DE102017116671B4 - Scanning device with lens - Google Patents

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Abstract

Scanvorrichtung mit einem Hauptlaser, dessen Laserstrahl (36, 36') über zwei jeweils um eine Achse verstellbare Spiegel (22, 24, 44) und ein Objektiv (46) läuft, einer die Spiegel (22, 24, 44) verstellenden Steuerung und mit mindestens zwei Hilfslasern (26, 28), deren jeweiliger Hilfslaserstrahl (42) ebenfalls durch das Objektiv (46) tritt, wobei ein erster Hilfslaserstrahl (42) direkt durch das Objektiv (46) tritt und der zweite Hilfslaserstrahl (42) über beide Spiegel (22, 24, 44) abgelenkt wird und die Steuerung die Spiegel (22, 24, 44) derart stellt, dass beide Hilfslaserstrahlen (42) eine geometrische für einen Betrachter sichtbare Figur in einer Arbeitsebene der Scanvorrichtung beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (46) eine erste Kennung (52) trägt, in der Informationen zu einer Brennweite des Objektives (46) enthalten sind, wobei die Steuerung die erste Kennung (52) ausliest.

Figure DE102017116671B4_0000
Scanning device with a main laser, the laser beam (36, 36 ') of which runs over two mirrors (22, 24, 44), each adjustable about an axis, and a lens (46), a control unit which adjusts the mirrors (22, 24, 44) and with at least two auxiliary lasers (26, 28), the respective auxiliary laser beam (42) of which also passes through the objective (46), a first auxiliary laser beam (42) passing directly through the objective (46) and the second auxiliary laser beam (42) via both mirrors ( 22, 24, 44) is deflected and the control sets the mirrors (22, 24, 44) in such a way that both auxiliary laser beams (42) describe a geometrical figure visible to an observer in a working plane of the scanning device, characterized in that the objective ( 46) carries a first identifier (52), in which information on a focal length of the objective (46) is contained, the controller reading out the first identifier (52).
Figure DE102017116671B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scanvorrichtung mit einem Objektiv. Eine Scanvorrichtung wird gelegentlich auch als Ablenkeinheit bezeichnet. Die Scanvorrichtung besteht aus zwei jeweils mit einem Galvanometer verbundenen Spiegeln, über die mittels einer Steuerung die Spiegel verstellbar sind. Durch das Verstellen der Spiegel kann ein Hauptlaser ausgerichtet werden. In der Regel wird der Hauptlaser dazu genutzt, Produkte oberflächlich zu markieren.The present invention relates to a scanning device with a lens. A scanning device is sometimes referred to as a deflection unit. The scanning device consists of two mirrors, each connected to a galvanometer, via which the mirrors can be adjusted by means of a control. A main laser can be aligned by adjusting the mirrors. As a rule, the main laser is used to mark products superficially.

Aus US 6 603 136 B1 ist ein Markierungslaser bekannt, der zur Einstellung eines Arbeitsabstandes mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet ist, die den Abstand zu einem Objekt misst. Entspricht der eingestellte Abstand der Brennweite, so wird dies einem Benutzer optisch angezeigt, so dass der Markierungslaser fest in der vermessenen Position angeordnet werden kann.Out US 6 603 136 B1 a marking laser is known which is equipped with a sensor device for setting a working distance, which measures the distance to an object. If the set distance corresponds to the focal length, this is visually displayed to a user, so that the marking laser can be arranged firmly in the measured position.

JP 2009 - 208 132 A beschreibt eine Laserstrahlmarkierungseinrichtung, die eine Strahlquelle zur Führung aufweist, die einen Führungsstrahl aussendet. Ferner ist eine Strahlungsquelle für einen sichtbaren Strahlpunkt vorgesehen, die unter einem Winkel die Hauptachse schneidet und einen ersten sichtbaren Strahlpunkt auf ein Werkstück projiziert. Über eine Scaneinheit wird ein Positionsindex ebenfalls projiziert. JP 2009 - 208 132 A. describes a laser beam marking device which has a beam source for guidance, which emits a guide beam. Furthermore, a radiation source for a visible beam point is provided, which intersects the main axis at an angle and projects a first visible beam point onto a workpiece. A position index is also projected via a scanning unit.

