DE4413218C2 - Device for the extensive and environmentally friendly removal of a layer of lacquer or plastic, for example polytetrafluoroethylene - Google Patents
Device for the extensive and environmentally friendly removal of a layer of lacquer or plastic, for example polytetrafluoroethyleneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungslosen Entfernen einer Schicht aus Lack oder Kunststoff, beispielsweise Polytetraflouräthylen, von einem Bauteil sowie zum Reinigen und Dekontaminieren einer mit Lack oder Polytetraflouräthylen beschichteten Oberfläche mittels eines gepulsten Laserstrahls unter Verwendung eines TEA-CO₂-Lasers als Laserstrahlquelle, wobei der Laserstrahl über spiegelnde und fokussierende optische Einrichtungen geführt wird, die einen opto mechanischen Bearbeitungskopf beinhalten, wobei der Bearbeitungskopf eine Strahlablenkungseinrichtung in Gestalt eines Schwenkspiegels aufweist.The invention relates to a device for the contactless removal of a layer made of lacquer or plastic, for example polytetrafluoroethylene, from one component and for cleaning and decontaminating one with paint or polytetrafluoroethylene coated surface by using a pulsed laser beam a TEA-CO₂ laser as a laser beam source, the laser beam being reflective and focusing optical devices is guided, the opto include mechanical machining head, the machining head a Has beam deflection device in the form of a pivoting mirror.
Hierbei steht die Abkürzung TEA für transversely excited atmospheric pressure.The abbreviation TEA stands for transversely excited atmospheric pressure.
Die zur Zeit benutzten Lacksysteme zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit und wirkungsvolles Schutzvermögen aus, das auf extremer Haftfähigkeit und Medi enresistenz basiert. Derartige Eigenschaften führen jedoch immer häufiger zu Pro blemen beim Entlacken von mit Lack beschichteten Bauteilen. In bestimmten Zeitin tervallen ist eine Entlackung von Bauteilen, beispielsweise im Flugzeugbau mit dem Ziel erforderlich, das Flugzeug unter anderem auch auf Haarrisse und dergleichen genau untersuchen zu können. Auch widerstandsfähige Beschichtungen sind einem Verschleiß unterworfen, weswegen es notwendig ist, die Beschichtung nach Ablauf bestimmter vorgegebener Zeitspannen zu erneuern, nachdem vorher zunächst die bisherige Beschichtung einschließlich eines darunter befindlichen Haftvermittlers entfernt und die freigelegte Oberfläche des Bauteiles für die Aufbringung einer neu en Beschichtung vorbereitet worden ist.The paint systems currently used are characterized by high performance and effective protection, based on extreme adhesion and medi resistance based. However, such properties are increasingly leading to Pro blemish when stripping paint-coated components. In certain times tervallen is a paint stripping of components, for example in aircraft construction with the Aim required the plane also for hairline cracks and the like to be able to examine precisely. Resistant coatings are also one Subject to wear, which is why it is necessary to finish the coating certain predetermined periods of time to renew after the previous coating including a bonding agent underneath removed and the exposed surface of the component for the application of a new en coating has been prepared.
Derzeit geschieht das Entlacken oder Reinigen von Oberflächen in erster Linie auf chemischem Wege. Dabei ist bei großen Bauteilen, wie beispielsweise einem Flug zeug, eine Freisetzung von großen Lösungsmittelmengen an die Umwelt unvermeid lich. Aufgrund der gestiegenen Sensibilität gegenüber einer Beeinträchtigung unse rer Umwelt werden chemische Verfahren in Zukunft starken Einschränkungen und Verboten unterworfen sein.Currently, the stripping or cleaning of surfaces is primarily done chemical way. This includes large components such as a flight a release of large amounts of solvent to the environment inevitable Lich. Due to the increased sensitivity to impairment our In the future, chemical processes will face severe restrictions and To be subject to prohibition.
