DE4433675A1 - Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung - Google Patents
Kompakter Laserbearbeitungskopf zur LasermaterialbearbeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen kompakten Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung,
insbesondere für lasergestützte Materialbearbeitungsverfahren mit CNC-gesteuerten
Portalmaschinen bzw. -robotern zur 2D- und 3D-Laserbearbeitung. Ihre Anwendung ist
besonders zweckmäßig und sinnvoll beim Laserstrahlschneiden, -schweißen und bei den
Verfahren der Oberflächenveredlung.
Es ist einerseits allgemein bekannt, daß Laserbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise die
Oberflächenbehandlung oder das Laserstrahlschweißen und -schneiden, eine hohe
Genauigkeit der Positionierung des geformten bzw. fokussierten Laserstrahles auf die
Oberfläche der zu bearbeitenden Bauteile erfordern. Das gilt sowohl für die zu bearbeitenden
bzw. zu erzeugenden Konturen, als auch für den Fokussabstand und die Laserstrahlrichtung.
Andererseits sind Bauteile mit komplizierten Geometrien und/oder durch Umformen
hergestellte Werkstücke immer mit Form- und Maßtoleranzen behaftet und es können
außerdem auch während der Bearbeitung Verformungen auftreten.
Mit erheblichem Aufwand zum Richten und Spannen der Teile, wie beispielsweise beim
Laserstrahlschweißen von Serienbauteilen praktiziert, kann man zwar dieses Problem
begrenzen, jedoch nicht ganz beseitigen. Darüber hinaus ist dabei aber eine wesentliche
Erhöhung der Verfahrenskosten und eine merkliche Einschränkung der Flexibilität der
Laserbearbeitung zu verzeichnen.
Allerdings entsteht bei der Laserbearbeitung von Bauteilen mit komplizierter Geometrie immer
ein hoher Programmieraufwand, da in der Regel jedes Teil individuell im Teach-in-Verfahren
programmiert wird, was hohe Maschinenrüstzeiten zur Folge hat (Bakowski, L. et. al. "3-D-
Laserschneiden ohne zu warten", Laser-Praxis, Supplement zu Hanser Fachzeitschriften
September, Carl Hanser Verlag München, 1992, S. LS 103-105/Rollbühler, G. "Lohnende
Alternative zur Handarbeit", Laser-Praxis, Supplement zu Hanser Fachzeitschriften Juni, Carl
Hanser München, 1992, S. LS 8-9/Stratmann K. "Kombinieren rechnet sich" Laser-Praxis,
Supplement zu Hanser Fachzeitschriften September, Carl Hanser Verlag München, 1993, S.
LS 74-76). Aufgrund dieser Probleme, die erhebliche Hemmnisse bei der weiteren
Verbreitung der 3-D-Laserbearbeitung darstellen, sind der Erweiterung des
Anwendungsfeldes der 3-D-Laserbearbeitung enge Grenzen gesetzt.
Es wurde daher versucht, diese Probleme mittels Sensortechnik zu lösen. Wie bereits in
Biermann, S. "Der Abstand bleibt gleich" Laser-Praxis, Supplement zu Hanser
Fachzeitschriften September, Carl Hanser Verlag München, 1992, S. LS 99-102 und in
"Sensoranwendung und Qualitätssicherung in der Laserbearbeitung", Seminarunterlagen
Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der TU München, 1993,
beschrieben, wird derzeit beim Laserstrahlschneiden die Abstandsregelung erfolgreich
eingesetzt. Für den Robotereinsatz sind beispielsweise Lösungen für die Nahtverfolgung
bekannt, wo Meßsignale über Regelkreise auf eine oder mehrere Achsen zurückwirken.
Eine neuere Lösung für NC-gesteuerte Portalmaschinen, die sowohl zur Geometrieerkennung
als auch zur Konturverfolgung eingesetzt wird, basiert auf der intelligenten Verknüpfung
kommerzieller Anlagenkomponenten durch ein spezielles Interface. Dabei wird in der Regel
der Sensorkopf an den zur Ausführung der jeweiligen Aufgabe genutzte Bearbeitungskopf
zusätzlich fest angeflanscht (Sensoranwendung und Qualitätssicherung in der
Laserbearbeitung in Seminarunterlagen des Instituts für Werkzeugmaschinen und
Betriebswissenschaften der TU München 1993 und "Scout sorgt für Präzision" in Laser, Juni
1993).
