DE10121655C1 - Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer Betriebssteuerung - Google Patents
Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer BetriebssteuerungInfo
- Publication number
- DE10121655C1 DE10121655C1 DE10121655A DE10121655A DE10121655C1 DE 10121655 C1 DE10121655 C1 DE 10121655C1 DE 10121655 A DE10121655 A DE 10121655A DE 10121655 A DE10121655 A DE 10121655A DE 10121655 C1 DE10121655 C1 DE 10121655C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser processing
- capacity
- workpiece
- sensor electrode
- processing head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Verfahren zur Betriebssteuerung einer Laserbearbeitungsanlage mit einem Laserbearbeitungskopf (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks (7) mittels eines Laserstrahls (5), wobei der Laserbearbeitungskopf (1) eine elektrisch leitende Sensorelektrode (8) zur kapazitiven Messung eines Abstands zwischen ihm und dem Werktstück (7) trägt, mit folgenden Schritten: DOLLAR A - Anbringen der Sensorelektrode (8) am Laserbearbeitungskopf (1); DOLLAR A - Positionieren des Laserbearbeitungskopfs (1) relativ zum Werkstück (7) in einem Abstand, welcher einer gewünschten minimalen Meßkapazität (C¶min¶) entspricht; DOLLAR A - Messen dieser minimalen Kapazität (C¶min¶) und Speichern des Meßwertes in einem elektronischen Speicher (27); DOLLAR A - Vergleichen einer bei einer Bearbeitung des Werkstücks (7) gemessenen aktuellen Kapazität (C¶Me߶) mit der gespeicherten minimalen Kapazität (C¶min¶) und DOLLAR A - Erzeugen eines Befehlssignals, wenn die aktuelle Kapazität C¶Me߶) kleiner als die gespeicherte minimale Kapazität (C¶min¶) ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebssteuerung einer Laserbe
arbeitungsanlage gemäß dem Anspruch 1 sowie eine Laserbearbeitungs
anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 4.
Bei der Bearbeitung eines Werkstücks mit Hilfe eines Laserstrahls wird
zur Fokuslagenregelung häufig auf kapazitivem Wege der Abstand zwi
schen dem Werkstück und einem Laserbearbeitungskopf erfaßt, in wel
chem sich eine Linsenoptik zur Fokussierung des Laserstrahls befindet.
Bei dieser Technik kann eine zum Beispiel aus Kupfer gefertigte Sensore
lektrode an der Spitze eines Düsenkörpers des Laserbearbeitungskopfes
als Elektrode eines Kondensators benutzt werden, um die Abstandsände
rung zum Werkstück, das als zweite Elektrode des Kondensators dient, als
Kapazitätsänderung zu erfassen. In der Praxis ist die zuverlässige Kontak
tierung der Sensorelektrode häufig ein Problem, da die thermische Bean
spruchung und die Vibrationen am Laserbearbeitungskopf eine Locke
rung der Verbindung zwischen Sensorelektrode und Düsenkörper bewir
ken. An Laserbearbeitungsköpfen wird häufig die Sensorelektrode nur mit
einer Verbindung zur Auswerteelektronik kontaktiert. Dabei ist die Sen
sorelektrode üblicherweise mit einem Keramikteil gegenüber dem Laser
bearbeitungskopf isoliert. Bei dieser Ausführung der kapazitivem Ab
standsmessung liegt der Rest des Laserbearbeitungskopfes zumindest für
die zur Messung eingesetzte Wechselspannung höherer Frequenz auf Mas
sepotential. Ist die elektrische Verbindung von der Sensorelektrode zur
Auswerteelektronik unterbrochen, so wird eine zu kleine Kapazität durch
die Auswerteelektronik gemessen, die daraufhin versucht, die Kapazität
wieder zu vergrößern, indem sie den Laserbearbeitungskopf in Richtung
auf das Werkstück bewegt. Daher besteht die Gefahr, daß der Laserbear
beitungskopf mit dem Werkstück kollidieren kann, was eine erhebliche
Beschädigung des Laserbearbeitungskopfes oder der mechanischen Ach
sen zur Folge haben kann.