Andere bekannte Entlackungs- und Reinigungsverfahren sind das Sandstrahlen, Partikelstrahlen und Wasserstrahlverfahren. Für die Behandlung empfindlicher Oberflächen, wie beispielsweise bei einem Flugzeug, kommen sie gar nicht oder allenfalls bedingt in Frage.Other known paint stripping and cleaning processes are sandblasting, Particle jets and water jet processes. More sensitive to treatment Surfaces, such as on an airplane, do not come at all or at best conditionally in question.
Der alternative Einsatz von Lasern zum Zweck des Entlackens oder Reinigens ist verschiedentlich vorgeschlagen worden:The alternative use of lasers for the purpose of stripping or cleaning is have been proposed on several occasions:
Aus dem Artikel "Schonend abtragen" von R. Holbein in der Zeitschrift "Industrie anzeiger" 1993, Heft 35, Seiten 47-50, ist ein Systemkonzept einer gattungsgemäßen Vorrichtung zum Entlacken von Oberflächen mittels der Laserstrahlung eines TEA-CO₂-Lasers be schrieben, bei der für die Führung und Steuerung der Laserstrahlung ein Bearbei tungsmodul vorgesehen ist, das aus einem Spiegelsystem und einer integrierten Rasteroptik besteht. Das Systemkonzept besteht aus den vier Grundkomponenten Laser, Portal und Manipulator, Bearbeitungsmodul und Leitstand für die Steuerung. Es ist bei solchen Portalanlagen als sehr problematisch anzusehen, daß bei sich bewegendem Portal und Manipulator, d. h. bei einem Verlagern des Bearbeitungs fleckes, die Strahlweglänge variiert, woraus erhebliche Nachteile in bezug auf die optischen Eigenschaften und infolgedessen auf das Bearbeitungsergebnis resultie ren.From the article "Gentle ablation" by R. Holbein in the magazine "Industrie Anzeiger "1993, Issue 35, pages 47-50, is a system concept of a generic device for Stripping of surfaces by means of the laser radiation of a TEA-CO₂ laser wrote, for which the processing and control of the laser radiation tion module is provided, which consists of a mirror system and an integrated Raster optics exist. The system concept consists of the four basic components Laser, portal and manipulator, processing module and control center for the control. It is to be regarded as very problematic with such portal systems that with itself moving portal and manipulator, d. H. when the processing is moved fleckes, the beam path length varies, resulting in significant disadvantages with respect to the optical properties and consequently on the machining result ren.
Aus der DE 43 16 360 A1 ist des weiteren eine Vorrichtung zum Erzeugen von Schwingungen für einen Laserstrahl bekannt, die einen konkaven Spiegel zum Fo kussieren des Strahls in eine zur einfallenden Richtung rechtwinkligen Reflexions richtung besitzt. Bei diesem Schwingungserzeuger ist der Spiegel an einer Einheit montiert, die um die Achse des einfallenden Strahls elastisch schwingend gelagert ist. Die Vorrichtung bietet den Vorteil, daß der schwingende Spiegel einen nicht fo kussierten Laserstrahl empfängt, das heißt, lediglich einer geringen Energiedichte auf seiner Oberfläche ausgesetzt wird. Zur alleinigen Strahlablenkung bei der Ent lackung großflächiger Bauteile ist eine solche Vorrichtung jedoch nicht geeignet.DE 43 16 360 A1 also describes a device for generating Vibrations known for a laser beam that a concave mirror to the Fo kiss the beam in a reflection perpendicular to the incident direction direction. In this vibration generator, the mirror is on one unit mounted, the elastically swinging around the axis of the incident beam is. The device has the advantage that the oscillating mirror does not fo kissed laser beam receives, that is, only a low energy density exposed on its surface. For the sole beam deflection at the Ent However, such a device is not suitable for painting large-area components.