Aus DE 20 2006 013 349 U1 ist ein Wechselobjektiv mit einer optisch lesbaren Kennung bekannt geworden. Das Wechselobjektiv ist mit einer Verriegelvorrichtung für Systemkameras ausgestattet, die mehrere, getrennt voneinander liegende, optisch einzeln detektierbare Flächenbereiche enthalten.Out DE 20 2006 013 349 U1 an interchangeable lens with an optically readable identifier has become known. The interchangeable lens is equipped with a locking device for system cameras, which contain a plurality of separately located, optically individually detectable surface areas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scanvorrichtung mit einem Objektiv bereitzustellen, die zuverlässig eine Ausrichtung des zu markierenden Objekts relativ zu der Scanvorrichtung erlaubt.The invention has for its object to provide a scanning device with a lens that reliably allows an alignment of the object to be marked relative to the scanning device.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Scanvorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen wurden als Unteransprüche formuliert und sind in der Beschreibung enthalten.According to the invention, the object is achieved by a scanning device with the features from claim 1 or 2. Advantageous further developments have been formulated as subclaims and are contained in the description.

Die erfindungsgemäße Scanvorrichtung besitzt einen Hauptlaser und mindestens zwei Hilfslaser. Der Laserstrahl des Hauptlasers sowie einer der beiden Hilfslaserstrahlen werden über zwei jeweils um eine Achse verstellbare Spiegel umgelenkt und strahlen durch das Objektiv. Der zweite Hilfslaserstrahl tritt direkt durch das Objektiv, ohne vorher von einem Spiegel umgelenkt worden zu sein. Die über die Spiegel laufenden Laserstrahlen können durch ein Verstellen der Spiegel ausgerichtet werden. Hierzu ist eine Steuerung vorgesehen, die die Spiegel derart verstellt, dass beide Hilfslaserstrahlen eine geometrische für einen Betrachter sichtbare Figur in einer Arbeitsebene der Scanvorrichtung beschreiben. Dem Betrachter wird durch die sichtbare Figur die Möglichkeit gegeben, entweder die Scanvorrichtung in einer gewünschten Position anzubringen oder ein zu markierendes Objekt in der Arbeitsebene anzuordnen. Zur Bestimmung der Arbeitsebene ist vorgesehen, dass das Objektiv eine erste Kennung trägt, in der Informationen zu einer Brennweite des Objektivs enthalten sind und eine Steuerung die Kennung ausliest. Durch das Auslesen der Kennung an dem Objektiv kann die Steuerung die Spiegel derart verstellen, dass die geometrische Figur in der Arbeitsebene entsteht. Es ist bei einem Objektivwechsel nicht erforderlich an der Steuerung Änderungen vorzunehmen. Bevorzugt fällt die Arbeitsebene mit der Brennebene des Objektivs zusammen. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist der Hauptlaser mit einer zweiten Kennung ausgestattet, in der Informationen zu Strahleigenschaften enthalten sind. Die zweite Kennung wird von der Steuerung ausgelesen. Mit den Informationen zu den Strahleigenschaften können beispielsweise Korrekturwerte für eine Ansteuerung der Spiegel ermittelt werden und so beispielsweise bei einem Tausch des Hauptlasers eine Verschiebung der Arbeitsebene vermieden werden.The scanning device according to the invention has a main laser and at least two auxiliary lasers. The laser beam of the main laser and one of the two auxiliary laser beams are deflected via two mirrors, each adjustable about an axis, and shine through the lens. The second auxiliary laser beam passes directly through the lens without having previously been deflected by a mirror. The laser beams passing over the mirrors can be aligned by adjusting the mirrors. For this purpose, a control is provided which adjusts the mirrors in such a way that both auxiliary laser beams describe a geometrical figure visible to an observer in a working plane of the scanning device. The visible figure gives the viewer the option of either attaching the scanning device in a desired position or arranging an object to be marked on the working plane. To determine the working plane, it is provided that the lens carries a first identifier, which contains information about a focal length of the lens and a controller reads the identifier. By reading the identifier on the lens, the controller can adjust the mirrors in such a way that the geometric figure is created in the working plane. It is not necessary to make changes to the control when changing the lens. The working plane preferably coincides with the focal plane of the objective. In an alternative or additional embodiment of the invention, the main laser is equipped with a second identifier, which contains information on beam properties. The second identifier is read out by the control. The information on the beam properties can be used, for example, to determine correction values for controlling the mirrors and thus, for example when the main laser is replaced, to avoid a shift in the working plane.

