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DE3011244C2 - Laser-Schneidvorrichtung für dreidimensionale Formteile - Google Patents

Laser-Schneidvorrichtung für dreidimensionale Formteile

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Publication number
DE3011244C2
DE3011244C2 DE3011244A DE3011244A DE3011244C2 DE 3011244 C2 DE3011244 C2 DE 3011244C2 DE 3011244 A DE3011244 A DE 3011244A DE 3011244 A DE3011244 A DE 3011244A DE 3011244 C2 DE3011244 C2 DE 3011244C2
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Germany
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laser beam
laser
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head
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DE3011244A
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DE3011244A1 (de
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Walter 6000 Frankfurt Röder
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Individual
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Publication date
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Priority to CA000373619A priority patent/CA1152571A/en
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Priority to IT20672/81A priority patent/IT1135706B/it
Priority to JP4307481A priority patent/JPS5719194A/ja
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laser-Schneidvorrichtung zum Beschneiden der Ränder von — und zur Anbringung von Durchbrüchen in — dreidimensionalen hohlen Formteilen.
Schneidvorrichtungen für dreidimensionale Formteile werden für die Durchführung von Schnitten in winklig zueinander stehenden Ebenen eingesetzt, wie sie typisch an Formteilen aus Kunststoff für Kraftfahrzeuge auftreten, beispielsweise an Armaturentafeln, Dachhimmelteilen, Boden- und Kofferraumteppichen, Kardanwellen-Tunnelverkleidungen u. dgl. Hierbei sind an den verhältnismäßig dünnen sich in drei Dimensionen erstreckenden Formkörpern sowohl komplizierte dreidimensionale Randschnitte als auch Durchbruchschnitte an vielen zum Teil unregelmäßigen Flächenbereichen der Formteile vorzunehmen. Dabei stehen die Schnitte nicht nur senkrecht zur Formteilfläche, bzw. senkrecht zur Tangente bei gekrümmten Wandungsbereichen, sondern können auch mit Bezug auf die Formteilwand schräg verlaufen. Da es sich bei diesen Formteilen regelmäßig um Massenteile handelt, können die Schnitte nicht von Hand, sondern müssen maschinell ausgeführt werden.
Bei einer für diesen Zweck ausgebildeten bekannten mechanischen Schneidvorrichtung (DE-AS 24 00 897) ist eine Vielzahl von beheizbaren Schneidelementen vorgesehen, die jeweils durch eine Kolben-Zylindereinnchtung bewegbar sind, wobei die Kolben-Zylindereinrichtungen in an die Gestalt des Formteils angepaßter Weise angeordnet sind. Sie Schneidlinien sind also jeweils in eine Vielzahl von Einzelschnitten unterteilt. Daher besteht diese bekannte Schneidvorrichtung aus einer großen Anzahl von Bauteilen, die mit erheblichem Aufwand und großer Genauigkeit zueinander ausgerichtet anzubringen sind. Darüber hinaus sind die Teile der Vorrichtung der Gestalt nur eines einzigen Formteils angepaßt, so daß für jedes unterschiedlich ausgebildete Formteil eine vollständige andere Schneidvorrichtung von entsprechend aufwendiger Konstruktion verwendet werden muß.
