DE10317322A1

DE10317322A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls und zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück

Info

Publication number: DE10317322A1
Application number: DE10317322A
Authority: DE
Inventors: Peter Hildebrand; Michael Kuhl; Martin Reisacher; Udo STÜRMER
Original assignee: Lasertec GmbH
Current assignee: Lasertec GmbH
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: DE10317322B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls, der zur Herstellung eines Gesenks durch Materialabtrag aus einem Werkstück angesteuert werden kann, wird die Abtragsleistung für mehrere Positionen im Arbeitsfenster des Laserstrahls ermittelt. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück, bei dem zur Bildung des Gesenks Material mit einem Laserstrahl abgetragen wird, indem der Laserstrahl in seinem Arbeitsfenster nach Maßgabe von Gesenkdaten über die freiliegende Fläche des Werkstücks geführt wird, wird die Position mit geringster Abtragsleistung ermittelt, und bei der Gesenkbildung die Abtragsleistung des Laserstrahls kontinuierlich nach Maßgabe der ermittelten geringsten Abtragsleistung oder eines hiervon abhängigen Werts gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls und zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der WO 00/19167 und der WO 00/18535 der gleichen Anmelderin bekannt.

Bezug nehmend auf die 1 und 2 werden allgemeine Verhältnisse beschrieben, die die Gesenkbildung und insbesondere die Abtragsleistung eines Laserstrahls bei der Gesenkbildung beeinflussen.

1A zeigt schematisch eine Laserbearbeitungsstation von der Seite. 13 bezeichnet einen Laserkopf, dem ein Laserstrahl 12 entspringt und der auf das Werkstück 11 auftrifft. Der Laserstrahl kann in gewissen Bereichen ausgelenkt werden. Diese Auslenkung erfolgt im Laserkopf 13. Die maximalen Auslenkungen sind durch die Bezugsziffern 10b (nach rechts) und 10c (nach links) definiert. Prinzipiell gleiche Auslenkungsmaxima ergeben sich in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Durch diese maximal möglichen Auslenkungen des Laserstrahls ist ein Arbeitsfenster 10 definiert, in dem der Laser arbeiten kann.

1B zeigt das Laserfenster 10 in Draufsicht. Seine Grenzen sind gestrichelt als Bezugsziffer 10a dargestellt. Natürlich existiert die Begrenzung des Arbeitsfensters 10 nicht physisch. Im Arbeitsfenster 10 kann ein Werkstück 11 liegen, in dem vom Laserstrahl 12 ein Gesenk zu bilden ist. Der Abtrag kann dadurch erfolgen, dass der Laserstrahl über das Gesenk bzw. über die frei zugängliche Oberfläche des Werkstücks 11 geführt wird. Seine Leistung ist dann so eingestellt, dass das Werkstückmaterial schmilzt bzw. verdampft. Der Abtrag über die Oberfläche kann beispielsweise so erfolgen, dass der Laserstrahl flächenfüllend über die abzutragende Fläche geführt wird, beispielsweise mäandernd oder schraffierend oder ähnliches. Auf diese Weise kann schichtweise Material abgetragen werden, so dass im Werkstück 11 ein Gesenk 11a allmählich entsteht. Diese Gesenke können komplexe Formen haben. Üblicherweise sind die Gesenke dem Bereich des "Prototyping" oder des Formenbaus zuzurechnen. 1B zeigt schematisch in Draufsicht ein Werkstück 11, in dem das Gesenk 11a beispielsweise die Gussform eines Knopfes sein kann (in der für die vier Kopflöcher vier Säulen stehen bleiben).

Anders als im in 1B gezeigten Fall kann es Gesenke 11a geben, die das Arbeitsfenster 10 des Laserstrahls fast vollständig ausfüllen oder es sogar überragen. In letzterem Fall muss das Gesenk durch Verschieben des Werkstücks gegenüber dem Kopf hergestellt werden.

1 zeigt weiterhin die verwendete Koordinatendefinition. Die Zeichenebene ist die xz-Ebene. Senkrecht dazu (diagonal angedeutet) steht die y-Koordinate. Das Arbeitsfenster 10 des Laserstrahls liegt somit in der xy-Ebene.

Allgemein hat sich gezeigt, dass die Abtragsleistung des Laserstrahls über die Fläche des Arbeitsfensters 10 verteilt inhomogen ist, selbst wenn die Laserausgangsleistung konstant ist. Dies ist auf eine Reihe von Effekten zurückzuführen, die nachfolgend auch Bezug nehmend auf 2 erläutert werden sollen.

