AT527863B1

AT527863B1 - Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere Laserplotter oder Flachbett-Laserplotter, und Verfahren

Info

Publication number: AT527863B1
Application number: ATA51013/2023A
Authority: AT
Original assignee: Trotec Laser Gmbh
Priority date: 2023-12-18
Filing date: 2023-12-18
Publication date: 2025-09-15
Also published as: WO2025131612A1; AT527863A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Laserbearbeitungsmaschine (1), insbesondere Laserplotter (2a) oder Flachbett-Laserplotter (2b), zum Abarbeiten zumindest eines Jobs (18) für das Schneiden, Gravieren, Markieren und/oder Beschriften eines vorzugsweise flachen Werkstückes (7), der zumindest ein Gehäuse (3) mit einem Bearbeitungsraum (8) zum Positionieren eines Werkstückes (7) auf einem Bearbeitungstisch (9) ausbildet, wobei dieser zumindest eine Strahlenquelle (4) in Form eines Lasers (5,6) und eine Steuereinheit (13) zum Steuern des über vorzugsweise einen Riemenantrieb betriebenen entlang einer y-Achse verstellbaren Schlittens (14) mit daran verfahrbar angeordneter in x-Achse verstellbaren Fokussiereinheit (12) bzw. Laserkopf (12) aufweist, wobei mehrere verbaute Spiegeln (30,31,32) für die Führung eines frei laufenden Laserstrahls (10) vom Laser (5,6) zum Werkstück (7) angeordnet sind. Zur Bildung einer vergrößerten Amplitude bzw. Breite (44) des Laserstrahls (10), also zum sogenannten „Wobbeln“ des Laserstrahls (10), ist in der Fokussiereinheit (12) der letzte Spiegel (32) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Linse (28) und/oder ein vorhergehender Spiegel (30, 31) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Fokussiereinheit (12) drehbar gelagert und mit zumindest einem Aktuator (41), insbesondere ein Piezo-Element oder Piezostack bzw. Piezostapel, verbunden, sodass über den Aktuator (41) der Spiegel (30, 31, 32) mechanisch, insbesondere eine mechanische Auslenkung, durch beaufschlagen des Aktuators (41) mit Energie verstellbar ist.

Description

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Beschreibung

LASERBEARBEITUNGSMASCHINE, INSBESONDERE LASERPLOTTER ODER FLACHBETTLASERPLOTTER, UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER LASERBEARBEITUNGSMASCHINE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere Laserplotter oder Flachbett-Laserplotter, und Verfahren zum Betreiben einer Laserbearbeitungsmaschine zum Abarbeiten zumindest eines Jobs für das Schneiden, Gravieren, Markieren und/oder Beschriften eines vorzugsweisen flachen Werkstückes, wie sie in den Ansprüchen 1 und 10 beschrieben sind.

[0002] Es wird darauf hingewiesen, dass die Fokussiereinheit auch ein Laserkopf sein kann oder umgekehrt. Gleiches gilt für die Lichtquelle, die ein LaserPointer sein kann.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind bereits Laserbearbeitungsmaschinen bekannt, bei denen der Laserstrahl zur Vergrößerung der Amplitude, insbesondere des Laserpunktes, gewobbelt wird. Dabei wird beim Wobbeln, also beim Pendeln, eine Ablenkeinheit auf den Spiegel oder andere optische Elemente im Laserstrahlengang für den Laserstrahl mit periodische, insbesondere sinusförmige oder kreisförmige, Schwankungen/Auslenkungen ausgeführt, sodass eine sehr dünne Laserlinie, insbesondere sehr dünne Strichstärke, durch die oszillierende Bewegung der eine Ablenkeinheit bzw. des Spiegels wesentlich verbreitern wird.

[0004] Beispielsweise ist aus der DE 102018221203 A1 eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem Wobbelscanner bekannt. Dabei wird erfindungsgemäß eine Ablenkeinheit eingesetzt, welche die Strahlenachse des Laserstrahls ein- oder zweidimensional oszillierend parallelversetzt zur eigentlichen Strahlenachse ablenkt oder mittels einer Verschiebeeinheit das Ende einer Laserfaser ein- oder zweidimensional oszillierend verschiebt.

[0005] Ebenso ist aus der DE 102013110523 B3 eine Laserbearbeitungsmaschine bekannt, bei der ein Spiegel, der den Laserstrahl in Richtung zum Werkstück ablenkt, oszillierend abgelenkt wird, um einen dicken Laserstrahl für das Schweißen zu schaffen.

[0006] Aus der EP 4032652 A1 ist ein System zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahl, bekannt, bei dem eine Ablenkeinheit zum Auslenken des Laserstrahls und eine damit verbundene Wobbel-Einheit vorgesehen ist, um eine Wobbel-Bewegung mit einer Wobbel-Figur und einer Wobbel-Frequenz zu übertragen.

[0007] Weiters sind aus der EP 4032652 A1, der DE 102014015094 A1, der EP 3517241 A1, der US 2021178481 A1 und der US 2022063020 A1 Laserbearbeitungsmaschinen gemäß dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Hierbei werden zum „Wobbeln“ des Laserstrahls zwar auch Spiegel per Piezo-Elemente angesteuert, diese Spiegel befinden sich jedoch im Bearbeitungskopf selber.

[0008] Darüber hinaus wird das Wobbeln auch in anderen Fachgebieten eingesetzt. Beispielsweise ist aus der EP 1469 304 A2 ein Röntgen-optisches System bekannt, bei dem eine WobbelEinrichtung vorgesehen ist, mittels der das Röntgen-optische Element während der Messung 0oszillierend bewegt wird.

[0009] Generell kann gesagt werden, dass derartige Systeme bereits aus dem beim Stand der Technik bekannt sind, jedoch diese meist bei galvo-ähnlichen Laseranwendungen eingesetzt werden oder bei denen der Aufbau des Laserkopfes sehr umfangreich ist. Damit weist ein derartiger Laserkopf ein sehr hohes Gewicht auf, sodass ein Einsatz bei Laserplottern, bei denen der Laserkopf bzw. die Fokussiereinheit möglichst leicht aufgebaut sein soll, um schnelle Bewegungen (Beschleunigen und Bremsen) durchführen zu können, nicht möglich ist.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere Laserplotter oder Flachbett-Laserplotter, und Verfahren zum Betreiben eines Laserbearbeitungsmaschine zum Abarbeiten zumindest eines Jobs für das Schneiden, Gravieren, Markieren und/oder Beschriften eines vorzugsweisen flachen Werkstückes zu schaffen, bei dem einerseits

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die obgenannten Nachteile vermieden werden und andererseits ein möglichst einfacher Aufbau des Laserkopfes bzw. der Fokussiereinheit zu erreichen.

[0011] Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen und/oder Verfahrensmaßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0012] Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere Laserplotter oder Flachbett-Laserplotter, gelöst, bei der zur Bildung einer vergrößerten Amplitude bzw. Breite des Laserstrahls, also zum sogenannten „Wobbeln“ des Laserstrahls, in der Fokussiereinheit der letzte Spiegel zum Ablenken des Laserstrahls in Richtung Linse und/oder ein vorhergehender Spiegel zum Ablenken des Laserstrahls in Richtung Fokussiereinheit drehbar gelagert ist und mit zumindest einem Aktuator, insbesondere ein Piezo-Element oder ein Piezostack bzw. Piezostapel, verbunden ist, sodass über den Aktuator der Spiegel mechanisch, insbesondere eine mechanische Auslenkung, durch Beaufschlagen des Aktuators mit Energie verstellbar ist.

Vorteilhaft ist dabei, dass durch den Einsatz von Aktuatoren, insbesondere Piezoelemente bzw. Piezostacks, zum Verstellen des Spiegels eine sehr einfach aufgebaute Fokussiereinheit geschaffen wird, dessen Gewicht nur unwesentlich höher ist als das Gewicht einer üblichen Fokussiereinheit eines Laserplotters. Hierbei ist es lediglich notwendig, dass der Spiegel auf der Rückseite mit dem Aktuator (Piezoelement oder Piezostack) in Kontakt steht, sodass durch Beaufschlagung des Aktuators mit Energie sich dieser ausdehnt und somit der Spiegel über die fix verankerte Schwenkachse verschwenkt wird. Damit wird erreicht, dass durch ständiges Ein- und Ausschalten der Energie der Aktuator den Spiegel oszillierend verstellt, insbesondere hin und her bewegt wird. Dabei kann aufgrund der angelegten Höhe der Energie die Auslenkung der Aktuatoren und somit der Verstellwinkel bzw. Winkel des Spiegels beeinflusst werden.