In einer bevorzugten Weiterbildung verstellt die Steuerung die Spiegel unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Wellenlängen von Hauptlaser und Hilfslasern. Durch die Berücksichtigung der Wellenlänge ist es möglich, die geometrische Figur in der Brennebene des Hauptlasers und nicht in einer Brennebene der Hilfslaser für den Betrachter sichtbar zu machen.In a preferred development, the control adjusts the mirrors taking into account the different wavelengths of the main laser and auxiliary lasers. By taking the wavelength into account, it is possible to make the geometric figure visible to the viewer in the focal plane of the main laser and not in a focal plane of the auxiliary laser.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind der erste Hilfslaser direkt oberhalb des Objektivs und der zweite Hilfslaser außerhalb des Objektivs angeordnet. Bevorzugt ist der zweite Hilfslaser parallel zu dem Hauptlaser ausgerichtet.In an expedient embodiment, the first auxiliary laser is arranged directly above the objective and the second auxiliary laser is arranged outside the objective. The second auxiliary laser is preferably aligned parallel to the main laser.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung, die insbesondere das Verstellen der Spiegel an der Steuerung vereinfacht, ist für den zweiten Hilfslaser zusätzlich ein stationärer Spiegel vorgesehen, so dass der Hilfslaserstrahl des zweiten Hilfslasers ungefähr parallel und mit geringem Abstand zu dem Hauptlaserstrahl auf die verstellbaren Spiegel trifft. Hierdurch muss bei der Verstellung der Spiegel nicht unterschieden werden, ob dies gerade für einen Hilfslaserstrahl oder für einen Hauptlaserstrahl erfolgt. Beide Laserstrahlen treffen aus gleicher Richtung ein, so dass eine einheitliche Verstellung der Spiegel erfolgen kann.In a further preferred embodiment, which in particular simplifies the adjustment of the mirrors on the control, a stationary mirror is additionally provided for the second auxiliary laser, so that the auxiliary laser beam of the second auxiliary laser strikes the adjustable mirrors approximately parallel and at a short distance from the main laser beam. In this way, it is not necessary to distinguish when adjusting the mirrors, whether this is done for an auxiliary laser beam or for a main laser beam. Both laser beams arrive from the same direction, so that the mirrors can be adjusted uniformly.

Bevorzugt sind die erste und zweite Kennung, in der Informationen zur Brennweite des Objektivs oder zu Strahleigenschaften des Hauptlasers enthalten sind, als ein elektronischer Speicher ausgebildet, dessen Daten an der Steuerung anliegen. Mit Hilfe der Daten kann in einer bevorzugten Weiterbildung die Steuerung eine Abweichung in der Brennweite zwischen Haupt- und Hilfslaser ermitteln und diese bei der Darstellung der geometrischen Figur zur Anzeige der Brennebene berücksichtigen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Hauptlaser als ein CO2-Laser ausgebildet, bei dem Hilfslaser handelt es sich um einen Diodenlaser, dessen Hilfslaserstrahl für einen Benutzer gut sichtbar ist. The first and second identifiers, in which information relating to the focal length of the objective or to the beam properties of the main laser are contained, are preferably designed as an electronic memory, the data of which are applied to the control. In a preferred development, the control can use the data to determine a deviation in the focal length between the main and auxiliary lasers and to take this into account in the representation of the geometric figure for displaying the focal plane. In a preferred embodiment, the main laser is designed as a CO 2 laser, the auxiliary laser is a diode laser, the auxiliary laser beam of which is clearly visible to a user.

In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet die erste Kennung an dem Objektiv nicht nur Informationen zur Brennweite des Objektivs, sondern auch Informationen zu einer Feldverzerrung des Objektivs. Diese Information zur Feldverzerrung des Objektivs wird von der Steuerung gemeinsam mit der Information zur Brennweite ausgelesen und durch eine entsprechende Korrekturmatrix verarbeitet. Durch die Berücksichtigung der Feldverzerrung können mithilfe der Scanvorrichtung über einen großen Winkelbereich sehr genau einzelne Positionen angefahren werden. In a preferred embodiment, the first identifier on the lens contains not only information about the focal length of the lens, but also information about field distortion of the lens. This information on the field distortion of the lens is read out by the control together with the information on the focal length and processed by a corresponding correction matrix. By taking the field distortion into account, individual positions can be approached very precisely over a large angular range using the scanning device.

