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DE20122509U1 - Laser processing device has control unit for controlling drive depending on operator inputs and/or stored data devices for moving processing device on running mechanism - Google Patents

Laser processing device has control unit for controlling drive depending on operator inputs and/or stored data devices for moving processing device on running mechanism Download PDF

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DE20122509U1
DE20122509U1 DE20122509U DE20122509U DE20122509U1 DE 20122509 U1 DE20122509 U1 DE 20122509U1 DE 20122509 U DE20122509 U DE 20122509U DE 20122509 U DE20122509 U DE 20122509U DE 20122509 U1 DE20122509 U1 DE 20122509U1
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DE
Germany
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laser processing
laser
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processing device
control unit
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DE20122509U
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ALPHA LASER GmbH
Original Assignee
ALPHA LASER GmbH
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Publication of DE20122509U1 publication Critical patent/DE20122509U1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

The device has a laser processing head (20), a positioning and orientation device (14) for the processing head, a drive device (18) for moving the processing head, a control unit (26) for controlling the drive device depending on inputs by an operator via an input device (28) and/or stored data and devices (20,30,30',32) with which the device can be moved as a traveling mechanism.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung.The The present invention relates to a laser processing apparatus.

Die Bearbeitung von Werkstücken mit Laserstrahlung ist seit langem bekannt. Zu den Bearbeitungsverfahren zählen das Schneiden und Schweißen von Werkstücken sowie das Härten von Oberflächen. Kleine Werkstücke, die z.B. durch Auftragschweißen miteinander verbunden werden sollen, werden dabei häufig gegen einen feststehenden Laser bewegt. Hierzu können sie auf einem entsprechenden Tisch eingespannt sein, der zur Durchführung des Schweißvorgangs im Raum bewegbar ist.The Machining of workpieces with laser radiation has been known for a long time. To the processing methods counting cutting and welding of workpieces as well as hardening of surfaces. Small workpieces, the e.g. by build-up welding are to be connected with each other, are often against a fixed laser moves. You can do this on a corresponding Table to be clamped, to carry out the welding process in the room is movable.

Bei sehr großen Werkstücken, wie beispielsweise Autokarosserien, werden stationäre Schweißroboter eingesetzt, denen das zu bearbeitende Werkstück mittels eines Fließbandes zugeführt wird. Der gesamte Bearbeitungsvorgang ist dabei jedoch weitestgehend automatisiert, so dass nur Bearbeitungen nach einem vorgegebenen Programm möglich sind. Weiter ist ein aufwendiges Fließband zum Transport der großen und schweren Werkstücke notwendig.at very big Workpieces, such as car bodies, become stationary welding robots used, which the workpiece to be machined by means of a conveyor belt is supplied. However, the entire editing process is largely automated, so that only edits according to a given program are possible. Next is an elaborate assembly line for Transportation of the big ones and heavy workpieces necessary.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laserbearbeitungsvorrichtung zu schaffen, mit der eine flexible Bearbeitung auch großer Werkstücke einfach möglich ist.Of the The present invention is based on the object, a laser processing device to create, with the flexible processing of even large workpieces easy possible is.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The Task is solved by a laser processing apparatus having the features of the claim 1.

Die erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines Werkstückbereichs mittels eines von dem Laserbearbeitungskopf abgegebenen Laserstrahls sowie eine Positionierungs- und Orientierungseinrichtung zur Positionierung und Orientierung des Laserbearbeitungskopfes, die den Laserbearbeitungskopf trägt und eine Antriebseinrichtung zur Bewegung des Laserbearbeitungskopfs aufweist, und eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von Eingaben einer Bedienperson über ein Eingabegerät und/oder von gespeicherten Daten aufweist, ist als mobile Einheit ausgebildet, d.h. sie weist Einrichtungen auf, mittels derer die Vorrichtung verfahrbar ist.The inventive laser processing device, a laser processing head for machining a workpiece area by means of a laser beam emitted by the laser processing head and a positioning and orientation device for positioning and orientation of the laser processing head containing the laser processing head wears and a drive means for moving the laser processing head and a control unit for controlling the drive device dependent on from an operator inputs an input device and / or stored data is as a mobile unit formed, i. it has facilities by means of which the Device is movable.

Die Vorrichtung muss dabei nicht mit einem eigenen Antrieb verfahrbar sein, es genügt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung als ganze mit nur geringem Aufwand von einem Ort an den anderen fahrbar ist.The Device does not have to be moved with its own drive its, it is enough that the laser processing device as a whole with only a little Effort from one place to another is mobile.

Die Verfahrbarkeit ermöglicht es, mit einer solchen Laserbearbeitungsvorrichtung auch große Werkstücke zu bearbeiten, die nicht über eine sehr teure und große Handhabungseinrichtung in den Bereich der Laserbearbeitungsvorrichtung gebracht werden müssen. Vielmehr kann eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung einfach in den Bereich eines zu bearbeiteten Werkstücks gefahren werden.The Movability allows it, to work with such a laser processing device and large workpieces, not over a very expensive and big one Handling device in the area of the laser processing device need to be brought. Rather, a laser processing device according to the invention simply be driven into the area of a workpiece to be machined.

Durch die Verwendung einer Positionierungs- und Orientierungseinrichtung, deren Bewegungen über eine von einer Steuereinheit angesteuerten Antriebseinrichtung bewirkt werden, ist darüber hinaus eine gegenüber einer rein manuellen Bewegung sehr genaue Führung des Laserbearbei tungskopfes und damit des Laserstrahls auf einem zu bearbeitenden Werkstück durch Eingaben einer Bedienperson oder von einer Steuereinrichtung möglich.By the use of a positioning and orientation device, their movements over causes a driven by a control unit drive means Beyond is one opposite a purely manual movement very precise guidance of the laser processing head and thus the laser beam on a workpiece to be machined Inputs of an operator or by a control device possible.

Mit der erfindungsgemäßen mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung können somit auch an sehr großen Werkstücken individuell sehr genau Bearbeitungsvorgänge, insbesondere das Härten einer Werkstückoberfläche und/oder das Schweißen von Werkstücken, insbesondere auch Auftragsschweißen, durchgeführt werden.With the mobile invention Laser processing device can thus also on very large workpieces individually very precise machining operations, in particular the hardening of a workpiece surface and / or the welding of workpieces, in particular, build-up welding to be performed.

Weiterhin ist eine erfindungsgemäße mobile Laserbearbeitungsvorrichtung leicht auf ein Kraftfahrzeug fahrbar, so dass sie einfach auch an ganz verschiedenen Orten, insbesondere auch zur Bearbeitung raumfester Werkstücke eingesetzt werden kann.Farther is a mobile laser processing device according to the invention Easy to drive on a motor vehicle, so they just too very different places, especially for editing space-stronger workpieces can be used.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung beschrieben.preferred embodiments and further developments of the invention are in the description, the claims and the drawing.

