DE10027655C1

DE10027655C1 - Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches

Info

Publication number: DE10027655C1
Application number: DE10027655A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Frie; Erich Buerner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-06-03
Filing date: 2000-06-03
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches mit mindestens einer Lichtquelle, wobei der Laserschutzbereich mindestens ein Schutzglas für den Eintritt von Laserlicht in den Laserschutzbereich aufweist, die Lichtquelle außerhalb des Laserschutzbereiches montiert ist und bei der Beleuchtung des Laserschutzbereiches Licht von der Lichtquelle durch das Schutzglas in den Laserschutzbereich eintritt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches mit mindestens einer Lichtquelle, wobei der Laserschutzbereich mindes tens ein Schutzglas für den Eintritt von Laserlicht in den Laserschutzbereich aufweist.

Stand der Technik

Laserbearbeitungsanlagen, welche zum Beispiel zum La serschweißen oder Laserbohren verwendet werden, weisen im Allgemeinen einen Laserschutzbereich um das zu bear beitende Werkstück auf. Zum Eintritt des Laserstrahls in den Laserschutzbereich ist ein Schutzglas vorgese hen.

Häufig ist es während der Bearbeitung des Werkstückes erwünscht, die Position des Werkstückes bzw. den Ferti gungszustand zu überprüfen. Zu diesem Zweck ist häufig eine CCD-Kamera vorgesehen, mittels welcher das Werk stück axial bezüglich des Laserstrahlenganges beobach tet und beispielsweise auf einem Computerbildschirm o der einem Video-Monitor sichtbar gemacht werden kann. Damit ein deutliches Bild des Werkstückes von der CCD- Kamera aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, zusätzliche Beleuchtungsmittel vorzusehen. Dies hat die Gründe, dass während des Laserbetriebs eine zu hohe Lichtin tensität für einen ordnungsgemäßen Betrieb einer CCD-Kamera vorliegt und dass bei ausgeschaltetem Laserstrahl eine zu geringe Lichtintensität vorhanden ist.

Herkömmlich hilft man sich so, dass man zur Beobachtung des Werkstückes den Laserstrahl abschaltet, den Laserschutzbe reich öffnet, eine Lichtquelle an das Werkstück heranführt und so ein Bild über die CCD-Kamera erzeugt. Zu diesem Zweck wird als Lichtquelle häufig eine Kaltlichtfaser verwendet. Die Beobachtung des Werkstückes ist also mit einigem Aufwand verbunden, welcher insbesondere den Bearbeitungsprozess über eine längere Zeit unterbricht und insofern die Fertigung verlangsamt.

Aus der DE 195 20 336 A1 ist eine Laser-Lötvorrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung eines Laserschutzbereiches be kannt. Die Beleuchtungseinrichtung besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Reihen von Leuchtdioden als Licht quelle, zwischen denen ebenfalls parallel dazu verlaufend Lichtleitfasern zum Zuführen einzelner Laserstrahlen zur zu verlötenden Stelle angeordnet sind.

Eine Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches geht ebenfalls aus der DE 198 52 302 A1 hervor, wobei die Lichtquelle außerhalb des Laserschutzbereiches montiert ist.

Schließlich ist aus der DE-AS 23 26 296 eine Laserbearbei tungsvorrichtung bekannt, bei der zum Schutz gegen die beim Laserbearbeiten entstehenden Dämpfe zwischen Laserschutzbe reich und Laserstrahloptik ein Schutzschirm angeordnet ist.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung hat den Vorteil, den Laserschutzbereich bei der Beobachtung des Werkstückes geschlossen zu lassen. Dies beschleunigt eine Zwischenkontrolle der Position bzw. der Beschaffenheit des Werkstückes, da ein aufwendiges Öffnen und Wiederverschließen des Laserschutzbereiches überflüssig ist. Es ist nicht erforderlich, überhaupt an den Bereich, in dem sich das Werkstück befindet, Hand anzulegen. Die Licht quelle ist hinreichend klein, so dass sie auch in einem kleinen Laserschutzbereich montiert werden kann. Dem Werk stück steht ferner ausreichend Raum zur Verfügung, und die Werkstückzuführung bzw. -abführung werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht behindert.

Die Lichtquelle weist mehrere Leuchtdioden auf. Leuchtdioden sind preiswerte Licht quellen mit einer sehr hohen Lebensdauer. Auch sind sie besonders für den Dauerbetrieb geeignet. Gleichwohl können Leuchtdioden extrem schnell geschaltet werden. Da Leuchtdioden in sehr kleiner Ausführung erhältlich sind, kann die Erfindung mit nur sehr geringem Raumbe darf verwirklicht werden.

Es ist bevorzugt, dass die Lichtquelle mehrere Leucht dioden aufweist, welche in unterschiedli chen Wellenlängenbereichen arbeiten können. Durch diese Maßnahme ist es möglich, eine ausreichend hohe Lichtin tensität zur Verfügung zu stellen, damit beispielsweise von einer CCD-Kamera ein klares Bild geliefert werden kann. Indem die Leuchtdioden in unterschiedlichen Wel lenlängenbereichen arbeiten werden farbige Darstellun gen des Werkstückes beziehungsweise eine Veränderung des Tiefenschärfebereiches ermöglicht. Insbesondere ist auch eine Bestrahlung des Werkstückes mit Licht aus Infrarotleuchtdioden möglich.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Leuchtdio den aus mehreren Gruppen bestehen, welche selektiv schaltbar sind. Durch Zu- oder Abschalten ausgewählter Leuchtdioden kann somit einerseits die Helligkeit der Beleuchtung verändert werden; bei Leuchtdioden mit un terschiedlichen Farben kann zusätzlich die resultieren de Beleuchtungsfarbe durch Zu- oder Abschaltung verän dert werden.

Die Leuchtdioden sind ringförmig angeord net, so dass der Laserstrahl durch den Innenbereich des Ringes hindurchtreten kann. Liegt beispielsweise ein kreisförmiges Schutzglas vor, so sind die Leuchtdioden am Rand dieses Glases angeordnet. Der Laserstrahl kann unbeeinflusst von den Leuchtdioden durch das Schutzglas hindurchtreten. Dabei ist darauf zu achten, dass der Durchmesser der ringförmigen Leuchtdiodenanordnungen den Laserstrahldurchmessern (z. B. 35 mm) angepasst wer den.

Die Leuchtdioden werden von einem Halter getragen, welcher durch Verschrauben an der Außenseite des Laserschutzbereiches befestigbar ist. Der Halter stellt eine feste Positionierung der Leuchtdioden si cher, so dass stets wohldefinierte Beleuchtungsbedin gungen vorliegen. Indem der Halter durch Verschrauben befestigt wird, wird eine sichere Position der Leucht dioden relativ zur Werkstückposition erreicht.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Verschrauben eines Halters für die Leuchtdioden mit einem Adapterring er folgt, welcher mit der Außenseite des Laserschutzberei ches verbindbar ist. Durch den Adapter wird Variabili tät im Hinblick auf unterschiedliche Gestalten von Leuchtdiodenhaltern und Laserschutzbereichen geschaf fen.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches zwischen der vordersten Linse ei ner Laseroptik und dem Schutzglas angeordnet. Das Licht der Vorrichtung fällt somit auf die von dem Laserstrahl bearbeitete Seite des Werkstückes, welche im Allgemei nen für die Beobachtung von besonderem Interesse ist.

Es ist nützlich, wenn die Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches in ihrer Intensität auf die Empfindlichkeit einer CCD-Kamera abstimmbar ist. Auf diese Weise kommt es zu einer zufriedenstellenden Bild darstellung.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zu grunde, dass durch die Anordnung einer geeigneten Lichtquelle innerhalb des Laserschutzbereiches zahlrei che Vorteile zu verzeichnen sind. Zum einen ist die Er findung für Laserschutzbereiche mit geringem Raumange bot einsetzbar, da kleine Beleuchtungsmittel innerhalb des Laserschutzbereiches vorgesehen werden können. Zum anderen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, da sie vom Schutzglas geschützt wird, nicht den bei der Bear beitung des Werkstückes eventuell entstehenden Dämpfen oder dergleichen ausgesetzt, so dass sie eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer hat. Weiterhin ist ein besonde res Geschick der Erfindung darin zu verzeichnen, dass sowohl für das Laserlicht als auch für das von der er findungsgemäßen Vorrichtung ausgesendete Beobachtungs licht durch dieselbe Öffnung des Laserschutzbereiches zur Verfügung steht. Dabei ist es dennoch möglich, dass der Eintritt des Laserlichtes nicht von der Vorrichtung zum Beleuchten beeinflusst wird.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die be gleitende Zeichnung anhand einer Ausführungsform bei spielhaft erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der in Fig. 1 mit 11 gekennzeichneten Blickrich tung;

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 mit aufgesetztem Adapter ring.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Beleuchten eines La serschutzbereiches. Die Vorrichtung weist eine Halte rung 10 auf, in welcher eine Vielzahl von Aufnahmen für Leuchtdioden 12 vorgesehen sind. Auf diese Weise können die Leuchtdioden 12 ringförmig angeordnet werden. Am Umfang hat die Halterung 10 Gewindebohrungen 14.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der in Fig. 1 mit II gekennzeichneten Blickrichtung darge stellt. Wiederum ist die Halterung 10 mit Bohrung 14 zu erkennen.

Fig. 3 zeigt die beispielhafte erfindungsgemäße Vor richtung in derselben Blickrichtung wie Fig. 2, wobei allerdings ein Adapterring 16 auf die Halterung 10 aufgesetzt ist. Es ist zu erkennen, dass die Halterung 10 durch Verschrauben mit dem Adapterring 16 verbunden wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Beleuchten eines Laserschutzbereiches mit mindestens einer Lichtquelle, wobei der Laserschutzbe reich mindestens ein Schutzglas für den Eintritt von La serlicht in den Laserschutzbereich aufweist, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Halter (10) mit einer Öffnung zum Durchleiten des Laserlichts und mit mehreren konzentrisch um die Öffnung angeordneten Aufnahmen für Leuchtdioden (12) als Lichtquelle vorgesehen ist, dass die Leucht dioden (12) innerhalb des Laserschutzbereiches montiert sind und dass bei der Beleuchtung des Laserschutzberei ches Licht von den Leuchtdioden (12) durch das Schutzglas in den Laserschutzbereich eintritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (12) in unterschiedlichen Wellenlängen bereichen arbeiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Leuchtdioden (12) aus mehreren Gruppen be stehen, welche selektiv schaltbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Halter (10) durch Ver schrauben an der Außenseite des Laserschutzbereiches be festigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Verschrauben des Halters (10) für die Leuchtdioden (12) mit einem Adapterring (16) erfolgt, welcher mit der Außenseite des Laserschutzberei ches verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass sie zwischen der vordersten Linse einer Laseroptik und dem Schutzglas angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass sie in ihrer Intensität auf die Empfindlichkeit einer CCD-Kamera abstimmbar ist.