Diese neuere Lösung hat für die Belange der Lasermacromaterialbearbeitung den Nachteil,
daß diese Sensoren, die ja ein zusätzliches Bauelement darstellen, den Arbeitsraum
begrenzen und somit hinsichtlich der Zugänglichkeit, insbesondere bei Innenkonturen,
erhebliche Einschränkungen bewirken. Dieser Effekt wird durch zusätzliche Schlauch- und
Kabelanschlüsse, die bei den meisten Lasermacromaterialbearbeitungsverfahren erforderlich
sind, weiter verstärkt.
Ein weiterer Nachteil dieser neueren Lösung besteht darin, daß hier die Sensoren in der Regel
ungeschützt den allgemein bei der Laserbearbeitung auftretenden Umgebungsbedingungen
(Dämpfe, Gase, Sublimate, Plasma, Spritzer, Wärme u. a.) ausgesetzt sind. Durch derartige
Ablagerungen wird aber die Detektionssicherheit erheblich beeinträchtigt.
Darüber hinaus ist bei dieser neueren Lösung von Nachteil, daß der Anbau des Sensors meist
nicht reproduzierbar gestaltet werden kann, was den Justieraufwand drastisch erhöht.
Es wirkt sich bei dieser neueren Lösung ebenfalls nachteilig aus, daß im Regelfall bei
kommerziellen Sensoren keine Möglichkeit der Sensorkühlung vorgesehen ist, was deren
Einsatzmöglichkeiten in derartigen Laserbearbeitungsköpfen stark einschränkt.
Während bei richtungsunabhängigen Laserbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise beim 3-
D-Laserschneiden mit koaxialer Gasstrahlführung, fünf gesteuerte Bewegungsachsen (z. B.
drei Linear- und zwei Drehachsen) für eine volle 3-D-Fähigkeit ausreichen, benötigt ein im
Vorlauf arbeitender Sensor zur Geometrieerfassung im Raum eine weitere Achse zur Drehung
des Sensors um die Werkzeugachse (Laserstrahlachse) zu seiner Orientierung, analog
richtungsabhängiger Laserbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen mit Off-axis-
Düsen und/oder Zuführung von Zusatzwerkstoffen oder Härten mit geformten Laserstrahl.
Aus diesem Grund besteht ein weiterer wesentlicher Nachteil der neueren Lösung in der
starken Einschränkung der Funktionalität bzw. dem gänzlichen Verlust der uneigeschränkten
3-D-Fähigkeit des Systems.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, einen Laserbearbeitungskopf zur
Lasermaterialbearbeitung, insbesondere zur Lasermacromaterialbearbeitung vorzuschlagen,
der sämtliche Nachteile der Lösungen des Standes der Technik nicht aufweist bzw. diese auf
ein Minimum begrenzt.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Laserbearbeitungskopf der eingangs genannten Art
anzugeben, durch dessen Einsatz einer Erweiterung des Anwendungsfeldes der 3-D-
Laserbearbeitung keine engen Grenzen mehr gesetzt sind und der Programmieraufwand bzw.
die Rüstzeiten bei der Laserbearbeitung von Bauteilen mit komplizierter Geometrie wesentlich
abgesenkt wird.
Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen Laserbearbeitungskopf der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, durch dessen Verwendung der Arbeitsraum nicht mehr
begrenzt wird und somit hinsichtlich der Zugänglichkeit, insbesondere bei Innenkonturen,
keine Einschränkungen mehr bewirken.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, einen wie eingangs beschriebenen
Laserbearbeitungskopf aufzuzeigen, bei dem die Sensoren nicht ungeschützt den allgemein
bei der Laserbearbeitung auftretenden Umgebungsbedingungen (Dämpfe, Gase, Sublimate,
Plasma, Spritzer, Wärme u. a.) ausgesetzt sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Laserbearbeitungskopf der eingangs
genannten Art zu entwickeln, bei dem der Anbau des Sensors stets reproduzierbar gestaltet
werden kann, bei dem somit der Justieraufwand, im Vergleich zu Laserbearbeitungsköpfen
gemäß dem Stand der Technik, wesentlich abgesenkt werden kann und der in
unkomplizierter Weise den Einsatz von kommerziellen Sensoren uneingeschränkt erlaubt.