Die mobile Laserbearbeitungsvorrichtung kann beispielsweise hängend an Rädern verfahrbar sein, wozu jedoch ein Gerüst mit beispielsweise Trageschienen notwendig ist. Für eine besonders flexible Handhabung und einen sehr einfachen Transport, beispielsweise in einem Lastkraftwagen, ist es bevorzugt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung von einem Fahrwerk getragen wird, mittels dessen die Vorrichtung fahrbar ist. Bei diesem Fahrwerk, das fest mit der Laserbearbeitungsvorrichtung verbunden ist, kann es sich um ein Fahrwerk mit Raupen und/oder Rädern und/oder Rollen und/oder Walzen handeln, wobei wenigstens einige der Rollen oder Räder jeweils lenkbar ausgeführt sein können. Das Fahrwerk kann als tragendes Element einen Rahmen aufweisen. Das tragende Element kann jedoch auch durch entsprechende Elemente der Positionierungs- und Orientierungseinrichtung oder ein Gehäuse gebildet sein. Ein solches Fahrwerk erlaubt es, die erfindungsgemäße mobile Laserbearbeitungsvorrichtung einfach auf einem hinreichend ebenen Boden ohne großen Kraftaufwand verschieben zu können. Darüber hinaus ist eine solche Vorrichtung leicht mit einem Lastkraftwagen transportierbar.The mobile laser processing device can for example be suspended from wheels, for which, however, a framework with, for example, support rails is necessary. For a particularly flexible handling and a very simple transport, for example in a truck, it is preferred that the laser processing device is carried by a chassis, by means of which the device is mobile. In this chassis, which is firmly connected to the laser processing device, it may be a chassis with caterpillars and / or wheels and / or rollers and / or rollers, wherein at least some of the rollers or wheels can be designed each steerable. The chassis can have a frame as a supporting element. However, the supporting element may also be formed by corresponding elements of the positioning and orientation device or a housing. Such a chassis makes it possible to easily move the mobile laser processing device according to the invention on a sufficiently level ground without much effort. In addition, such a device is easy with egg transportable by truck.

Besonders bevorzugt ist das Fahrwerk so ausgebildet, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung vollständig darauf ruht. Hierzu können beispielsweise mindestens zwei Walzen oder mindestens drei Räder oder Rollen vorgesehen sein.Especially Preferably, the chassis is designed so that the laser processing device completely on it rests. You can do this For example, at least two rollers or at least three wheels or Rolls be provided.

Weiter ist es bevorzugt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung wenigstens eine Feststellbremse aufweist, mit der eine Bewegung der Laserbearbeitungsvorrichtung während der Bearbeitung verhinderbar ist.Further it is preferred that the laser processing device at least a parking brake with which a movement of the laser processing device while the processing is preventable.

Um die Laserbearbeitung ohne großen Kraftaufwand, insbesondere auch bei unebenem Boden genau bewegen zu können, ist es bevorzugt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung einen steuerbaren Fahrantrieb, und besonders bevorzugt auch ein Lenkung aufweist, mit dem die Laserbearbeitungsvorrichtung bewegbar ist.Around the laser processing without big Move effort, especially on uneven ground exactly to be able to it is preferred that the laser processing device has a controllable travel drive, and particularly preferably also has a steering, with which the laser processing device is movable.

Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung ist es bevorzugt, dass die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung einen bewegbaren, den Laserbearbeitungskopf tragenden Arm mit einem Gelenk umfasst, wodurch der Laserbearbeitungskopf besonders flexibel an dem Einsatzort der Laserbearbeitungsvorrichtung positionier- und orientierbar ist.at In the case of the laser processing device, it is preferred that the positioning and orientation means a movable, the laser processing head carrying arm comprising a joint, whereby the laser processing head particularly flexible at the site of the laser processing device can be positioned and orientated.

Besonders bevorzugt umfasst die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung einen Knickarmroboter, der eine praktisch beliebige Positionierung des Laserbearbeitungskopfes im Raum erlaubt. Die Verfahrbarkeit der mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung und die hohe Flexibilität bei der Positionierung mittels des Knickarmroboters erlauben Laserbearbeitungen auch an ansonsten nur schwer zugänglichen Stellen von großen Werkstücken. Darüber hinaus kann durch die Verfahrbarkeit der mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung mit nur einem Knickarmroboter ein Werkstück von verschiedenen Seiten aus bearbeitet werden, so dass eine Bewegung eines sehr großen Werkstücks, beispielsweise einer großen Form im Formenbau, nicht notwendig ist.Especially Preferably, the positioning and orientation device comprises an articulated robot that has virtually any positioning of the laser processing head in the room allowed. The mobility the mobile laser processing apparatus and the high flexibility in the Positioning by means of the articulated robot allow laser processing even on otherwise difficult to access Make of big ones Workpieces. About that In addition, by the mobility of the mobile laser processing device with only one articulated robot a workpiece from different sides be edited so that a movement of a very large workpiece, for example a big one Mold in mold making, is not necessary.

Für bestimmte Bearbeitungsarten ist es nicht notwendig, dass die konkret bearbeitete Stelle von einer Bedienperson laufend beobachtet wird, um den Laser zu führen, wie dies beispielsweise beim Auftragsschweißen der Fall ist, bei dem ein Schweißdraht laufend über die zu bildende Schweißnaht geführt werden muss. Es ist daher bevorzugt, dass die Steuereinheit einen Speicher zur Speicherung von Parametern zur Darstellung einer Kurve umfasst und so ausgebildet ist, dass der Laserbearbeitungskopf entlang einer Kurve, die durch in der Steuereinheit gespeicherte Parameter beschrieben ist, bewegbar ist. Hierdurch wird die Bearbeitung von Werkstücken beispielsweise in Kleinstserien mit einem hohen Grad an Automatisierung ermöglicht, ohne dass eine aufwendige Handhabungsvorrichtung für große Werkstücke erforderlich wäre. Vielmehr genügt es, die erfindungsgemäße mobile Laserbearbeitungsvorrichtung nur in eine vorgegebene Position zu dem Werkstück zu verfahren, um die Verarbeitung mit dem Laserstrahl entlang der durch die gespeicherten Parameter dargestellten Kurve durchführen zu können.For certain Processing types it is not necessary that the specifically processed Spot is observed by an operator running to the laser respectively, as is the case, for example, in hardfacing, in which a welding wire running over the weld to be formed guided must become. It is therefore preferred that the control unit has a Memory for storing parameters for displaying a curve and is formed so that the laser processing head along a curve determined by parameters stored in the control unit is described, is movable. This will cause the processing of Workpieces, for example in small series with a high degree of automation, without requiring a complicated handling device for large workpieces would. Much more enough it, the inventive mobile Laser processing device only in a predetermined position the workpiece to proceed to processing with the laser beam along the perform the curve represented by the stored parameters can.

Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit so ausgebildet, dass eine in Abhängigkeit von Eingaben einer Bedienperson erfolgte Bewegung des Laserbearbeitungskopfes in Form von entsprechenden Parametern speicherbar ist.Especially Preferably, the control unit is designed so that a function of from an operator inputs made movement of the laser processing head can be stored in the form of corresponding parameters.

Grundsätzlich muss die erfindungsgemäße mobile Laserbearbeitungsvorrichtung selbst nicht unbedingt einen Laser aufweisen. Dieser kann beispielsweise als separate Einheit fest montiert oder auch fahrbar vorgesehen sein, wobei die von dem Laser abgegebene Laserstrahlung beispielsweise über Lichtleiter dem Laserbearbeitungskopf zugeführt werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung, vorzugsweise die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung, einen Laser sowie Einrichtungen zur Übertragung des von dem Laser abgegebenen Laserstrahls an den Laserbearbeitungskopf aufweist. Damit wird eine mobile Laserbearbeitungsvorrichtung erhalten, die bis auf die grundsätzlich notwendige Energieversorgung eine autarke Einheit bildet, und daher besonders einfach und flexibel einsetzbar ist.Basically must the mobile invention Laser processing device itself does not necessarily have a laser exhibit. This can for example be fixed as a separate unit mounted or be provided mobile, wherein the laser emitted laser radiation, for example via optical fiber to the laser processing head supplied can be. However, it is preferred that the laser processing apparatus, preferably the positioning and orientation device, a laser as well as facilities for the transmission of the laser having emitted laser beam to the laser processing head. Thus, a mobile laser processing apparatus is obtained which except for the principle necessary energy supply forms a self-sufficient unit, and therefore is particularly easy and flexible to use.

Der Laser kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle der mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung angeordnet sein. Es ist jedoch besonders bevorzugt, dass die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung einen Arm umfasst, der den Laserbearbeitungskopf trägt und in oder an dem der Laser angeordnet ist. Die von dem Laser abgegebene Strahlung kann dabei über Lichtleiter oder, besonders bevorzugt, über ein Strahlführungssystem mit reflektierenden Elementen, beispielsweise Spiegeln, dem Laserbearbeitungskopf zugeführt werden. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung, da eine Übertragung der Laserstrahlung über den gesamten Arm, die ein kompliziertes Strahlführungssystem erfordern würde, vermieden werden kann. Darüber hinaus können die Nachteile der Verwendung von Lichtleitern, eine Verschlechterung des Strahlparameterprodukts, d.h. der Strahlqualität, und eine Begrenzung der maximal übertragbaren Pulsspitzenleistung, vermieden werden.Of the Laser can basically anywhere on the mobile laser processing device be arranged. However, it is particularly preferred that the positioning and orientation means comprises an arm supporting the laser processing head wears and in or on which the laser is arranged. The output from the laser Radiation can be over Optical fiber or, more preferably, a beam delivery system with reflective elements, such as mirrors, the laser processing head supplied become. This results in a particularly simple construction of the mobile laser processing apparatus, since a transmission of the laser radiation over the entire arm, which would require a complicated beam guidance system avoided can be. About that can out the disadvantages of using fiber optics, deterioration of the beam parameter product, i. the beam quality, and one Limitation of the maximum transferable Pulse peak power, to be avoided.

Besonders bevorzugt sind Laserbearbeitungskopf und Arm durch ein Dreh- und ein Schwenkgelenk verbunden, wobei das Strahlführungssystem vorzugsweise drei Spiegel aufweist und die Dreh- und die Schwenkachse vorzugsweise senkrecht zu einander ausgerichtet sind. Damit ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des optischen Systems bei gleichzeitiger vollständiger Orientierbarkeit des Laserbearbeitungskopfs im Raum.Particularly preferably, the laser processing head and the arm are connected by a rotary joint and a pivot joint, wherein the beam guidance system preferably has three mirrors and the lathe and the pivot axis are preferably aligned perpendicular to each other. This results in a particularly simple construction of the optical system with simultaneous full orientation of the laser processing head in space.

Für bestimmte Bearbeitungstypen, beispielsweise das Auftragsschweißen, ist es notwendig, dass eine Bedienperson den zu bearbeitenden Bereich während der eigentlichen Bearbeitung beobachten kann. Es ist daher bevorzugt, dass eine Beobachtungseinrichtung zur Erzeugung eines Bildes eines mit dem Laserstrahl zu bearbeitenden Werkstückbereichs und eine Eingabevorrichtung, über die Positionierungssignale für die Positionierung des Laserbearbeitungkopfes in die Steuereinheit eingebbar sind, vorgesehen sind und dass die Steuereinheit zur Positionierung des Laserbearbeitungskopfes entsprechend den Positionierungssignalen ausgebildet ist.For certain Machining types, such as cladding, is it is necessary for an operator to control the area to be worked during the observe actual processing. It is therefore preferable in that an observation device for generating an image of a the laser beam to be machined workpiece area and an input device on the Positioning signals for the positioning of the laser processing head in the control unit are input, are provided and that the control unit for positioning of the laser processing head corresponding to the positioning signals is trained.

Besonders bevorzugt ist der Schärfentiefenbereich der Beobachtungseinrichtung dabei innerhalb des Fokusbereichs des von dem Laserbearbei tungskopf abgegebenen Laserstrahls, so dass der Laserstrahl allein durch Scharfstellen des Bildes in der Beobachtungseinrichtung auf die Werkstückoberfläche fokussierbar ist.Especially preferred is the depth of field the observer within the focus area of the laser beam emitted from the laser processing head such that the laser beam only by focusing the image in the observation device Focusable on the workpiece surface is.

Die Verwendung einer Eingabevorrichtung, der damit verbundenen Steuereinheit und der davon gesteuerten Antriebseinrichtung erlaubt eine sehr präzise Führung des Laserbearbeitungskopfes, so dass auch diffizile Oberflächenbearbeitungen leicht durchführbar sind.The Use of an input device, the associated control unit and the drive means controlled thereby allows a very precise guidance of the Laser processing head, so that even more delicate surface finishes easy to carry out are.

Bei der Beobachtungseinrichtung kann es sich um ein beliebiges abbildendes System handeln, beispielsweise eine Videokamera mit einem entsprechenden Bildschirm, wobei jedoch bevorzugt Beobachtungseinrichtungen mit einer vergrößernden Optik verwendet werden. Besonders bevorzugt umfasst die Beobachtungseinrichtung daher ein Mikroskop, vorzugsweise ein Stereomikroskop. Auch ein Verwendung einer Großfeldlupe kommt in Betracht.at the observer can be any imaging one System act, for example, a video camera with a corresponding Screen, but preferably with observation facilities a magnifying one Optics are used. Particularly preferably, the observation device comprises therefore a microscope, preferably a stereomicroscope. Also a Use of a large field magnifier is concerned.

Als Eingabegeräte können analoge oder auch digitale Eingabegeräte zum Einsatz kommen. Um eine möglichst intuitive Bedienung der erfindungsgemäßen mobilen Laserbearbeitungsvorrichtung zu ermöglichen umfasst das Eingabegerät bevorzugt einen Joystick.When input devices can analog or digital input devices are used. To one preferably intuitive operation of the mobile laser processing device according to the invention to enable includes the input device prefers a joystick.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass ein Laserstrahl mit vorgegebener Geschwindigkeit entlang einer vorgegebenen Kurve, insbesondere einer Geraden, bewegbar ist, wobei entsprechend Eingaben einer Bedienperson über die Eingabevorrichtungen der Laserstrahl in Richtungen, die nicht tangential zu der Kurve sind, ausführbar sind. Dies ermöglicht es insbesondere, den Laserkopf mittels des Eingabegeräts entlang einer Geraden zu bewegen, wenn als vorgegebene Geschwindigkeit die Geschwindigkeit Null gewählt wird.Especially it is preferred that the control unit is designed such that a laser beam at a given speed along a given Curve, in particular a straight line, is movable, where appropriate Input from an operator via the input devices of the laser beam in directions that are not tangent to the curve are executable. This allows it in particular, the laser head by means of the input device along to move a straight line, if as a given speed the Speed zero selected becomes.

Besonders bevorzugt weist die Beobachtungseinrichtung eine richtungsdefinierende Einrichtung auf, mit der in einer Ansicht des zu bearbeitenden Werkstücksbereichs zwei Bezugsrichtungen definierbar sind. Die Steuereinheit ist dann so ausgebildet, dass die Positionierungssignale als Signale in Bezug auf die Bezugsrichtungen verarbeitet werden. Die Verwendung einer solchen richtungsdefinierenden Einrichtung ermöglicht es dem Benutzer seine Eingaben entsprechend der in der Ansicht definierbaren Bezugsrichtungen über die Eingabevorrichtung zu machen, wodurch eine leichte Orientierung für die Bedienperson gegeben ist. Als richtungsdefinierende Einrichtung kann hierbei beispielsweise bei Verwendung von optischen Instrumenten mit einem Okular wie z. B. einem Mikroskop ein Okular mit Strichmarkierungen, beispielsweise einem Fadenkreuz, eingesetzt werden. Weiter kann jegliche nicht rotationssysmmetrische Feldblende verwendet werden. Die Markierungen bzw. die Blende können jedoch auch durch entsprechend angesteuerte, im Strahlengang des Mikroskops angeordnete LCD-Anzeigen gebildet sein.Especially Preferably, the observation device has a direction-defining Device on, with in a view of the machined workpiece area two reference directions are definable. The control unit is then designed so that the positioning signals as signals in relation be processed in the reference directions. The use of a Such direction defining means allows the user to input according to the reference directions definable in the view over the Input device, thereby providing easy orientation for the operator given is. As a direction defining device here for example, when using optical instruments with a Eyepiece such. B. a microscope with an eyepiece with bar marks, For example, a crosshairs, are used. Next can Any non-rotationally symmetric field stop should be used. However, the markings or the aperture can also by accordingly controlled, arranged in the beam path of the microscope LCD displays be formed.

Bei einer Bewegung des Laserbearbeitungskopfes mittels beispielsweise eines Knickarmroboters, kann sich durch eine Schwenkbewegung des Knickarms eine Drehung der richtungsdefinierenden Einrichtung mit dem Laserbearbeitungskopf ergeben, was für die Bedienperson irritierend wäre. Es ist daher bevorzugt, dass die richtungsdefinierende Einrichtung so ausgebildet ist, dass die durch sie definierbaren Richtungen entsprechend einer Ansteuerung bewegbar sind und dass die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass durch Bewegung des Laserbearbeitungskopfs und Ansteue rung der richtungsdefinierenden Einrichtung die Blickrichtung der Beobachtungseinrichtung und die Bezugsrichtungen konstant haltbar sind. Die Ansteuerung der richtungsdefinierenden Einrichtung kann hierbei mechanisch durch einen entsprechenden Stellantrieb oder je nach Ausbildung der richtungsdefinierenden Einrichtung, beispielsweise als LCD-Element, mit einem elektrisch ansteuerbaren Fadenkreuz im Strahlengang der Beobachtungseinrichtung, elektrisch erfolgen. Dadurch, dass die Blickrichtung und die Bezugsrichtungen konstant gehalten werden, ist es für eine Bedienperson einfach, den Laserbearbeitungskopf mit der Eingabevorrichtung fehlerfrei und einfach zu bewegen.at a movement of the laser processing head by means of, for example an articulated robot, can by a pivoting movement of the articulated arm a rotation of the direction defining means with the laser processing head show what kind of the operator would be irritating. It is therefore preferred that the direction defining device is designed so that the directions definable by them are movable according to a control and that the control unit is formed so that by movement of the laser processing head and control of the direction-defining device, the viewing direction the observation device and the reference directions constant durable are. The activation of the direction-defining device can this mechanically by a corresponding actuator or depending on the training of the direction-defining device, for example as an LCD element, with an electrically controllable reticle in the beam path of Observation device, done electrically. Because of that Viewing direction and the reference directions are kept constant, is it for an operator simply, the laser processing head with the input device error-free and easy to move.

Besonders bevorzugt kann die richtungsdefinierende Einrichtung mit der Beobachtungsrichtung verbunden sein, wobei diese relativ zu dem Laserbearbeitungskopf bewegbar ist.Especially Preferably, the direction-defining device is connected to the observation direction be movable relative to the laser processing head is.

Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Laserhärten von Werkstückoberflächen und zum Auftragsschweißen verwendet.Preference is given to the Vor invention direction for laser hardening of workpiece surfaces and for build-up welding used.

Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert.The The invention will now be described by way of example with reference to the single drawing.

Die einzige Figur zeigt eine mobile Laserbearbeitungsvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.The single figure shows a mobile laser processing device according to a preferred embodiment the invention.

In der Figur umfasst eine mobile Laserbearbeitungsvorrichtung 10 ein Fahrwerk 12, einen Knickarmroboter 14, der einen Knickarm 16 sowie eine Antriebseinrichtung aufweist, die teilweise in einem Gehäuse 17 und teilweise in dem Knickarm 16 angeordnete und daher in der Figur nicht sichtbare Stellmotoren aufweist und daher in der Figur nur grob schematisch durch die Komponente 18 angedeutet ist, einen an dem Knickarm 16 angeordneten Laserbearbeitungskopf 20, einen in einem Abschnitt 22 des Knickarms 16 angeordneten Laser 24, eine Steuereinheit 26 zur Steuerung der Antriebseinrichtung sowie einen mit der Steuereinheit verbunden Joystick 28.In the figure comprises a mobile laser processing device 10 a suspension 12 , an articulated robot 14 , the one articulated arm 16 and a drive device which partially in a housing 17 and partly in the articulated arm 16 arranged and therefore not visible in the figure servo motors and therefore in the figure only roughly schematically by the component 18 is indicated, one on the articulated arm 16 arranged laser processing head 20 , one in a section 22 of the articulated arm 16 arranged laser 24 , a control unit 26 for controlling the drive device and a joystick connected to the control unit 28 ,

Das Fahrwerk 12 weist zwei Lenkrollen 30 und 30' sowie zwei Räder auf, deren Drehachse parallel verläuft und von denen in der Figur nur das Rad 32 sichtbar ist. Die Lenkrollen 30 und 30' sowie die Räder 32 sind an einem, in der Figur nicht separat gezeigten Rahmen befestigt. Durch die Lenkrollen ist die mobile Laserbearbeitungsrichtung nicht nur leicht lenkbar, sondern praktisch auch auf der Stelle drehbar, so dass die Laserbearbeitungsvorrichtung auch bei sehr beengten Verhältnissen gut verfahrbar und positionierbar ist.The chassis 12 has two castors 30 and 30 ' and two wheels whose axis of rotation is parallel and of which in the figure, only the wheel 32 is visible. The castors 30 and 30 ' as well as the wheels 32 are attached to one, not shown separately in the figure frame. By the castors, the mobile laser processing direction is not only easy to steer, but practically rotatable on the spot, so that the laser processing device is well movable and positionable even in very tight conditions.

Der Rahmen des Fahrwerks trägt als Positionierungs- und Orientierungseinrichtung zur Positionierung und Orientierung des Laserbearbeitungskopfes 20 den Knickarmroboter 14, der, in der Figur nur schematisch gezeigt, fest mit dem Rahmen bzw. dem Fahrwerk 12 verbunden ist. Der Arm 16 des Knickarmroboters 14 ist über ein Drehgelenk 34 mit der Antriebseinrichtung verbunden und damit als ganzer um eine senkrechte Achse schwenkbar. Auf dem Drehgelenk 34 sitzt ein Schwenkgelenk 36 über das der Knickarm 16 um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Der Knickarm 16 weist weiterhin ein Knickgelenk 38 auf, über das der Abschnitt 22 des Knickarms 16 gegenüber dem Abschnitt zwischen den Gelenken 36 und 38 schwenkbar ist.The frame of the chassis contributes as a positioning and orientation device for positioning and orientation of the laser processing head 20 the articulated robot 14 , which, shown only schematically in the figure, fixed to the frame or the chassis 12 connected is. The arm 16 of the articulated robot 14 is about a hinge 34 connected to the drive device and thus pivotally as a whole about a vertical axis. On the hinge 34 sits a swivel joint 36 over that the articulated arm 16 is pivotable about a horizontal axis. The articulated arm 16 still has an articulated joint 38 on, about that the section 22 of the articulated arm 16 opposite the section between the joints 36 and 38 is pivotable.

Der Laserbearbeitungskopf 20 ist über ein Schwenkgelenk 40 und ein Drehgelenk 42, deren Schwenk- bzw. Drehachsen senkrecht zueinander angeordnet sind, mit dem Abschnitt 22 des Roboterarms verbunden.The laser processing head 20 is via a swivel joint 40 and a swivel 42 , Whose pivot axes are arranged perpendicular to each other, with the section 22 connected to the robot arm.

Die Gelenke 34, 36 und 38 erlauben eine beliebige Positionierung des Laserbearbeitungskopfs 20 in dem dreidimensionalen Arbeitsbereich des Knickarmroboters 14.The joints 34 . 36 and 38 allow any positioning of the laser processing head 20 in the three-dimensional working area of the articulated robot 14 ,

Das Schwenkgelenk 40, dessen Schwenkachse parallel zu der Schwenkachse des Gelenks 38 verläuft, und das Drehgelenk 42, dessen Drehachse senkrecht zu der Schwenkachse des Schwenkgelenks 40 verläuft, erlauben eine nur durch den maximalen Schwenk- bzw. Drehwinkel beschränkte, aber sonst beliebige Orientierung , d.h. Neigung, des Laserbearbeitungskopfs 20 im Raum. Der Knickarm 16 einschließlich seiner Stellantriebe und der Steuereinheit 26 ist dabei so ausgebildet, dass bei einer Positionierungsbewegung des Laserbearbeitungskopfs 20 während eines Bearbeitungsvorgangs der Winkel zwischen der Drehachse des Drehgelenks 42 in Bezug auf die Drehachse des Drehgelenks 34 konstant haltbar ist.The swivel joint 40 whose pivot axis is parallel to the pivot axis of the joint 38 runs, and the hinge 42 whose axis of rotation is perpendicular to the pivot axis of the pivot joint 40 runs, allow a limited only by the maximum pivoting or rotation angle, but otherwise any orientation, ie inclination of the laser processing head 20 in the room. The articulated arm 16 including its actuators and the control unit 26 is designed so that during a positioning movement of the laser processing head 20 during a machining operation, the angle between the rotational axis of the rotary joint 42 with respect to the axis of rotation of the swivel joint 34 Consistently stable.

Die Bewegung des Knickarms 16 und des Laserbearbeitungskopfs 20 wird über die Antriebseinrichtung bewirkt, die wiederum von der Steuereinheit 26 angesteuert wird. Die Steuereinheit 26 ist mit dem Joystick 28 verbunden, über den eine Orientierungsbewegung und eine Positionierungsbewegung des Laserbearbeitungskopfs 20 steuerbar sind.The movement of the articulated arm 16 and the laser processing head 20 is effected via the drive means, in turn, from the control unit 26 is controlled. The control unit 26 is with the joystick 28 connected via the an orientation movement and a positioning movement of the laser processing head 20 are controllable.

Die Steuereinheit 26 weist weiterhin einen in den Figuren nicht gezeigten Speicher auf, in dem Parameter zur Beschreibung einer Kurve speicherbar sind, entlang der der Laserbearbeitungskopf 20 automatisch von der Steuereinheit 26 führbar ist.The control unit 26 also has a memory, not shown in the figures, in which parameters for describing a curve can be stored, along which the laser processing head 20 automatically from the control unit 26 is feasible.

In dem Abschnitt 22 des Knickarms 16 ist der Laser 24 angeordnet, dessen Strahlung zur Bearbeitung eines Werkstücks verwendbar ist. Bei dem Laser 24 handelt es sich um einen Festkörperlaser, der zur Bearbeitung von Werkstücken geeignete Strahlung im Infrarotbereich emittiert.In the section 22 of the articulated arm 16 is the laser 24 arranged, whose radiation is used for machining a workpiece. At the laser 24 It is a solid-state laser that emits suitable radiation for processing workpieces in the infrared range.

Der Laser 24 bzw. ein von diesem abgegebener Laserstrahl bildet mit der Längsachse des Abschnitts 22 des Knickarms 16 einen spitzen Winkel, so dass die von dem Laser 24 emittierte Strahlung gegen die Längsachse versetzt in den Kanal des Schwenkgelenks eintreten kann.The laser 24 or a laser beam emitted by this forms with the longitudinal axis of the section 22 of the articulated arm 16 an acute angle, so that of the laser 24 emitted radiation against the longitudinal axis offset in the channel of the pivot joint can occur.

Der Laser 24 weist noch ein in der Figur nicht gezeigtes Teleskop zur Strahlaufweitung auf.The laser 24 still has a not shown in the figure telescope for beam expansion.

Die von dem Laser emittierte Strahlung wird über die Gelenke 40 und 42 dem Laserbearbeitungskopf 20 zugeführt, indem sie dann auf einen zu bearbeitenden Werkstückbereich gelenkt wird. Dazu weisen die Gelenke 40 und 42 Kanäle zur Strahlführung auf, die jeweils einen entlang der Drehachsen der Gelenke 40 und 42 verlaufenden Abschnitt umfassen. Über zwei in den Kanälen angeordnete, in der Figur nicht gezeigte Spiegel wird die von dem Laser 24 emittierte Strahlung in einer Richtung parallel zur Drehachse des Drehgelenks 42 gelenkt.The radiation emitted by the laser is transmitted through the joints 40 and 42 the laser processing head 20 fed by then being directed to a workpiece area to be machined. This is shown by the joints 40 and 42 Channels for beam guidance, each one along the axes of rotation of the joints 40 and 42 extending section include. About two arranged in the channels, not shown in the figure mirror is that of the laser 24 emitted radiation in a direction parallel to Rotary axis of the swivel joint 42 directed.

Der Laserbearbeitungskopf 20 dient dazu, die aus dem Kanal des Drehgelenks 42 austretende Laserstrahlung auf ein Werkstück zu lenken, wozu er einen in der Figur nicht gezeigten, für Infrarotstrahlung reflektierenden, für sichtbares Licht jedoch transmittierenden Spiegel aufweist, der gegen die Drehachse des Drehgelenks 42 um 45° geneigt ist.The laser processing head 20 serves to remove the channel from the swivel joint 42 To direct laser radiation emerging on a workpiece, for which he has a not shown in the figure, for infrared radiation reflective, but visible light transmitting mirror, which is against the axis of rotation of the rotary joint 42 inclined by 45 °.

Der Laserbearbeitungskopf weist weiterhin eine Fokussierungsoptik 44 auf, die als achromatisches optisches System ausgebildet ist. Die umgelenkte Laserstrahlung wird durch die Fokussierungsoptik 44 fokussiert und als fokussierter Laserstrahl 46 auf einen Werkstückbereich gelenkt.The laser processing head also has a focusing optics 44 on, which is designed as an achromatic optical system. The deflected laser radiation is through the focusing optics 44 focused and focused laser beam 46 directed to a workpiece area.

Der Laserbearbeitungskopf 20 umfasst weiterhin als Beobachtungseinrichtung zur Beobachtung eines zu bearbeitenden Werkstückbereichs ein Stereomikroskop 48, das durch ein Kopfteil 50 mit zwei Okularen 52 und 52' und die Fokussierungsoptik 44 als Objektiv gebildet ist, so dass die optische Achse des Stereomikroskops 48 mit der Richtung des Laserstrahls hinter der Fokussierungsoptik 44 übereinstimmt. Der Schärfentiefenbereich des Stereomikroskops 48 ist dabei so gewählt, dass er innerhalb des Fokusbereichs des Laserstrahls liegt, so dass der Laserstrahl auf eine Werkstückoberfläche fokussierbar ist, indem der durch das Stereomikroskop 48 beobachtete Werkstückbereich scharf gestellt wird.The laser processing head 20 furthermore comprises a stereomicroscope as observation device for observing a workpiece region to be processed 48 that through a headboard 50 with two eyepieces 52 and 52 ' and the focusing optics 44 is formed as a lens, so that the optical axis of the stereomicroscope 48 with the direction of the laser beam behind the focusing optics 44 matches. The depth of field of the stereomicroscope 48 is chosen so that it is within the focus range of the laser beam, so that the laser beam can be focused on a workpiece surface by the by the stereomicroscope 48 observed workpiece area is focused.

Das Stereomikroskop 48 weist weiterhin an den Okularen 52 und 52' als richtungsdefinierende Einrichtung jeweils ein Fadenkreuz auf, durch das zwei Bezugsrichtungen in der Ansicht des Werkstückbereichs definiert werden. Eingaben über den Joystick 28 beziehen sich auf diese Bezugsrichtungen.The stereomicroscope 48 continues to point to the eyepieces 52 and 52 ' as a direction-defining device each have a crosshair, are defined by the two reference directions in the view of the workpiece area. Entries via the joystick 28 refer to these reference directions.

Der Kopfteil 50 des Stereomikroskops 48 ist um die optische Achse des Stereomikroskops 48 im Bereich der fokussierenden Einrichtung 44, d.h. eine Längsachse des Laserbearbeitungskopfs 20 durch einen Stellantrieb 54 drehbar, der, in der Figur nicht gezeigt, über ein Ritzel einen an dem Kopfteil 50 angebrachten Zahnkranz antreibt. Der Stellantrieb 54 wird von der Steuereinheit 26 angesteuert. Insbesondere erfolgt die Steuerung derart, dass bei einer Positionierungsbewegung des Laserbearbeitungskopfs durch Drehung des Kopfteils 50 und/oder Drehung des Laserbearbeitungskopfs 20 um die Drehachse des Drehgelenks 42 sowohl die Blickrichtung des Stereomikroskops 48 als auch die Orientierung der durch die Fadenkreuze definierten Bezugsrichtungen im Raum konstant bleiben.The headboard 50 of the stereomicroscope 48 is about the optical axis of the stereomicroscope 48 in the area of the focusing device 44 ie, a longitudinal axis of the laser processing head 20 through an actuator 54 rotatable, which, not shown in the figure, via a pinion on the head part 50 attached sprocket drives. The actuator 54 is from the control unit 26 driven. In particular, the control is carried out such that during a positioning movement of the laser processing head by rotation of the head part 50 and / or rotation of the laser processing head 20 around the axis of rotation of the swivel joint 42 both the line of sight of the stereomicroscope 48 as well as the orientation of the reference directions defined by the cross hairs remain constant in space.

Zur Bearbeitung eines Werkstücks kann die mobile Laserbearbeitungsvorrichtung 10 dank des Fahrwerks leicht zu dem Werkstück hingefahren werden, wobei insbesondere die Lenkrollen 30 und 30' eine leichte Positionierung der gesamten Laserbearbeitungsvorrichtung erlauben.For machining a workpiece, the mobile laser processing device 10 thanks to the chassis easily be driven to the workpiece, in particular the castors 30 and 30 ' allow easy positioning of the entire laser processing device.

Die eigentliche Bearbeitung kann dabei in verschiedenen Betriebsarten erfolgen, zu deren Durchführung die Steuereinheit 26 entsprechend ausgebildet ist.The actual processing can be carried out in various modes, for their implementation, the control unit 26 is designed accordingly.

Bei einem ersten Betriebsmodus, der beispielsweise zur Härtung von Oberflächen verwendet werden kann, wird der Laserbearbeitungskopf 20 automatisch von der Steuereinheit 26 entlang einer Kurve bewegt, die durch in den Speicher der Steuervorrichtung 26 gespeicherte Parameter definiert ist. Diese Daten können entweder von außen eingegeben worden sein oder bei einem "Teach-in"-Verfahren nach der folgenden noch zu beschreibenden manuellen Steuerung gelernt, d.h. während einer manuellen Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 20 abgespeichert worden sein.In a first mode of operation, which may be used, for example, for curing surfaces, the laser processing head becomes 20 automatically from the control unit 26 moved along a curve passing through into the memory of the control device 26 stored parameter is defined. This data may either have been input from the outside or learned in a "teach-in" method according to the following manual control to be described later, ie during a manual movement of the laser processing head 20 saved.

Bei einem zweiten Betriebsmodus wird der Laserbearbeitungskopf entsprechend Eingaben des Benutzers über den Joystick 28 bewegt. Dabei entsprechen Auslenkungen des Joysticks 28 in dessen zwei Richtungen Bewegungen des Laserbearbeitungskopfs 20 entlang der Richtungen des in dem Stereomikroskop 48 sichtbaren Fadenkreuzes. Hierzu wird in der Steuervorrichtung eine entsprechende Koordinatentransformation von einem mit dem Fadenkreuz verbundenen Koordinatensystem in ein mit dem Fahrwerk 12 der Laserbearbeitungsvorrichtung verbundenen Koordinatensystem durchgeführt. Die Auslenkung des Joysticks 28 entspricht dabei einer Richtung und Größe einer Geschwindigkeit, mit der Laserbearbeitungskopf 20 bewegt werden soll. Durch Druck auf den Steuerknüppel lassen sich auch Bewegungen senkrecht zu dem Fadenkreuz, d.h. in Blickrichtung des Mikroskops 48 durchführen.In a second mode of operation, the laser processing head will be in response to user input via the joystick 28 emotional. This corresponds to deflections of the joystick 28 in its two directions movements of the laser processing head 20 along the directions of the in the stereomicroscope 48 visible crosshair. For this purpose, in the control device, a corresponding coordinate transformation of a coordinate system connected to the crosshair in one with the chassis 12 the coordinate processing system connected to the laser processing apparatus. The deflection of the joystick 28 corresponds to a direction and size of a speed, with the laser processing head 20 to be moved. By pressing the joystick movements can also be perpendicular to the crosshairs, ie in the direction of the microscope 48 carry out.

In einem dritten Bearbeitungsmodus positioniert der Benutzer den Laserbearbeitungskopf 20 zunächst in einer Anfangsposition und -orientierung. Die Steuervorrichtung 26 bewegt dann den Laserbearbeitungskopf 20 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit entlang einer vorgegebenen Kurve, beispielsweise einer Geraden, wobei der Benutzer durch Eingaben über den Joystick 28 eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfs in einer Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Kurve bewirken kann. Zufällige Bewegungen des Joysticks 28 in Richtung der vorgegebenen Kurve werden nicht berücksichtigt. Die Einstellung der vorgegebenen Geschwindigkeit kann dabei über ein in der Figur nicht gezeigtes Eingabegerät erfolgen.In a third editing mode, the user positions the laser processing head 20 initially in an initial position and orientation. The control device 26 then moves the laser processing head 20 at a given speed along a given curve, such as a straight line, the user inputting via the joystick 28 can cause a movement of the laser processing head in a direction perpendicular to the predetermined curve. Random movements of the joystick 28 in the direction of the given curve are not considered. The setting of the predetermined speed can be done via an input device not shown in the figure.

Wie zuvor erwähnt, wird wenigstens in dem zweiten und dem dritten Betriebsmodus bei den Positionierungsbewegungen während der Bearbei tung mit dem Laser 24 die Orientierung des Fadenkreuzes im Raum konstant gehalten.As mentioned previously, at least in the second and third modes of operation, during the positioning movements during the machining with the laser 24 the orientation of the crosshair in the room kept constant.

Bei den letzten beiden Betriebsmodi ist weiterhin jeweils eine Abspeicherung der bei der Bearbeitung verfolgten Kurve in Form von Parametern in dem Speicher der Steuereinheit 26 möglich ("teach-in").In the case of the last two operating modes, storage of the curve tracked during processing is also stored in the form of parameters in the memory of the control unit 26 possible ("teach-in").

Insgesamt ergibt sich damit eine mobile Laserbearbeitungsvorrichtung, die sehr einfach auch an große Werkstücke gefahren werden kann um dort auch an schwer zugänglichen Werkstückbereichen sehr genau Oberflächenbearbeitungsvorgänge insbesondere Oberflächenhärtung oder Auftragsschweißen durchführen zu können.All in all This results in a mobile laser processing device, the very easy on big ones too workpieces can be driven to there very difficult to access workpiece areas exactly surface finishing operations in particular Surface hardening or Cladding carry out to be able to.

1010
mobile Laserbearbeitungsvorrichtungmobile Laser processing device
1212
Fahrwerklanding gear
1414
Knickarmroboterarticulated robot
1616
Knickarmarticulated
1717
Gehäusecasing
1818
Komponente der Antriebseinrichtungcomponent the drive device
2020
LaserbearbeitungskopfLaser processing head
2222
Abschnitt des Roboterarmssection of the robot arm
2424
Laserlaser
2626
Steuereinheitcontrol unit
2828
Joystickjoystick
30, 30'30 30 '
Lenkrollencastors
3232
Radwheel
3434
Drehgelenkswivel
3636
Schwenkgelenkpivot
3838
Schwenkgelenkpivot
4040
Schwenkgelenkpivot
4242
Drehgelenkswivel
4444
Fokussierungsoptikfocusing optics
4646
fokussierter Laserstrahlfocused laser beam
4848
Stereomikroskopstereomicroscope
5050
Kopfteilheadboard
52, 52'52 52 '
Okulareyepiece
5454
Stellantriebactuator

Claims (14)

Mobile Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem Laserbearbeitungskopf (20) zur Bearbeitung eines Werkstückbereichs mittels eines von dem Laserbearbeitungskopf (20) abgegebenen Laserstrahls, einer Positionierungs- und Orientierungseinrichtung (14) zur Positionierung und Orientierung des Laserbearbeitungskopfes (20), die den Laserbearbeitungskopf (20) trägt und eine Antriebseinrichtung (18) zur Bewegung des Laserbearbeitungskopfes (20) aufweist, einer Steuereinheit (26) zur Steuerung der Antriebseinrichtung (18) in Abhängigkeit von Eingaben einer Bedienperson über ein Eingabegerät (28) und/oder von gespeicherten Daten, und Einrichtungen (12, 30, 30', 32), mittels derer die Laserbearbeitungsvorrichtung verfahrbar ist.Mobile laser processing device with a laser processing head ( 20 ) for machining a workpiece area by means of one of the laser processing head ( 20 ) emitted laser beam, a positioning and orientation device ( 14 ) for positioning and orientation of the laser processing head ( 20 ), which the laser processing head ( 20 ) and a drive device ( 18 ) for moving the laser processing head ( 20 ), a control unit ( 26 ) for controlling the drive device ( 18 ) in response to inputs from an operator via an input device ( 28 ) and / or stored data, and facilities ( 12 . 30 . 30 ' . 32 ), by means of which the laser processing device is movable. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Fahrwerk (12), mittels dessen die Laserbearbeitungsvorrichtung fahrbar ist.Laser processing apparatus according to claim 1, characterized by a chassis ( 12 ), by means of which the laser processing device is mobile. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Feststellbremse.Laser processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a parking brake. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Fahrantrieb.Laser processing device according to one of the preceding Claims by a controllable travel drive. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung (14) einen bewegbaren, den Laserbearbeitungskopf (20) tragenden Arm (16) mit einem Gelenk (34, 36, 38) umfasst.Laser processing device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning and orientation device ( 14 ) a movable, the laser processing head ( 20 ) carrying arm ( 16 ) with a joint ( 34 . 36 . 38 ). Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung einen Knickarmroboter (14) umfasst.Laser processing device according to claim 5, characterized in that the positioning and orientation device is a articulated robot ( 14 ). Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) einen Speicher zur Speicherung von Parametern zur Darstellung einer Kurve umfasst, und so ausgebildet ist, dass der Laserbearbeitungskopf (20) entlang einer Kurve, die durch in der Steuereinheit (26) gespeicherte Parameter beschrieben ist, bewegbar ist.Laser processing device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 26 ) comprises a memory for storing parameters for displaying a curve, and is designed so that the laser processing head ( 20 ) along a curve passing through in the control unit ( 26 ) stored parameter is movable. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Laserbearbeitungsvorrichtung einen Laser (24) sowie Einrichtungen zur Übertragung des von dem Laser (24) abgegebenen Laserstrahls an den Laserbearbeitungskopf (20) aufweist.Laser processing device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing device is a laser ( 24 ) as well as facilities for the transmission of the laser ( 24 ) emitted laser beam to the laser processing head ( 20 ) having. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungs- und Orientierungseinrichtung (14) einen Arm (16) umfasst, der den Laserbearbeitungskopf (20) trägt und in oder an dem der Laser (24) angeordnet ist.Laser processing device according to claim 8, characterized in that the positioning and orientation device ( 14 ) an arm ( 16 ) comprising the laser processing head ( 20 ) and in or on which the laser ( 24 ) is arranged. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beobachtungseinrichtung (28) zur Erzeugung eines Bildes eines mit einem Laserstrahl zu bearbeitenden Werkstückbereichs und eine Eingabevorrichtung (28), über die Positionierungssignale für die Positionierung des Laserbearbeitungskopfes (20) in die Steuereinheit (26) eingebbar sind, vorgesehen sind, und dass die Steuereinheit (26) zur Positionierung des Laserbearbeitungskopfes (20) entsprechend den Positionierungssignalen ausgebildet ist.Laser processing device according to one of the preceding claims, characterized in that an observation device ( 28 ) for producing an image of a workpiece area to be machined with a laser beam and an input device ( 28 ), via the positioning signals for the positioning of the laser processing head ( 20 ) into the control unit ( 26 ) are provided are, and that the control unit ( 26 ) for positioning the laser processing head ( 20 ) is formed according to the positioning signals. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung ein Mikroskop (28) umfasst.Laser processing apparatus according to claim 10, characterized in that the observation device is a microscope ( 28 ). Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabegerät einen Joystick (28) umfasst.Laser processing apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the input device has a joystick ( 28 ). Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (28) eine richtungsdefinierende Einrichtung aufweist, mit der in einer Ansicht des zu bearbeitenden Werkstückbereichs zwei Bezugsrichtungen definierbar sind, und dass die Steuereinheit (26) die Positionierungssignale als Signale in Bezug auf diese Bezugsrichtungen verwendet.Laser processing device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the observation device ( 28 ) has a direction-defining device with which two reference directions can be defined in a view of the workpiece area to be machined, and in that the control unit ( 26 ) uses the positioning signals as signals with respect to these reference directions. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die richtungsdefinierende Einrichtung so ausgebildet ist, dass die durch sie definierbaren Richtungen entsprechend einer Ansteuerung bewegbar sind, und dass die Steuereinheit (26) so ausgebildet ist, dass durch Bewegung des Laserbearbeitungskopfes (20) und Ansteuerung der richtungsdefinierenden Einrichtung die Blickrichtung der Beobachtungseinrichtung (28) und die Bezugsrichtungen konstant haltbar sind.Laser processing apparatus according to claim 13, characterized in that the direction-defining device is designed so that the directions definable by them are movable according to a drive, and that the control unit ( 26 ) is formed so that by movement of the laser processing head ( 20 ) and driving the direction-defining device, the viewing direction of the observation device ( 28 ) and the reference directions are stable.
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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20060126

R150 Term of protection extended to 6 years

Effective date: 20060124

R151 Term of protection extended to 8 years

Effective date: 20080220

R152 Term of protection extended to 10 years

Effective date: 20100209

R071 Expiry of right
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