Neben der Berücksichtigung der Feldverzerrung ist es auch möglich ein Objektiv individuell zu vermessen, beispielsweise bei einer Qualitätskontrolle vor der Auslieferung. Die sich aus der Vermessung ergebenden Werte können als Korrekturwerte zu dem Objektiv noch zusätzlich gespeichert werden.In addition to taking the field distortion into account, it is also possible to measure a lens individually, for example during a quality control before delivery. The values resulting from the measurement can also be saved as correction values for the objective.

Auch Strahleigenschaften des Hauptlasers, wie beispielsweise Strahldivergenzen, können aus der zweiten Kennung ausgelesen in Korrekturwerte umgesetzt werden, die eine hochgenaue Ansteuerung der Spiegel erlauben.Beam properties of the main laser, such as beam divergences, read from the second identifier can also be converted into correction values which allow the mirrors to be controlled with high precision.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the following figures.

Es zeigt

  • 1 eine Strichzeichnung einer Scanvorrichtung mit den eingezeichneten Hilfslaserstrahlen,
  • 2 eine zweite mögliche Ausgestaltung der Scanvorrichtung mit einem stationären Umlenkspiegel für einen der Hilfslaserstrahlen,
  • 3 die Montage eines Objektivs an einer Scanvorrichtung und
  • 4 eine Detailansicht eines Objektivs mit einer elektronische auslesbaren Kennung.
It shows
  • 1 2 shows a line drawing of a scanning device with the auxiliary laser beams shown,
  • 2nd a second possible embodiment of the scanning device with a stationary deflecting mirror for one of the auxiliary laser beams,
  • 3rd the mounting of a lens on a scanning device and
  • 4th a detailed view of a lens with an electronic readable identifier.

1 zeigt eine Trägerplatte 10, die eine kreisförmige Durchbrechung 12 zur Aufnahme eines Objektivs aufweist. Auf der Trägerplatte 10 sind zwei Halter 14, 16 montiert, die jeweils ein Galvanometer 18, 20 halten. Die Halter 14, 16 sind fest mit der Trägerplatte 10 verbunden, so dass die Galvanometer 18, 20 eine definierte Position relativ zu der Objektivöffnung 12 besitzen. Die Galvanometer 18, 20 münden jeweils in einem Spiegel 22, 24, der um eine Längsachse drehbar ist und einen einfallenden Laserstrahl ablenken kann. 1 shows a carrier plate 10th that have a circular opening 12 for holding a lens. On the carrier plate 10th are two holders 14 , 16 mounted, each a galvanometer 18th , 20th hold. The holder 14 , 16 are fixed to the carrier plate 10th connected so the galvanometer 18th , 20th a defined position relative to the lens aperture 12 have. The galvanometer 18th , 20th each end in a mirror 22 , 24th , which is rotatable about a longitudinal axis and can deflect an incident laser beam.

Die Scanvorrichtung besitzt zudem zwei Hilfslaser 26, 28, die als Diodenlaser ausgebildet sind. Der Hilfslaser 26 ist über einen Arm 30 an den Halter 16 befestigt. Der Arm 30 besitzt einen ersten flachen Abschnitt 32, der sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Galvanometers 20 erstreckt. Der zweite Abschnitt 34 ist unter einem rechten Winkel abgewinkelt und parallel zu einer gedachten Öffnungsfläche der Objektivöffnung 12 angeordnet. Wichtig hierbei ist, dass der Hilfslaser 26 oberhalb der Objektivöffnung 12 angeordnet ist, wobei der Laserstrahl 36 des Hilfslasers 26 direkt und ohne Umlenkung durch die Objektivöffnung 12 tritt.The scanning device also has two auxiliary lasers 26 , 28 , which are designed as diode lasers. The auxiliary laser 26 is over an arm 30th to the holder 16 attached. The arm 30th has a first flat section 32 which is essentially parallel to the longitudinal axis of the galvanometer 20th extends. The second section 34 is angled at a right angle and parallel to an imaginary opening area of the lens opening 12 arranged. It is important that the auxiliary laser 26 above the lens aperture 12 is arranged, the laser beam 36 of the auxiliary laser 26 directly and without deflection through the lens opening 12 occurs.