Ein Vorteil bei der Verstellung der weiteren Spiegel außerhalb der Fokussiereinheit liegt darin, dass einerseits keine Erhöhung der Masse bzw. des Gewichts der Fokussiereinheit entsteht und andererseits der Auslenkwinkel bzw. Winkel des Spiegels wesentlich geringer ist, da aufgrund der weiteren Spiegel bzw. Umlenkungen des Laserstrahls aufgrund der Länge des Pfades vergrößert wird.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass erstmals bei Laserplottern eine große homogene Füllflächen z.B. auf Laminaten, bei denen die Schärfe der Gravur beispielsweise durch eine entfernte Sichtweite nicht so wichtig ist, mit Laserlinien bzw. Laserstrahlen von bis zu 2,0 mm erzeugt werden können, sodass eine wesentliche Verkürzung der Bearbeitungszeit bei der Herstellung von groBen Schildern/Tafeln erreicht wird. Würde nämlich ein großes Schild/Tafel ohne Wobbeln des Laserstrahls erzeugt, So wird in einem Arbeitszyklus eine Laserlinie (Laserstrahl) von beispielsweise 0,1 mm bis 0,5 mm erzeugt, sodass eine Vielzahl von Laserlinien (Arbeitszyklen) nebeneinander angeordneten werden müssen, um eine entsprechende Füllfläche zu erzeugen. Bei gewobbelten Laserstrahl, bei der der Laserstrahl eine Breite von beispielsweise 2,0 mm erreicht, sind somit wesentlich weniger Arbeitszyklen (nebeneinander angeordnete Laserlinien) notwendig, um eine entsprechende Füllfläche zu gravieren. Dabei ist sowohl eine Rastergravur als auch eine Vektorgravur möglich, wobei bei großen Flächen bevorzugt die Rastergravur, also Zeile für Zeile, zur Anwendung kommt, bei der die Verstellung des Schlittens zeilenweise erfolgt, wogegen bei der Vektorgravur der Schlitten entsprechend der vorgegebenen Kontur verfahren wird, also nicht zeilenweise.

[0013] Es ist eine Ausgestaltung von Vorteil, bei dem der Spiegel zumindest über zwei Drehachsen gelagert ist und mit zwei oder mehreren Aktuatoren zum Erreichen von unterschiedlichen Funktionen bzw. Bewegungsabläufen für den gewobbelte Laserstrahl, wie beispielsweise Sinus oder Trochoide, usw., verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass der Spiegel in mehrere Richtungen abgelenkt werden kann. Somit sind unterschiedliche Wobbel-Bewegungen des Spiegels für den Laserstrahl möglich. Damit kann je nach Auflösung die bestmögliche Funktion bzw. Bewegungsablauf gewählt werden. Die Funktion für das Wobbeln kann beispielsweise in der Software ausgewählt werden.

[0014] Von Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei der in der Fokussiereinheit die Auslenkung bzw. ein Winkel des letzten Spiegels durch den Aktuator in y-Richtung ausgebildet ist. Dadurch wird

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erreicht, dass ein einfacher Aufbau ermöglicht wird und somit die Massen bzw. das Gewicht der Fokussiereinheit nur unwesentlich erhöht wird. Hierbei wird lediglich ein Aktuator eingebaut, der über Leitungen mit Energie vom Grundgerät, also vom Gehäuse, versorgt wird. Dabei können die notwendigen Bauelemente im Gehäuse verbaut werden.

[0015] Es ist eine Ausgestaltung von Vorteil, bei der die Auslenkung der Aktuatoren, insbesondere die Breite des Laserstrahls, in Abhängigkeit der x- und y-Position der Fokussiereinheit regelbar ist. Dadurch wird erreicht, dass damit eine konstante gravierte Strichbreite am Werkstück erzeugt werden kann. Insbesondere ist dies dann erforderlich, wenn nicht der letzte Spiegel, sondern ein Spiegel davor zum Wobbeln ausgebildet ist, da sich dabei unterschiedliche Längen des frei verlaufenden Laserstrahls zwischen den Spiegeln ergeben können. Somit würde bei nicht angepasster Ansteuerung des Aktuators der Spiegel immer gleich ausgelenkt, was bei unterschiedlichen Längen des freilaufenden Laserstrahls zu unterschiedlichen Breiten in der Materialbearbeitung (z.B. Gravur) führen würde.

[0016] Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der durch Eingabe eines Parameters, insbesondere in der Software, die Amplitude, insbesondere die Auslenkung bzw. Breite, des Laserstrahls bzw. Laserpunktes frei einstellbar ist. Dadurch wird ermöglicht, dass der Nutzer durch Eingabe oder Auswahl eines entsprechenden Parameters die Auslenkung des Spiegels beeinflussen kann, sodass die Breite des gewobbelten Laserstrahls individual angepasst werden kann. Dies ist deshalb möglich, da durch die Verwendung von Aktuatoren, insbesondere Piezo-Bauelemente, die Auslenkung des Spiegels einfach durch mehr oder weniger Energie, insbesondere Spannung, geregelt werden kann. Insbesondere kann die Größe der Ausdehnung der Aktuatoren durch die Amplitude der Spannung beeinflusst werden, sodass durch Anlegen einer größeren Spannung eine größere Ausdehnung des Aktuators erzielt wird, was wiederum eine Größere Auslenkung des Spiegels verursacht, sodass die Breite des gewobbelten Laserstrahls vergrößert wird. Somit kann auf einfache Art und Weise die Breite des Laserstrahls eingestellt werden.

[0017] Es ist eine Ausgestaltung von Vorteil, bei der die Frequenz des gewobbelten Spiegels frei wählbar ist. Dadurch wird erreicht, dass einerseits hochfrequente Bewegungen möglich sind, um schnelle Modulationen des Laserstrahls zu ermöglichen und andererseits eine Anpassung bei der Beschleunig, konstanten Geschwindigkeit und das Abbremsen des Laserkopfes möglich ist. Vorteilhaft ist eine Ausbildung, bei der der Laserstrahl zwischen zumindest drei Spiegel freilaufend angeordnet bzw. ausgebildet ist, wobei der erste Spiegel im Gehäuse positioniert ist und den Laserstrahl kommend vom Laser entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches in Richtung des zweiten Spiegels ablenkt, wobei der zweite Spiegel mit dem Schlitten gekoppelt ist und dieser somit entlang der y-Richtung mit dem Schlitten verstellbar ist und wobei der dritte Spiegel in der Fokussiereinheit angeordnet ist, sodass der Laserstrahl vom zweiten Spiegel in x-Richtung zum dritten Spiegel in der Fokussiereinheit ablenkbar ist. Dadurch wird erreicht, dass eine einfache Führung des Laserstrahls ohne Lichtwellenleiter ermöglicht wird, wobei der Schlitten und die Fokussiereinheit in ihrer Position frei verstellbar sind.

[0018] Von Vorteil ist eine Ausbildung, bei der der Laserstrahl zwischen zwei Spiegel freilaufend angeordnet bzw. ausgebildet ist, wobei ein Laser, insbesondere ein Diodenlaser, im Gehäuse derart positioniert ist, dass dieser den Laserstrahl entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches in Richtung ersten Spiegel abgibt, wobei der erste Spiegel mit dem Schlitten gekoppelt ist und dieser somit entlang der y-Richtung mit dem Schlitten verstellbar ist, wobei der zweite Spiegel in der Fokussiereinheit angeordnet ist, sodass der Laserstrahl vom ersten Spiegel in x-Richtung zum zweiten Spiegel in der Fokussiereinheit ablenkbar ist. Dadurch wird erreicht, dass damit ein einfacher Aufbau geschaffen wird.

[0019] Weiters wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere eines Laserplotters oder eines Flachbett-Laserplotters, gelöst, bei dem zur Bildung einer vergrößerten Amplitude bzw. Breite des Laserstrahls, also zum sogenannten „Wobbeln“ des Laserstrahls, in der Fokussiereinheit der letzte Spiegel zum Ablenken des Laserstrahls in Richtung Linse und/oder ein vorhergehender Spiegel zum Ablenken des Laserstrahls in Richtung Fokussiereinheit drehbar gelagert wird und mit zumindest einem

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Aktuator, insbesondere ein Piezo-Element oder ein Piezostack bzw. Piezostapel, verbunden wird, sodass über den Aktuator der Spiegel mechanisch, insbesondere eine mechanische Auslenkung, durch beaufschlagen des Aktuators mit Energie verstellt wird.

