DE4124546A1 - Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl - Google Patents

Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl

Info

Publication number
DE4124546A1
DE4124546A1 DE4124546A DE4124546A DE4124546A1 DE 4124546 A1 DE4124546 A1 DE 4124546A1 DE 4124546 A DE4124546 A DE 4124546A DE 4124546 A DE4124546 A DE 4124546A DE 4124546 A1 DE4124546 A1 DE 4124546A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
ring
laser beam
centering
nozzles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4124546A
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAASEL CARL LASERTECH
Original Assignee
BAASEL CARL LASERTECH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BAASEL CARL LASERTECH filed Critical BAASEL CARL LASERTECH
Priority to DE4124546A priority Critical patent/DE4124546A1/de
Publication of DE4124546A1 publication Critical patent/DE4124546A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/18Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only
    • B23Q3/183Centering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Oberflächenbear­ beitung eines dünnen, zwischen zwei auf einer gemeinsamen Drehachse liegenden Aufnahmeringen gehaltenen, rohrförmi­ gen Werkstücks mittels Laserstrahl, der in Längsrichtung des gedrehten Werkstücks bewegt wird, um dessen Oberflä­ che abzutasten, und der auf den Oberflächenbereich des Werkstücks fokussiert ist, mit einer Zentriereinrichtung, die das Werkstück im Bereich des Auftreffpunkts des Laserstrahls zentrisch zur Drehachse zentriert und stabilisiert.
Ein spezielles Beispiel für ein dünnes rohrförmiges Werkstück, welches in einer solchen Maschine bearbeitet wird, ist ein mit Lack beschichtetes sogenanntes Netz­ rohr, das ist ein siebähnlich gelochtes, dünnes Blech aus beispielsweise Nickel, welches auf einer Oberflä­ che mit einer Schicht aus mittels Laser gravierbarem Lack versehen ist, und das zu einem Rohr geformt ist, so daß es von den Aufnahmeringen gehalten werden kann, welche ihrerseits auf der einen Seite von einem ange­ triebenen Backenfutter und auf der anderen Seite von einem mit Drehlager versehenem Reitstock gehalten sind. Der Laserstrahl wird zum Beispiel von einem stationä­ ren Laser parallel zur Drehachse des rohrförmigen Werk­ stücks abgestrahlt, von einem an einem längs der Dreh­ achse verfahrbaren Support getragenen Spiegel radial in Richtung Werkstück abgelenkt und mittels einer Optik auf die Oberfläche des Werkstücks fokussiert.
Der Support wird in sehr kleinen Schritten in Längs­ richtung des Werkstücks verfahren, während das Werk­ stück gedreht wird. Dabei wird der Laserstrahl der­ art ein-aus-gesteuert, daß ein vorgegebenes Muster aus der Lackschicht ausgraviert wird.
Ein so bearbeitetes Werkstück dient dann als Druck­ schablone, beispielsweise für das Bedrucken von Tex­ tilien.
Die Lasergravur der Lackschicht macht es erforderlich, den Brennpunkt der Optik in einem bestimmten Abstands­ bereich von dem Metallblech zu halten. Beispielsweise beträgt der Abstand des Brennpunkts von der Metall­ blechunterlage 0,5 mm, wobei eine Schwankung von ± 0,25 mm zugelassen wird. Dieser Bereich muß eingehal­ ten werden, damit genügend Energie in die Lackschicht eingebracht wird und diese im Brennpunktbereich ver­ dampfen kann.
Während die oben erläuterte Art der Oberflächenbearbei­ tung mittels Laserstrahl bei starren zylinderförmigen Werkstücken problemlos ist, ergeben sich bei sehr dünnen Werkstücken, speziell bei sogenannten Netz­ rohren, erhebliche Probleme, die dadurch entstehen, daß das Werkstück aufgrund der Schwerkraft durchhängt, insgesamt wenig stabil ist, durch die ihm verliehene Drehung zu Schwingungen neigt und insgesamt eine sehr nachgiebige Oberfläche besitzt.
