DE2001313C3

DE2001313C3 - Vorrichtung zur Bearbeitung eines auf einer Auflage liegenden Werkstückes

Info

Publication number: DE2001313C3
Application number: DE2001313A
Authority: DE
Inventors: Michael Patrick St. Barnabas Close Gloucester Beresford; Brian Frederick Harbonne Birmingham Scott
Original assignee: University of Birmingham; Sparcatron Ltd
Current assignee: University of Birmingham; Sparcatron Ltd
Priority date: 1969-01-14
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3617683A; GB1278471A; DE2001313B2; DE2001313A1

Description

bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung ein stangenförmiges Gebilde mit einer zentrischen Bohrung, svelches an seinem unteren Ende konisch zuläuft.

Diese Ausbildung der Anzeigevorrichtung hat den Vorteil, daß die nach Fertigstellung des Loches aus dem Werkstück austretenden Laserstrahlen für das Personal keine Gefahr darstellen.

Auch kann beim Fehlen eines Werkstückes die

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weils die Bohrungen (51) der Schablone (50) 25 Öffnung in der Auflage durch das stangenformige genau über denen der Stützplatte (60) liegen und Gebilde abgeschlossen werden, daß der aus Stützplatte (60), Werkstück (10) und Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungs-

Schablone (50) bestehende Körper auf der Aufla- form ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, gefläche beliebig verschiebbar ist. daß zwischen Auflage und Werkstuck eine Stutz-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 platte angeordnet ist; ferner, daß diese mit einer_ oder kennzeichnet, daß vor die Öffnung (31) in der mehreren Bohrungen und die Schablone mit en sprechenden Bohrungen versehen ist, wobei jeweils die Bohruneen in der Schablone genau über denen der Stützplatte liegen und daß der aus Stützplatte, Werk-35 stück und Schablone bestehende Körper auf der Auflage beliebig verschiebbar ist.

Dadurch ist erreicht, daß bei mehreren anzubringender. Löchern die genaue Lage der Löcher zueinander fixiert werden kann.

Ferner sind vor der Öffnung in der Auflage be-

Aufiage (30) bewegbare Verschlußmittel (70) vorgesehen sind.

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wegbare Verschlußmittel vorgesehen, damit der Laserstrahl erst dann das Werkstuck trifft, wenn die Anzeigevorrichtung in die Arbeitspofition gebracht worden ist. Dabei können die Verschlußmittel mit

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines auf einer Auflage liegenden Werkstüktes mit Hilfe einer unter der Auflage angeordneten tbgeschirmten Laserstrahleinrichtung, wobei in der Auflage eine Öffnung für den Durchtritt des Laser-•trahls vorgesehen ist.

Es ist bekannt, mit Hilfe einer Laserstrahleinrich-

lung Werkstücke zu bearbeiten, insbesondere Boh-

tungen zu erstellen. Es ist auch schon bekannt, die 45 der Anzeigevorrichtung mechanisch oder elektrisch Laserstrahleinrichtung unterhalb des Werkstückes verbunden sein und selbsttätig entfernt werden, wenn

die Anzeigevorrichtung in Arbeitsstellung gebracht wird. Die Verschlußmittel können z. B. so angeordnet sein, daß sie die Öffnung in der Auflage nur dann freigeben, wenn die Anzeigevorrichtung bei ihrer Abwärtsbewegung einem Widerstand begegnet.

In der Zeichnung sind verschiedene beispielsweise Ausführungsformen dargestellt.

„ _. Fig.l zeigt eine bekannte Vorrichtung, bei der die

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 55 Laserstrahleinrichtung über dem Werkstück angeorddie Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes net ist;
mit Hilfe einer Laserstrahleinrichtung, die unterhalb
des Werkstückes angeordnet ist, so auszubilden, daß
das Bedienungspersonal mit Sicherheit festellen
kann, wo der Laserstrahl auf das Werkstück auftref- 60
fen wird.

Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß über der Auflage eine vertikal bewegliche Anzeigevorrichtung für die optische Achse des Laser- _w

Strahls vorgesehen ist und daß das Werkstück unter- 65 Laserstrahleinrichtung. Das Werkstück 1 befindet

halb einer Schablone angeordnet ist. sich hier zwischen der Laserstrahleinrichtung 2 und

Die Anordnung der vertikal beweglichen Anzeige- einem Tisch 3. Bei einer solchen Anordnung ist es

Vorrichtung ergibt die Möglichkeit der Anzeige der erforderlich, den Laserstrahl auf die Oberfläche des

anzuordnen und nach außen hin abzuschirmen, damit die schädlichen Strahlen vom Bedienungspersonal ferngehalten werden (US-PS 3 293 652 und »The Western Electric Engineer«, 1966).

Ist aber die Laserstrahleinrichtung unterhalb des Werkstücke:» angeordnet, dann kann nicht genau festgestellt werden, wo der Laserstrahl auf das zu betirbeitende Werkstück trifft.

F i g. 2 zeigt die neue Vorrichtung;

F i g. 3 zeigt die neue Vorrichtung in einer anderen Ausführungsform;

F i g. 4 zeigt das Werkstück zusammen mit der Schablone und der Stützplatte;

F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung.

