DE202012012817U1 - Multi-axis robot for laser machining of workpieces - Google Patents

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Abstract

Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken mit einer ersten Handachse (12), die eine erste Drehachse (11) aufweist und einer senkrecht dazu orientierten zweiten Handachse (14), die eine zweite Drehachse (13) aufweist sowie einen an der zweiten Handachse (14) befestigten, um die zweite Drehachse (13) drehbaren Laserschneidkopf (2) mit einer eine optische Achse (24) aufweisende Fokussieroptik (23) zum Fokussieren eines durch den Laserschneidkopf (2) geführten Laserstrahls (31) auf ein Werkstück (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Laserschneidkopf (2) ein Abstandssensor (22) vorgesehen ist und ein Linearantrieb (25) vorhanden ist, der mit dem Abstandssensor (22) in Verbindung steht, sodass die Fokussieroptik (23) entlang der optischen Achse (24) verschiebbar ist, um den Fokuspunkt (34) auch bei Abstandsänderungen des Laserschneidkopfs (2) zum Werkstück (4) auf dem Werkstück (4) zu halten.Multi-axis robot (1) for laser processing of workpieces with a first hand axis (12), which has a first axis of rotation (11) and a second hand axis (14) oriented perpendicular thereto, which has a second axis of rotation (13) and one on the second hand axis ( 14) attached laser cutting head (2) rotatable about the second axis of rotation (13) with focusing optics (23) having an optical axis (24) for focusing a laser beam (31) guided through the laser cutting head (2) onto a workpiece (4), characterized in that a distance sensor (22) is provided on the laser cutting head (2) and a linear drive (25) is present which is connected to the distance sensor (22) so that the focusing optics (23) can be displaced along the optical axis (24) is to keep the focal point (34) on the workpiece (4) even when the distance between the laser cutting head (2) and the workpiece (4) changes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrachsroboter zur Laserbearbeitung von Werkstücken, insbesondere einen Mehrachsroboter zum Führen eines Werkzeugs mit dem ein fokussierter Laserstrahl auf ein Werkstück gerichtet wird. The invention relates to a multi-axis robot for laser machining of workpieces, in particular a multi-axis robot for guiding a tool with which a focused laser beam is directed onto a workpiece.

Da große Werkstücke bei einer zwei- oder dreidimensionalen Bearbeitung schlecht bewegt werden können, ist es sinnvoll die Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug durch eine Bewegung des Werkzeugs zu realisieren. Aufgrund der Werkstückgröße werden zur Ausführung dieser Bewegung häufig Portalmaschinen oder Mehrachsroboter eingesetzt. Since large workpieces can be moved poorly in a two- or three-dimensional machining, it makes sense to realize the relative movement between the workpiece and the tool by a movement of the tool. Due to the size of the workpieces, portal machines or multi-axis robots are often used to carry out this movement.

Für die Programmierung einer Werkzeugbahn und einer entsprechenden Ausrichtung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück ist bezogen auf das Werkzeug ein sogenannter Tool-Center-Point (TCP) festgelegt, mit dem die Wirkungsstelle des Werkzeugs definiert wird. An dieser Wirkungsstelle wird das Werkzeug entlang der programmierten Werkzeugbahn über das Werkstück geführt. Als Wirkungsstelle kann beispielsweise die Spitze einer Schweißelektrode, eine Werkzeugschneide oder ein Punkt (z. B. der Fokuspunkt) in einem Laserstrahl definiert werden. Diese Wirkungsstelle wird außerdem als ein Umorientierungspunkt verwendet, um den das Werkzeug von einem Mehrachsroboter oder von einem anderen Bewegungssystem gegenüber dem Werkstück im dreidimensionalen Raum ausgerichtet wird. For programming a tool path and a corresponding orientation of the tool relative to the workpiece, a so-called Tool Center Point (TCP) is defined with respect to the tool, with which the action point of the tool is defined. At this point of action, the tool is guided along the programmed tool path over the workpiece. For example, the tip of a welding electrode, a cutting edge or a point (eg the focal point) in a laser beam can be defined as the point of action. This point of action is also used as a reorientation point around which the tool is aligned in three-dimensional space by a multi-axis robot or by another movement system relative to the workpiece.

Für die dreidimensionale Bewegung im Raum werden häufig 5- oder 6-Achs-Roboter eingesetzt, bei denen die von der Aufstellbasis des Roboters gezählten ersten drei Achsen als Hauptachsen und die in Richtung des Werkstücks folgenden zwei oder drei Achsen als Hand- oder Nebenachsen bezeichnet werden. Zum Erreichen einer hohen mechanischen Stabilität sind die Hauptachsen in der Regel sehr stabil und damit massiv ausgeführt. Durch die großen bewegten Massen und die dementsprechend dimensionierten Lager der Hauptachsen entsteht bei Bewegung der Roboterarme um diese Achsen ein großes Masseträgheitsmoment und ein erhöhter Reibungswiderstand, der mit entsprechend dimensionierten Antrieben überwunden werden muss. Aus diesem Grund lässt sich mit den Hauptachsen auch nur eine relativ geringe Positioniergenauigkeit bei begrenzter Bearbeitungsgeschwindigkeit erreichen. 5-axis or 6-axis robots are often used for the three-dimensional movement in space, in which the first three axes counted by the positioning base of the robot are referred to as main axes and the two or three axes following in the direction of the workpiece are referred to as manual or secondary axes , To achieve a high mechanical stability, the main axes are usually very stable and thus executed solid. As a result of the large moving masses and the correspondingly dimensioned bearings of the main axes, the movement of the robot arms about these axes produces a large mass moment of inertia and increased frictional resistance, which must be overcome with correspondingly dimensioned drives. For this reason, only a relatively low positioning accuracy can be achieved with a limited machining speed with the main axes.

An Werkstücken, die eine große Anzahl sehr kleiner zu bearbeitender Konturen aufweisen, ist die Werkzeugbewegung mit sehr häufigen Richtungsänderungen verbunden. Dadurch führt der Roboter viele beschleunigte Bewegungen aus, die zu einem deutlichen Anstieg der Bearbeitungszeit führen. Um dennoch kleine Konturen in einer ökonomisch vertretbaren Bearbeitungszeit mit hoher Positioniergenauigkeit herzustellen, sind bereits Lösungen bekannt, mit denen diese Nachteile reduziert werden können. Dazu werden Verfahren vorgeschlagen, bei denen die zur Bewegung des Werkzeugs erforderliche Anzahl von Roboterachsen auf ein Minimum reduziert wird. On workpieces that have a large number of very small contours to be machined, the tool movement is associated with very frequent changes in direction. As a result, the robot performs many accelerated movements, resulting in a significant increase in processing time. In order nevertheless to produce small contours in an economically acceptable machining time with high positioning accuracy, solutions are already known with which these disadvantages can be reduced. For this purpose, methods are proposed in which the number of robot axes required for moving the tool is reduced to a minimum.