Es ist aber auch schon eine Laser-Schneidvorrichtung der eingangs angegebenen Gattung bekannt (»Wirtschaftliches Schneiden mit COrLasern«, Zeitschrift »Schweißen und Schneiden«, März 1975, Seiten 94 bis
97, Rg. 6, 7 Abschnitte 4.13. und 4.2.1.). Hierbei handelt es sich um eine in den beiden Koordinaten der Ebene geführte Maschine, an welcher der Laserstrahlkopf so angebracht ist, daß er entlang seiner senkrechten Achse gesteuert durch eine Höhenabtastvorrichtung um ein geringes Wegstück verschiebbar ist. Wegen dieser begrenzten senkrechten Verschiebbarkeit kann die zweidimensional geführte Maschine zwar auch für Laserschnitte an dreidimensionalen hohlen Formteilen eingesetzt werden, jedoch ist der in senkrechter Richtung mögliche Schnittbereich entsprechend begrenzt Außerdem befindet sich bei der bekannten Maschine der Laserstrahlkopf bezüglich der Laserstrahlachse nur dann in der für einen optimalen Schnitt erforderlichen senkrechten Lage zu einer Formteilfläehe, wenn diese planparallel zur Maschinenkoordinatenebene ausgerichtet ist Eine entsprechende senkrechte Ausrichtung des Laserstrahlkopfes zu schräg verlaufenden Formteilwänden und zu den Tangenten bei gekrümmten Formteilwänden oder eine beliebige Winkeleinstellung zur Erzielung gewünschter Schneidkantenwinkel ist bei der bekannten Koordinaten-Führungsmaschine nicht möglich. Die bekannte Maschine ist darüber hinaus nur für die ortsfeste Halterung eigensteifer Formteile geeignet
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Laser-Schneidvorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welche für alle Formen und Größen von dreidimensionalen Formteilen einsetzbar ist, bei welcher der Laserstrahl in einem 3" beliebigen Winkel zur Formteilwand bzw. zu deren Tangenten bei gekrümmten Formteilwänden einstellbar ist und die auch Laserschnitte an dreidimensionalen flexiblen Formteilen ermöglicht
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch r> gelöst, daß ein dem hohlen Formteil komplementäre hohle auswechselbare Stützform zur formschlüssigen Aufnahme des Formteils vorgesehen ist, die an den Stellen der zu beschneidenden Ränder und der Durchbrüche mit durchgehenden Schlitzen bzw. entsprechender Durchbrüchen versehen ist, und daß die Laser-Schneidvorrichtung auf der der Stützform abgewandten Seite des Formteils derart angeordnet ist, daß Stützform und Laserstrahlkopf entlang der Schlitze bzw. entlang der Durchbruchskanten der Stützform 4> relativ zueinander dreidimensional bewegbar sind, wobei die Schlitze und ggf. Durchbräche in der Stützform auf der dem Laserstrahlkopf abgelegenen Seite durch laserstrahlfeste Schildelemente abgedeckt sind, die mit Abstand zur Stützformwand befestigt sind. '"
Die erfindungsgemäß-:.· Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung genauer, gleichmäßiger und faserfreier Schneidkanten am Formteil, die entlang der Schlitze und ggf. der Durchbruchkanten der Stützform geführt sind. Die dreidimensionalen Relativbewegbarkeit von 5l Stützform und Laserstrahlkopf gestattet die Bearbeitung beliebig ausgebildeter dreidimensionaler hohler Formteile bei Einhaltung gewünschter Winkelausrichtungen des Laserstrahls zu allen zu bearbeitenden Formteilwänden. Hierbei durchdringt der Laserstrahl die Materialdicke des Formteils und tritt durch die Schlitze bzw. Durchbrüche der auch flexible Formteile paßgenau haltenden Stützform hindurch. Für eine Umstellung auf ein anderes Formteil ist lediglich die Stützform auszuwechseln und die Relativbewegungs-Steuerung zwischen Formteil und der Laserschneidvorrichtung dem Schnittverlauf bzw. Schlitzverlauf ggf. auch der Lage von Aussparungen entsprechend anzupassen. Die Stützform kann sowohl eine im wesentlichen konvex ausgebildete Gestalt haben, über welche das Formteil paßgenau darübergestülpt ist, sie kann aber auch konkav, d. h. muldenförmig ausgebildet sein und das Formteil paßgenau umschließend aufnehmen. Die Schildelemente sorgen dafür, daß die Eindringtiefe des Laserstrahls in die Stützform begrenzt ist und der Laserstrahl vor dem Auftreffen auf etwaige Bauelemente abgefangen wird.
