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Die Erfindung betrifft eine Laseranordnung zur Bearbeitung eines Objekts oder dessen Oberfläche mittels eines Laserstrahls mit Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Bearbeitung eines Objekts oder dessen Oberfläche mittels eines Laserstrahls mit Merkmalen des Anspruchs 11.
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Laserstrahlung kann zur Bearbeitung von Materialien bzw. Strukturen eingesetzt werden. So können bspw. Laserbearbeitungsanlagen zum Laserschneiden eingesetzt werden. Dabei sind derartige Laseranlagen in der Regel mit feststehenden Achssystemen ausgestattet, um eine Laserstrahlführung, -positionierung, -ablenkung und/oder -fokussierung zu ermöglichen. Eine Skalierbarkeit einer solchen Laserbearbeitungsanlage ist an die feststehenden Achssysteme gebunden und daher nur bedingt möglich.
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Es ist daher wünschenswert, die Einschränkungen eines feststehenden Achssystems einer Laseranordnung auszuräumen.
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DE 10 2013 016 646 A1 offenbart ein luftgestütztes Laserwaffensystem, das in zwei Einheiten aufgeteilt ist. In einer bodenfesten Einheit sind die vergleichsweise schweren Komponenten zur Laserstrahlerzeugung untergebracht. In einer luftgestützten Einheit sind die vergleichsweise leichten und die Qualität des Laserstrahls bestimmenden Komponenten, wie bspw. ein Wirklaserelement, untergebracht. Dabei sind die bodenfeste Einheit und die luftgestützte Einheit mittels einer optischen Faser zur Übertragung des Laserstrahls miteinander (mechanisch) gekoppelt. Damit ist die Reichweite, Skalierbarkeit und damit die Flexibilität des Laserwaffensystems durch die optische Faser limitiert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laseranordnung und ein Verfahren zur Bearbeitung von Objekten oder deren Oberflächen mittels eines Laserstrahls bereitzustellen, wobei die obigen Nachteile ausgeräumt werden sollen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Laseranordnung zur Bearbeitung von einem oder mehreren Objekten oder deren Oberflächen (bzw. Strukturen) mittels eines Laserstrahls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Laseranordnung umfasst mindestens eine Basiseinrichtung mit einem Laser zur Erzeugung des Laserstrahls. Der Laser kann innerhalb oder an der Basiseinrichtung angeordnet sein.
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Die Laseranordnung umfasst mindestens eine Flugeinrichtung mit mindestens einer Optikeinrichtung zur Beeinflussung des Laserstrahls. Insbesondere ist die Flugeinrichtung kein Satellit. Die Flugeinrichtung kann sich selbstständig, insbesondere aufgrund von Aerodynamik, in der Luft (oder einem anderen Gas/Gasgemisch) halten. Die Flugeinrichtung kann selbstangetrieben in der Luft (oder in einem anderen Gas/Gasgemisch) schweben und/oder sich insbesondere in alle drei Raumrichtungen bewegen (bzw. fliegen).
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Mit „Beeinflussung“ des Laserstrahls ist vorliegend eine Umlenkung, Fokussierung, Streuung, Defokussierung, Positionierung, Änderung der Leistungsverteilung und/oder Änderung des Polarisationszustandes des Laserstrahls gemeint.
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Der Laserstrahl kann sich in einem optischen Raum ausbreiten. Mit einem optischen Raum ist vorliegend ein Bereich bzw. ein Volumen gemeint, in dem sich der Laserstrahl ausbreiten kann. Insbesondere ist der Raum zwischen der Basiseinrichtung (bzw. deren Laser) und der Flugeinrichtung (bzw. deren Optikeinrichtung) ein optischer Raum. Insbesondere ist der Raum zwischen der Flugeinrichtung (bzw. deren Optikeinrichtung) und dem zu bearbeitenden Objekt (bzw. dessen Oberfläche) ein optischer Raum. Bei einer Laseranordnung mit mehreren Flugeinrichtungen ist insbesondere der Raum zwischen den einzelnen Flugeinrichtungen (bzw. deren Optikeinrichtungen) ein optischer Raum. Zur Leitung des Laserstrahls durch den optischen Raum werden insbesondere keine zusätzlichen Elemente, bspw. Lichtleitelemente, wie optische Fasern, benötigt bzw. benutzt.