– An verschiedenen Stellen im Arbeitsfenster 10 trifft der Laser unter unterschiedlichen Winkeln auf. In 2A ist dies schematisch durch einzelne Kreise oder Ellipsen 20a bis d gezeigt. Nimmt man an, dass der Laserkopf 13 senkrecht über der Mitte des Arbeitsfensters 10 steht, wird der Laser auch in der Mitte des Arbeitsfensters 10 einen vergleichsweise runden Auftreffpunkt 20a erzeugen. Die Laserleistung ist dann auf diese Fläche begrenzt. Wenn der Laserstrahl dagegen in Randbereichen oder in Eckbereichen des Arbeitsfensters 10 auf das Werkstück trifft, trifft er dort in der Regel mehr oder minder schräg auf, so dass auch der Auftreffpunkt auf der Fläche entsprechend projiziert erscheint. Die Auftreffstelle vergrößert sich dadurch. Sie wird zu einer Ellipse verzerrt, die tendenziell einem auf ein Zentrum ausgerichteten Muster folgen. 20b zeigt eine horizontal auseinandergezogene Ellipse, 20c eine diagonal auseinandergezogene Ellipse und 20d eine vertikal auseinandergezogene Ellipse. In allen Fällen – am stärksten in den Ecken – ist der Leistungseintrag pro Fläche geringer, da die gleiche Leistung auf größerer Fläche eingestrahlt wird. Dadurch verändert sich die Abtragsleistung über der Fläche. In gewisser Weise ist dieser Effekt vorhersagbar, er wird aber auch durch nichtlineare und nicht vorhersagbare Effekte überlagert, die sich z.B. aus Inhomogenitäten des Laserstrahls ergeben.
– Der Laserstrahl bedarf der Fokussierung. Wenn der fokussierte Laserstrahl über die Fläche des Werkstücks geführt wird, geschieht dies durch ablenkende Spiegel. A priori würde der Fokuspunkt 23 des Laserstrahls auf einer Kalotte (z. B. Kugelkalotte) liegen, so dass ohne weitere Kompensation auf der Werkstückoberfläche 22 an manchen Stellen der Laserstrahl fokussiert eintreffen würde, an anderen Stellen defokussiert. Auch dadurch ergeben sich unterschiedliche Flächenleistungseinträge und dementsprechend unterschiedliche Abtragsleistungen des Laserstrahls. Die Ablenkung des Laserstrahls erfolgt durch eine Strahlführung 29 im Laserkopf 13. Um die Wanderung des Fokuspunkts 23 auf einer Kalotte 21 zu verhindern, wird eine Fokussierung 26 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Auslenkung des Laserstrahls 12 die Fokussierung so ändert, dass der Fokuspunkt 23 im Wesentlichen in der Ebene 22 des Werkstücks liegt. Diese Kompensation kann mittels einer veränderlichen Optik ("z-Shifter") oder mit einer festen Optik ("Planfeldlinse") erfol gen. Aber auch nach Kompensation ist der Fokuspunkt nicht sicher auf die Oberfläche 22 des Werkstücks einstellbar, so dass auch insoweit Ungleichmäßigkeiten in der Fokuslage und dementsprechend in der Abtragsleistung entstehen.
– In der Realität existiert der Fokuspunkt 23 des Laserstrahls 12 nicht so eindeutig, wie dies theoretisch angenommen werden kann. 2C zeigt dies schematisch vergrößert. Gezeigt ist schematisch der Laserstrahl in "Seitenansicht". Nimmt man an, dass die Laserquelle in 2C im Bild oben ist, dann zeigt 12a den intrafokal konvergierenden Teil des Laserstrahls, 12b den extrafokal divergierenden Teil des Laserstrahls. Mit 12d und 12e sind die theoretischen "Ränder" des Laserstrahls bezeichnet. Diese Linien schneiden sich im Punkt 12f, der als idealer Fokuspunkt angesehen werden kann. Reale Laserstrahlen verhalten sich in der Nähe des Fokuspunkts jedoch anders: Der ideale Fokuspunkt 12f existiert nicht. Stattdessen gibt es einen Fokusbereich 12c, in dem wegen zahlreicher physikalischer und insbesondere nichtlinearer Effekte die Leistungsverteilung im Strahlquerschnitt nicht eindeutig vorhersagbar ist. Die Ausdehnung des Bereichs 12c in Strahlrichtung kann durchaus einige Mikrometer oder sogar einige hundert Mikrometer betragen. Eine rechnerische Vorhersehbarkeit der jeweils vorliegenden Leistung bzw. Leistungsverteilung ist hier praktisch nicht möglich, so dass auch Angaben über die Abtragsleistung schwer zu treffen sind. Beispielsweise kann der Verlauf des Strahls in der gezeigten Schnittebene (Zeichenebene) anders sein als in einer senkrecht dazu und parallel zur Strahlachse liegenden Ebene. Insbesondere können die Fokuspunkte in der xz-Ebene anders liegen als in der yz-Ebene. Da solche Effekte praktisch nicht beherrschbar und vorhersagbar sind, ist insoweit auch die Abtragsleistung nicht bzw. kaum vorhersagbar.
– Ein weiterer Grund für Unregelmäßigkeiten der Abtragsleistung sind Ungleichmäßigkeiten in der Reflektivität der Umlenkspiegel auch in Abhängigkeit von der Winkelstellung, die für die Strahlführung verwendet werden. Hier kann es wegen Absorption bzw. Transmission zu ungleichmäßigen Licht- (und damit Leistungs-)Reflexionen kommen, die dann auch insoweit ungleichmäßige Abtragsleistungen bewirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls und zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück anzugeben, mit denen es möglich wird, die Abtragsleistung eines Laserstrahls in dessen Arbeitsfenster zu vergleichmäßigen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Bei einem Verfahren zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls, der zur Herstellung eines Gesenks durch schichtweisen Materialabtrag aus einem Werkstück angesteuert werden kann, wird die Abtragsleistung für mehrere Stellen im Arbeitsfenster des Laserstrahls ermittelt. Sie kann auch für mehrere Fokuslagen des Laserstrahls ermittelt werden. Man erhält dadurch (gegebenenfalls mit oder anhand von Interpolationen) ein Kennfeld oder Kennkurven, die die Abtragsleistung des Laserstrahls an mehreren Stellen im Arbeitsfenster des Laserstrahls angeben. Bezug darauf können Ansteuersignale für den Laser hergeleitet werden, die zur Vergleichmäßigung der Abtragsleistung im Arbeitsfenster des Laserstrahls führen.

Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Gesenks wird beispielsweise wie oben ausgeführt ein Kennfeld bzw. werden Kennkurven für den Laserstrahl ermittelt. Bezug nehmend darauf wird die Stelle im Arbeitsfenster des Laserstrahls mit geringster Abtragsleistung ermittelt. Darauf mittelbar oder unmittelbar Bezug nehmend wird bei der Gesenkbildung die Abtragsleistung des Laserstrahls gesteuert.

Die Abtragsleistung kann durch Steuerung der Laserleistung erfolgen und/oder durch Steuerung der Fokuslage des Lasers. Die Steuerung der Abtragsleistung erfolgt somit lageabhängig, wobei unter Lage die Position des Laserstrahls im Arbeitsfenster nach x- und y-Koordinate zu verstehen ist. Auch für diese Steuerung können Interpolationen herangezogen werden.

Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch Verhältnisse bei einer Laserabtragsvorrichtung,

2 Effekte, die die Abtragsleistung beeinflussen, schematisch,

3 Skizzen, die ein Verfahren zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls erläutern,

4 schematisch ein Kennfeld, das zur Steuerung der Abtragsleistung verwendet werden kann,

5 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gesenks, und

6 schematisch eine Anordnung für die Eichung in x/y-Richtung.

3 zeigt, wie die Abtragsleistung für mehrere Stellen im Arbeitsfenster des Laserstrahls ermittelt werden kann. Das hinter der Abtragsleistungsermittlung stehende Prinzip ist in einer einfachen Ausführungsform folgendes:

– Die Abtragsleistung wird an mehreren Stellen des Gesenks ermittelt. Dies kann beispielsweise empirisch durch Herstellen von Testgesenken an mehreren Stellen eines Testwerkstücks erfolgen.
– Es wird dann die Stelle mit minimaler Abtragsleistung ermittelt.
– Durch Steuerung der Abtragsleistung während der Führung des Lasers durch das Arbeitsfenster wird die Abtragsleistung an den übrigen Stellen im Arbeitsfenster auf den geringen Wert eingesteuert, so dass sie über das Fenster hinweg insgesamt gleichmäßig ist.

Dieses Verfahren geht von der Annahme aus, dass zum einen die so ermittelte geringste Abtragsleistung an dieser Stelle des Laserfensters nicht verbesserbar ist – oder nimmt zumindest hin, dass diese nicht verbessert wird –, und nimmt weiterhin an, dass an den übrigen Stellen im Arbeitsfenster die Abtragsleistung genau determiniert eingesteuert (insbesondere auf die minimale Abtragsleistung eingesteuert) werden kann.

Insbesondere die letztgenannte Annahme ist nicht zwingend gerechtfertigt bzw. kann zu ungenauen Ergebnissen führen, da die Fokuslage nicht genau vorhersagbar ist. Um dies auszugleichen, kann das oben grob beschriebene Verfahren wie folgt verfeinert werden:

– Die Abtragsleistung wird jeweils für jede schon oben genannte Stelle im Arbeitsfenster des Laserstrahls hinweg für mehrere Fokuslagen ermittelt. In 3 entspricht dies den 3A, 3B und 3C. Jede dieser Figuren zeigt ein Testwerkstück 14f1, 14f2 und 14f3. Auf jedem dieser Werkstücke werden Testgesenke hergestellt, wobei die Fokuslagen innerhalb eines Testwerkstücks konstant sind und sich von Testwerkstück zu Testwerkstück verändern. Im Beispiel der 3 wird angenommen, dass zu drei Fokuslagen f1, f2 und f3 jeweils auf einem Testwerkstück 14f1, 14f2 und 14f3 Testgesenke erzeugt werden. Was hierbei unter "Fokuslagen" zu verstehen ist, wird nochmals Bezug nehmend auf 2C erläutert: Hier sind Fokuslagen f1, f2 und f3 schematisch angedeutet. Es werden die Fokuslagen so eingestellt, dass bei Fokuslage f1 der Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Werkstück extrafokal liegt (Fokus liegt zwischen Auftreffpunkt und Laserquelle), bei f2 der Auftreffpunkt beim angenommenen Fokus des Laser strahls und bei f3 der Auftreffpunkt intrafokal liegt, also zwischen dem Fokus 12f und der Laserquelle. In diesem Zusammenhang wird nochmals darauf verwiesen, dass die genaue Lage des Fokuspunkts 12f bzw. des Fokusbereichs 12c nicht bestimmbar ist, weil sie in der zeichnerisch möglichen Präzision de facto nicht existiert. Es werden aber jedenfalls die Testfokuslagen so gewählt, dass sie so verteilt sind, dass sicher der intrafokale wie auch der extrafokale Bereich des Lasers auf dem Werkstück zur Anwendung kommt. In realen Szenarien werden dabei deutlich mehr als nur drei Fokuspositionen f1, f2 und f3 gewählt. Beispielsweise können 15 Fokuslagen untersucht werden, wobei diese 15 Lagen (entsprechend 15 Testwerkstücken) wiederum so verteilt sind, dass die quellfernste sicher extrafokal und die quellnächste sicher intrafokal und die anderen dazwischen z.B. regelmäßig beabstandet liegen. Es wird dann auf diese Weise die "Fokussierungskennlinie" abgefahren und auch in etwa die Position 12c entsprechend dem realen Fokus erfasst.
– In 3A sind neun Testgesenke 30 schematisch dargestellt. Sie liegen verteilt innerhalb des Arbeitsfensters 10a des Lasers. Es wird in diesem Zusammenhang darauf verwiesen, dass die Anzahl von 3 × 3 Testgesenken nur beispielhaft zu verstehen ist. Die Ziffer 3 stimmt auch nur zufällig mit der Anzahl der gewählten Fokuslagen überein. Beispielsweise können innerhalb des Arbeitsfensters 10a 5 × 5 Testgesenke hergestellt werden und dies jeweils für beispielsweise 15 Fokuslagen. Die einzelnen Testgesenke sind entsprechend ihrer zugehörigen Fokussierung und entsprechend ihrer Position im Arbeitsfenster 10a des Laser indiziert. In 3A sind die Testgesenke 30 mit f1 indiziert, da sie mit der Fokuslage f1 erstellt wurden. Entsprechend ihrer Verteilung über die Fläche tragen sie weiterhin die Indizes p1 bis p9. Bei drei Fokuslagen f1 bis f3 und jeveils neun Testgesenken p1 bis p9 werden somit insgesamt 27 Testgesenke hergestellt. Bei 15 Fokuslagen und jeweils 25 Positionen im Arbeitsfenster wären es 375 Testgesenke.
– Die Abtragsleistung kann ermittelt werden, indem die Testgesenke vermessen werden. Dies kann auf unterschiedliche Weisen geschehen. Beispielsweise kann die (maximale oder mittlere) Tiefe eines jeden Testgesenks gemessen werden, wobei hier angenommen wird, dass alle Testgesenke mit der gleichen Anzahl von Abtragsschichten (beispielsweise 100) erstellt wurden. Es kann aber auch so vorgegangen werden, dass alle Gesenke bis zu einer bestimmten Tiefe erstellt werden und die dafür benötigte Anzahl von Abtragsschichten jeweils gezählt wird. Die Anzahl der benötigten Schichten bis zum Erreichen einer Solltiefe oder die erreichte Tiefe bei einer bestimmten Anzahl von Abtragsschichten ist dann ein Maß für die Abtragsleistung des Laserstrahls im jeweiligen Bereich des Arbeitsfensters.
– Mit den so gewonnenen Daten können Abtragsleistungskennlinien für die einzelnen Positionen p1 – p9 im Arbeitsfenster erstellt werden. Die 3D, E und F zeigen drei solche Abtragsleistungskennlinien 31p1, 31p4, 31p5 jeweils für die Positionen p1 (Ecklage), p4 (Randlage) und p5 (Mittenlage). Die Variable (Abszisse) dieser Kennlinien ist jeweils die Fokuslage. So setzt sich beispielsweise die Kurve der 3D aus den einzelnen Werten zusammen, die sich durch Vermessen des Gesenks 30f1p1 in 3A, des Gesenks 30f2p1 in 3B und 30f3p1 in 3C er geben. Für die anderen Kennlinien wird ähnlich vorgegangen. Es ergibt sich dann eine Anzahl von Kennlinien, die der Anzahl der Testpositionen auf dem Testwerkstück entspricht. Auf der Abszisse der Abtragsleistungskennlinien ist somit die Fokuslage angetragen, auf der Ordinate die Abtragsleistung P_A, die beispielsweise wie oben für das jeweilige Testgesenk ermittelt werden kann.

In den 3D, E und F sind die Abtragsleistungskennlinien nebeneinander in gleicher Skalierung dargestellt. Sie sind ihren Ordinatenwerten nach somit unmittelbar miteinander vergleichbar. Dargestellt ist ein typischer Fall: Die Abtragsleistung ist in einer Mittenlage (also in der Mitte des Arbeitsfensters des Lasers) am größten, in einer Randlage (am Rand des Arbeitsfensters, aber dort in der Mitte des Randes) geringer und am geringsten in einer Ecklage. Qualitativ entspricht dies durchaus dem Effekt, der anhand der Projektionen der Laserstrahlen wie in 2A gezeigt erwartet werden kann. Quantitativ ist die gewonnene Aussage zum einen jedoch deutlich genauer, und zum anderen können durchaus auch Abweichungen dahingehend vorkommen, dass maximale Abtragsleistungen nicht zwingend in der Mitte des Arbeitsfensters vorliegen und anders herum minimale Senkleistungen nicht zwingend in einer Ecke gegeben sein müssen. Darüber hinaus ist auch der Verlauf jeder einzelnen Kurve 32 nicht sicher vorhersehbar. Insbesondere ist, wie weiter oben schon ausgeführt, nicht sicher sagbar, an welcher Fokuslage die Abtragsleistung maximal ist. Dies ergibt sich erst, indem über mehrere Fokuslagen in der gleichen Position des Arbeitsfensters Versuche wie oben beschrieben gefahren werden.

– Es wird dann die Kurve mit dem geringsten Maximum, also die Position mit der geringsten maximalen Abtragsleistung, gesucht. In den 3D bis F ist dies die Kurve 32p1 mit dem Maximum 33. Eine bessere Abtragsleistung ist an dieser Position des Arbeitsfensters nicht möglich, und wenn die Abtragsleistung über das gesamte Arbeitsfenster hinweg egalisiert werden soll, wäre die Abtragsleistung an den anderen Positionen des Arbeitsfensters dementsprechend abzusenken. Wenn man dann die Abtragsleistung an den übrigen Positionen im Arbeitsfenster durch eine gezielte Defokussierung erreichen will, kann man ausgehend vom Maximum 33 (bzw. der diesem Maximum entsprechenden Senkleistung P_A) in den übrigen Kurven der übrigen Stellen im Arbeitsfenster die entsprechenden Fokuslagen ermitteln, die dann eingestellt werden können. Die Linie 34 markiert die Abtragsleistung P_A. Sie schneidet die übrigen Abtragsleistungskennlinien 32p4 und 32p5 an jeweils zwei Stellen, denen jeweils eine Fokuslage entspricht. Die Kurve 32p4 wird von der Geraden 34 an zwei Punkten geschnitten, denen zwei Fokuslagen f_ep4 und f_ip4 entsprechen. Die eine ist die extrafokale Lage, die andere die intrafokale. Gleiches gilt entsprechend hinsichtlich Kurve 32p5 betreffend die Mittenposition im Arbeitsfenster. Man erhält auf diese Weise ausgehend vom kleinsten Maximum 33 Defokussierungswerte für die übrigen Positionen, die beim Führen des Laserstrahls durch das Arbeitsfenster eingestellt werden können, so dass sich eine konstante Abtragsleistung ergibt. Der Kurve in 3E kann man entnehmen, dass es zur Einstellung der gewünschten Abtragsleistung wahlweise die intrafokale Lage f_ip4 und die extrafokale Lage f_ep4 gibt. Vorzugsweise weist man hier die intrafokale Lage, also f_ip4, da sich bei dieser Einstellung stabile Verhältnisse ergeben.

Wenn man die Abtragsleistung über das Arbeitsfenster des Lasers vergleichmäßigen will, muss nicht zwingend die kleinste maximale Abtragsleistung entsprechend Punkt 33 in Kurve 32p1 gewählt werden. Um auch am Punkt mit der geringsten Abtragsleistung noch Leistungsreserven zu haben, kann man auch hier einen leicht abgesenkten Abtragsleistungswert wählen (entsprechend Wert 35 an der Ordinate des Diagramms 31p1). Ausgehend von diesen einzustellenden Abtragsleistungen können die jeweiligen Fokuslagen wie oben schon beschrieben ermittelt werden, indem die Gerade 36 durch die übrigen Diagramme gezogen wird, um ausgehend davon die passenden Fokuslagen bei Leistungskompensierung durch Fokuseinstellung zu ermitteln.

