DE102010019310A1 - Laser punching apparatus for punching e.g. painted bumper, has lens that expands laser beam radiated from laser diode such that cross section area of laser radiation from lens is larger than that of laser beam from laser diode - Google Patents

Laser punching apparatus for punching e.g. painted bumper, has lens that expands laser beam radiated from laser diode such that cross section area of laser radiation from lens is larger than that of laser beam from laser diode

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DE102010019310A1 DE201010019310 DE102010019310A DE102010019310A1 DE 102010019310 A1 DE102010019310 A1 DE 102010019310A1 DE 201010019310 DE201010019310 DE 201010019310 DE 102010019310 A DE102010019310 A DE 102010019310A DE 102010019310 A1 DE102010019310 A1 DE 102010019310A1
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Abstract

The apparatus has a lens (3) that is arranged in a frame (1) to expand a laser beam (4) emitted from a laser diode (2) such that laser beam (5) is produced. The cross-sectional area (A1) of the laser beam from the lens is larger than the cross-sectional area (a) of the laser beam emitted from the laser diode. A mirror (8) and an optical guide (9) are arranged behind the lens to expand laser beam (5). An independent claim is included for method for performing laser punching process using laser punching apparatus.

Description

  • Die Erfindung betriff ein Laser-Stanzgerät zum Stanzen von Bauteilen, insbesondere Kunststoffbauteilen, mit The invention relates to a laser-punch for punching components, particularly plastics components, with
    • – einem Gestell und - a frame and
    • – einer am Gestell angeordneten Laserstrahlen-Quelle. - a frame arranged on the laser source.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Stanzen von Bauteilen bekannt, beispielsweise das Stanzen mit einem Metallstempel, wobei der Metallstempel ggf. im Ultraschallbereich schwingende Bewegungen ausführt. In the prior art, various methods for die-cutting of components are known, for example, punching with a metal punch, the metal dies, if necessary, performs oscillating movements in the ultrasonic range. Weitere bekannte Verfahren sind das Schneiden mit einem Wasserstrahl wie auch das berührungslose Schneiden mit Hilfe eines Laserstrahls. Other known processes are cutting with a water jet as well as the non-contact cutting using a laser beam.
  • Beim Schneiden mit metallischen Stempeln besteht grundsätzlich das Problem, dass feine Flusen anfallen und Gratbildungen häufig nicht zu vermeiden sind. When cutting with metal stamping is basically the problem that fine fluff incurred and are often unavoidable burrs. Darüber hinaus besteht Weißbruchgefahr. There is also white fracture risk. Bei dem bekannten Wasserstrahlverfahren ist nachteilig, dass in der Regel unruhige, raue Schnittflächen entstehen und das Verfahren generell hohe Investitionskosten verursacht. In the known water jet method, it is disadvantageous that as a rule restless, rough cut surfaces are formed and the process generally results in high investment costs. Bei den bekannten Laserschneidverfahren ist problematisch, dass aufwändige Strahlführungssysteme erforderlich sind, um die gewünschten Stanzungen durchführen zu können. In the known laser cutting process is problematic that complicated beam guidance systems are necessary in order to carry out the desired stampings.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Laser-Stanzgerät mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches sich durch geringe Investitionskosten auszeichnet und gleichzeitig eine kostengünstige, schnelle sowie präzise Stanzung von Bauteilen ermöglicht. Against this background the invention has for its object to provide a laser cutting device with the characteristics described initially, which is characterized by low investment costs and at the same time enables an inexpensive, fast and precise punching of components.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass am Gestell eine Linse angeordnet ist, die einen oder mehrere aus der Laserstrahlen-Quelle austretende/n Laserstrahl/en flächig aufspreizt, so dass eine Laserstrahlung entsteht, deren Querschnittsfläche deutlich, z. According to the invention the object is achieved in that a lens is arranged on the frame, which is formed so that one or more of the laser beams emerging source / n laser beam / s surface spreads a laser radiation, the cross-sectional area significantly, z. B. um ein Vielfaches, größer als die Querschnittsfläche/n aus der Laserstrahlen-Quelle austretenden Laserstrahl/en ist. B. is many times greater than the cross-sectional area / n of the outgoing laser beam source / s. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der Laserstrahlung mehr als fünfmal, z. Preferably, the cross-sectional area of ​​the laser radiation is more than five, z. B. mehr als zehn bzw. mehr als zwanzigmal so groß wie die Querschnittsfläche des aus der Laserstrahlen-Quelle austretenden Laserstrahls/die gesamte Querschnittsfläche der aus der Laserstrahlen-Quelle austretenden Laserstrahlen. B. more than ten or more than twenty times as large as the cross sectional area of ​​the laser beams emerging from the laser beam source / the total cross sectional area of ​​the laser beams emerging from the source of laser beams. Mit der erfindungsgemäßen Lehre ist es möglich, qualitativ hochwertige Schnittflächen auf einfache Art zu realisieren. With the inventive teaching, it is possible to realize high-quality cut surfaces easily. Die erforderlichen Schnittkräfte sind gering. The necessary cutting forces are low. Ferner bestehen große konstruktive Freiheiten bei Mehrfachstanzmaschinen, insbesondere, sofern geringe Baugrößen vorliegen. Furthermore, there are great constructive freedom in multiple punching machines, especially if small sizes are available.
