TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserstrahlvorrichtung zum
Schneiden eines Loches nach einem Bearbeitungsprogramm, insbesondere eine
Laserstrahlvorrichtung, die in der Lage ist, ein Loch mit gesteigerter
Schneidgeschwindigkeit zu schneiden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
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Üblicherweise wird zum Herstellen eines Loches durch ein plattenförmiges
Material, z. B. eine Stahlplatte, von einer Laserstrahlvorrichtung zuerst ein
Durchbohren, d. h. Herstellung eines kleinen Loches, ausgeführt und dann das Schneiden
eines Loches vorgenommen.
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Fig. 7a und 7b zeigen Beispiele bekannter Bearbeitungspfade zum Schneiden
eines kreisförmigen Loches. Fig. 7a zeigt ein erstes Beispiel, Fig. 7b ein zweites.
Im Fall des Beispiels der Fig. 7a bewegt sich der Bearbeitungskopf ausgehend von
einer Startposition All, hält einmal an einer Mittelposition O11 des kreisförmigen
Loches 110 an, an dem der Laserstrahl eingeschaltet wird, um das Durchbohren
auszuführen. Nach Abschluß des Durchbohrens wird ausgehend von der
Mittelposition O11 das Schneiden begonnen und durchgeführt, bis der Bearbeitungskopf den
Punkt H11 erreicht. Vom Punkt H11 aus bewegt sich der Bearbeitungskopf entlang
des Kreisumfanges des kreisförmigen Loches 110, bis er wieder am Punkt H11
ankommt, an dem die Maschine anhält. Dadurch ist das Schneiden des Loches
abgeschlossen und der Laserstrahl wird dann abgeschaltet. Danach verfährt der
Bearbeitungskopf an eine endgültige Stopposition Z11.
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Im Fall des Beispiels der Fig. 7b startet der Bearbeitungskopf an einer
Startposition All und steuert direkt den Punkt H11 am Umfang des kreisförmigen
Loches 110 an. Am Punkt H12 hält der Bearbeitungskopf einmal an, der Laserstrahl
wird eingeschaltet und das Durchbohren begonnen. Nach Abschluß des
Durchboh
rens wird ausgehend vom Punkt H12 das Schneiden begonnen und der
Bearbeitungskopf verfährt entlang des Kreisumfanges des kreisförmigen Loches 110, bis er
wieder am Punkt H12 ankommt. Am Punkt H12 hält der Bearbeitungskopf wieder
an, das Schneiden des Loches ist abgeschlossen und der Laserstrahl wird dann
ausgeschaltet. Anschließend verfährt der Bearbeitungskopf in eine endgültige
Startposition Z12.
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Fig. 8a und 8b zeigen Beispiele für bekannte Bearbeitungspfade zum
Schneiden eines Schlitzes oder eines quadratischen Loches. Fig. 8a zeigt ein Beispiel für
den Bearbeitungspfad für einen Schlitz, Fig. 8b ein Beispiel für den
Bearbeitungspfad eines quadratischen Loches. Im Falle des Beispiels der Fig. 8a beginnt der
Bearbeitungskopf von einer Startposition A13, hält einmal in einer Mittelposition O13
eines Schlitzes 120 an, worauf der Laserstrahl zum Ausführen des Durchbohrens
eingeschaltet wird. Nach Abschluß des Durchbohrens wird ausgehend von der
Mittelposition O13 das Schneiden begonnen und durchgeführt, bis der
Bearbeitungskopf wieder am Punkt H13 angekommen ist, von dem aus der Bearbeitungskopf
entlang des Umfanges des Schlitzes verfährt, bis er wieder am Punkt H13
angekommen ist. Dort hält der Bearbeitungskopf an, der Schnitt des Schlitzes ist damit
abgeschlossen. Gleichzeitig wird der Laserstrahl ausgeschaltet. Danach verfährt der
Bearbeitungskopf in eine endgültige Stopposition Z12.
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Im Falle des Beispiels der Fig. 8b bewegt sich der
Bearbeitungskopfausgehend von einer Startposition A14, hält einmal an einem Punkt I14 innerhalb des
quadratischen Loches 130 an und anschließend wird der Laserstrahl zum Ausführen
des Durchbohrens eingeschaltet. Nach Abschluß des Durchbohrens wird das
Schneiden, ausgehend vom Punkt I14, begonnen und ausgeführt, bis der
Bearbeitungskopf am Punkt H14 angekommen ist. Von dort bewegt sich der
Bearbeitungskopf entlang des Umfangs des quadratischen Loches 130, bis er wieder am Punkt
H14 angekommen ist. Dort hält der Bearbeitungskopf an und der Schnitt des
quadratischen Loches ist abgeschlossen. Gleichzeitig wird der Laserstrahl abgeschaltet.
Danach verfährt der Bearbeitungskopf in eine endgültige Stopposition Z14.
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In all diesen Beispielen für eine Bearbeitungsbahn wird der Maschinenkopf
zweimal angehalten, z. B. zum Durchbohren und nach Abschluß des
Lochschneidens. Dazu ist es notwendig, eine Verzögerung und eine Beschleunigung vor bzw.
nach dem Anhalten des Bearbeitungskopfes vorzunehmen, wodurch eine längere
Bearbeitungszeit erforderlich ist.
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Besonders die in Fig. 7a dargestellte Bearbeitungsbahn ist eine, die
üblicherweise zum Schneiden eines kreisförmigen Loches verwendet wird. Der
Bearbeitungskopf vollführt hier jedoch starke oder scharfe Richtungsänderungen am Punkt
H11, was antriebsseitig eine starke Beschleunigung und Verzögerung erfordert. Da
ein Herabsetzen der Vorschubrate deshalb unvermeidlich ist, ist eine noch längere
Zeitspanne für die Bearbeitung erforderlich.
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Um diese Nachteile bei der Bearbeitung zu vermeiden, ist ein sogenanntes
laufendes Durchbohren allgemein üblich. Das laufende Durchbohren wird während
des Ausrichtens des Bearbeitungskopfes zum Durchbohren ausgeführt, wodurch
eine glatte Bahn für die gesamte Bearbeitungsstrecke erreicht wird. Das heißt, beim
laufenden Durchbohren wird das Durchbohren ohne Anhalten des
Bearbeitungskopfes an einem Punkt zwischen dem Start des Bearbeitungskopfes vom
Ausgangspunkt und dem Beginn der Schneidposition am Umfang eines zu schneidenden
Loches ausgeführt. Dieses Bearbeitungsverfahren ermöglicht es, mit dem Antrieb
einen kontinuierlichen Schneidvorgang zu bewirken, ohne daß starke
Beschleunigungen oder Verzögerungen erforderlich sind. Darüber hinaus wird der
Bearbeitungskopf überlappend entlang eines Teils des Umfangs weitergeführt, wenn der
Bearbeitungskopf nach dem Schnitt am Umfang um das Loch zur Position des
Schneidstartes zurückkehrt, und dann auf einer glatten Bahn zur endgültigen
Stopposition geführt. Dadurch wird die Ausrichtung des Bearbeitungskopfes beim
Schneiden des Loches z. B. nach Abschluß des Schneidens überflüssig. Demzufolge
ist es nicht mehr erforderlich, eine zweimalige Ausrichtung des Bearbeitungskopfes
durchzuführen, wodurch Hochgeschwindigkeits-Schneidvorgänge möglich sind.
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Die Bearbeitungsbahnen bei diesem laufenden Durchbohren sind jedoch
kompliziert, somit auch die Bearbeitungsprogramme, was eine lange Zeitdauer zum
Programmieren nach sich zieht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wurde mit Blick auf diese Umstände gemacht. Es ist Ziel
dieser Erfindung, eine Laserstrahlvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine
Bearbeitungsbahn zum Schneiden leicht zu erzeugen, wobei ein Ausrichten des
Maschinenkopfes entfällt.
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Erfindungsgemäß ist eine Laserstrahlvorrichtung zum Schneiden eines
Loches nach einem Bearbeitungsprogramm vorgesehen, die aufweist:
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Lesemittel zum Lesen des Lochprofils, einer Lochgröße, eines Mittelpunktes
des Lochs und einer Startposition sowie einer endgültigen Stopposition der
vordersten Stufe eines Bearbeitungskopfes,
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Mittel zum Erzeugen einer glatten Bahn, die eine Bearbeitungsbahn aus dem
Lochprofil, der Lochgröße, dem Mittelpunkt des Loches, der Startposition und der
endgültigen Stopposition erzeugen, so daß die gesamte Bahn für die vorderste Stufe
des Bearbeitungskopfes glatt wird, wobei die Bearbeitungsbahn von Abschnitten
und kreisförmigen Bögen gebildet wird, die Abschnitte und kreisförmigen Bögen so
erzeugt werden, daß sie aneinander anschließen und die bahnerzeugenden Mittel die
kreisförmigen Bogen durch Multiplikation der Lochgröße mit einem vorbestimmten
Faktor darstellen, und
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bearbeitungsprogrammerzeugende Mittel zum Erzeugen des
Bearbeitungsprogramms auf der Grundlage der Bearbeitungsbahn, wobei die
bearbeitungsprogrammerzeugenden Mittel das Bearbeitungsprogramm so erzeugen, daß der
Bearbeitungskopf während des gesamten Verfahrens von der Startposition zur
endgültigen Stopposition nicht anhält.
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Die Lesemittel lesen das Lochprofil, die Lochgröße, den Mittelpunkt des
Lochs und die Startposition sowie eine endgültige Stopposition der vordersten Stufe
des Bearbeitungskopfes. Die Mittel zum Erzeugen einer glatten Bahn erzeugen die
Bearbeitungsbahn aus dem Lochprofil, der Lochgröße, dem Mittelpunkt des Loches,
der Startposition und der endgültigen Stopposition, so daß die gesamte Bahn für die
vorderste Stufe des Bearbeitungskopfes glatt wird. Die
bearbeitungsprogrammerzeugenden Mittel erzeugen das Bearbeitungsprogramm auf der Grundlage der
Bearbeitungsbahn.
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Somit wird die glatte Bahn für die vorderste Stufe des Bearbeitungskopfes
von der Startposition bis zur endgültigen Stopposition aus dem Profil des zu
schneidenden Loches, der Lochgröße, dem Mittelpunkt des Loches, der Startposition und
der endgültigen Stopposition erzeugt. Die Lochgröße, der Mittelpunkt des Loches,
die Startposition und die endgültige Stopposition stellen Daten dar, die von einem
Bediener leicht eingegeben werden können. Auf deren Grundlage erzeugen die
Mittel zur Erzeugung einer glatten Bahn die glatte Bearbeitungsbahn. Dadurch kann
ein Bearbeitungsprogramm zum Schneiden entlang einer glatten Bearbeitungsbahn
leicht erzeugt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist ein Diagram, das den Aufbau der Erfindung zeigt.
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Fig. 2 ist ein Diagram, das die gesamte Anordnung der erfindungsgemäßen
Laserstrahlvorrichtung zeigt.
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Fig. 3 ist ein Diagram, das zur Erläuterung dient, wie eine glatte Bahn von
der Laserstrahlvorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt wird.
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Fig. 4a, 4b, 4c und 4d zeigen zwei Arten der glatten Bahn, wobei Fig. 4a, 4b
und 4c eine erste Ausführungsform und Fig. 4d eine zweite Ausführungsform
zeigen.
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Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur erfindungsgemäßen Erzeugung einer glatten
Bahn.
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Fig. 6a und 6b zeigen Beispiele einer glatten Bahn zum Schneiden
unkreisförmiger Löcher, wobei Fig. 6a das Schneiden eines Schlitzes und Fig. 6b das
Schneiden eines rechteckigen Loches zeigt.
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Fig. 7a und 7b zeigen Beispiele bekannter Bearbeitungsbahnen zum
Schneiden kreisförmiger Löcher, wobei Fig. 7a ein erstes und Fig. 7b ein zweites Beispiel
darstellt.
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Fig. 8a und 8b zeigen Beispiele bekannter Bearbeitungsbahnen zum
Schneiden eines Schlitzes oder eines quadratischen Loches, wobei Fig. 8a das Schneiden
eines Schlitzes und Fig. 8b das Schneiden eines quadratischen Loches betrifft.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Fig. 2 zeigt die gesamte Anordnung einer erfindungsgemäßen
Laserstrahlvorrichtung. Die Laserstrahlvorrichtung der Fig. 2 besteht aus einer numerischen
Computersteuerung (CNC) 10, einem Laseroszillator 20 und einer Arbeitsmaschine
30.
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Die CNC 10 ist so aufgebaut, daß sie einen Prozessor 100 als
Hauptelement aufweist. Ein ROM 101 - ein EPROM oder EEROM - werden dabei zum
Abspeichern eines Systemprogramms verwendet. Zum Speichern eines
Bearbeitungsprogramms, eines Programms zum Erzeugen einer glatten Bahn sowie
vielfältiger Parameter etc. dient ein nichtflüchtiger Speicher 102, wozu ein
batteriegepufferter CMOS verwendet wird, so daß nach Abschalten der Energieversorgung die
Speicherung erhalten bleibt. Der Prozessor 100 liest gesteuert vom im RAM
gespeicherten Systemprogramm gesteuert ein Bearbeitungsprogramm, um den
Gesamtbetrieb der Laserstrahlvorrichtung zu steuern. Weiter sorgt der Prozessor 100 dafür,
daß ein Bearbeitungskopf 306 entlang einer Bearbeitungsbahn verfahren wird, die
auf Grundlage des erfindungsgemäßen Programms erzeugt wurde, um ein Loch in
ein Werkstück 330 zu schneiden. Die Einzelheiten werden später erläutert.
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Die CNC 10 umfaßt weiter eine I/O-Einheit 104 zum Umwandeln eines
Steuersignals vom Prozessor 100 und Abgabe des umgewandelten Steuersignals an
den Laseroszillator 20. Der Laseroszillator 20 emittiert einen gepulsten Laserstrahl
entsprechend dem umgewandelten Steuersignal. Der gepulste Laserstrahl wird
durch eine Lichtleiteinheit 301, eine Spiegeleinheit 302, eine Lichtleiteinheit 303,
eine Spiegeleinheit 304, eine Lichtleiteinheit 305 und den Bearbeitungskopf 306
geführt, wo er aus einem Stutzen 307 auf das Werkstück 330 gelenkt wird.
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An die CNC 10 ist eine Anzeige (CRT/MDI) 105 angeschlossen, über die
verschiedene Programm- und Dateneingaben interaktiv eingebbar sind.
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Die Arbeitsmaschine 30 besteht aus einem Rahmen 310, an dem die
Lichtleiteinheit 303, die Spiegeleinheiten 303, 304 etc. befestigt sind und eine
Tischhalterung 320 für einen Tisch 323 angebracht ist. An einem offenen Ende des Rahmens
310 ist ein Antriebsmechanismus 350 für den Bearbeitungskopf angebracht. Der
Bearbeitungskopf 306 ist am offenen Ende der Lichtleiteinheit 305 angeordnet, die die
Form eines verlängerbaren Teleskops hat, und wird durch die Drehung eines
Servomotors der Antriebseinheit 350 in z-Richtung verfahren.
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Ein Tisch 322 ist auf einem Basistisch 321 der Tischhalterung 320
angeordnet. Auf dem Tisch 322 ist ein weiterer Tisch 323 vorgesehen. Die Tische 322 und
323 werden in x-Richtung und y-Richtung durch Tischantriebe 341, 342 bewegt, die
aus Servomotoren an den unteren Enden der Tische 322 und 323 bestehen. Das auf
dem Tisch 323 befestigte Werkstück 330 kann frei in der x-y-Ebene bewegt werden.
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Die Servomotoren im Antrieb 350 des Bearbeitungskopfes und der
Tischantriebe 341 und 342 sind an entsprechenden Servoverstärkern 107, 108 und 109 in
der CNC 10 angeschlossen und ihre Rotation wird vom Prozessor 110 durch
entsprechende Achsensteuersignale geregelt. Die Tische 322, 323 und der
Bearbeitungskopf 306 werden von den Umdrehungen der entsprechenden Servomotoren
angetrieben. Der aus dem Stutzen 307 fallende Laserstrahl leuchtet auf die durch die
Bewegung der Tische 322 und 323 bestimmte Stelle auf dem Werkstück 330,
wodurch das Werkstück 330 auf ein gewünschtes Profil geschnitten wird.
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Nachfolgend wird beschrieben, wie eine glatte Bahn zum Schneiden eines
kreisförmigen Loches im Werkstück 330 erzeugt wird.
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Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäß erzeugte glatte Bahn. Die Beschreibung
betrifft nun den Fall, daß ein kreisförmiges Loch 11 in das Werkstück 330
geschnitten werden soll. Zum Schneiden des kreisförmigen Loches 11 gibt der Bediener
ver
schiedene Daten in die CNC 10 ein, die vorher bekannt sind. Diese sind ein
Bestimmungscode Q für das zu schneidende kreisförmige Loch, eine Lochgröße d,
einen Mittelpunkt des Loches O, eine Startposition A und eine endgültige
Stopposition Z einer vordersten Stufe des Bearbeitungskopfes 306. Der Prozessor 100 der
CNC 10 liest diese verschiedenen Daten ein und erzeugt eine glatte Bahn L durch
ein Programm zum Erzeugen einer glatten Bahn. Die glatte Bahn L ist in Fig. 3
durch die Linie A → B → C → D → E → F → G → Z bezeichnet und der
Bearbeitungskopf bewegt sich auf dem glatten Bahnabschnitt von der Startposition A zum
Punkt D am kreisförmigen Loch 11. Von dort bewegt sich der Bearbeitungskopf auf
dem Umfang des kreisförmigen Loches. Dann bewegt sich der Bearbeitungskopf
vom Punkt D zu einem Punkt F in teilweise überlappender Art, worauf ein weiterer
glatter Bahnabschnitt folgt, bis die endgültige Stopposition Z erreicht ist.
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Der Abschnitt zwischen B und C der glatten Bahn L ist ein Kreisbogen mit
Radius R1. Der Radius R1 ist durch d · 0,7 gegeben. Der Abschnitt zwischen C
und D ist ein kreisförmiger Bogen mit einem Radius R2. Der Radius R2 ist durch
d · 0,35 gegeben. Die Überlappung zwischen D bis F ist beispielsweise auf 0,3
mm festgelegt. Der auf dem überlappenden Abschnitt folgende kreisförmige Bogen
von F bis 6 hat den Radius R3. Der Radius ist durch d · 0,35 gegeben, wie der
Radius R2.
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Ausgehend von der so bestimmten glatten Bahn erzeugt der Prozessor 100
der CNC 10 weiter das Bearbeitungsprogramm, d. h. der Prozessor 100 erzeugt das
Bearbeitungsprogramm, indem den die glatte Bahn L beschreibenden Koordinaten
ein Befehl zum laufenden Durchbohren zwischen den Abschnitten von C bis D,
Laserleistungsbefehle für die Abschnitte C → D → E → F und Anweisungen für die
Vorschubgeschwindigkeiten des Bearbeitungskopfes über die gesamte glatte Bahn L
hinzugefügt werden. Das Bearbeitungsprogramm wird dann in der CNC 10
abgespeichert und für die Bearbeitung durch das Laserstrahlschneiden ausgelesen.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die glatte Bahn L für die
vorderste Stufe des Bearbeitungskopfes 306 von der Startposition A bis zur endgültigen
Stopposition Z aus dem Bestimmungscode Q für das Lochprofil, der Lochgröße d,
dem Mittelpunkt O des Loches, der Startposition A und der endgültigen
Stopposition Z erzeugt. Diese Daten Q, d, O, A und Z können von einem Bediener leicht
eingegeben werden und die glatte Bahn L wird automatisch aus diesen Daten
erzeugt. Dadurch ist es möglich, das Bearbeitungsprogramm zum Schneiden entlang
der glatten Bahn leicht in kurzer Zeit zu erzeugen.
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Bei dem auf der Grundlage dieses Bearbeitungsprogramms ausgeführten
Schneidvorgangs ist das Durchbohren während der Bewegung des
Bearbeitungskopfes vom Punkt C zum Punkt D abgeschlossen. Das Abschalten des Lasers ist
während der Bewegung des Bearbeitungskopfes 306 vom Punkt D zum Punkt F
abgeschlossen. Dadurch kann das Loch geschnitten werden, ohne den Bearbeitungskopf
je anhalten zu müssen, wodurch ein Hochgeschwindigkeitsschneiden erreicht
werden kann.
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Für die oben beschriebene glatte Bahn L gibt es zwei Arten, wie in den Fig.
4a, 4b, 4c und 4d dargestellt. Diese hängen von der Lage der Startposition A, des
Mittelpunktes O und der endgültigen Stopposition Z zueinander ab.
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Fig. 4a, 4b, 4c und 4d zeigen zwei Arten, die glatte Bahn zu bilden. Fig. 4a,
4b und 4c zeigen die erste Art und Fig. 4d die zweite Art. In dem Beispiel der Fig.
4a liegt eine endgültige Stopposition Z1 unter einer Geraden, die die Startposition
A1 und den Mittelpunkt O1 verbindet. In diesem Fall wird die glatte Bahn L1 im
Uhrzeigersinn (clockwise = CW) erzeugt. Im Fall der Fig. 4b und 4c liegt, ähnlich
wie im Fall der Fig. 4a, die endgültige Stopposition Z2 bzw. Z3 unter einer Gerade,
die die Startposition A2 bzw. A3 mit dem Mittelpunkt O2 bzw. O3 verbindet.
Deshalb werden die glatten Bahnen L2 und L3 im Uhrzeigersinn (CW) erzeugt.
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Im Gegensatz dazu liegt im Beispiel der Fig. 4d die endgültige Stopposition
Z4 oberhalb einer Gerade, die die Startposition A4 und den Mittelpunkt O4
verbindet. In diesem Fall wird die glatte Bahn L4 entgegen dem Uhrzeigersinn
(counterclockwise = CCW) erzeugt.
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Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Flußdiagramm zum Erzeugen einer glatten
Bahn durch eine erfindungsgemäße Laserstrahlvorrichtung zeigt. In dieser Figur
bezeichnen die Zahlen nach den Buchstaben 5 Schrittnummern.
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[S1] Eine Startposition A und eine endgültige Stopposition Z der
vordersten Stufe des Bearbeitungskopfes 306, ein Mittelpunkt O des zu schneidenden
Loches, eine Lochgröße d und ein Bestimmungscode Q für das Loch werden
eingelesen.
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[S2] Es wird festgestellt, ob die Lochgröße d zum Erzeugen der glatten
Bahn geeignet ist. Liegt die Größe d außerhalb eines vorbestimmten Bereiches,
wird die Bearbeitungsbahn durch ein konventionelles Verfahren erzeugt.
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[S3] Aus der Lage der Startposition A, des Mittelpunktes O und der
endgültigen Stopposition Z zueinander wird bestimmt, ob die glatte Bahn L in CW-
oder CCW-Richtung verlaufen sollte,
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[S4] Aus der Startposition A, der endgültigen Stopposition Z, dem
Mittelpunkt O des Loches, der Lochgröße d und dem Bestimmungscode Q für das
Lochprofil wird die glatte Bahn L erzeugt.
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[S5] Es wird geprüft, ob eine Überlappung, z. B. 3 mm, im Fall der Fig. 3
festgelegt wurde. Wurde die Überlappung festgelegt, wird der Punkt F zu einem
Punkt korrigiert, der um die Überlappung vom Punkt D entfernt liegt und dann der
Kreisbogen von F nach G neu ermittelt.
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Fig. 6a und 6b zeigen Beispiele einer glatten Bearbeitungsbahn, die bei
unkreisförmigen Löchern erzeugt wurde. Dabei zeigt Fig. 6a ein Beispiel einer glatten
Bearbeitungsbahn für einen Schlitz und Fig. 6b ein Beispiel einer glatten
Bearbeitungsbahn für ein quadratisches Loch. Wie in den Fig. 6a und 6b dargestellt, werden
auch, wenn das zu schneidende Loch ein Schlitz 12 oder ein quadratisches Loch 13
sind, glatte Bahnen L5 bzw. L6 auf die gleiche Art erzeugt wie beim vorstehend
beschriebenen kreisförmigen Loch 11. Das heißt, die glatte Bahn L5 für den Schlitz
12 wird in der Form A5 → C5 → D5 → E5 → F5 → G5 → Z5 und die glatte Bahn
L6 für das quadratische Loch 6 wird in der Form A6 → C6 → D6 → E6 → F6 →
G6 Z6 erzeugt. Obwohl für die Größe des kreisförmigen Loches 11 der
Durchmesser d verwendet wurde, ist es im Fall des Schlitzes 12 nur erforderlich, z. B.
die Länge als Lochgröße einzugeben. Im Falle des quadratischen Loches 13 ist es
nur erforderlich, z. B. die Diagonallänge des quadratischen Loches als Lochgröße
einzugeben.
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Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagram den Aufbau der vorliegen Erfindung. Die
Lesemittel 1 der Fig. 1 lesen den Bestimmungscode Q für das Profil des zu
schneidenden Loches, die Lochgröße d, den Mittelpunkt O des Loches, die Startposition
A und die endgültige Stopposition Z der vordersten Stufe des Bearbeitungskopfes
306. Mittel 2 zum Erzeugen einer glatten Bahn erzeugen eine glatte Bahn L aus dem
Bestimmungscode Q für das Lochprofil, der Lochgröße d, dem Mittelpunkt O des
Loches, der Startposition A und der endgültigen Stopposition Z, so daß die gesamte
Bahn für die vorderste Stufe des Bearbeitungskopfes 306 glatt ist.
Bearbeitungsprogrammerzeugende Mittel 3 erzeugen ein Bearbeitungsprogramm auf der Grundlage
der so erzeugten glatten Bahn L. Der Bearbeitungskopf 306 wird entsprechend dem
Bearbeitungsprogramm bewegt, um das Loch in das Werkstück 330 zu schneiden.
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Obwohl in der vorliegenden Beschreibung das Erzeugen der glatten Bahn
von der CRT/MDI 105 innerhalb der CNC 10 bewirkt wird, soll das nicht
einschränkend aufgefaßt werden, da die glatte Bahn L von einer periphären
Recheneinheit außerhalb der CNC 10 erzeugt werden kann und die Daten der glatten Bahn L
mittels einer Floppy-Disk an die CNC 10 übertragen werden können.
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Wie vorstehend beschrieben, wird erfindungsgemäß die glatte Bahn für die
vorderste Stufe des Bearbeitungskopfes von einer Startposition zu einer endgültigen
Stopposition auf der Grundlage des Profils des zu schneidenden Loches, der
Lochgröße, des Mittelpunktes des Loches, der Startposition und der endgültigen
Stopposition erzeugt. Diese Daten können von einem Bediener leicht eingegeben
werden. Auf ihrer Grundlage wird die glatte Bahn automatisch erzeugt. Dadurch ist es
möglich, ein Bearbeitungsprogramm zum Schneiden entlang einer glatten Bahn
leicht in kurzer Zeit zu erzeugen.
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Beim entsprechend diesem Bearbeitungsprogramm ausgeführten
Schneidvorgang werden das Durchbohren und das Abschalten des Lasers während der
Bewegung des Bearbeitungskopfes abgeschlossen, was es möglich macht, ein Loch zu
schneiden, ohne den Bearbeitungskopf je anzuhalten. Dadurch wird ein
Hochgeschwindigkeitsschneiden möglich.