Man kann das Werkstück zur Stabilisierung auf einen stabilen zylinderförmigen Träger spannen, der bei der Drehung zusammen mit dem Werkstück stabil bleibt. Die­ se Maßnahme ist jedoch aufwendig, insbesondere muß man auch für verschiedene Werkstücke, also für verschiedene Durchmesser und Längen, unterschiedliche Träger bereit­ stellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der o.g. Art anzugeben, bei der mit vergleichsweise ein­ fachen Mitteln eine hohe Lagegenauigkeit der Werkstück­ oberfläche auch dann erzielt wird, wenn das Werkstück mit relativ hoher Drehzahl bewegt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Zentriereinrichtung als längsverschieblicher Zentrierring ausgebildet ist, der das rohrförmige Werk­ stück umfaßt, und mehrere über den Umfang verteilte, radial nach innen gerichtete Gasaustrittsöffnungen auf­ weist, die an eine Druckgasquelle angeschlossen sind.
Die Gasaustrittsöffnungen sind vorzugsweise als spe­ zielle Gasdüsen ausgebildet, die in den Zentrierring eingesetzt oder eingearbeitet sind, wie im folgen­ den noch näher erläutert wird. In einer abgewandelten Ausführungsform kann man jedoch auch im Innenbereich des Zentrierrings anstelle der gleichmäßig beabstan­ deten Gasdüsen ein poröses Material verwenden, zum Beispiel einen gasdurchlässigen Sinterkörper. Das Druckgas, zum Beispiel Druckluft, wird dann von außen auf eine Außenfläche des Sinterkörpers aufgebracht und gelangt durch die Hohlräume des gesinterten Ma­ terials zu der Innenwand des Zentrierrings, um dort in Form einer Vielzahl sehr kleiner Luftstrahlen aus­ zutreten.
Wie oben erwähnt, kommt der Laserstrahl von einem Spie­ gel, der an einem in Längsrichtung des Werkstücks ver­ fahrbaren Support gehaltert ist. Zweckmäßigerweise wird der Zentrierring ebenfalls an diesem Support ge­ lagert, und zwar an einer solchen Stelle, daß der Zentrierring bei der Bearbeitung dem Laserstrahl in Längsrichtung des Werkstücks voreilt. Damit befindet sich der Zentrierring stets in der Nähe des Auftreff­ punkts des Laserstrahls, gewährleistet also gerade im Bereich, wo die Lasergravur stattfindet, eine hohe Stabilität.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme läßt sich errei­ chen, daß der Brennpunkt der Laserstrahl-Optik in dem geforderten Bereich bezüglich der Werkstückoberfläche bleibt. Durch die über den Umfang verteilten Gasdüsen des Zentrierrings wird eine praktisch reibungsfreie Stabilisierung des Werkstücks erreicht. Das Voreilen des Zentrierrings ist dann besonders zweckmäßig, wenn die Maschine für die Lasergravur einer auf ein dünnes, dicht gelochtes Metallblech aufgebrachten Lackschicht eingesetzt wird, um die Lackschicht lokal durch Steue­ rung der Strahlenergie (Ein/Aussteuerung) während des Abtastvorgangs abzutragen und dadurch das gelochte Metallblech stellenweise freizulegen. Durch das Vor­ eilen des Zentrierrings vor den Laserstrahl (in Längs­ richtung betrachtet) treffen die aus den Düsen austre­ tenden Gasströme (bei dem Gas handelt es sich zweck­ mäßigerweise um Luft) auf die geschlossene Lackschicht.
Die Luftstrahlen, die von unten nach oben wirken, stützen dabei das Werkstück gegenüber der Schwerkraft ab, soweit sich das Werkstück nur langsam dreht. Bei höheren Drehzahlen des Werkstücks könnte dieses zu Schwingungen neigen, insbesondere bei sehr langen Werkstücken, die (bei einem Durchmesser von 20 bis 40 cm) eine Länge von bis zu 6 m besitzen können. Die über den gesamten Umfang verteilten klei­ nen Luftdüsen stabilisieren die Lage des Werkstücks über den gesamten Umfang, so daß Schwingungen zumin­ dest - in Längsrichtung gesehen - vor und hinter dem Zentrierring vermieden werden. Sollte es in vom Zen­ trierring weiter entfernt liegenden Bereichen zu ge­ wissen Schwingungen und mithin Auslenkungen des Werk­ stücks kommen, so sind diese nicht schädlich, da in der Nähe des Zentrierrings der Laserstrahl auf die Werkstückoberfläche auftrifft, und zwar mit dem Brenn­ punkt an der gewünschten Stelle.