  • Zweckmäßigerweise ist die Laserstrahlen-Quelle als Diodenlaser ausgebildet. Advantageously, the laser source is constructed as a diode laser. Hierbei kann es sich um einen aus einem oder mehreren Laserdioden bestehenden, mit elektrischem Strom gepumpten Halbleiterlaser handeln. This can be an existing one or more laser diodes pumped with electric power semiconductor lasers. Das Laser-Stanzgerät kann beispielsweise durch einen entsprechend angeordneten Schalter manuell betätigt oder alternativ natürlich auch automatisch betrieben werden. The laser-cutting device can be actuated manually, for example by an appropriately located switch or alternatively of course also be operated automatically.
  • Vorzugsweise ist die Linse als Planlinse ausgebildet. Preferably, the lens is formed as a plano lens. Die Laserstrahlquelle ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass die daraus austretenden Laserstrahlen eine linienförmige Querschnittsfläche bilden. The laser beam source is expediently designed such that the laser beams emerging therefrom form a line-shaped cross-sectional area. Die Linse ist zweckmäßigerweise derart gestaltet, dass die Laserstrahlung eine, zumindest im Wesentlichen, kreisförmige oder alternativ auch rechteckige Querschnittsfläche aufweist. The lens is advantageously designed such that the laser radiation, at least substantially, has a circular or alternatively, rectangular in cross-sectional area. Die Querschnittsfläche kann aber auch beliebig konturiert sein. However, the cross-sectional area can be contoured and arbitrary. Im Übrigen ist zweckmäßigerweise eine Matrize zur Auflage des zu stanzenden Bauteils vorgesehen. Incidentally, a die for supporting the member to be punched is suitably provided.
  • Zweckmäßigerweise ist in Strahlungsrichtung gesehen hinter der Linse ein Strahlungsführungskörper angeordnet, durch den die aufgespreizte Laserstrahlung hindurchtritt. Conveniently, seen in the beam direction behind the lens arranged a radiation guide body, through which passes the spread-laser radiation. Dieser Strahlungsführungskörper weist vorzugsweise eine Beschichtung auf, die die Querschnittsfläche der Laserstrahlung in eine Ringfläche transferiert. This radiation guide body preferably has a coating that transfers the cross-sectional area of ​​the laser radiation in an annular surface. Dies wird beispielsweise dadurch gewährleistet, dass der Strahlungsführungskörper am Umfang und an seiner Unterseite – dort mit Ausnahme einer randseitigen Ringfläche – beschichtet ist. This is for example ensured that the radiation guide body on the periphery and on its underside - is coated - there with the exception of a peripheral ring surface. Dies gewährleistet, dass die Laserstrahlung lediglich durch die Ringfläche aus dem Strahlungsführungskörper austreten kann, wodurch sich die gewünschte Querschnittsfläche ergibt, welche zum Laserstanzen eingesetzt wird. This ensures that the laser radiation can emerge only by the annular surface of the radiation guide body, whereby the desired cross-sectional area results, which is used for the laser die. Der Strahlungsführungskörper ist hierbei zweckmäßigerweise als Glaskörper ausgebildet. The radiation guide body is in this case advantageously designed as a glass body. Zwischen Linse und Strahlungsführungskörper kann ein, vorzugsweise halbdurchlässiger, Spiegel angeordnet sein, durch den die aufgespreizte Laserstrahlung hindurchtritt und der zur gezielten Einleitung der Laserstrahlung in den Strahlungsführungskörper dient. Between the lens and the radiation guide body mirror can have one, preferably semi-transparent, may be arranged, through which the spread-laser radiation passes and which serves for the targeted introduction of the laser radiation in the radiation guide body. Generell kann die gewünschte Ringfläche der Laserstrahlung jedoch auch mit einer beliebigen Vorrichtung herbeigeführt werden. In general, the desired annular surface of the laser radiation may, however, also be brought about by any means. Die Ringfläche besitzt vorzugsweise eine Breite von ca. 0,1 bis 0,3 mm, z. The annular surface preferably has a width of approximately 0.1 to 0.3 mm, for example. B. 0,2 mm. B. 0.2 mm.