Vorteilhaft ist dabei, dass damit erstmals ein Laserplotter zum Wobbeln eingesetzt werden kann, wobei die Eigenschaften des Laserplotters durch den einfachen und leichten Aufbau mit Aktuatoren, insbesondere Piezo-Elementen oder Piezostacks, unverändert gleichbleiben. Wie zuvor schon erwähnt, wird in vorteilhafter Weise eine wesentliche Verkürzung der Bearbeitungszeit bei der Herstellung von großen Flächen, insbesondere großen Schildern/Tafeln, erreicht. Würde nämlich eine große Fläche bei einem Schild/Tafel ohne Wobbeln des Laserstrahls erzeugt, so wird in einem Arbeitszyklus eine Laserlinie (Laserstrahl) von beispielsweise 0,1 mm bis 0,5mm erzeugt, sodass eine Vielzahl von Laserlinien (Arbeitszyklen) nebeneinander angeordneten werden müssen, um eine entsprechende Füllfläche zu erzeugen. Bei gewobbelten Laserstrahl, bei der der Laserstrahl eine Breite von beispielsweise 2,0 mm erreicht, sind somit wesentlich weniger Laserlinien notwendig, um eine entsprechende Füllfläche zu gravieren.

[0020] Es sind die Maßnahmen von Vorteil, bei denen durch Beaufschlagen des/r Aktuator/en mit gepulster und/oder modulierter Energie, insbesondere Strom und Spannung, der Spiegel in eine oszillierende oder schwankende Bewegung versetzt wird. Dadurch wird erreicht, dass je eingestellte Breite bzw. Amplitude des Laserstrahls die Frequenz und/oder die Spannungshöhe der zugeführten Energie angepasst wird, sodass sichergestellt ist, dass bei einer entsprechend eingestellten Verfahr-Geschwindigkeit der Fokussiereinheit eine ausreichend schnelle Schwingung des Spiegels erzeugt wird, um die Breite des Laserstrahls zu erreichen, d.h., dass der Nutzer die Breite des gewobbelten Laserstrahls und die weiteren Parameter wie die Verfahr-Geschwindigkeit, Laserleistung, usw. einstellen kann, worauf von der Software, insbesondere der Anwendersoftware oder der Software der Steuereinheit, die Energie zum Ansteuern des/r Aktuator/en berechnet und gegebenenfalls ausgeführt wird.

[0021] Von Vorteil sind die Maßnahmen, bei denen der Spiegel um die Drehachse in einem definierten Winkel von dem Aktuator verstellt wird. Dadurch wird erreicht, dass ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau geschaffen wird.

[0022] Vorteilhaft sind die Maßnahmen, bei denen die Auslenkung des vorzugsweisen letzten Spiegels um eine Drehachse durch den Aktuator in y-Richtung erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass nur sehr wenige Bauelemente mit sehr wenig Gewicht benötigt werden, sodass ein Einsatz in der Fokussiereinheit bzw. Laserkopf möglich ist.

[0023] Es sind die Maßnahmen von Vorteil, bei denen die Auslenkung des Spiegels um zwei Drehachsen mit zwei Aktuatoren in x- und y-Richtung erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass verschiedenste Bewegungen des Laserstrahls, wie beispielsweise einen Sinus oder eine Trochoide, usw., erzeugt werden können, sodass die Qualität derartiger gewobbelten Linien verbessert werden kann.

[0024] Vorteilhaft sind die Maßnahmen, bei denen der Laserstrahl zwischen den zumindest drei Spiegeln freilaufend verläuft, wobei der erste Spiegel im Gehäuse positioniert wird und den Laserstrahl kommend vom Laser entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches in Richtung zweiten Spiele ablenkt, worauf der zweite Spiegel, der mit dem Schlitten gekoppelt ist und mit diesem verstellt wird, den Laserstrahl in x-Richtung zum dritten Spiegel in der Fokussiereinheit ablenkt, und dass vom dritten Spiegel der Laserstrahl in y-Richtung zur Linse abgelenkt wird. Dadurch wird erreicht, dass eine Verstellung des Schlittens und der Fokussiereinheit bei freiverlaufenden Laserstrahl möglich ist.

[0025] Vorteilhaft sind die Maßnahmen, bei denen der Laserstrahl zwischen den zumindest zwei Spiegeln freilaufend verläuft, wobei ein Laser im Gehäuse positioniert wird und der Laserstrahl vom Laser entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches in Richtung ersten Spiegel abgibt, worauf der erste Spiegel, der mit dem Schlitten gekoppelt ist und mit diesem verstellt wird, den Laserstrahl in x-Richtung zum zweiten Spiegel in der Fokussiereinheit ablenkt, und dass vom zweiten Spiegel der Laserstrahl in z-Richtung zur Linse abgelenkt wird. Dadurch wird ein einfacher und kostengünstiger Aufbau erreicht.

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[0026] Es sind die Maßnahmen von Vorteil, bei denen beim Wobbeln des ersten oder zweiten Spiegels die Entfernungen des Laserstrahls zwischen den Spiegeln erfasst und ausgewertet werden, worauf die Auslenkung bzw. der Winkel für den gewobbelten Spiegel durch entsprechende Anpassung der Energie für den Aktuator angepasst wird, um eine konstante Strichstärke, insbesondere Breite, des Laserstrahls zu erreichen. Dadurch wird erreicht, dass durch diese Konfiguration keine Erhöhung der Massen bzw. Gewicht an der Fokussiereinheit auftreten. Weiters ist ausreichend Platz im Bereich der Spiegel im Gehäuse der Laserbearbeitungsmaschine vorhanden.

[0027] Schließlich sind die Maßnahmen von Vorteil, bei denen mit einem Laserstrahl eine sogenannte „gewobbelte“ Fläche, insbesondere Gravurfläche, umrandet wird. Dadurch wird erreicht, dass damit auf Auflösung der gravierten Fläche verbessert, insbesondere geschärtft, wird.

[0028] Erfolgt hingegen keine Beaufschlagung des Aktuators mit Energie, so halten die Aktuatoren den Spiegel in der ursprünglichen Stellung und es kann ein normaler Bearbeitungsprozess durchgeführt werden.

[0029] Die Erfindung wird anschließend in Form eines Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, dass die Erfindung nicht auf das dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel bzw. Lösung begrenzt ist.

[0030] Es zeigen:

[0031] Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Laserplotters mit einem eingelegten zu gravierenden Werkstück während des Bearbeitungsprozesses, in vereinfachter, schematischer Darstellung;

[0032] Fig. 2 eine schaubildliche Draufsicht auf den Laserplotter ohne Deckel mit schematisch eingezeichneten Laserstrahlverlauf, in vereinfachter schematischer Darstellung;

[0033] Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung der Fokussiereinheit ohne zusätzliche Komponente, insbesondere ohne Ultraschalsensor, jedoch mit eingezeichneten Laserstrahl, in vereinfachter schematischer Darstellung;

[0034] Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch die Fokussiereinheit gemäß Figur 3 mit deaktivierter Wobbeleinheit, in vereinfachter schematischer Darstellung;

[0035] Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Fokussiereinheit gemäß Figur 4 mit aktivierter Wobbeleinheit, in vereinfachter schematischer Darstellung;

[0036] Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung eines Flachbett-Laserplotters, in vereinfachter, schematischer Darstellung;

[0037] Fig.7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer schaubildlichen Draufsicht auf einen Laserplotter mit gewobbeltem zweitem Spiegel, in vereinfachter, schematischer Darstellung;

[0038] Fig.8 ein anderes Ausführungsbeispiel einer schaubildlichen Draufsicht auf den Laserplotter ohne Deckel mit einem Laser, insbesondere einem Diodenlaser, anstelle des ersten Spiegels, in vereinfachter schematischer Darstellung;

[0039] Fig. 9 eine schematische Darstellung eines gewobbelten Laserstrahls bzw. -verlaufs bei dem nur zu den erforderlichen Zeitpunkten der Laser aktiviert wurde, um eine Linie zu erzeugen, in vereinfachter, schematischer Darstellung;

[0040] Fig. 10 eine schematische verzerrte Darstellung zur Veranschaulichung einer Ansteuerung des Lasers zur Bildung einer vorzugsweisen geraden, Linie, in vereinfachter, schematischer Darstellung.

[0041] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlichen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch

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sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die beschriebene Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0042] In den Fig. 1 bis 10 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Laserbearbeitungsmaschinen 1 bzw. ein Lasergeräten 1, insbesondere ein Laserplotter 2a und/oder ein Flachbett-Laserplotter 2b, gezeigt. Selbstverständlich ist auch eine Anwendung bei anderen Laserbearbeitungsmaschinen, insbesondere bei einem Galvo-Laser, möglich.

