DE3121138A1 - "verfahren zum bearbeiten der oberflaechen von glaserzeugnissen durch infrarote laserstrahlen und anordnung zum ausfuehren dieses verfahrens" - Google Patents

"verfahren zum bearbeiten der oberflaechen von glaserzeugnissen durch infrarote laserstrahlen und anordnung zum ausfuehren dieses verfahrens"

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DE3121138A1 DE19813121138 DE3121138A DE3121138A1 DE 3121138 A1 DE3121138 A1 DE 3121138A1 DE 19813121138 DE19813121138 DE 19813121138 DE 3121138 A DE3121138 A DE 3121138A DE 3121138 A1 DE3121138 A1 DE 3121138A1
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Description

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER J I/NIUS 3 Hannover
WOLFSTRASSE 24 ■ TELEFON (05 ti) 83 45 30
20. Mai 1981
Dr. J/R
Meine Akte: 2624
Vyskumny a vyvojovy ustav sklärsky vyskumna. a vyvojova. organizäcia,
912 50 Trencin, Ulica SNP 20
Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen durch infrarote Laserstrahlen und Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen durch infrarote Laserstrahl len unter Anwendung eines optischen Abnehmers, einer Dekorvorlage und eine Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens für eine Anwendung in der Dekorationskunst, vor allem in der Glasindustrie.
Laserstrahlen eignen sich nur für ein Bearbeiten von Oberflächen solcher Glaserzeugnisse, deren Absorptionskoeffizient für die Wellenlänge der verwendeten Strahlen minimal 50$ beträgt. Das üblich verwendete technische Glas
-* ■» * α α
ist für Wellenlängen im Infrarotspektrum optisch praktisch undurchlässig, der Absorptionskoeffizient dieses Glases ist sehr hoch und es ist somit vorteilhaft zum Bearbeiten der Oberfläche , einen Laser mit einer Austrittwellenlänge im Bereich des infraroten Spektrums anzuwenden.
Das Bearbeiten von Glaserzetignissen mittels des Lasers beruht in einer physikalischen Interaktion der Laserstrahlen mit dem Glas, deren Ergebnis ein Verdampfen einer gewissen Glasmasse von einer gewünschten Linie, bzw» einer Bearbeitungsfläche, ist, was eigentlich im Prinzip ein "Abnehmen einer Glasmasse von einem Glaserzeugnis" vorstellt. Gemäß diesem Prinzip und gemäß dem visuellen Charakter der Oberfläche des bearbeiteten Erzeugnisses mittels des Lasers kann dieses mit einem Pantographieren und folgenden- Ätzen mittels Fluorwasserstoffsäure, mit der Technologie des Fiattschleifens, mit der Technologie des chemischen Mattierens und in gewissem Maß auch mit der Technologie eines Bearbeitens mit Diamanten verglichen werden.
Mit diesen klassischen Methoden ist es möglich. Linien bzw. bearbeitete Flächen der Oberfläche der Glaserzeugnisse zu erzielen, die geschlossene Kurven, bzw. mehrfach geschlossene Flächen, besitzen. Die meist angewendete klassische Technologie ist die Technologie des Pantographierens mit einem nachfolgenden Ätzen durch Fluorwasserstoffsäure. Dieses klassische Verfahren ist jedoch höchst anspruchsvoll und kostspielig wegen der Einhaltung hygienischer Vorschriften und Sicherheitsvorschriften= Es
erfordert eine Reihe von Handlungen, die von Hand ausgeführt werden müssen und einen großen Arbeitsaufwand benötigen. Das Bearbeiten von Erzeugnissen mittels dieses Verfahrens ist zeitraubend, eine Änderung des Dekors benötigt Arbeitsaufwand und Zeit, so daß ein Dekorieren in kleinen Serien nicht wirtschaftlich' ist.