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlungsführungskörper in Strahlungsrichtung beweglich angeordnet, um per Zustellbewegung die Entfernung von beim Stanzvorgang entstehendem Stanzabfall vom Bauteil zu erleichtern. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the radiation guide body is movably arranged in the radiation direction, in order to facilitate advance movement by the removal of nascent during the punching operation by the punch-scraps component. Hierbei drückt der Strahlungsführungskörper in der Regel den Stanzabfall durch die Matrize hindurch nach unten weg und das gestanzte Bauteil kann in einwandfreiem Zustand entnommen werden. Here, the radiation guide body usually pushes the punching waste by the die passes downwardly away and the punched part can be removed in perfect condition. Natürlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass eine Geräteelektronik vorgesehen sein kann, mit deren Hilfe eine Leistungs- und/oder Zeitsteuerung der Laserstrahlen-Quelle sowie ggf. die Steuerung der Zustellbewegung des Strahlungsführungskörpers erfolgt. Of course, it is within the scope of the invention that an electronic device can be provided by means of which carried a power and / or timing of the laser source and optionally the control of the feed movement of the radiation guide body.
  • Insgesamt kann mit dem erfindungsgemäßen Laser-Stanzgerät eine konzeptionelle Vereinheitlichung der Stanz- und Schweißtechnik durch Verwendung von Laserdioden erfolgen. Overall, it can be done with the inventive laser-punch a conceptual unification of the stamping and welding technology by using laser diodes. Die Laserdioden sind sehr langlebig und gewährleisten hierdurch eine hohe Produktionssicherheit. The laser diodes are very durable, thereby ensuring a high level of production reliability. Ein weiterer Vorteil der Laserdioden sind der geringe Energieverbrauch und der hohe Wirkungsgrad. Another advantage of the laser diodes are the low energy consumption and high efficiency. Das erfindungsgemäße Laser-Stanzgerät ist lediglich einem minimalen Verschleiß ausgesetzt und besitzt daher eine hohe Lebensdauer. The laser-cutting device according to the invention is only subjected to minimum wear and therefore has a long service life. Es erlaubt überdies eng aneinanderliegende Stanzungen, da lediglich eine geringe Kraftbeaufschlagung der zu stanzenden Bauteile sowie des als Stanzkörper fungierenden Strahlungsführungskörpers gewährleistet ist. It allows, moreover, closely spaced punches, since only a small application of force to be punched components as well as of acting as a punch body radiation guide body is ensured. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Laser-Stanzgerätes können auch sensible, sprödbrüchige Materialen ohne weiteres gestanzt werden. With the help of the laser cutting device according to the invention also sensitive, sprödbrüchige materials can be punched easily. Darüber hinaus ist generell eine Anwendbarkeit bei allen nicht transparenten Materialien und Verbundmaterialien vorhanden. In addition, general applicability to all non-transparent materials and composite materials available. Durch ein entsprechendes Energiemanagement ist auch möglich, das Laser-Stanzgerät alternativ als Schweißmaschine einzusetzen. By an appropriate energy management is also possible to use the laser punch alternatively as welding machine. Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Lehre durch verhältnismäßig geringe Investitionskosten aus. Overall, the teaching of the invention is characterized by relatively low investment costs.