2 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Scanvorrichtung. Hierbei erfolgt eine zentrale Stromversorgung 38 sowohl für den Hauptlaser als auch für die Hilfslaser. In 2 ist ebenfalls ein Objektivring 40 eines in die Scanvorrichtung eingesetzten Objektivs zu erkennen. Der erste Hilfslaser 26' ist oberhalb des Objektivs und innerhalb des Objektivrings 40 angeordnet. Sein dargestellter Hilfslaserstrahl 36' tritt ohne Umlenkung durch das Objektiv. Der zweite Hilfslaser 28' ist in der dargestellten Ausführungsform parallel zu dem ersten Hilfslaser 26' angeordnet. Sein Hilfslaserstrahl 42 trifft auf einen feststehenden Spiegel 44, bevor er über die beiden verstellbaren Spiegel auf das Objektiv geleitet wird. Wie in 2 zu erkennen, schneiden sich die Hilfslaserstrahlen 36' und 42 nach ihrem Durchtritt durch das Objektiv. Der Schnittpunkt ist dabei so gewählt, dass dieser in der Brennebene des Hauptlasers liegt. Zur besseren Verdeutlichung der Brennebene, können sich die beiden Laserstrahlen 42 und 36' nicht nur in einem Punkt schneiden, sondern der zweite Hilfslaserstrahl 42 kann durch eine Ansteuerung der Spiegel umgelenkt werden, so dass die beiden Laserstrahlen eine Figur annährend in der Brennebene beschreiben. 2nd shows an alternative embodiment of the scanning device. A central power supply takes place here 38 for both the main laser and the auxiliary laser. In 2nd is also a lens ring 40 to recognize a lens inserted into the scanning device. The first auxiliary laser 26 ' is above the lens and inside the lens ring 40 arranged. His depicted auxiliary laser beam 36 ' passes through the lens without deflection. The second auxiliary laser 28 ' is parallel to the first auxiliary laser in the illustrated embodiment 26 ' arranged. His auxiliary laser beam 42 meets a fixed mirror 44 before it is directed to the lens via the two adjustable mirrors. As in 2nd to recognize, the auxiliary laser beams intersect 36 ' and 42 after passing through the lens. The intersection is selected so that it lies in the focal plane of the main laser. The two laser beams can be used to clarify the focal plane 42 and 36 ' not only cut at one point, but the second auxiliary laser beam 42 can be deflected by activating the mirror so that the two laser beams describe a figure approximately in the focal plane.

3 zeigt den Einbau eines Objektivs 46 in eine Scanvorrichtung mit einem geschlossenen Gehäuse 48. Das Objektiv 46 mit seinem Objektivring 40 wird in das Gehäuse eingesetzt und über Befestigungsschrauben 50 in dem Gehäuse 48 gehalten. Grundsätzlich kann auch ein Schraub- oder Bajonettverschluss für das Objektiv 46 vorgesehen sein. 3rd shows the installation of a lens 46 into a scanning device with a closed housing 48 . The objective 46 with its lens ring 40 is inserted into the housing and via fastening screws 50 in the housing 48 held. In principle, a screw or bayonet lock can also be used for the lens 46 be provided.