Ein weiteres bekanntes Verfahren, das auf dem Prinzip des "Abnehmens der Glasmasse von einem Glaserzeugnis" beruht, ist ein Bearbeitungsverfahren durch laserstrahlen gemäß der DDR-FS 112 941. Das Wesen dieses Verfahrens besteht in einem Steuern der Interaktion von Laserstrahlen mit Glas mittels eines programmierten Zeitschalters oder mittels von Metallschablonen. Ein Nachteil dieses Verfahrens und der betreffenden Anordnung ist es, daß es damit nicht möglich ist, eine Linie, bzw. Fläche des bearbeiteten Glaserzeugnisses zu erzielen, die geschlossene Linien, bzw. mehrfach geschlossene Flächen, enthalten. Ein weiterer Nachteil ist ein zeitraubendes Erzeugen von Metallschablonen und deren kurze Lebensdauer. Ein Bilden eines Programms für einen programmierten Zeitschalter ist in der üblichen Praxis sehr anspruchsvoll.
Diese Nachteile beseitigt die Erfindung. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln ein Verfahren und eine Anordnung zum schnellen Bearbeiten der Oberflächen von Glaserzeugnissen durch infrarote Laserstrahlen mit.der... Möglichkeit einer schnell durchführbaren Dekorumstellung zu schaffen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Laserstrahlung, die auf die Oberfläche eines axial-symmetrischen Glas-
erzeugnisses auftrifft, in einer Oberflächenschicht von 10 ' bis 5 mm absorbiert wird, was ein Verdampfen der Glasmasse oder eine Änderung der optischen Durchlässigkeit des Glases verursacht, wobei der Zeitverlauf der auftreffenden Laserstrahlung elektrisch "on-line" gemäß den geforderten Linien oder !lachen der Dekorvorlage gesteuert wird» Während des Bearbeitens muß die Bedingung eines Gleichlaufes der Rotationsbewegung um die Symmetrieachse des Dekors und des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses und die Translationsbewegung in Richtung-der Symmetrieachse des Dekors und des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses eingehalten werden. Die maximale Dichte der infraroten Laserstrahlung wird dynamisch im Bereich der Oberfläche des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeug- -. nisses lokalisiert.
Das Wesen der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß der Laser an einen optis.chen Abnehmer des Dekors nach "interface" verbunden ist, mittels elektrischer Krefee, die für das Verarbeiten eines elektrischen Signals aus einem optischen Abnehmer (Frequenzg^nerator, Verstärker, Komparator) bestehen, zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Entladung im Resonator des Lasers. Die Dekorvorlage ist an einem Körper angeordnet, der die Form eines Zylinders oder die Form des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses besitzt. Wenn dieser Körper zylindrisch ist, muß die Dekorvorlage deskriptiv derart gestaltet werden, daß am axial-symmetrischen Glo.serzeugnis der geforderte Effekt der Linien und Flächen durch Verdampfen durch Laserstrahlung erzielt wird, der der ursprünglichen Vorlage entspricht.
Um .eine dynamische Lokalisation des Brennpunktes der . Linse auf der Oberfläche des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses zu erzielen, ist es möglich, die Antriebe für die Rotations- und Translationsbewegungen mit der Kopiervorrichtung zu koordinieren. Zum Absaugen der Produkte der Interaktion der Laserstrahlung mit dem G-las dient eine Absaugvorrichtung.