In dem Artikel "Optiken für Hochleistungslaser - Untersuchung der transienten Ei genschaften optischer Komponenten und Korrektur durch adaptive Optiken" von M. Bea u. a. in der Zeitschrift "Laser und Optoelektronik" 21 (4)/1989, Seiten 60-66, ist eine adaptive Optik für einen CO₂-Hochleistungslaser offenbart. Die adaptive Optik besteht aus reflektierenden Kupferspiegeln, deren eine Verschlechterung der Strahlqualität bewirkende Deformation unter Bestrahlung sehr gering ist. Diese Optik bietet darüber hinaus die Möglichkeit, durch Brennweitenveränderung die Fokuslage des Laserstrahls relativ zum Werkstück genau einzustellen.In the article "Optics for high power lasers - investigation of transient egg properties of optical components and correction through adaptive optics "by M. Bea et al. a. in the magazine "Laser and Optoelectronics" 21 (4) / 1989, pages 60-66, an adaptive optics for a CO₂ high-power laser is disclosed. The adaptive Optics consists of reflective copper mirrors, the deterioration of which Beam quality causing deformation under radiation is very low. This look also offers the possibility of changing the focus position by changing the focal length of the laser beam relative to the workpiece.
Aus der EP 0 391 113 A2 ist ein Verfahren zum Entlacken von Werkstücken, insbe sondere Faserverbundwerkstücken, bekannt. Bei diesem Verfahren zur berührungs losen großflächigen Entlackung von Lackschichten, insbesondere an Faserver bundwerkstoffen, wird die zu entlackende Oberfläche durch Zuführung von Laser strahlung - vorzugsweise von einem gepulsten Laser - so schnell erhitzt, daß die bestrahlte Fläche schneller abdampft als absorbierte Energie in tiefere Schichten diffundiert. Hierbei werden die Lichtemissionen des abströmenden Plasmas zur Re gulierung der Entlackungstiefe, insbesondere bei Mehrschichtsystemen, ausgenutzt. Alternativ kann dazu auch das erzeugte Geräusch zur Regulierung der Entlackungstiefe ausgenutzt werden.EP 0 391 113 A2 describes a method for stripping paint from workpieces, in particular special fiber composite workpieces known. In this method of touch loose large-area stripping of paint layers, especially on fiber ver bundled materials, the surface to be stripped is supplied by laser radiation - preferably from a pulsed laser - heated so quickly that the irradiated surface evaporates faster than absorbed energy in deeper layers diffuses. Here, the light emissions of the outflowing plasma become Re regulation of the paint stripping depth, especially in multi-layer systems. Alternatively, the noise generated can be used to regulate the Stripping depth can be used.
Zum Stand der Technik zählt ferner ein Verfahren zum berührungslosen Entfernen einer Schicht aus Polytetraflouräthylen von einem Bauteil durch die Beaufschlagung der Schicht mit einem gepulsten Laserstrahl, wobei die Pulsdauer zwischen 0,01 und 10 µs beträgt und die Energiedichte auf der Oberfläche der Schicht zwischen 0,3 und 10 J/cm² liegt. Hierbei wird die gepulste Strahlung von einem TEA-CO₂-Laser erzeugt, wobei die Pulsdauer zwischen 0,1 und 1 µs beträgt und die Energie dichte auch der Oberfläche der Schicht zwischen 3 und 10 J/cm² liegt. Bei diesem Verfahren wird der TEA-CO₂-Laserstrahl über spiegelnde und fokussierende opti sche Einrichtungen auf die Schicht geleitet.The prior art also includes a method for contactless removal a layer of polytetrafluoroethylene from a component by the application the layer with a pulsed laser beam, the pulse duration between 0.01 and is 10 µs and the energy density on the surface of the layer between 0.3 and 10 J / cm². Here, the pulsed radiation from a TEA-CO₂ laser generated, the pulse duration between 0.1 and 1 microseconds and the energy density also the surface of the layer is between 3 and 10 J / cm². With this The process uses the TEA-CO₂ laser beam via reflecting and focusing opti cal devices directed to the shift.