[0043] Beim gezeigten Laserplotter 2a, gemäß Fig. 1, ist in einem Gehäuse 3 zumindest eine, vorzugsweise zwei, Strahlenquelle/n 4 bzw. Laserquellen 4 in Form von Lasern 5, 6 angeordnet. Die Laser 5 und 6 wirken vorzugsweise abwechselnd auf ein zu bearbeitendes Werkstück 7 ein. Das Werkstück 7 ist bzw. wird in einem Bearbeitungsraum 8 des Laserplotters 2a, insbesondere auf einem Bearbeitungstisch 9, positioniert, wobei der Bearbeitungstisch 9 vorzugsweise in seiner Höhe verstellbar ist. Ein von einer Strahlenquelle 4, insbesondere dem Laser 5 oder 6, abgegebener Laserstrahl 10 wird über Umlenkelemente 11 an zumindest eine verfahrbare Fokussiereinheit 12 bzw. Laserkopf 12 gesendet, von der der Laserstrahl 10 in Richtung Werkstück 7 abgelenkt und zur Bearbeitung fokussiert wird. Die Steuerung, insbesondere die Positionssteuerung des Laserstrahls 10 zum Werkstück 7, erfolgt über eine in einer Steuereinheit 13 laufende Software, wobei das Werkstück 7 durch Verstellung eines Schlittens 14, an dem auch die Fokussiereinheit 12 bzw. der Laserkopf 12 verfahrbar angeordnet ist, über vorzugsweise einen Riemenantrieb in x-y-Richtung bearbeitet wird. Hierbei ist es möglich, dass beispielsweise bei dem Bearbeitungsprozess "Gravur" die Verstellung des Schlittens 14 zeilenweise erfolgt, wogegen bei dem Bearbeitungsprozesse "Schneiden" der Schlitten 14 entsprechend der zu schneidenden Kontur verfahren wird, also nicht zeilenweise.

[0044] Bei derartigen Laserbearbeitungsmaschinen 1, insbesondere Laserplottern 2a, ist es für die Sicherheit notwendig, dass zum Starten der Bearbeitung des Werkstückes 7 ein Deckel 15 bzw. Tür 15, der vorzugsweise zumindest teilweise transparent ausgebildet ist, geschlossen werden muss, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Anschließend kann das Bedienerpersonal den Laserpunkt bzw. eine Lichtquelle 16 beispielsweise in Form eines Laser-Pointer 16, insbesondere Lichtstrahl 17 bzw. Laser-Pointer-Punkt 17, der vorzugsweise in den Strahlengang des Lasers 5, 6 eingekoppelt ist und über die Fokussiereinheit 12 in Richtung Bearbeitungstisch 8 abgelenkt wird, manuell oder auch automatisch am eingelegten Werkstück 7 positioniert werden, worauf ein Job 18 für die Bearbeitung des Werkstückes 7 gestartet werden kann. Am Ende des Jobs 18 wird anschließend der Schlitten 14 und die Fokussiereinheit 12 vorzugsweise in die Ausgangsposition verstellt, sodass das fertiggestellte Werkstück 7 entnommen werden kann, worauf ein neuer Bearbeitungsprozess durch Einlegen eines neuen zu bearbeitenden Werkstücks 7 bzw. eines Rohlings 7 gestartet werden kann. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Ende der Bearbeitung optisch oder akustisch angezeigt wird, sodass der Nutzer nicht ständig die Lasermaschine, insbesondere den Laserplotter 1, beobachten muss. Der Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass die Verstellung der Fokussiereinheit 12 mit aktiviertem Lichtstrahl 17 auch bei geöffneten Deckel 17 möglich ist, jedoch der Laser 5, 6 nicht aktiviert werden kann. Weiters ist es möglich, dass die Laserbearbeitungsmaschine 1 mit einem Kamerasystem 19 ausgestattet ist, das vorzugsweise im Deckel 15 angeordnet ist und mit dem der Bearbeitungsraum 8 bei geschlossenen und geöffneten Deckel 15 aufgenommen werden kann.

[0045] Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die Laserbearbeitungsmaschine 1 über Anschlüsse bzw. Leitungen zur Energieversorgung oder zur Anbindung ans Intranet und/oder Internet 20 ausgestattet ist bzw. sein kann. Dabei ist es möglich, dass über eine Leitung 21 oder drahtlos per WLan oder Bluetooth eine Verbindung mit externen Komponenten 22, wie einem Laptop 22a bzw. Computer, einer automatischen Zuführeinheit, ein Förderband, ein Entnahmeroboter usw. verbunden sein kann, sodass Daten von der externen Komponenten 22, insbesondere dem Laptop 22a, übertragen werden können. Hierzu wird beispielsweise an der externen Komponente 22, insbesondere einem Computer, Laptop 22a oder einem Steuergerät, eine Grafik 23 und/oder ein Text 23 über eine handelsübliche Software 24, wie beispielsweise CorelDraw, Paint, usw., oder über die eigene Anwendungssoftware 24, insbesondere Ruby, erstellt

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bzw. geladen, welche an die Steuereinheit 13 des Lasergerätes 1 vorzugsweise in Form des Jobs 18 exportiert bzw. übergeben wird. Vorzugsweise werden die zu übergebenden Daten von der gleichen oder einer anderen Software konvertiert, sodass die Steuereinheit 13 den Job 18 verarbeiten kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Eingabe direkt an der Laserbearbeitungsmaschine 1 über die vorhandenen Eingabemittel 25, wie beispielsweise einen Touchscreen oder Eingabetasten, erfolgen kann oder ein entsprechender Job 18 von einem Speichermedium, wie beispielsweise einer Cloud 26, einen USB-Stick 27, usw., geladen wird. Nachdem die Daten, insbesondere der oder die Jobs 18, übertragen sind oder direkt erstellt bzw. vom Speichermedium geladen wurden, wird von der Laserbearbeitungsmaschine 1, insbesondere dessen Steuereinheit 13, der Job 18 abgearbeitet. Dabei ist es möglich, dass mehrere Jobs 18 gleichzeitig in der Laserbearbeitungsmaschine 1 gespeichert und nacheinander abgearbeitet werden können. Weiters ist es auch möglich, dass die Anwendersoftware 24 in der Cloud 26 installiert ist und von der Cloud 26 über einen Webbrowser aufgerufen werden kann.

[0046] Weiters ist in Figur 1 die Fokussiereinheit 12 einer eingesetzten Linse 28 und mit einem Zusatzgerät 29 nämlich einen Ultraschalmessgerät ausgestattet, mit dem automatisch der Abstand zwischen Werkstückoberfläche des eingelegten Werkstückes 7 und Fokussiereinheit 12 ermittelt werden kann, sodass die korrekte Tischhöhe für eine eingesetzte Linse 28 ermitteln bzw. berechnen und eingestellt werden kann. Dieses Zusatzgerät 29 wurde bei den weiteren Figuren der übersichtshalber weggelassen.

[0047] Wie nun besser aus Figur 2 ersichtlich, erfolgt bei derartigen Laserbearbeitungsmaschinen 1 die Laserstrahlführung des Laserstrahls 10 von dem Laser 5, 6 zur Fokussiereinheit 12 über Umlenkelemente 11, die gemäß Stand der Technik fix eingebaut sind. Die Umlenkelemente 1 werden dabei durch zumindest drei Spiegeln 30, 31 und 32 gebildet, zwischen denen der Laserstrahl 10 frei verläuft, d.h., dass der Laserstrahl 10 nicht in einem Lichtleiter gebunden bzw. gekoppelt ist, sondern der Laserstrahl 10 frei in der Atmosphäre/Luft verläuft, wobei der Laserstrahl 10 dabei von einem Gehäuse vorzugsweise zum Schutz umgeben sein kann. Dabei ist der erste Spiegel 30 fix im Gehäuse 3 positioniert und lenkt den Laserstrahl 10 kommend vom Laser 5,6 entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches 9 ab. Der zweite Spiegel 31 ist mit dem Schlitten 14 gekoppelt und wird somit entlang der y-Richtung mit dem Schlitten 14 bewegt bzw. verstellt, wobei der Laserstrahl 10 frei zwischen dem ersten Spiegel 30 und dem zweiten Spiegel 31 verläuft. Vom zweiten Spiegel 31 wird der Laserstrahl 10 frei verlaufend in x-Richtung zur Fokussiereinheit 12 abgelenkt, sodass die Fokussiereinheit 12 in der x-Richtung am Schlitten 14 verfahren werden kann. In der Fokussiereinheit 12 ist der dritte Spiegel 32 angeordnet, der nunmehr dem vom zweiten Spiegel 31 abgelenkten Laserstrahl 12 um 90° Grad in z-Richtung zur Linse 28 und in weiterer Folge zum Werkstück 7 ablenkt. Somit ist es möglich, dass der Schlitten 14 in y-Richtung und die Fokussiereinheit 12 am Schlitten 14 in x-Richtung einfach verfahren werden kann, wobei durch den letzten Spiegel 32 in der Fokussiereinheit 12 der Laserstrahl 12 in Richtung Werkstück 7, also in z-Richtung, abgelenkt wird, d.h., dass bei derartigen Laserplottern 2a, 2b immer der Laserstrahl 10 freilaufenden zwischen den mindestens drei Spiegeln 3032 verläuft und nicht, wie bei Schweißanwendungen, der Laserstrahl per Lichtleiterkabel an den Laserkopf geführt wird.