Aus der DE 42 01 640 C1 ist bereits eine Einrichtung bekannt, die einen
solchen Zustand erkennt und ein Warnsignal erzeugt, wenn sich die Sen
sorelektrode gelockert hat. Zu diesem Zweck wird dem eigentlichen Kapazitätsmeßsignal
eine Gleichspannung überlagert, wodurch ein über die
Sensorelektrode fließender Gleichstrom erzeugt wird. Eine Unterbre
chung dieses Gleichstroms wird als Indiz für die Lockerung bzw. Ablösung
der Sensorelektrode herangezogen. Bei dieser Überwachungsart ist es al
lerdings erforderlich, die Sensorelektrode mit zwei Leitungen zu verbin
den, was in der Praxis einen erheblichen konstruktiven Mehraufwand be
deutet und bei bestimmten Konstruktionen des Düsenkörpers nicht mög
lich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne einen zusätzlichen über
die Sensorelektrode fließenden Gleichstrom zu erkennen, ob die Sensore
lektrode locker ist oder sich vom Laserbearbeitungskopf schon gelöst hat.
Eine verfahrensseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1
angegeben. Dagegen findet sich eine vorrichtungsseitige Lösung der ge
stellten Aufgabe im Anspruch 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin
dung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Betriebssteuerung einer Laserbe
arbeitungsanlage mit einem Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung eines
Werkstücks mittels eines Laserstrahls, wobei der Laserbearbeitungskopf
eine elektrisch leitende Sensorelektrode zur kapazitiven Messung eines
Abstands zwischen ihm und dem Werkstück trägt, umfaßt folgende Schrit
te:
- - Anbringen der Sensorelektrode am Laserbearbeitungskopf;
- - Positionieren des Laserbearbeitungskopfs relativ zum Werkstück in einem Abstand, welcher einer gewünschten minimalen Messkapazi tät entspricht;
- - Messen dieser minimalen Kapazität und Speichern des Messewertes in einem elektronischen Speicher;
- - Vergleichen einer bei einer Bearbeitung des Werkstücks gemessenen aktuellen Kapazität mit der gespeicherten minimalen Kapazität; und
- - Erzeugen eines Befehlsignals, wenn die aktuelle Kapazität kleiner als die gespeicherte minimale Kapazität ist.
Eine Laserbearbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens enthält
einen Laserbearbeitungskopf mit einer Sensorelektrode zur kapazitivem
Messung eines Abstands zwischen ihm und einem Werkstück; und eine
elektronische Schaltung, die zwischen einer Kalibrierbetriebsart und ei
ner Normalbetriebsart umschaltbar ist, wobei die elektronische Schaltung
so ausgebildet ist, daß sie in der Kalibrierbetriebsart bei Empfang eines
Kalibriersignals einen vorgebbaren minimalen Kapazitätsmeßwert spei
chert und in der Normalbetriebsart, in der der Laserbearbeitungskopf in
vorbestimmten Abstand relativ zum Werkstück geführt wird, eine aktuell
gemessene Kapazität mit dem gespeicherten Kapazitätsmeßwert ver
gleicht und ein Befehlssignal erzeugt, wenn der aktuelle Kapazitätsmeß
wert kleiner als der gespeicherte Kapazitätsmeßwert ist.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Anteil der Streukapazität zwi
schen der Sensorelektrode und dem Laserbearbeitungskopf als Indiz für
eine intakte Verbindung zwischen Sensorelektrode und Auswerteelektro
nik heranzuziehen. Hierzu wird der Laserbearbeitungskopf auf eine Posi
tion bewegt, an der zum Beispiel der größtmögliche Abstand zwischen dem
Laserbearbeitungskopf und dem Werkstück vorliegt. Der Abstand kann
aber auch ein solcher sein, der beim Verfahren des Laserbearbeitungs
kopfs zwischen zwei Bearbeitungsbereichen eingenommen wird oder dar
über liegt. An der jeweiligen Position bzw. unter dem jeweiligen Abstand
wird dann die Kapazität zwischen Sensorelektrode und Werkstück gemes
sen, und dieser Meßwert wird in der Auswerteelektronik als minimaler Ka
pazitätsmeßwert gespeichert. Dieser minimale Kapazitätsmeßwert kann
nur unterschritten werden, wenn durch Verlust der Sensorelektrode der
Kontakt mit ihr verloren geht oder wenn sich die Sensorelektrode lockert
und sich dadurch der Abstand zwischen Sensorelektrode und Laserbear
beitungskopf erhöht. Durch den Vergleich der jeweils aktuell gemessenen
Kapazität mit der zuvor abgespeicherten Minimalkapazität kann dann
zum Beispiel ein Alarmsignal für die übergeordnete Maschinensteuerung
generiert und damit ein Bearbeitungsvorgang gestoppt werden, wodurch
eine Beschädigung des Laserbearbeitungskopfes vermieden wird.
Der obige Fehlerzustand kann im Falle des Ablösens der Sensorelektrode
vom Laserbearbeitungskopf sowohl beim Bearbeiten des Werkstücks
durch Schneiden, Schweißen, usw. als auch dann erkannt werden, wenn
zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen der Laserbearbeitungskopf von ei
nem Bearbeitungsbereich zu einem anderen Bearbeitungsbereich bei kon
stantem größerem Abstand verfahren wird. Das Ablösen der Sensorelek
trode führt immer zu einer so geringen aktuellen Meßkapazität, daß diese
stets kleiner als die vorgespeicherte minimale Meßkapazität ist. Der Zu
stand der Lockerung der Sensorelektrode am Laserbearbeitungskopf bei
noch vorhandenem Kontakt zur Auswerteelektronik läßt sich dagegen nur
in den gesteuerten Verfahrbereichen zwischen den jeweiligen Bearbei
tungsbereichen detektieren, da ein derartiger Zustand in den Bearbei
tungsbereichen selbst, bei denen der Abstand zwischen Sensorelektrode
und Werkstück sehr klein ist, durch die Auswerteelektronik in dem Sinne
ausgeregelt werden würde, daß der Abstand zwischen Sensorelektrode
und Werkstück konstant bleibt.
Durch die Erfindung wird es möglich, die oben genannten Fehlerzustände
verläßlich zu detektieren, auch wenn aufgrund von Exemplarstreuungen
der Bauteile die Kapazität zwischen Sensorelektrode und Laserbearbei
tungkopf von Kopf zu Kopf schwankt. Die digitale Signalverarbeitung er
möglicht hierzu die Kalibrierung eines Vergleichszustands für jeden ein
zelnen Laserbearbeitungskopf und die Erkennung eines Fehlerzustands,
wenn die aktuell gemessene Kapazität den Vergleichswert unterschreitet.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung nä
herbeschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Laserbearbeitungskopfes;
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild von Kapazitäten des Laserbearbeitungskop
fes;
Fig. 3 eine Oszillatorschaltung für den Laserbearbeitungskopf;
Fig. 4 ein Blockdiagramm des elektrischen Teils einer Laserbearbeitungsanlage
mit Auswerteelektrode; und
Fig. 5 den genaueren Aufbau der Auswerteelektronik.
Fig. 1 zeigt einen Laserbearbeitungskopf 1, wie er bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt. Der Laserbear
beitungskopf 1 weist unter anderem ein Gehäuse 2 auf, daß an seinem un
teren Ende einen Düsenkörper 3 trägt. Gehäuse 2 und Düsenkörper 3 kön
nen mittels einer Rändelschraube 4 gegeneinander gezogen werden.
Durch das Gehäuse 2 und den Düsenkörper 3 tritt ein Laserstrahl 5 hin
durch, der mittels einer im Gehäuse 2 vorhandenen Linsenanordnung 6 fo
kussiert wird. Der Fokus des Laserstrahls 5 liegt außerhalb des Laserbear
beitungskopfes 1 und kommt im Bereich der Oberfläche eines Werkstücks
7 zu liegen, das mit Hilfe des fokussierten Laserstrahls 5 bearbeitet wer
den soll. Auf diese Weise können Schneid- oder Schweißvorgänge, und
dergleichen, ausgeführt werden. Am unteren Ende des Düsenkörpers 3 ist
eine aus elektrisch leitendem Material bestehende Sensorelektrode 8 an
geordnet, die etwa aus Kupfer hergestellt ist. Diese Sensorelektrode 8 wird
von einem Keramikteil 9 gehalten, das seinerseits über eine Rändel
schraube 10 gegen den unteren Rand des Düsenkörpers 3 gezogen wird.
Durch das Keramikteil 9 wird die Sensorelektrode 8 gegenüber dem Dü
senkörper 3 bzw. dem Gehäuse 2 elektrisch isoliert. Die Sensorelektrode 8
bildet somit eine Elektrode eines Kondensators, dessen andere Elektrode
das auf Massepotential liegende Werkstück 7 ist. Das Gehäuse 2 bzw. der
Düsenkörper 3, die aus elektrisch leitendem Material bestehen und
miteinander in Kontakt stehen, liegen ebenfalls auf Massepotential.
Die Sensorelektrode 8 ist mit einem am Gehäuse 2 angebrachten LC-Oszil
lator 11 elektrisch verbunden. Hierzu steht die Sensorelektrode 8 mit ei
nem im Keramikteil 9 gehaltenen Kontaktstift 12 in elektrischem Kontakt,
welcher seinerseits über ein im Inneren des Düsenkörpers 3 geführtes und
elektrisch insoliertes bzw. abgeschirmtes Kabel und weiter über ein Koaxi
alkabel 13 mit dem LC-Oszillator 11 in Verbindung steht.
Bei der Bearbeitung des Werkstücks 7 muß üblicherweise der Abstand
zwischen dem Laserbearbeitungskopf 1 und dem Werkstück 7 konstant
bleiben, also der Abstand zwischen der Sensorelektrode 8 und dem Werk
stück 7 bzw. der Gegenelektrode. Hierzu wird durch Anlegen einer Hoch
frequenzspannung an die Sensorelektrode 8 ein Abstandsmeßsignal S
(siehe Fig. 3) erzeugt, dessen Frequenz von der Kapazität des durch die
Elektroden 7 und 8 gebildeten Meßkondensators abhängt. Das Abstands
meßsignal 5 wird über ein Koaxialkabel 14 zu einer Auswerteelektronik 15
übertragen und bildet praktisch einen Ist-Wert. Dieser Ist-Wert wird mit
einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen, und eine Regeleinrichtung re
gelt dann den gemessenen Ist-Wert auf den Soll-Wert, um einen den Soll-
Wert entsprechenden Abstand zwischen den Elektroden 7 und 8 zu halten.
Die entsprechende Stelleinrichtung zur Verstellung der Höhenposition
des Laserbearbeitungskopfes 1 relativ zum Werkstück 7 ist in der Fig. 1
der Übersicht wegen nicht dargestellt.
Die Fig. 2 zeigt die Kapazitätsverhältnisse beim Laserbearbeitungskopf
nach Fig. 1. Zu erkennen ist rechts die zwischen den Elektroden 7 und 8
liegende Meßkapazität CMeß, während weitere parasitäre Kapazitäten C1,
C2 und C3 parallel zur Meßkapazität liegen und mit CP bezeichnet sind.
Die parasitäre Kapazität C1 wird praktisch durch die Kabelkapazitäten ge
bildet, während die Kapazität C2 die Kapazität zwischen der Sensorelek
trode 8 und dem Düsenkörper 3 ist, wobei das Dielektrikum durch die Luft
gebildet wird. Die parasitäre Kapazität C3 liegt ebenfalls zwischen der
Sensorelektrode 8 und dem Düsenkörper 3, wobei das Dielektrikum jetzt
allerdings durch das Keramikteil 9 gebildet wird. Der Kontaktstift 12 liegt
im Schaltungsdiagramm nach Fig. 2 zwischen den Kapazitäten C1 und
C2.
Das an die Sensorelektrode 8 angelegte Abstandsmeßsignal S ist das Aus
gangssignal des LC-Oszillators 11, zu dem eine Spule 16, der Meßkonden
sator 7, 8, ein die parasitäre Kapazität CP darstellender Kondensator, ein
Steuerteil 17, 18, 19, und ein Ausgangsverstärker 20 gehören. Genauer
gesagt interessiert hier als Ausgangssignal die Frequenz des Abstands
meßsignals S, das über einem Kondensator 21 gefiltert als Hochfrequenzsignal
über den Innenleiter des Koaxialkabels 14 und über ein weiteres
nicht dargestelltes Hochpaßfilter einem Frequenzzähler 22 zugeführt
wird, welcher sich in der Auswerteelektronik 15 befindet. Die vom Fre
quenzzähler 15 gezählte Frequenz wird einem Mikroprozessor 23 zugelei
tet, der diese Frequenz, die auch temperaturkorrigiert sein kann, als Ist-
Wert ansieht.
Der LC-Oszillator 11 gemäß Fig. 3 enthält im Steuerteil einen ersten
Transistor 17, einen zweiten Transistor 18 und einen Widerstand 19. Der
Kollektoranschluß des ersten Transistors 17 liegt auf Masse, während
sein Basisanschluß mit der Spule 16 und der ersten Elektrode 8 des Meß
kondensators 7, 8 gekoppelt ist. Dieser Basisanschluß geht auch auf den
Eingang des Ausgangsverstärkers 20. Die anderen Anschlüsse von Spule
16 und Meßkondensator liegen auf Masse, also auch die zweite Elektrode 7
bzw. das Werkstück. Der Steuerteil enthält ferner einen zweiten Transis
tor 18, dessen Basisanschluß auf Masse liegt, und dessen Kollektoran
schluß ebenfalls mit dem Eingang des Ausgangsverstärkers 20 verbunden
ist. Die Emitteranschlüsse der beiden Transistoren 17 und 18 sind direkt
miteinander verbunden, wobei über einen gemeinsamen Verbindungs
punkt der Emitterwiderstand 19 jeweils mit den Emitteranschlüssen der
Transistoren 17 und 18 gekoppelt ist. Der andere Anschluß des Emitter
widerstands 19 erhält negatives Speicherpotential. Der Ausgang des Aus
gangsverstärkers 20 ist über den Kondensator 21 zu einem Anschluß ge
führt, mit dem das Koaxialkabel 14 in Verbindung steht.
Der in Fig. 3 gezeigte LC-Oszillator ist als Differenzverstärker realisiert.
Da das Basispotential des ersten Transistors 17 mit dem Kollektorpoten
tial des zweiten Transisors 18 in Phase ist, kann man die Mitkopplung
durch direkte Verbindung erzeugen. Die Schleifenverstärkung ist zur
Steilheit der Transistoren proporional. Sie läßt sich durch Änderung des
Emitterstroms in weiten Grenzen einstellen. Am Ausgang des LC-Oszilla
tors erhält man dann das Abstandsmeßsignal S, dessen Frequenz von der
abstandsabhängigen Kapazität CMeß bestimmt ist, sowie durch die para
sitäre Kapazität CP. Zur Gleichspannungsversorgung des LC-Oszillators
kann eine in der Auswerteelektronik 15 nicht dargestellte Gleichspan
nungsquelle vorhanden sein, die über das Koaxialkabel 14 die Gleichspan
nung zum LC-Oszillator überträgt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils Blockdiagramme einer Laserbearbei
tungsanlage und sind gegenüber der Fig. 3 um eine Maschinensteuerung
24 ergänzt, die mit der Auswerteelektronik 15 verbunden ist. Die Maschi
nensteuerung 24 weist im vorliegenden Fall einen Schalter 25 auf, bei des
sen Betätigung die Maschinensteuerung 24 ein Kalibriersignal über eine
Leitung 26 zum Mikroprozessor 23 der Auswerteelektronik 15 überträgt.
Bei Erhalt des Kalibriersignals kann in einem mit dem Mikroprozessor 23
verbundenen Speicher 27 ein minimaler Kapazitätsmeßwert (entspre
chender Frequenzzählwert vom Frequenzzähler 22) gespeichert werden,
der als Referenz für die Beurteilung dient, ob sich die Sensorelektrode 8
am Düsenkörper 1 gelockert hat, aber noch in Kontakt mit dem Kontakt
stift 12 steht, oder ob sie bereits keinen Kontakt mehr zum Kontaktstift 12
hat und etwa schon vom Laserbearbeitungskopf 1 abgefallen ist. Hierzu
wird ein in der Normalbetriebsart der Laserbearbeitungsanlage gemesse
ner Kapazitätswert am Ausgang des Frequenzzählers 22 mit dem im Spei
cher 27 gespeicherten Zählwert verglichen. Wird dabei festgestellt, daß die
aktuell gemessene Kapazität kleiner ist als die im Speicher 27 gespeicherte
minimale Kapazität, wird im Mikroprozessor 23, der diesen Vergleich aus
führt, ein Befehlssignal generiert, welches über eine Leitung 28 zurück zur
Maschinensteuerung 24 übertragen wird, um dort als Alarmsignal zum
Beispiel die Laserbearbeitungsanlage stillzusetzen und damit die Bewe
gung des Laserbearbeitungskopfes relativ zum Werkstück zu stoppen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Betriebssteuerung einer Laserbearbeitungsanlage mit
einem Laserbearbeitungskopf (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks (7)
mittels eines Laserstrahls (5), wobei der Laserbearbeitungskopf (1) eine
elektrisch leitende Sensorelektrode (8) zur kapazitiven Messung eines Ab
stands zwischen ihm und dem Werkstück (7) trägt, mit folgenden Schrit
ten:
- - Anbringen der Sensorelektrode (8) am Laserbearbeitungskopf (1);
- - Positionieren des Laserbearbeitungskopfs (1) relativ zum Werkstück (7) in einem Abstand, welcher einer gewünschten minimalen Meßkapazität (Cmin) entspricht;
- - Messen dieser minimalen Kapazität (Cmin) und Speichern des Meßwertes in einem elektronischen Speicher (27);
- - Vergleichen einer bei einer Bearbeitung des Werkstücks (7) gemes senen aktuellen Kapazität (CMeß) mit der gespeicherten minimalen Kapa zität (Cmin) und
- - Erzeugen eines Befehlssignals, wenn die aktuelle Kapazität (CMeß) kleiner als die gespeicherte minimale Kapazität (Cmin) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ge
nannte Abstand ein solcher ist, der beim Verfahren des Laserbearbei
tungskopfs (1) zwischen zwei Bearbeitungsbereichen eingenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ge
nannte Abstand ein solcher ist, der größer als derjenige ist, welcher beim
Verfahren des Laserbearbeitungskopfs (1) zwischen zwei Bearbeitungsbe
reichen eingenommen wird.
4. Laserbearbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend:
einen Laserbearbeitungskopf (1) mit einer Sensorelektrode (8) zur kapazitiven Messung eines Abstands zwischen ihm und einem Werkstück (7); und
eine elektronische Schaltung (15, 24), die zwischen einer Kalibrier betriebsart und einer Normalbetriebsart umschaltbar ist, wobei die elektronische Schaltung so ausgebildet ist, daß sie
in der Kalibrierbetriebsart bei Empfang eines Kalibriersignals einen vorgebbaren minimalen Kapazitätsmeßwert (Cmin) speichert und
in der Normalbetriebsart, in der der Laserbearbeitungskopf (1) in vorbestimmtem Abstand relativ zum Werkstück (7) geführt wird, eine ak tuell gemessene Kapazität (CMeß) mit dem gespeicherten Kapazitätsmeß wert (Cmin) vergleicht und ein Befehlssignal erzeugt, wenn der aktuelle Kapazitätsmeßwert (CMeß) kleiner als der gespeicherte Kapazitätsmeß wert (Cmin) ist.
einen Laserbearbeitungskopf (1) mit einer Sensorelektrode (8) zur kapazitiven Messung eines Abstands zwischen ihm und einem Werkstück (7); und
eine elektronische Schaltung (15, 24), die zwischen einer Kalibrier betriebsart und einer Normalbetriebsart umschaltbar ist, wobei die elektronische Schaltung so ausgebildet ist, daß sie
in der Kalibrierbetriebsart bei Empfang eines Kalibriersignals einen vorgebbaren minimalen Kapazitätsmeßwert (Cmin) speichert und
in der Normalbetriebsart, in der der Laserbearbeitungskopf (1) in vorbestimmtem Abstand relativ zum Werkstück (7) geführt wird, eine ak tuell gemessene Kapazität (CMeß) mit dem gespeicherten Kapazitätsmeß wert (Cmin) vergleicht und ein Befehlssignal erzeugt, wenn der aktuelle Kapazitätsmeßwert (CMeß) kleiner als der gespeicherte Kapazitätsmeß wert (Cmin) ist.
5. Laserbearbeitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die elektronische Schaltung einen Schalter (25) zur Erzeugung
des Kalibriersignals aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10121655A DE10121655C1 (de) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer Betriebssteuerung |
JP2002130916A JP2003025083A (ja) | 2001-05-03 | 2002-05-02 | レーザ加工装置およびその動作制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10121655A DE10121655C1 (de) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer Betriebssteuerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10121655C1 true DE10121655C1 (de) | 2002-10-31 |
Family
ID=7683581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10121655A Expired - Lifetime DE10121655C1 (de) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer Betriebssteuerung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003025083A (de) |
DE (1) | DE10121655C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011037981A2 (en) | 2009-09-22 | 2011-03-31 | Laser Mechanisms, Inc. | Fast response capacitive gauging system featuring steep slope filter discrimination circuit |
DE102014216084A1 (de) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Verfahren zum Ermitteln von Abstandskorrekturwerten beim Laserbearbeiten eines Werkstücks und zugehörige Laserbearbeitungsmaschine |
DE102016115415A1 (de) | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Isolationsteil zur isolierten Halterung einer elektrisch leitenden Düse und Laserbearbeitungskopf mit einem Sensor zur Erkennung eines derartigen Isolationsteils |
CN110662938A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-01-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 静电电容式高度传感器以及使用其的激光加工喷嘴、激光加工装置 |
CN111745311A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光穿孔方法、多阶段穿孔方法及连续穿孔方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201640C1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-02-25 | Weidmueller Interface Gmbh & Co, 4930 Detmold, De | Nozzle for processing workpiece e.g. by laser beam - consists of nozzle body with sensor element of e.g. copper@ attached to insulating body for contactless measurement |
-
2001
- 2001-05-03 DE DE10121655A patent/DE10121655C1/de not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-02 JP JP2002130916A patent/JP2003025083A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201640C1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-02-25 | Weidmueller Interface Gmbh & Co, 4930 Detmold, De | Nozzle for processing workpiece e.g. by laser beam - consists of nozzle body with sensor element of e.g. copper@ attached to insulating body for contactless measurement |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2480859A4 (de) * | 2009-09-22 | 2017-03-22 | Laser Mechanisms, Inc. | Schnell reagierendes kapazitives messsystem mit steilflankiger filterunterscheidungsschaltung |
WO2011037981A2 (en) | 2009-09-22 | 2011-03-31 | Laser Mechanisms, Inc. | Fast response capacitive gauging system featuring steep slope filter discrimination circuit |
DE102014216084B4 (de) | 2014-08-13 | 2019-05-29 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Verfahren zum Ermitteln von Abstandskorrekturwerten beim Laserbearbeiten eines Werkstücks und zugehörige Laserbearbeitungsmaschine sowie Computerprogrammprodukt |
WO2016023893A1 (de) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Verfahren zum ermitteln von abstandskorrekturwerten beim laserbearbeiten eines werkstücks und zugehörige laserbearbeitungsmaschine |
CN106660169A (zh) * | 2014-08-13 | 2017-05-10 | 通快激光与***工程有限公司 | 用于在激光加工工件时求取间距修正值的方法和相应的激光加工机 |
US20170151629A1 (en) * | 2014-08-13 | 2017-06-01 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Determining Distance Correction Values for Laser Machining a Workpiece |
CN106660169B (zh) * | 2014-08-13 | 2018-11-30 | 通快激光与***工程有限公司 | 用于在激光加工工件时求取间距修正值的方法和相应的激光加工机 |
DE102014216084A1 (de) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Verfahren zum Ermitteln von Abstandskorrekturwerten beim Laserbearbeiten eines Werkstücks und zugehörige Laserbearbeitungsmaschine |
US10814422B2 (en) * | 2014-08-13 | 2020-10-27 | Trumpf Laser-Und Systemtechnik Gmbh | Determining distance correction values for laser machining a workpiece |
DE102016115415A1 (de) | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Isolationsteil zur isolierten Halterung einer elektrisch leitenden Düse und Laserbearbeitungskopf mit einem Sensor zur Erkennung eines derartigen Isolationsteils |
WO2018033372A1 (de) | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Isolationsteil zur isolierten halterung einer elektrisch leitenden düse und laserbearbeitungskopf mit einer sensoranordnung zur erkennung eines derartigen isolationsteils |
US11446758B2 (en) | 2016-08-19 | 2022-09-20 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Insulation part and laser machining head with insulation part detecting sensor |
CN110662938A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-01-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 静电电容式高度传感器以及使用其的激光加工喷嘴、激光加工装置 |
EP3633314A4 (de) * | 2017-05-24 | 2020-06-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Höhensensor vom elektrostatischen kapazitätstyp, laserbearbeitungsdüse damit und laserbearbeitungsvorrichtung |
CN111745311A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光穿孔方法、多阶段穿孔方法及连续穿孔方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003025083A (ja) | 2003-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19536199C2 (de) | Verfahren zur Einstellung des Schaltpunktes bei einem kapazitiven Füllstandsgrenzschalter | |
DE19949985C2 (de) | Kapazitiver Sensor zur Detektion des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter | |
DE4029984C2 (de) | ||
DE19528180C2 (de) | Kryostat-Mikrotom und Verfahren zum Betrieb eines Kryostat-Mikrotoms | |
DE3220068C2 (de) | ||
DE2541908C2 (de) | ||
EP3449226B1 (de) | Koppelelement für ein kapazitives füllstansdmesgerät | |
DE10006691C2 (de) | Verfahren zur Temperaturkompensation bei kapazitiver Abstandsmessung mit Hilfe eines einen Bearbeitungskopf aufweisenden LC-Oszillators sowie Bearbeitungskopf | |
DE2726648C2 (de) | ||
DE102009017011A1 (de) | Schaltungsanordnung zur Bestimmung einer Messkapazität | |
DE10121655C1 (de) | Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zu ihrer Betriebssteuerung | |
DE4035403A1 (de) | Sensorsystem zur beruehrungslosen abstandsmessung | |
EP0341576A2 (de) | Selbstprüfender, kapazitiver Näherungsschalter | |
DE102007059709B4 (de) | Kapazitiver Sensor | |
EP1947429A2 (de) | Verfahren zur Bedienung einer Vorrichtung zur kapazitiven Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße | |
DE4201640C1 (en) | Nozzle for processing workpiece e.g. by laser beam - consists of nozzle body with sensor element of e.g. copper@ attached to insulating body for contactless measurement | |
DE10063557B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Pegelständen | |
EP0464391B1 (de) | Messeinrichtung und Verfahren zu ihrer Betriebseinstellung | |
EP0711978B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer jeweiligen örtlichen Position eines Körpers durch kapazitive Abtastung | |
DE2932184C2 (de) | ||
DE102007059702A1 (de) | Kapazitiver Sensor | |
EP0303563A2 (de) | Sensoreinrichtung mit Kompensationsanordnung | |
DE9419477U1 (de) | Brenner mit Abstandssensorik zur Bearbeitung eines Werkstücks | |
DE4001274C2 (de) | ||
CH679561A5 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PRECITEC GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: PRECITEC KG, 76571 GAGGENAU, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER PATENTANWAELTE, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23K0026420000 Ipc: B23K0026700000 |
|
R071 | Expiry of right |