Grundsätzlich kann man in dem Zentrierring eine Kreislinie vorsehen, auf der die einzelnen Düsen angeordnet sind. Eine wesentlich höhere Stabilität wird erfindungsgemäß aber dadurch erreicht, daß der Zentrierring eine zylindrische Innenfläche aufweist, in der in mindestens zwei Kreisen jeweils in gleich­ mäßigen Abständen die Düsen angeordnet sind.
Bei einem Werkstückdurchmesser von 200 bis 400 mm sind über eine Umfangslinie zwischen 50 und 500 Düsen, vor­ zugsweise zwischen 150 und 300 Düsen verteilt, die jeweils einen Öffnungsquerschnitt von etwa 0,3 mm be­ sitzen. Damit wird eine Vielzahl von radial nach innen gerichteten Luftstrahlen erzeugt, die das Werkstück im Bereich des Zentrierrings quasi flächig umfassen. Wenn zwei kreisförmige Reihen von Düsen vorhanden sind, staut sich die Luft zwischen den beiden Reihen von Dü­ sen, was weiter zur Stabilisierung beiträgt.
In einer speziellen Ausgestaltung sind für den Zentrier­ ring folgende Merkmale vorgesehen:
  • - In der Innenwand eines zum Beispiel aus Aluminium bestehenden Innenrings sind die Düsen eingelassen,
  • - auf der äußeren Rückseite der Innenwand sind mehrere Kammern eingearbeitet, zum Beispiel ausgefräst,
  • - auf dem Innenring sitzt ein etwa gleich breiter Außen­ ring, und
  • - der Außenring besitzt Verbindungskanäle, die die Kam­ mern des Innenrings mit externen Druckgasanschlüssen verbinden. Das Druckgas wird beispielsweise von einem Kompressor über eine Druckgasleitung geliefert, wo­ bei die Leitung dann außen am Außenring entlang führt und einzelne Abzweigungen zu den Kanälen besitzt.
Um eine möglichst gute Justierung des Zentrierrings gegenüber dem Werkstück zu ermöglichen, sieht die Erfin­ dung vor, daß der Zentrierring eine verstellbare Um­ fangslücke zwischen zwei Radialvorsprüngen aufweist. Es handelt sich also um einen offenen Ring, wobei der Durchmesser etwas dadurch variiert werden kann, daß man die Radialvorsprünge mehr oder weniger weit beabstandet, so daß man möglicherweise zwar keine exakte Kreisform mehr hat, in gewissen Toleranzgren­ zen jedoch den Durchmesser des Zentrierrings variieren kann.
Da es sich bei dem hier interessierenden Werkstück um ein sehr dünnes Material handelt, ist die stirn­ seitige Lagerung des rohrförmigen Werkstücks von be­ sonderer Bedeutung, wobei eine schnelle Montage des Werkstücks auf den Aufnahmeringen gewünscht wird. Hierzu sind folgende konstruktive Merkmale der Auf­ nahmeringe verwirklicht, für die selbständiger Schutz geltend gemacht wird:
  • - Ein Innenteil mit zylindrischem Lagerabschnitt und daran anschließender, sich konisch verjüngen­ der Führungsfläche für ein stirnseitiges Endes des rohrförmigen Werkstücks,
  • - ein Außenteil, das mit dem Innenteil verschieblich gekoppelt ist, auf der der Führungsfläche abgewand­ ten Seite ein Einspannelement trägt, und mit dem Innenteil eine in der Breite veränderlicher Ringnut bildet,
  • - einen O-Ring in der Ringnut, und
  • - eine Spannvorrichtung, mit der das Innenteil und das Außenteil unter Breitenverringerung der Ringnut gegeneinander verschiebbar sind, so daß sich der in der Ringnut sitzende O-Ring nach außen über die Höhe der Außenfläche des Lagerabschnitts erhebt.