[0048] In Figur 3 ist eine Außenansicht der Fokussiereinheit 12 eines Laserplotters 2a gezeigt, um den Unterschied des einfachen gewichtseinsparenden Aufbaus der Fokussiereinheit 12 gegenüber aus dem Stand der Technik bekannte Laserschweißköpfen zu zeigen.

[0049] Wesentlich ist dabei, dass die Fokussiereinheit 12 bzw. Laserkopf 12 derartiger Laserbearbeitungsmaschinen 1 so leicht wie möglich ausgebildet ist, um eine sehr hohe Geschwindigkeit von bis zu aktuell 4,32 m/sec zu erreichen und somit schnell beschleunigt und gebremst (aktuell 5 g) werden zu können. Aus diesem Grund sollte die Fokussiereinheit 12 so wenig Gewicht als möglich aufweisen, um die Fokussiereinheit 12 über x- und y-Achsen über den Bearbeitungstisch 9 bewegen zu können.

[0050] Die Fokussiereinheit 12 weist dabei ein Grundgehäuse 33 auf, mit dem eine Düse 34 verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Weiters ist ein Linsengehäuse 35 mit einer darin ein-

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gesetzten Linse 28 in eine Linsenaufnahme des Grundgehäuses 33 eingesetzt. Damit die Linse 28 bzw. das Linsengehäuse 35 entnommen bzw. getauscht werden kann, ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass zuerst ein Befestigungsrad 36 gelöst wird, sodass anschließend das Linsengehäuse 34 mit der Linse 28 entnommen werden kann. Hierzu wird das Befestigungsrad 36 vorzugsweise nach oben gedreht, sodass das Befestigungsrad 36 die Klemmung des Linsengehäuses 35 löst und das Linsengehäuse 35 aus der Linsenaufnahme herausgezogen werden kann.

[0051] Weiters weist das Grundgehäuse 33 eine Öffnung 37 auf, durch die der Laserstrahl 10 vom zweiten Spiegel 31 zum dritten Spiegel 32, der im Grundgehäuse 33, siehe Figur 4 und 5, positioniert ist, verlaufen kann. Vom dritten Spiegel 32 im Grundgehäuse 33 wird der Laserstrahl 10 anschließend derart abgelenkt, dass der Laserstrahl 10 in z-Richtung durch die eingesteckte Linse 28 zur Düse 34 und von der Düse 34, in der eine Öffnung 38 vorgesehen ist, zum Werkstück 7 gelangt. Dabei wird der Laserstrahl 10 von der Linse 28 derart fokussiert, dass in einen bestimmten Abstand 39, je nach eingesetzte Linse 28, der optimale Brennpunkt bzw. Fokuspunkt gebildet wird, bei dem die bestmögliche Energieeinbringung ins Werkstück 7 erfolgt. Grundsätzlich wird erwähnt, dass der Bearbeitungstisch 9 auf diesen Abstand 39 manuell oder automatisch eingestellt wird, sodass vorzugsweise die Oberfläche des Werkstückes 7 exakt den Abstand 39 zur eingesetzten Linse 36 aufweist oder dass der Abstand 39 geringer gewählt wird, um eine größere Bearbeitungstiefe des Laserstrahls 10 zu erreichen. Beispielsweise ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine 1,5“ Zoll Linse 28 eingesetzt, die einen Abstand 39 von beispielsweise 40mm benötigt. Üblicherweise werden bei Laserplottern 2a verschiedene Linsen 28 nämlich 1,5“ oder 2,0“ oder 2,5“ oder 4,0“ Linsen 28, eingesetzt, sodass entsprechend der Abstand 39 angepasst wird. Hierbei ist es auch möglich, dass die unterschiedlichen Linsen 28 in unterschiedlichen Positionen in der Fokussiereinheit 12 angeordnet werden, sodass der Abstand 39 dann gleichbleiben kann.

[0052] Bei manchen Kunden hat sich herausgestellt, dass diese das vorzugweise von Trotec Laser GmbH gekaufte Gravurmaterial lieber fräsen als mit dem Laser zu bearbeiten. Besonders für große Schilder, die dazu keine hohe Auflösung benötigen, ist ein Fräser aufgrund seiner deutlich höheren Strichstärke von 2mm bis 10mm wesentlich schneller als ein Laserstrahl 10 mit einer Strichstärke von 0,1mm bis 0,5mm, wie dies bei Laserplottern 2a oder Flachbett-Laserplottern 2b aus dem Stand der Technik der Fall ist. Dabei ist die geringe Auflösung beim Fräsen kein relevanter Nachteil, da die erstellten Schilder oft nur aus relativ großer Entfernung lesbar sein müssen.

[0053] Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass erstmals ein Laserplotter 2a oder FlachbettLaserplotter 2b mit der Funktion „Wobbeln“ ausgestattet ist, in dem zumindest ein Spiegel 30, 31 oder 32 eine oszillierende oder schwankende Bewegung ausgesetzt wird, sodass eine Verbreiterung der Laser-Strichstärke von beispielsweise bis zu 2mm erreicht wird, d.h., dass der Laserstrahl 10 in der Fokussiereinheit 12 statt einer geraden Strecke eine sinus- oder wendelförmige Bahn abfährt, wodurch der Laserstrahl 10, insbesondere die Laser-Strichstärke, optisch breiter erscheint.

[0054] Um die Fokussiereinheit 12 möglichst leicht und einfach aufzubauen, also ohne schwere Bauelemente, ist vorgesehen, dass beispielsweise der letzte Spiegel 32 drehbar über eine Drehachse 40 gelagert ist und der Spiegel 32 auf der Rückseite mit einem Aktuator 41, insbesondere ein Piezo-Element oder ein Piezostack 41a bzw. Piezostapel, gekoppelt bzw. verbunden ist, d.h., dass der letzte Spiegel 32 einen Aktuator 41 hat, der den Laserstrahl 10 parallel zur y-Achse des Bearbeitungsfeldes auslenkt. Hierzu wird der Aktuator 41 über Leitungen 42 (wie schematisch dargestellt) mit vorzugsweise gepulster und/oder modulierter Energie beaufschlagt, sodass der Aktuator 41 sich vergrößert bzw. ausdehnt und/oder verkleinert bzw. zusammenzieht und somit den Spiegel 32 um die Drehachse 40 in einem definierten Winkel 43 verstellt, wodurch der in yRichtung zum Werkstück 7 abgelenkte Laserstrahl 10 derart abgelenkt wird, dass dieser um eine Breite 44 versetzt am Werkstück 7 auftrifft, wie in Figur 5 ersichtlich, d.h., dass der Piezo bzw. Piezostack sich beim Anlegen einer Spannung ausdehnt (in vollen Linien in Figur 5 eingezeichnet), wobei beim Tausch bzw. Umkehr der Polarität der angelegten Spannung sich der Piezo

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bzw. Piezostack sich zusammenzieht (strichliert in Figur 5 eingezeichnet). Wird die Beaufschlagung mit Energie beendet, so nimmt der Aktuator 41 wieder seine ursprüngliche Größe an und der Spiegel 32 wird wieder in seine Ausgangsstellung zurückgestellt, wie in Figur 4 dargestellt. Somit kann durch alternatives anlegen der Energie (Strom und Spannung) sinusförmige oder kreisförmige Schwankungen/Auslenkungen, also ein Wobbeln, des Laserstrahls 10, erreicht werden. Damit wird ein optischer Eindruck eines breiten Laserstrahls bzw. Laser-Strichstärke geschaffen, sodass beim Ausführen einer Linie aufgrund der sehr schnellen pendelnden Bewegung des Laserstrahls 10 eine sehr breite Bearbeitung des Werkstoffes bzw. Materials des Werkstückes 7 in einer Linie bzw. Zeile der Fokussiereinheit 12 vorgenommen wird und somit die nächste Linie bzw. Zeile vorzugsweise in einer Breite 44 daneben ausgeführt werden kann, d.h., dass damit die Fokussiereinheit 12 Zeile für Zeile die Gravur ausführt, wobei aufgrund des gewobbelten Laserstrahles 10 die Zeile eine Breite 44 aufweist.

[0055] Aktiviert bzw. eingestellt kann der Wobbelbetrieb derart werden, dass in der Software 24 eine eigene Farbe für die Grafik 23 und/oder Text 23 verwendet wird, wodurch die Wobbelbearbeitung mit der normalen Laserbearbeitung kombiniert werden kann, da nur jene Linien gewobbelt werden, die mit der entsprechenden Farbe erstellt wurden.

Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, dass ein entsprechender Parameter „Wobbeln“ aktiviert, insbesondere angekreuzt, wird, wodurch dann der gesamte Text 23 und/oder Grafik 23 gewobbelt wird. Vorzugsweise bleibt dabei die Laserbearbeitungsmaschine 1 im Gravurmodus (zeilenweise Abarbeitung), wobei aufgrund des Wobbelns ein erhöhter Produktionszuwachs erreicht wird und die Qualität der Konturen akzeptabel ist.