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Die Flugeinrichtung ist von der Basiseinrichtung, insbesondere mechanisch, entkoppelt. Die Flugeinrichtung kann von der Basiseinrichtung beabstandet angeordnet sein. Insbesondere ist die Flugeinrichtung nicht mit der Basiseinrichtung verbunden. Es ist insbesondere keine (mechanische) Verbindung zwischen Basiseinrichtung und Flugeinrichtung vorhanden. Die Flugeinrichtung und die Basiseinrichtung stehen insbesondere nicht in physischem Kontakt miteinander, auch nicht mittelbar.
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Die Laseranordnung umfasst mindestens eine Steuereinrichtung zur drahtlosen Steuerung der Flugeinrichtung. Die Steuereinrichtung kann mobil oder ortsfest ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung kann manuell von einem Benutzer gesteuert werden. Ebenso denkbar ist es, dass die Steuereinrichtung automatisch, bspw. von einem PC, gesteuert werden kann.
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Mittels der Laseranordnung kann ein flexibles, hoch skalierbares, Fertigungssystem ohne mechanisch-geometrische Einschränkungen feststehender Achssysteme umgesetzt werden.
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Die Laseranordnung kann in einem Arbeitsraum angeordnet sein. Der Arbeitsraum kann ein bspw. durch Wandungen begrenzter, in sich zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, abgeschlossener Raum sein, bspw. eine Werkshalle oder Fertigungshalle. Der Arbeitsraum kann ebenso einen Bereich bzw. ein dreidimensionales Volumen darstellen, wobei der Bereich bzw. das Volumen keine physischen Begrenzungen (bspw. in Form von Wandungen) aufweist, bspw. ein Außenbereich eines Werksgeländes (außerhalb einer Werkshalle oder Fertigungshalle) oder einer Baustelle.
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Der Arbeitsraum kann durch die Reichweite der Laseranordnung bestimmt sein. Insbesondere findet die Bearbeitung mittels des Laserstrahls innerhalb des Arbeitsraumes statt. Das zu bearbeitende Objekt (bzw. Struktur) kann innerhalb des Arbeitsraumes angeordnet sein. Der Arbeitsraum ist insbesondere auf der Erde angeordnet. Die Flugeinrichtung kann sich innerhalb des Arbeitsraumes frei, insbesondere von der Basiseinrichtung entkoppelt, bewegen (bzw. fliegen).
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Flugeinrichtung als ein Multikopter, vorzugsweise Quadrokopter, eine Drohne oder ein unbemanntes, insbesondere kleines (im Vergleich zu einem bemannten Flugzeug) Flugzeug, ausgebildet sein. Die Flugeinrichtung kann mindestens einen Propeller aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Flugeinrichtung mindestens einen Flügel (oder ein Leitwerk) aufweisen. Die Flugeinrichtung kann sich frei in der Luft (oder einem Gas/Gasgemisch) innerhalb des Arbeitsraumes in alle drei Raumrichtungen bewegen bzw. fliegen.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Optikeinrichtung mindestens ein optisches Element aufweisen oder als ein solches ausgebildet sein. Das optische Element kann als ein, insbesondere piezo-gesteuerter, Spiegel, eine Linse, ein akusto-optischer Deflektor, ein akusto-optischer Modulator und/oder als ein Prisma ausgebildet sein. Insbesondere kann die Optikeinrichtung einstellbar bzw. bewegbar an der Flugeinrichtung angeordnet und/oder befestigt sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Basiseinrichtung einen Galvanometer-Scanner oder einen Polygonscanner zur Beeinflussung des Laserstrahls umfassen. So kann der mittels des Lasers erzeugte Laserstrahl einen vorbestimmten Bereich abscannen. Der von der Basiseinrichtung ausgehende Laserstrahl kann durch einen derartigen Scanner in seiner Erstreckungsrichtung beeinflusst (eingestellt bzw. geändert) werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Basiseinrichtung ortsfest ausgebildet sein. Die Basiseinrichtung kann bspw. auf dem Boden installiert sein. Für die ortsfeste Ausbildung kann die Basiseinrichtung einen Basisabschnitt zur festen Montage am Untergrund aufweisen. Die Basiseinrichtung kann auf einer Basis, die insbesondere auf dem Boden (bzw. einem Untergrund) installiert sein kann, angeordnet sein. Auf der Basis kann optional auch die Steuereinrichtung und/oder das mittels des Laserstrahls zu bearbeitende Objekt angeordnet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Flugeinrichtung einen Empfänger umfassen. Der Empfänger kann eingerichtet sein, um ein Signal von einem Satelliten mindestens eines Satellitensystems und/oder ein Signal eines Mobilfunknetzes zur Positionsbestimmung der Flugeinrichtung zu empfangen. Es ist denkbar, dass der Empfänger eingerichtet ist, um mehrere, insbesondere unterschiedliche (bzw. unterschiedlich kodierte) Signale zu empfangen. Der Empfänger kann eingerichtet sein, um Signale von mindestens zwei oder mehr Satelliten zu empfangen.