Die Diagramme 31 der 3D, E und F sind zunächst keine Kurven 32, sondern nur Punktdiagramme. Um eine genaue Bestimmung und Auswertung wie oben zuzulassen, kann es wünschenswert sein, aus diesen Punktdiagrammen durch Interpolation durchgängige Kurven 32 zu ermitteln. Beispielsweise kann ein Polynom geeigneten Grades zur Interpolation gewählt werden. Das Polynom muss nicht Bezug nehmend auf alle erhaltenen Wertepaare ermittelt werden, es können Wertepaare weggelassen werden, beispielsweise offensichtlich ungeeignete ("Ausreißer").

Auf die oben beschriebene Weise erhält man ein Defokussierungskennfeld, das die einzustellende Defokussierung angibt, wenn man an den vermessenen Stellen im Arbeitsfenster 10 des Laser strahls die Abtragsleistung egalisieren will. Wenn die Einstellung feiner sein soll als dies entsprechend den tatsächlich vermessenen Stellen möglich ist (im Beispiel der 3 "nur" ein 3 × 3-Raster), können weitere Punkte dazwischen definiert und durch Interpolation mit Werten besetzt werden. Ein qualitativ entsprechendes Ergebnis ist der 4 zu entnehmen. Hier ist ein Kennfeld 40 gezeigt, das 9 × 9 Eintragungen hat. Die dick umrandeten Kästchen haben keine besondere logische Funktion. Sie sollen lediglich diejenigen Eintragungen markieren, die tatsächlich durch Messung entstanden sind. Die übrigen Werte können durch Interpolation ermittelt werden. Nimmt man die Zahlen in 40 als "Defokussierungsmaß", ergibt sich qualitativ ein Verlauf dahingehend, dass die Defokussierung tendenziell in der Mitte am stärksten und in den Ecken am schwächsten ist. Die quantitative Bewertung und die Abstufung ist aber deutlicher genauer als die rein qualitativ denkbare Aussage.

Anstelle einer Defokussierung kann auch die Leistungssteuerung des Laserstrahls erwogen werden. Es wird dann ausgehend von der kleinsten Abtragsleistung (bzw. der kleinsten maximalen Abtragsleistung gemäß Punkt 33 in 3D) eine Leistungsabschwächung für die übrigen Positionen im Arbeitsfenster des Lasers eingesteuert. Dies kann anhand von (nicht gezeigten) Abtragsleistungskennlinien erfolgen.

3G zeigt einen Sonderfall für die Herstellung der mehreren Testgesenke für mehrere Fokuslagen. Es ist nicht zwingend notwendig, mehrere einzelne Testwerkstücke (für die jeweils eine Fokuslage) vorzusehen. Es ist auch möglich, diese alle auf einem einzigen Werkstück vorzusehen, wobei das Werkstück zwischen den einzel nen Gesenkbildungen für die einzelnen Fokuslagen so verschoben wird, dass die entsprechenden Bereiche des Arbeitsfensters auf einen Bereich des Testwerkstücks gelangen, in dem noch kein Gesenk gebildet ist. In 3G ist zu sehen, dass jeweils die Testgesenke 30f1p1, 30f2p1 und 30f3p1 in den Ecken der Arbeitsfenster Grenzen 10af1, 10af2 und 10af3 liegen. Das Werkstück kann, um diese Einstellung zu finden, jeweils geeignet verschoben werden. Es reicht dann ein einziges Testwerkstück aus, und der Vorgang des Erstellens der Testwerkstücke kann beispielsweise über Nacht oder über das Wochenende erfolgen.

Die wie oben ermittelten Abtragsleistungen werden bei der Führung des Laserstrahls über die zu bearbeitende Fläche kontinuierlich berücksichtigt bzw. ausgeregelt. 5 zeigt schematisch, eine Vorrichtung, mit der dies geschehen kann. 50 symbolisiert eine Ansteuereinrichtung, die eine x/y-Steuerung 51 aufweist, mit der der Laserstrahl 12 durch beispielsweise Umlenkspiegel 29 über die xy-Ebene des Werkstücks geführt werden kann. Gleichzeitig wird aus einem Speicher 52 die Tabelle 40 zu Rate gezogen, mit der über eine Fokussiersteuerung 54 die Fokuseinstellung 26 angesteuert werden kann und/oder über eine Leistungssteuerung 53 die Laserausgangsleistung des Lasers 27 angesteuert werden kann.

Anders als oben beschrieben, kann die Ermittlung der Abtragsleistung auch durch Messung der Laserleistung bzw. durch Vermessung der Lasereigenschaften an den jeweiligen Positionen im Arbeitsfenster 10 des Lasers erfolgen. Dies können vergleichsweise komplexe Messungen sein, die die Leistungsverteilung in der Querschnittsfläche des Laserstrahls, die Kaustik des Laserstrahls und ähnliches berücksichtigen. Es können Parameter des Laserstrahls, die für die Abtragsleistung bestimmend sind, gemessen werden. Es können ein oder mehrere optoelektronische Sensoren vorgesehen sein, die z. B. die Leistung [in W], Flächenleistung [W/m²] oder die Verteilung dieser Werte in einem bestimmten Flächenbereich bestimen, um daraus die Abtragsleistung zu bestimmen. Auch Bezug nehmend auf solche Messungen können Kurven wie in 3D bis F gezeigt ermittelt werden. Bezug nehmend auf diese Kurven kann dann wie schon beschrieben vorgegangen werden.

Die Vermessung der hergestellten Testgesenke kann mittels der Tiefensensorik der Abtragsvorrichtung erfolgen oder separat durch externe Messverfahren.

Unter „Abtragsleistung" im obigen Sinn kann dabei die Menge (Volumen, Masse, Δz in z-Richtung, ggf. jeweils Mittelwerte) des aus der Werkstückoberfläche herausgelösten Materials beim einmaligen Überstreichen der Werkstückoberfläche mit dem Laserstrahl verstanden werden, wobei Masse und Volumen ggf. noch auf eine bestimmte Weg- bzw. Spurlänge zu beziehen wären.

