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Die
Erfindung betrifft einen Liniengenerator für eine Vorrichtung zur optischen
Oberflächenabtastung,
mit einer Lichtquelle und mit einem optischen System, die zur Ausgabe
wenigstens eines Lichtstrahls in wenigstens einer Abstrahlebene
eingerichtet sind und die in einem Gehäuse aufgenommen sind, das mit
einer Austrittsöffnung
für den
Lichtstrahl versehen ist, sowie eine Laserbearbeitungsvorrichtung,
die einen derartigen Liniengenerator umfasst und ein Laserbearbeitungsverfahren.
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Ein
aus dem Stand der Technik bekannter Liniengenerator wird zur optischen
Oberflächenabtastung
von Werkstücken
eingesetzt und weist eine Lichtquelle auf, die einen Lichtstrahl
aussendet, der mit Hilfe eines optischen Systems, insbesondere unter
Verwendung eines rotierenden Prismas, in wenigstens einer Abstrahlebene
und bezogen auf eine Mittellängsachse
des Liniengenerators mit zyklisch variierendem Abstrahlwinkel ausgestrahlt
wird. Der Lichtstrahl überstreicht
bei Auftreffen auf ein Werkstück
dessen Werkstückoberfläche. Da
der Lichtstrahl mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit abgelenkt
wird, stellt sich der die Werkstückoberfläche überstreichende
Lichtstrahl für
einen menschlichen Beobachter als geschlossener Linienzug dar. Bei
einer anderen Ausführungsform
eines Liniengenerators kann auch vorgesehen sein, den Lichtstrahl
mittels des optischen Systems derart aufzufächern, dass er tatsachlich
als statische Linie auf die Werkstückoberfläche abgebildet wird. Sowohl
der zyklisch abgelenkte als auch der aufgefächerte Lichtstrahl erzeugen
beim Auftreffen auf eine ebene Werkstückoberfläche einen gerade verlaufenden
Linienzug. Beim Auftreffen des Lichtstrahls auf eine unebene Werkstückoberfläche folgt
der Lichtstrahl der Oberflächenkontur
des Werkstücks
und wird dabei aus Sicht der Kameraeinrichtung entsprechend der
Oberflächenkontur
deformiert, so dass durch Auswertung des Kamerabilds des entsprechend
verzerrten Linienzugs ein Abbild der Oberflächenkontur in Form eines Höhenprofils
gewonnen werden kann. Dieses Verfahren wird auch als Lichtschnittverfahren
bezeichnet.
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Ein
Liniengenerator kann insbesondere zur optischen Prozesskontrolle
von Bearbeitungsprozessen, insbesondere von Laserschweiss- oder
Laserbohrprozessen, eingesetzt werden. Durch die Weiterentwicklung
der Laserlichtquellen, die immer größere Fokuslängen ermöglichen, konnte der Abstand
zwischen dem Werkstück
und einem Bearbeitungskopf, aus dem der Laserstrahl in Richtung
des Werkstücks austritt,
vergrößert werden.
Dadurch konnte auch die Anwendung des Lichtschnittverfahrens vereinfacht werden,
da sich die räumlichen
Bedingungen zur Anbringung des Liniengenerators und der zugeordneten Kameraeinrichtung
verbessert haben.