4 zeigt einen Objektivring 40 in einer Detailansicht. Deutlich zu erkennen ist ein elektronischer Speicher 52, der auf der nach innen weisenden Stirnseite des Objektivs angebracht ist. Der elektronische Speicher 52 dient als erste Kennung und kann von der Steuerung ausgelesen werden, um die Brennweite des Objektivs mit seiner Linse zu bestimmen. Hierbei wird von der Steuerung berücksichtigt, dass die Brennweite eines Objektivs für die Wellenlänge der Hilfslaser eine andere als für die Wellenlänge des Hauptlasers sein kann. Die Steuerung kann hierdurch korrigierend eingreifen und über die Spiegel die Brennebene des Hauptlasers anzeigen. Eine zweite Kennung mit Informationen zu einer Strahldivergenz des Hauptlasers ist an dem Hauptlaser vorgesehen und steht in Verbindung mit der Steuerung, die die zweite Kennung auslesen kann. 4th shows a lens ring 40 in a detailed view. An electronic memory is clearly recognizable 52 , which is attached to the inward facing face of the lens. The electronic memory 52 serves as the first identifier and can be read out by the control in order to determine the focal length of the objective with its lens. The control takes into account that the focal length of a lens for the wavelength of the auxiliary laser can be different than for the wavelength of the main laser. In this way, the control can intervene and display the focal plane of the main laser via the mirror. A second identifier with information on a beam divergence of the main laser is provided on the main laser and is connected to the controller, which can read out the second identifier.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Scannervorrichtung aus einer Ablenkeinheit mit zwei Spiegeln besteht, die mit jeweils einem Galvanometer verbunden sind und über die Steuerung in ihrer Winkellage verstellt werden können, um so einen Hauptlaser, beispielsweise einen als Markierungslaser ausgebildeten CO2-Laser abzulenken. Der Markierungslaser trifft auf das zu kennzeichnende Produkt, wobei durch ein Verstellen der Spiegel dieser Punkt über das Produkt wandert. Mit der Erfindung wird es für einen Bediener oder einen Servicetechniker erleichtert, die Fokusebene unterhalb des Scanners zu finden, damit das zu markierende Produkt in diese Ebene angebracht werden kann. Bei bisher verwendeten Scanvorrichtungen war häufig die Situation, dass die Diodenlaser fest in dem Scanner eingebaut waren und einen sichtbaren Laserstrahl durch das als Sammellinse ausgebildete Objektiv gesendet haben. Bei einem Objektivwechsel stimmte dann der angezeigte Abstand nicht mehr.In summary, it can be stated that the scanner device consists of a deflection unit with two mirrors, each of which is connected to a galvanometer and the angular position of which can be adjusted via the control, in order to deflect a main laser, for example a CO 2 laser designed as a marking laser. The marking laser strikes the product to be labeled, whereby this point moves over the product by adjusting the mirror. The invention makes it easier for an operator or a service technician to find the focal plane below the scanner so that the product to be marked can be attached to this plane. In the case of previously used scanning devices, the situation was frequently that the diode lasers were permanently installed in the scanner and sent a visible laser beam through the objective designed as a collective lens. When changing the lens, the displayed distance was no longer correct.

Der erste Laserstrahl des Hilfslasers ist direkt auf das Objektiv gerichtet und nicht durch die Umlenkspiegel abgelenkt. Der zweite Lichtstrahl eines der Diodenlaser wird annährend parallel oder parallel zu dem eigentlichen Markierungslaserstrahl in den Strahlengang eingekoppelt und läuft über die beiden Umlenkspiegel zum Objektiv, wo er ebenfalls von der Sammellinse fokussiert wird. Die Steuerung steuert die beiden Umlenkspiegel so an, dass der zweite sichtbare Laserstrahl eine geometrische Figur beschreibt, die gemeinsam mit dem ersten sichtbaren Hilfslaserstrahl so zur Deckung kommt, dass ein Bediener daraus erkennt, wo sich die Fokusebene oder der Abstandswert der Sammellinse für den Hauptlaserstrahl befindet. Beispielsweise wird mit dem zweiten Hilfslaserstrahl ein Kreis beschrieben, der in der Brennebene konzentrisch um einen von dem ersten Hilfslaserstrahl beschriebenen Punkt verläuft.The first laser beam from the auxiliary laser is aimed directly at the lens and is not deflected by the deflecting mirror. The second light beam from one of the diode lasers is coupled into the beam path approximately parallel or parallel to the actual marking laser beam and runs over the two deflecting mirrors to the lens, where it is also focused by the converging lens. The control system controls the two deflecting mirrors in such a way that the second visible laser beam describes a geometric figure which, together with the first visible auxiliary laser beam, coincides so that an operator can see from it where the focus plane or the distance value of the converging lens for the main laser beam is . For example, the second auxiliary laser beam is used to describe a circle which is concentric in the focal plane around a point described by the first auxiliary laser beam.