  • Das erfindungsgemäße Laser-Stanzgerät kann insbesondere zum Stanzen von Kunststoffbauteilen eingesetzt werden, beispielsweise in entsprechenden Verbundwerkstoffen oder aber auch lackierten Formteilen. The laser-cutting device according to the invention can be used in particular for punching plastic components, for example in corresponding composite materials or also lacquered moldings. Hierbei sind insbesondere Anwendungen aus dem Automobilbereich zu nennen, beispielsweise die Stanzung von lackierten Stoßfängern, Spoilern oder auch Innenverkleidungsteilen. Here, applications from the automotive sector are, in particular, for example, the punching of painted bumpers, spoilers or interior trim. Das Stanzen anderer Materialien ist hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen. Punching other materials, however, is not excluded.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Durchführung eines Stanzvorganges gemäß Anspruch 10. Eine vorteilhafte Ausbildung dieses Verfahrens ist in Anspruch 11 beschrieben. The invention also provides a method for carrying out a punching process according to claim 10. An advantageous embodiment of this method is described in claim. 11
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. In the following the invention is explained in detail with reference being made to exemplary embodiment illustrated in the drawings. Es zeigen schematisch: Schematically:
  • 1 1 ein erfindungsgemäßes Laser-Stanzgerät in einer dreidimensionalen Darstellung und an inventive laser-punch in a three-dimensional representation and
  • 2 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Durchführung eines Stanzvorganges mittels eines Laser-Stanzgerätes gemäß An inventive method for performing a punching process by a laser cutting apparatus according to 1 1 . ,
  • Die The 1 1 zeigt ein Laser-Stanzgerät zum Stanzen von Bauteilen shows a laser-cutting device for die-cutting of components 100 100 (s. (S. 2 2 ), insbesondere Kunststoffbauteilen. ), In particular plastic parts. Das elektrisch betriebene Laser-Stanzgerät weist ein Gestell The electrically-powered laser cutting device comprises a frame 1 1 und eine am Gestell and the frame 1 1 angeordnete Laserstrahlen-Quelle arranged laser source 2 2 auf. on. Am Gestell the frame 1 1 ist eine Linse is a lens 3 3 angeordnet, die mehrere aus der Laserstrahlen-Quelle arranged, the plurality of the laser beams from source 2 2 austretende Laserstrahlen exiting laser beams 4 4 flächig aufspreizt. area spreads. Hierdurch entsteht eine Laserstrahlung This produces a laser radiation 5 5 , deren Querschnittsfläche A 1 um ein Vielfaches größer als die Querschnittsfläche a der aus der Laserstrahlen-Quelle Whose cross-sectional area A 1 by a multiple larger than the cross-sectional area a of the laser beams from the source 2 2 austretenden Laserstrahlen exiting laser beams 4 4 ist. is. Die Laserstrahlen-Quelle The laser source 2 2 ist als Diodenlaser und die Linse is a diode laser and the lens 3 3 als Planlinse ausgebildet. formed as a plano lens. Der Of the 1 1 ist ferner zu entnehmen, dass die Laserstrahlen-Quelle can be seen further that the laser source 2 2 derart gestaltet ist, dass die daraus austretenden Laserstrahlen is designed such that the laser beams emerging therefrom 4 4 eine linienförmige Querschnittfläche a bilden. a line-shaped cross-sectional area of ​​a form. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Abmessung dieses linienförmigen Querschnitts a 0,5 mm bis 1,5 mm in der Breite und 8 mm bis 12 mm in der Länge, beispielsweise ca. 1 mm × 10 mm. In the embodiment, the dimension of this line-shaped cross-section of a 0.5 mm to 1.5 mm in width and 8 mm to 12 mm in length, for example, approximately 1 mm × 10 mm. Die Linse The Lens 3 3 ist derart ausgebildet, dass die Laserstrahlung is formed such that the laser radiation 5 5 eine kreisförmige Querschnittsfläche A 1 aufweist, beispielsweise mit einem Durchmesser von 8 bis 12 mm, z. a circular cross-sectional area A 1 has, for example with a diameter of 8 to 12 mm, for example. B. ca. 10 mm. For example, about 10 mm. Zur Auflage des zu stanzenden Bauteils weist das Laser-Stanzgerät eine Matrize For supporting the member to be punched, the laser-punch a die 6 6 mit einer Aussparung with a recess 7 7 auf. on.
