量通过任意合适的部件从冷却水中散发出。实际上，发现可以通过从管子138的辐射、向围绕着该管道138的空气传导并且向相对笨重的支撑件104和结构101传导的混合来将热量除去。
可以看出射频电缆137沿着该结构101的构架从其一个端部延伸出。
重要的是，射频电缆不应该弯曲通过小于30cm的半径，否则会对电缆造成损坏。该射频电缆137固定在构架上，并且在该构架的端部处围绕着成型引导件139通过。从引导件139延伸出的射频电缆137的长度基本上没有受到支撑。它围绕着具有形成在其中的半径大于30cm的弯曲轨道的引导件140穿过，射频电缆在所述轨道中滑动，如将在下面所描述的一样。引导部件140可滑动地安装在轨道112上。它也可以可滑动地安装在位于顶部处的引导梁141上。从引导部件140的顶部，射频电缆137围绕着固定在第一激光支撑件113上的第二弯曲引导部件142延伸。从第二引导部件142中，射频电缆137基本上没有受到支撑，直到它到达可滑动地安装在轨道121上的第三引导部件143。第三引导部件143包括一弯曲轨道，射频电缆137在其中滑动，该轨道其半径大于30cm。第三引导部件143相对于第二激光器支撑件122可动地安装。射频电缆从第三引导部件143延伸至第二激光器支撑件122。
在使用中，在激光发射器沿着第一和第二轨道121、112运动时，相对刚性的射频电缆围绕着在可动引导部件139、140、142和143中的弯曲轨道被推动，从而使这些可动引导部件拉紧在射频电缆中的松弛，并且不会产生半径太小的弯曲，如将在下面所述一样。
图2为用在图1的装置中的激光器装置和激光束输送部件的示意图。激光发射器108显示出位于该图的顶部处。激光发射器108与包括大体上由110所示的激光器臂的激光束输送部件连接。在使用中，激光束从激光器108的端部201中发射出。该激光器臂110包括与激光发射器的端部201连接的第一激光器管道部分202。第一激光器管道部分202包括与用于使激光束围绕着弯曲部偏转的旋转镜设置成一体的刚性弯曲部203。第一激光器管道部分202在柔性连接部分205处与第二激光器管道部分204连接，该连接部分可以绕着彼此成直角的两个轴转动。同样，第二激光器管道部分204在一柔性连接部分207处与第三激光器管道206连接，该连接部分也可以绕着成直角的两个方向转动。第三激光器管道部分205还在柔性连接部分209与第四和最后的激光器管道部分208连接。第一激光器管道部分202装有一调节部分210，其中可以调节激光束的行进线路，从而它基本上在中央向下穿过激光器臂110。
每个柔性连接部分205、207、209包括一对旋转镜，用于旋转激光束，从而它向下穿过相应的激光器管道部分。
第二激光器管道部分204在柔性连接部分205和207中的旋转镜的中心之间的长度为620mm。第三激光器管道部分205在柔性连接部分207和209之间的长度为600mm。这样，单独臂部分相对较短，从而使得整个装置容易控制并且避免对臂或相邻物体的损坏。
第一激光器管道部分与标记头211连接。该标记头211包括用于使激光束响应于从激光控制器131接收到的控制信号沿着彼此成直角的至少两个方向偏转的部件，由此在所要标记的车辆部分上形成适当的图案。标记头211包括一激光束出口212，它包括一锗窗，它对于由激光发射器108发射出的辐射而言是透明的。
图2a为局部视图，显示出柔性连接部分205、207、209的结构。在图2中，可以看出柔性连接部分205、207、209沿着图2a的箭头II的方向。可以看出图2a与箭头II成直角。在每种情况下，由214和215表示的激光器管道的两个相应部分连接在一起。第一接合部件216相对于第一激光束管道部分214可转动地围绕着单个轴线安装。该接合部件还在可转动安装件218处可转动地连接在第二接合部件217。第二接合部件217在可转动安装件219处相对于第二激光束管道部分215可转动地安装。连接部分的结构使得激光束管道部分214和215能够相对于彼此绕着成直角的两根轴可转动地安装，从而具有最大的灵柔性。
在图2中还可以看出一支撑系统，由此当将标记头211保持在任意给定高度处时，它可以保持悬吊在那个高度处。
支撑部件包括安装在位于激光发射器108的顶部上的枢轴224上的可旋转安装的梁223。设有一配重225。在梁223的端部处设有三个锁紧卷盘226、227和228。锁紧卷盘在市场上例如可以从公司Neddermann得到。每个锁紧卷盘包括具有围绕着它的线的弹簧加载卷盘，该弹簧使卷盘沿着卷上方向转动。锁紧部件的线可以通过快速拖拉释放出，之后该线可以进出该卷盘。如果使该线保持固定，则锁紧部件再次接合，从而将线固定在新的位置处。
这样，通过向线施加迅速拖拉，将它解锁然后拖出或者使之能够在弹簧的作用下卷入直到实现所要求的长度，由此将该线保持不动几分之一秒，并且锁紧机构将该线锁在适当位置处。锁紧卷盘326用来支撑标记头211的重量。锁紧卷盘227支撑着第一激光器管道部分204的重量，并且锁紧卷盘228支撑着第二激光器管道部分206的重量。
当使标记头211运动时，锁紧卷盘因此延伸或收缩。另外，该梁223将旋转至所选的位置。这样，一旦它已经运动就可以将标记头211保持在所要求的位置处。最终，图2显示出在标记头211上的磁铁229。磁铁229包括与环形永磁体共轴安装的中央电磁铁。当断开电磁铁时，永磁体的磁场可以用来将标记头211锁在磁性表面上。当接通电磁铁时，如此布置，以使得电磁铁的磁场抵消了由永磁体产生出的磁场，从而使得标记头能够被松开。
标记头211还包括可由操作人员操作的控制输入装置213，如将在下面参照图3所述一样。
图3显示出贯穿图2的标记头211的示意性横截面。该标记头211包括在顶部处通过具有在激光焊接领域中所公知的设计的连接件与第四管道部分208连接的外壳301。在标记头的左手侧处，设有一锗窗212，它对于由二氧化碳激光器发射器108产生出的那种红外辐射而言是透明的。它由用弹性材料形成的结构302保护。该结构302显示出位于处于可以开始标记的位置中的车辆的一块窗玻璃303附近。
激光束的路径由虚线304所示。该光束在顶部处进入标记头211并且通过固定镜子305转向。转向的激光束然后入射在安装在电流计307的可旋转轴上的镜子306上。电流计307的轴的角度位置可以响应于沿着信号线308输入给电流计的信息变化。然后，该激光束沿着其确切位置将取决于镜子306的角度位置的路径309偏转。然后该偏转的激光束入射在安装在第二电流计311的轴上的第二可旋转镜子310上。第二镜子310如此安装，从而该镜子的法线与电流计311的轴垂直地延伸。电流计311如此安装，从而其轴与电流计307的轴大体上垂直地延伸。镜子310的角度位置可以响应于沿着线路312发送的信号通过电流计311变化。改变电流计311的位置沿着与其中它由镜子306改变的方向垂直的方向改变激光束的位置。这样，激光束313的最终路径可以沿着成直角的两个方向变化，从而使得激光束可以通过给电流计307和311适当的信号扫描穿过任何所需的图案。
在该结构302的端部处安装有一对开关314。这些开关314如此构成，从而当按压它们时，沿着线路315、316给控制箱317提供信号。
这些开关314设置作为安全特征。实际上，还设有另一个开关314(未示出)，这三个开关314以在二维上延伸的图案布置。控制箱317如此构成，从而它只允许激光器在所有开关314被按压的情况下发射。这确保了该激光器只有在标记头211与窗玻璃303的表面紧密接触的情况下可以发射。
最好，设有一操作人员控制装置213。该操作人员控制装置213相对于标记头311刚性固定在托架318上。操作人员控制装置还包括控制按钮。设有第一对控制按钮319。通过按压这些按钮中的一个或另一个，在图4中所示的第一激光器安装结构可以向左或向右移动。设有第二对按钮320。通过按压这些按钮中的一个或另一个，可以使第二激光器安装件122按照由操作人员所选择的一样相对于在图4中的纸面进出地移动。这样，操作人员可以控制激光器108的位置。最后设有两个激光发射按钮321。按压这两个激光发射按钮321沿着控制导线322将信号发送给控制箱317。如上所述，控制箱317将包括一电路，该电路将在所有按钮314被按压的情况下只允许将发射信号传送给自身的激光发射器108。
还设有从控制箱317中延伸出的另一个信号线323。该信号线323沿着激光器臂110延伸，并且通过柔性连接件与激光器控制部件131连接，如将在下面所述一样。该导线323优选包括一束用于传送不同信号例如用于电流计307和311的控制信号、用于电动机114和124以便设定激光器的控制信号和用于操作该激光器的激光发射信息的导线。
图5为激光器控制系统131的示意图。在该系统的中央处为一处理器单元501。该处理器单元501构成为接收来自输入部件502的输入。该输入部件可以通过通信网络503例如公共交换电话网络或互联网接收信息。输入单元502还可以来自用来读取条形码例如504的条形码读取器133的信号。该输入单元502还可以接收来自键盘132的输入信号。
处理器502还与数据存储器505连接。该激光器控制器131还与激光器控制器135连接。
输入单元502用来将车辆标记数据输入给处理器501。该输入单元可以通过通信网络503、条形码读取器133或键盘132中的任一个接收该数据。
车辆标记数据可以包括车辆识别号码(通过国际组织分配给每辆车的号码)、车辆的说明(例如车辆类型和颜色)、所要标记在车辆上的代码和所要标记的车辆的车窗数量。处理器501接收车辆标记数据并且将它存储在数据存储器505中。当将车辆安放在车辆工作站102中以便进行标记时，该系统的操作人员将能够输入将要标记在车辆上的车辆识别号码。操作人员可以使用键盘或条形码读取器来完成这项工作。当处理器501接收到所要标记的车辆的车辆识别号码时，处理器在数据存储器505中检验相应的所存储的车辆识别号码。当发现相应的所存储的车辆识别号码时，该处理器将该信息显示在屏幕134上以便由操作人员确认。例如，操作人员能够检验在屏幕上所报告的说明是否与在车辆工作站中的车辆相符。给予操作人员确认该车辆是否已经正确识别的选择。一旦已经确认，则将该车辆标记数据发送给激光器控制器135，然后该系统准备使用。
激光器控制器135构成为产生出三个随着时间以同步的方式变化的控制信号。第一信号控制激光器108打开或关闭。第二信号沿着控制线路136引导至标记头111，并且控制激光束的垂直位置。还将第三信号沿着控制线路136向下传送给激光器标记头111，并且控制激光束的水平位置。激光器控制器135将构成为控制激光器108和标记头111以产生出用于该车辆的所期望的代码。为了标记该车辆，操作人员只要将具有激光器窗口的标记头111安放在所要标记的窗户附近，从而将这些按钮114都按压下并且按压激光发射按钮。这将向激光器控制器135发送信号以开始激光标记。该激光器控制器135然后将如上所述一样将信号发送给激光器108并且发送给在标记头111中的电流计以产生出所要求的标记。
这种激光器控制器和激光器在市场上可以例如从Rofin Sinar UK limited中得到。
然后操作人员将标记如在屏幕134上所构造出的一样多的车辆的窗户。一旦已经将所有窗户标记，则操作人员例如可以使用键盘132向处理器501输入信号以表示已经将所有窗口标记。然后，处理器构成为将表示该车辆已经被标记的数据输入进数据存储器505中。一旦对于给定的车辆已经作出了所分配数量的标记并且已经给出用于表示所有窗口已经被标记的信号时，该处理器构成为防止再次使用相同的号码，以便避免用相同的号码标记不同的车辆。优选的是，该处理器构成为使得操作人员针对特定的车辆请求附加的标记，例如对天窗进行标记。
该处理器还如此构成，从而使得用户在分配的标记号码没有使用之前，不能对另一车辆进行标记。如果车辆没有用于标记所分配的标记的足够空间，则可以提供激光吸收表面，以让操作人员可以在上面做标记。例如，可以将一块薄膜设置在车辆标记站附近。
在图6中，示意性地显示出构架的第一轨道部件112和第一激光器支撑件的轨道部件121。还示意性地显示出第一固定引导部件139、第一可动引导部件140、相对于轨道121固定的第二可动引导部件142以及第三可动引导部件143。在每一个引导部件140、142和143中，形成有其半径大于等于30cm的曲线形状的一狭缝。该狭缝足够大，以正好容纳射频电缆137，并且该狭缝足够光滑，以使得该电缆能够沿着该狭缝滑动。
可以看出，射频电缆具有四个未受支撑的长度段。一个长度段602在固定引导件139和第一可动引导件140之间延伸。第二长度段603在第一可动引导件140和第二固定引导件142之间延伸。第三未受支撑的长度段604在第二可动引导件142和第三可动引导件143之间延伸，并且第四未受支撑的长度段605在第三可动引导件143和激光器108之间延伸。
如果激光器108沿着方向Y移动，则未受支撑的长度段603将缩短。但是，由于射频电缆137相对刚性，所以第一可动引导件140也将沿着方向Y移动与激光108所移动的距离的一半的距离。这样，任意松弛被吸收，并且防止形成弯曲部。同样，如果激光器108沿着方向X移动，则未受支撑的长度段605将变短，并且未受支撑的长度段604将变长大约为激光器108运动的距离的一半，从而第三可动引导件143也沿着X方向移动与激光器108运动的距离的一半的距离。
这样，该激光器可以在该结构上运动到任意位置，而不会在该射频电缆上形成有不期望的弯曲部。
在图8中示意性地显示出第一、第二和第三可动引导件140、142和143。激光器108的位置有坐标(x，y)限定。可动引导件140沿着Y方向离激光器108的距离由l1表示。第二可动引导件143沿着X方向离激光器108的距离由l2表示。可以看出，射频电缆在构架中的总长L为：