Der Kauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen durch Laserstrahlung; und der betreffenden Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens ist, daß das Sortiment der dekorierten Erzeugnisse unbeschränkt ist, eine Änderung des geforderten Sortiments sehr schnell möglich ist, was bedeutet, daß ein Erzeugen eines gegebenen Dekors auch in kleinen Serien wirtschaftlich wird. Ein weiterer Vorteil ist die sehr große Geschwindigkeit des Bearbeitens der Oberfläche des Glaserzeugnisses, was es ermöglicht, die Anordnung in eine Fertigungsstraße mit maschineller Erzeugung von Kelchglas und Bechern einzuschalten. Bei Anwendung einer Absaugvorrichtung, eines Karussellförderers der Glaserzeugnisse und externer Logik wird die erforderliche Hygiene und Arbeitssicherheit erzielt, insbesondere der Schutz der Bedienung gegen Laserbestrahlung und vor dem Einatmen allfällig gesundheitsschädlicher Gase oder von Teilchen von Produkten der Interaktion der Strahlung
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles einer Anordnung zum Ausführen des erfindungsge-
-θ-
mäßen Verfahrens zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen durch infrarote Laserstrahlung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der eigentlichen Dekorationsanordnung ;
Fig. 2 eine Ansicht eines optischen Abnehmesystems und
Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Karusseüiförderung der Erzeugnisse.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zum Ausführen des Verfahrens zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen enthält einen Laser 1, eine Blende 2, eine externe Logik J zum Steuern des Laseraustrittes, ein optisches System mit Spiegeln 4 und 5 mit Kühlung 6 und 7 und eine Linse δ mit Kühlung 9 in einer Gasdüse 10 mit Gaszufuhr einen Einspannmechanismus 13 für ein zentrisches Festhalten eines Glaserzeugnisses 11, eine erste Kopiervorrichtung 14 oder zweite Kopiervorrichtung 15» eine Absaugvorrichtung 16, einen ersten Antrieb 12 für eine Rotationsbev/egung des Erzeugnisses 11 und einen zweiten Antrieb 13 für eine Translationsbewegung. Einen weiteren Teil der in Fig. 2 dargestellten Anordnung bildet ein optischer Abnehmer 21, ein Körper 20, ein Austritt 22 des Abnehmers 21 und ein dritter Antrieb 19 der Rotationsbewegung des Körpers 20„
Das einfachste Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Anordnung ist, falls das bearbeitete axial-symmetriscae Glaserzeugnis 11 die Form eines Zylinders und der Körper
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III
Das einfachsce Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Anordnung ist, falls das bearbeitete axial-symme-
•■■uf
trische Glaserzeugnis 11 die Form eines Zylinders und der Körper 20 sum Befestigen der Dekorvorlage in Form eines Zylinders so angeordnet sind, daß ihre Achsen in einer Linie sind, wobei sie um ihre Symmetrieachse derart rotieren, daß ein konstanter Viert entweder der Umfangs- oder Winkelgeschwindigkeit ihrer Oberflächen erzielt wird, wobei sie eine synchrone Linearbewegung in Richtung ihrer Symmetrieachsen ausführen. Die Linse 8, welche den GO^-Strahl des Lasers 1 fokussiert, ist so angeordnet, daß die optische Achse der Linse 8 senkrecht (das ist aber keine Bedingung) zur Symmetrieachse des bearbeiteten axial-symmetrischen G-laserzeugnisses 11 ist und der Brennpunkt der Linse 8 dynamisch an der Oberfläche des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses liegt. Das optische Abnehmesystem der Dekorvorlage ist so angeordnet, wie dies zum Beispiel an klassischen TeIephotosendern der Fall ist. Das elektrische Signal vom optischen Abnehmer 21 ist so zubereitet, daß bei einer "on-line"-Verbindung mit der Steuerung der Strahlung des Lasers 1 ein "on-line" Aus- und Einschalten der Strahlung des Lasers 1 gemäß der Dekorvorlage erzielt wird. Unter den erwähnten Bedingungen wird der Laser 1 bei kontinuierlichem Betrieb das Glaserzeugnis gemäß der Dekorvorlage dekorieren. Dessen visueller Charakter kann auch durch Pulsbetrieb des Lasers beeinflußt werden.
In 3?ig. 1 ist die eigentliche Dekorationsvorrichtung für ein Verfahren zum Bearbeiten von Glaserzeugnissen bei Rotationsbewegung eines axial-symmetrischen Glaserzeugnisses ura decsen Symmetrieachse und bei einer Translationsbev/egung
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des Brennpunktes der Linse 8 entlang einer Trajektorie der Oberfläche des axial-symmetrischen Glaserseugnisses 11 dargestellt. Die Anordnung sichert eine relative Bewegung zwischen dem Brennpunkt der Linse 8 und der Oberfläche des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Einspannmechanismus 1$ verwendet, der ein zentrisches Festhalten des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses sichert» Als Hauptbewegung ist eine Rotation des axial-symmetrischen. Glaserzeugnisses um dessen eigene Symmetrieachse erforderlich. Der Austritt des Strahles aus der Apertur des Lasers wird durch eine Blende 2 - einen "shutter" - gesteuert. Die Blende 2 ist offen, falls das Karussell das axialsymmetrische Glaserzeugnis 11 in die Bearbeitungslage versetzt. Dabei ist die Oberfläche des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11 im Brennpunkt der Linse 8 befindlich» Das Öffnen und Schließen der Blende 2 wird durch eine externe Logik 3 gemäß den Zyklen des Karussells betätigt.
Das optische System, durch welches das Strahlen des Lasers führt, bilden zwei Spiegel 4 und 5 und die Linse 8. Die Reflexionsflächen der Spiegel 4 und 5 müssen aus einem Material mit hohem Reflexionskoeffizienten für die beim Laser verwendete Wellenlänge sein. Je nach dem für die Spiegel 4 und 5 verwendeten Material, der Güte der Spiegel 4 und und d'er Aus tritt Ie istung der Strahlen des Lasers 1 kann bestimmt werden, ob ein Kühlen 6 und 7 der Spiegel 4 υad 5 nötig istο Die vom Spiegel 5 reflektierten Strahlen das Lasers 1 fallen auf die Linse 8. Falls nötig, besitzt die Linse 8 ein koaxiales Kühlen 9 durch Wasser. Die Linse 8 fokussiert die Strahlen des Lasers 1 auf die Oberfläche des r
bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11. Die Linse 8 ist in einer Gasdüse 10 mit Gaszufuhr 17 vorgesehen. Der erste Antrieb 12 sichert die Rotationsbewegung dec axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11, das durch den Sinspannmechanismus 13 befestigt ist. Im Brennpunkt der Linse 8 befindet sich die dynamisch lokalisierte Oberfläche des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11.
Der Spiegel 5 mit der Kühlung 7» die Linse 8 und die Gasdüse 10 mit Kühlung 9 führen eine Translationszwangsbewegung aus, die durch den Geschwindigkeitsvektor ν bestimmt ist. Die Richtung des Geschwindigkeitsvektors ist parallel mit der Rotationsachse des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11, die Größe des Geschwindigkeitsvektors ν ist beim Bearbeiten zeitlich unabhängig, die Orientierung des Geschwindigkeitsvektors ist durch die Anordnung und Randbedingungen des Bearbeitens gegeben. Die Translationsbewegung des Systems Spiegel 5 ffiit Kühlung 7 und der Linse 8 mit Kühlung 9 relativ zum Spiegel 4 mit Kühlung 6 sichert der zweite Antrieb 18. Die erste Kopiervorrichtung 15 sichert für das Bearbeiten die dynamische Lokalisierung des Brennpunktes der Linse 8 auf der Oberfläche des axial-symmetrische Glaserzeugnisses 11. Die Kopierbewegung kann entweder auf eine Bewegung des Systems der Spiegel 4 und 5 mit Kühlung 6 und 7 und der Linse 8 relativ zu einem festen Punkt am Laser 1 überführt werden oder auf eine Bewegung der Linse mit Kühlung 9 relativ zum Spiegel 5 mit Kühlung 7 in Richtung der Resonatorachse des Lasers 1. Die Höhe der bearbeiten Oberfläche des axial-symmetrischen GlaserZeugnisses in Richtung der Symmetrieachse ist durch den Gesamtvorschub des Brennpunktes der Linse 8 in Richtung der Symmetrieachse