Gepulste TEA-CO₂-Laser werden bereits zu Markierungszwecken, beispielsweise in der Verpackungs- und Glasindustrie, verwendet. Dabei führt die innerhalb der La serpulsdauer von üblicherweise 100 bis 500 ns von der zu bearbeitenden Oberflä che absorbierte Laserstrahlung zu einer schlagartigen Temperaturerhöhung auf bei spielsweise 2000°C, die eine ebenso explosionsartige Absprengung oder Abdamp fung der überhitzten Oberfläche zur Folge hat. Der Strahlweg zum Werkstück ist bei dieser Anwendung i.a. fest vorgegeben und bereitet daher kein Problem. Pulsed TEA-CO₂ lasers are already used for marking purposes, for example in the packaging and glass industry. The leads within the La Ser pulse duration of usually 100 to 500 ns from the surface to be processed che absorbed laser radiation to a sudden temperature increase to for example 2000 ° C, which is also an explosive blast or steam of the overheated surface. The beam path to the workpiece is at this application i.a. fixed and therefore presents no problem.
Außer der Laseranlage erfordert eine flexible Entlackungs- und Reinigungsstation auch ein geeignetes Strahlführungssystem. Bekannt sind sogenannte Portalanlagen, bei denen 90°-Umlenkspiegel auf xyz-Koordinaten verfahren werden. Eine derartige Anlage ist relativ sperrig. Aus diesem Grunde ist bisher eine Anlage dieser Art für Entlackungsaufgaben nicht bekannt geworden.In addition to the laser system, a flexible paint stripping and cleaning station is required also a suitable beam guidance system. So-called portal systems are known, where 90 ° deflection mirrors are moved on xyz coordinates. Such Facility is relatively bulky. For this reason, an installation of this type is currently for Paint removal tasks not known.
Zur Übertragung niedriger Laserleistung, die für Entlackungsaufgaben in keiner Weise ausreicht, ist beispielsweise für medizinische Anwendungen die Kombination von Lasern mit relativ kleinem Gelenkarm bis zu einer Gesamtlänge von etwa 2 m bekannt.For the transmission of low laser power, which is used for paint stripping tasks in none The combination is sufficient for medical applications, for example from lasers with a relatively small articulated arm up to a total length of about 2 m known.
Größere Gelenkarme bis zu einer Gesamtlänge von etwa 4 m sind ebenfalls be kannt. Sie sind in erster Linie dafür entwickelt worden, um deren Eignung als Strahlführungssystem bei leistungsstarken cw-CO₂-Lasern, beispielsweise für Schweißvorgänge, zu prüfen.Larger articulated arms up to a total length of about 4 m are also be knows. They have been developed primarily for their suitability as Beam guidance system for powerful cw-CO₂ lasers, for example for Welding processes.
Vorschläge zur Nutzung eines Gelenkarmes im Zusammenspiel mit TEA-CO₂-Lasern sind bisher nicht gemacht worden. Dies liegt zum einen daran, daß aufgrund der relativ großen Masse sich ein derartiger Gelenkarm nicht für große Geschwindigkei ten eignet. Des weiteren dürfte die bisherige Zurückhaltung gegenüber Gelenkar men auch auf der Tatsache beruhen, daß dafür erforderliche Roboter keine ausrei chende Positioniergenauigkeit besitzen.Suggestions for using an articulated arm in conjunction with TEA-CO₂ lasers have not yet been made. On the one hand, this is because, due to the a relatively large mass such an articulated arm is not suitable for high speeds suitable. Furthermore, the previous reluctance towards articulated arches Men are also based on the fact that robots required for this are not sufficient have the correct positioning accuracy.