In einem in der Patentschrift US 7,209,802 B2 offenbarten Verfahren werden Mehrachsroboter zum Führen von Schneidwerkzeugen verwendet, mit denen in einem ebenen Werkstück kleine Konturen hergestellt werden. Zum Erreichen einer höheren Positioniergenauigkeit des Schneidwerkzeugs und einer Maßhaltigkeit der kleinen Konturen wird vorgeschlagen, nur die am nächsten zum Werkstück befindlichen Handachsen zum Führen des Schneidwerkzeugs zu verwenden und alle anderen Roboterachsen unbewegt zu belassen. In one in the patent US Pat. No. 7,209,802 B2 disclosed methods multi-axis robots are used for guiding cutting tools with which small contours are produced in a flat workpiece. To achieve a higher positioning accuracy of the cutting tool and a dimensional accuracy of the small contours, it is proposed to use only the hand axes closest to the workpiece for guiding the cutting tool and to leave all other robot axes stationary.

Anhand des Schneidens eines kreisrunden Lochs wird beschrieben, dass das Schneidwerkzeug durch Verwendung aller Roboterachsen zunächst gegenüber der Kontur des Lochs positioniert wird. Das Schneidwerkzeug wird dabei möglichst senkrecht zur Werkstückoberfläche, genau über dem Mittelpunkt des Lochs ausgerichtet. Zum Erzeugen des Lochs werden in dieser Position alle Hauptachsen des Roboters fixiert. Anschließend wird die Schnittbewegung ausschließlich mit den Handachsen ausgeführt. Das Schneidwerkzeug wird dazu entlang des Lochradius um den Mittelpunkt des Lochs ausgelenkt, wobei hier der Umorientierungspunkt des Schneidwerkzeugs nicht wie zuvor beschrieben an der Wirkungsstelle (TCP) des Werkzeugs liegt, sondern auf die Handachsen verschoben wird. Ein entsprechend verschobener Umorientierungspunkt ermöglicht dann eine über mindestens zwei Handachsen ausgeführte Pendelbewegung, die durch eine Auslenkung des Schneidwerkzeugs um den Umorientierungspunkt erfolgen kann. By cutting a circular hole it is described that the cutting tool is first positioned by using all the robot axes against the contour of the hole. The cutting tool is aligned as perpendicular as possible to the workpiece surface, just above the center of the hole. To create the hole, all main axes of the robot are fixed in this position. Subsequently, the cutting movement is carried out exclusively with the hand axes. For this purpose, the cutting tool is deflected along the hole radius around the center of the hole, in which case the reorientation point of the cutting tool does not lie, as described above, at the action point (TCP) of the tool, but is displaced onto the hand axes. A correspondingly shifted reorientation point then makes possible a pendulum movement executed via at least two hand axes, which can take place by a deflection of the cutting tool about the reorientation point.

Aufgrund der Pendelbewegung um den Umorientierungspunkt ändert sich beim Auslenken des Werkzeugs der Abstand zwischen der Wirkungsstelle des Werkzeugs und der Werkstückoberfläche. Mit zunehmender Größe einer Kontur nimmt auch der Abstand zu. Da hier ausschließlich kreisrunde Löcher in ebenen Werkstücken hergestellt werden, bleibt der Abstand, nach dem Auslenken des Werkzeugs vom Mittelpunkt des Lochs auf den Lochradius, beim Schneiden entlang des Lochradius konstant. Aus diesem Grund ist es möglich, den Abstand bereits beim Positionieren des Werkzeugs mit den Hauptachsen so einzustellen, dass das Werkzeug nach dem Auslenken auf den Lochradius den gewünschten Abstand zur Kontur aufweist. Due to the pendulum movement around the reorientation point, the distance between the point of action of the tool and the workpiece surface changes when the tool is deflected. As the size of a contour increases, so does the distance. Since only circular holes in flat workpieces are produced here, the distance, after the deflection of the tool from the center of the hole to the hole radius, remains constant when cutting along the hole radius. For this reason, it is possible to set the distance already when positioning the tool with the main axes so that the tool has the desired distance from the contour after the deflection to the hole radius.

Bei einer Bearbeitung von Konturen die keinen kreisrunden Verlauf aufweisen, kann diese Änderung des Abstands nicht mehr so einfach ausgeglichen werden. Weiterhin ist zu beachten, dass der Abstand besonders große Werte erreichen kann, wenn anstatt von ebenen Werkstücken unebene Werkstücke mit Höhenuterschieden bearbeitet werden oder wenn bei der Aufnahme des Werkzeugs an einer der mindestens zwei Handachsen ein Abstand zwischen Werkzeug und der anderen der beiden Handachsen besteht oder wenn es die Werkstückform bzw. die Bauweise des Mehrachsroboters nicht zulässt, das Werkzeug vor der Bearbeitung senkrecht über dem Mittelpunkt der Kontur zu positionieren. When editing contours that do not have a circular course, this can Changing the distance can not be easily compensated. Furthermore, it should be noted that the distance can reach particularly high values if instead of flat workpieces uneven workpieces are processed with Höhenuterschieden or if there is a distance between the tool and the other of the two hand axes when recording the tool on one of the at least two hand axes or if the workpiece shape or the design of the multi-axis robot does not allow the tool to be positioned vertically above the center of the contour before machining.