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des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses gegeben. Die durch Interaktion der Strahlung des Lasers 1 mit Glas entstandenen Komponenten werden aus dem Bearbeitungsbereich durch Absaugvorrichtung^ 16 abgesaugt.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht des optischen Abnehmesystems. Eine Hauptbedingung der Punktionsfähigkeit des optischen Abnehmesystems ist eine bedingungslose Synchronisation der Drehzahl des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11 und des Körpers 20. Eine weitere Bedingung ist die Synchronisation der Translationsbewegungen, des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses und der relativen Bewegung: optischer Abnehmer 21 - Körper Das Drehen des Körpers 20 sichert der dritte Antrieb 19· * Allgemein ist es möglich, daß der Körper 20 die Form eines zylindrischen Mantels besitzt. Am Körper 20 ist eine Dekor- * vorlage angeordnet, meist eine Fotografie, welche durch einen optischen Abnehmer 21 abgetastet wird. Falls das axial-symmetrische Glaserzeugnis 11 nicht zylinderförmig ist und der Körper 20 die Form eines zylindrischen Mantels hat, ist es beim Vorschlag des Dekors nötig, eine deskriptive Darstellung der Dekorvorlage auszuführen, um die geforderten Linien bzw. Flächen für das Bearbeiten am zu bearbeitenden axial-symmetrischen Glaserzeugnis zu erzielen0
Das elektrische Signal aus dem Austritt 22 des optischen Abnehmers 21 wird nach Zubereitung dem Steuerblock des Lasers 1 zugeführt, wo "on-line" Informationen von der Dekorvorlage die Entladung im Resonator des Lasers 1 ein- und ausschalten«, Dem elektrischen Signal kann auch ein Signal superponiert werden, das dann über den Steuerblock
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des Lasers 1 einen Puls- oder Torschaltungsbetrieb des Lasers 1 sichert.
Das Synchronisieren der relativen Translationsbewegungen: optischer Abnehmer 21 mit dem Körper 20 und dem Brennpunkt der Linse 8 mit dem bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnis 11 kann mittels einer mechanischen Kupplung (Zwangsbewegung) oder mittels elektrischer Synchronisation ausgeführt werden. Die Anwendung von Schrittmotoren zum Steuern aller Bewegungen der beschriebenen Anordnung ist vorteilhaft. Eine Anwendung von Gleichstrom- oder elektrischer Asynchronmotoren ist jedoch auch möglich.
In Fig. 3 ist schematisch eine Draufsicht auf eine karussellförmige Fördervorrichtung für axial-symmetrische Glaserzeugnisse 11 dargestellt. Ein Einlegen von axial-symmetrischen Glaserzeugnissen 11 erfolgt in Richtung 23 in den Einspannmechanismus 13 und ein Abnehmen der durch den Laser 1 bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisse 11 erfolgt in Richtung 24-, Das Fördern der Erzeugnisse bei einer Anzahl der Einspannmechanismen größer als 2 ist in einer Richtung, bei einem zweistelligen Karussell kann das Fördern der Erzeugnisse auch reversibel sein, das ist i 180°.
Die Verwirklichung des Bearbeitungsverfahrens von Glaserzeugnissen durch Laser-Infrarotstrahlung kann für die relative Bewegung: Brennpunkt der Linse 8 - Oberfläche des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11-auch derart ausgeführt werden, daß der Brennpunkt der Linse 8 sich in Richtung der Symmetrieachse des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses 11 nicht bewegt und die nötige Translations-
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bewegung in Richtung der Symmetrieachse das axialsymmetrische Glaserzeugnis ausfuhrt. In diesem Fall sind die Spiegel 4· und 5 mit Kühlung 6 und 7 nicht nötig, und die Linse 8 mit Kühlung 9 ist in Richtung der optischen Achse des Resonators des Lasers 1 angeordnet. Falls ein Karussell mit mehreren als zwei Stellen angewendet wirds ist dieses Verfahren jedoch nicht vorteilhaft, da die Bewegung des Brennpunktes der Linse energetisch und räumlich vorteilhafter ist. Das optische Abnehmesystem kann zum Beispiel gemäß einem vereinfachten Prinzip des optischen Abnehmens klassischer Telephotosender ausgeführt werden. Ein geeigneter Laser für das Bearbeiten der Oberfläche von Glas ist zum Beispiel ein COo-Laser einer Leistung 10 bis 1000 Wo
Das Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeug- _ nissen durch Laser-Infrarotstrahlen und die Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens sind auch für ein Bearbeiten von Materialien geeignet wie Keramik, Glaskeramik, Glasuren, Holz, Kunststoff. Falls jedoch Oberflächen der angeführten Materialien bearbeitet werden, ist ein geeignetes Einstellen der Werte der Parameter der Bewegungen und der Synchronisation notwendig. Das angeführte Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche axial-symmetrischer Glaserzeugnisse ist auch zum Bearbeiten der Oberfläche von Nutzglas geeignet, dessen Oberfläche in dünner Oberflächenschicht mittels Lasurtechnologie gefärbt und optisch visuell teilweise durchsichtig ist.
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Claims (1)

  1. · 4
    Patentansprüche :
    1. Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche von Glaserzeugnissen durch Infrarot-Laserstrahlen, das eine Änderung der optischen Durchsichtigkeit von Glas oder ein Verdampfen des Materials des bearbeiteten Glaserzeugnisses derart erzielt, daß diese Änderung einen Zeitverlauf aufweist, der proportional ist dem Zeitverlauf des auffallenden Infrarotstrahles, dadurch gekennzeichnet,
    daß man auf das axial-symmetrische Glaserzeugnis die Infrarot-Laserstrahlung derart auffallen läßt, daß das axial-symmetrische Glaserzeugnis diese Stranlen
    -7 in einer Oberflächenschicht 10 ' bis 5 mm absorbiert und der Zeitverlauf des auffallenden Infrarot-Laser-Strahles elektrisch "on-line" gemäß geforderten !flächen oder Linien einer Vorlage elektrisch gesteuert wird, wobei die' Bedingungen der Synchronisation von Rotations- und Translationsbewegungen um und in Richtung der Symmetri@ach.se der Vorlage und des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses eingehalten werden .
    2. Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche von GlaserZeugnissen durch Infrarot-Laserstrahlen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die maximale Dichte der Infrarot-Laserstrahlen dynamisch räumlich in einem Bereich des bearbeiteten axial-symmetrischen Glaserzeugnisses lokalisiert ist.
    , » 4* ν β
    3. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die einen Laser, Blenden, externe Logik, Linse, Spiegel, Gasdüse, Einspannmechanismus, Antriebe für Rotations- und Translationsbewegungen enthält, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Eintritt des Lasers (1) für ein Ein-i und Ausschalten der elektrischen Entladung im Resonator elektrisch "on-line" mit einem optischen Abnehmer (21) der Dekorvorlage über einen Verstärker, einen Frequenzgenerator und einen Komparator geschaltet ist, wobei die Dekorvorlage an einem Körper (20) angeordnet ist und vorteilhaft eine Photographie des Dekors vorstellt.
    4. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Antriebe für die Rotations-t und Translationsbewegungen entweder mit einer ersten Kopiavorrichtung (14) oder mit einer zweiten Kopiervorrichtung (15) zum Lokalisieren des Brennpunktes der Linse (8) auf die Oberfläche des axial-symmetrischen GlaserZeugnisses (11) verbunden sind.
    5. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Körper (20) zum Festhalten der Dekorvorlage die Form des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses (11) besitzt, oder falls die Vorlage deskriptiv vorerst zubereitet wird, der Körper (20) die Form eines Zylinders besitzt, dessen Durchmesser im wesentlipheji gleich ist dem Durchscimittsdurchmesser des bearbeiteten axialsymmetrischen Glaserzeugnisses (11).