Der bisherige Verzicht auf die Anwendung von Gelenkarmen im Zusammenhang mit TEA-CO₂-Lasern für Entlackungs- Reinigungs- oder Dekontaminierungsaufgaben liegt wohl auch an der Tatsache, daß man die Problematik solcher Aufgaben bisher meist ganz anders angegangen ist, indem nämlich im Vordergrund meist als primä res Ziel stand, mittels eine Integrators ein möglichst homogenes Strahlprofil zu er zeugen. Ein solches System hat jedoch unter anderem die unangenehme Eigen schaft, nur in einem bestimmten Arbeitsabstand, nämlich dem Bildabstand der ge krümmten Oberfläche, die gewünschte homogene Intensitätsverteilung zu erzeugen.The previous waiver related to the use of articulated arms TEA-CO₂ lasers for paint stripping, cleaning or decontamination tasks is probably also due to the fact that so far the problem of such tasks usually approached completely differently, namely in the foreground mostly as primary The aim was to use an integrator to achieve the most homogeneous beam profile possible testify. However, such a system has, among other things, the unpleasant characteristic shaft, only at a certain working distance, namely the image distance of the ge curved surface to produce the desired homogeneous intensity distribution.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend genann ten Art zu schaffen, die es erlaubt, die Laserenergie bzw. den Laserstrahl mit gerin gem Aufwand an jeden Ort innerhalb eines halbkugelförmigen Arbeitsraumes zu füh ren.The invention has for its object a device of the introduction to create the kind that allows the laser energy or the laser beam to be reduced at any location within a hemispherical workspace ren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der TEA-CO₂-Laser ein Laser hoher Fresnelzahl ist, daß für die Führung des Laserstrahls 25 ein opto mechanischer Gelenkarm 1, 2, 3, 4, 6 vorgesehen ist, der aus wenigstens 2 Strahl rohren 1, 2 besteht, von denen das eine Strahlrohr 1 gelenkig und drehbeweglich mit der Laserstrahlquelle 5 und das andere Strahlrohr 2 gelenkig und drehbeweglich mit einem Bearbeitungskopf verbunden ist sowie jeweils zwei der Strahlrohre 1, 2 mit einander gelenkig und drehbeweglich verbunden sind, und daß der an dem Strahl rohr 2 anschließende Bearbeitungskopf eine zusätzliche adaptive Optik aufweist.This object is achieved in that the TEA-CO₂ laser is a high Fresnel number laser that an opto-mechanical articulated arm 1 , 2 , 3 , 4 , 6 is provided for guiding the laser beam 25 , the tubes from at least 2 beams. 1 , 2 , of which the one jet pipe 1 is articulated and rotatably connected to the laser beam source 5 and the other jet pipe 2 is articulated and rotatably connected to a processing head, and two of the jet pipes 1 , 2 are articulated and rotatably connected to each other, and that the the beam tube 2 subsequent processing head has an additional adaptive optics.
Anstelle der gelenkig und drehbeweglichen Verbindung der beiden Strahlrohre kann auch eine teleskopartige Verbindung treten.Instead of the articulated and rotatable connection of the two jet pipes also connect a telescope.
Auf diese Weise gelangt man zu einer Vorrichtung, mit der der Laserstrahl über eine flexible Spiegelgelenkanordnung vom Laser zum Bearbeitungskopf geführt wird. Diese erlaubt es, die Laserenergie mit geringem Aufwand an jeden Ort innerhalb eines halbkugelförmigen Arbeitsraumes zu führen.In this way one arrives at a device with which the laser beam passes over a flexible mirror joint arrangement is guided from the laser to the processing head. This allows the laser energy to be transferred to any location within with little effort of a hemispherical work space.
Da ein TEA-CO₂-Laser mit hoher Fresnelzahl verwendet wird, liegt also ein Laser mit hohem Strahlparameter vor. Ein solcher Laser zeigt wegen der Überlagerung sehr vieler Moden ein befriedigend homogenes Strahlprofil.Since a TEA-CO₂ laser with a high Fresnel number is used, a laser is included high beam parameters. Such a laser shows a lot because of the overlay many fashions a satisfactorily homogeneous beam profile.