Ein derart ausgebildeter Aufnahmering wird jeweils in ein stirnseitiges offenes Ende des rohrförmigen Werk­ stücks eingeschoben, wobei dieses Einschieben mühelos möglich ist aufgrund der konischen Führungsfläche. Das Aufnahmeteil wird soweit in das Werkstück eingeschoben, daß dessen äußerer Rand in axialer Richtung über die Ringnut bzw. den O-Ring ein Stück auf die vorzugswei­ se zylindrische Außenoberfläche des Außenteils ragt. Dann wird mit einem Spannwerkzeug, zum Beispiel einem Steckschlüssel oder dergleichen, das Außenteil gegen das Innenteil gezogen, wodurch sich die Breite der Ringnut verkleinert und der O-Ring axial zusammenge­ quetscht wird, so daß er ein Stück radial nach außen ausweicht. Hierdurch wird das Werkstück gleichsam auf der Außenfläche des Aufnahmerings festgeklemmt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Laser­ gravurmaschine,
Fig. 2A eine perspektivische Teilansicht eines Zentrierrings,
Fig. 2B eine Seitenansicht des gesamten Zentrier­ rings,
Fig. 3 eine axiale Teil-Schnittansicht des Zen­ trierrings,
Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht eines Teils des in der Lasergravurmaschine nach Fig. 1 bearbeiteten Werkstücks,
Fig. 5 eine schematische, teilweise geschnitte­ ne Darstellung eines Aufnahmerings, wie er an jedem stirnseitigen Ende zur Lage­ rung des Werkstücks in der Lasergravur­ maschine verwendet wird, und
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzel­ heit VI in Fig. 5.
Gemäß Fig. 1 ist eine zur Oberflächenbearbeitung eines Netzrohrs verwendete Lasergravurmaschine 2 im Prinzip ähnlich einer Drehmaschine ausgebildet. Ein Reitstock 3 und ein Drehlager 4 haltern einen ersten Aufnahme­ ring 6, während ein zweiter Aufnahmering 8 in ein Backenfutter 10 eingespannt ist. Von einem nicht ge­ zeigten Antrieb wird das Backenfutter mit einer Dreh­ zahl von ca. 400 UPM und die Längsachse L gedreht.
Die Aufnahmeringe 6 und 8 lagern ein Werkstück 100 an dessen stirnseitigen Enden.
In Längsrichtung parallel zu der Drehachse L verfahr­ bar ist ein Support 12, welches einen Spiegel 14 trägt, welcher einen achsparallel zur Drehachse gerichteten Laserstrahl S um 90° in Richtung auf die Oberfläche des Werkstücks 10 umlenkt. Der Laserstrahl S wird von einer Linse 16 auf die Oberfläche des Werkstücks 100 fokus­ siert.
Der Support 12 wird in sehr kleinen Schritten in Rich­ tung des Pfeils P verfahren, während sich das Werk­ stück 100 dreht. Dabei wird der Laserstrahl S von einem hier nicht näher interessierenden Rechner der­ art ein/aus-gesteuert, daß auf der Werkstückober­ fläche 100 ein bestimmtes Muster, hier ein "X" 116 graviert wird.
Da es sich bei dem Werkstück 100 um ein sehr dünnes, rohrförmiges Gebilde mit einem Durchmesser von hier 20 cm und einer Länge von 4 m handelt, der Auftreff­ punkt 18 des Laserstrahls aber nur in sehr engen Grenzen im Abstand von der Werkstückoberfläche schwan­ ken darf, wird der Bereich des Auftreffpunkts 18 des Werkstücks 100 von einem das Werkstück 100 über prak­ tisch den gesamten Umfang umschließenden Zentrier­ ring 20 stabilisiert.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Werkstück 100. Ein dünnes Nickelblech wird zum Beispiel durch Photo­ lithographie mit Löchern versehen, so daß man ein siebähnliches Blech 102 erhält. Es sind beispielswei­ se zehn Löcher pro mm in einem gleichmäßigen Muster vorhanden.