Die Abtragsleistung hängt von einstellbaren und nicht oder nur ungenau einstellbaren Systemparametern ab, etwa Strahlführungsgeschwindigkeit, Laserleistung, genaue Fokussierung, Defokussierung, Eigenschaften des optischen Systems. Insbesondere soll nach einem Aspekt der Erfindung mit dem beschriebenen Verfahren die Abtragsleistung zu den nicht oder nur ungenau einstellbaren Systemparametern (präzise Fokuslage, optisches System) empirisch ermittelt und ggf. unter Beibehaltung der ungenauen bzw. in ihrer Wirkung nicht genau vorhersagbaren Einstellungen durch Einstellung genau oder genauer einstellbarer Parameter (Laserleistung, Strahlführungsgeschwindigkeit, Defokussierung) ausgeglichen werden.

Nicht nur die Abtragsleistung in z-Richtung kann ungleichmäßig sein. Auch die Führung des Laserstrahls (Positionsführung) in der Ebene des Arbeitsfensters (x-y-Ebene) kann aus den verschiedensten Gründen unregelmäßig insbesondere in dem Sinn sein, dass die jeweils momentane tatsächliche Position des Auftreffpunkts des Laserstrahls in x- und/oder y-Richtung eine andere ist als die vom System theoretisch angenommene. Dies kann sich bspw. wegen nicht völlig planer Umlenkspiegel oder wegen Fehljustierungen ergeben. Die tatsächlichen Positionen können gegenüber den theoretischen verzogen sein. Dann ist auch ein dementsprechend gefertigtes Gesenk verzogen. Nachfolgend wird ein Verfahren zur Ermittlung der Positionsführung eines Laserstrahls bei der Herstellung eines Gesenks oder einer Oberflächenstruktur durch schichtweisen Materialabtrag aus einem Werkstück beschrieben. 6 zeigt schematisch eine für die Eichung in x/y-Richung geeignete Anordnung

Bei der Herstellung des Gesenks oder der Struktur wird der Laserstrahl in einer oder in zwei Dimensionen über die Oberfläche des Werkstücks gesteuert geführt. Einmal oder mehrmals während der Herstellung werden dabei folgende Schritte quasi-gleichzeitig (d. h. insgesamt abwechselnd mit Herstellungsvorgängen) durchgeführt: (a) Anbringen von Markierungen 61 mit dem Laserstrahl 12 und seinem Positionsführungssystem an einer oder mehreren vorbestimmten Positionen insbesondere eines Teststücks 60, (b) Vermessen der tatsächlichen Positionen der Markierungen, und (c) Ermitteln von XY-Korrekturwerten nach Maßgabe der vorbestimmten und der tatsächlichen Positionen.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück, bei dem zur Bildung des Gesenks Material mit einem Laserstrahl abgetragen wird, indem der Laserstrahl in seinem Arbeitsfenster nach Maßgabe von Gesenkdaten über die freiliegende Fläche des Werkstücks geführt wird, werden (d) die Positionsführung des Laserstrahls bei der Herstellung des Gesenks mit einem Verfahren wie oben und nachfolgend beschrieben ermittelt, und (e) die Herstellung nach Maßgabe der ermittelten XY-Korrekturwerte fortgesetzt.

Vor dem Schritt (a) wird das Teststück 60 in das Arbeitsfenster des Laserkopfs gebracht. Nach dem Schritt (c) bzw. (d) wird wieder das Werkstück in das Arbeitsfenster des Laserkopfs gebracht.

Im obigen Schritt a) werden die Markierungen 61 auf einem mit dem Werkstück mitgeführten Teststück 60 angebracht. Sie können rasterartig über das Arbeitsfenster 10 oder den für das konkrete Werkstück benötigten Arbeitsbereich im Arbeitsfenster des Laserstrahls verteilt sein, z. b. in einem regelmäßigen quadratischen Raster von bspw. 5·5 Punkten, wie dies bei Bezugszeichen 61 angedeutet ist.

Die Markierungen können vergleichsweise kleine eingebrannte Punkte oder Kreuze sein, die mit der auch zur Gesenkherstellung verwendeten Optik (Laser, Linsen, Ablenkspiegel) gefertigt werden, so dass sie die gleichen Positionierungscharakteristika in x- und y-Richtung aufweisen wie die Herstellung des Gesenks. Es kann sich bei den Markierungen aber auch nur um Verfärbungen handeln, die durch den Laser auf dem Teststück hervorgerufen wurden.

Das Teststück 60 kann sich auf einem Teil des Werkstücks befinden oder ein separates Werkstück sein. Letzteres kann fest mit dem Werkstück mitgeführt werden. Das Teststück kann speziell präpariert sein bzw. aus einem geeigneten Material bestehen, bspw. in der Weise, dass es in vorteilhafter Weise die Markierungen annimmt und sichtbar werden lässt. Es kann eine Oberflächenbeschichtung 63 aufweisen. Das Teststück kann ein oder mehrere Bereiche auf dem Werkstück 11 aufweisen, bspw. in Eck- oder Randbereichen des Werkstücks, die z. B. einen Überzug 63 aufweisen können, wie dies in 6 schematisch mit 60a – d gezeigt ist.

Im Schritt a) kann das Teststück dem Laserstrahl um bestimmte, gespeicherte Beträge nachgeführt werden. Wenn bspw. zum rasterartigen Abfahren des Arbeitsbereichs in x-Richtung 5 Punkte im Abstand von je 8 mm notwendig wären, so kann das Teststück bei jedem Versatz des Laserstrahls um die genannten 8 mm seinerseits um bspw. einen bestimmten Prozentsatz des Versatzes nachgeführt werden, bspw. um 7 mm. Dies hat dann zur Folge, dass Positionen, die im Arbeitsfenster um 8 mm beabstandet sind, auf dem Teststück nur 1 mm beabstandet und somit komprimiert sind, so dass das Teststück nicht die Größe des Arbeitsfensters haben muß, gleichzeitig aber doch die charakteristischen Positionsverschiebungen für die jeweilige Positionen im Arbeitsfenster aufweist, da sie ja dort positioniert waren, als die Markierung gefertigt wurde. Schematisch ist dies in 6 angedeutet, wenngleich die Figur nicht maßstäblich zu verstehen ist: Die rasterartige Gesamtanordnung der Markierungen 61 ist kleiner als der Arbeitsbereich des Laserstrahls (angedeutet durch Größe des Gesenks 11a), was wegen der genannten Nachführung möglich ist. Auf einem Teststück 60, das die Größe des Arbeitsfensters 10 oder des Werkstücks 11 oder des Gesenks 11a hat, können so mehrere Läufe von Eichmarkierungen angebracht werden. Die Nachführung des Teststücks muß nicht notwendigerweise in die gleiche Richtung wie die Führung des Laserstrahls erfolgen. Sie kann z. B. auch so erfolgen, dass eine noch frei Stelle auf dem Teststück an die zu vermessende Stelle im Arbeitsfenster geschoben wird.

Im o.g. Schritt b) kann die Positionsvermessung mit einer Kamera erfolgt, deren Bild digitalisiert und dann zur Positionsvermessung ausgewertet wird. Bei der Positionsvermessung der Markierung wäre die ggf. vorgenommene, o. g. Nachführung wieder herauszurechnen, um so zur tatsächlichen Position der Markierung im Arbeitsfenster zu gelangen.

Im Schritt c) können die jeweils einander entsprechenden vorbestimmten und gemessenen Positionen miteinander verglichen werden, und nach Maßgabe des Vergleichs können XY-Korrekturwerte ermittelt werden. Beispielsweise kann eine einfache Differenzbildung zwischen Soll- und Istwert jeweils in x- und y-Richtung erfolgen, um so unmittelbar zu Korrekturwerten an den vermessenen Stellen zu gelangen. Die XY-Korrekturwerte können aber auch anders als tabellarisch gespeichert sein, bspw. als Koeffizienten von die gemessenen Differenzen annähernden Polynomen, mit denen zu einer gegebenen x/y-Position Korrekturwerte für die x- und die y-Position ausgerechnet werden können.

Um bei punktweiser Speicherung XY-Korrekturwerte an anderen Stellen als den vorbestimmten oder gemessenen Positionen zu erhalten, können im Schritt c) geeignete Interpolationen vorgenommen werden. Die so erhaltenen XY-Korrekturwerte können werden. Insbesondere können hierbei früher ermittelte XY-Korrekturwerte überschrieben werden, so dass bei der Wiederaufnahme der Herstellung des Gesenks auf die aktualisierten Werte zugegriffen wird.

Die Verwendung der XY-Korrekturwerte kann bspw. in der Weise erfolgen, dass die Laserführung nach ihrer Maßgabe korrigiert wird, bspw. indem die ablenkenden Spiegel variabel bzw. korrigiert angesteuert werden, um so die Laserführung „glattzuziehen". Die XY-Korrekturwerte können aber auch in der Weise verwendet werden, dass auch nach ihrer Maßgabe auf die Gesenkdaten des herzustellenden Gesenks zugegriffen wird, so dass auf die Gesenkdaten „synchron zur Laserführung verzogen" zugegriffen wird, so dass die real eingestellten x-/y-Positionen die zu ihnen tatsächlich gehörigen Werte aus den Gesenkdaten erhalten, insbesondere die Daten zur Steuerung des Abtrags und der Laserleistung.

Die XY-Korrekturwertermittlung kann mehrmals während der Gesenkherstellung erfolgen, z. B. immer nach Ablauf einer bestimmten Zeit und/oder nach Maßgabe von Herstellungsparametern, etwa nach Abtrag einer bestimmten Anzahl von Schichten und/oder nach Maßgabe von Umgebungsbedingungen, z. B. Temperaturänderung o.ä..

Nachfolgend werden einige typische Größenangaben wiedergegeben:
Abtrag pro Schicht:
Zwischen 0,1 μm und 20 μm.
Spurbreite:
Zwischen 10 μm und 100 μm.
Typische Arbeitsfenstergröße:
Rechteckig, Kantenlänge zwischen 50 mm und 100 mm.
Höhe des Scanners über der zu bearbeitenden Fläche:
Zwischen 50 mm und 100 mm.
Anzahl der vermessenen Fokuslagen:
Zwischen 5 und 25
Anzahl der Testgesenke:
Zwischen 4 × 4 und 6 × 6, vorzugsweise 5 × 5.
Geschwindigkeit des Laserauftreffpunkts bei der Führung über die Fläche:
Zwischen 50 und 2000 mm/sec
Laserleistung:
Zwischen 3W und 300W
Anzahl der abgetragenen Schichten pro Testgesenk:
Zwischen 10 und 500

