-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung.
-
Die
Bearbeitung von Werkstücken
mit Laserstrahlung ist schon lange bekannt. Zu den typischen Bearbeitungsverfahren
gehören
u.a. das Schneiden und das Schweißen von Werkstücken sowie
das Härten
von Oberflächen.
Zur Führung
des Laserstrahls über
das Werkstück
wird dazu in der Regel nicht der Laser selbst bewegt, da dieser
meist zu groß ist,
um auch an schlecht zugängliche
Stellen eines Werkstücks
zu gelangen. Die von dem Laser emittierte Strahlung wird daher meist
einem Laserbearbeitungskopf zugeführt, der den Laserstrahl auf
das Werkstück
lenkt. Da zur Bearbeitung von Werkstücken der Laserbearbeitungskopf
möglichst
flexibel positionierbar und orientierbar sein muss, ist dieser meistens
an einem Roboterarm gehalten, wohingegen der Laser raumfest angeordnet
ist. Die von dem Laser emittierte Laserstrahlung wird dann mittels Lichtwellenleitern
an den Laserbearbeitungskopf übertragen,
so dass dessen Beweglichkeit nur wenig eingeschränkt ist.
-
Die
Verwendung von Lichtleitern, insbesondere auch als Bündel, hat
jedoch den Nachteil, dass zum einen die verfügbare Pulsspitzenleistung des Lasers
bedingt durch die Eigenschaften der Lichtleiter beschränkt ist
und zum anderen die Strahlqualität, beispielsweise
ausgedrückt
durch das Strahlparameterprodukt, verschlechtert wird. Diese Verschlechterung
führt zu
einer ungünstigeren
Fokussierbarkeit des aus den Lichtleitern austretenden Laserstrahls, wodurch
die auf dem Werkstück
erzielbare Intensität unter
Umständen
herabgesetzt ist.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laserbearbeitungsvorrichtung
zu schaffen, die hohe Pulsspitzenleistungen und eine gute Strahlqualität erlaubt.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
-
Die
erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung
umfasst einen Roboterarm, der eine Gelenkanordnung mit wenigstens
zwei Gelenkfreiheitsgraden aufweist, einen von dem Roboterarm gehaltenen
Laserbearbeitungskopf, einen in einem Abschnitt des Roboterarms,
an dem die Gelenkanordnungen befestigt ist, angeordneten Laser,
und ein Strahlführungssystem,
das wenigstens ein Strahlung des Lasers reflektierendes Element
aufweist und mit dem Strahlung des Lasers in den Laserbearbeitungskopf lenkbar
ist.
-
Die
erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung
weist einen Laserbearbeitungskopf auf, der dazu dient, ihm zugeführte Laserstrahlung
auf ein zu bearbeitendes Werkstück
zu lenken. Bevorzugt weist der Laserbearbeitungskopf dazu eine Fokussierungseinrichtung
auf, mittels derer der dem Laserbearbeitungskopf zugeführte Laserstrahl
auf das Werkstück
fokussierbar ist.
-
Die
erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung
weist weiterhin zur Bewegung des Laserbearbeitungskopfs einen, vorzugsweise
bewegbaren, Roboterarm auf, der eine Gelenkanordnung mit wenigstens
zwei Gelenkfreiheitsgraden, d.h. zwei zueinander nicht parallelen,
bevorzugt zueinander senkrechten Dreh- bzw. Schwenkachsen, aufweist und
den Laserbearbeitungskopf hält.
Durch die Gelenkanordnung mit wenigstens zwei Gelenkfreiheitsgraden
kann der Laserbearbeitungskopf in verschiedene Orientierungen im
Raum geschwenkt werden.
-
Erfindungsgemäß ist einem
Abschnitt des Roboterarms, an dem die Gelenkanordnung befestigt ist,
ein Laser angeordnet, dessen Strahlung über ein Strahlführungssystem,
das wenigstens ein Strahlung des Lasers reflektierendes Element
aufweist, in den Laserbearbeitungskopf lenkbar ist. Der Laser kann dabei
im sichtbaren Bereich arbeiten, im Hinblick auf Anwendungen bei
der Werkstückbearbeitung
jedoch vorzugsweise im infraroten Bereich. Insbesondere können Festkörper- oder
Diodenlaser Verwendung finden.
-
Das
Strahlführungssystem
kann noch weitere abbildende Elemente wie Spiegel oder Linsen aufweisen,
jedoch keine Lichtleiter zur Führung
des Laserstrahls.