Für Schneidverfahren, wie z. B. das in der US 7,209,802 B2 beschriebene Wasserstrahlschneiden, ist diese Abstandsänderung in einem gewissen Rahmen tolerierbar. Bei einem Schneidwerkzeug mit einem deutlich stärker fokussierten Arbeitsstrahl, dessen Schnittqualität stark von der Fokuslage abhängig ist, wäre eine Bearbeitung nach diesem Verfahren nicht mehr möglich oder nur auf sehr kleine Strukturen einzuschränken. For cutting processes, such. B. in the US Pat. No. 7,209,802 B2 described water jet cutting, this change in distance is tolerable to a certain extent. In a cutting tool with a much more focused working beam, whose cut quality is highly dependent on the focus position, a processing by this method would no longer be possible or only limited to very small structures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Mehrachsroboter zur Laserbearbeitung von Werkstücken zu schaffen, mit dem es möglich ist, unabhängig von einer Werkstückform und von einer Form der Kontur, kleine Konturen mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit in ein Werkstück einzubringen. The invention has for its object to provide a multi-axis robot for laser machining of workpieces, with which it is possible, regardless of a workpiece shape and shape of the contour to introduce small contours with high speed and accuracy in a workpiece.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, durch einen Mehrachsroboter zur Laserbearbeitung von Werkstücken mit einer eine erste Drehachse aufweisenden ersten Handachse und einer eine zweite Drehachse aufweisenden und senkrecht zur ersten Handachse orientierten zweiten Handachse. An der zweiten Handachse ist ein um die zweite Drehachse drehbarer Laserschneidkopf mit einer eine optische Achse aufweisenden Fokussieroptik befestigt. Mit der Fokussieroptik wird ein durch den Laserschneidkopf geführten Laserstrahl auf ein Werkstück fokussiert, wobei die Fokussieroptik entlang der optischen Achse verschiebbar ist, um den Fokuspunkt auch bei Abstandsänderungen des Laserschneidkopfs zum Werkstück auf dem Werkstück zu halten. Am Laserschneidkopf ist dazu ein Abstandssensor vorgesehen und ein mit dem Abstandssensor in Verbindung stehender Linearantrieb vorhanden. According to the invention the object is achieved by a multi-axis robot for laser machining of workpieces having a first axis of rotation having a first hand axis and a second axis of rotation and oriented perpendicular to the first hand axis second hand axis. On the second hand axis a rotatable about the second axis of rotation laser cutting head is fixed with an optical axis having focusing optics. With the focusing optics, a guided by the laser cutting head laser beam is focused on a workpiece, wherein the focusing optics along the optical axis is displaceable to keep the focal point even with changes in distance of the laser cutting head to the workpiece on the workpiece. For this purpose, a distance sensor is provided on the laser cutting head and a linear drive communicating with the distance sensor is present.

Vorteilhaft weist der Laserschneidkopf einen, zur Aufnahme der Fokussieroptik, entlang der optischen Achse beweglichen Schneidtubus auf, um den Laserschneidkopf in einem konstanten Abstand zum Werkstück zu halten. Advantageously, the laser cutting head has a cutting tube movable along the optical axis for receiving the focusing optics in order to keep the laser cutting head at a constant distance from the workpiece.

Zweckmäßig weist dazu der bewegliche Schneidtubus eine über den Linearantrieb hergestellte, mittelbare Verbindung mit dem Laserschneidkopf auf. For this purpose, the movable cutting tube expediently has an indirect connection to the laser cutting head which is produced via the linear drive.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstandssensor ein berührungsloser Abstandssensor zur kapazitiven Abstandsmessung. In an advantageous embodiment, the distance sensor is a non-contact distance sensor for capacitive distance measurement.

Der Abstandssensor ist dazu vorzugsweise, unmittelbar dem Werkstück gegenüberliegend, am beweglichen Schneidtubus angeordnet. For this purpose, the distance sensor is preferably arranged directly opposite the workpiece, on the movable cutting tube.

Die Verbindung zwischen Abstandssensor und Linearantrieb erfolgt vorteilhaft über eine Steuereinheit. The connection between distance sensor and linear drive is advantageously carried out via a control unit.

Besonders vorteilhaft weist die Steuereinheit zur Auswertung der vom Abstandssensor bereitgestellten Messwerte und zur entsprechenden Ansteuerung des Linearantriebs eine Datenverarbeitungsgeschwindigkeit in Echtzeit auf. For the evaluation of the measured values provided by the distance sensor and for the corresponding control of the linear drive, the control unit particularly advantageously has a data processing speed in real time.

In einer speziellen Ausgestaltung weist der Linearantrieb einen Stellweg von +/–30 mm um eine Mittenlage auf. In a special embodiment, the linear drive has a travel of +/- 30 mm about a center position.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. In the accompanying drawings show:

1 den prinzipiellen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels des Mehrachsroboters, 1 the basic structure of a first embodiment of the multi-axis robot,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Mehrachsroboters und 2 a second embodiment of the multi-axis robot and

3 Beispiele für mögliche Abstandsänderungen durch Auslenkung eines Schneidkopfs durch den Mehrachsroboter. 3 Examples of possible changes in distance due to deflection of a cutting head by the multi-axis robot.

Gemäß 1 weist der Mehrachsroboter 1 eine erste drehbare Handachse 12 mit einer ersten Drehachse 11 und eine dazu rechtwinklig orientierte und um die erste Drehachse 11 drehbare zweite Handachse 14 mit einer zweiten Drehachse 13 auf. Über die erste Handachse 12 ist die Verbindung zur Basis des Mehrachsroboters 1 hergestellt. An der zweiten Handachse 14 ist ein um die zweite Drehachse 13 drehbarer Laserschneidkopf 2 befestigt. Der Laserschneidkopf 2 ist damit um die beiden Drehachsen 11 und 13 drehbar am Mehrachsroboter 1 aufgenommen. According to 1 has the multi-axis robot 1 a first rotatable hand axis 12 with a first axis of rotation 11 and one at right angles oriented and around the first axis of rotation 11 rotatable second hand axis 14 with a second axis of rotation 13 on. About the first hand axis 12 is the connection to the basis of the multi-axis robot 1 produced. At the second hand axis 14 is one around the second axis of rotation 13 rotatable laser cutting head 2 attached. The laser cutting head 2 is thus about the two axes of rotation 11 and 13 rotatable on the multi-axis robot 1 added.

Der Laserschneidkopf 2 weist eine Fokussieroptik 23 mit einer optischen Achse 24 auf. Entlang der optischen Achse 24 wird ein Laserstrahl 31 durch den Laserschneidkopf 2 geführt, der mit der Fokussieroptik 23 in einem Fokuspunkt 34 auf ein Werkstück 4 fokussiert wird. The laser cutting head 2 has a focusing optics 23 with an optical axis 24 on. Along the optical axis 24 becomes a laser beam 31 through the laser cutting head 2 led, with the focusing optics 23 in a focal point 34 on a workpiece 4 is focused.