L＝y+2l1+x+2l2
以虚线还显示出激光器108在运动其运动的最边缘时具有最大位移(X，Y)的极端位置。可以看出，在该情况中，射频电缆的总长L由下式给出：
L＝X+Y
因此：
X+Y＝y+x+2l1+2l2。
对于激光器的任意位置(x，y)而言，第一和第三可动引导件140和143将自动地运动到由上面等式所限定的位置(x+l2，y+l1)处。
第一和第三可动引导件都如在图7中所示一样构成。在图7中所示的引导件包括优选由模制热塑性塑料制成的结构701。该结构701包括基本上为平的板702，该板702具有形成在其中的弯曲轨道。弯曲轨道由弯曲凸缘704和705形成。表面706通过三块在这些表面之间延伸的腹板707、708和709与表面702连接。如此设定这些腹板，以使得它们不会阻挡在凸缘704和705之间的空间。凸缘704和705构成具有正确的宽度和间隔以使得射频电缆能够在它们之间平滑地滑动。最后，在该结构的顶部和底部处设有轴承710以使得该结构能够在轨道部件112和121上平滑且迅速地运动。
图9为激光器安装系统的第二实施方案的示意图。图9的实施方案可以代替激光发射器108和109安置在图1的布置中。图9是沿着图1的Y方向所看到的视图。
第一激光器支撑件基本上与在图1中所示的激光器支撑件113相同。它支撑着在图9中以虚线所述的一对导轨121。也用虚线显示出的第二激光器支撑件901通过轮子902在导轨121运行，并且由与在图4中所示的类似机构推动。第二激光器支撑件901支撑着一结构903，该结构包括一圆柱形引导件904，和可滑动地安装在圆柱形引导件的第三激光器支撑件905中。设有一气压缸或电动螺杆906，它安装在支撑结构904上，并且通过活塞杆907与第三激光器安装件905连接。
激光发射器908显示出安装在第三激光器支撑件905上。
气压缸906可以用来使激光发射器908沿着Z方向上升和下降。
这样，可以设置多个位于不同高度处的激光器安装位置，该激光发射器的位置在所有它们之间可以连续变化。
图10为供本发明使用的激光束输送部件的第二实施方案的立体示意图。它可以代替在图2中的激光发射器和激光束输送部件使用。激光发射器108、第一激光束管道部分202、调节部分210、刚性弯曲部203、激光束管道部分204和206、柔性连接部分205、207、208、激光束管道部分208和标记头111与针对图2所述那些部件基本上相同，并且将不再进行说明。参照图2所述的支撑部件设在图10的装置中，但是为了清楚起见没有将它示出。
图10的激光束输送部件包括可以纵向伸展的另一个激光束管道部分101。其轴线沿着垂直方向延伸地固定，但是其长度可以沿着该方向伸展或收缩。该可纵向伸展的管道部分1001包括由一上部1002，该上部包括第一构造部分1003、在内部保持有四个线性延伸支撑杆1005以给它赋予强度的第二管状部分1004。在管道部分1002的底部处设有一对板1006，每块板安装有驱动汽缸1007和轴承座1008，每个都具有与管道部分100的延伸方向平行地延伸的纵向延伸孔，用于安装导杆1010。这些导杆1010安装在固定在可纵向伸展的管道部分1001的下部可动部分1012上的板1011上。来自汽缸1007的活塞杆作用在这些板1011上以将它上推或下推。通过促动活塞，则可以增加或减小可纵向扩展的管道部分1001的长度。
图11显示出贯穿图10的可纵向伸展的管道部分1001的剖视图。为了清楚起见删除该装置的其余部分。为了清楚起见删除了轴承座1008、支撑杆1005和导杆1010。可以看到上激光束管道部分1002的构造部分1003。可以看到管状部分1004从构造部分延伸至激光束管道部分1002的底部。可以看到可在汽缸1007内部移动的活塞1013在图11中处于其最上面的位置处。它们通过活塞杆1014与上下驱动可动部分1012的板1011连接。可以看出伸缩式激光束导管1015安装在板1011上，并且可以在构造部分1002和管状部分1004内纵向滑动。图12显示出处于伸展位置中的该装置。活塞1013已经驱动至最下面的位置，从而向下驱动该板1011。激光束导管已经在构造部分1003和管状部分1004内向下延伸。
上面只是以实施例的方式对本发明进行了说明，在本发明的精神范围内可以对本发明作出许多变化，本发明的精神延伸至所述特征的等同方案。本发明还包括上面已描述、或暗示的、或者在附图中所示、或者在附图中暗示的任何单独特征或者可以包括这些特征的任意组合。本发明还包括或者任意这些特征或组合的任意概括。