Claims

Verfahren zur Ermittlung der Abtragsleistung eines Laserstrahls, der zur Herstellung eines Gesenks durch Materialabtrag aus einem Werkstück angesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsleistung für mehrere Positionen im Arbeitsfenster des Laserstrahls ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsleistungsermittlung an jeder der Positionen im Arbeitsfenster auch für mehrere Fokuslagen des Laserstrahls erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsleistungsermittlung erfolgt, indem – mehrere Testgesenke an mehreren Positionen eines Testwerkstücks oder eines Werkstücks hergestellt werden, wobei die Positionen an unterschiedlichen Stellen im Arbeitsfenster des Laserstrahls liegen, und – die Testgesenke vermessen und/oder die Anzahl der abgetragenen Schichten jedes Testgesenks ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Testgesenke an den mehreren Positionen auch jeweils für mehrere Fokuslagen des Laserstrahls auf mehreren Testwerkstücken oder auf einem im Arbeitsfenster verschobenen Testwerkstück ermittelt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsleistungsermittlung durch die Ermittlung der Laserleistung an mehreren Positionen im Arbeitsfenster des Laserstrahls erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Abtragsleistungsermittlung entsprechende Größe jeweils zusammen mit der Lage der Position im Arbeitsfenster und gegebenenfalls der Fokuslage gespeichert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück, bei dem zur Bildung des Gesenks Material mit einem Laserstrahl abgetragen wird, indem der Laserstrahl in seinem Arbeitsfenster nach Maßgabe von Gesenkdaten über die freiliegende Fläche des Werkstücks geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragsleistung für mehrere Positionen im Arbeitsfenster des Laserstrahls ermittelt wird, vorzugsweise mit einem Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, die Position mit geringster Abtragsleistung ermittelt wird, und bei der Gesenkbildung die Abtragsleistung des Laserstrahls kontinuierlich nach Maßgabe der ermittelten geringsten Abtragsleistung oder eines hiervon abhängigen Werts gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß – die Abtragsleistungsermittlung an jeder der Positionen im Arbeitsfenster auch für mehrere Fokuslagen des Laserstrahls erfolgt, – für jede der Positionen im Arbeitsfenster eine Kennlinie der Abtragsleistung über der Fokuslage ermittelt wird, – aus den so ermittelten Kennlinien die Position mit der geringsten maximalen Abtragsleistung ermittelt wird, und – bei der Gesenkbildung die Abtragsleistung des Laserstrahls kontinuierlich nach Maßgabe der ermittelten geringsten maximalen Abtragsleistung oder eines hiervon abhängigen Werts gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gesenkbildung die Abtragsleistung des Laserstrahls auch nach Maßgabe der ermittelten Kennlinien gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Kennlinien zwischen den einzelnen ermittelten Punkten interpoliert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gesenkbildung bei der Steuerung der Abtragsleistung des Laserstrahls über das Arbeitsfenster des Lasers hinweg zwischen den vermessenen Positionen interpoliert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polynominterpolation gewählt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe von ermittelten Abtragsleistungen und nach Maßgabe der Kennlinien ein Defokussierungskennfeld und/oder ein Laserleistung-Steuerungskennfeld ermittelt und gespeichert und zur Ansteuerung der Laserfokussierung bzw. der Laserleistung verwendet wird.
Verfahren zur Ermittlung der Positionsführung eines Laserstrahls bei der Herstellung eines Gesenks oder einer Oberflächenstruktur durch vorzugsweise schichtweisen Materialabtrag aus einem Werkstück, bei dem der Laserstrahl in einer oder in zwei Dimensionen über die Oberfläche des Werkstücks gesteuert geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einmal oder mehrmals während der Herstellung folgende Schritte durchgeführt werden: a) Anbringen von Markierungen mit dem Laserstrahl an einer oder mehreren vorbestimmten Positionen eines Teststücks, b) Vermessen der tatsächlichen Positionen der Markierungen, und c) Ermitteln von XY-Korrekturwerten nach Maßgabe der vorbestimmten und der tatsächlichen Positionen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a) die Markierungen auf einem mit dem Werkstück mitgeführten Teststück angebracht werden, wobei das Teststück sich auf einem Teil des Werkstücks oder auf einem separaten Werkstück befinden kann.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Positionen über das Arbeitsfenster des Laserstrahls oder über den für die Werkstückherstellung nötigen Arbeitsbereich des Laserstrahls vorzugsweise regelmäßig verteilt liegen, bspw. auf einem Raster.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a) das Teststück dem Laserstrahl zu den einzelnen vorbestimmten Positionen teilweise um vorbestimmte Beträge nachgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt b) die Positionsvermessung mit einer Kamera erfolgt, deren Bild digitalisiert und dann zur Positionsvermessung ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) bei der Positionsvermessung die Nachführung herausgerechnet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt c) die jeweils entsprechenden vorbestimmten und gemessenen Positionen miteinander verglichen werden und nach Maßgabe des Vergleichs XY-Korrekturwerte ermittelt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt c) Interpolationen für XY-Korrekturwerte an anderen Stellen als den vorbestimmten oder gemessenen Positionen vorgenommen werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt c) mit den ermittelten XY-Korrekturwerten früher ermittelte XY-Korrekturwerte überschrieben werden.
Verfahren zur Herstellung eines Gesenks in einem Werkstück, bei dem zur Bildung des Gesenks Material mit einem Laserstrahl abgetragen wird, indem der Laserstrahl in seinem Arbeitsfenster nach Maßgabe von Gesenkdaten über die Oberfläche des Werkstücks geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß d) die Positionsführung des Laserstrahls bei der Herstellung des Gesenks mit einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 22 ermittelt wird, und e) die Herstellung nach Maßgabe der ermittelten XY-Korrekturwerte fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt e) die Strahlführung und/oder der Laserstrahl nach Maßgabe der XY-Korrekturwerte angesteuert und/oder auf die Gesenkdaten nach Maßgabe der XY-Korrekturwerte zugegriffen wird.
Laserbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gesenks, mit einer Laserbearbeitungseinrichtung (13, 26 – 29) und einer Ansteuereinrichtung (50) für die Laserbearbeitungseinrichtung (13), gekennzeichnet durch einen Speicher (52), in dem Größen (40) gespeichert sind, die die Abtragsleistung für mehrere Positionen (30-p1,... 30-p9) im Arbeitsfenster (10) des Laserstrahls angeben, wobei die Ansteuereinrichtung (50) die Laserbearbeitungseinrichtung nach Maßgabe der im Speicher (52) gespeicherten Größen (40) ansteuert.
Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch eine Fokussierungssteuerung (54, 26), die nach Maßgabe der im Speicher (52) gespeicherten Größen (40) die Fokussierung des Laserstrahls steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch eine Leistungssteuerungseinrichtung (53, 27), die nach Maßgabe der im Speicher (52) gespeicherten Größen (40) die Laserleistung steuert.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 28, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die zur Ermittlung und Speicherung der im Speicher (52) gespeicherten Größen (40) ausgelegt ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 29, gekennzeichnet durch eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln von XY-Korrekturwerten.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 30, gekennzeichnet durch einen Speicher für XY-Korrekturwerte.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 31, gekennzeichnet durch eine Kamera zum Vermessen der tatsächlichen Positionen der Markierungen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 32, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die zur automatischen Einsteuerung des Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 22 abwechselnd mit der Gesenkherstellung ausgelegt ist.