  • In Strahlungsrichtung gesehen hinter der Linse In the direction of radiation seen behind the lens 3 3 ist ein halbdurchlässiger Spiegel is a semi-transparent mirror 8 8th angeordnet, durch den die aufgespreizte Laserstrahlung arranged through which the spread-laser radiation 5 5 hindurchtritt. passes. Über diesen Spiegel About this mirror 8 8th wird die Laserstrahlung is the laser radiation 5 5 in einen Strahlungsführungskörper in a radiation guide body 9 9 ingeleitet. inge passes. Dieser Strahlungsführungskörper This radiation guide body 9 9 ist zylindrisch ausgebildet und entspricht in seinem Querschnitt in etwa der Querschnittsfläche A 1 der Laserstrahlung is cylindrical and corresponds in its cross section approximately in the cross-sectional area A 1 of the laser radiation 5 5 . ,
  • Die zylindrische Außenfläche des als Glaskörper ausgebildeten Strahlungsführungskörpers The cylindrical outer surface of the formed body as a glass radiation guide body 9 9 ist mit einer Schicht with a layer 10 10 versehen (s. provided (see Fig. 2 2 ), die die Laserstrahlung ), The laser radiation, the 5 5 nach innen reflektiert. reflected inwardly. Auch die dem zu stanzenden Bauteil Also, the member to be punched 100 100 zugewandte Austrittseite facing discharge side 11 11 des Strahlungsführungskörpers the radiation guide body 9 9 ist – mit Ausnahme einer randseitigen Ringfläche A 2 – beschichtet. is - coated - with the exception of a peripheral ring surface A2. Hierdurch weist der Strahlungsführungskörper In this way, the radiation guide body 9 9 insgesamt eine Beschichtung auf, die die Querschnittsfläche A 1 der Laserstrahlung a total of a coating on the cross-sectional area A 1 of the laser radiation 5 5 in die bezeichnete Ringfläche A 2 transferiert. transferred to the designated ring surface A2. Im Ausführungsbeispiel weist die Ringfläche A 2 eine Breite b von ca. 0,1 bis 0,3 mm, z. In the embodiment 2, the annular surface A a width b of about 0.1 to 0.3 mm, for example. B. ca. 0,2 mm auf. For example, about 0.2 mm. Es entsteht folglich eine ringförmige Beaufschlagung des zu stanzenden Bauteils consequently, there arises an annular impingement of the component to be punched 100 100 mit Laserstrahlen, wodurch die gewünschte Stanzung erzielt wird. with laser beams, whereby the desired punching is achieved. Im Ausführungsbeispiel ist der Strahlungsführungskörper In the exemplary embodiment of the radiation guide body 9 9 in Strahlungsrichtung x beweglich angeordnet. x movably arranged in the radiation direction. Hierdurch ist es möglich, per Zustellbewegung des Strahlungsführungskörpers This makes it possible, by advancing movement of the radiation guide body 9 9 die Entfernung von beim Stanzvorgang entstehenden Stanzabfall 101 vom Bauteil The distance from arising during the punching operation punching waste from the component 101 100 100 zu erleichtern (vergl. to facilitate (see FIG. 2 2 ). ). Das Laser-Stanzgerät weist ferner eine nicht näher dargestellte Geräteelektronik auf, mit deren Hilfe eine Leistungs- und Zeitsteuerung der Laserstrahlen-Quelle The laser-cutting device further includes a device electronics not shown in detail, with the aid of a power and timing of the laser beams source 2 2 sowie eine Steuerung der beschriebenen Hubbewegung des Strahlenführungskörpers and a controller that described reciprocating motion of the radiation guide body 9 9 erfolgt. he follows.
  • Die The 2 2 zeigt ein Verfahren zur Durchführung eines Stanzvorganges mit einem Laser-Stanzgerät gemäß shows a method for performing a punching operation with a laser punch apparatus of 1 1 , welches in Which in 2 2 stark vereinfacht – beispielsweise ohne Laserstrahlen-Quelle greatly simplified - for example, without laser source 2 2 und ohne Spiegel and without mirrors 8 8th – dargestellt ist. - is shown. Zunächst wird das zu stanzende Bauteil First, the component to be punched is 100 100 in den Wirkungsbereich der Laserstrahlung in the range of action of the laser radiation 5 5 eingebracht. brought in. Danach wird durch eine Betätigung des Laser-Stanzgerätes ein zeitlich begrenzter Laserstrahlimpuls ausgelöst, der zur Stanzung des Bauteils Thereafter, triggered by an operation of the laser-cutting device a timed laser beam pulse for punching the component 100 100 führt. leads. Die Stanzung erfolgt – wie vorstehend erläutert – mit Hilfe der mittels des Strahlungsführungskörpers The punching takes place - as explained above - with the aid of the radiation guide body by means of the 9 9 in eine Ringform transferierten Laserstrahlung transferred into a ring shape laser radiation 5 5 (linke Darstellung). (Left view). Während des Stanzvorganges wird der in Strahlungsrichtung x bewegliche Strahlungsführungskörper During the punching process, the x movable in radiation direction guide body 9 9 bereits auf das zu stanzende Bauteil already on the member to be punched 100 100 zu bewegt (mittlere Darstellung). moved (middle diagram). Nach Beendigung der Laserstanzung wird der Strahlungsführungskörper After completion of the laser punching the radiation guide body 9 9 gegen den beim Stanzvorgang entstandenen Stanzabfall against the resulting during the punching operation chad 101 101 zugestellt, wodurch die Entfernung desselben vom Bauteil delivered, whereby the distance thereof from the component 100 100 erleichtert wird (sh. rechte Darstellung). is facilitated (see Fig. right panel).

Claims (11)

  1. Laser-Stanzgerät zum Stanzen von Bauteilen ( Laser punching device for punching components ( 100 100 ), insbesondere Kunststoff-Bauteilen, mit – einem Gestell ( ), In particular plastic components, comprising: - (a frame 1 1 ) und – einer am Gestell ( ), And - an on the frame ( 1 1 ) angeordneten Laserstrahlen-Quelle ( ) Arranged laser source ( 2 2 ), dadurch gekennzeichnet , dass am Gestell ( ), Characterized in that on the frame ( 1 1 ) eine Linse ( ) A lens ( 3 3 ) angeordnet ist, die einen oder mehrere aus der Laserstrahlen-Quelle ( is arranged), the one or more laser beams from the source ( 2 2 ) austretende/n Laserstrahl/en ( ) Exiting / (n laser beam / s 4 4 ) flächig aufspreizt, so dass eine Laserstrahlung ( ) Spreads open area so that a laser radiation ( 5 5 ) entsteht, deren Querschnittsfläche (A 1 ) deutlich größer als die Querschnittsfläche (a) des/r aus der Laserstrahlen-Quelle ( ) Is formed, whose cross-sectional area (A 1) significantly greater than the cross-sectional area (a) of the / r (from the laser source 2 2 ) austretenden Laserstrahls/en ist. is s) outgoing laser beam /.
  2. Laser-Stanzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle ( Laser cutting device according to claim 1, characterized in that the laser beams source ( 2 2 ) als Diodenlaser ausgebildet ist. ) Is constructed as a diode laser.
  3. Laser-Stanzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse ( Laser cutting device according to claim 1 or 2, characterized in that the lens ( 3 3 ) als Planlinse ausgebildet ist. ) Is formed as a plano lens.
  4. Laser-Stanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle ( Laser cutting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the laser source ( 2 2 ) derart ausgebildet ist, dass die daraus austretenden Laserstrahlen ( is) are formed such that the laser beams emerging therefrom ( 4 4 ) eine linienförmigen Querschnittsfläche (a) bilden. ) Form a line-shaped cross-sectional area (a).