[0056] Weiters ist eine Ausbildung möglich, bei der der vorzugsweise letzte Spiegel 32 vor der Linse 28 wiederum drehbar gelagert ist und mittels zweier Aktuatoren 41 um zwei Drehachsen 40 ausgelenkt wird. Die Auslenkung erfolgt so, dass entlang der x- und y-Richtung des Werkstückes 7 parallel zur x- und y-Richtung des Bearbeitungsfeldes bzw. des Bearbeitungstisches 9 abgelenkt wird, d.h., dass der Spiegel 32 in zwei Richtungen geschwenkt wird, wobei für jede Richtung ein Aktuator 41 benötigt wird. Damit können verschiedenste Bewegungen des Laserstrahls 10, wie beispielsweise einen Sinus oder eine Trochoide, usw., erzeugt werden, sodass die Qualität derartiger gewobbelten Linien verbessert werden kann. Dabei ist die Amplitude bzw. Breite 44 zwischen 0 (Betrieb wie bisher - ohne wobbeln des Laserstrahls 10) und beispielsweise 1 mm frei wählbar, wobei mit 1 mm Auslenkung bzw. Breite 44 eine optisch wahrnehmbare Strichstärke des Laserstrahls 10 von 2 mm erreicht wird, d.h., dass die mechanische Winkelauslenkung wegen des Reflexionsgesetzes dabei nur halb so groß ist wie die optische Winkeländerung. Üblicherweise wird jedoch in der Software der wahrnehmbare Strichstärkenwert eingestellt.

[0057] Beispielsweise wird bei einer 1,5“ Linse 28 bei einem Abstand 39 von 40mm eine Amplitude von 1mm erreicht, wenn eine mechanische Auslenkung des Spiegels 32 in einem Winkei 43 von 0,7°Grad erfolgt. Werden hingegen andere Linsen 28, wie 2,0“ oder 2,5“ oder 4,0“ Linsen 28, eingesetzt, so wird mit größerer Brennweite eine geringere Auslenkung benötigt. Man kann auch sagen, um 1mm Auslenkung am Target, also am Werkstück 7, mit einer 1,5“ Linse 28 zu erreichen, ist eine mechanische Auslenkung am Rand des Spiegels 32 von 0,16 mm (bei einem Spiegeldurchmesser von 1“) oder von 0,08 mm (bei einem Spiegeldurchmesser von 0,5“) notwendig. Derartige geringfügige Auslenken des Spiegel 32 können mühelos mit Aktuatoren 41, insbesondere Piezoelemente oder Piezostack bzw. Piezostapel, erreicht werden.

[0058] Ebenfalls ist die Geschwindigkeit ein wesentlicher Faktor, um den Aktuator 41 mit einer entsprechenden Frequenz anzusteuern. Um beispielsweise eine Geschwindigkeit von 100mm/s, 200m/s oder 400mm/s am Target bzw. Werkstück 7 mit einer 1,5“ Linse 28 zu erreichen, ist eine Frequenz von ca. 500Hz, 1000Hz oder 2000Hz für das Ein- und Ausschalten des Aktuators 41 notwendig. Bei der Höchstgeschwindigkeit der Laserplotter 2a der Anmelderin von 4320mm/s ist eine Frequenz von 21600HZz erforderlich. Derartige Aktuatoren 41 für diese Frequenzen sind beispielsweise als Piezo(stack) verfügbar, sodass eine Anwendung des Wobbelns mittels Aktuatoren 41 möglich ist, d.h., dass sowohl die Auslenkung im Bereich von 0,1 mm bis 0,2 mm als auch die Frequenz von bis ca. 22000Hz durch Piezo-Aktuatoren 41 erreicht werden können. Da die Aktuatoren 41 hohe Kräfte ausüben, kann die Krafteinwirkung am Spiegel 32 nahe an der

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Drehachse 40 erfolgen, um bei geringer Auslenkdistanz den gleichen Auslenkwinkel 43 zu erreichen. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass die Frequenz frei wählbar ist und die Aktuatoren 41 bis in den zig-kHz Bereich folgen können. Beim Abarbeiten großer, vollflächig zu gravierender Fläche ist wichtig, dass die Frequenz in den Beschleunigungsphasen des Laserkopfes 12 proportional zur Geschwindigkeit steigt. Damit erreicht man, dass die eingebrachte Flächenenergie am Werkstück 7 homogen ist und der z.B. Sinus (Wobbeln) überall die gleiche Wellenlänge hat.

[0059] In Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Flachbett-Laserplotter 2b gezeigt, bei dem ein großes Schild als Werkstück 7 graviert werden soll. Der Unterschied zum zuvor beschriebenen Laserplotter 2a liegt darin, dass der Flachbett-Laserplotter 2b keinen Deckel hat, sondern mit einer Sicherheitsabschirmung 45 ausgestattet ist, die ein- und ausgefahren werden kann. Weiters ist der Bearbeitungstisch 9 fix im Gehäuse 3 integriert und die Höhenanpassung erfolgt durch Höhenverstellung des Laserplotters bzw. der Fokussiereinheit 12. Ansonst weist der FlachbettLaserplotter 2b im Wesentlichen die gleichen Elemente/Baugruppen, wie beispielsweise Schlitten 14, Fokussiereinheit 12, Laser 5, Steuereinheit 13 usw., auf, die jedoch an die Gegebenheiten angepasst sein können. Beispielsweise ist eine Absaugung direkt im Schlitten 14 integriert, die mit dem Laserplotter 12 verbunden ist, damit der bei einer Bearbeitung entstehende Rauch direkt abgesaugt wird, was bei den anderen Laserplottern 2a meist nicht der Fall ist, da dort der Bearbeitungsraum 9 mit dem Deckel 15 geschlossen ist und somit eine Absaugung im Gehäuse 3 integriert ist.

[0060] Der Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass beim Laserplotter 2a und beim FlachbettLaserplotter 2b die angelegte Frequenz frei wählbar ist und die Stacks bzw. Aktuatoren 41 können bis in den zig-kHz Bereich folgen. Beim Abarbeiten großer, vollflächig zu gravierender Flächen ist es wichtig, dass die Frequenz in den Beschleunigungsphasen und Bremsphasen des Laserkopfes 12 proportional zur Geschwindigkeit steigt. Damit erreicht man, dass die eingebrachte Flächenenergie am Werkstück 7 homogen ist und der z.B. Sinus gewobbelte Laserstrahl 10 überall die gleiche Wellenlänge hat, wie dies analog mit der Steuerung der Laserleistung erfolgt: Ist der Laserkopf 12 noch langsam, wird auch die Laserleistung reduziert, damit die Streckenenergie konstant bleibt.

[0061] Wie in den zuvor beschriebenen Figuren 1 bis 5 wird auch beim Flachbett-Laserplotter 2b der Laserstrahl 10 über zumindest drei Spiegel 30 bis 32 (nicht dargestellt) von dem Laser 5,6 an den Laserplotter 12 geleitet, sodass auch hier wiederum das Wobbeln durchgeführt werden kann. Hierzu ist ein Bearbeitungsprozess mit einem gewobbelten Laserstrahl 10 dargestellt, mit dem vier Linien 45a - 45d am Werkstück 7 graviert wurden. Dabei ist ersichtlich, dass aufgrund des gewobbelten Laserstrahls 10 eine Linienstärke von beispielsweise 1mm erreicht wird und somit bei vier gravierten Linien 45a - 45d eine sehr große Fläche bearbeitet wurde, wie dies sonst nur über Fräser aus dem Stand der Technik möglich ist.

[0062] In Figur 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem nunmehr nicht der letzte Spiegel 32 drehbar gelagert und mit einem Aktuator 41 verstellt wird, sondern bei dem der Aktuator 41 am ersten oder zweiten Spiegel 30, 31, insbesondere am ersten Spiegel 30, montiert ist, d.h., dass nunmehr der letzte Spiegel 32 fix verbaut ist und zumindest einer der beiden weiteren Spiegel 30, 31, insbesondere der erste Spiegel 30, zum Wobbeln mittels Aktuatoren 41 ausgebildet ist.

[0063] Dabei wird erreicht, dass die Winkelauslenkung bzw. der Winkel 43 mit steigender Länge des optischen Pfades (Laserstrahls 10) zu einer größeren Absolut-Auslenkung am Werkstück 7 führt. Dazu verdoppelt die Umlenkung 2 und 3, also die Spiegel 31 und 32, jeweils den Ablenkwinkel. Die Winkelauslenkung bzw. der Winkel 43 ist daher eine Größenordnung geringer als bei der Ansteuerung des letzten Spiegels 32, wobei in diesem Fall bei einer 1,5“ Linse 28 nur mehr in etwa 10 um bis 20 um abgelenkt werden muss. Damit jedoch eine homogene Strichstärke mit dem Laserstrahl 10 bei diesem Ausführungsbeispiel erreicht wird, ist es erforderlich, dass die Auslenkung des Aktuators 41 in Abhängigkeit der Position des Schlittens 14 und der Fokussiereinheit 12, also der x- und y-Position des Laserkopfes 12, geregelt werden, d.h., dass das die Entfernungen des Laserstrahls 10 zwischen den Spiegeln 30 - 32 erfasst und ausgewertet wer-

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den, worauf die Auslenkung bzw. der Winkel 43 für den gewobbelten Spiegel 31, 32 durch entsprechende Anpassung der Energie für den Aktuator 41 angepasst wird, um eine konstante Strichstärke des Laserstrahls 10 zu erreichen. Der wesentliche Vorteil einer derartigen Lösung liegt darin, dass durch diese Konfiguration keine Erhöhung der Massen bzw. Gewicht der Fokussiereinheit 12 auftritt. Weiters ist ausreichend Platz im Bereich der Spiegel 30 und 31 im Gehäuse 3 der Laserbearbeitungsmaschine 1 als eine Erweiterung bei der Fokussiereinheit 12.

[0064] Das beschriebene System „WOBBELN“ kombiniert zum Teil die Vorteile von Laserplottern und Galvo-Laser. Es kann speziell auch bei großen Schneidplottern, wie dem Flachbett-Laserplotter 2b, zum Einsatz kommen, um großflächige Gravurjobs deutlich rascher als bisher abzuarbeiten, da wesentlich dicker Strichstärken für den Laserstrahl 10 ermöglicht werden. Diese Gravurjobs sollten dabei in Vektoren konvertierbar sein und haben dadurch eine geringere Auflösung. Um die Auflösung jedoch zu verbessern bzw. für schärfere Konturen zu sorgen, ist es möglich, dass jede gewobbelte Schraffurfläche abschließend ohne WOBBELN, also ohne dynamischer Spiegelbewegung, eingerahmt wird, d.h. dass zuerst die Fläche der Gravur mit aktivierten gewobbelten Laserstrahl 10 erzeugt wird und anschließend der Rand bzw. Umfang mit einem normalen Laserstrahl 10 nochmals bearbeitet wird, sodass ein sehr präziser und scharfer Gravurabschluß geschaffen wird.

[0065] Dieses nachträgliche Umranden kann beispielsweise in der Software 24 durch aktiveren oder ankreuzen eines Parameters eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.

[0066] Es wird erwähnt, dass auch mehrere Spiegel 30, 31, 32 drehbar gelagert ausgeführt sein können, die mit Aktuatoren 41 in Verbindung stehen, um gemeinsam einen gewobbelten Laserstrahl 10 zu erzeugen.

[0067] In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Laserbearbeitungsmaschine 1 gezeigt, bei der anstelle des ersten Spiegels 30 ein Laser 5,6 in Form eines Festkörperlasers oder Diodenlaser angeordnet ist. Die weiteren Spiegel 31,32, insbesondere der zweite Spiegel 31, der mit dem Schlitten 14 verstellt wird und der dritte Spiegel 32, der in der Fokussiereinheit 12 angeordnet ist und mit dieser verstellt wird, sind nach wie vor vorhanden. Damit wird erreicht, dass direkt vom Laser 5,6 der Laserstrahl 10 an den zweiten Spiegel 31 gesendet wird, wobei der Laserstrahl 10 vom zweiten Spiegel 31 an den dritten Spiegel 32 gesendet wird. Vom dritten Spiegel 32 wird der Laserstrahl 10 in Richtung Linse 28 und Werkstück 7 abgelenkt. Somit stehen für das Wobbeln die Spiegel 31 und 32 zur Verfügung, wobei zumindest ein Spiegel 32 oder 31 drehbar gelagert befestigt ist und mit einem Aktuator 41, insbesondere Piezoelement, gekoppelt ist.

[0068] Weiters ist in Figur 9 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Anwendung einer Gravur auf einem Werkstück 7 gezeigt, wobei hierzu drei gewobbelte Zeilen 47, 48 und 49 gezeigt sind. Die Zeilen 47,48,49 weisen eine gewobbelte Breite 44 von beispielsweise vier normalen Einzel-Zeilen 50a-d, wie mit strichlierten Linien eingezeichnet, auf, d.h., dass mit einer gewobbelten Zeile 47,48,49 normalerweise der Laserkopf 12 vier Zeilen ausführen muss.

[0069] In der ersten Zeile 47 wurde eine vollflächige Gravur erzeugt, sodass der Laser 5,6 ständig, insbesondere pulsartig, aktiviert ist und durch einen sinusförmigen Verlauf durch Wobbeln zumindest eines Spiegels 30-32 die Gravur über die gesamte gewobbelte Breite 44 des Laserstrahls 10 erzeugt wurde. In der zweiten und dritten Zeile 48,49 wurde keine vollflächige Gravur durchgeführt, sondern der Laser 5,6 wurde nur punktuell aktiviert, damit eine Linie 51 graviert wurde, d.h. dass zwar der Spiegel 30-32 gewobbelt wurde, jedoch der Laser 5,6 nur zu bestimmten Zeitpunkten aktiviert wurde, um die gezeichnete Linie 51 zu gravieren. Damit wird erreicht, dass der Laserkopf 12 in einem Arbeitsschritt (Pfeil), also in einer Zeile 48 oder 49, eine Linie 51 über die vier Einzel-Zeilen 50a-d erzeugt, sodass gesagt werden kann, dass die Arbeitsgeschwindigkeit einer derartigen Gravur aufgrund des Wobbelns wesentlich erhöht wird. Nachteilig ist hierbei, dass erhöhte Anforderungen an die Echtzeitregelung der xy-Position der Fokussiereinheit als auch an die Piezoauslenkung(en) gestellt werden.

[0070] In Figur 10 ist nunmehr schematisch dargestellt, wie bzw. wann der Laser 5,6 aktiviert ist

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und wie der Spiegel 30-32 positioniert ist, um eine vorzugsweise gerade Linie 51 zu gravieren. Dabei ist wiederum das Wobbeln aktiviert, sodass der Laserstrahl 10 sich über eine Breite 44 erstrecken kann, wenn dieser aktiviert ist. Dabei sind schematisch in jeder Einzel-Zeile 50a-d, die beispielsweise wiederum 4 Einzel-Zeilen ohne Wobbeln entsprechen, Punkte 52a-d eingetragen. Dabei wird beim ersten Punkt 52a der Spiegel 30-32 derart über den/die Aktuatoren 41 positioniert, dass dieser den Laserstrahl 10 nach rechts, also vorlaufend, ablenkt, wobei nachfolgend im Punkt 52b der Spiegel 30-32 in der ursprünglichen Stellung befindet und der Laserstrahl 10 gerade nach unten verläuft.

Anschließend wird der Spiegel 30-32 nach links, also nachlaufend, verstellt, um an den beiden Punkte 52c und 52d den Laserstrahl 10 nach links abzulenken. Durch die exakte Ansteuerung der Spiegel 30-32 über die/den Aktuator 41 und die Aktivierung des Lasers 5,6 ist es möglich, dass eine Linie 51 mit gewobbelten Laserstrahl 10 erzeugt werden kann. Dies ist deshalb möglich, da die Steuereinheit 13 derart schnell die einzelnen Komponenten ansteuern kann, d.h., dass die Regelungstechnik neben den x- und y-Motoren für den Schlitten 14 und der Fokussiereinheit 12 noch ein oder zwei Aktuatoren 41, insbesondere Piezos, ansteuert und dazu der Laser 5,6 synchronisiert aktiviert wird.

[0071] Grundsätzlich kann gesagt werden, dass sich ein Piezo so verhält, wie ein 1-Achs-Galvo, wobei das Arbeitsfeld deutlich kleiner ist als bei einer bekannten Galvo-Auslenkung. Dafür ist aber die Dynamik viel höher und die Herstellungskosten und vor allem das Gewicht sind viel niedriger bei einem Piezo (Aktuator) angesteuerten Spiegel 30,31,32 als bei einem Galvo-System. Eine Zwei Piezo oder Aktuatoren Spiegelansteuerung entsprechen dabei einen 2-AchsGalvo-System mit einem kleineren Arbeitsfeld. Das kleine Arbeitsfeld wird vom normalen Laserplotter 2a oder Flachbett-Laserplotter 2b über die gesamte Bearbeitungsfläche befördert.

[0072] Es wird darauf hingewiesen, dass die dargestellten Zeichnungen lediglich schematische Beispiele zur vereinfachten Beschreibung der Erfindung zeigen.

[0073] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Laserbearbeitungsmaschine 1 und deren Komponenten bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert und vor allem nur schematisch dargestellt wurden.

[0074] Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen bilden.

Claims

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Patentansprüche

1. Laserbearbeitungsmaschine (1), insbesondere Laserplotter (2a) oder Flachbett-Laserplotter (2b), zum Abarbeiten zumindest eines Jobs (18) für das Schneiden, Gravieren, Markieren und/oder Beschriften eines vorzugsweise flachen Werkstückes (7), der zumindest ein Gehäuse (3) mit einem Bearbeitungsraum (8) zum Positionieren eines Werkstückes (7) auf einem Bearbeitungstisch (9) ausbildet, wobei dieser zumindest eine Strahlenquelle (4) in Form eines Lasers (5,6) und eine Steuereinheit (13) zum Steuern des über vorzugsweise einen Riemenantrieb betriebenen entlang einer y-Achse verstellbaren Schlittens (14) mit daran verfahrbar angeordneter in x-Achse verstellbaren Fokussiereinheit (12) bzw. Laserkopf (12) aufweist, wobei mehrere verbaute Spiegeln (30,31,32) für die Führung eines frei laufenden Laserstrahls (10) vom Laser (5,6) zum Werkstück (7) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer vergrößerten Amplitude bzw. Breite (44) des Laserstrahls (10), also zum sogenannten „Wobbeln“ des Laserstrahls (10), in der Fokussiereinheit (12) der letzte Spiegel (32) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Linse (28) und/oder ein vorhergehender Spiegel (30, 31) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Fokussiereinheit (12) drehbar gelagert ist und mit zumindest einem Aktuator (41), insbesondere ein Piezo-Element oder ein Piezostack bzw. Piezostapel, verbunden ist, sodass über den Aktuator (41) der Spiegel (30,31,32) mechanisch, insbesondere eine mechanische Auslenkung, durch Beaufschlagen des Aktuators (41) mit Energie verstellbar ist.

2. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (30,31,32) zumindest über zwei Drehachsen (40) gelagert ist und mit zwei oder mehreren Aktuatoren (41) zum Erreichen von unterschiedlichen Funktionen bzw. Bewegungsabläufen für den gewobbelte Laserstrahl (10), wie beispielsweise Sinus oder Trochoide, usw., verbunden ist.

3. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fokussiereinheit (12) die Auslenkung bzw. ein Winkel (43) des letzten Spiegels (32) durch den Aktuator (41) in y-Richtung ausgebildet ist.

4. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung der Aktuatoren, insbesondere die Breite (44) des Laserstrahls (10), in Abhängigkeit der x- und y-Position der Fokussiereinheit (12) regelbar ist.

5. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Eingabe eines Parameters, insbesondere in der Software (24), die Amplitude, insbesondere die Auslenkung bzw. Breite (44), des Laserstrahls (10) bzw. Laserpunktes frei einstellbar ist.

6. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des gewobbelten Spiegels (30-32) frei wählbar ist.

7. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (10) zwischen zumindest drei Spiegel (30 bis 32) freilaufend angeordnet bzw. ausgebildet ist, wobei der erste Spiegel (30) im Gehäuse (3) positioniert ist und den Laserstrahl (10) kommend vom Laser (5,6) entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches (9) in Richtung des zweiten Spiegels (31) ablenkt, wobei der zweite Spiegel (31) mit dem Schlitten (14) gekoppelt ist und dieser somit entlang der y-Richtung mit dem Schlitten (14) verstellbar ist und wobei der dritte Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12) angeordnet ist , sodass der Laserstrahl (10) vom zweiten Spiegel (31) in x-Richtung zum dritten Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12) ablenkbar ist.

8. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (10) zwischen zwei Spiegeln (30 bis 32) freilaufend angeordnet bzw. ausgebildet ist, wobei ein Laser (5,6), insbesondere ein Diodenlaser, im Gehäuse (3) derart positioniert ist, dass dieser den Laserstrahl (10) entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches (9) in Richtung des ersten Spiegels (31) abgibt, wobei der erste Spiegel (31) mit dem Schlitten (14) gekoppelt ist und dieser somit entlang der y-Richtung mit dem Schlitten (14) verstellbar ist, wobei der zweite Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12)

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angeordnet ist , sodass der Laserstrahl (10) vom ersten Spiegel (31) in x-Richtung zum zweiten Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12) ablenkbar ist.

Verfahren zum Betreiben eines Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere eines Laserplotters (2a) oder eines Flachbett-Laserplotters (2b), zum Abarbeiten zumindest eines Jobs (18) für das Schneiden, Gravieren, Markieren und/oder Beschriften eines vorzugsweise flachen Werkstückes (7), bei dem in einem Gehäuse (3) der Laserbearbeitungsmaschine (1) zumindest eine Strahlquellen (4) in Form eines Lasers (5,6) eingesetzt wird, der auf das zu bearbeitendes Werkstück (7) einwirkt, wobei das Werkstück (7) in einem Bearbeitungsraum (5) definiert abgelegt wird und ein von der Strahlquelle (4) abgegebener Laserstrahl (10) über Umlenkelemente bzw. Spiegeln (30,31,32) an eine Fokussiereinheit (12) bzw. Laserkopf (12) gesendet wird, von der der Laserstrahl (10) in Richtung Werkstück (7) über Umlenkelemente bzw. Spiegeln (32) abgelenkt und zur Bearbeitung fokussiert wird, wobei über eine Steuereinheit (13), insbesondere die Positionssteuerung zum Werkstück (7), durch eine laufende Software erfolgt, sodass das Werkstück (7) bevorzugt zeilenweise durch Verstellung eines Schlittens (14) über vorzugsweise einem Riemenantrieb in x-y-Richtung bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer vergrößerten Amplitude bzw. Breite (44) des Laserstrahls (10), also zum sogenannten „Wobbeln“ des Laserstrahls (10), in der Fokussiereinheit (12) der letzte Spiegel (32) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Linse (28) und/oder ein vorhergehender Spiegel (30, 31) zum Ablenken des Laserstrahls (10) in Richtung Fokussiereinheit (12) drehbar gelagert wird und mit zumindest einem Aktuator (41), insbesondere ein Piezo-Element oder ein Piezostack bzw. Piezostapel, verbunden wird, Sodass über den Aktuator (41) der Spiegel (30,31,32) mechanisch, insbesondere eine mechanische Auslenkung, durch Beaufschlagen des Aktuators (41) mit Energie verstellt wird.

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch Beaufschlagen des/r Aktuator/en (41) mit gepulster und/oder modulierter Energie, insbesondere Strom und Spannung, der Spiegel (30,31,32) in eine oszillierende oder schwankende Bewegung versetzt wird.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (30,31,32) um die Drehachse (40) in einem definierten Winkel (43) von dem Aktuator (41) verstellt wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des vorzugsweisen letzten Spiegels (30,31,32) um eine Drehachse (40) durch den Aktuator (41) in y-Richtung erfolgt.

Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Spiegels (30,31,32) um zwei Drehachsen (40) mit zwei Aktuatoren (41) in x- und y-Richtung erfolgt.

Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (10) zwischen den zumindest drei Spiegeln (30 bis 32) freilaufend verläuft, wobei der erste Spiegel (30) im Gehäuse (3) positioniert wird und den Laserstrahl (10) kommend vom Laser (5,6) entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches (9) in Richtung zweiten Spiele (31) ablenkt, worauf der zweite Spiegel (31), der mit dem Schlitten (14) gekoppelt ist und mit diesem verstellt wird, den Laserstrahl (10) in xRichtung zum dritten Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12) ablenkt, und dass vom dritten Spiegel (32) der Laserstrahl (10) in z-Richtung zur Linse (28) abgelenkt wird.

Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (10) zwischen den zumindest zwei Spiegeln (30 bis 32) freilaufend verläuft, wobei ein Laser (5,6) im Gehäuse (3) positioniert wird und der Laserstrahl (10) vom Laser (5,6) entlang der y-Richtung des Bearbeitungstisches (9) in Richtung ersten Spiegel (31) abgibt, worauf der erste Spiegel (31), der mit dem Schlitten (14) gekoppelt ist und mit diesem verstellt wird, den Laserstrahl (10) in x-Richtung zum zweiten Spiegel (32) in der Fokussiereinheit (12) ablenkt, und dass vom zweiten Spiegel (32) der Laserstrahl (10) in z-Richtung zur Linse (28) abgelenkt wird.

A ‚hes AT 527 863 B1 2025-09-15

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16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wobbeln des ersten oder zweiten Spiegels (30,31) die Entfernungen des Laserstrahls (10) zwischen den Spiegeln (30,31,32) erfasst und ausgewertet werden, worauf die Auslenkung bzw. der Winkel (43) für den gewobbelten Spiegel (30,31, 32) durch entsprechende Anpassung der Energie für den Aktuator (41) angepasst wird, um eine konstante Strichstärke, insbesondere Breite (44), des Laserstrahls (10) zu erreichen.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Laserstrahl (10) eine sogenannte „gewobbelte“ Fläche, insbesondere Gravurfläche, umrandet wird.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen