DE3938029A1

DE3938029A1 - Mobile laser-schneideinheit

Info

Publication number: DE3938029A1
Application number: DE3938029A
Authority: DE
Inventors: Werner Tietz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: DE3938029C2

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile Laser-Schneideinheit.

Es ist bereits bekannt, daß in der Industrie zum Trennen von verschiedenen Materialien, wie Metall, Holz, Kunstsoff, Texil Laser eingesetzt werden. Hierbei werden riesige und sehr teure Aggregate benutzt, bei denen der Laser-Schneidkopf stationär ist und das zu bearbeitende Material oder Werkstück umständlich auf dem darunterliegenden Tisch bewegt wird. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und deshalb nur für größere Serien sinnvoll.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine mobile Laser-Schneideinheit zu schaffen, deren Handhabung einfach ist und die es auch ermöglicht, kleine Serien von Produkten oder auch Einzelstücke herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe mittels des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ermöglicht die breite Anwendung der lasertechnologie im Zusammenhang mit Computern auch für kleinere Betriebe, z. B. die des Musterbaus, der Versuchs- und Entwicklungswerkstätten, des Modellbaus, für Tischlereien und auch für die Textilverarbeitung.

Gemäß der erfindungsgemäßen mobilen Laser-Schneideinheit fährt der bewegliche Laser-Schneidkopf das Material ab und schneidet dabei jede gewünschte Figur aus. Da der Schneidstrahl direkt mittig zwischen den beiden ungelenkigen Führungsrädern sitzt, ist es möglich, jede denkbare zweidimensionale Figur zu fahren. Hierbei kann über die Zuführ-Düse am Schneidkopf das entsprechende Gas zugeführt werden, da verschiedene Werkstoffe unterschiedliche Schneidgase benötigen, um Schnittstellen zu umschließen, z. B. wird für Stahl Sauerstoff und für Plexiglas Stickstoff benötigt. Soll die Laser-Schneideinheit mittels eines Programmes arbeiten, so wird dieses über die Rechnereinheit eingegeben. Die Laser-Schneideinheit schneidet, vergrößert, verkleinert oder vervielfältigt sofort das gewünschte Teil. Die optimale Materialausnutzung wird ebenfalls über den Rechner gesteuert.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine genaue geometrische Anordnung vom Schneidkopf bzw. Schneidstrahl in bezug auf den dreirädrigen Führungswagen,

Fig. 2 die Anordnung der erfindungsgemäßen mobilen Laser-Schneideinheit auf dem Schneidtisch mit zugehörigen Geräten.

Die Fig. 1 zeigt den dreirädrigen Wagen 2 mit den ungelenkten Rädern 3, in denen jeweils Sensoren 7 für die Schnittlängenanzeige untergebracht sein können. Das dritte, oder das Antriebsrad, ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen und zeigt den Stellring 9, der ein LCD-Display aufweist für die Anzeige von Schnittgeschwindigkeit, Strecken, Programmnummer und bei manueller Einstellung von der eingestellten Kontur. Bei manueller Einstellung von Radien wird der Stellring 9 leicht nach unten gedrückt, und damit wird auch gleichzeitig der Antrieb gebremst. Das Lösen der Bremse ist auch möglich. Der Stellring 9 kann dann auch als Lenkrad für den Handschub benutzt werden. Die Zeichnung zeigt weiterhin die Anordnung der Reflexionsscheibe 5 zwischen den drei Rädern 3, 4, wobei zum Zwecke der Orientierung die Scheibe 5 mit bestimmten Linien versehen ist. Der Laserstrahl wird durch den Mittelpunkt der Scheibe 5 und den Schnittpunkt der aufgezeichneten Linien geführt. Die Reflexionsscheibe 5 weist weiterhin eine Fotozelle 8 zum Ablesen von vorgezeichneten Linien auf. Mit dem Bezugszeichen 1 ist der Schneidkopf mit seiner Laser-Optik versehen, das Bezugszeichen 10 gibt das Lichtleitkabel als Verbindung zum Generator 11 an und das Verbindungskabel 13 stellt den Kontakt zur Rechnereinheit 6 her. Mit dem Bezugszeichen 14 ist die Elektronik für Display und Motor bezeichnet.

Folgende Schneidarbeiten führt die mobile Laser-Schneideinheit aus:

Sie schneidet die einprogrammierte oder eingelesene Kontur selbsttätig aus.

Sie folgt der aufgezeichneten Linie der Kontur. Sie kann auch manuell geführt werden. Schnellere Bedienbarkeit für einfache Formen oder Konturen. Diese Steuerung ist fast noch mit dem herkömmlichen "Sägen" zu vergleichen. Eine Skala am Stellring (auf der Antriebs- und Steuereinheit) ermöglicht die Einstellung von Radien. Anzeige im Display für die eingestellte Kontur, für Schnittgeschwindigkeit und auch für zurückgelegte Strecke.

Da der Laser-Schneidkopf 1 durch einen Zeichenstift ausgewechselt werden kann, ist es möglich, daß diese Maschine auch Zeichenarbeiten leistet bzw. plottern kann.

In Fig. 2 fährt die Laser-Schneideinheit mit dem dreirädrigen Wagen 2 auf einem Tisch 12, der unterhalb seiner Arbeitsfläche ein nicht dargestelltes Gitter aufweist. Der höhenverstellbare Rand des Tisches 12 ermöglicht die optimale Ausnutzung des Materials und die Einstellung auf verschiedenste Dicken. Die Absaugung anfallender Rückstände und Schneidgas erfolgt mittels eines Gerätes 15 durch ein Stahlgitter unterhalb der Arbeitsfläche mit abschließender Wasserschale, welche die Reststrahlung des Lasers absorbiert.

Weiterhin sind in einem Block dargesellt der Laser-Generator 11, der über ein Lichtleitkabel 10, welches vom Nachführarm 16 gehalten wird, beweglich mit dem Laser-Schneidkopf 1 auf dem dreirädrigen Wagen 2 verbunden ist. Mit dem Bezugszeichen 17 ist das Schneidgasdepot gekennzeichnet und mit dem Zeichen 6 die Rechnereinheit zur Programmierung und Steuerung der Laser-Schneideinheit, wobei die Verbindung zwischen Rechnereinheit 6 und dreirädrigem Wagen 2 ebenfalls über den Nachführarm 16 verläuft.

Claims

1. Mobile Laserschneideinheit, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schneidkopf (1) auf einem fahrbaren, dreirädrigen Wagen (2) angeordnet ist, der aus zwei ungelenkten Rädern (3) besteht, die auf einer Achse gegenüberliegend angeordnet sind und aus einem dritten, um seine senkrechte Mitte drehbaren Antriebsrad (4), wobei der Laser-Schneidstrahl in bezug auf die Räder (3, 4) so angeordnet ist, daß sich dieser im Schnittpunkt der Mitte der Achse, die durch den Mittelpunkt der beiden ungelenkten Räder (3) geht, mit der Achse, die senkrecht zur ersten angeordnet ist und durch den Mittelpunkt des gelenkten Rades (4) bestimmt wird, befindet.

2. Mobile Laser-Schneideinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisförmige Reflexionsscheibe (5) zum Abschirmen der Reflexionsstrahlung zwischen den zwei ungelenkten Rädern (3) und dem gelenkten Rad (4) angeordnet ist, auf deren Peripherie Markierungen zum Ablesen von Winkeln angebracht sind, und die weiterhin graphische Einstellungen für eine manuelle Führung der Schneideinheit z. B. in Form von einer senkrechten und einer waagerechten Linie als Markierung aufweist, die sich im Mittelpunkt der Scheibe (5) schneiden, wobei der Laser-Schneidstrahl durch den Mittelpunkt der Scheibe (5), d. h. durch den Schnittpunkt der beiden Markierungen, geführt ist.

3. Mobile Laser-Schneideinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Programmierung und Steuerung des Lasers mit einer Rechnereinheit (6) verbunden ist und daß zum Ablesen der Schnittlänge an den ungelenkten Rädern (3) Sensoren (7) angeordnet sind und daß an der Reflexionsscheibe (5) eine Fotozelle (8) zum Ablesen von vorgezeichneten Linien angeordnet ist, die dann von der Rechnereinheit (6) gespeichert werden.

4. Mobile Laser-Schneideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des gelenkten Rades (4) ein Stellring (9) angeordnet ist, der beim Herunterdrücken desselben den Antrieb bremst und so eine manuelle Einstellung des Laser-Schneidkopfes (1) mittels eines Handbedienteiles, bestehend aus Tastatur und Display, ermöglicht, wobei über die Tastatur die entsprechenden Koordinaten eingebbar sind und der ein LCD-Display aufweist mit einer Anzeige für Schnittgeschwindigkeit, zurückgelegte Strecken, Programmnummer oder bei manueller Einstellung für die eingestellte Kontur.

5. Mobile Laser-Schneideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schneidkopf (1) gegen einen Zeichenstift zum Aufzeichnen von Linien auswechselbar ist.

6. Mobile Laser-Schneideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schneidkopf (1) über ein Lichtleitkabel (10) derart mit einem Generator (11) verbunden ist, daß er auf einem Schneidtisch (12) frei beweglich ist.

7. Mobile Laser-Schneideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser-Schneidkopf (1) mit einer Zuführdüse für Schneidgas versehen ist.

8. Mobile Laser-Schneideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahlgitter zum Absaugen anfallender Rückstände und des Schneidgases unterhalb des Schneidtisches (12) angebracht ist und daß unterhalb des Gitters eine abschließende Wasserschale vorgesehen ist, die die Reststrahlung absorbiert.