Schließlich ist es noch Aufgabe der Erfindung, einen Laserbearbeitungskopf der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, mit dessen Einsatz die volle 3-D-Fähigkeit des Systems
erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß werden die Aufgaben mit einem Laserbearbeitungskopf gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche von 1 bis 12 gelöst.
Dabei besteht der kompakte Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung,
insbesondere für lasergestützte Macromaterialbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise
Schneiden, Schweißen, Oberflächenveredlungsverfahren mit CNC-gesteuerten
Portalmaschinen bzw. Portalrobotern, zur 2-D- und 3-D-Laserbearbeitung, aus einem Sensor
zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, einem oder mehreren Spiegeln
und/oder Spiegelsystemen mit Spiegelgehäuse und Spiegelhalter, einer definierten
Schnittstelle zum Strahlführungssystem der Maschine, den erforderlichen Einrichtungen und
Anschlüssen für Wasserleitung und Prozeßgasführung, einem oder mehreren Crossjet-
Systemen, den erforderlichen Justiereinrichtungen und Prozeß- bzw. Arbeitsgasdüsen, sowie
den notwendigen auf der Motorplatine montierten Antriebseinrichtungen zur Realisierung der
Drehbewegung des Sensors, wie ein NC-gesteuerter Motor und Getriebe, sowie der
erforderlichen Strom-, Signal- und Medienleitungen. Erfindungsgemäß ist bei diesem
kompakten Laserbearbeitungskopf der Sensor zur Geometrieerfassung und/oder
Konturverfolgung vollständig konstruktiv mit in dem Laserbearbeitungskopf integriert
gemeinsam mit anderen an die Bearbeitungsrichtung gebundenen Zusatzeinrichtungen des
Laserbearbeitungskopfes um die Sensordrehachse drehbar gelagert.
Es ist dabei von Vorteil, wenn der Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung
und die an die Bearbeitungsrichtung gebundenen Zusatzeinrichtungen (beispielsweise Off
axis-Düsen, Zusatzwerkstoffördereinrichtungen oder dergleichen) des Laserbearbeitungs
kopfes um mindestens 360° drehbar um die Sensordrehachse gelagert sind.
Günstigerweise sollte dabei die Sensordrehachse definiert zur Werkzeugachse,
beispielsweise derart, daß die Sensordrehachse mit dem Lot im Zentrum des Laserspots
übereinstimmt, angeordnet sein, wobei diese Anordnung so gestaltet sein sollte, daß die
Sensordrehachse räumlich durch Verschieben und/oder Verkippen zur Werkzeugachse
justierbar ist. Dadurch wird es möglich, den ansonsten vorhandenen Einfluß von
insbesondere bei langen Strahlwegen auftretenden Lagetoleranzen der Strahlachse zur
mechanischen Achse auf die Genauigkeit der Detektion und der Bearbeitung auszuschalten.
Vorteilhafterweise sollte der Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, der
vorzugsweise ein optoelektronischer Sensor (beispielsweise ein SCOUT-Sensor) ist, zur
Sensordrehachse justierbar angeordnet sein.
Weiterhin ist von Vorteil, wenn die Bauelemente des Sensors zur Geometrieerfassung
und/oder Konturverfolgung platzsparend in das Gefäßsystem des Bearbeitungskopfes
integriert sind, was beispielsweise durch eine entsprechende Dimensionierung erreicht
werden kann. Dabei sollte der Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung so
dimensioniert sein, daß die Schnittstelle zur Maschine neben den für den
Laserbearbeitungskopf notwendigen Funktionen auch die für den Sensor enthält, und bzw. so
daß alle Schutzmaßnahmen für die Optik, für die Bauelemente des Bearbeitungskopfes und
für die Bauelemente des Sensors gleichermaßen wirken.
Zur weiteren Verbreiterung des Anwendungsfeldes des erfindungsgemäßen Laserbear
beitungskopfes sollte die Möglichkeit eingeräumt werden, daß an der Sensordrehachse
neben dem Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung selbst noch weitere
Sensoren z. B. für die automatische Kontrolle des Bearbeitungsergebnisses befestigt sein
können.
Günstigerweise sollten alle notwendigen Bauelemente und Bestandteile, incl. des Sensors zur
Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, des Laserbearbeitungskopfes so
dimensioniert sein, daß sie alle in einem einzigen Gehäuse mit für den jeweiligen
Anwendungsfall vertretbarem Ausmaßen angeordnet werden können.
Dem erfindungsgemäßen kompakten Laserbearbeitungskopf liegt zugrunde
- - eine definierte mechanische Schnittstelle zur Strahlführung, die sowohl die reproduzierbare Zuordnung von Strahlachse, Bearbeitungskopf und Sensor als auch die Medienführung beeinhaltet,
- - ein oder mehrere in den Bearbeitungskopf neben den optischen Bauelementen zur Strahlfokussierung und/oder -formung, der Gasführung, den Düsensystemen, Einrichtungen zur Kühlung der Optiken und Düsen, Einrichtungen zum Schutz, insbesondere der optischen Bauelemente, und dergleichen einschließlich der Strom-, Signal- und Medienleitungen platzsparend integrierte(r) Sensor(en) zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, sowie im Bedarfsfall weiterer Sensoren oder Sensorsysteme,
- - eine um die Werkzeugachse (Laserstrahlachse) drehbare Anordnung eines Teiles des bzw. des gesamten Laserbearbeitungskopfes, so daß sich das Gesichtsfeld des Sensors im Vorlauf und die ebenfalls zur Bearbeitungsrichtung definiert anzuordnenden Einrichtungen (z. B. Off-axis-Düsen, Fördereinrichtungen für Zusatzwerkstoffe) definiert um den Laserstrahl drehen und sich damit zur jeweiligen Vorschubrichtung orientieren können.
Mit dem erfindungsgemäßen kompakten Laserbearbeitungskopf werden sämtliche Nachteile
der Lösungen des Standes der Technik beseitigt. Folgende Verbesserungen gegenüber den
Lösungen des Standes der Technik sind dabei hervorzuheben:
- - Gewährleistung der vollen Funktionalität der sensorgesteuerten 3D-Geometrieerfassung und Konturverfolgung an CNC-gesteuerten Portalmaschinen,
- - Führung des Werkzeuges, des Laserstrahles, aller Medien und des Sensors oder der Sensoren bzw. Sensorsysteme in einem einzigen kompakten Gehäuse,
- - reproduzierbare, justierbare Anordnung bzw. Zuordnung des Sensors zum Werkzeug,
- - kein Justieraufwand bei Bearbeitungskopfwechsel durch eine für Werkzeug und Sensor bzw. Sensoren einheitliche Schnittstelle,
- - der/die Sensor/en ist/sind integriert in das Kühlsystem der Optik und ggf. weiterer Zusatzeinrichtungen für die Bearbeitung, und integriert in das Schutzsystem für optische Bauelemente des Laserbearbeitungskopfes, z. B. Schutzfenster, Crossjets usw.,
- - keine Behinderung durch zusätzliche Kabel und Schläuche,
- - die Bauelemente des Bearbeitungskopfes sind bereits bei der Montage justierbar und brauchen nicht vor jedem Einsatz des Bearbeitungskopfes neu justiert werden,
- - zusätzliche mechanische Justiereinrichtungen sind möglich und können eine definierte Einstellung der Lage des Sensorgesichtsfeldes zur Sensordrehachse gewährleisten,
- - keine bzw. nur unwesentliche Einschränkungen bei der Wahl der Brennweite, insbesondere können auch relativ kurzbrennweitige Optiken verwendet werden, die wiederum kleine Ausgleichsbewegungen der Linearachsen und somit geringe Arbeitsraumeinschränkungen bei 5-Achstransformation bewirken.
Der erfindungsgemäße kompakte Laserbearbeitungskopf soll nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In Fig. 1 ist eine Variante des
erfindungsgemäßen kompakten Laserbearbeitungskopfes schematisch skizziert.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist über eine definierte Schnittstelle (1) das Spiegelgehäuse (2) am
Strahlführungssystem (3) reproduzierbar befestigt. Der Spiegel (4) wird mit dem Gehäuse
über einen Spiegelhalter (5) fixiert. Der Laserstrahl (11) wird mit dem Spiegel (4) um 90°
umgelenkt und fokussiert.
Voraussetzung für die volle 3-D-Fähigkeit ist das Drehen des Sensors (7) zur
Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, der im Ausführungsbeispiel ein SCOUT-
Sensor der Firma DASA war, um mindesten 360°. Dazu muß der Sensor (7) unter der
Störkontur (8) der Strahlführung (3) hindurchgedreht werden. Der Antrieb erfolgt über einen
NC-gesteuerten Motor (9). Der Motor einschließlich Nebeneinrichtungen ist auf einer
separaten Motorplatine (10) am Spiegelgehäuse (2) befestigt. Diese Platine (10) läßt sich zum
Spiegelgehäuse (2) und damit zum Laserstrahl (11) verschieben. Die Justage dieser Platine
(10) zum Laserstrahl (11) hat so zu erfolgen, daß das Lot vom Tool-Center-Point (6), der
identisch mit dem Zentrum des Arbeitspunkt (6) des Laserstrahles (11) ist, auf dem
Drehzentrum (12a) der Drehachse (12) des Sensors (7) liegt. Im dargestellten Fall ist die
Übereinstimmung des Lotes mit dem Drehzentrum (12a) bereits erfolgt.
Durch ein geeignetes Getriebe (13) erfolgt die Übertragung der Drehbewegung des Motors
(9) auf die eigentliche Drehachse (12). An dieser ist der Sensor (7) schwenkbar befestigt. Die
Austrittsfenster (14) des optischen Strahlenganges (15) des Sensors (7) werden durch einen
Luftstrom (16), dem Crossjet, vor Dämpfen und Abprodukten geschützt. Die elektronischen
und optischen Bauelemente (17) des Sensors (7) sind vor Überhitzung z. B. durch
Rückstrahlung des Lasers, wie der Fokussierspiegel (4) mit einer Wasserkühlung (18)
geschützt. Zum Schutz der optischen Bauelemente des Laserstrahlenganges (19) wird ein
Crossjet (20) vor der Austrittsöffnung (21) erzeugt.
Über das gleiche System erfolgt die Zuführung des Prozeßgases zur Prozeßgasdüse (22) zur
Bearbeitungsstelle. Der Vorlauf (24) der Abtastebene (23) gegenüber dem Bearbeitungspunkt
(6) ist durch eine hier nicht weiter erläuterte Vorrichtung veränderbar. Einerseits darf der
Abstand nicht zu weit aufgrund der Zunahme des Winkelfehlers der Sensordrehachse (12)
sein, andererseits soll das Restrisiko einer Beeinträchtigung der Detektion durch den
Bearbeitungsprozeß so gering wie möglich sein.
Bezugszeichenliste
1 Schnittstelle zur Maschine
2 Spiegelgehäuse
3 Strahlführungssystem
4 Fokussierspiegel
5 Spiegelhalter
6 Tool-Center-Point bzw. Arbeitspunkt
7 Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung
8 Störkontur
9 NC-gesteuerter Motor
10 Motorplatine
11 Laserstrahl
12 Sensordrehachse
12a Drehzentrum der Sensordrehachse
13 Getriebe
14 Austrittsfenster des optischen Strahlenganges
15 optischer Strahlengang
16 Luftstrom (Crossjet) zum Schutz des Austrittsfensters des optischen Strahlenganges
17 elektronische und optische Bauelemente des Sensors
18 Wasserkühlung
19 Laserstrahlengang
20 Crossjet zum Schutz der optischen Bauelemente des Laserstrahlenganges
21 Austrittsöffnung des Laserstrahlenganges
22 Prozeßgasdüse
23 Abtastebene
24 Vorlauf des Beobachtungspunktes
2 Spiegelgehäuse
3 Strahlführungssystem
4 Fokussierspiegel
5 Spiegelhalter
6 Tool-Center-Point bzw. Arbeitspunkt
7 Sensor zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung
8 Störkontur
9 NC-gesteuerter Motor
10 Motorplatine
11 Laserstrahl
12 Sensordrehachse
12a Drehzentrum der Sensordrehachse
13 Getriebe
14 Austrittsfenster des optischen Strahlenganges
15 optischer Strahlengang
16 Luftstrom (Crossjet) zum Schutz des Austrittsfensters des optischen Strahlenganges
17 elektronische und optische Bauelemente des Sensors
18 Wasserkühlung
19 Laserstrahlengang
20 Crossjet zum Schutz der optischen Bauelemente des Laserstrahlenganges
21 Austrittsöffnung des Laserstrahlenganges
22 Prozeßgasdüse
23 Abtastebene
24 Vorlauf des Beobachtungspunktes
Claims (12)
1. Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung, insbesondere für
lasergestützte Materialbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Schneiden,
Schweißen, Oberflächenveredlungsverfahren mit CNC-gesteuerten Portalmaschinen
bzw. Portalrobotern, zur 2-D- und 3-D-Laserbearbeitung, bestehend aus einem Sensor
zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung, einem oder mehreren Spiegeln (4)
und/oder Spiegelsystemen mit Spiegelgehäuse (2) und Spiegelhalter (5), einer
definierten Schnittstelle (1) zum Strahlführungssystem (3) der Maschine, den
erforderlichen Einrichtungen und Anschlüssen für Wasserkühlung (18) und
Prozeßgasführung (22), einem oder mehreren Crossjet-Systemen (16, 20), den
erforderlichen Justiereinrichtungen und Prozeß- bzw. Arbeitsgasdüsen (22), sowie den
notwendigen auf der Motorplatine montierten Antriebseinrichtungen zur Realisierung der
Drehbewegung des Sensors, wie ein NC-gesteuerter Motor (9) und Getriebe (13), sowie
der erforderlichen Strom-, Signal- und Medienleitungen, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensor (7) zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung
vollständig konstruktiv mit in dem Laserbearbeitungskopf integriert und gemeinsam mit
anderen an die Bearbeitungsrichtung gebundenen Zusatzeinrichtungen des
Laserbearbeitungskopfes um die Sensordrehachse (12) drehbar gelagert ist.
2. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensor (7) zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung
und die an die Bearbeitungsrichtung gebundenen Zusatzeinrichtungen des
Laserbearbeitungskopfes um mindestens 360° drehbar um die Sensordrehachse (12)
gelagert sind.
3. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensordrehachse (12) definiert zur Werkzeugachse (Strahlachse)
angeordnet ist.
4. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensordrehachse (12) definiert zur Werkzeugachse derart
angeordnet ist, daß diese mit dem Lot im Zentrum des Laserspots übereinstimmt.
5. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensordrehachse (12) derart angeordnet ist, daß sie räumlich
durch Verschieben und/oder Verkippen zur Werkzeugachse justierbar ist.
6. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach einem oder mehreren der Ansprüche von 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) zur Geometrieerfassung
und/oder Konturverfolgung so angeordnet ist, daß er zur Sensordrehachse (12)
justierbar ist.
7. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach einem oder mehreren der Ansprüche von 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) zur Geometrieerfassung
und/oder Konturverfolgung ein optoelektronischer Sensor ist.
8. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Sensor (7) zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung ein
SCOUT-Sensor ist.
9. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach einem oder mehreren der Ansprüche von 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente des Sensors (7) zur
Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung in das Gefäßsystem des
Bearbeitungskopfes platzsparend integriert sind.
10. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Bauelemente des Bearbeitungskopfes und die des Sensors (7) zur
Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung so dimensioniert sind, daß die
Schnittstelle (1) zur Maschine neben den für den Laserbearbeitungskopf notwendigen
Funktionen auch die für den Sensor (7) enthält und alle Schutzmaßnahmen für die Optik,
für die Bauelemente des Bearbeitungskopfes und für die Bauelemente des Sensors (7)
gleichermaßen wirken.
11. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach einem oder mehreren der Ansprüche von 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sensordrehachse (12) neben dem
Sensor (7) zur Geometrieerfassung und/oder Konturverfolgung noch weitere Sensoren
und Justageeinrichtungen befestigt sind.
12. Kompakter Laserbearbeitungskopf nach einem oder mehreren der Ansprüche von 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß alle notwendigen Bauelemente und
Bestandteile des Laserbearbeitungskopfes so dimensioniert sind, daß sie alle in einem
einzigen Gehäuse mit für den Anwendungsfall vertretbaren Ausmaßen angeordnet
werden können.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4433675A DE4433675A1 (de) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung |
AT95114368T ATE173968T1 (de) | 1994-09-21 | 1995-09-13 | Kompakter laserbearbeitungskopf zur lasermaterialbearbeitung mit integrierter on-line-bahnkontrolle |
EP95114368A EP0707920B1 (de) | 1994-09-21 | 1995-09-13 | Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung mit integrierter on-line-Bahnkontrolle |
DE59504408T DE59504408D1 (de) | 1994-09-21 | 1995-09-13 | Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung mit integrierter on-line-Bahnkontrolle |
US08/531,839 US5685999A (en) | 1994-09-21 | 1995-09-21 | Compact laser machining head with integrated on-line path control for laser machining of material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4433675A DE4433675A1 (de) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4433675A1 true DE4433675A1 (de) | 1996-03-28 |
Family
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