DE10018422C2 - Laserbearbeitungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungssystem, insbesondere für indu
strielle Produktionsanlagen, umfassend mindestens ein erstes Lasergerät und
ein zweites Lasergerät, von denen jedes eine Laserstrahlungsquelle und min
destens einen Ausgang aufweist, wobei das zweite Lasergerät mindestens eine
zwischen dem jeweiligen Ausgang und der Laserstrahlungsquelle angeordnete
Verschlußweiche und eine Lasersteuerung aufweist, und ferner umfassend
mindestens eine Arbeitsstation mit mindestens einem Laserbearbeitungskopf,
der mittels eines ersten Lichtleiters mit dem ersten Lasergerät und mittels
eines zweiten Lichtleiters mit dem zweiten Lasergerät Laserstrahlung zuführbar
ist.
Derartige Laserbearbeitungssysteme sind aus der DE 197 37 094 A1 bekannt.
Bei diesen besteht jedoch das Problem, sicherzustellen, daß die Laserstrahlung
aus der Laserstrahlungsquelle nur dann zur Arbeitsstation gesandt wird, wenn
diese gesichert ist.
Aus der US 5,268,975 ist eine Laserstrahl-Bearbeitungsanlage bekannt, bei
welcher eine Lichtweiche für den Lichtweg mit einem Gefährdungssensor ver
sehen ist, welcher das nichterwünschte Austreten von Laserstrahlung aus der
Lichtweiche erkennt.
Aus der DE 197 22 415 A2 ist bekannt, bei Laserbearbeitung einen Pilotlicht
strahl einzusetzen, um Fehlpositionen und Geometrieabweichungen zu er
kennen und bei der anschließenden Bearbeitung mit der Laserstrahlungsquelle
das Ablenksystem entsprechend zu korrigieren.
Bei den aus der DE 197 37 094 A1 bekannten Laserbearbeitungssystemen ist
gelegentlich die Versorgung des Laserbearbeitungskopfes mit Laserstrahlung
zu wechseln, das heißt, daß der Laserbearbeitungskopf zunächst Laser
strahlung von einem Lasergerät erhält, im Fall von Wartungsarbeiten an
diesem Lasergerät oder einem technischen Problem an diesem Lasergerät
jedoch ein Wechsel auf das andere Lasergerät erfolgen muß, wobei der
Wechsel vom einen Lasergerät zum anderen, da dieser nicht sehr häufig ist,
manuell durchgeführt wird.
Dieser manuelle Wechsel von einem Lasergerät zum anderen bedingt jedoch
erhebliche Sicherheitsrisiken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Laserbearbeitungssystem
der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß dieses sicher betreibbar
ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Netzwerksystem der eingangs beschriebenen Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Lasergerät mindestens eine
zwischen dem jeweiligen Ausgang und der Laserstrahlungsquelle angeordnete
Verschlußweiche und eine Lasersteuerung aufweist, daß der erste Lichtleiter
von dem Ausgang des ersten Lasergeräts zu einem der Arbeitsstation zuge
ordneten ersten optischen Anschlußelement geführt ist, daß dem ersten
optischen Anschlußelement ein erstes Kommunikationsanschlußelement lokal
zugeordnet ist, welches über eine erste Kommunikationsleitung mit der Laser
steuerung des ersten Lasergeräts verbunden ist, daß der zweite Lichtleiter von
dem Ausgang des zweiten Lasergeräts zu einem der Arbeitsstation zugeord
neten zweiten optischen Anschlußelement geführt ist, daß dem zweiten opti
schen Anschlußelement ein zweites Kommunikationsanschlußelement lokal
zugeordnet ist, welches über eine zweite Kommunikationsleitung mit der
Lasersteuerung des zweiten Lasergeräts verbunden ist, daß der Laser
bearbeitungskopf mittels eines optischen Anschlußgegenstücks mit dem ersten
oder zweiten optischen Anschlußelement verbindbar ist, daß der Arbeitsstation
ein Sicherheitskreis zugeordnet ist, welcher über ein Kommunika
tionsanschlußgegenstück mit dem ersten oder zweiten Kommunikations
anschlußelement verbindbar ist, daß eine mechanische Blockiereinrichtung
vorgesehen ist, die nur ein Verbinden des optischen Anschlußgegenstücks und
des Kommunikationsanschlußgegenstücks mit dem ersten oder zweiten opti
schen Anschlußelement und dem jeweils zugeordneten ersten bzw. zweiten
Kommunikationsanschlußelement zuläßt, und daß jede der Lasersteuerungen
ein Schließen der Verschlußweiche des entsprechenden Lasergeräts blockiert,
wenn der Sicherheitskreis nicht an dem jeweiligen Kommunikationsanschluß
element angeschlossen ist, und die Verschlußweiche nur dann zum Schließen
freigibt, wenn der Sicherheitsschaltkreis der Arbeitsstation an dem mit der
jeweiligen Lasersteuerung verbundenen Kommunikationsanschlußelement
angeschlossen ist und selbst kein Stopsignal meldet.
Unter einem Schließen der Verschlußweiche ist im Sinne dieser Erfindung zu
verstehen, daß ein Lichtweg von der Laserstrahlungsquelle zu dem ent
sprechenden Ausgang zugelassen wird, so daß die Laserstrahlung zu dem Aus
gang geführt wird, während ein Öffnen der Verschlußweiche bedeutet, daß der
Lichtweg unterbrochen wird, das heißt die Laserstrahlung den Ausgang nicht
erreicht.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, daß er
trotz der Tatsache, daß zwei optische Anschlußelemente von zwei unter
schiedlichen Lasergeräten der Arbeitsstation zugeordnet sind, nicht möglich ist,
das optische Anschlußgegenstück des Laserbearbeitungskopfes mit dem
optischen Anschlußelement des einen Lasergeräts zu verbinden, während das
Kommunikationsanschlußgegenstück mit dem Kommunikationsanschluß
element des anderen Lasers verbunden ist, so daß der andere Laser, an
dessen optischem Anschlußelement das optische Anschlußgegenstück nicht
angeschlossen ist, die Sicherheitsfunktionen der Arbeitsstation, insbesondere
den Sicherheitskreis derselben überwacht, und somit, so lange der Sicher
heitskreis kein Stopsignal meldet, diese Lasersteuerung
dessen Verschlußweiche freigibt, so daß prinzipiell die Mög
lichkeit bestehen könnte, daß dieses Lasergerät Laserstrah
lung zu dem optischen Anschlußelement entsendet, obwohl an
diesem das Anschlußgegenstück nicht angeschlossen ist.
Außerdem wird auch der umgekehrte Fall vermieden, nämlich
der, daß das Lasergerät Laserstrahlung zur Arbeitsstation
schickt, an dessen optischem Anschlußelement das optische
Anschlußgegenstück angeschlossen ist, ohne daß jedoch die
Lasersteuerung die Sicherheitsfunktionen überwacht.