Weiterhin weist der Laserschneidkopf 2 einen Abstandssensor 22 und einen Linearantrieb 25 auf. Mit dem Abstandssensor 22 wird die Entfernung zwischen Laserschneidkopf 2 und dem Werkstück 4 ermittelt. Der Linearantrieb 25 ist zum Verschieben der Fokussieroptik 23 vorgesehen. Bei einer mit dem Abstandssensor 22 erfassten Abstandsänderung zwischen Laserschneidkopf 2 und Werkstück 4 wird die Fokussieroptik 23 mit dem Linearantrieb 25 entlang der optischen Achse 24 verschoben, sodass der Fokuspunkt 34 weiterhin auf dem Werkstück 4 gehalten wird. Furthermore, the laser cutting head 2 a distance sensor 22 and a linear drive 25 on. With the distance sensor 22 is the distance between laser cutting head 2 and the workpiece 4 determined. The linear drive 25 is for moving the focusing optics 23 intended. At one with the distance sensor 22 detected change in distance between laser cutting head 2 and workpiece 4 becomes the focusing optics 23 with the linear drive 25 along the optical axis 24 shifted so that the focus point 34 continue on the workpiece 4 is held.

Die Fokussieroptik 23 ist in einem Schneidtubus 21 aufgenommen. Die Verschiebung der Fokussieroptik 23 erfolgt indirekt durch eine Bewegung des Schneidtubus 21. Dazu ist der Schneidtubus 21 entlang der optischen Achse 24 beweglich im Laserschneidkopf 2 aufgenommen. Der Schneidtubus 21 ist ein Hohlzylinder, der an einem zum Werkstück 4 zeigenden Ende eine kegelförmige Spitze aufweist. An diesem Ende des Hohlzylinders ist, wie in 1 dargestellt, die Fokussieroptik 23 im Inneren des Schneidtubus 21 befestigt. Die Spitze des Schneidtubus 21 weist eine kleine Öffnung auf, aus welcher der fokussierte Laserstrahl 31 austreten kann. Der Schneidtubus 21 ist symmetrisch zur optischen Achse 24 und auf der optischen Achse 24 verschiebbar im Laserschneidkopf 2 aufgenommen. The focusing optics 23 is in a cutting tube 21 added. The shift of the focusing optics 23 takes place indirectly by a movement of the cutting tube 21 , This is the cutting tube 21 along the optical axis 24 movable in the laser cutting head 2 added. The cutting tube 21 is a hollow cylinder attached to the workpiece 4 pointing end has a conical tip. At this end of the hollow cylinder is, as in 1 shown, the focusing optics 23 inside the cutting tube 21 attached. The tip of the cutting tube 21 has a small opening from which the focused laser beam 31 can escape. The cutting tube 21 is symmetrical to the optical axis 24 and on the optical axis 24 displaceable in the laser cutting head 2 added.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Fokussieroptik 23 auch ohne den Schneidtubus 21 verschiebbar am Laserschneidkopf 2 aufgenommen sein kann. Dazu ist jede geeignete Optikhalterung verwendbar. At this point it should be noted that the focusing optics 23 even without the cutting tube 21 displaceable on the laser cutting head 2 can be included. Any suitable optics holder can be used for this purpose.

Zum Verschieben des Schneidtubus 21 ist an einer Laseraustrittsseite des Laserschneidkopfs 2 der Linearantrieb 25 angeordnet. Er ist einseitig fest mit dem Laserschneidkopf 2 verbunden und trägt auf der anderen Seite den verschiebbaren Schneidtubus 21. Mit dem Linearantrieb 25 kann der Schneidtubus 21 zusammen mit der Fokussieroptik 23 entlang der optischen Achse 24 verschoben werden. Zur Ansteuerung des Linearantriebs 25 wird eine Steuereinheit 5 verwendet, mit welcher der Linearantrieb 25 verbunden ist. To move the cutting tube 21 is at a laser exit side of the laser cutting head 2 the linear drive 25 arranged. It is fixed on one side with the laser cutting head 2 connected and carries on the other side of the sliding cutting tube 21 , With the linear drive 25 can the cutting tube 21 together with the focusing optics 23 along the optical axis 24 be moved. For controlling the linear drive 25 becomes a control unit 5 used with which the linear actuator 25 connected is.

Der Linearantrieb 25 besteht aus einer Linearführung, die mit einem elektromotorischen Antrieb bewegt und positioniert wird. Als Antrieb können aber ebenso piezoelektrische-, hydraulische-, pneumatische- oder andere geeignete Antriebe verwendet werden. Der Verstellbereich des Linearantriebs 25 kann an die vorgesehene Anwendung angepasst werden und sollte, von einer Mittenlage ausgehend, mindestens +/–15 mm und vorteilhaft +/–30 mm betragen. The linear drive 25 consists of a linear guide, which is moved and positioned with an electromotive drive. As drive but also piezoelectric, hydraulic, pneumatic or other suitable drives can be used. The adjustment range of the linear drive 25 can be adapted to the intended application and, starting from a center position, should be at least +/- 15 mm and advantageously +/- 30 mm.

Der von einer Laserstrahlquelle 3 ausgehende, kollimierte Laserstrahl 31 wird koaxial zur optischen Achse 24 durch den Laserschneidkopf 2 auf das Werkstück 4 gerichtet. Dazu wird er zunächst entlang der zweiten Drehachse 13 über eine durch die zweite Handachse 14 hindurchführende Laserstrahleinkopplung 32 in den Laserschneidkopf 2 eingekoppelt. Die Umlenkung des Laserstrahls 31 von der zweiten Drehachse 13 auf die optische Achse 24 erfolgt innerhalb der zweiten Handachse 14 mit einem 90°-Umlenkspiegel 33, der am Schnittpunkt zwischen der zweiten Drehachse 13 und der optischen Achse 24 angeordnet ist. Die Laserstrahleinkopplung 32 kann prinzipiell an beliebiger Stelle liegen, solange der Laserstrahl 31 letztlich entlang der optischen Achse 24 durch den Laserschneidkopf 2 auf das Werkstück 4 gerichtet werden kann. The one from a laser beam source 3 outgoing, collimated laser beam 31 becomes coaxial with the optical axis 24 through the laser cutting head 2 on the workpiece 4 directed. For this he is first along the second axis of rotation 13 over one through the second hand axis 14 passing laser beam injection 32 in the laser cutting head 2 coupled. The deflection of the laser beam 31 from the second axis of rotation 13 on the optical axis 24 takes place within the second hand axis 14 with a 90 ° mirror 33 , which is at the intersection between the second axis of rotation 13 and the optical axis 24 is arranged. The laser beam injection 32 can in principle be anywhere, as long as the laser beam 31 ultimately along the optical axis 24 through the laser cutting head 2 on the workpiece 4 can be directed.