-
Die
Anordnung des Lasers in dem Roboterarm, der zweckmäßigerweise
noch zusätzlich schwenkbar
ist, widerspricht zunächst
dem Prinzip, dass der Roboterarm sowie davon getragene Teile möglichst
leicht sein sollten, um die bei einer Bewegung des Roboterarms auftretenden
Trägheitskräfte bzw.
Trägheitsmomente
klein halten zu können,
so dass zum Antrieb des Roboterarms nur weniger leistungsfähige Motoren
ausreichend sind und der Roboterarm nicht sehr massiv ausgelegt
sein muss.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung
des Lasers in einem Abschnitt des Roboterarms zusammen mit der Verwendung
des Strahlführungssystems
erlaubt jedoch zum einen die Vermeidung von Lichtleitern und damit
die Vermeidung einer Verschlechterung des Strahlparameterprodukts
und eine Begrenzung der Pulsspitzenleistung.
-
Weiter
ergibt sich der Vorteil, dass der so erzielte Roboterarm sehr kompakt
ist und insbesondere keinen an ihm außen befestigten Lichtleiter
aufweisen muss.
-
Darüber hinaus
hat es sich gezeigt, dass für viele
Anwendungen bei der Laserbearbeitung sehr schnelle Bewegungen des
Roboterarms nicht notwendig sind, so dass die zusätzliche
Masse in dem Roboterarm nicht zu wesentlichen Problemen im Hinblick
auf die Stabilität
des Roboterarms und/oder der Leistungsfähigkeit des Antriebs führt.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung, den
Ansprüchen
und den Zeichnungen beschrieben.
-
Bevorzugt
weist der Roboterarm über
die Gelenkanordnung hinaus weitere Gelenkfreiheitsgrade auf, mittels
derer der Laserbearbeitungskopf wenigstens in einer Ebene, vorzugsweise
im Raum positionierbar ist. Die Gelenkanordnung, an der der Laserbearbeitungskopf
befestigt ist, dient dabei in erster Linie der Orientierung des
Laserbearbeitungskopfs.
-
Besonders
bevorzugt wird als Roboterarm ein schwenkbarer Knickarm verwendet,
der zusätzlich
die Gelenkanordnung mit zwei Gelenkfreiheitsgraden aufweist.
-
Grundsätzlich kann
der Abschnitt des Roboterarms an einer beliebigen Stelle vor dem
Laserbearbeitungskopf angeordnet sein. Insbesondere kann der Laser
zwischen zwei Gelenken der Gelenkanordnung in dem Roboterarm befestigt
sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Laserbearbeitungskopf von
der Gelenkanordnung gehalten ist. Diese Anordnung lässt eine
hohe Beweglichkeit des Laserbearbeitungskopfs zu, ohne viel Platz
zu beanspruchen, der sonst ggf., beispielsweise bei Verwendung von
zwei Schwenkgelenken an den Enden des Abschnitts des Roboterarms,
insbesondere bei einer Schwenkbewegung durch den Roboterarmabschnitt
mit dem Laser eingenommen würde.
-
Bei
der Gelenkanordnung kann es sich um eine grundsätzlich beliebige Anordnung
handeln, die wenigstens zwei Gelenkfreiheitsgrade aufweist. Beispielsweise
kann ein Kugelgelenk verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt,
dass die Gelenkanordnung ein Dreh- und ein Schwenkgelenk umfasst,
die miteinander verbunden sind. Eine solche Gelenkanordnung erlaubt
einen einfachen Antrieb für
die Orientierung des Laserbearbeitungskopfes im Raum. Darüber hinaus
kann die Orientierung mit größerer Genauigkeit
eingestellt werden.
-
Weiter
ist es bevorzugt, dass das Schwenk- und/oder Drehgelenk wenigstens
einen Kanal aufweist, der wenigstens teilweise entlang der geometrischen
Schwenk- bzw. Drehachse ausgebildet ist, und dass das Strahlführungssystem
ein System von Spiegeln aufweist, von denen wenigstens einzelne so
angeordnet sind, dass Strahlung des Lasers durch den Kanal zu dem
Laserbearbeitungskopf lenkbar ist. Vorzugsweise wird der Laserstrahl
nur durch den Kanal geleitet, so dass keine Wechselwirkung zwi schen Laserstrahl
und Kanaloberfläche
auftritt. Kanalabschnitte, die sich nicht entlang der Dreh- oder Schwenkachse
erstrecken, können
zur Zu- bzw. Wegführung des
Strahls zu bzw. von dem entlang der Dreh- bzw. Schwenkachse verlaufenden
Kanalabschnitt vorgesehen sein. Weiterhin können reflektierende Elemente
vorgesehen sein, um den Laserstrahl von einem Kanalabschnitt in
den nächsten
umzulenken.