Aufgrund des sich an den Strahl anschließenden opto-mechanischen Bearbeitungs kopfs mit Strahlablenkungseinrichtungen in Form eines Schwenkspiegels läßt sich der Laserstrahl schnell im Verhältnis zur Gelenkarmbewegung über das Werkstück führen.Due to the opto-mechanical processing that follows the beam heads with beam deflection devices in the form of a swivel mirror can be the laser beam quickly in relation to the articulated arm movement over the workpiece to lead.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die Oberfläche des Schwenkspiegels gekrümmt ist, insbesondere konvex, konkav, kugelig oder ballig gestaltet ist. According to an advantageous embodiment of the device, it is proposed that the surface of the swivel mirror is curved, in particular convex, concave, is spherical or crowned.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht des weiteren vor, daß die adaptive Optik als Linse oder als gekrümmter Spiegel ausgebildet ist.An embodiment of the invention further provides that the adaptive optics as Lens or as a curved mirror is formed.
Da durch die Behandlung mit einem gepulsten Laser im wesentlichen die durch die Lasereinwirkung erhitzte Oberfläche entfernt wird, während darunter befindliche Schichten nur schwach erwärmt werden, eignet sich dieses Verfahren auch gut dort, wo nur eine teilweise bzw. eine schichtweise Entlackung erforderlich ist. Anwen dungsbeispiele dieser Art ergeben sich in der Luftfahrtindustrie bei CFK-Bauteilen oder wenn der Primer unberührt bleiben soll. Außer metallischen Oberflächen kön nen nahezu alle Materialien, auch Verbundwerkstoffe, mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung behandelt werden.As a result of the treatment with a pulsed laser, essentially that of the Laser exposure to heated surface is removed while underlying Layers are only slightly warmed, this method is also suitable there, where only partial or layer-by-layer stripping is required. Applications Examples of this type can be found in the aerospace industry for CFRP components or if the primer should remain untouched. In addition to metallic surfaces Almost all materials, including composites, with the help of the invention trained device to be treated.
Für die Auslegung einer Entlackungsanlage sindFor the design of a paint stripping system
- a) Strahlführungssysteme zum Transport der Laserenergie,a) beam guidance systems for the transport of laser energy,
- b) schnelle präzise Positionierung des Laserflecks und wirtschaftlicher Arbeitsmodus,b) fast precise positioning of the laser spot and more economical Working mode,
- c) optimierte Ausleuchtung durch einen homogenen Laserfleck,c) optimized illumination by means of a homogeneous laser spot,
- d) Kompensation von Abstandsschwankungen durch große Schärfentiefe und d) Compensation of distance fluctuations through large depth of field and
- e) sichere und effektive Handhabung von Gasen und Stäubene) safe and effective handling of gases and Dust
von besonderer Wichtigkeit.of particular importance.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to a drawing illustrated embodiment of the closer explained. It shows
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungs gemäß ausgebildeten Gelenkarmes und Fig. 1 is a perspective view of the articulated arm according to the Invention and
Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Gelenkarm gemäß Fig. 1 in Ruhestellung. Fig. 2 is a side view of the articulated arm of FIG. 1 in the rest position.
Das in Fig. 1 dargestellte Gelenkarmsystem besteht aus einem ersten Strahlrohr 1 und einem zweiten Strahlrohr 2, die über ein mittleres Gelenk 3 miteinander verbunden sind. Das Stahlrohr 1 ist über ein lasernahes Gelenk 4 mit einer Laserstrahlquelle 5 und das Stahlrohr 2 über ein arbeitskopfnahes Gelenk 6 mit einem Arbeitskopf gelenkig verbunden.The articulated arm system shown in FIG. 1 consists of a first jet pipe 1 and a second jet pipe 2 , which are connected to one another via a central joint 3 . The steel tube 1 is connected in an articulated manner to a laser beam source 5 via a joint 4 near the laser and the steel tube 2 is connected in an articulated manner to a working head via a joint 6 close to the working head.