Auf die Oberfläche des gelochten, siebähnlichen Nickel­ blechs 102 wird eine für die Lasergravur geeignete Lack­ schicht 104 aufgetragen. Am Auftreffpunkt 18 des Laser­ strahls S verdampft der Lack, so daß die dortige Ober­ fläche des gelochten Nickelblechs 102 freigelegt wird. Durch rasterförmiges Abtasten der gesamten Werkstück­ oberfläche lassen sich praktisch beliebige freie Stel­ len zur Bildung eines Musters 116 erzeugen.
Gemäß Fig. 2A und 2B enthält der Zentrierring einen Innenring 22 mit einer zylindrischen Innenfläche 25, in die eine Vielzahl von Gasdüsen 26 münden. Beim vor­ liegenden Ausführungsbeispiel sind die Gasdüsen 26 in zwei ca. 5 cm beabstandeten kreisförmigen Linien an­ geordnet, wobei jeder Kreis 300 Düsen enthält. Jede Düse hat einen Öffnungsquerschnitt von 0,3 mm.
Außen auf dem Innenring 22 sitzt ein Außenring 24.
Wie speziell in Fig. 2B gezeigt ist, besitzt der Innen­ ring 22 radial nach außen abstehende Radialvorsprünge 41 und 42, die zwischen sich eine Lücke 43 bilden. Mittels hier nicht dargestellter Schrauben oder der­ gleichen läßt sich die Breite der Lücke 43 und mithin in gewissen Grenzen der Durchmesser und der Umfang des Zentrierrings 20 variieren.
Fig. 3 zeigt eine Teil-Schnittansicht des Zentrier­ rings, wobei die Schnittebene eine senkrecht zur Dreh­ achse L verlaufende Ebene durch eine Reihe von Düsen 26 ist, soweit der Innenring 22 betroffen ist, wäh­ rend im Bereich des Außenrings 24 die Schnittebene in der Mitte zwischen den beiden Reihen von Düsen liegt.
Die Düsen 26 sind in die Innenwand 28 des Innenrings 22 eingelassen. Hinter den Düsen sind in den Innen­ ring 22 Taschen oder Kammern 36 eingefräst, die in Umfangsrichtung von Stegen 30 getrennt sind. Die Kammern 30 sind etwas breiter als die Düsen, wobei hinter jeder Reihe von Düsen mehrere Kammern vorhan­ den sind. In axialer Richtung sind jeweils zwei be­ nachbarte Kammern 36 durch einen Querkanal 31 mitein­ ander verbunden. In den Querkanal 31 auf der Außen­ seite des Innenrings 22 mündet ein radial verlaufen­ der Kanal 32, der den Außenring 24 durchsetzt. Über den Umfang des Außenrings verteilt sind mehrere ra­ diale Kanäle 32 vorhanden, wobei jeder Kanal 32 ein Paar von Kammern 30 versorgt. Außen an den Kanal 32 ist ein Anschluß 34 einer Druckgasleitung 38 ange­ schlossen. Unten in Fig. 3 ist ein weiterer Anschluß 34′ mit einem Teil einer in den Anschluß mündenden Druckgasleitung 38′ angedeutet Gemäß Fig. 1 wird der Support 12 nach links in Rich­ tung des Pfeils P verfahren, während sich das Werk­ stück 100 dreht. Durch gesteuerten Ein/Aus-Schalten des Laserstrahls S wird das Muster 116 eingraviert. Dabei eilt der Zentrierring 20 der Auftreffstelle 18 des Laserstrahls S vor und stabilisiert das Werkstück 100 durch die Luftstrahlen, die gemäß Fig. 3 in ra­ dialer Richtung austreten. Dabei beträgt der Abstand d (Fig. 3) zwischen der Innenfläche 25 der Innenwand 28 des Innenrings 22 und der Außenfläche des Werk­ stücks 100 weniger als 1 mm, hier speziell etwa 0,1 . . . 0,4 mm.
Die in Fig. 1 dargestellten stirnseitig in das Werk­ stück eingreifenden Aufnahmeringe 6 und 8 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet. In den Fig. 5 und 6 sind Einzelheiten des Aufnahmerings 8 darge­ stellt.
Der gesamte Aufnahmering 8 besteht aus Aluminium. Der Aufnahmering enthält ein (axiales) Innenteil 82 und ein damit verschieblich gekoppeltes Außenteil 84, zwischen denen ein Ringnut 88 gebildet ist.