Um der durch die Schlitze zum Beschneiden der Formteilränder unterteilten Stützform die erforderliche Formfestigkeit zu verleihen, ist im Verfolg des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß die durch die Schlitze getrennten Teile der Stützform auf der dem Laserstrahlkopf abgelegenen Seite durch vom Laserstrahl nicht erreichbare Oberbrückungselemente fest miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft besitzt die Stützform eine geschlossene und nur durch die Schlitze und ggf. Durchbrüche unterbrochene geschlossene Wandung, die aus einem Material ausgewählt aus der Grupp-.. Holz, Kunststoff, Asbest, Metall oder Kombinationen dieser Materialien geformt ist Die Stützform kann aber auch zweckmäßig korbartig aus einer Wandung mit Gitterstruktur geformt sein, beispielsweise aus einem Stahldrahtgeflecht
Zur Abführung der beim Laserschnitt entstehenden Gase und Dämpfe ist es von Vorteil, wenn die Stützform durch eine Wandung verschlossen ist, an welche eine Absaugvorrichtung angeschlossen ist.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann die dreidimensionale Relativbewegung von Stützform und/ oder Laserstrahlkopf programmsteuerbar sein. Hierbei ist es möglich, die Stützform entsprechend der Schnittführung und im Winkel der gewünschten Schneidkante unter dem feststehenden Laserstrahlkopf zu bewegen, oder den Laserstrahlkopf entsprechend der gewünschten Schneidkante bei feststehender Stützform zu führen. Die zur Erzeugung der dreidimensionalen Relativbewegung erforderlichen Bewegungsabläufe können aber auch zwischen Laserstrahlkopf und Stützform aufgeteilt sein. Beispielsweise kann der Laserstrahlkopf teleskopartig in senkrechter Richtung, um die Teleskopachse drehbar und in der gewünschten veränderbaren Schrägstellung bei feststehendem Laserschneidaggregat geführt werden, während die Stützform auf einem in alle Richtungen einer Ebene fahrbaren Tisch angebracht ist. Hierbei besitzt also der Laserstrahlkopf drei Bewegungsfreiheitsgrade, während die Stützform zwei Bewegungsfreiheitsgrade aufweist, so daß zusammen fünf Bewegungsfreiheitsgrade vorliegen, welche die Erreichung jeden Punktes auf der Stützform bzw. auf dem Formkörper gestatten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Stützform an dem Arbeitsende eines frei programmierbaren Handhabungsgerätes mit fünf Bewegungsfreiheitsgraden befestigt ist, während der Laserstrahlkopf feststehend angeordnet ist. Derartige Handhabungsgeräte, sogenannte Industrieroboter, sind handelsübliche Vorrichtungen, die aufgrund ihrer freien Programmierbarkeit und ihrer extremen Beweglichkeit alle an Formteilen der unterschiedlichsten Art auftretenden Schnittverlaufslinien realisiereil können. Zur Umstellung auf unterschiedliche Formteile sind jeweils lediglich die Stützform und das die Bewegungen relativ zum Laserschneidko;>f steuernde Programm zu wechseln. Die Programme lassen sich schnell abändern, wenn dies entsprechende Änderungen an den Formteilen
erforderlich machen.
Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, die Laserschneidevorrichtung zur Bewegung ihres Laserstrahlkopfes als frei programmierbares Handhabungsgerät auszugestalten, während die Stützform feststehend angeordnet ist.
Die Stützform kann zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die Durchbrüche als umlaufende den Durchbruchsabmessungen entsprechende Schlitze ausgebildet sind, wobei die von den Schlitzen jeweils umrahmten Platten <■<< vom Hohlraum der Stützform ausgehend von Streben an der Stützform befestigt sind.
Für eine teleskopartige Führung des Laserstrahlkopfes kann die Anordnung vorteilhaft so getroffen sein, daß die Laserschneidvorrichtung eine lotrechte längen- ' ■ veränderbare um ihre Achse drehbare Teleskopeinrichtung besitzt, an deren freiem Ende der Laserstrahlkopf um eine waagerechte Achse um mindestens 270° schwenkbar angeordnet ist, und daß der Laserstrahl beim Übergang von der Teleskopeinrichtung in den .·" Laserstrahlkopf durch ein Spiegelpaar umlenkbar ist, von denen der eine Spiegel im freien Ende der Teleskopeinrichtung, im Schnittpunkt des Laserstrahls mit der waagerechten Achse unter einem Winkel von 45° zur Achse der Teleskopeinrichtung fest angeordnet ist, während der andere Spiegel im Schnittpunkt der waagerechten Achse mit dem Laserstrahl im Laserstrahlkopf ebenfalls in einem Winkel von 45° zur waagerechten Achse fest im Laserstrahlkopf aber mit diesem um die waagerechte Achse schwenkbar in angeordnet ist. wobei die waagerechte Achse durch die Mitten beider Spiegel verläuft.