Prinzipiell kann die Blockiereinrichtung in unterschied
lichster Art und Weise ausgebildet sein.
Beispielsweise kann die Blockiereinrichtung zwischen dem
Kommunikationsanschlußelement und dem optischen Anschlußele
ment wirksam sein und beispielsweise so ausgebildet sein, daß
das Kommunikationsanschlußgegenstück nur dann mit dem Kommu
nikationsanschlußelement verbindbar ist, wenn bereits das
optische Anschlußgegenstück mit dem zugeordneten optischen
Anschlußelement verbunden ist oder umgekehrt.
Eine mechanisch besonders einfache Lösung sieht jedoch vor,
daß die Blockiereinrichtung als eine bestimmte Länge auf
weisendes mechanisches Verbindungselement zwischen dem
optischen Anschlußgegenstück und dem Kommunikationsanschluß
gegenstück ausgebildet ist und daß das erste optische
Anschlußelement und das zweite Kommunikationsanschlußelement
sowie das zweite optische Anschlußelement und das erste
Kommunikationsanschlußelement einen Abstand voneinander auf
weisen, der größer ist als die Länge des Verbindungselements.
Damit stellt das Verbindungselement sicher, daß dann, wenn
beispielsweise das optische Anschlußgegenstück mit dem ersten
oder zweiten optischen Anschlußelement in Verbindung gebracht
worden ist, das Kommunikationsanschlußgegenstück nur noch mit
dem zugeordneten Kommunikationsanschlußelement in Verbindung
gebracht werden kann, da das andere Kommunikationsanschluß
element so weit entfernt ist, daß das Verbindungselement ein
Einstecken in dieses nicht mehr zuläßt.
Hinsichtlich der Ausbildung des Sicherheitskreises wurden
bislang keine näheren Angaben gemacht. Vorzugsweise ist der
Sicherheitskreis so ausgebildet, daß er stets dann ein Stop
signal meldet, wenn eine Arbeitsraumsicherung der Arbeits
station aktiviert ist.
Eine derartige Aktivierung einer Arbeitsraumsicherung erfolgt
nur dann, wenn beispielsweise ein Zugang zu der Arbeits
station geöffnet ist.
Eine besonders vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen
Lösung sieht vor, daß der Arbeitsstation eine Bearbeitungs
steuerung zugeordnet ist, daß die Bearbeitungssteuerung mit
dem Kommunikationsanschlußgegenstück verbunden ist und über
das mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück verbundene
Kommunikationsanschlußelement Informationen zur Identifi
kation des Lasergeräts erhält.
Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß somit mit der Ver
bindung des Kommunikationsanschlußgegenstücks mit dem ent
sprechenden Kommunikationsanschlußelement gleichzeitig die
Bearbeitungssteuerung in der Lage ist, zu erkennen, welches
Lasergerät die am optischen Anschlußelement ankommende Laser
strahlung liefert und somit in der Lage ist, das ent
sprechende Lasergerät auszuwählen und anzusteuern.
Mit dieser Lösung kann somit ausgeschlossen werden, daß auf
grund vorhandener fehlerhafter Information oder fehlerhaft
eingegebener Informationen die Bearbeitungssteuerung ein
Lasergerät ansteuert, das gar nicht in der Lage ist, Laser
strahlung für das mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück
verbundene Kommunikationsanschlußelement zu liefern.
Noch vorteilhafter ist es, wenn die Bearbeitungssteuerung
über das Kommunikationsanschlußelement Informationen zur
Identifikation des Ausgangs des Lasergeräts und somit über
den Lichtweg erhält.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Lösung sieht vor, daß die Bearbeitungssteuerung
über das mit dem jeweiligen Kommunikationselement verbundene
Kommunikationsanschlußgegenstück und die Kommunikations
leitung mit der jeweiligen Lasersteuerung direkt kommuni
ziert, um das Lasergerät für die Bearbeitung zu steuern.
Diese Lösung ermöglicht aufgrund der direkten Kommunikation
zwischen der Bearbeitungssteuerung und der Lasersteuerung
eine erheblich schnellere Wechselwirkung und spart somit
unnötige Steuerungszeiten.
Darüber hinaus stellt diese Lösung zwangsläufig sicher, daß
die Bearbeitungssteuerung nur die Lasersteuerung anspricht,
die in der Lage ist, Laserstrahlung für den mit der Bearbei
tungssteuerung gesteuerten Laserbearbeitungskopf zu liefern.
Damit werden insbesondere auch aufgrund von Fehlprogrammie
rungen oder direkten Fehleingaben bedingte Fehlansteuerungen
von anderen Lasergeräten verhindert.
Alternativ oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen sieht ein besonders vorteilhaftes Aus
führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Netzwerksystems vor,
daß der Arbeitsstation eine Lichtwegüberwachung zugeordnet
ist, mit welcher erkennbar ist, ob zwischen der jeweiligen
Verschlußweiche und dem Laserbearbeitungskopf ein durch
gehender Lichtweg vorhanden ist.
Eine derartige unmittelbare Lichtwegüberwachung hat den Vor
teil, daß - was bei den vorstehend beschriebenen Ausführungs
beispielen noch der Fall sein kann - vermieden wird, daß zwar
das Kommunikationsanschlußgegenstück mit dem Kommunikations
anschlußelement verbunden ist, jedoch nicht das optische
Anschlußgegenstück mit dem optischen Anschlußelement, oder
die Verbindung zwischen dem optischen Anschlußgegenstück und
dem optischen Anschlußelement nicht sicher erfolgt ist, so
daß eine Einkopplung der Laserstrahlung in den Laserbearbei
tungskopf nicht oder nur in unzureichendem Umfang erfolgt.
Derartige Fehler können beim Einsatz einer erfindungsgemäßen
Lichtwegüberwachung unmittelbar erkannt werden.
Eine derartige Lichtwegüberwachung ist vorzugsweise so aus
gebildet, daß mit dieser erkennbar ist, ob das optische
Anschlußgegenstück korrekt mit einem der optischen Anschluß
elemente verbunden ist.
Eine derartige Erkennung kann beispielsweise über durch
mechanische Elemente betätigte Endschalter abgefragt werden,
die erkennen, ob das optische Anschlußgegenstück und das
optische Anschlußelement in der vorgesehenen Weise mitein
ander verbunden sind.
Alternativ oder ergänzend zu den bislang beschriebenen Aus
führungsbeispielen sieht ein hinsichtlich der Sicherheits
aspekte besonders vorteilhaftes Netzwerksystem vor, daß in
jedem der Lasergeräte Pilotstrahlung in den Lichtweg ein
koppelbar ist.
Eine derartige Pilotstrahlung erlaubt es, einerseits den
Lichtweg zu überprüfen und andererseits erlaubt es eine der
artige Pilotstrahlung zu überprüfen, wie die Laserstrahlung
aus dem Laserbearbeitungskopf austritt.
Eine derartige Pilotstrahlung hat vorzugsweise eine Leistung
die derart niedrig ist, daß die Pilotstrahlung selbst keiner
lei Sicherheits- oder Gesundheitsrisiko darstellt.
Beispielsweise wäre es denkbar, die Pilotstrahlung bei einer
Wellenlänge einzusetzen, die nicht sichtbar ist. In diesem
Fall müßte beispielsweise seitens einer Bedienungsperson der
Verlauf der Pilotstrahlung durch Hilfsmittel, wie beispiels
weise fluoreszierende Gegenstände oder Nebel mit fluores
zierenden Stoffen sichtbar, gemacht werden.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Pilotstrahlung
im für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich
liegt.
Damit hat eine Bedienungsperson die Möglichkeit, einerseits
mit dem bloßen Auge zu überprüfen, ob ein durchgängiger
Lichtweg von einem der Lasergeräte zum Laserbearbeitungskopf
besteht und andererseits zu erkennen, wie der Laserbearbei
tungskopf auch später die Laserstrahlung des Lasergeräts
führen und ausrichten wird.
Neben dem bloßen Erkennen der Pilotstrahlung mit dem
menschlichen Auge kann jedoch die Pilotstrahlung auch noch
dazu eingesetzt werden, Informationen zu übertragen.
Beispielsweise kann die Pilotstrahlung unterschiedlicher
Lasergeräte eine unterschiedliche Wellenlänge aufweisen,
welche es ermöglicht, bereits mit dem bloßen Auge an der
unterschiedlichen Farbe die Herkunft der Pilotstrahlung zu
identifizieren.
Da jedoch Pilotstrahlung auf kostengünstige Art und Weise
lediglich mit sogenannten Pilotlasern, die in einem sicht
baren Wellenlängenbereich arbeiten, erhältlich ist, ist vor
zugsweise vorgesehen, daß die Pilotstrahlung informations
moduliert ist.
Die Informationsmodulation der Pilotstrahlung kann dabei in
verschiedenster Art und Weise erfolgen.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die in jedem Lasergerät
in den Lichtweg eingekoppelte Pilotstrahlung gerätespezifisch
moduliert ist, das heißt spezifisch für jedes Gerät eine
Modulation aufweist, so daß über diese Modulation der Pilot
strahlung das Lasergerät erkennbar ist.
Noch vorteilhafter ist es, wenn die Pilotstrahlung ausgangs
spezifisch moduliert ist, das heißt aufgrund der Pilot
strahlung erkennbar ist, von welchem Ausgang welches Laser
geräts diese Pilotstrahlung stammt, so daß eine Bedienungs
person aufgrund des Erkennens der Pilotstrahlung unmittelbar
den Ausgang des Lasergeräts identifizieren kann.
Hinsichtlich der Modulation der Pilotstrahlung sind nach wie
vor die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. Beispiels
weise ist es denkbar, die Pilotstrahlung hinsichtlich ihrer
Wellenlänge zu modulieren, wobei die Wellenlängenmodulation
entweder so sein kann, daß sie nicht unmittelbar mit dem Auge
sichtbar ist. Es ist aber auch denkbar, die Wellenlängenmodu
lation so zu gestalten, daß sie als Farbmodulation mit dem
bloßen Auge sichtbar ist.
Noch einfacher als eine Frequenz- oder Wellenlängenmodulation
ist es jedoch, wenn die Pilotstrahlung intensitätsmoduliert
ist.
Eine derartige Modulation der Intensität der Pilotstrahlung
kann ebenfalls entweder so erfolgen, daß die Modulation mit
dem bloßen Auge, beispielsweise als schnelles Blinken oder
langsames Blinken oder beispielsweise auch als Blitzen, das
heißt kurzzeitige Intensitätsmaxima abwechselnd mit langen
Intensitätsminima, ausgeführt sein.
Es ist aber auch denkbar, die Intensitätsmodulation so durch
zuführen, daß diese mit dem bloßen Auge nicht erkennbar ist.
Hinsichtlich der Einkopplung der Pilotstrahlung in den Licht
weg wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Besonders
günstig ist es, wenn die Pilotstrahlung im Lasergerät vor dem
Ausgang in den Lichtweg eingekoppelt ist, da damit sicher
gestellt ist, daß die Pilotstrahlung den gesamten Lichtweg
durchläuft und somit über die Pilotstrahlung Defekte im
Lichtweg oder schlechte Verbindungen im Lichtweg erkennbar
sind.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Pilotstrah
lung an der Verschlußweiche in den Lichtweg einkoppelbar ist,
so daß über die Pilotstrahlung unmittelbar der gesamte Licht
weg ab der Verschlußweiche nachverfolgt werden kann.
Besonders günstig ist es, wenn die Verschlußweiche so aufge
baut ist, daß die Pilotstrahlung ohne zusätzliche optische
Elemente in den Lichtweg einkoppelbar ist.
Ferner bietet die Verschlußweiche als letztes, die Laser
strahlung beispielsweise mit einem Umlenkelement schaltendes
Bauteil die Möglichkeit, die Pilotstrahlung in einfacher
Weise einzukoppeln.
Prinzipiell wäre es bei den bislang beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen denkbar, entweder die Pilotstrahlung alleine
oder die Pilotstrahlung gemeinsam mit der Laserstrahlung zu
führen, so daß stets an der Pilotstrahlung der Verlauf oder
das Auftreffen der Laserstrahlung auf dem Werkstück oder
anderen Stellen der Arbeitsstation erkennbar wäre.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn mit der Verschlußweiche
die Einkopplung der Pilotstrahlung schaltbar ist und die
Pilotstrahlung dann in den Lichtweg eingekoppelt ist, wenn
die Verschlußweiche in der geöffneten Stellung steht, das
heißt den Lichtweg unterbricht.
Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß damit eine Bedie
nungsperson mit bloßem Auge allein an der Existenz der Pilot
strahlung erkennen kann, daß über diesen Lichtweg keine
Laserstrahlung von der Laserstrahlungsquelle in diesem Moment
kommen kann, da das Vorhandensein der Pilotstrahlung das ein
deutige Indiz dafür ist, daß die Verschlußweiche geöffnet ist
und somit nicht in der Lage ist, Laserstrahlung von der
Laserstrahlungsquelle in den Lichtweg einzukoppeln.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Verschlußweiche
in der geschlossenen Stellung die Einkopplung der Pilot
strahlung unterbricht. Beispielsweise ist in diesem Fall
denkbar, daß die Verschlußweiche die Pilotstrahlung umlenkt.
Damit ist das Fehlen der Pilotstrahlung für die Bedienungs
person das Indiz dafür, daß Laserstrahlung am Laserbearbei
tungskopf ankommen kann.
Hinsichtlich der Möglichkeiten, die Pilotstrahlung zu
erfassen, wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläu
terung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine zusätzlichen
Möglichkeiten dargelegt, die über das bloße Erkennen der
Pilotstrahlung durch eine Bedienungsperson hinausgehen.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß mit einem Detektor
eines Informationserfassungsgeräts die Pilotstrahlung detek
tierbar ist und daß mit dem Informationserfassungsgerät aus
der Modulation der Pilotstrahlung die in dieser enthaltene
Information ermittelbar ist.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß somit die
Pilotstrahlung so moduliert sein kann, daß die Modulation mit
dem bloßen Auge nicht erkennbar ist, wobei eine derartige
schnelle Modulation den Vorteil hat, daß erhebliche Infor
mationsmengen übertragen werden können.
Ein derartiges Informationserfassungsgerät kann prinzipiell
als der Bedienungsperson zur Verfügung stehendes Gerät ausge
bildet sein, welches die Bedienungsperson mit sich herumträgt
und gegebenenfalls so in den Lichtweg der Pilotstrahlung
hält, so daß der Detektor diese detektieren und die Infor
mation ermitteln kann.
Es ist aber auch denkbar, das Informationserfassungsgerät
stationär in der Arbeitsstation anzuordnen oder auch bei
spielsweise dem Laserbearbeitungskopf zuzuordnen.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, daß mit
dem Informationserfassungsgerät das Lasergerät identifizier
bar ist, so daß beispielsweise eine Bedienungsperson mit dem
Informationserfassungsgerät in einfacher Weise das Laser
gerät, von welchem die Pilotstrahlung kommt, identifizieren
kann.
Noch vorteilhafter ist es, wenn mit dem Informations
erfassungsgerät auch der genutzte Ausgang des Lasergeräts
identifizierbar ist, und somit auch der jeweils genutzte
Lichtweg.
Besonders einfach läßt sich dies dadurch erreichen, daß mit
dem Informationserfassungsgerät die ermittelte Information,
das heißt beispielsweise die ermittelte Information über die
Identität des Lasergeräts, anzeigbar ist.
Hinsichtlich der Art der Erfassung der Pilotstrahlung sind
unterschiedlichste Möglichkeiten denkbar. So ist es bei
spielsweise denkbar, daß der Detektor des Informations
erfassungsgeräts Streulicht des Lichtwegs erfaßt, so daß der
Detektor nicht unmittelbar im Lichtweg plaziert sein muß.
Beispielsweise können derartige Detektoren neben dem Lichtweg
in den optischen Anschlußelementen, in dem Anschlußgegenstück
oder auch in dem Laserbearbeitungskopf vorgesehen sein, in
denen allen beim Übergang von einem optischen Element zum
anderen optischen Element Streulicht der Pilotstrahlung ent
steht, so daß bereits aufgrund des Streulichts die durch
Modulation von der Pilotstrahlung übermittelte Information
ermittelt werden kann, also beispielsweise das Lasergerät und
gegebenenfalls auch der Lichtweg identifiziert werden kann.
Eine andere Lösung sieht vor, daß der Laserbearbeitungskopf
derart relativ zum Detektor positionierbar ist, daß der
Detektor unmittelbar die Pilotstrahlung erfaßt.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß sie erlaubt, mit niedriger
Leistung der Pilotstrahlung zu arbeiten, welche beispiels
weise im Streulicht eine unzureichende Intensität zur Detek
tion ergeben würde, jedoch dann, wenn die Pilotstrahlung aus
dem Laserbearbeitungskopf direkt den Detektor beaufschlagt,
zur Ermittlung der Information ausreichend ist.
Im übrigen hat diese Lösung auch noch den Vorteil, daß mit
dieser Lösung durch die Ermittlung der absoluten Intensität
der Pilotstrahlung auch graduelle Defekte, wie beispielsweise
intensitätsmindernde Effekte erkennbar sind.
Eine derartige, in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
erläuterte Verwendung von Pilotstrahlung in einem erfindungs
gemäßen Netzwerksystem läßt sich besonders zweckmäßig dann
einsetzen, wenn die Lichtwegüberwachung die Anwesenheit von
im Lasergerät eingekoppelter Pilotstrahlung am Laserbearbei
tungskopf erfaßt.
Eine derartige Ausbildung der Lichtwegüberwachung läßt somit
in einfacher Weise eine Überwachung des Lichtweges dahin
gehend zu, ob alle Anschlußelemente und Anschlußgegenstücke
in Verbindung sind und außerdem dahingehend, ob keine Beschä
digung der optischen Elemente, wie beispielsweise der Licht
leiter und/oder Kopplungsoptiken, vorliegt.
Besonders günstig ist dabei auch, wenn die Lichtwegüber
wachung die Anwesenheit von im Lasergerät eingekoppelter
Pilotstrahlung am optischen Anschluß überwacht, das heißt am
optischen Anschlußelement oder am optischen Anschlußgegen
stück, da diese hauptsächlich Fehlerquellen darstellen, wenn
sie von der Bedienungsperson miteinander in Verbindung
gebracht werden sollen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nach
folgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung
einer eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Netzwerksystems.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Laserbearbei
tungssystems;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Aufbaus
eines ersten Lasergeräts;
Fig. 3 eine Ansicht einer Verschlußweiche im geöffneten
Zustand und mit Darstellung der Ausrichtung des
Pilotlasers relativ zu dieser bei Blick in Rich
tung des Pfeils A in Fig. 4;
Fig. 4 eine Darstellung der geöffneten Verschlußweiche
gemäß Fig. 3 bei Blick in Richtung des Pfeils B
in Fig. 3;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 bei ge
schlossener Verschlußweiche;
Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 bei ge
schlossener Verschlußweiche;
Fig. 7 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 2
eines zweiten Lasergeräts;
Fig. 8 eine ausschnittsweise schematische Darstellung
einer Arbeitsstation in Fig. 1 mit einem ersten
Lasergerät und einem zweiten Lasergerät zur Ver
sorgung eines der Bearbeitungsköpfe und
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Blockschalt
bilds eines erfindungsgemäßen Informations
erfassungsgeräts.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Systems für die Laserbearbeitung im
Rahmen einer industriellen Produktionsanlage umfaßt bei
spielsweise drei Arbeitsstationen 10, 20 und 30, in welchen
in einer geschlossenen Kabine 12, 22 und 32 eine Laserbe
arbeitung von Werkstücken 14, 24 und 34 erfolgt.
Für die Laserbearbeitung sind beispielsweise in jeder der
Arbeitsstation 10, 20, 30 zwei Roboter 16a, 16b, 26a, 26b,
36a, 36b vorgesehen, von denen jeder einen Laserbearbeitungs
kopf 18a, 18b, 28a, 28b, 38a, 38b im Raum bewegen kann, um
das jeweilige Werkstück 14, 24, 34 mit Laserstrahlung zu
bearbeiten.
Die Erzeugung der Laserstrahlung erfolgt mittels Lasergeräten
40, 50, 60 und 70, wobei die Lasergeräte 40, 50 und 60 primär
die Arbeitsstationen 10, 20 und 30 mit Laserstrahlung ver
sorgen, während das Lasergerät 70 für die Fälle vorgesehen
ist, in welchen eines der Lasergeräte 40, 50 oder 60 nicht
zur Verfügung steht, beispielsweise aufgrund eines Defekts
oder aufgrund von Wartungsarbeiten.
Jedes der Lasergeräte 40, 50 oder 60 umfaßt, wie in Fig. 2
exemplarisch anhand des Lasergeräts 40 dargestellt, eine
Laserstrahlungsquelle 42, welche Laserstrahlung 43 erzeugt,
welche von in Reihe angeordneten Verschlußweichen 44a, 44b in
einen von zwei Ausgängen 45a oder 45b einkoppelbar ist, wobei
jedem Ausgang 45a und 45b eine Kopplungsoptik 46a bzw. 46b
vorgelagert ist.
Zum Steuern der Laserstrahlungsquelle 42 sowie zum Ansteuern
der Verschlußweichen 44a und 44b ist eine als Ganzes mit 47
bezeichnete Lasersteuerung vorgesehen.
Ferner ist jeder der Verschlußweichen 44a und 44b noch ein
Pilotlaser 48a bzw. 48b zugeordnet, welcher als Laser
strahlung eine Pilotstrahlung 49a bzw. 49b erzeugt, die durch
die Verschlußweichen 44a und 44b alternativ zur Laser
strahlung 43 in den jeweiligen Ausgang 45a oder 45b ein
koppelbar ist, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben.
Wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt, umfaßt jede Verschluß
weiche 44 einen Verschlußantrieb 80, welcher beispielsweise
als Drehantrieb für eine Welle 82 ausgebildet ist, auf
welcher mittels eines Halters 84 ein Spiegel 86 schwenkbar
gehalten ist.
Der Spiegel 86 ist beispielsweise, wie in den Fig. 3 und 4
dargestellt, in eine unwirksame Stellung bringbar, in welcher
der Halter 84 gegen einen Anschlag 88 anliegt.
In dieser unwirksamen Stellung des Spiegels 86 läßt dieser
die von der Laserstrahlungsquelle 42 kommende Laserstrahlung
43 unbeeinflußt passieren und, wie dies am Beispiel der Ver
schlußweiche 44a in Fig. 2 dargestellt ist, in die nächste
Verschlußweiche 44b eintreten.
Der der Verschlußweiche 44a zugeordnete Pilotlaser 48a ist
nun so angeordnet, daß die von diesem erzeugte Pilotstrahlung
49a sich innerhalb des Strahlquerschnitts der von dem Spiegel
86 umgelenkten Laserstrahlung 43 und parallel zu deren
Strahlachse, vorzugsweise ungefähr koaxial zu deren
Strahlachse in Richtung der Kopplungsoptik 46a ausbreitet und
somit in die Kopplungsoptik 46a eintritt und in den Ausgang
45a eingekoppelt wird.
Damit wird, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, in der unwirk
samen Stellung des Spiegels 86 der Verschlußweiche 44a die
Pilotstrahlung 49a des Pilotlasers 48a, ohne daß zusätzliche
optische Elemente erforderlich sind, in den Ausgang 45a ein
gekoppelt.
Steht der Spiegel 86, wie in Fig. 5 und 6 am Beispiel der
Verschlußweiche 44b dargestellt, in seiner wirksamen
Stellung, in welcher er gegen einen Anschlag 90 anliegt, so
wird der Spiegel 86 mit dem vollen Querschnitt der Laser
strahlung 43 beaufschlagt und reflektiert, wie in Fig. 6 dar
gestellt, die Laserstrahlung 43 in die Kopplungsoptik 46b,
welche diese in den Ausgang 45b einkoppelt, wobei der Spiegel
86 so ausgerichtet ist, daß sich die umgelenkte Laser
strahlung 43 koaxial zur in die Kopplungsoptik 46b eintreten
den Pilotstrahlung 49b des Pilotlasers 48b ausbreiten würde,
wenn diese noch in den Lichtweg eintreten würde.
In der wirksamen Stellung des Spiegels 86 wird dieser außer
dem durch die Pilotstrahlung 49b beaufschlagt und lenkt die
Pilotstrahlung 49b in Richtung eines Absorbers 92 um, auf
welchen die Laserstrahlung 43 auftreffen würde, wenn der
Spiegel 86 der Verschlußweiche 44b in der unwirksamen
Stellung stehen würde.
Folglich dient jede der Verschlußweichen 44a und 44b nicht
nur dazu, im geschlossenen Zustand, in welchem der Spiegel 86
in der wirksamen Stellung steht, die Laserstrahlung 43 in die
entsprechende Einkopplungsoptik 46a oder 46b einzukoppeln
oder im offenen Zustand die Laserstrahlung 43 ungehindert in
Richtung des Absorbers 92 oder der nächstliegenden Verschluß
weiche 44 passieren zu lassen, sondern gleichzeitig auch
dazu, in dem offenen Zustand, das heißt der unwirksamen
Stellung des Spiegels 86 die Pilotstrahlung 49 in ent
sprechende Einkopplungsoptik 46 einzukoppeln oder im
geschlossenen Zustand, das heißt wirksamer Stellung des
Spiegels 86, die Einkopplung der Pilotstrahlung 49 in die
Einkopplungsoptik 46 zu unterbrechen.
Jeder der Pilotlaser 48a und 48b wird außerdem durch die
Lasersteuerung 47 intensitätsmoduliert angesteuert und zwar
so, daß die Pilotstrahlung 49a bzw. 49b eine Intensitätsmodu
lation aufweist, die einer Codierung für das entsprechende
Lasergerät, das heißt in diesem Fall für das erste Lasergerät
40, entspricht.
Ferner besteht noch die Möglichkeit, zusätzlich jeden der
Pilotlaser 48a bzw. 48b mit einer der Verschlußweiche 44a
bzw. 44b entsprechenden Codierung zusätzlich zu modulieren.
Auch das Lasergerät 70 ist, wie in Fig. 7 dargestellt, prin
zipiell in gleicher Weise aufgebaut, wie die Lasergeräte 40,
50 oder 60, das heißt, es ist ebenfalls eine Laserstrahlungs
quelle 72 zur Erzeugung von Laserstrahlung 73 vorgesehen,
welche nun allerdings in insgesamt sechs hintereinander
sitzende Verschlußweichen 74a, 74b, 74c, 74d, 74e, 74f, ein
treten kann und von jeder der Verschlußweichen 74a bis 74f in
den entsprechenden Ausgang 75a bis 75f mittels der ent
sprechenden Einkopplungsoptik 76a bis 76f eingekoppelt werden
kann.
Ferner dient die Lasersteuerung 77 dazu, einerseits die
Laserstrahlungsquelle 72 und andererseits die Verschluß
weichen 74a bis 74f und die Pilotlaser 78a bis 78f anzu
steuern.
In gleicher Weise wie bei den Lasergeräten 40, 60 oder 70
wird jeder der Pilotlaser 78a bis 78f mit einer dem Laser
gerät spezifischen Codierung intensitätsmoduliert und gege
benenfalls auch noch mit einer für die jeweilige Verschluß
weiche 74a bis 74h spezifischen Codierung.
Zur Versorgung der Laserbearbeitungsköpfe 18a und 18b führen
nun von den Ausgängen 45a und 45b erste Lichtleiter 100a und
100b zu ersten optischen Anschlußelementen 102a und 102b, die
der Arbeitsstation 10 zugeordnet sind.
Jedem der ersten optischen Anschlußelemente 102a, 102b ist
räumlich ein Kommunikationsanschlußelement 104a, 104b zuge
ordnet, welches über eine Kommunikationsleitung 106a, 106b
mit der Lasersteuerung 47 verbunden ist, wie in Fig. 1 und 2
dargestellt.
Ferner sind von dem zweiten Lasergerät 70, und zwar von den
Ausgängen 75a und 75b zweite Lichtleiter 110a und 110b zu der
Arbeitsstation 10 geführt und weisen der Arbeitsstation 10
zugeordnete zweite optische Anschlußelemente 112a und 112b
auf.
Jedem dieser zweiten optischen Anschlußelemente 112a und 112b
ist seinerseits noch ein Kommunikationsanschlußelement 114a
bzw. 114b zugeordnet, welches über eine Kommunikationsleitung
116a bzw. 116b zu der Lasersteuerung 77 geführt ist.
Aus Gründen einer Vereinfachung der Beschreibung werden die
Möglichkeiten der Verbindung des Laserbearbeitungskopfes 18a
mit dem ersten Anschlußelement 102a bzw. dem zweiten An
schlußelement 112a und den lokal diesen zugeordneten Kommuni
kationsanschlußelementen 104a bzw. 114a im einzelnen
erläutert, wie in Fig. 8 dargestellt, wobei es ebenfalls
möglich wäre, den Laserbearbeitungskopf 18a mit dem ersten
optischen Anschlußelement 102b oder dem zweiten optischen
Anschlußelement 112b mit den entsprechend zugeordneten
Kommunikationsanschlußelementen 104b bzw. 114b zu verbinden.
Auf diese Möglichkeit wird lediglich zur Vereinfachung der
Beschreibung nicht noch näher eingegangen.
Wie in Fig. 8 dargestellt, führt von dem Laserbearbeitungs
kopf 18a ein Lichtleiter 120 zu einem Anschlußgegenstück 122,
welches entweder mit dem ersten optischen Anschlußelement
102a oder mit dem zweiten optischen Anschlußelement 112a
manuell durch eine Bedienungsperson verbindbar ist.
Ferner ist ein Kommunikationsanschlußgegenstück 124 vorge
sehen, welches entweder mit dem ersten Kommunikationsan
schlußelement 104a oder dem zweiten Kommunikationsanschluß
element 114a verbindbar ist.
Das optische Anschlußgegenstück 122 sowie das Kommunikations
anschlußgegenstück 124 sind mechanisch, beispielsweise mit
einem mechanischen Blockierelement 126, im einfachsten Fall
ausgeführt als Verbindungskette, so miteinander verbunden,
daß dieses Blockierungselement 126 verhindert, daß Kommuni
kationsanschlußgegenstück 124 mit dem zweiten Kommunikations
anschlußelement 114a in Verbindung bringbar ist, während das
optische Anschlußgegenstück 122 mit dem ersten optischen
Anschlußelement 102a verbunden ist, oder umgekehrt.
Das Kommunikationsanschlußgegenstück 124 steht über eine
Leitung 128 in Verbindung mit einem Sicherheitskreis 130,
welcher zur Sicherung des von der Kabine 12 umschlossenen
Raums dient.
Beispielsweise sichert der Sicherheitskreis 130 einen oder
mehrere Zugänge 132 zu der Kabine 12 durch Schalter 134, die
dann betätigt, das heißt geöffnet, werden, wenn einer der
Zugänge 132 geöffnet wird, so daß eine Unterbrechung des
Sicherheitskreises 130 erfolgt und somit der Sicherheitskreis
130 über die Leitung 128 ein Stopsignal S übermittelt,
welches aufgrund der Verbindung zwischen dem Kommunikations
anschlußgegenstück 124 und dem Kommunikationsanschlußelement
104a über einen Anschluß über die Kommunikationsleitung 106a
der Lasersteuerung 47 übermittelt wird.
Die Lasersteuerung 47 ist nun so aufgebaut, daß sie erkennt,
ob an dem ersten Kommunikationsanschlußelement 104a ein
Sicherheitsschaltkreis 130 angeschlossen ist und außerdem
dann prüft, ob der Sicherheitsschaltkreis geschlossen ist,
das heißt, alle Zugänge zur Arbeitskabine 12 geschlossen sind
und erst dann die offene Verschlußweiche 44a zum Schließen
freigibt, die dann im geschlossenen Zustand die Laserstrah
lung 43 über den Ausgang 45a und den Lichtleiter 100a dem
ersten optischen Verbindungselement 102a zuführt.
Sofern der Sicherheitskreis 130 unterbrochen, das heißt einer
der Zugänge 132 zur Arbeitskabine 12 geöffnet ist, gibt der
Sicherheitsschaltkreis 130 ein Stopsignal SS ab und dieses
führt dazu, daß die Lasersteuerung 47 die Verschlußweiche 44a
öffnet, das heißt die Einkopplung der Laserstrahlung 43 in
die Kopplungsoptik 46a und somit über den Ausgang 45a in den
ersten Lichterleiter 100a unterbricht.
Mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück 124 ist ferner über
eine Leitung 132 eine Bearbeitungssteuerung 134 verbunden,
welche über eine Verbindung C zwischen dem Kommunikations
anschlußgegenstück 124 und dem ersten Kommunikationsanschluß
element 104a erkennen kann, welches der Lasergeräte 40 oder
70 dem Kommunikationsanschlußelement 104a zugeordnet ist, in
welches das Kommunikationsanschlußgegenstück 124 eingesteckt
ist.
Dabei kann entweder über die Kommunikationsleitung 106a eine
direkte Kommunikation mit der Lasersteuerung 47 erfolgen oder
es ist in dem Kommunikationsanschlußelement 104a bereits ein
Code festgelegt, welcher das entsprechend zugeordnete Laser
gerät 40 oder 70 und gegebenenfalls auch den Ausgang 45, 75
des Lasergeräts 40 oder 70 und somit den Lichtweg für die
Bearbeitungssteuerung 134 identifiziert.
Ferner erfolgt über das Kommunikationsanschlußgegenstück 124
und das erste Kommunikationsanschlußelement 104a durch den
Anschluß E/A eine direkte Kommunikation zwischen der
Betriebssteuerung 134 und der Lasersteuerung 47, so daß ent
sprechend dem Betrieb des Laserbearbeitungskopfes 18a die
Laserstrahlungsquelle 42 betrieben werden kann.
Schließlich erfolgt über einen Anschluß L zwischen dem Kommu
nikationsanschlußgegenstück 124 und dem ersten Anschlußele
ment 104a eine Lichtwegüberwachung, wobei das Lichtwegüber
wachungssignal LS über die Kommunikationsleitung 106a der
Lasersteuerung 40 übermittelt wird.
Beispielsweise umfaßt die Lichtwegüberwachung ein über eine
Leitung 140 mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück 126 ver
bundenes Identifikationsgerät 142, welches beispielsweise im
Laserbearbeitungskopf 18a Streustrahlung der Pilotstrahlung
49a des Pilotlasers 48a detektiert.
Ein derartiges Identifikationsgerät 142 umfaßt, wie in Fig.
10 dargestellt, einen optischen Detektor 144, welcher Streu
strahlung der Pilotstrahlung 49a detektiert und einem
Prozessor 146 übermittelt, welcher gemeinsam mit einem
Speicher 148 zusammenarbeitet und in der Lage ist, die inten
sitätsmodulierte Pilotstrahlung 49a zu demodulieren und mit
in dem Speicher 148 eingespeicherten Daten zu vergleichen und
somit zu erkennen, von welchem der Lasergeräte 40 oder 70 die
Pilotstrahlung 49a resultiert und außerdem gegebenenfalls
noch zu erkennen, welcher Verschlußweiche 44a der die Pilot
strahlung 49a erzeugende Pilotlaser 48a zugeordnet ist.
Der Prozessor 146 gibt dann über eine Schnittstelle 150 das
Signal LS für die Lichtwegüberwachung ab, welches beispiels
weise dokumentiert, daß die Pilotstrahlung 49a den Laserbe
arbeitungskopf 18a erreicht hat.
Wird dieses Lichtwegsignal LS über die Leitung 140 und das
Kommunikationsanschlußgegenstück 126 sowie das erste Kommuni
kationsanschlußelement 104a sowie die Kommunikationsleitung
106a der Lasersteuerung 47 übermittelt, so weiß die Laser
steuerung 47, daß ein durchgehender Lichtweg von der Ver
schlußweiche 44a zum Laserbearbeitungskopf 18a existiert und
die Verschlußweiche 44a kann zum Schließen freigegeben
werden, sofern nicht beispielsweise der Sicherheitskreis 130
ein Stopsignal SS übermittelt.
Um die Lichtwegüberwachung auch noch von einer Bedienungs
person kontrollieren zu können, ist vorzugsweise das Identi
fikationsgerät 142 noch mit einer Anzeigeeinheit 152 und
einer Eingabeeinheit 154 versehen, so daß gleichzeitig für
eine Bedienungsperson erkennbar ist, von welchem Lasergerät
die vom Identifikationsgerät 142 identifizierte Pilotstrah
lung 49a stammt.
Es ist aber auch denkbar, das Identifikationsgerät 142 als
Identifikationsgerät 142' in der Arbeitskabine 12 anzuordnen
und zum Detektieren der Pilotstrahlung 49a mit dem Laserbe
arbeitungskopf 18a zu dem stationär angeordneten Identifi
kationsgerät 142' zu fahren, so daß direkt die Pilotstrahlung
49a von dem Detektor 144 detektierbar ist.
In diesem Fall ist dann das stationär angeordnete Identifi
kationsgerät 142' über eine zeichnerisch nicht dargestellte
Leitung mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück 124 oder der
Bearbeitungssteuerung 134 verbunden.
Schließlich ist es auch noch möglich, ein Identifikations
gerät 142", welches identisch wie das Identifikationsgerät
142 aufgebaut ist, dem optischen Anschlußelement 102a oder
dem optischen Anschlußgegenstück 122 zuzuordnen, und die
Streustrahlung der Pilotstrahlung 49a in diesen zu detek
tieren, so daß für die Lasersteuerung 47 erkennbar ist, ob
die Pilotstrahlung 49a des Pilotlasers 48a zumindest das
erste optische Anschlußelement 102a oder das optische
Anschlußgegenstück 122 erreicht.
Im übrigen ist es auch denkbar, das Identifikationsgerät 142
als tragbares Identifikationsgerät auszubilden, welches von
einer Bedienungsperson mitgeführt werden kann und in den
Lichtweg des Pilotstrahls 49a, beispielsweise am Ort des Aus
tritts aus dem Laserbearbeitungskopf 18a, gehalten werden
kann, so daß der Detektor 44 die Pilotstrahlung 49a detek
tiert. Somit kann die Bedienungsperson beispielsweise über
die Anzeigeeinheit 152 erkennen, zu welchem der Lasergeräte
40 oder 70 der vom Laserbearbeitungskopf 18a ausgehende
Lichtweg führt und ist somit in der Lage, zu kontrollieren,
ob die Bearbeitungssteuerung 134 dieses Lasergerät 40 richtig
erkannt hat.
Dieselben Funktionen sind erreichbar, wenn das optische
Anschlußgegenstück 122 und das Kommunikationsanschlußgegen
stück 124 in das zweite optische Anschlußelement 122a bzw.
das zweite Kommunikationsanschlußelement 114a angeschlossen
sind. In diesem Fall sind dieselben Daten durch die Laser
steuerung 77 und die Betriebssteuerung 134 erfaßbar und die
selben Funktionsmerkmale von der Lasersteuerung 77 überprüf
bar.
Claims (24)
1. Laserbearbeitungssystem, insbesondere für industrielle Produktions
anlagen, umfassend mindestens ein erstes Lasergerät (40, 50, 60) und
ein zweites Lasergerät (70), von denen jedes eine Laserstrahlungsquelle
(42, 72) und mindestens einen Ausgang (45a, b; 75a bis f) aufweist,
wobei das zweite Lasergerät (70) mindestens eine zwischen dem jeweili
gen Ausgang (75a bis f) und der Laserstrahlungsquelle (72) angeordnete
Verschlußweiche (74a bis f) und eine Lasersteuerung (77) aufweist, und
ferner umfassend mindestens eine Arbeitsstation (10, 20, 30) mit minde
stens einem Laserbearbeitungskopf (18, 28, 38), dem mittels eines ersten
Lichtleiters (100) mit dem ersten Lasergerät (40) und mittels eines
zweiten Lichtleiters (110) mit dem zweiten Lasergerät (70) Laser
strahlung zuführbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lasergerät(40,
50, 60) mindestens eine zwischen dem jeweiligen Ausgang (45a, b) und
der Laserstrahlungsquelle (42) angeordnete Verschlußweiche (44a, b)
und eine Lasersteuerung (47) aufweist, daß der erste Lichtleiter (100)
von dem Ausgang (45) des ersten Lasergeräts (40) zu einem der
Arbeitsstation (10) zugeordneten ersten optischen Anschlußelement
(102) geführt ist, daß dem ersten optischen Anschlußelement (102) ein
erstes Kommunikationsanschlußelement (104) lokal zugeordnet ist,
welches über eine erste Kommunikationsleitung (106) mit der Laser
steuerung (47) des ersten Lasergeräts (40) verbunden ist, daß der
zweite Lichtleiter (110) von dem Ausgang (75) des zweiten Lasergeräts
(70) zu einem der Arbeitsstation (10) zugeordneten zweiten optischen
Anschlußelement (112) geführt ist, daß dem zweiten optischen An
schlußelement (112) ein zweites Kommunikationsanschlußelement (114)
lokal zugeordnet ist, welches über eine zweite Kommunikationsleitung
(116) mit der Lasersteuerung (74) des zweiten Lasergeräts (70) ver
bunden ist, daß der Laserbearbeitungskopf (18) mittels eines optischen
Anschlußgegenstücks (122) mit dem ersten oder zweiten optischen
Anschlußelement (102, 112) verbindbar ist, daß der Arbeitsstation (10)
ein Sicherheitskreis (130) zugeordnet ist, welcher über ein Kommu
nikationsanschlußgegenstück (124) mit dem ersten oder zweiten
Kommunikationsanschlußelement (104, 114) verbindbar ist, daß eine
mechanische Blockiereinrichtung (126) vorgesehen ist, die nur ein Ver
binden des optischen Anschlußgegenstücks (122) und des Kommunika
tionsanschlußgegenstücks (124) mit dem ersten oder zweiten optischen
Anschlußelement (102, 112) und dem jeweils zugeordneten ersten bzw.
zweiten Kommunikationsanschlußelement (104, 114) zuläßt, und daß
jede der Lasersteuerungen (47, 77) ein Schließen der Verschlußweiche
(44a, b, 74a bis f) des entsprechenden Lasergeräts (40, 70) blockiert,
wenn der Sicherheitskreis (130) nicht an dem jeweiligen Kommunika
tionsanschlußelement (104, 114) angeschlossen ist, und die Verschluß
weiche (44, 74) nur dann zum Schließen freigibt, wenn der Sicherheits
schaltkreis (130) der Arbeitsstation (10) an dem mit der jeweiligen
Lasersteuerung (47, 77) verbundenen Kommunikationsanschlußelement
(104, 114) angeschlossen ist und selbst kein Stopsignal (SS) meldet.
2. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Blockiereinrichtung (126) als eine bestimmte Länge aufweisendes
mechanisches Verbindungselement (126) zwischen dem optischen An
schlußgegenstück (122) und dem Kommunikationsanschlußgegenstück
(124) ausgebildet ist und daß das erste optische Anschlußelement (102)
und das zweite Kommunikationsanschlußelement (114) sowie das zweite
optische Anschlußelement (112) und das erste Kommunikationsan
schlußelement (104) einen Abstand voneinander aufweisen, der größer
ist als die Länge des Verbindungselements (126).
3. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sicherheitskreis (130) stets dann ein Stopsignal (SS)
meldet, wenn eine Arbeitsraumsicherung (134) der Arbeitsstation (10)
aktiviert ist.
4. Laserbearbeitungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstation (10) eine Bearbeitungs
steuerung (134) zugeordnet ist, daß die Bearbeitungssteuerung (134)
mit dem Kommunikationsanschlußgegenstück (124) verbunden ist und
über das mit dem jeweiligen Kommunikationsanschlußgegenstück (124)
verbundene Kommunikationsanschlußelement (104, 114) Information
(C) zur Identifikation des Lasergeräts (40, 70) erhält.
5. Laserbearbeitungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungssteuerung (134) über das
mit dem jeweiligen Kommunikationsanschlußelement (104) verbundene
Kommunikationsanschlußgegenstück (124) und die Kommunikations
leitung (106) mit der jeweiligen Lasersteuerung (47) direkt kommuni
ziert, um das Lasergerät (40) für die Bearbeitung zu steuern.
6. Laserbearbeitungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstation (10) eine Lichtwegüber
wachung (142) zugeordnet ist, mit welcher erkennbar ist, ob zwischen
der jeweiligen Verschlußweiche (44a, b, 74a bis f) und dem Laserbear
beitungskopf (18) ein durchgehender Lichtweg vorhanden ist.
7. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
mit der Lichtwegüberwachung (142) erkennbar ist, ob das optische An
schlußgegenstück (122) mit einem der optischen Anschlußelemente
(102, 112) verbunden ist.
8. Laserbearbeitungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Lasergeräte (40, 70) Pilot
strahlung (49, 79) in den Lichtweg einkoppelbar ist.
9. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pilotstrahlung (49, 79) im für das menschliche Auge sichtbaren
Wellenlängenbereich liegt.
10. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pilotstrahlung (49, 79) informationsmoduliert ist.
11. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die in jedem Lasergerät (40, 70) in den Lichtweg eingekoppelte
Pilotstrahlung (49, 79) gerätespezifisch moduliert ist.
12. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pilotstrahlung (49, 79) ausgangsspezifisch moduliert
ist.
13. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pilotstrahlung (49, 79) intensitätsmoduliert ist.
14. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pilotstrahlung (49, 79) im Lasergerät (40, 70)
vor dem Ausgang (45a, b, 75a bis f) in den Lichtweg eingekoppelt ist.
15. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pilotstrahlung (49, 79) an der Verschlußweiche
(44a, b, 74a bis f) in den Lichtweg einkoppelbar ist.
16. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß mit der Verschlußweiche (44a, b, 74a bis f) die Ein
kopplung der Pilotstrahlung (49, 79) schaltbar ist und die Pilotstrahlung
(49, 79) dann in den Lichtweg eingekoppelt ist, wenn die Verschluß
weiche (44 a, b, 74a bis f) in der geöffneten Stellung steht.
17. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschlußweiche (44 a, b, 74a bis f) in der geschlossenen
Stellung die Einkopplung der Pilotstrahlung (49, 79) unterbricht.
18. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß mit einem Detektor (144) eines Informations
erfassungsgeräts (142) die Pilotstrahlung (49, 79) detektierbar ist und
daß mit dem Informationserfassungsgerät (142) aus der Modulation der
Pilotstrahlung (49, 79) die Information ermittelbar ist.
19. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Informationserfassungsgerät (142) das Lasergerät (40, 70)
identifizierbar ist.
20. Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit dem Informationserfassungsgerät (142) die ermittelte
Information anzeigbar ist.
21. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Detektor (144) Streulicht des Lichtwegs erfaßt.
22. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Laserbearbeitungskopf (18) derart relativ zum
Detektor (144) positionierbar ist, daß der Detektor (144) unmittelbar die
Pilotstrahlung (49, 79) erfaßt.
23. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtwegüberwachung (142) die Anwesenheit
von im Lasergerät (40, 70) eingekoppelter Pilotstrahlung (49, 79) am
Laserbearbeitungskopf (18) erfaßt.
24. Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtwegüberwachung (142) die Anwesenheit
von im Lasergerät eingekoppelter Pilotstrahlung (49, 79) am optischen
Anschluß überwacht.
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