  5. Laser-Stanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse ( Laser cutting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lens ( 3 3 ) derart ausgebildet ist, dass die Laserstrahlung ( ) Is constructed such that the laser radiation ( 5 5 ) eine, zumindest im Wesentlichen, kreisförmige oder rechteckige Querschnittsfläche (A 1 ) aufweist. Having) a, at least substantially circular or rectangular cross-sectional area (A 1).
  6. Laser-Stanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Matrize ( Laser cutting device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a die ( 6 6 ) zur Auflage des zu stanzenden Bauteils ( ) (For supporting the member to be punched 100 100 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  7. Laser-Stanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Strahlungsrichtung gesehen hinter der Linse ( Laser cutting device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that, viewed in the radiation direction (behind the lens 3 3 ) ein Strahlungsführungskörper ( ) A radiation guide body ( 9 9 ) und/oder ein, vorzugsweise halbdurchlässiger, Spiegel ( () And / or a preferably semi-transparent, mirror 8 8th ) angeordnet ist, durch den die aufgespreizte Laserstrahlung ( ) Being arranged by (the spread-laser radiation 5 5 ) hindurchtritt. ) Passes.
  8. Laser-Stanzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsführungskörper ( Laser cutting device according to claim 7, characterized in that the radiation guide body ( 8 8th ) eine Beschichtung ( ) A coating ( 10 10 ) aufweist, die die Querschnittsfläche (A 1 ) der Laserstrahlung ( ) Which the cross-sectional area (A 1) of the laser radiation ( 5 5 ) in eine Ringfläche (A 2 ) transferiert. ) Transferred into an annular surface (A 2).
  9. Laser-Stanzgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsführungskörper ( Laser cutting device according to claim 7 or 8, characterized in that the radiation guide body ( 8 8th ) in Strahlungsrichtung (x) beweglich angeordnet ist, um per Zustellbewegung die Entfernung von beim Stanzvorgang entstehendem Stanzabfall ( ), Is movably arranged in the radiation direction (x) to feed movement by the removal of nascent during the punching operation punching waste ( 101 101 ) vom Bauteil ( ) (By the component 100 100 ) zu erleichtern. ) Easier.
  10. Verfahren zur Durchführung eines Stanzvorganges mit einem Laser-Stanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein zu stanzendes Bauteil in den Wirkungsbereich der Laserstrahlung eingebracht wird, wobei danach durch eine Betätigung der Laser-Stanzgerätes ein zeitlich begrenzter Laserstrahl-Impuls ausgelöst wird, der zur Stanzung des Bauteils führt. A method for carrying out a punching operation with a laser-cutting device according to any one of claims 1 to 9, wherein a to be punched component is introduced into the effective range of the laser radiation, after which a timed laser beam pulse is triggered by an operation of the laser punching machine, the leads to the punching of the component.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass, vorzugsweise durch eine Zustellbewegung des Hohlkörpers, die Entfernung von beim Stanzvorgang entstehenden Stanzabfall vom Bauteil erleichtert wird. A method according to claim 10, characterized in that a feed movement is facilitated by the hollow body, the removal of produced during the punching operation by the punch-scraps component preferably.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2821883C2 (en) * 1978-05-19 1980-07-17 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart
DE19756703A1 (en) * 1997-10-22 1999-05-06 Fraunhofer Ges Forschung Method and apparatus for machining workpieces with laser radiation,
GB2338201A (en) * 1998-06-13 1999-12-15 Exitech Ltd Laser drilling of holes in materials
DE19954161C1 (en) * 1999-11-10 2001-08-09 Fraunhofer Ges Forschung Method and apparatus for perforating sheet or paper material bahnenförmigem
DE10323984A1 (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co.Kg Means for transforming a light beam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2821883C2 (en) * 1978-05-19 1980-07-17 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart
DE19756703A1 (en) * 1997-10-22 1999-05-06 Fraunhofer Ges Forschung Method and apparatus for machining workpieces with laser radiation,
GB2338201A (en) * 1998-06-13 1999-12-15 Exitech Ltd Laser drilling of holes in materials
DE19954161C1 (en) * 1999-11-10 2001-08-09 Fraunhofer Ges Forschung Method and apparatus for perforating sheet or paper material bahnenförmigem
DE10323984A1 (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co.Kg Means for transforming a light beam

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