F i g. 1 zeigt die übliche Anordnung für eine

Werkstückes oder nahe an dieser Oberfläche zu fokussieren. Das bedeutet, daß die Laserstrahleinrichtung für verschiedene Werkstückdicken nachfokussiert oder das Werkstück in bezug auf die Brennpunktebene bewegt werden muß.

Wie F i g. 2 zeigt, befindet sich bei der neuen Vorrichtung unter der Auflage 30 die Laserstrahleinrichtung 20, die von einer Ummantelung 32 in an sich bekannter Weise abgeschirmt ist. Die Laserstrahlen treten durch eine Öffnung 31 in der Auflage 30 an das Werkstück 10 heran. Da der Laserstrahl von unten auf das Werkstück auftrifft, ist der Laberstrahl auch bei verschiedenen Dicken des Werkstückes immer richtig fokussiert.

In der optischen Achse der Laserstrahleinrichtung befindet sich die Anzeigevorrichtung 40, die in Form eines stangenförmigen Gebildes 40 a ausgebildet ist. Auf dem Werkstück 10 ist die Schablone 50 angeordnet, die eine Bohrung 51 aufweist, die mit der Achse der Anzeigevorrichtung 40 koaxial liegt. Die Anzeigevorrichtung 40 gewährleistet mithin, daß das in das Werkstück zu bohrende Loch immer an der richtigen Stelle entsteht.

Wie F i g. 3 zeigt, kann die Anzeigevorrichtung in vertikaler Richtung auf und ab bewegt werden. Sie ist unten konisch zulaufend 40 d ausgebildet und besitzt die nicht durchgehende Bohrung 40 b. Diese dient dazu, den aus dem Loch austretenden Laserstrahl aufzunehmen und somit das Personal vor den Laserstrahlen zu schützen.

Die konische Ausbildung des unteren Teils der

Anzeigevorrichtung stellt sicher, daß beim Aufsitzen

der Anzeigevorrichtung auf der Bohrung 51 der Schablone 50 eine Streuemission nicht eintreten kann.

F i g. 5 zeigt eine etwas andere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung. Dabei ist zentrisch eine Bohrung 40 c angebracht. Die durchgehende Bohrung 40 c dient zur Einführung eines Bohrers oder

ίο einer Reibahle, damit das durch den Laserstrahl gebildete Loch ausgeweitet werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist das zu bearbeitende Werkstück 10 zwischen einer Stützplatte 62 mit Bohrungen 61 und einer Schablone 50

mit Bohrungen 51 angeordnet, wobei alle drei Teile eine Einheit bilden und z. B. bei 62 verbunden sind. Die Bohrungen 51 und 61 sind koaxial zueinander angeordnet. Dadurch können drei hinsichtlich ihres Abstandes genaue Löcher in dem Werkstück 10 an-

gebracht werden, indem die Stützplatte 60 mit ihrer Bohrung 61 zunächst genau über der öffnung 31 der Auflage 30 eingestellt wird.

Darüber hinaus sind bewegbare Verschlußmittel 70 vorgesehen, die die öffnung 31 abschließen, so-

lange die gesamte Einrichtung nicht arbeitsbereit ist. Est wenn die Anzeigevorrichtung und das Werkstück in ihre Positionen gebracht sind, sind die Verschlußmittel zur Seite geschoben, so daß dann der Laserstrahl über die Öffnung 31 an das Werkstück 10 gelangen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bearbeitung eines auf einer
Auflage liegenden Werkstückes mit Hilfe einer
unter der Auflage angeordneten abgeschirmten
Laserstrahleinrichtung, wobei in der Auflage eine
Öffnung für den Durchtritt des Laserstrahls vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß über der Auflage (30) eine vertikal bewegliche Anzeigevorrichtung (40) für die optische io punktebene bei der Achse des Laserstrahls vorgesehen ist und daß unterschiedlicher Dicke das Werkstück (10) unterhalb einer Schablone

(50) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (40) ein stangenförmiges Gebilde (40 α) mit einer zentrischen Bohrung (40 b, 40 c) ist, welches an seinem unteren Ende konisch (40 d) zuläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Auflage (30) und Werkstück (10) eine Stützplatte (60) angeordnet ist und daß diese mit einer oder mehreren Bohrungen (61) und die Schablone (50) mit entsprechenden Bohrungen (51) versehen ist, wobei je-

optischen Achse des Laserstrahles; die Anordnung der Schablone ergibt die Möglichkeit das Werkstück in die gewünschte Position zur optischen Achse zu bringen. Damit kann das zu fertigende Loch in dem Werkstück an der jeweils gewünschten Stelle erstellt

werden.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Arbeitsebene ungeachtet der Materialdicke konstant bleibt, wodurch Notwendigkeit einer Nachstellung der Brenn-

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es auch nicht notwendig _stdie ^bensw^e se des Laserstrahles von fern zu beobachten, um restzuste len. ob auch an der richtigen Stelle das Loch erstel.t