Eine erste 90°-Spiegel-Umlenkeinheit 8 ist über einen Befesti gungsflansch 9 unter Anordnung einer Dreheinheit 10 mit der Laserstrahlquelle 5 verbunden. Mit der Umlenkeinheit 8 ist über eine weitere Dreheinheit 11 eine zweite 90°-Spiegel-Umlenkein heit 12 drehbeweglich verbunden, an der über eine weitere Dreheinheit 13 das Strahlrohr 1 angeordnet ist. Am oberen Ende 14 dem Strahlrohres 1 ist eine dritte 90°-Spiegel-Umlenkeinheit vorgesehen, die über eine weitere Dreheinheit 16 mit einer vierten 90°-Spiegel-Umlenkeinheit 17 drehbeweglich verbunden ist. Letztere (17) ist mit dem oberen Ende 18 des zweiten Strahlrohres verbunden, welches über eine weitere Dreheinheit mit einer fünften 90°-Spiegel-Umlenkeinheit 20 drehbeweglich verbunden ist. Die Umlenkeinheit 20 ist über eine Dreheinheit 21 mit einer sechsten 90°-Spiegel-Umlenkeinheit 22 drehbeweglich verbunden, mit der über eine Dreheinheit 23 und einen Flansch 24 ein Laserbearbeitungskopf verbunden ist.A first 90 ° mirror deflection unit 8 is connected via a fastening supply flange 9 with a rotating unit 10 to the laser beam source 5 . With the deflection unit 8 , a second 90 ° mirror deflection unit 12 is rotatably connected via a further rotating unit 11 , on which the jet pipe 1 is arranged via a further rotating unit 13 . At the upper end 14 of the jet pipe 1 , a third 90 ° mirror deflection unit is provided, which is rotatably connected to a fourth 90 ° mirror deflection unit 17 via a further rotating unit 16 . The latter ( 17 ) is connected to the upper end 18 of the second jet pipe, which is rotatably connected to a fifth 90 ° mirror deflection unit 20 via a further rotating unit. The deflection unit 20 is rotatably connected via a rotating unit 21 to a sixth 90 ° mirror deflecting unit 22 , to which a laser processing head is connected via a rotating unit 23 and a flange 24 .
Alle Umlenkeinheiten sind über die angegebenen Bauteile beliebig drehbeweglich miteinander und gelenkig miteinander verbunden, so daß mit dem in der Zeichnung dargestellten Gelenkarm alle beliebigen Bewegungen innerhalb eines kugelförmigen Raumes ausgeübt werden können.All deflection units are above the specified components freely rotatable with each other and articulated with each other connected so that with that shown in the drawing Articulated arm any movements within one spherical space can be exercised.
Der aus dem Laser 5 austretende Laserstrahl 25 ist zunächst in Richtung des Pfeiles 26 gerichtet und wird in der Umlenkeinheit 8 um 90° sowie in der Umlenkeinheit 12 um weitere 90° gespiegelt, so daß der Laserstrahl im Strahlrohr 1 die Richtung des Pfeiles 27 aufweist. Im mittleren Gelenk 3 wird der Laserstrahl in der Umlenkeinheit 15 um 90° und in der benachbarten Umlenkeinheit 17 ebenfalls um 90° gespiegelt, so daß er in dem Strahlrohr 2 in Richtung des Pfeiles 28 verläuft. In dem Gelenk 6 wird der Laserstrahl an der Umlenkeinheit 20 um 90° und schließlich an der Umlenkeinheit 22 nochmals um 90° gespiegelt, so daß er in Richtung des Pfeiles 29 weist und in dieser Richtung in den Bearbeitungskopf eintritt.The laser beam 25 emerging from the laser 5 is initially directed in the direction of the arrow 26 and is reflected in the deflection unit 8 by 90 ° and in the deflection unit 12 by a further 90 °, so that the laser beam in the beam tube 1 has the direction of the arrow 27 . In the middle joint 3 , the laser beam is reflected in the deflection unit 15 by 90 ° and in the adjacent deflection unit 17 also by 90 °, so that it runs in the beam tube 2 in the direction of arrow 28 . In the joint 6 , the laser beam is reflected at the deflection unit 20 by 90 ° and finally at the deflection unit 22 again by 90 °, so that it points in the direction of arrow 29 and enters the machining head in this direction.
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1994
- 1994-04-15 DE DE19944413218 patent/DE4413218C2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| DE4413218A1 (en) | 1995-10-19 |
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