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Durch
die vergrößerten optischen
Weglängen
zwischen Liniengenerator, Werkstück
und Kameraeinrichtung spielen die optischen Eigenschaften des Raumvolumens,
durch das der Lichtstrahl zwischen Liniengenerator, Werkstück und Kameraeinrichtung
im Freistrahl hindurchtreten muss, eine größere Rolle als bisher. Als
Einflussfaktoren sind insbesondere Streuungseffekte für den Lichtstrahl
durch verdampfte Materialpartikel und thermisch induzierte, lokale
Brechungsindexschwankungen im Raumvolumen, das vorzugsweise mit
Gas oder Luft ausgefüllt ist,
zu nennen. Diese Einflussfaktoren haben einen maßgeblichen Einfluss sowohl
auf die Qualität
des Bearbeitungsprozesses als auch auf die Qualität des mit
Hilfe des Liniengenerators durchzuführenden Lichtschnittverfahrens.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Liniengenerator, eine
Laserbearbeitungsvorrichtung sowie ein Laserbearbeitungsverfahren
zu schaffen, die eine verbesserte Qualität des Bearbeitungsprozesses
und des damit verknüpften
Messverfahrens ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Liniengenerator mit den Merkmalen des Anspruchs
1, mit einer Laserbearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 9 und mit einem Laserbearbeitungsverfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 11 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Liniengenerator weist
in dem Gehäuse
eine Luftleiteinrichtung zur Ausgabe eines Gasstroms auf, die wenigstens
eine Auslassöffnung
umfasst. Der dem Liniengenerator von einer Druckluftquelle, insbesondere
einem Kompressor, an die Luftleiteinrichtung bereitgestellte Gasstrom
strömt
durch die Auslassöffnung
in das Raumvolumen zwischen dem Liniengenerator, dem Werkstück und der
Kameraeinrichtung. Dabei sorgt der Gasstrom dafür, dass Materialpartikel, die
durch die thermische Wirkung des Arbeitslaserstrahls von dem Werkstück freigesetzt
werden, möglichst
rasch aus dem Strahlengang zwischen Liniengenerator und Kameraeinrichtung
beseitigt werden, um die Streuwirkung dieser Materialpartikel zu
minimieren. Zudem verdrängt
der Gasstrom das durch die Wechselwirkung des Arbeitslaserstrahls
mit dem Werkstück
erhitzte Gas (Prozessgas, Inertgas, Luft) im Bereich des Bearbeitungsorts
und reduziert dadurch thermisch induzierte, lokale Brechungsindexunterschiede.
Dadurch werden optische Beeinträchtigungen
sowohl für
den Arbeitslaserstrahl als auch für den vom Liniengenerator ausgesendeten
Lichtstrahl vermindert und es können
verbesserte Arbeits- und Messergebnisse erzielt werden. Bei einer
Ausführungsform
der Erfindung findet die Bearbeitung des Werkstücks in einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere
unter Verwendung eines Inertgases, statt. Durch die Luftleiteinrichtung
und die Auslassöffnung kann
ebenfalls ein Schutzgas, insbesondere ein Inertgas, in Richtung
auf das Werkstück
geleitet werden. Nachfolgend wird für die durch den Liniengenerator
bereitgestellte Luft bzw. das entsprechende Schutzgas, das insbesondere
ein Inertgas sein kann, der einheitliche Begriff "Gasstrom" benutzt.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mittelachse
der Auslassöffnung
parallel zu einer Abstrahlebene des Lichtstrahls ausgerichtet ist.
Durch diese Auslassöffnung
tritt zumindest ein Teil des Gasstroms im Wesentlichen parallel
zu Abstrahlebene des wenigstens einen Lichtstrahls in Richtung auf
das Werkstück
aus. Damit kann eine besonders effektive Verdrängung der vom Arbeitslaserstrahl
erhitzten und mit Materialpartikeln beladenen Luft von der Auftreffstelle
des Arbeitslaserstrahls auf das Werkstück bewirkt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung als
Auslassschlitz ausgebildet ist. Da der Liniengenerator Lichtstrahlen
in wenigstens einer Abstrahlebene aussendet, ist das Raumvolumen,
durch das die Lichtstrahl hindurchtreten müssen, im Wesentlichen quaderförmig oder
kreisringsegmentförmig.
In einer ersten Raumrichtung orthogonal zur Strahlrichtung weist dieses
Raumvolumen eine erheblich größere Ausdehnung
als in einer zweiten Raumrichtung orthogonal zur Strahlrichtung.
Die erfindungsgemäß als Auslassschlitz
ausgeführte
Auslassöffnung
ist auf diesen Querschnitt des Raumvolumens angepasst, indem die
größte Ausdehnung
des Auslassschlitzes mit der größeren Ausdehnung
des Lichtstrahls übereinstimmt.
Somit kommt es zumindest im Wesentlichen zu einer Überdeckung
des Raumvolumens, durch das der Lichtstrahl hindurchtritt, mit dem
Raumvolumen, durch das der Gasstrom in Richtung des Werkstücks ausströmt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Auslassöffnung für den Gasstrom
an der gleichen Stirnfläche
des Gehäuses
wie die Austrittsöffnung
für den
wenigstens einen Lichtstrahl angeordnet. Dies ermöglicht eine
kompakte Gestaltung des Liniengenerators. Zudem kann somit in einfacher
Weise gewährleistet
werden, dass der Gasstrom und der Lichtstrahl zumindest im Wesentlichen
in der gleichen Raumrichtung austreten, so dass der gewünschte Verdrängungseffekt
für störende Materialdämpfe und erhitzte
Luft durch den Gasstrom gewährleistet
werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung dient die Austrittsöffnung für den wenigstens
einen Lichtstrahl als Auslassöffnung
für den
Gasstrom. Damit treten der Lichtstrahl und der Gasstrom zumindest
nahezu koaxial aus dem Liniengenerator aus, wodurch ein besonders
hoher Wirkungsgrad des Gasstroms im Hinblick auf die Verbesserung
der Streuungsbedingungen und der Reduzierung der thermisch induzierten,
lokalen Brechungsindexschwankungen im Bereich der Auftreffstelle
des Arbeits laserstrahls auf das Werkstück gewährleistet werden kann. Zudem
kann durch eine derartige Gestaltung der Liniengenerator in einem
dem Werkstück zugewandten
vorderen Bereich besonders kompakt gestaltet werden und kann vorteilhaft
in die Laserbearbeitungsvorrichtung integriert werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung als
Aperturblende für
den wenigstens einen Lichtstrahl dient. Die Aperturblende begrenzt
bei einem optischen System die Größe des Strahlenbündels und
wird beim Liniengenerator dazu eingesetzt, eine scharfe Abbildung der
wenigstens einen Linie auf die Werkstückoberfläche zu gewährleisten. Erfindungsgemäß erfüllt die Auslasssöffnung somit
eine Doppelfunktion, sie begrenzt sowohl den vom Liniengenerator
ausgesendeten Lichtstrahl als auch den aus dem Liniengenerator austretenden
Gasstrom.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleiteinrichtung
derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle und/oder das optische System
zumindest bereichsweise vom Gasstrom umspülbar sind. Damit erfüllt der
Gasstrom die zusätzliche
Aufgabe einer Temperierung, insbesondere Kühlung, der Lichtquelle und/oder
des optischen Systems. Damit kann gegebenenfalls auf eine anderweitige
Kühleinrichtung
verzichtet werden, wodurch der mechanische Aufbau des Liniengenerators
vereinfacht wird. Vorzugsweise wird der Gasstrom in einem koaxial
um die Lichtquelle und/oder um das optische System ausgebildeten
Ringspalt in Richtung der, insbesondere als Auslassschlitz geformten,
Auslassöffnung
geführt
und kann dabei überschüssige Wärme von
der Lichtquelle und/oder dem optischen System abführen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleiteinrichtung
wenigstens eine Druckluftkupplung umfasst. Die Druckluftkupplung
ermöglicht
ein rasches An- und Abkoppeln einer Zuleitung für Druckluft, die vorzugsweise
als flexibler Schlauch ausgebildet sein kann, so dass im Servicefall
ein einfacher Austausch des Liniengenerators vorgenommen werden
kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung
mit einer Arbeitslaserquelle zur Bereitstellung eines Arbeitslaserstrahls
und einem optischen System zur Beeinflussung des Arbeitslaserstrahls,
einem Liniengenerator, einer Kameraeinrichtung zur Detektion von
Linien auf einer Werkstückoberfläche und
einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Arbeitslaserquelle, des
Liniengenerators und der Kameraeinrichtung vorgesehen. Erfindungsgemäß ist die
Steuereinrichtung für
eine Zu- und Abschaltung des vom Liniengenerator bereitstellbaren
Lichtstrahls und/oder Gasstroms, insbesondere in Abhängigkeit
von einer Aktivierung oder Deaktivierung der Arbeitslaserquelle, eingerichtet.
Die Steuereinrichtung hat die Aufgabe, die Arbeitslaserquelle, den
Liniengenerator und die Kameraeinrichtung zu koordinieren, um während der Bearbeitung
des Werkstücks
mit dem von der Arbeitslaserquelle bereitgestellten Arbeitslaserstrahl eine
Vermessung der Werkstückoberfläche zu ermöglichen.
Um einen vorteilhaften Wirkungsgrad des Laserbearbeitungsverfahrens
zu gewährleisten,
beeinflusst die Steuereinrichtung insbesondere den Gasstrom, der
vom Liniengenerator bereitgestellt wird. Vorzugsweise wird der Gasstrom
freigegeben, sobald der Arbeitslaserstrahl aktiviert wird. Eine
Abschaltung des Gasstroms wird vorgenommen, sobald der Arbeitslaserstrahl
deaktviert wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arbeitslaserquelle
als Faserlaser oder Scheibenlaser ausgebildet ist. Derartige Arbeitslaserquellen
ermöglichen
Fokuslängen
von 300 mm bis über
1000 mm und erlauben somit die Laserbearbeitung von Werkstücken in
großen
Arbeitsabständen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist für ein Verfahren zum Betreiben
einer Laserbearbeitungsvorrichtung eine Einflussnahme der Steuereinrichtung
auf den Volumenstrom des Gasstroms und/oder auf die Leistung des
Arbeitslaserstrahls und/oder des Lichtstrahls vorgesehen. Dabei wird
der von dem Liniengenerator auf das Werkstück gerichtete und von der Werkstückoberfläche reflektierte
Lichtstrahl von der Kameraeinrichtung nicht nur im Hinblick auf
seine durch die Kontur der Werkstückoberfläche bedingte Verzerrung hin
untersucht. Vielmehr wird auch eine Intensitätsmessung für die von der Werkstückoberfläche reflektierten
und von der Kameraeinrichtung detektierten Anteile des Lichtstrahls
vorgenommen. Anhand der ermittelten Intensität kann, insbesondere nach einer
vorausgegangenen Kalibrierung des den Liniengenerator und die Kameraeinrichtung
umfassenden Oberflächenabtastsystems
auf das zu bearbeitende Werkstück,
auf die Konzentration der von der Werkstückoberfläche verdampften Werkstückpartikel
und/oder der Störeinflüsse durch
thermisch induzierte, lokale Brechungsindexschwankungen im Auftreffbereich
des Arbeitslaserstrahls geschlossen werden. Überschreiten die Konzentration
und/oder die Störeinflüsse einen
vorgebbaren Wert, so kann die Steuereinrichtung durch Erhöhen des
Volumenstroms des Gasstroms und/oder durch Reduzieren der Leistung
des Arbeitslaserstrahls den Wirkungsgrad des Bearbeitungsverfahrens
verbessern. In gleicher Weise kann die Leistung des Arbeitslaserstrahls
erhöht
und/oder der Volumenstrom des Gasstroms reduziert werden, wenn die
Konzentration der verdampften Werkstückpartikel unter einen vorgebbaren
Wert absinkt. Somit kann der Bearbeitungsprozess durch die Steuereinrichtung
optimiert werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung, die anhand der
Zeichnungen dargestellt ist. Dabei zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer Laserbearbeitungsvorrichtung mit
einer Arbeitslaserquelle, einem Liniengenerator, einer Kameraeinrichtung
und einer Steuereinrichtung,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung des Liniengenerators gemäß der 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Liniengenerators gemäß der 1 und 2.
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Eine
in der 1 schematisch dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst
eine Arbeitslaserquelle 12 zur Bereitstellung eines Arbeitslaserstrahls 14 und
einen Liniengenerator 16 zur Bereitstellung eines Abtaststrahls 18.
Zudem ist eine Kameraeinrichtung 20 zur Detektion eines
als Reflektionsstrahl 32 bezeichneten Anteils des von dem Werkstück 22 in
Richtung der Kameraeinrichtung 20 reflektierten Abtaststrahls 18 vorgesehen.
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Der
von der, insbesondere als Scheibenlaser oder Faserlaser ausgebildeten,
Arbeitslaserquelle 12 erzeugte Arbeitslaserstrahl 14 wird
mit Hilfe eines nicht näher
bezeichneten optischen Systems auf die Oberfläche des Werkstücks 22 fokussiert.
Das Werkstück 22 wird
in einem Auftreffbereich des Arbeitslaserstrahls 14 lokal
erwärmt
und gegebenenfalls verdampft, vorzugsweise um einen Schweißvorgang oder
einen Materialabtrag zu bewirken. Die Arbeitslaserquelle 12 ist
gegenüber
dem Werkstück 22 derart ausgerichtet,
dass der Arbeitslaserstrahl 14 im Wesentlichen senkrecht
auf die Werkstückoberfläche auftrifft.
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Der
von dem schräg
zur Werkstückoberfläche ausgerichteten
Liniengenerator 16 ausgesendete Abtaststrahl 18 schneidet
den Arbeitslaserstrahl 14 für eine Prozesskontrolle des
Laserbearbeitungsvorgangs im Auftreffbereich des Arbeitslaserstrahls 14 auf
der Werkstückoberfläche. Ein
Anteil des Abtaststrahls 18 wird von der Werkstückoberfläche als Reflektionsstrahl 32 parallel
zum Arbeitslaserstrahl 14 in Richtung der Arbeitslaserquelle 12 abgestrahlt. Der
Reflektionsstrahl wird unter Zuhilfenahme eines Strahlteilers 28 und
eines Umlenkspiegels 30 in die optisch koaxial zum Arbeitslaserstrahl 14 angeordnete
Kameraeinrichtung 20 eingekoppelt und dort zur Analyse
der Oberflächengeometrie
der Werkstückoberfläche ausgewertet.
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Durch
die lokale Erwärmung
des Werkstücks 22 werden
auf der Oberfläche
des Werkstücks 22 angelagerte
Schmutzpartikel und bei entsprechender Leistungsdichte des Arbeitslaserstrahls 14 auch
Materialpartikel des Werkstücks 22 verdampft
und bilden eine schematisch dargestellte Dampfwolke 34,
in der bedingt durch die verdampften Partikel verschlechterte optische
Transmissionseigenschaften vorliegen. Zudem treten im Bereich der
Dampfwolke 34 thermisch induzierte, lokale Brechungsindexschwankungen
auf, die ebenfalls einen negativen Einfluss auf die Transmissionseigenschaften
für den Arbeitslaserstrahl 14,
den Abtaststrahl 18 sowie den Reflektionsstrahl 32 haben.
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Um
den Einfluss der Dampfwolke 34 auf das Bearbeitungsergebnis
zu reduzieren, ist der Liniengenerator 16 mit einer in
der 2 näher
dargestellten Luftleiteinrichtung 50 und einer zugeordneten Auslassöffnung 54 versehen.
zudem ist der Liniengenerator mit einer Druckluftquelle 36 zur
Bereitstellung eines Gasstroms gekoppelt. Die Druckluftquelle 36 ist,
wie auch die Arbeitslaserquelle 12, der Liniengenerator 16 und
die Kameraeinrichtung 20, mit einer Steuereinrichtung 24 verbunden,
die die Aktivierung und die Aktivierung der vorstehend genannten
Komponenten der Laserbearbeitungsvorrichtung 10 koordiniert.
Bei Aktivierung der Arbeitslaserquelle 12 zur Abgabe eines
Arbeitslaserstrahls 14 wird durch die Steuereinrichtung 24 der
Gasstrom von der Druckluftquelle 36 zum Liniengenerator 16 freigegeben und
tritt, wie dies in den 2 und 3 näher dargestellt
ist, durch einen stirnseitigen Auslassschlitz 54 in Richtung
des Werkstücks 22 aus.
Der schematisch dargestellte, mit dem Bezugszeichen 38 bezeichnete
Gasstrom verdrängt
die Dampfwolke 34, die dann als Dampfwolke 34' gemäß der Darstellung der 1 nach
rechts vorliegt. Der Gasstrom 38 gewährleistet somit, dass Beeinträchtigungen
des Arbeitslaserstrahls 14, des Abtaststrahls 18 und
des Reflektionsstrahls 32 durch erhitzte Luft, ver dampfende
Schmutzpartikel und gegebenenfalls verdampftes Material des Werkstücks 22 reduziert
werden.
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Der
in der 2 schematisch dargestellte Liniengenerator 16 umfasst
ein hohlzylindrisches Gehäuse 40,
in dem eine zylindrische Laserlichtquelle 42 und ein optisches
System 44 angeordnet sind. Die Laserlichtquelle 42 erzeugt
den Abtaststrahl 18, der mittels des optischen Systems 44,
das insbesondere einen nicht näher
dargestellten, schwenkbaren Umlenkspiegel aufweist, in einer von
den Achsen X und Y aufgespannten Ebene aufgefächert beziehungsweise abgelenkt
wird. Trifft der Abtaststrahl 18 auf eine im Wesentlichen
senkrecht zur Mittellängsachse 46 ausgerichtete,
ebene Oberfläche
eines Werkstücks 22,
so beschreibt er dort eine gerade Linie. Weist die Werkstückoberfläche eine
Konturierung auf, so wird aus der geraden Linie eine gekrümmte Linie,
die von der Kameraeinrichtung 20 detektiert werden kann.
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Die
Laserlichtquelle 42 ist über Verbindungsstege 48 mit
der Innenfläche
des Gehäuses 40 verbunden,
so dass sich zwischen der Laserlichtquelle 42 und dem Gehäuse 40 ein
Ringspalt 50 ausbildet. Durch den Ringspalt 50 kann
ein mittels der Druckluftkupplung 52 zugeführter Gasstrom 38 entlang
der Laserlichtquelle 42 und dem optischen System 44 in Richtung
des stirnseitig am Gehäuse 40 vorgesehenen
Auslassschlitzes 54 strömen,
um von dort aus in die Umgebung des Liniengenerators 16 auszutreten. Die
Ausrichtung des Auslassschlitzes 54 ist dabei so gewählt, dass
der ausströmende
Gasstrom 38 in Richtung der X-Achse und somit im Wesentlichen
parallel zum Abtaststrahl 18 austritt und sich geringfügig in Richtung
der Y-Achse und nahezu nicht in Richtung der Z-Achse auffächert.
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Dadurch
kann gewährleistet
werden, dass der Gasstrom 38 ungefähr an der gleichen Stelle auf das
Werkstück 22 auftrifft
wie der Abtaststrahl 18.
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Der
Auslassschlitz 54 hat neben der Begrenzung des für den Gasstrom 38 zur
Verfügung
stehenden Querschnitts zusätzlich
die Aufgabe, für
den Abtaststrahl 18 als Aperturblende zu dienen, wie dies
in der 2 schematisch dargestellt ist. Das optische System 44 des
Liniengenerators 16 stellt den Abtaststrahl 18 in
einem Winkelbereich zur Verfügung,
der geringfügig
größer als
der gewünschte
Winkelbereich ist. Da der Abtaststrahl 18 wie der Gasstrom 38 den
Auslassschlitz 54 passieren muss, wird der Abtaststrahl 18 bei
zu starker Auslenkung von der Mittellängsachse 46 durch
den Auslassschlitz 54 in seiner Funktion als Aperturblende
zurückgehalten,
so dass die auf dem Werkstück
abgebildete Linie eindeutig definiert ist.
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Wie
in der 3 dargestellt, weist der Auslassschlitz 54 einen
im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer Haupterstreckungsrichtung längs der
Y-Achse und einer demgegenüber
deutlich kleineren Erstreckung in Richtung der Z-Achse auf.