Die erfindungsgemäße Laser-Schneidvorrichtung ist für jedes durch Laser schneidbare Material von durch Laser schneidbarer Dicke geeignet. Bei Einsatz der r> erfindungsgemäßen Vorrichtung für Formteile von Kraftfahrzeugen sind vorwiegend Kunststoffe zu schneiden, auch geschäumte Kunststoffe und synthetische Teppiche. Diese Formteile sind ohne Aussparungen und mit ungenauen Außenrändern gegossen oder w gepreßt und müssen entsprechend den genauen Paßformen dreidimensional beschnitten werden. In allen Fällen entstehen bei Einsatz der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung beliebig reproduzierbare, exakte, gleichmäßige und faserfreie Schnitte, ggf. auch an ^. verformten Blechteilen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele in schematisierter Form darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
F i g. 1 eine Stützform in Vorderansicht, vi
F i g. 2 die Stützform nach Fig. 1 in Seitenansicht,
F ί g. 3 die Stützform nach den F i g. 1 und 2 in Draufsicht,
Fig.4 einen abgebrochenen Schnitt durch die Stützform, entsprechend der Linie IV-IV in F i g. 2,
Fig.5 eine an einem Industrieroboter gegenüber einer feststehenden Laserschneidvorrichtung angebrachte Stützform,
F i g. 6 eine bewegliche Laserschneidvorrichtung mit feststehend angebrachter Stützform, m>
F i g. 7 eine bewegliche Laserschneidvorrichtung mit beweglicher Stützform und
Fig.8 einen Schnitt durch eine muldenförmige Stützform mit eingesetztem Formteil und Laserstrahlkopf. nS
Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte konvex gewölbte hohle Stützform 1 zur formschlüssigen Aufnahme eines trogförmigen (nicht dargestellten) Formteils besteht aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3. die durch einen durchgehenden und umlaufenden Schlitz 4 für die Randbeschneidung des Formteils voneinander getrennt sind. Als Überbrückungseleniente zur festen Verbindung der beiden Teile 2 und 3 dienen eine Mehrzahl von Streben 5 od. dgl., von denen einige in F i g. 2 gestrichelt angedeutet sind. Die Stützform kann aus einem geeigneten formstabilen Material geformt sein, beispielsweise aus Kunststoff gespritzt oder auch aus Metall, beispielsweise Aluminium, gegossen sein.
Außer dem mehrfach abknickenden Schlitz 4 sind im Oberteil 2 der Stützform noch einige unterschiedlich geformte Durchbrüche 6 vorgesehen. Die gestrichelte Linie 7 am Unterteil 3 in den Fig. 1 und 2 markiert etwa die unbeschnittene Randkante dds über die Stützform 1 zu stülpenden Formteils. Am unteren Ende der Stützform ist in Fig. 2 eine Wandung 8 eingezeichnet, welche die Stützform nach unten schließt. An dieser Wandung ist eine Rohrstutzen 9 befestigt, welcher mit dem Hohlraum der Stütziorm kommuniziert und das Absaugen der beim Laserschnitt entstehenden Gase und Dämpfe aus dem Hohlraum ermöglicht. Außerdem kann in der Wandung eine Klappe 10 zur Entnahme der beim Schneiden in den Hohlraum fallenden Abfallstücke aus den Durchbrüchen 6 vorgesehen sein.
Die Stützform I ist in geeigneter nicht dargestellter Weise in einer gegenüber der Laserschneidvorrichtung definierten Lage an einem Vorrichtungsgestell (nicht dargestellt) oder einem beweglich am Vorrichtungsgestell gelagerten Tisch od. dgl. befestigt. Sie kann aber auch, wie unter Bezugnahme auf Fig.5 noch beschrieben wird, am Arbeitsende eines Industrieroboters befestigt sein.
Wie aus F i g. 4 hervorgeht, befindet sich im Hohlraum der Stützform 1 mit Abstand zur Stützformwand ein laserfestes Schildelement 11, aus beispielsweise Asbest oder einem Schamottmaterial. Das Schildeleriicni ί 1, welches dem Schütz 4 Huf dessen osnzer Län^e folgt, ist auf geeignete Weise im Hohlraum befestigt, beispielsweise mit Hilfe der Obfer- und Unterteile 2, 3 fest mit einander verbindenden Überbrückungselemente (Streben 5 od. dgl.). Das Schildelement 11 kann aber auch selbst als Überbrückungselement ausgebildet sein. Entsprechende Schildelemente befinden sich jeweils auch gegenüber den Durchbrüchen 6.
Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform der Gesamtvorrichtung befindet sich die Stützform 1 atri Arbeitsende 12 eines allgemein mit der Bezugszahl 13 bezeichneten Industrieroboters, der in drei Achsen rotatorische Bewegungen (Pfeile 14,15,16) und in zwei Achsen translatorische (Pfeile 17, 18) Bewegungen erlaubt, insgesamt also über fünf Bewegungsfreiheitsgrade verfügt Mit Hilfe dieser kombinierten Bewegungsmöglichkeiten kann jeder Oberflächenpunkt auf der Stützform 1 bzw. auf dem darübergestülpten Formteil gegenüber dem feststehenden Laserstrahlkopf 19 der feststehenden und gegenüber dem Industrieroboter 13 in definierter Lage befindlichen Laserschneidvorrichtung 20 exponiert werden.
Die Ausführungsform nach F i g. 6 sieht eine nach allen Richtungen in einer Ebene (Pfeile 21,22) fahrbare Laserschneidvorrichtung 20' und eine feststehend an einem Tisch 28 angebrachte Stützform 1 vor. Der Laserstrahlkopf 19' befindet sich um die Achse 23 um 270° oder mehr schwenkbar (Pfeil 24) am Ende einer auch drehbaren (Pfeil 25) längenveränderbaren (Pfeil 26) Teleskopeinrichtung 27, so daß auch mit dieser Vorrichtung fünf Bewegungsfreiheitsgrade, die durch
die Pfeile 21,22,24,25 und 26 repräsentiert werden, und damit die Erreichung jedes Punktes auf der Stützform bzw. dem Formteil ermöglicht werden.
Entsprechende Möglichkeiten eröffnet die Ausführungsform nach F i g. 7. Hierbei ist an der feststehenden Laserschneidvorrichtung 20" ebenfalls eine längenveränderbare (Pfeil 26) und drehbare (Pfeil 25)Teleskopeinrichtun<: 27 vorgesehen, an deren unteren Ende der um 270° ooer mehr schwenkbare (Pfeil 24) Laserstrahlkopf 19' angebracht ist. Demgegenüber befindet sich die Stützform 1 an einem Trägerwagen 29, der nach allen Richtungen in einer Ebene (Pfeile 21, 22) auf einem (nicht dargestellten) Tisch verfahrbar ist. Auf diese Weise ergeben sich auch bei dieser Ausführungsform fünf Bewegungsfreiheitsgrade zum Abfahren der Formteiloberfläche.
Bei allen möglichen Ausführungsformen der Vorrichtung wird eine einmal nachgeführte und speicherbare Nachführsteuerung bevorzugt, die auch den Laserstrahl ein- und ausschaltet und jeweils das fertig bearbeitete Formteil zur Neubestückung der Stützform in die Ausgangsstellung bringt. Selbstverständlich ist auch eine rechnerprogrammierte Eingabe möglich. Die Schlitze 4 für den Durchgang des Laserstrahls durch die Wandung der Stützform sowie die Aussparungen 6 können an der Stützform bereits mit dem gesteuerten Laserstrahl geschnitten werden, sofern für die Stützform ein laserschneidbares Material verwendet wird.
Alle Ausführungsformen können mit einem Schieboder Drehtisch bzw. bei der Ausführung gemäß F i g. 5 mit einem zweiten Industrieroboter versehen sein, um beim Entnehmen der geschnittenen Formteile und beim Auflegen unbeschnittener Formteile im Wechsel mit zwei Stützformen die Laserschneid vorrichtung zu beschicken.
Die in Fig.8 gezeigte Stützform Γ besitzt ein Außenteil 30 und ein Innenteil 31, die durch einen durchgehenden und umlaufenden Schütz 4' von einander getrennt sind und gemeinsam eine muldenförmige Stützform zur Aufnahme eines Formteils 32 bilden. Als Überbrückungselemente sind wiederum Streben 5' vorgesehen. Gegenüber dem Schlitz 4 und ggf. den Durchbrüchen 6' befindet sich wiederum ein laserfestes Schildelement 1Γ. Im übrigen entspricht die Stützform Γ in Ausbildung und Anordnung an der Gesamtvorrichtung derjenigen, die mit Bezug auf die F i g. 1 bis 4 beschrieben wurde. Auch in diesem Fall ist die Stützform unten durch eine Wandung 8' abgeschlossen, die den Anschluß eines Absaugstutzens und die Anbringung von Entnahmeklappen ermöglicht.
Bei allen möglichen Ausführungsformen der Stützform können zusätzlich zur Befestigung der Formteile durch Formschluß noch geeignete mechanische Mittel vorgesehen werden. Auch eine Ansaugung des Formteils an die Stützform, beispielsweise über die Gas- und Dampfabsaugung, ist anwendbar.
Anstelle der beschriebenen ganzflächigen Durchbrüche 6 kann auch ein den Durchbruchkanten entsprechender umlaufender Schlitz 33 (Fig. 7) angeordnet sein, wobei die vom Schlitz 33 umrahmte Platte 34 von innen, d. h. vom Hohlraum der Stützform 1 aus, durch Streben od. dgl. (nicht dargestellt) befestigt ist. Bei dieser Ausführung können die aus dem Formteil ausgeschnittenen Abfallstücke nicht in den Hohlraum der Stützform fallen.
Bei der mit Bezug auf Fig. 6 und 7 beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung bedarf es der Umlenkung des Laserstrahls bei seinem Übergang von der Teleskopeinrichtung 27 in den Laserstrahlkopf 19'. Die hierfür vorgesehene Ausbildung der Vorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig.6 beschrieben. Die Umlenkung erfolgt an einem Spiegelpaar 35, 36, von denen der eine Spiegel 35 im freien Ende der Teleskopeinrichtung 27 im Schnittpunkt des Laserstrahls 37a in der Teleskopeinrichtung mit der Achse 23 unter einem Winkel von 45° zur Achse fest angeordnet ist, während der andere Spiegel 36 im Schnittpunkt der Achse 23 mit dem Laserstrahl 37b im Laserstrahlkopf 19' ebenfalls in einem Winkel von 45° zur Achse 23 fest im Laserstrahlkopf aber mit diesem um die Achse 23 schwenkbar bzw. drehbar angeordnet ist, wobei die Achse 23 durch die Mitten beider Spiegel 35,36 verläuft. Aufgrund dieser Anordnung wird der die Teleskopeinrichtung 27 in senkrechter Richtung passierende Laserstrahl 37a am Spiegel 35 um 90° umgelenkt, so daß er mit der Achse 23 zusammenfallend zunächst waagerecht verläuft, bis er am Spiegel 36 ebenfalls um 90° umgelenkt wird, um anschließend mit seinem schwenkbaren Verlauf 376 durch den Laserstrahlkopf 19' hindurchzutreten. Die beschriebene Umlenkung des Laserstrahls bleibt in allen Schwenkstellungen des Laserstrahikopfes IS* erhalten.
Bei der mit Bezug auf Fig.6 beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung kann eine bevorzugte Abwandlung der Laserschneidvorrichtung 20' darin bestehen, daß anstelle der linearen in Richtung des Pfeils 21 möglichen Fahrbarkeit der Laserschneidvorrichtung eine Schwenkbarkeit der Laserschneidvorrichtung um die in Fig.6 strichpunktiert angegebene senkrechte Achse 38 tritt (Pfeil 39). Bei dieser bevorzugten Abwandlung der Laserschneidvorrichtung entspricht ihre Bewegungs- und Steuercharakteristik etwa derjenigen eines Industrieroboters.
Die lineare Fahrbarkeit der Laserschneidvorrichtung in Richtung des Pfeils 22 (F i g. 6) kann entweder durch Bewegung der gesamten Laserschneidvorrichtung 20' erfolgen oder durch teleskopartige Ausbildung des oberen Querteils der Laserschneidvorrichtung 20'.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Laser-Schneidvorrichtung zum Beschneiden der Ränder von — und zur Anbringung von Durchbrüchen in — dreidimensionalen hohlen Fonnteilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem hohlen Formteil komplementäre hohle auswechselbare Stützform (1) zur formschlüssigen Aufnahme des Formteils vorgesehen ist, die an den Stellen der w zu beschneidenden Ränder und der Durchbrüche mit durchgehenden Schlitzen (4) bzw. entsprechenden Durchbrüchen (6) versehen ist, und daß die Laser-Schneidvorrichtung (20) auf der der Stützform (I) abgewandten Seite des Formteils derart angeord- ι ί net ist, daß Stützform und Laserstrahlkopf (19) entlang der Schlitze bzw. entlang der Durchbruchskanten der Stützform relativ zueinander dreidimensional bewegbar sind, wobei die Schlitze (4) und ggf. DurchbiiJche (6) in der Stützform (1) auf der dem Laserslrahlkopf (IS) abgelegenen Seiie durch laserstrahlfeste Schildelemente (11) abgedeckt sind, die mit Abstand zur Stützformwand befestigt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schlitze (4) getrennten r> Teile (2,3; 30,31) der Stützform (1; V) auf der dem Laserstrahlkopf (19) abgelegenen Seite durch vom Laserstrahl nicht erreichbare Überbrückungselemente (5; 5') fesi miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützform (1) eine geschlossene und nur durch die Schätze (4) und gegebenenfalls Durchbrüche (6) unterbrochene geschlossene Wandung besitzt, die aus sinen? Material ausgewählt aus der Gruppe Holz, Kunststoff, Asbest, Metall oder Kombinationen dieser Materialien geformt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützform (1) korbartig aus einer Wandung mit Gitterstruktur geformt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützform (1) durch eine Wandung (8) verschlossen ist, an welche eine Absaugvorrichtung (9) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Relativbewegung von Stützform (1) und/oder Laserstrahlkopf (19) programmsteuerbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützform (1) an dem Arbeitsende (12) eines frei programmierbaren Handhabungsge- >o rates (13) mit fünf Bewegungsfreiheitsgraden (14 bis iß) befestigt ist, während der Laserstrahlkopf (19) feststehend angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserschneidvorrichtung (20') zur ϊϊ Bewegung ihres Laserstrahlkopfes (19') als frei programmierbares Handhabungsgerät ausgestaltet ist, während die Stützform (1) feststehend angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis S, no dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (6) als umlaufende den Durchbruchsabmessungen entsprechende Schlitze (33) ausgebildet sind, wobei die von den Schlitzen jeweils umrahmten Platten (34) vom Hohlraum der Stützform (1) ausgehend durch t>"> Streben an der Stützform befestigt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserschneidvorrichtung (20', 20") eine lotrechte längenveränderbare um ihre Achse drehbare Teleskopeinrichtung (27) besitzt, an deren freiem Ende der Laserstrahlkopf (19') um eine waagerechte Achse (23) um mindestens 270° schwenkbar angeordnet ist, und daß der Laserstrahl beim Obergang von der Teleskopeinrichtung in den Laserstrahlkopf durch ein Spiegelpaar (35, 36) umlenkbar ist, von denen der eine Spiegel (35) im freien Ende der Teleskopeinrichtung (27), im Schnittpunkt des Laserstrahls (37a) mit der waagerechten Achse (23) unter einem Winkel von 45° zur Achse der Teleskopeinrichtung fest angeordnet ist, während der andere Spiegel (36) im Schnittpunkt der waagerechten Achse (23) mit dem Laserstrahl {37b) im Laserstrahlkopf (19') ebenfalls in einem Winkel von 45° zur waagerechten Achse (23) fest im Laserstrahlkopf aber mit diesem um die waagerechte Achse (23) schwenkbar angeordnet ist, wobei die waagerechte Achse (23) durch die Mitten beider Spiegel (35,36) verläuft.
DE3011244A 1980-03-24 1980-03-24 Laser-Schneidvorrichtung für dreidimensionale Formteile Expired DE3011244C2 (de)

Priority Applications (9)

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