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Bei dem Satellitensystem kann es sich um GPS, GLONASS, GALILEO und/oder Beidou handeln. Es ist denkbar, dass der Empfänger eingerichtet ist, um Signale mehrerer Satelliten unterschiedlicher Satellitensysteme zu empfangen. Ebenso ist es denkbar, dass der Empfänger eingerichtet ist, um Signale unterschiedlicher Mobilfunknetze zu empfangen. Bei dem Mobilfunknetz kann es sich bspw. um ein 5G oder 6G Netz handeln. Mittels des Empfängers kann insbesondere die Position der Flugeinrichtung im Arbeitsraum bestimmt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Laseranordnung mindestens einen geodätischen Empfänger umfassen. Der geodätische Empfänger kann eingerichtet sein, um ein Signal von einem Satelliten mindestens eines Satellitensystems und/oder ein Signal eines Mobilfunknetzes zur Positionsbestimmung des geodätischen Empfängers zu empfangen. Es ist denkbar, dass der geodätische Empfänger eingerichtet ist, um mehrere, insbesondere unterschiedliche (bzw. unterschiedlich kodierte) Signale zu empfangen. Der geodätische Empfänger kann eingerichtet sein, um Signale von mindestens zwei oder mehr Satelliten zu empfangen.
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Bei dem Satellitensystem kann es sich um GPS, GLONASS, GALILEO und/oder Beidou handeln. Es ist denkbar, dass der geodätische Empfänger eingerichtet ist, um Signale mehrerer Satelliten unterschiedlicher Satellitensysteme zu empfangen. Ebenso ist es denkbar, dass der geodätische Empfänger eingerichtet ist, um Signale unterschiedlicher Mobilfunknetze zu empfangen. Bei dem Mobilfunknetz kann es sich bspw. um ein 5G oder 6G Netz handeln.
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Mittels des geodätischen Empfängers kann insbesondere die Position des geodätischen Empfängers im Arbeitsraum bestimmt werden. Der geodätische Empfänger kann identisch zum Empfänger der Flugeinrichtung ausgebildet sein.
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Der geodätische Empfänger ist insbesondere außerhalb der Flugeinrichtung, insbesondere beabstandet zur Flugeinrichtung, insbesondere auf dem Boden, angeordnet. Der geodätische Empfänger kann auf der Basis angeordnet sein. Die Flugeinrichtung und der geodätische Empfänger können derart eingerichtet sein, dass der geodätische Empfänger der Flugeinrichtung als Referenzpunkt zur Erhöhung der Positionsgenauigkeit der Flugeinrichtung dient. Die Flugeinrichtung kann als Echtzeitkinematik (Real Time Kinematic (RTK))-Drohne ausgebildet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Laseranordnung eine optische Messeinrichtung umfassen. Die optische Messeinrichtung kann eingerichtet sein, um die Position der Flugeinrichtung, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes, optisch zu erfassen. Die optische Messeinrichtung kann eingerichtet sein, um die Position des geodätischen Empfängers, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes, optisch zu erfassen. Die optische Vermessung der Position der Flugeinrichtung und/oder des geodätischen Empfängers kann zu einer Erhöhung der Genauigkeit der Positionsbestimmung der Flugeinrichtung führen. Die optische Messeinrichtung kann auf der Basis angeordnet sein.
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Die Basiseinrichtung, die Steuereinrichtung, der geodätische Empfänger, die optische Messeinrichtung und/oder das mittels des Laserstrahls zu bearbeitende Objekt können relativ zueinander ortsfest angeordnet und insbesondere gemeinsam auf der Basis angeordnet bzw. durch die Basis mechanisch miteinander verbunden sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, um manuell von einem Benutzer bedient zu werden. Bei der Steuereinrichtung kann es sich um eine (konventionelle) Funk-, Infrarot- oder Bluetooth-Fernbedienung zur Steuerung der Flugeinrichtung handeln. Ebenso denkbar ist es, dass die Steuereinrichtung in Form eines Mobiltelefons (Smartphone) mit einer entsprechenden Software (App) zur Steuerung der Flugeinrichtung ausgebildet sein kann. Die Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der Flugeinrichtung kann mittels eines Mobilfunknetzes umgesetzt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, um die Flugeinrichtung automatisch, insbesondere mittels eines Computers, zu steuern. Die Steuereinrichtung kann in der Basiseinrichtung oder dem geodätischen Empfänger integriert sein.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinrichtung derart eingerichtet sein, dass eine Kommunikation und/oder Steuerung der Flugeinrichtung optisch durch den vom Laser erzeugten Laserstrahl („Leistungslaser“) oder durch einen weiteren Laserstrahl einer weiteren, vorzugsweise an oder in der Basiseinrichtung angeordneten, Lasereinrichtung („Kommunikationslaser“) erfolgt. Dies stellt eine weitere Möglichkeit zur drahtlosen Steuerung der Flugeinrichtung mittels der Steuereinrichtung dar. Die Steuereinrichtung kann hierzu mit der Basiseinrichtung bzw. mit dem Laser der Basiseinrichtung und/oder mit dem weiteren Laser gekoppelt sein.
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Die obige Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Bearbeitung von einem oder mehreren Objekten oder deren Oberflächen (bzw. Strukturen) mittels eines Laserstrahls mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Erzeugen des Laserstrahls, insbesondere mittels eines Lasers.
- Bereitstellen mindestens einer Flugeinrichtung mit mindestens einer Optikeinrichtung.
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Leiten des Laserstrahls vom Laser durch einen optischen Raum (bzw. einen Arbeitsraum) auf die Optikeinrichtung der Flugeinrichtung, so dass der Laserstrahl von der Optikeinrichtung beeinflusst wird.
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Leiten des Laserstrahls mittels der Optikeinrichtung der Flugeinrichtung durch den optischen Raum (bzw. Arbeitsraum) direkt auf das Objekt, um dieses oder dessen Oberfläche mittels des Laserstrahls zu bearbeiten. Alternativ dazu, Leiten des Laserstrahls mittels der Optikeinrichtung der Flugeinrichtung durch den optischen Raum (bzw. Arbeitsraum) über die Optikeinrichtung einer weiteren Flugeinrichtung auf das Objekt, um dieses oder dessen Oberfläche mittels des Laserstrahls zu bearbeiten.
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Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Ermitteln der Position der Flugeinrichtung mittels (mindestens) eines Signals von (mindestens) einem Satelliten mindestens eines Satellitensystems und/oder mittels mindestens eines Signals eines Mobilfunknetzes.
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Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Erhöhen der Positionsgenauigkeit beim Ermitteln der Position der Flugeinrichtung mittels mindestens eines von der Flugeinrichtung beabstandet angeordneten Referenzpunktes. Der Referenzpunkt kann mittels eines geodätischen Empfängers gebildet werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Erhöhen der Positionsgenauigkeit beim Ermitteln der Position der Flugeinrichtung mittels mindestens einer optischen Messeinrichtung. Mittels der optischen Messeinrichtung kann die Position der Flugeinrichtung und/oder des geodätischen Empfängers (insbesondere im Arbeitsraum) optisch erfasst (bzw. gemessen) werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Drahtloses Steuern der Flugeinrichtung, insbesondere mittels einer Steuereinrichtung.
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Gemäß einer Weiterbildung kann zur Durchführung des Verfahrens eine Laseranordnung gemäß obiger Ausführungen verwendet werden. Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Laseranordnung verwiesen.
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Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können die im Zusammenhang mit der Laseranordnung beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Laseranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung der Laseranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 3 eine schematische Darstellung der Laseranordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren tragen sich entsprechende Bauteile und Elemente gleiche Bezugszeichen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind nicht in allen Figuren sämtliche Bezugszeichen wiedergegeben.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Laseranordnung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Laseranordnung 10 ist zur Bearbeitung eines Objekts 12 bzw. dessen Oberfläche mittels eines Laserstrahls 18 ausgebildet. Vorliegend sind die Laseranordnung 10 und das mittels des Laserstrahls 18 zu bearbeitende Objekt 12 innerhalb eines Arbeitsraumes 19 angeordnet.
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Die Laseranordnung 10 umfasst eine Basiseinrichtung 14. In oder an der Basiseinrichtung 14 ist ein Laser 16 zur Erzeugung des Laserstrahls 18 angeordnet.
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Die Laseranordnung 10 umfasst eine Flugeinrichtung 20. Die Flugeinrichtung 20 ist vorliegend als Multikopter 26 (bzw. Quadrokopter) mit mehreren (bzw. vier) Propellern 28 ausgebildet. Die Flugeinrichtung 20 kann selbstangetrieben innerhalb des Arbeitsraumes 19 schweben oder sich bewegen bzw. fliegen.
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Die Laseranordnung 10 weist eine Steuereinrichtung 24 auf. Mittels der Steuerrichtung 24 ist ein drahtloses Steuern der Flugeinrichtung 20, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, möglich. Dies ist in den 1 bis 3 mittels dreier unterschiedlich großer, nebeneinander angeordneter Kreissegmente angedeutet.
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Die Flugeinrichtung 20 weist eine Optikeinrichtung 22 zur Beeinflussung des Laserstrahls 18 auf. Die Optikeinrichtung 22 weist vorliegend einen piezo-gesteuerten Spiegel 30 zur Umlenkung des Laserstrahls 18. Die Optikeinrichtung 22 weist weiter eine Linse 32 auf, um den Laserstrahl 18 auf das Objekt 12 (bzw. auf dessen Oberfläche) zu fokussieren.
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Zur Bearbeitung des Objekts 12 bzw. dessen Oberfläche mittels des Laserstrahls 18 wird in der Basiseinrichtung 14 mittels des Lasers 16 der Laserstrahl 18 erzeugt. Der Laserstrahl 18 wird mittels eines Scanners (nicht dargestellt), bspw. eines Galvanometer-Scanners oder eines Polygonscanners, auf die Optikeinrichtung 22 der Flugeinrichtung 20 gelenkt. An der Optikeinrichtung 22 wird der Laserstrahl 18 mittels des Spiegels 30 in Richtung des Objekts 22 umgelenkt und mittels der Linse 32 auf der Oberfläche des Objekts 12 fokussiert.
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Der Raum, in dem der Laserstrahl 18 verläuft, wird vorliegend als optischer Raum 17 bezeichnet. Damit ist der optische Raum 17 zwischen der Basiseinrichtung 14 und der Flugeinrichtung 20 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) ausgebildet. Der optische Raum 17 ist zudem zwischen der Flugeinrichtung 20 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) und dem Objekt 12 ausgebildet.
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Die Flugeinrichtung 20 weist einen Empfänger 33 zum Empfang eines Satellitensignals eines Satellitensystems auf. Mittels des durch den Empfänger 33 empfangenen Satellitensignals kann die Position der Flugeinrichtung 20, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, bestimmt werden.
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Die Laseranordnung 10 weist weiter einen geodätischen Empfänger 34 zum Empfang eines Satellitensignals eines Satellitensystems auf. Mittels des durch den geodätischen Empfänger 34 empfangenen Satellitensignals kann die Position des geodätischen Empfängers 34 insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, bestimmt werden.
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Der geodätische Empfänger 34 bzw. dessen Position dient der Flugeinrichtung 20 als Referenzpunkt. Durch die Verwendung des geodätischen Empfängers 34 als Referenzpunkt kann die Positionsgenauigkeit der Positionsbestimmung der Flugeinrichtung 20, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, erhöht werden.
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Die Laseranordnung 20 weist weiter eine optische Messeinrichtung 36 auf. Mittels der optischen Messeinrichtung 36 kann die Position der Flugeinrichtung 20 und/oder die Position des geodätischen Empfängers 34, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, optisch erfasst bzw. gemessen werden. Durch die optische Erfassung der Position der Flugeinrichtung 20 und/oder des geodätischen Empfängers 34 kann die Positionsgenauigkeit der Positionsbestimmung der Flugeinrichtung 20, insbesondere innerhalb des Arbeitsraumes 19, weiter erhöht werden.
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Vorliegend sind die Basiseinrichtung 14, der geodätische Empfänger 34, die optische Messeinrichtung 36 und das mittels des Laserstrahls 18 zu bearbeitende Objekt 12 auf einer (gemeinsamen) Basis 15 angeordnet. Die Basis 15 verbindet die auf ihr angeordneten Elemente ortsfest miteinander. Mit anderen Worten sind die Basiseinrichtung 14, der geodätische Empfänger 34, die optische Messeinrichtung 36 und das mittels des Laserstrahls 18 zu bearbeitende Objekt 12 vorliegend ortsfest (bzw. unbeweglich), mit einem festen Abstand zueinander, ausgebildet.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Laseranordnung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Laseranordnung 10 zwei Flugeinrichtungen 20 aufweist.