Das Innenteil 82 besitzt eine konische Führungsfläche 86, die das Einschieben des Aufnahmerings 8 in das stirnseitige Ende des Werkstücks 100 erleichtert. An die Führungsfläche 86 schließt sich eine zylindri­ sche Lagerfläche 82 des Innenteils an, mit der eine zylindrische Lagerfläche 81 des Außenteils 84 fluch­ tet. An dem Außenteil 84 ist ein hohler Einspannstutzen 85 ausgebildet, der axialen Zugang zu einer Spannschrau­ be 85 bietet, mittels der der Abstand zwischen dem Innenteil 82 und dem Außenteil 84, also die Breite der Ringnut 88, verändert werden kann.
In der Ringnut 88 sitzt ein O-Ring 90.
Wenn Innenteil 82 und Außenteil 84 relativ großen Ab­ stand voneinander haben, ist folglich die Ringnut 88 relativ breit, so daß der O-Ring 90 seinen normalen Querschnitt besitzt, der in Fig. 6 durch gestrichel­ te Linien angedeutet ist. Der äußerste Punkte des O-Rings ragt dabei nicht über die zylindrischen Lager­ flächen 87 und 81 hinaus.
Wird mittels der Spannvorrichtung 85 die Ringnut 88 schmaler gemacht, so bringt der zu dem Außenteil 84 gehörige Bereich der Ringnut 88 eine Kraft K auf den O-Ring 90 auf, mit der Folge, daß der O-Ring zusammen­ gequetscht wird und seitlich ausweicht. Da die Ringnut nach außen offen ist, weicht der O-Ring 90 nach außen aus und legt sich damit gegen einen Bereich der Innen­ fläche des Werkstücks 100. Damit wird das Werkstück 100 auf dem Aufnahmering festgeklemmt.
Die Spannvorrichtung ist so ausgebildet, daß die Kraft zentrisch aufgebracht und folglich gleichmäßig an allen Stellen auf den O-Ring 90 einwirkt.
Die bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten, in regelmäßigen Abständen in die Innen­ wand des Zentrierrings eingesetzten oder eingearbei­ teten Gasdüsen können in einer abgewandelter Aus­ führungsform ersetzt werden durch die Unregelmäßigen Materialöffnungen eines zumindest einen Teil der In­ nenwand bildenden porösen Materials, zum Beispiel eines gasdurchlässigen Sinterkörpers.

Claims (8)

1. Maschine zur Oberflächenbearbeitung eines dün­ nen, zwischen zwei auf einer gemeinsamen Drehachse (L) liegenden Aufnahmeringen (6, 8) gehaltenen, rohrförmi­ gen Werkstücks (100) mittels Laserstrahl (S, 8), der in Längsrichtung des gedrehten Werkstücks (100) bewegt wird, um dessen Oberfläche abzutasten, und der auf den Oberflächenbereich des Werkstücks (100) fokussiert ist, mit einer Zentriereinrichtung (20), die das Werk­ stück im Bereich des Auftreffpunkts (18) des Laser­ strahls zentrisch zur Drehachse (L) zentriert und sta­ bilisiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung als längsverschieblicher Zentrierring (20) ausgebildet ist, der das rohrförmige Werkstück (100) umfaßt und mehrere über den Umfang ver­ teilte, radial nach innen gerichtete, vorzugsweise als Gasdüsen (26) ausgebildete Gasaustrittsöffnungen auf­ weist, die an eine Druckgasquelle (30, 32, 34, 38) angeschlossen sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) an einem parallel zu der Dreh­ achse (L) verfahrbaren Support (12) gehaltert ist, von dem aus auch der Laserstrahl (S) etwa radial auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks gerichtet wird, und daß der Zentrierring (20) bei der Bearbeitung dem Laserstrahl voreilt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2 für die La­ sergravur einer auf ein dünnes, dicht gelochtes Metall­ blech (102) aufgebrachte Lackschicht (104), um die Lackschicht lokal durch Steuerung der Strahlenergie während des Abtastvorgangs abzutragen und dadurch das gelochte Metallblech (102) stellenweise freizule­ gen.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) eine zylindrische Innenfläche (25) aufweist, in der in mindestens zwei Kreisen je­ weils in gleichmäßigen Abständen die Düsen (26) ange­ ordnet sind.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkstückdurchmesser von 200 bis 400 mm über eine Umfangslinie 50 bis 500 Düsen, vorzugsweise 150 bis 300 Düsen mit einem Querschnitt von 0,3 mm angeordnet sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale der Zentrier­ einrichtung (20):