Der kollimierte Laserstrahl 31 wird mit der Fokussieroptik 23 in den Fokuspunkt 34 fokussiert. Zur Vereinfachung wird in dieser Beschreibung davon ausgegangen, dass der Fokuspunkt 34 außerhalb des Schneidtubus 21, auf der Oberfläche des Werkstücks 4 liegend angeordnet ist. Der Fokuspunkt 34 kann aber auch im Inneren des Werkstücks 4 oder auch im Inneren des Schneidtubus 21 angeordnet sein. Anhand des Fokuspunkts 34 kann der Laserschneidkopf 2 gegenüber dem Werkstück 4 ausgerichtet werden. The collimated laser beam 31 is using the focusing optics 23 in the focus point 34 focused. For simplicity, this description assumes that the focus point 34 outside the cutting tube 21 , on the surface of the workpiece 4 is arranged horizontally. The focus point 34 but it can also be inside the workpiece 4 or inside the cutting tube 21 be arranged. Based on the focus point 34 can the laser cutting head 2 opposite the workpiece 4 be aligned.

Entsprechend der im Stand der Technik offenbarten Vorrichtung wird der Laserschneidkopf 2 vor der Bearbeitung einer in das Werkstück 4 einzubringenden Kontur 41 gegenüber dem Werkstück 4 ausgerichtet. Durch eine Bewegung des Laserschneidkopfs 2 über alle Roboterachsen wird zunächst der Fokuspunkt 34 über einem Schwerpunkt 42 der Kontur 41 positioniert, wobei hier mit dem Schwerpunkt 42 der geometrische Mittelpunkt der Kontur 41 an der Oberfläche des Werkstücks 4 gemeint ist. In 1 ist die ausgerichtete Position des Laserschneidkopfs 2 gegenüber dem Werkstück 4 dargestellt. Das Werkstück 4 ist in diesem Fall uneben, wobei sich die einzubringende Kontur 41 über die Unebenheit erstreckt. According to the device disclosed in the prior art, the laser cutting head 2 before machining one into the workpiece 4 to be introduced contour 41 opposite the workpiece 4 aligned. By a movement of the laser cutting head 2 The focus point will first be on all robot axes 34 over a focal point 42 the contour 41 positioned, with focus here 42 the geometric center of the contour 41 on the surface of the workpiece 4 is meant. In 1 is the aligned position of the laser cutting head 2 opposite the workpiece 4 shown. The workpiece 4 is uneven in this case, with the contour to be introduced 41 extends over the unevenness.

Die Bewegung des Laserschneidkopfs 2 erfolgt nach der Ausrichtung hauptsächlich um die beiden Drehachsen 11 und 13, wobei der Fokuspunkt 34 entlang der einzubringenden Kontur 41 bewegt wird. Dazu wird der Laserschneidkopf 2 um einen fiktiven, vom Fokuspunkt 34 auf die zweite Drehachse 13 verlagerten Umorientierungspunkt (in den Figuren nicht dargestellt) ausgelenkt. Der verlagerte Umorientierungspunkt befindet sich dabei zumindest in der Nähe zum Schnittpunkt von optischer Achse 24 und zweiter Drehachse 13. Bei entsprechender Positionierung des verlagerten Umorientierungspunkts genau auf den Schnittpunkt von erster und zweiter Drehachse 11 und 13, ist es auch möglich, die Bewegung des Laserschneidkopfs 2 ausschließlich um die beiden Drehachsen 11 und 13 auszuführen. Wie bereits im Stand der Technik beschrieben, wird mit der Auslenkung des Laserschneidkopfs 2 um den verlagerten Umorientierungspunkt ein Anstieg der Bearbeitungsgeschwindigkeit und eine höhere Positioniergenauigkeit erreicht. The movement of the laser cutting head 2 takes place after the alignment mainly around the two axes of rotation 11 and 13 , where the focus point 34 along the contour to be introduced 41 is moved. This is the laser cutting head 2 around a fictitious, from the focal point 34 on the second axis of rotation 13 displaced reorientation point (not shown in the figures) deflected. The shifted reorientation point is at least close to the intersection of the optical axis 24 and second axis of rotation 13 , With appropriate positioning of the shifted reorientation point exactly at the intersection of the first and second axis of rotation 11 and 13 , it is also possible the movement of the laser cutting head 2 exclusively around the two axes of rotation 11 and 13 perform. As already described in the prior art, with the deflection of the laser cutting head 2 The shift in reorientation has seen an increase in Machining speed and a higher positioning accuracy achieved.

Bei der Auslenkung um den Umorientierungspunkt ist jede Bewegung des Laserschneidkopfs 2 mit einer Abstandsänderung zwischen Fokuspunkt 34 und Werkstück 4 verbunden. Um die beim Laserschneiden erreichbare hohe Qualität an den Schnittkanten der Kontur 41 zu erreichen, ist es erforderlich die Lage des Fokuspunkts 34 zum Werkstück 4 exakt einzuhalten. Entsprechend der auftretenden Abstandsänderungen wird dazu der verschiebbare Schneidtubus 21 zusammen mit der Fokussieroptik 23 mittels des Linearantriebs 25 nachgeführt. The deflection around the reorientation point is any movement of the laser cutting head 2 with a change in distance between the focus point 34 and workpiece 4 connected. In order to achieve the high quality achievable in laser cutting at the cutting edges of the contour 41 To achieve this, it is necessary the location of the focal point 34 to the workpiece 4 to comply exactly. According to the occurring changes in distance to the sliding cutting tube 21 together with the focusing optics 23 by means of the linear drive 25 tracked.

Bei einer in 1 gezeigten Anordnung der ersten Handachse 12 und der zweiten Handachse 14 können die Abstandsänderungen besonders groß ausfallen. Der Laserschneidkopf 2 ist hier mit der optischen Achse 24 versetzt zur ersten Drehachse 11 an der zweiten Handachse 14 montiert, sodass zwischen der ersten Drehachse 11 und der optischen Achse 24 ein Achsabstand 15 besteht. Der Wert des Achsabstands 15 entspricht der Entfernung zwischen dem Schnittpunkt der ersten Drehachse 11 mit der zweiten Drehachse 13 und dem Schnittpunkt der zweiten Drehachse 13 mit der optischen Achse 24. Bei einer Rotation des Laserschneidkopfs 2 um die erste Drehachse 11 wird die rotationswinkelabhängige Abstandsänderung zwischen Laserschneidkopf 2 und Werkstück 4 durch den Achsabstand 15 verstärkt. Je größer der Achsabstand 15 ist, umso größer fallen auch die auf einen vergleichbaren Rotationswinkel bezogenen Abstandsänderungen aus. Ein zusätzlicher Beitrag zur Abstandsänderung entsteht durch die Unebenheit des Werkstücks 4. At an in 1 shown arrangement of the first hand axis 12 and the second hand axis 14 the distance changes can be particularly large. The laser cutting head 2 is here with the optical axis 24 offset to the first axis of rotation 11 on the second hand axis 14 mounted so that between the first axis of rotation 11 and the optical axis 24 an axial distance 15 consists. The value of the center distance 15 corresponds to the distance between the intersection of the first axis of rotation 11 with the second axis of rotation 13 and the intersection of the second axis of rotation 13 with the optical axis 24 , During a rotation of the laser cutting head 2 around the first axis of rotation 11 becomes the rotation angle dependent change in distance between laser cutting head 2 and workpiece 4 through the center distance 15 strengthened. The larger the center distance 15 is, the greater are the changes in the distance related to a comparable rotation angle. An additional contribution to the change in distance results from the unevenness of the workpiece 4 ,

Eine andere Ausführung des Mehrachsroboters 1 ist in 2 gezeigt. Die Aufnahme des Laserschneidkopfs 2 an der zweiten Handachse 14 erfolgt hier ohne den Achsabstand 15 zwischen der optischen Achse 24 und der ersten Drehachse 11. Der Schnittpunkt der ersten Drehachse 11 mit der zweiten Drehachse 13 und der Schnittpunkt der optischen Achse 24 mit der zweiten Drehachse 13 fallen in einem Punkt zusammen. Dieser Punkt ist gleichzeitig der Umorientierungspunkt. Bei einer Auslenkbewegung um den Umorientierungspunkt ist die Abstandsänderung zwischen Fokuspunkt 34 und Werkstück 4 wesentlich kleiner als im ersten Ausführungsbeispiel (1). Another version of the multi-axis robot 1 is in 2 shown. The picture of the laser cutting head 2 on the second hand axis 14 takes place here without the center distance 15 between the optical axis 24 and the first axis of rotation 11 , The intersection of the first axis of rotation 11 with the second axis of rotation 13 and the intersection of the optical axis 24 with the second axis of rotation 13 coincide in one point. This point is also the reorientation point. For a deflection movement around the reorientation point, the change in distance is between the focus point 34 and workpiece 4 much smaller than in the first embodiment ( 1 ).

Zur Ermittlung der Abstandsänderungen zwischen Schneidtubus 21 und Werkstück 4 wird der Abstandssensors 22 verwendet. Er arbeitet nach einem kapazitiven Messprinzip und ist an der dem Werkstück 4 unmittelbar gegenüberstehenden Spitze des Schneidtubus 21 angebracht. Der Abstandssensor 22 vermisst den Abstand kontinuierlich. Aufgrund des kapazitiven Messprinzips kann der Abstandssensor 22 nur bei der Bearbeitung von kapazitiv wirksamen Werkstücken 4, insbesondere aus Metallen, aus Verbundmaterialien mit Metallanteil oder Werkstücken 4 mit metallischer Beschichtung eingesetzt werden. To determine the changes in distance between cutting tube 21 and workpiece 4 becomes the distance sensor 22 used. He works on a capacitive measuring principle and is on the workpiece 4 immediately opposite tip of the cutting tube 21 appropriate. The distance sensor 22 misses the distance continuously. Due to the capacitive measuring principle, the distance sensor 22 only when machining capacitively effective workpieces 4 , in particular of metals, of composite materials containing metal or workpieces 4 be used with metallic coating.

Neben dem kapazitiven Abstandssensor 22 können auch Sensoren mit anderen Wirkprinzipien verwendet werden, solange diese eine berührungslose und schnelle Abstandsmessung ermöglichen. In addition to the capacitive distance sensor 22 It is also possible to use sensors with different principles of action, as long as they allow non-contact and fast distance measurement.

Zur Auswertung der Abstandsmessung ist der Abstandssensor 22 mit der Steuereinheit 5 verbunden. Die Steuereinheit 5 erfasst kontinuierlich die Messwerte des Abstandssensors 22 und steuert entsprechend der ermittelten Messwerte die Bewegung des Linearantriebs 25. Der Ausgleich von Abstandsänderungen erfolgt dabei in Echtzeit. Wird bei einer Auslenkung des Laserschneidkopfs 2 eine Vergrößerung des Abstands festgestellt, veranlasst die Steuereinheit 5 eine Verstellung des Schneidtubus 21 in Richtung des Werkstücks 4. Wird eine Verkleinerung des Abstands festgestellt, erfolgt die Verstellung in entgegengesetzter Richtung. For evaluation of the distance measurement is the distance sensor 22 with the control unit 5 connected. The control unit 5 continuously records the measured values of the distance sensor 22 and controls the movement of the linear drive according to the determined measured values 25 , The compensation of distance changes takes place in real time. Will at a deflection of the laser cutting head 2 found an increase in the distance, causes the control unit 5 an adjustment of the cutting tube 21 in the direction of the workpiece 4 , If a reduction of the distance is detected, the adjustment takes place in the opposite direction.

Anhand den in 3a bis 3d dargestellten, beispielhaften Anordnungen kann die Funktion des Mehrachsroboters 1 näher erläutert werden. In den Figuren ist die Auslenkung des Laserschneidkopfs 2 um den Umorientierungspunkt jeweils nur in einer der Auslenkungsrichtungen dargestellt. Der Umorientierungspunkt liegt genau auf dem Schnittpunkt der ersten Drehachse 11 mit der zweiten Drehachse 13, wobei die erste Drehachse 11 senkrecht zur Darstellungsebene orientiert ist. Um die Kontur 41 herzustellen, erfolgt real auch zeitgleich die Auslenkung um die zweite Drehachse 13. Aufgrund der zweidimensionalen Darstellung kann diese Bewegung in 3a bis 3d jedoch nicht dargestellt werden. Look at the in 3a to 3d Illustrated, exemplary arrangements, the function of the multi-axis robot 1 be explained in more detail. In the figures, the deflection of the laser cutting head 2 in each case represented by the reorientation point only in one of the deflection directions. The reorientation point is exactly at the intersection of the first axis of rotation 11 with the second axis of rotation 13 where the first axis of rotation 11 oriented perpendicular to the plane of representation. To the contour 41 At the same time, the deflection about the second axis of rotation takes place at the same time 13 , Due to the two-dimensional representation, this movement can be in 3a to 3d but not shown.