    - 15-
    Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 3»
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Nähe des Brennpunktes der Linse (8) eine Absaugvorrichtung (16) angeordnet ist.
    Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet,
    daß ein erster Antrieb (12) für eine Rotationsbewegung des axial-symmetrischen Glaserzeugnisses (11) und ein dritter Antrieb (19) für eine Hotationsbewegung des Körpers (20) elektrische Gleichstrom- oder Asynchronmotore sind und ein zweiter Antrieb (18) für Translationsbewegung eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Anordnung ist.
    8. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lage des Einspannmechanismus (13) für das Einlegen, bzw. Abnehmen des Glaserzeugnisses (11) nicht identisch ist mit der Lage des Einspannmechanismus (13) bei Interaktion der Laserstrahlen mit dem Glaserzeugnis (11).
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IT (1) IT1138815B (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3313064A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-03 G.D S.p.A., 40100 Bologna Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von perforationen in stabfoermigen gegenstaenden
DE3230578A1 (de) * 1982-08-17 1984-02-23 Schott-Zwiesel-Glaswerke Ag, 8372 Zwiesel Verfahren zum anbringen von ausloesestellen fuer gasblasen in der innenseitigen oberflaeche von behaeltnissen zur aufnahme von gashaltigen oder gasgesaettigten fluessigkeiten und behaeltnis mit derartigen ausloesestellen
DE3415015A1 (de) * 1982-09-13 1985-10-31 John Alan Santa Rosa Calif. Macken Laser-unterstuetzte saegevorrichtung
DE4002986A1 (de) * 1988-12-19 1991-08-08 Mitutoyo Corp Blocklehre und verfahren zum markieren eines keramischen materials
DE4320341A1 (de) * 1993-06-21 1994-12-22 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Abtragen von Deckschichten von Glasbauteilen mit Laserstrahlung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6674043B2 (en) 2001-05-08 2004-01-06 Schott Glas Method and apparatus for marking glass with a laser
EP2072478A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hausgerätebauteil und Verfahren zum Bearbeiten eines Hausgerätebauteils
CN113146027A (zh) * 2020-01-17 2021-07-23 大族激光科技产业集团股份有限公司 回转体内壁激光加工方法及系统
US11542195B2 (en) 2016-12-19 2023-01-03 Schott Ag Method for manufacturing a hollow glass product from a glass tube semi-finished product having markings, and uses of the same
US11872188B2 (en) 2016-12-21 2024-01-16 Schott Ag Method for manufacturing a glass tube semi-finished product or a hollow glass product made therefrom with markings, and uses of the same
US11975999B2 (en) 2016-12-08 2024-05-07 Schott Ag Method for further processing of a glass tube semi-finished product including thermal forming

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207274C1 (de) * 1982-03-01 1983-04-07 Achthal-Maschinenbau-GmbH, 8012 Ottobrunn Verfahren zum Polieren von vorgeschliffenen Oberflaechen an Werkstuecken aus Glas
US4539462A (en) * 1983-01-24 1985-09-03 Westinghouse Electric Corp. Robotic laser beam delivery apparatus
EP0495647B1 (de) * 1991-01-17 1997-05-02 United Distillers Plc Dynamische Lasermarkierung
RU2019426C1 (ru) * 1993-11-25 1994-09-15 Производственно-торговая компания "Автор" Способ изготовления облицовочных панелей
DE19929413C2 (de) * 1999-06-26 2003-05-08 Schott Glas Vorrichtung zum Abschmelzen von Hohlgläsern
US6791592B2 (en) 2000-04-18 2004-09-14 Laserink Printing a code on a product
DE102006055050A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts und Verfahren zum Justieren eines Optiksystems von dieser
DE102008011808B4 (de) * 2008-02-29 2012-11-15 Zwiesel Kristallglas Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen der Glasformnähte mit Polieren der Nahtstellen sowie dadurch bearbeitetes Glasprodukt
DE102010037273A1 (de) 2010-09-02 2012-03-08 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Markieren von Glas
EP2690073A1 (de) * 2012-07-26 2014-01-29 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren zu einer Herstellung einer Hausgerätevorrichtung und Hausgerätevorrichtung
US10583668B2 (en) 2018-08-07 2020-03-10 Markem-Imaje Corporation Symbol grouping and striping for wide field matrix laser marking
CN112743225B (zh) * 2019-10-29 2023-08-25 大族激光科技产业集团股份有限公司 非圆柱形回转件激光加工方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453097A (en) * 1964-10-19 1969-07-01 Gerhard Mensel Glasbearbeitung Method of working glass with absorbent by a laser beam
US4045201A (en) * 1976-07-09 1977-08-30 American Atomics Corporation Method and apparatus for subdividing a gas filled glass tube

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD112941A1 (de) * 1974-08-05 1975-05-12
DE2830189A1 (de) * 1978-07-10 1980-01-24 Forma Glas Gmbh Co Kg Verfahren zur oberflaechengravur von glaskoerpern und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453097A (en) * 1964-10-19 1969-07-01 Gerhard Mensel Glasbearbeitung Method of working glass with absorbent by a laser beam
US4045201A (en) * 1976-07-09 1977-08-30 American Atomics Corporation Method and apparatus for subdividing a gas filled glass tube

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3313064A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-03 G.D S.p.A., 40100 Bologna Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von perforationen in stabfoermigen gegenstaenden
DE3230578A1 (de) * 1982-08-17 1984-02-23 Schott-Zwiesel-Glaswerke Ag, 8372 Zwiesel Verfahren zum anbringen von ausloesestellen fuer gasblasen in der innenseitigen oberflaeche von behaeltnissen zur aufnahme von gashaltigen oder gasgesaettigten fluessigkeiten und behaeltnis mit derartigen ausloesestellen
DE3415015A1 (de) * 1982-09-13 1985-10-31 John Alan Santa Rosa Calif. Macken Laser-unterstuetzte saegevorrichtung
DE4002986A1 (de) * 1988-12-19 1991-08-08 Mitutoyo Corp Blocklehre und verfahren zum markieren eines keramischen materials
DE4320341A1 (de) * 1993-06-21 1994-12-22 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Abtragen von Deckschichten von Glasbauteilen mit Laserstrahlung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6674043B2 (en) 2001-05-08 2004-01-06 Schott Glas Method and apparatus for marking glass with a laser
EP2072478A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hausgerätebauteil und Verfahren zum Bearbeiten eines Hausgerätebauteils
US11975999B2 (en) 2016-12-08 2024-05-07 Schott Ag Method for further processing of a glass tube semi-finished product including thermal forming
US11542195B2 (en) 2016-12-19 2023-01-03 Schott Ag Method for manufacturing a hollow glass product from a glass tube semi-finished product having markings, and uses of the same
US11872188B2 (en) 2016-12-21 2024-01-16 Schott Ag Method for manufacturing a glass tube semi-finished product or a hollow glass product made therefrom with markings, and uses of the same
CN113146027A (zh) * 2020-01-17 2021-07-23 大族激光科技产业集团股份有限公司 回转体内壁激光加工方法及系统
CN113146027B (zh) * 2020-01-17 2024-01-26 大族激光科技产业集团股份有限公司 回转体内壁激光加工方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5747747A (en) 1982-03-18
DD160476A3 (de) 1983-08-10
IT1138815B (it) 1986-09-17
DE3121138C2 (de) 1984-03-29
GB2078621A (en) 1982-01-13
CS214081B1 (en) 1982-04-09
IT8122525A0 (it) 1981-06-23
FR2485418B3 (de) 1983-07-08
FR2485418A1 (fr) 1981-12-31
BE889389A (fr) 1981-10-16

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