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Vorliegend weist die Laseranordnung 10 eine erste Flugeinrichtung 21 und eine zweite Flugeinrichtung 23 auf. Die zweite Flugeinrichtung 21 ist identisch mit der Flugeinrichtung 20 aus dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
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Die erste Flugeinrichtung 21 unterscheidet sich von der Flugeinrichtung 20 des ersten Ausführungsbeispiels bzw. von der zweiten Flugeinrichtung 23 dadurch, dass die Optikeinrichtung 22 der ersten Flugeinrichtung 21 lediglich einen (piezo-gesteuerten) Spiegel 30 umfasst. Die Optikeinrichtung 22 der ersten Flugeinrichtung 21 weist vorliegend keine Linse 32 auf (linsenfreie Ausgestaltung).
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Der von der Basiseinrichtung 14 bzw. deren Laser 16 erzeugte Laserstrahl 18 wird auf die erste Flugeinrichtung 21 gelenkt. An der ersten Flugeinrichtung 21 wird mittels des Spiegels 30 der Optikeinrichtung 22 der Laserstrahl 18 auf die zweite Flugeinrichtung 23 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) gelenkt. An der zweiten Flugeinrichtung 23 wird mittels des Spiegels 30 der Optikeinrichtung 22 der Laserstrahl 18 in Richtung des zu bearbeitenden Objekts 12 gelenkt und mittels der Linse 32 auf die Oberfläche des Objekts 12 fokussiert.
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Da der Raum, durch den der Laserstrahl 18 verläuft, optischer Raum 17 ist, ist vorliegend zwischen der Basiseinrichtung 14 (bzw. deren Laser 16), der ersten Flugeinrichtung 21 (bzw. deren Optikeinrichtung 22), der zweiten Flugeinrichtung 23 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) und dem Objekt 12 (bzw. dessen Oberfläche) der optische Raum 17 angeordnet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Laseranordnung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Laseranordnung drei Flugeinrichtungen 20 aufweist.
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Vorliegend weist die Laseranordnung 10 eine dritte Flugeinrichtung 25, eine vierte Flugeinrichtung 27 und eine fünfte Flugeinrichtung 29 auf. Die dritte Flugeinrichtung 25 und die vierte Flugeinrichtung 27 sind jeweils identisch mit der ersten Flugeinrichtung 21 des zweiten Ausführungsbeispiels ausgebildet. Entsprechend sind die dritte Flugeinrichtung 25 eine vierte Flugeinrichtung 27 identisch ausgebildet.
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Die fünfte Flugeinrichtung 29 unterscheidet sich von den anderen Flugeinrichtungen (bspw. von der ersten Flugeinrichtung 21) dadurch, dass die Optikeinrichtung 22 der fünften Flugeinrichtung 21 lediglich eine Linse 32 umfasst. Die Optikeinrichtung 22 der fünften Flugeinrichtung 29 weist vorliegend keinen Spiegel 30 auf (spiegellose Ausgestaltung).
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Der von der Basiseinrichtung 14 bzw. deren Laser 16 erzeugte Laserstrahl 18 wird auf die dritte Flugeinrichtung 25 gelenkt. An der dritten Flugeinrichtung 25 wird mittels des Spiegels 30 der Optikeinrichtung 22 der Laserstrahl 18 auf die vierte Flugeinrichtung 25 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) gelenkt. An der vierten Flugeinrichtung 25 wird mittels des Spiegels 30 der Optikeinrichtung 22 der Laserstrahl 18 auf das zu bearbeitende Objekt 12 gelenkt.
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Die fünfte Flugeinrichtung 29 ist vorliegend derart positioniert, dass der Laserstrahl 18 die Optikeinrichtung 22 der fünften Flugeinrichtung 29 passiert, bevor dieser auf das Objekt 12 trifft. Der Laserstrahl 18 wird mittels der Linse 32 der Optikeinrichtung 22 der fünften Flugeinrichtung 29 auf die Oberfläche des Objektes 12 fokussiert.
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Da der Raum, durch den der Laserstrahl 18 verläuft, optischer Raum 17 ist, ist vorliegend zwischen der Basiseinrichtung 14 (bzw. deren Laser 16), der dritten Flugeinrichtung 25 (bzw. deren Optikeinrichtung 22), der vierten Flugeinrichtung 27 (bzw. deren Optikeinrichtung 22), der fünften Flugeinrichtung 29 (bzw. deren Optikeinrichtung 22) und dem Objekt 12 (bzw. dessen Oberfläche) der optische Raum 17 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013016646 A1 [0004]