Der in 3a dargestellte Aufbau entspricht dem Aufbau aus dem ersten Ausführungsbeispiel (1). Der Laserschneidkopf 2 ist hier mit dem Achsabstand 15 zwischen optischer Achse 24 und erster Drehachse 11 an der zweiten Handachse 14 montiert. In einer Ausgangsposition (Darstellung mit durchgehender Linie) ist der Laserschneidkopf 2 mit der optischen Achse 24 auf den Schwerpunkt 42 der Kontur 41 und senkrecht zum Werkstück 4 ausgerichtet. Der Schneidtubus 21 befindet sich in dieser Position in der Mittenlage, wobei der Fokuspunkt 34 zur Oberfläche des Werkstücks 4 ausgerichtet ist. Die beidseitige Auslenkbewegung erfolgt um den auf der ersten Drehachse 11 und zweiten Drehachse 13 liegenden Umorientierungspunkt. Bei der Auslenkung des Laserschneidkopfs 2 nach rechts (Darstellung mit gepunkteter Linie) kommt es zu einer Verkleinerung des Abstands zwischen dem Laserschneidkopf 2 und dem Werkstück 4. Um den Abstand zwischen Fokuspunkt 34 und Oberfläche des Werkstücks 4 konstant zu halten, wird der Schneidtubus 21 mit dem Linearantrieb 25 in den Laserschneidkopf 2 hinein verschoben. Der Abstand wird dazu kontinuierlich mit dem Abstandssensor 22 erfasst und der Schneidtubus 21 über den Linearantrieb 25 von der Steuereinheit 5 nachgeregelt. Bei der Auslenkung nach links vergrößert sich der Abstand, sodass der Schneidtubus 21 mit dem Linearantrieb 25 aus dem Laserschneidkopf 2 herausgeschoben wird. The in 3a shown construction corresponds to the structure of the first embodiment ( 1 ). The laser cutting head 2 is here with the center distance 15 between optical axis 24 and first axis of rotation 11 on the second hand axis 14 assembled. In an initial position (solid line representation) is the laser cutting head 2 with the optical axis 24 on the focus 42 the contour 41 and perpendicular to the workpiece 4 aligned. The cutting tube 21 is in this position in the center position, with the focus point 34 to the surface of the workpiece 4 is aligned. The bilateral deflection movement takes place around the on the first axis of rotation 11 and second axis of rotation 13 lying reorientation point. At the deflection of the laser cutting head 2 to the right (dotted line representation), the distance between the laser cutting head is reduced 2 and the workpiece 4 , To the distance between the focus point 34 and surface of the workpiece 4 To keep constant, the cutting tube 21 with the linear drive 25 in the laser cutting head 2 moved into it. The distance becomes continuous with the distance sensor 22 captured and the cutting tube 21 over the linear drive 25 from the control unit 5 readjusted. When deflecting to the left, the distance increases, so that the cutting tube 21 with the linear drive 25 from the laser cutting head 2 is pushed out.

Der in 3b dargestellte Aufbau entspricht dem Aufbau aus dem zweiten Ausführungsbeispiel (2). Der Laserschneidkopf 2 ist hier ohne den Achsabstand 15 zwischen optischer Achse 24 und erster Drehachse 11 an der zweiten Drehachse 14 montiert. In der Ausgangsposition (Darstellung mit durchgehender Linie) ist der Laserschneidkopf 2 mit der optischen Achse 24 senkrecht zum Werkstück 4 auf den Schwerpunkt 42 der in dieser Ansicht symmetrischen Kontur 41 ausgerichtet. Bei einer Auslenkbewegung (Darstellung mit gepunkteter Linie) um den auf der ersten Drehachse 11 und zweiten Drehachse 13 liegenden Umorientierungspunkt nimmt der Abstand zwischen dem Laserschneidkopf 2 und dem Werkstück 4 in beiden Richtungen zu. Zur Einhaltung des Abstands zwischen Fokuspunkt 34 und Oberfläche des Werkstücks 4 wird der Schneidtubus 21 mit dem Linearantrieb 25 aus dem Laserschneidkopf 2 herausgeschoben. The in 3b shown construction corresponds to the structure of the second embodiment ( 2 ). The laser cutting head 2 is here without the center distance 15 between optical axis 24 and first axis of rotation 11 at the second axis of rotation 14 assembled. In the home position (solid line representation) is the laser cutting head 2 with the optical axis 24 perpendicular to the workpiece 4 on the focus 42 the symmetrical contour in this view 41 aligned. In a deflection movement (dotted line representation) around that on the first axis of rotation 11 and second axis of rotation 13 lying reorientation point decreases the distance between the laser cutting head 2 and the workpiece 4 in both directions too. To maintain the distance between the focus point 34 and surface of the workpiece 4 becomes the cutting tube 21 with the linear drive 25 from the laser cutting head 2 pushed out.

In dem in 3c dargestellten Beispiel wird der gleiche Aufbau wie in 3b verwendet. Bei der in 3c dargestellten Form des Werkstücks 4 ist es nicht möglich, den Laserschneidkopf 2 mit der optischen Achse 24 senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks 4 und auf den Schwerpunkt 42 der Kontur 41 auszurichten. In der Ausgangsposition (Darstellung mit durchgehender Linie) ist der Laserschneidkopf 2 zur Oberfläche des Werkstücks 4 mit der Kontur 41 angewinkelt. Bei einer Auslenkung nach rechts wird der Schneidtubus 21 in den Laserschneidkopf 2 hinein- und bei einer Auslenkung nach links aus dem Schneidkopf 2 herausgeschoben. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es mit der über den Schneidtubus 21 verstellbaren Fokussieroptik 23 nicht zwingend erforderlich ist, die optische Achse 24 senkrecht zum Werkstück 4 auszurichten. In the in 3c The example shown is the same structure as in 3b used. At the in 3c illustrated shape of the workpiece 4 it is not possible to use the laser cutting head 2 with the optical axis 24 perpendicular to the surface of the workpiece 4 and on the center of gravity 42 the contour 41 align. In the home position (solid line representation) is the laser cutting head 2 to the surface of the workpiece 4 with the contour 41 bent. When deflected to the right, the cutting tube becomes 21 in the laser cutting head 2 into it and with a deflection to the left from the cutting head 2 pushed out. This example makes it clear that with the over the cutting tube 21 adjustable focusing optics 23 not mandatory, the optical axis 24 perpendicular to the workpiece 4 align.

Anhand des Beispiels in 3d wird gezeigt, dass sich auch Werkstücke 4 bearbeiten lassen, deren Oberfläche nicht in einer Ebene verläuft. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung wird eine Kontur 41 bearbeitet, die sich über einen Höhenunterschied im Werkstück 4 erstreckt. Zum Ausgleich wird der Schneidtubus 21 beim Überstreichen des Höhenunterschieds ebenfalls bei einer Auslenkung nach rechts in den Laserschneidkopf 2 hinein und nach links aus dem Schneidkopf 2 heraus bewegt. Based on the example in 3d it is shown that also workpieces 4 edit that does not have a surface in one plane. With the arrangement described above becomes a contour 41 edited, which is about a height difference in the workpiece 4 extends. To compensate, the cutting tube 21 when passing the height difference also in a deflection to the right in the laser cutting head 2 in and to the left from the cutting head 2 moved out.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Mehrachsroboter multi-axis robot
1111
erste Drehachse first axis of rotation
1212
erste Handachse first hand axis
1313
zweite Drehachse second axis of rotation
1414
zweite Handachse second hand axis
1515
Achsabstand Wheelbase
22
Laserschneidkopf Laser cutting head
2121
Schneidtubus cutting tube
2222
Abstandssensor distance sensor
2323
Fokussieroptik focusing optics
2424
optische Achse optical axis
2525
Linearantrieb linear actuator
33
Laserstrahlquelle laser beam source
3131
Laserstrahl laser beam
3232
Laserstrahleinkopplung Laserstrahleinkopplung
3333
Umlenkspiegel deflecting
3434
Fokuspunkt focus point
44
Werkstück workpiece
4141
Kontur contour
4242
Schwerpunkt der Kontur Center of gravity of the contour
55
Steuereinheit control unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7209802 B2 [0006, 0010] US 7209802 B2 [0006, 0010]

Claims (8)

Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken mit einer ersten Handachse (12), die eine erste Drehachse (11) aufweist und einer senkrecht dazu orientierten zweiten Handachse (14), die eine zweite Drehachse (13) aufweist sowie einen an der zweiten Handachse (14) befestigten, um die zweite Drehachse (13) drehbaren Laserschneidkopf (2) mit einer eine optische Achse (24) aufweisende Fokussieroptik (23) zum Fokussieren eines durch den Laserschneidkopf (2) geführten Laserstrahls (31) auf ein Werkstück (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Laserschneidkopf (2) ein Abstandssensor (22) vorgesehen ist und ein Linearantrieb (25) vorhanden ist, der mit dem Abstandssensor (22) in Verbindung steht, sodass die Fokussieroptik (23) entlang der optischen Achse (24) verschiebbar ist, um den Fokuspunkt (34) auch bei Abstandsänderungen des Laserschneidkopfs (2) zum Werkstück (4) auf dem Werkstück (4) zu halten. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces with a first hand axis ( 12 ), which has a first axis of rotation ( 11 ) and a perpendicular thereto oriented second hand axis ( 14 ), which has a second axis of rotation ( 13 ) and one on the second hand axis ( 14 ) to the second axis of rotation ( 13 ) rotatable laser cutting head ( 2 ) with an optical axis ( 24 ) having focusing optics ( 23 ) for focusing one through the laser cutting head ( 2 ) guided laser beam ( 31 ) on a workpiece ( 4 ), characterized in that at the laser cutting head ( 2 ) a distance sensor ( 22 ) is provided and a linear drive ( 25 ), which is connected to the distance sensor ( 22 ) so that the focusing optics ( 23 ) along the optical axis ( 24 ) is displaceable to the focal point ( 34 ) even with changes in the distance of the laser cutting head ( 2 ) to the workpiece ( 4 ) on the workpiece ( 4 ) to keep. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserschneidkopf (2) einen entlang der optischen Achse (24) beweglichen Schneidtubus (21) zur Aufnahme der Fokussieroptik (23) aufweist, um den Laserschneidkopf (2) in einem konstanten Abstand zum Werkstück (4) zu halten. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 1, characterized in that the laser cutting head ( 2 ) one along the optical axis ( 24 ) movable cutting tube ( 21 ) for receiving the focusing optics ( 23 ) to the laser cutting head ( 2 ) at a constant distance to the workpiece ( 4 ) to keep. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Schneidtubus (21) über dem Linearantrieb (25) eine mittelbare Verbindung mit dem Laserschneidkopf (2) aufweist. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 2, characterized in that the movable cutting tube ( 21 ) above the linear drive ( 25 ) an indirect connection to the laser cutting head ( 2 ) having. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (22) ein berührungsloser Abstandssensor zur kapazitiven Abstandsmessung ist. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 1, characterized in that the distance sensor ( 22 ) is a non-contact distance sensor for capacitive distance measurement. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (22) unmittelbar dem Werkstück (4) gegenüberliegend am beweglichen Schneidtubus (21) angeordnet ist. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 2, characterized in that the distance sensor ( 22 ) directly to the workpiece ( 4 ) opposite to the movable cutting tube ( 21 ) is arranged. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Abstandssensor (22) und Linearantrieb (25) über eine Steuereinheit (5) erfolgt. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to one of the preceding claims, characterized in that the connection between the distance sensor ( 22 ) and linear drive ( 25 ) via a control unit ( 5 ) he follows. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) zur Auswertung der vom Abstandssensor (22) bereitgestellten Messwerte und zur entsprechenden Ansteuerung des Linearantriebs (25) eine Datenverarbeitungsgeschwindigkeit in Echtzeit aufweist. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 6, characterized in that the control unit ( 5 ) for the evaluation of the distance sensor ( 22 ) and for the corresponding activation of the linear drive ( 25 ) has a data processing speed in real time. Mehrachsroboter (1) zur Laserbearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (25) einen Stellweg von +/–30 mm um eine Mittenlage aufweist. Multi-axis robot ( 1 ) for the laser machining of workpieces according to claim 1, characterized in that the linear drive ( 25 ) has a travel of +/- 30 mm about a center position.
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