-
Der
entlang der Dreh- bzw. Schwenkachse verlaufende Kanalabschnitt erlaubt
eine Drehung bzw. Schwenkung des Gelenks bei gleichzeitiger Umlenkung
des Laserstrahls. Durch diese Ausgestaltung wird weiter erreicht,
dass der Strahl in der Gelenkanordnung und damit in bereits vorhandenen Bauteilen
zu dem Laserbearbeitungskopf lenkbar ist, so dass nur wenige bzw.
keine zusätzlichen
Einbauteile für
das Strahlführungssystem
außerhalb
des Roboterarms notwendig sind, wodurch sich ein sehr kompakter
und robuster Aufbau ergibt. Darüber
hinaus ist ein Austreten des Laserstrahls aus dem Strahlführungssystem
und eine damit verbundene Gefährdung
von Personen im Bereich der Laserbearbeitungsvorrichtung weitgehend
ausgeschlossen.
-
Bevorzugt
weist das Strahlführungssystem der
erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsvorrichtung
höchstens
drei Spiegel zwischen dem Laser und dem Austritt des Laserstrahls
aus dem Laserbearbeitungskopf auf. Die geringe Anzahl von Spiegeln
erlaubt eine einfache Justierbarkeit des Strahlführungssystems sowie geringe
Intensitätsverluste durch
Reflexionen.
-
Weiter
ist es bevorzugt, dass das Schwenkgelenk an dem Abschnitt des Roboterarms
befestigt ist, in dem der Laser angeordnet ist, und dass der Laser
so angeordnet ist, dass ein von diesem abgegebener Laserstrahl an
einer gegen die Längsachse des
Abschnitts des Roboterarms versetzten Position in einen in dem Schwenkgelenk
zur Strahlführung ausgebildeten
Kanal eintritt. Unter der Längsachse des
Abschnitts des Roboterarms ist dabei die geometrische Achse zu verstehen,
die zur kinematischen Beschreibung der Bewegung des Roboterarms
mit dem Laserbearbeitungskopf dient. Sie wird daher insbesondere
durch die Lage der Gelenke und die Befestigungsposition des Roboterarms
an den Gelenken bestimmt. Durch die Versetzung der Eintrittsposition
des Laserstrahls gegen die Längsachse
des Abschnitts des Roboterarms ist der Strahl direkt in einen zur
Strahlführung
ausgebildeten, sich entlang der Schwenkachse erstreckenden Kanal
oder Kanalabschnitt des Schwenkgelenks mit nur einem Spiegel umlenkbar,
wodurch insgesamt ein Strahlführungssystem
mit nur drei Spiegeln ermöglicht
wird.
-
Hierzu
kann der Laser parallel zu der Längsachse
des Roboterarmabschnitts versetzt in dem Roboterarmabschnitt angeordnet
sein. Besonders bevorzugt ist jedoch der Laser in dem Abschnitt
des Roboterarms so angeordnet, dass die Strahlrichtung des Lasers
mit der Längsachse
des Abschnitts des Roboterarms einen spitzen Winkel bildet. Diese
Anordnung des Lasers erlaubt es, dessen Schwerpunkt auf oder nahe
der Längsachse
des Abschnitts des Roboterarms anzuordnen, so dass sich geringe
oder überhaupt
keine Drehmomente um die Längsachse des
Abschnitts des Roboterarms ergeben, so dass entsprechende Kräfte auf
die Gelenke vermieden werden können.
Darüber
hinaus ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau insbesondere dann, wenn
der Durchmesser des Roboterarms im Wesentlichen durch die Dimensionen
des Schwenkgelenks bestimmt ist.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist es vorgesehen, dass das Drehgelenk mit dem Abschnitt des Roboterarms
verbunden ist, und die Spiegel an oder in dem an dem Drehgelenk
gehaltenen Schwenkgelenk bzw. dem Laserbearbeitungskopf angeordnet
sind. Der gegenüber
der Drehachse des Drehgelenks versetzt aus dem Schwenkgelenk austretende
Laserstrahl kann dabei besonders bevorzugt durch eine geeignete
Anordnung eines Spiegels in dem Laserbearbeitungskopf so umgelenkt
werden, dass im Hinblick auf die Lage des Fokus des Laserstrahls
dieser Versatz ausgeglichen wird.
-
Um
die auf die Spiegel auftreffenden Intensitäten des Laserstrahls zu reduzieren,
ist es bevorzugt, dass in dem Abschnitt des Roboterarms zwischen
dem Laser und der Gelenkanordnung eine optische Einrichtung zur
Aufweitung des Laserstrahls angeordnet ist. Hierbei kann es sich
insbesondere um ein Teleskop handeln. Zur Fokussierung des aufgeweiteten
Laserstrahls weist der Laserbearbeitungskopf dann besonders bevorzugt
eine Fokussierungsoptik auf, um den aufgeweiteten Laserstrahl wieder
auf einem zu bearbeitenden Werkstückbereich zu fokussieren.
-
Eine
Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem Roboterarm eignet sich insbesondere
auch für visuell
von einer Bedienperson kontrollierte Laserbearbeitungsverfahren
wie z.B. die Oberflächenhärtung und
insbesondere das Auftragsschweißen
von Werkstücken,
bei dem ein Schweißdraht über die
zu erstellende Schweißnaht
zu führen
ist. Es ist daher bevorzugt, dass eine Beobachtungseinrichtung zur
Beobachtung eines zu bearbeitenden Bereichs vorgesehen ist, dass
in dem Laserbearbeitungskopf eine Fokussierungseinrichtung zur Fokussierung
eines Laserstrahls auf ein Werk stück angeordnet ist, und dass
im Weg eines aus dem in Strahlrichtung letzten Gelenk austretenden
Laserstrahls ein halbdurchlässiger
Spiegel zur Umlenkung des aus dem in Strahlrichtung letzten Gelenk
austretenden Laserstrahls auf die Fokussierungseinrichtung auf diese
ausgerichtet und im Strahlengang einer Beobachtungseinrichtung angeordnet
ist.
-
Bei
dem halbdurchlässigen
Spiegel kann es sich insbesondere um einen für Infrarotstrahlung des Lasers
reflektierenden, aber für
Licht im sichtbaren Bereich transparenten Spiegel handeln. Diese
Ausbildungen und Anordnungen des Spiegels erlaubt es, den Laserbearbeitungskopf
besonders kompakt aufzubauen.
-
Besonders
bevorzugt ist dabei wenigstens ein lichtempfangender Teil der Beobachtungseinrichtung
entgegen der Strahlrichtung eines auf die Fokussierungsrichtung
gelenkten Laserstrahls hinter dem halbdurchlässigen Spiegel angeordnet.
Der Strahlengang der Beobachtungseinrichtung verläuft dann
im Bereich des an dem Spiegel reflektierten Laserstrahls parallel
zu der des Laserstrahls, so dass der Laserstrahl sehr genau mit
der Beobachtungseinrichtung führbar
ist.
-
Insbesondere
kann der Schärfentiefenbereich
der Beobachtungseinrichtung so gewählt sein, dass er innerhalb
des Fokusbereichs des Laserstrahls liegt, so dass eine Fokussierung
des Laserstrahls auf eine Werkstückoberfläche erfolgen
kann, indem das Bild der Werkstückoberfläche im sichtbaren
Bereich in der Beobachtungseinrichtung scharf eingestellt wird.
Dazu kann die Fokussierungseinrichtung des Laserbearbeitungskopfes
als Achromat ausgebildet sein und im sichtbaren Bereich als Ob jektiv
für die
Beobachtungseinrichtung und beispielsweise im infraroten Bereich
zur Fokussierung des Laserstrahls dienen.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines einen Laserbearbeitungskopf tragenden
Knickarmroboters einer Laserbearbeitungsvorrichtung nach einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung
-
2 eine
schematische teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Teil des
Roboterarms mit dem Laserbearbeitungskopf in 1, und
-
3 eine
schematische Schnittansicht des Teils des Roboterarms in 2 von
der Seite.
-
In 1 weist
ein Knickarmroboter 10 einer sonst nur grob schematisch
gezeigten Laserbearbeitungseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung einen schwenkbaren Knickarm 12 auf, an dem
eine Gelenkanordnung gehalten ist, die ein an dem Roboterarm angebrachtes Schwenkgelenk 14 sowie
ein Drehgelenk 16 aufweist und einen Laserbearbeitungskopf 18 trägt.
-
In
einem Abschnitt 20 des Roboterarms 12 ist ein
Infrarot-Festkörperlaser 22 angeordnet.
-
Der
Knickarm weist ein Drehgelenk 24 und zwei Schwenkgelenke 26 und 28 auf,
deren Achsen parallel zueinander und senkrecht zu der Drehachse des
Drehgelenks 24 verlaufen. Die Gelenkanordnung mit dem Laserbearbeitungskopf 18 ist
durch Bewegung um die Gelenke 24, 26 und 28 des
Knickarms 12 im Raum positionierbar, wozu der Knickarmroboter 10 in
den Figuren nicht gezeigte Stellmotoren aufweist.
-
Durch
die Kombination des Schwenkgelenks 14 mit dem Drehgelenk 16,
dessen Drehachse senkrecht zu der Schwenkachse des Schwenkgelenks 14 verläuft, ist
der Laserbearbeitungskopf 18 um zwei Gelenkfreiheitsgrade
und damit in nur durch die maximale Schwenk- bzw. Drehwinkel der
Gelenke 14 und 16 beschränkten, sonst aber beliebigen
Richtungen im Raum orientierbar.
-
Der
Rotoberarmabschnitt 20 weist, wie in 2 gezeigt,
an seiner einen Seite eine Gelenkaufnahme 30 auf, die einen
Teil des Schwenkgelenks 28 bildet und die Schwenkachse
des anderen, in 1 nicht gezeigten Teils des
Schwenkgelenks 28 aufnimmt. Um diese Schwenkachse ist der
Roboterarmabschnitt 20 zusammen mit den Gelenken 14 und 16 sowie
dem Laserbearbeitungskopf 18 relativ zu dem anderen Roboterarmabschnitt
schwenkbar.
-
Das
Schwenkgelenk 14 ist mit seinem Gabelelement 32 an
dem Roboterarmabschnitt 20 befestigt. Das Gabelelement 32 weist
einen L-förmigen
Kanal 34 mit kreisförmigem
Querschnitt auf. Die Zylinderachse des einen Schenkels des Kanals 34 stimmt mit
der Schwenkachse überein,
um die das Drehgelenk 16 mit dem Laserbearbeitungskopf 18 schwenkbar
ist.
-
In
einem schwenkbaren Element 36 des Schwenkgelenks 14,
das gleichzeitig ein Element des Drehgelenks 16 bildet,
ist ebenfalls ein L-förmiger
Kanal 38 ausgebildet, dessen Querschnitt mit dem des Kanals 34 übereinstimmt
und der sich direkt an den Kanal 34 anschließt, so dass
bei einer beliebigen Schwenkbewegung des Schwenkgelenks 14 durch
die Kanäle 34 und 38 ein
durchgehender Kanal gebildet wird.
-
In
den Ecken der L-förmigen
Kanäle
sind jeweils für
die Laserstrahlung reflektierende Spiegel 40 und 42 angeordnet,
die durch den Kanaleingang des Kanals 34 eintretende Laserstrahlung
entlang des Kanals umlenken.
-
In
dem in dem Drehgelenk 16 drehbaren Element 44 des
Drehgelenks, das fest mit dem Laserbearbeitungskopf 18 verbunden
ist, ist ebenfalls ein Kanal 46 ausgebildet, dessen Querschnitt
dem der Kanäle 34 und 38 entspricht,
womit sich insgesamt ein bei jeder Stellung der Gelenke 14 und 16 durchgehender
Kanal von dem Abschnitt 20 des Roboterarms zu dem Laserbearbeitungskopf
ergibt.
-
Der
Laser 22 ist in einem spitzen Winkel zu der Längsachse 48 des
Roboterarms angeordnet, die in Bezug auf die Gelenkaufnahme 30 und
das Schwenkgelenk 14 definiert ist.
-
In
Strahlrichtung vor dem Laser 22 ist ein Teleskop 50 angeordnet.
das den Strahldurchmesser eines aus dem Laser 22 austretenden
Laserstrahls auf einem größeren Strahldurchmesser
aufweitet.
-
Der
aufgeweitete Strahl tritt aufgrund der Neigung des Lasers gegen
die Längsachse 48 versetzt
gegen die Längsachse 48 des
Roboterarmabschnitts 20 in den Kanal 34 des Schwenkgelenks 14 ein.
-
Der
Laserbearbeitungskopf 18, der dazu dient, einen ihm zugeführten Laserstrahl
als fokussierten Laserstrahl 56 auf ein Werkstück zu lenken, weist
dazu einen halbdurchlässigen
Spiegel 52 auf, der gegen die Strahlrichtung eines aus
dem Kanal 46 in den Laserbearbeitungskopf 18 eintretenden
wie auch die eines austretenden Laserstrahlstrahls um 45° geneigt
ist. Der halbdurchlässige
Spiegel 52 ist für
infrarotes Licht des Lasers reflektierend und für sichtbares Licht transparent.
-
Weiter
umfasst der Laserbearbeitungskopf 18 ein achromatisches
Objektiv 54 zur Fokussierung des Laserstrahls auf ein zu
bearbeitendes Werkstück.
-
Weiterhin
ist in dem Laserbearbeitungskopf 18 als Beobachtungseinrichtung
ein Stereomikroskop 58 ausgebildet, das durch ein Kopfteil 60 mit
zwei Okularen 62 und 62' und das achromatische Objektiv 54 gebildet
ist. Das achromatische Objektiv 54 ist so ausgelegt, dass
es die infrarote Laserstrahlung auf ein Werkstück fokussiert und gleichzeitig
im sichtbaren Bereich als Objektiv für das Stereomikroskop 58 dient.
-
Von
einem zu bearbeitenden Werkstückbereich
ausgehendes Licht, in 2 durch weit gepunktete Linien
angedeutet, tritt in das optische System 54 ein, und wird
dort durch den halbdurchlässigen
Spiegel 52 und das Kopfteil 60 in die Okulare 62 und 62' geführt. Der
Strahlengang verläuft
daher zwischen Werkstückbereich
und dem halbdurchlässigen Spiegel 52 im
Wesentlichen parallel zu der Richtung des Laserstrahls, so dass
eine gute Führung
des Strahls auf dem Werkstück
mittels des Stereomikroskops 58 möglich ist.
-
Ein
Strahlführungssystem
für den
aufgeweiteten Laserstrahl wird durch die drei Spiegel 40, 42 und 52 gebildet.
-
Ein
von dem Laser abgegebener, von dem Teleskop 50 aufgeweiteter
Laserstrahl, in 2 und 3 durch
gepunktete Linien dargestellt, wird von dem Spiegel 40 in
eine Richtung entlang der Schwenkachse des Schwenkgelenks 14 umgelenkt, wo
er auf den Spiegel 42 trifft, der den Laserstrahl in eine
Richtung entlang der Drehachse des Drehgelenks 16 reflektiert.
Durch diese Anordnung der Spiegel 40 und 42 wird
eine Führung
des Laserstrahls bei beliebigen Orientierung des Laserbearbeitungskopfs 18 sichergestellt.
-
Der
aus dem Kanal 46 des Drehgelenks austretende Laserstrahl
wird dann an dem halbdurchlässigen
Spiegel 52 reflektiert und von dem optischen System 54 fokussiert.
-
Die
Laserbearbeitungseinrichtung gewährleistet
daher eine hohe Strahlqualität
und gleichzeitig einen sehr kompakten Aufbau, da außerhalb
des Roboterarms keine Komponenten des Lasersystems sichtbar sind.
-
- 10
- Knickarmroboter
- 12
- Knickarm
- 14
- Schwenkgelenk
- 16
- Drehgelenk
- 18
- Laserbearbeitungskopf
- 20
- Roboterarmabschnitt
- 22
- Laser
- 24
- Drehgelenk
- 26
- Schwenkgelenk
- 28
- Schwenkgelenk
- 30
- Gelenkaufnahme
- 32
- Gabelelement
- 34
- Kanal
- 36
- schwenkbares
Element
- 38
- Kanal
- 40
- Spiegel
- 42
- Spiegel
- 44
- drehbares
Element
- 46
- Kanal
- 48
- Längsachse
- 50
- Teleskop
- 52
- halbdurchlässiger Spiegel
- 54
- achromatisches
Objektiv
- 56
- fokussierter
Laserstrahl
- 58
- Stereomikroskop
- 60
- Kopfteil
- 62,
62'
- Okular