Erfindungsgemäß ist an das Objektiv, beispielsweise die Sammellinse mit einem elektronischen Speicherbaustein ausgestattet. In dem Speicherbaustein ist der Abstandswert bzw. die Brennweite der Linse gespeichert. Die Steuerung der Scanvorrichtung erhält diese Information und kann hiervon abhängig die zwei sichtbaren Hilfslaserstrahlen so positionieren, dass sie in der Arbeitsebene eine definierte geometrische Form beschreiben.According to the invention, for example the collecting lens is equipped with an electronic memory module on the objective. The distance value or the focal length of the lens is stored in the memory module. The control of the scanning device receives this information and, depending on this, can position the two visible auxiliary laser beams in such a way that they describe a defined geometric shape in the working plane.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th
TrägerplatteCarrier plate
1212
DurchbrechungBreakthrough
1414
Halterholder
1616
Halterholder
1818th
Galvanometergalvanometer
2020th
Galvanometergalvanometer
2222
Spiegelmirror
2424th
Spiegelmirror
2626
HilfslaserAuxiliary laser
2828
HilfslaserAuxiliary laser
3030th
Armpoor
3232
Abschnittsection
3434
Abschnittsection
3636
Laserstrahllaser beam
36'36 '
Laserstrahllaser beam
3838
StromversorgungPower supply
4040
ObjektivringLens ring
4242
HilfslaserstrahlAuxiliary laser beam
4444
Spiegelmirror
4646
Objektivlens
4848
Gehäusecasing
5050
BefestigungsschraubenMounting screws
5252
KennungIdentifier

Claims (15)

Scanvorrichtung mit einem Hauptlaser, dessen Laserstrahl (36, 36') über zwei jeweils um eine Achse verstellbare Spiegel (22, 24, 44) und ein Objektiv (46) läuft, einer die Spiegel (22, 24, 44) verstellenden Steuerung und mit mindestens zwei Hilfslasern (26, 28), deren jeweiliger Hilfslaserstrahl (42) ebenfalls durch das Objektiv (46) tritt, wobei ein erster Hilfslaserstrahl (42) direkt durch das Objektiv (46) tritt und der zweite Hilfslaserstrahl (42) über beide Spiegel (22, 24, 44) abgelenkt wird und die Steuerung die Spiegel (22, 24, 44) derart stellt, dass beide Hilfslaserstrahlen (42) eine geometrische für einen Betrachter sichtbare Figur in einer Arbeitsebene der Scanvorrichtung beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (46) eine erste Kennung (52) trägt, in der Informationen zu einer Brennweite des Objektives (46) enthalten sind, wobei die Steuerung die erste Kennung (52) ausliest.Scanning device with a main laser, the laser beam (36, 36 ') of which runs over two mirrors (22, 24, 44), each adjustable about an axis, and a lens (46), a control unit which adjusts the mirrors (22, 24, 44) and with at least two auxiliary lasers (26, 28), the respective auxiliary laser beam (42) of which also passes through the objective (46), a first auxiliary laser beam (42) passing directly through the objective (46) and the second auxiliary laser beam (42) via both mirrors ( 22, 24, 44) is deflected and the control sets the mirrors (22, 24, 44) in such a way that both auxiliary laser beams (42) describe a geometrical figure visible to an observer in a working plane of the scanning device, characterized in that the objective ( 46) carries a first identifier (52) in which information on a focal length of the Lenses (46) are included, the controller reading out the first identifier (52). Scanvorrichtung mit einem Hauptlaser, dessen Laserstrahl (36, 36') über zwei jeweils um eine Achse verstellbare Spiegel (22, 24, 44) und ein Objektiv (46) läuft, einer die Spiegel (22, 24, 44) verstellenden Steuerung und mit mindestens zwei Hilfslasern (26, 28), deren jeweiliger Hilfslaserstrahl (42) ebenfalls durch das Objektiv (46) tritt, wobei ein erster Hilfslaserstrahl (42) direkt durch das Objektiv (46) tritt und der zweite Hilfslaserstrahl (42) über beide Spiegel (22, 24, 44) abgelenkt wird und die Steuerung die Spiegel (22, 24, 44) derart stellt, dass beide Hilfslaserstrahlen (42) eine geometrische für einen Betrachter sichtbare Figur in einer Arbeitsebene der Scanvorrichtung beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptlaser eine zweite Kennung trägt, in der Informationen zu Strahleigenschaften enthalten sind, wobei die Steuerung die zweite Kennung (52) ausliest.Scanning device with a main laser, the laser beam (36, 36 ') of which runs over two mirrors (22, 24, 44), each adjustable about an axis, and a lens (46), a control unit which adjusts the mirrors (22, 24, 44) and with at least two auxiliary lasers (26, 28), the respective auxiliary laser beam (42) of which also passes through the objective (46), a first auxiliary laser beam (42) passing directly through the objective (46) and the second auxiliary laser beam (42) via both mirrors ( 22, 24, 44) is deflected and the controller sets the mirrors (22, 24, 44) in such a way that both auxiliary laser beams (42) describe a geometrical figure visible to an observer in a working plane of the scanning device, characterized in that the main laser has a carries the second identifier, which contains information on beam properties, the controller reading out the second identifier (52). Scanvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsebene einer Brennebene des Objektivs (46) entspricht.Scan device for Claim 1 or 2nd , characterized in that the working plane corresponds to a focal plane of the objective (46). Scanvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Wellenlängen von Hauptlaser und Hilfslaser (26, 28) die Spiegel (22, 24, 44) derart verstellt, dass die geometrische Figur die Brennebene des Hauptlasers anzeigt.Scan device for Claim 3 , characterized in that the controller adjusts the mirrors (22, 24, 44) taking into account the different wavelengths of the main laser and auxiliary laser (26, 28) in such a way that the geometric figure indicates the focal plane of the main laser. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hilfslaser (26, 28) direkt oberhalb des Objektivs (46) und der zweite Hilfslaser (26, 28) außerhalb des Objektivs (46) angeordnet ist.Scanning device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first auxiliary laser (26, 28) is arranged directly above the objective (46) and the second auxiliary laser (26, 28) outside the objective (46). Scanvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hilfslaser (26, 28) parallel zu dem Hauptlaser strahlt.Scan device for Claim 5 , characterized in that the second auxiliary laser (26, 28) radiates parallel to the main laser. Scanvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hilfslaser (26, 28) zusätzlich über einen stationären Spiegel (22, 24, 44) und parallel zu dem Hauptlaserstrahl auf die verstellbaren Spiegel (22, 24, 44) trifft.Scan device for Claim 5 or 6 , characterized in that the second auxiliary laser (26, 28) additionally hits the adjustable mirrors (22, 24, 44) via a stationary mirror (22, 24, 44) and parallel to the main laser beam. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kennung (52) als ein elektronischer Speicher ausgebildet sind, dessen Daten an der Steuerung anliegen.Scanning device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the first and / or the second identifier (52) are designed as an electronic memory, the data of which are applied to the control. Scanvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung aus den anliegenden Daten des Objektivs (46) eine Abweichung in der Brennweite zwischen Haupt- und Hilfslaser (26, 28) und/oder eine Divergenz im Hauptlaser korrigiert.Scan device for Claim 8 , characterized in that the control corrects a deviation in the focal length between the main and auxiliary lasers (26, 28) and / or a divergence in the main laser from the applied data of the objective (46). Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptlaser als ein CO2-Laser ausgebildet ist.Scanning device according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the main laser is designed as a CO 2 laser. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Hilfslaser (26, 28) als ein Diodenlaser ausgebildet ist.Scanning device according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that each of the auxiliary lasers (26, 28) is designed as a diode laser. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kennung (52) auch Informationen zu einer Feldverzerrung des Objektivs (46) aufweist und die Steuerung diese Informationen gemeinsam mit der Information zur Brennweite ausliest.Scanning device according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the first identifier (52) also has information on field distortion of the objective (46) and the control system reads this information together with the information on the focal length. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (46) vermessen wird und Korrekturwerte zu dem Objektiv in der Kennung gespeichert werden.Scanning device according to one of the Claims 1 to 12 , characterized in that the lens (46) is measured and correction values for the lens are stored in the identifier. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kennung Korrekturwerte für den Hauptlaser enthält, die eine Divergenz des Laserstrahls berücksichtigen.Scanning device according to one of the Claims 2 to 13 , characterized in that the second identifier contains correction values for the main laser, which take into account a divergence of the laser beam. Scanvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (46) eine erste Kennung (52) trägt, in der Informationen zu einer Brennweite des Objektivs enthalten sind, wobei die Steuerung die erste Kennung ausliest.Scanning device according to one of the Claims 2 to 14 , characterized in that the lens (46) carries a first identifier (52) in which information about a focal length of the lens is contained, the controller reading out the first identifier.
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