  • - in die Innenwand (28) eines zum Beispiel aus Alumi­ nium bestehenden Innenrings (22) sind die Düsen (26) eingelassen,
  • - auf der äußeren Rückseite der Innenwand (28) sind mehrere Kammern (30) eingearbeitet,
  • - auf dem Innenring (22) sitzt ein etwa gleich brei­ ter Außenring (24),
  • - der Außenring besitzt Verbindungskanäle (32), die die Kammern (30) des Innenrings (22) mit externen Druckgasanschlüssen (34, 38) verbinden.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (20) eine verstellbare Umfangs­ lücke (33) zwischen zwei Radialvorsprüngen (41, 42) aufweist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeringe (6, 8) jeweils folgende Merk­ male aufweisen:
  • - ein Innenteil (82) mit zylindrischem Lagerabschnitt (87) und daran anschließender, sich konisch verjün­ gender Führungsfläche (86) für ein stirnseitiges Ende des rohrförmigen Werkstücks (100),
  • - ein Außenteil (84), das mit dem Innenteil (82) ver­ schieblich gekoppelt ist, auf der der Führungsflä­ che (87) abgewandten Seite ein Einspannelement (85) trägt, und mit dem Innenteil (82) einer in der Breite veränderlicher Ringnut (88) bildet,
  • - einen O-Ring (90) in der Ringnut (88), und
  • - eine Spannvorrichtung (95), mit der Innenteil (82) und Außenteil (84) unter Breitenverringerung der Ringnut (88) gegeneinander verschiebbar sind, so daß sich der O-Ring nach außen über die Höhe der Außenfläche des Lagerabschnitts (87, 81) erhebt.
DE4124546A 1991-07-24 1991-07-24 Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl Withdrawn DE4124546A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4124546A DE4124546A1 (de) 1991-07-24 1991-07-24 Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4124546A DE4124546A1 (de) 1991-07-24 1991-07-24 Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4124546A1 true DE4124546A1 (de) 1993-01-28

Family

ID=6436919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4124546A Withdrawn DE4124546A1 (de) 1991-07-24 1991-07-24 Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4124546A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744778A (en) * 1996-04-02 1998-04-28 G&H Diversified Manufacturing, Inc. Tube handling method and apparatus for cutting machine
US5852277A (en) * 1996-10-24 1998-12-22 Spectralytics, Inc. Laser cutting tool for cutting elongated hollow workpieces
EP1717023A2 (de) * 2005-04-29 2006-11-02 Swiss Flexo Technologies GmbH Tiefdruckformzylinder mit Endaufhängung in einem Bebilderungsgerät
US10259080B1 (en) * 2013-04-26 2019-04-16 Vactronix Scientific, Llc Adaptive guide bushing for laser tube cutting systems
US11969819B2 (en) * 2013-04-26 2024-04-30 Vactronix Scientific, Llc Adaptive guide bushing for laser tube cutting systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543493A1 (ru) * 1975-05-06 1977-01-25 Педприятие П/Я В-8424 Люнет
FR2446148A1 (fr) * 1979-01-15 1980-08-08 Centre Rech Metallurgique Dispositif et procede pour effectuer des perforations a la surface des cylindres de laminoirs a l'aide d'un faisceau laser
SU1034867A1 (ru) * 1982-03-16 1983-08-15 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Гидравлический люнет
US4878127A (en) * 1987-11-25 1989-10-31 Zed Instruments Ltd. Laser engraving machine for preparing rotary screen printing screens
EP0414985A1 (de) * 1989-08-10 1991-03-06 Sierra Machinery, Inc. Ständer zum Zentrieren von Zylindern

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543493A1 (ru) * 1975-05-06 1977-01-25 Педприятие П/Я В-8424 Люнет
FR2446148A1 (fr) * 1979-01-15 1980-08-08 Centre Rech Metallurgique Dispositif et procede pour effectuer des perforations a la surface des cylindres de laminoirs a l'aide d'un faisceau laser
SU1034867A1 (ru) * 1982-03-16 1983-08-15 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Гидравлический люнет
US4878127A (en) * 1987-11-25 1989-10-31 Zed Instruments Ltd. Laser engraving machine for preparing rotary screen printing screens
EP0414985A1 (de) * 1989-08-10 1991-03-06 Sierra Machinery, Inc. Ständer zum Zentrieren von Zylindern

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744778A (en) * 1996-04-02 1998-04-28 G&H Diversified Manufacturing, Inc. Tube handling method and apparatus for cutting machine
US5852277A (en) * 1996-10-24 1998-12-22 Spectralytics, Inc. Laser cutting tool for cutting elongated hollow workpieces
US6114653A (en) * 1996-10-24 2000-09-05 Spectralytics, Inc. Method of cutting hollow workpieces with a laser
EP1717023A2 (de) * 2005-04-29 2006-11-02 Swiss Flexo Technologies GmbH Tiefdruckformzylinder mit Endaufhängung in einem Bebilderungsgerät
EP1717023A3 (de) * 2005-04-29 2008-05-28 Swiss Flexo Technologies GmbH Tiefdruckformzylinder mit Endaufhängung in einem Bebilderungsgerät
US10259080B1 (en) * 2013-04-26 2019-04-16 Vactronix Scientific, Llc Adaptive guide bushing for laser tube cutting systems
US11969819B2 (en) * 2013-04-26 2024-04-30 Vactronix Scientific, Llc Adaptive guide bushing for laser tube cutting systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3037981C2 (de)
DE3504905C2 (de)
EP1526946B1 (de) Verfahren und system zum schleifen eines mit einer längsbohrung versehenen rotationssymmetrischen maschinenbauteils
EP0185233B1 (de) Führungsvorrichtung für einen Laserstrahl zur dreidimensionalen Werkstückbearbeitung
EP0407969A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlräumen in Werkstücken mittels Laserstrahls
EP1417072A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einbringen von löchern in werkstücke mittels laserstrahlen
DE2937918A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von zylindrischen werkstuecken
EP0470536A1 (de) Hon-Messwerkzeug
EP0427004A2 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Hohlzylindern mittels eines Lasers
DE4409603A1 (de) Vorrichtung zum Einspannen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks
EP0562149B1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten dünnwandiger Hohlzylinder mittels eines Laserstrahls
DE4124546A1 (de) Maschine zur oberflaechenbearbeitung eines rohrfoermigen werkstuecks mittels laserstrahl
DE2217505C3 (de) Dornlagerung einer Vorrichtung zum Konifizieren von Rohren
DE2434859C3 (de) Spannvorrichtung zum Spannen eines Werkstückes
WO2005053896A1 (de) Vorrichtung zur oberflächenbearbeitung einer zylinderinnenfläche mit einem laserstrahl
DE102017219184A1 (de) Bestrahlungseinrichtung, Bearbeitungsmaschine und Verfahren zum Bestrahlen eines ebenen Bearbeitungsfeldes
DE19634415B4 (de) Honwerkzeug
DE19631534C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen, spanlosen Zerteilen eines rohrförmigen Werkstückes in einzelne, untereinander gleiche Ringe
DE2853855A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen einer relativbewegung zwischen einem ovalartigen werkstueckumfang und einem werkzeug
DE3223748C2 (de)
DE19826885A1 (de) Werkstückträger, insbesondere zur Aufnahme runder oder symmetrischer Formteile
DE19646124C1 (de) Spannvorrichtung für ringförmige Werkstückpakete
EP0841116A2 (de) Verfahren zum Bearbeiten von rotationssymmetrischen Werkstückflächen sowie Werkzeug zur Durchführung eines solchen Verfahrens
EP0622190B1 (de) Vorrichtung zum formstabilen Aufspannen eines dünnwandigen Hohlzylinders
DE102021110446B4 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung eines Substrats mittels eines Laserbearbeitungskopfs

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee