DE102018118499B3 - Machining device for contactless machining of a workpiece - Google Patents

Abstract

Eine Abstandsregeleinrichtung (80) zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs (50) von einer Oberfläche (12) eines mittels des Bearbeitungskopfs (50) berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks (10) umfasst einen Signaleingang (81) zum Erfassen eines Drehzahlsignals, das eine Drehzahl einer rotierenden Arbeitsmaschine (70) zum Erzeugen eines Fluidstroms (75) zu der Oberfläche (12) hin repräsentiert, und einen Signalausgang (85) zum Bereitstellen eines Abstandssteuersignals zum Steuern des Abstands oder zum Steuern einer Veränderung des Abstands des Bearbeitungskopfs (50) von der Oberfläche (12). Das Abstandssteuersignal ist von dem Drehzahlsignal abhängig.A distance control device (80) for regulating a distance of a machining head (50) from a surface (12) of a workpiece (10) to be machined without contact by means of the machining head (50) comprises a signal input (81) for detecting a speed signal which indicates a speed of a rotating Work machine (70) for generating a fluid flow (75) to the surface (12), and a signal output (85) for providing a distance control signal for controlling the distance or for controlling a change in the distance of the machining head (50) from the surface ( 12). The distance control signal is dependent on the speed signal.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Abstandsregeleinrichtung zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche eines mittels des Bearbeitungskopfs berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks, auf eine Bearbeitungsvorrichtung zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks und auf ein Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche bezogen.The present invention relates to a distance control device for regulating a distance of a machining head from a surface of a workpiece to be machined without contact by means of the machining head, to a machining device for contactless machining of a workpiece and to a method for regulating a distance of a machining head from a surface.

Ein Bearbeitungskopf einer Bearbeitungsvorrichtung zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks muss in vielen Fällen einen vorbestimmten Abstand von der Oberfläche des Werkstücks aufweisen, um ein optimales Bearbeitungsergebnis zu erzielen.In many cases, a machining head of a machining device for contactless machining of a workpiece must have a predetermined distance from the surface of the workpiece in order to achieve an optimal machining result.

In vielen Fällen ist die Geometrie des zu bearbeitenden Werkstücks einfach und gut bekannt, beispielsweise im Fall eines Blatts Papier, eines ebenen Holzbretts, eines ebenen Metallblechs oder eines anderen Werkstücks mit ebenen und parallelen Ober- und Unterseiten. In diesem Fall kann nach geeigneter Positionierung des Werkstücks der Abstand des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks einmal eingestellt werden und während der Bearbeitung konstant bleiben.In many cases, the geometry of the workpiece to be machined is simple and well known, for example in the case of a sheet of paper, a flat wooden board, a flat metal sheet or another workpiece with flat and parallel top and bottom surfaces. In this case, after a suitable positioning of the workpiece, the distance of the machining head from the surface of the workpiece to be machined can be set once and remain constant during machining.

Ein Abstandssensor - insbesondere unmittelbar an dem Bearbeitungskopf angeordnet - kann die Vorbereitung der Bearbeitung deutlich vereinfachen und beschleunigen und überdies auch bei einer komplexen oder unbekannten Geometrie der Oberfläche des Werkstücks eine zuverlässige Einhaltung des vorbestimmten Abstands ermöglichen.A distance sensor - in particular arranged directly on the machining head - can significantly simplify and accelerate the preparation of the machining and, moreover, enable the predetermined distance to be reliably maintained even with a complex or unknown geometry of the surface of the workpiece.

In DE 42 34 788 A1 ist eine Werkzeugspitze 1 eines Laserstrahlwerkzeugs beschrieben, die an ihrer Stirnseite zwei zum Laserstrahl L koaxiale Ringspalte 11, 19 aufweist. Durch den ersten Ringspalt 11 tritt Pressluft aus (Spalte 3, Zeilen 36 bis 46), der zweite Ringspalt 19 ist mit einem pneumatischen Sensor 23 verbunden (Spalte 3, Zeilen 47 bis 58). Aus der Größe des Druckmesssignals wird der Abstand zwischen der Werkzeugspitze und einer Werkstückoberfläche abgeleitet (Spalte 6, Zeilen 19 bis 24). Das Ausgangssignal kann an eine Steuervorrichtung weitergeleitet werden, die einen gewünschten Abstand der Werkzeugspitze von dem Werkstück einhält (Spalte 6, Zeilen 46 bis 50).In DE 42 34 788 A1 is a tool tip 1 a laser beam tool described, the two end faces coaxial to the laser beam L annular gaps 11 . 19 having. Through the first ring gap 11 compressed air escapes (column 3 , Lines 36 to 46 ), the second annular gap 19 is with a pneumatic sensor 23 connected (column 3 , Lines 47 to 58 ). The distance between the tool tip and a workpiece surface is derived from the size of the pressure measurement signal (column 6 , Lines 19 to 24 ). The output signal can be forwarded to a control device which maintains a desired distance of the tool tip from the workpiece (column 6 , Lines 46 to 50 ).

In DE 198 53 735 C1 ist ein Laserbearbeitungskopf beschrieben, bei dem durch eine düsenförmige Öffnung 2 in einem Hohlkolben 4 ein Laserstrahl 8 und Gas austritt (Spalte 2, Zeilen 54 bis 57, und Spalte 4, Zeilen 60 bis 64). Das Gas bildet ein Gaspolster zwischen der Stirnfläche des Hohlkolbens 4 und dem Werkstück 3, über den Gasdruck kann eine Spaltgröße eingestellt werden (Spalte 4, Zeile 64 bis Spalte 5, Zeile 5).In DE 198 53 735 C1 describes a laser processing head in which through a nozzle-shaped opening 2 in a hollow piston 4 a laser beam 8th and gas escapes (column 2 , Lines 54 to 57 , and column 4 , Lines 60 to 64 ). The gas forms a gas cushion between the end face of the hollow piston 4 and the workpiece 3 , a gap size can be set via the gas pressure (column 4 , Row 64 up column 5 , Row 5 ).

In US 5,083,006 ist eine Laserbohrvorrichtung beschrieben, bei der Sauerstoff aus einer Sauerstoffquelle („oxygen supply“) 24 durch eine mit einem Laserstrahl („laser beam“) 12 fluchtende Düse („nozzle“) 14 auf ein Werkstück („metal component“) 18 strömt (Spalte 2, Zeilen 24 bis 29). Eine Staudruckerfassungseinheit 28 misst den Staudruck (Spalte 2, Zeilen 30, 31 und 50 bis 53). Der gemessene Staudruck wird mittels einer Look-Up-Tabelle in einen Abstand zwischen der Düse 14 und der Oberfläche konvertiert (Spalte 2, Zeilen 54 bis 60).In US 5,083,006 describes a laser drilling device in which oxygen from an oxygen source ("oxygen supply") 24 by using a laser beam ("laser beam") 12 aligned nozzle 14 on a workpiece ("metal component") 18 flows (column 2 , Lines 24 to 29 ). A dynamic pressure detection unit 28 measures the dynamic pressure (column 2 , Lines 30 . 31 and 50 to 53 ). The back pressure is measured using a look-up table at a distance between the nozzle 14 and converted the surface (column 2 , Lines 54 to 60 ).

In JP 2001-7433 A ist eine Lasermarkiereinrichtung beschrieben, bei der eine Gebläsesteuereinrichtung 19 aufgrund eines Signals von einem Peltierelements 14 ein Gebläse zum Umterstützung der Kühlung steuert (Zusammenfassung).In JP 2001-7433 A describes a laser marking device in which a blower control device 19 due to a signal from a Peltier element 14 a blower to support the cooling controls (summary).

Der auf der Website von OptLasers (https://optlasers.com) angebotene Laserbearbeitungskopf (https://optlasers.com/plh3d/plh3d-6w-xf-laser-head „Engraving Laser Head“) PLH3D-6W-XF umfasst ein Gebläse zum Kühlen des Laserbearbeitungskopfes und zum Abführen von Rauch.The laser processing head offered on the OptLasers website (https://optlasers.com) (https://optlasers.com/plh3d/plh3d-6w-xf-laser-head "Engraving Laser Head") includes a PLH3D-6W-XF Blower for cooling the laser processing head and for removing smoke.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Abstandsregeleinrichtung zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche eines mittels des Bearbeitungskopfs berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks, eine verbesserte Bearbeitungsvorrichtung zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks und ein verbessertes Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche zu schaffen.An object of the present invention is to provide an improved distance control device for controlling a distance of a machining head from a surface of a workpiece to be machined without contact by means of the machining head, an improved machining device for contactless machining of a workpiece and an improved method for regulating a distance of a machining head from a surface to accomplish.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the subject matter of the independent claims.

Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Developments are specified in the dependent claims.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhen auf der Idee, ein Drehzahlsignal oder Arbeitsfrequenzsignal eines Gebläses, eines Verdichters, eines Ventilators, einer Pumpe oder einer anderen Arbeitsmaschine, die einen auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks gerichteten Fluidstrom zur Abfuhr von Abwärme des Bearbeitungskopfs und/oder von bei der Bearbeitung entstehenden gasförmigen, flüssigen oder festen Stoffen erzeugt, als Indikator für den Abstand des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche zu verwenden. Dieses Drehzahlsignal liegt beispielsweise bei Verwendung eines ursprünglich für einen Einsatz in einem Computer vorgesehenen Lüfters oder Gebläses ohnehin vor und muss nur erfasst werden.Embodiments of the present invention are based on the idea of a speed signal or operating frequency signal of a blower, a compressor, a fan, a pump or another working machine, which a fluid stream directed onto the surface of the workpiece to be machined for removing waste heat from the machining head and / or gaseous, liquid or solid substances produced during processing, to be used as an indicator for the distance of the processing head from the surface. This speed signal is present in any case, for example, when using a fan or blower originally intended for use in a computer and only has to be detected.

Eine Abstandsregeleinrichtung zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche eines mittels des Bearbeitungskopfs berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks umfasst einen Signaleingang zum Erfassen eines Drehzahlsignals, das eine Drehzahl einer rotierenden Arbeitsmaschine zum Erzeugen eines Fluidstroms zu der Oberfläche hin repräsentiert, und einen Signalausgang zum Bereitstellen eines Abstandssteuersignals zum Steuern des Abstands oder zum Steuern einer Veränderung des Abstands des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche, wobei das Abstandssteuersignal von dem Drehzahlsignal abhängig ist. A distance control device for regulating a distance of a machining head from a surface of a workpiece to be machined without contact by means of the machining head comprises a signal input for detecting a speed signal which represents a speed of rotation of a rotating work machine for generating a fluid flow towards the surface, and a signal output for providing a distance control signal for controlling the distance or for controlling a change in the distance of the machining head from the surface, the distance control signal being dependent on the speed signal.

Der Bearbeitungskopf ist insbesondere ein Laserbearbeitungskopf oder ein anderer Bearbeitungskopf zum Erzeugen von Strahlung oder Ultraschall oder eines anderen bearbeitenden und insbesondere konzentrierbaren oder fokussierbaren Leistungsflusses zum Strukturieren, Abtragen oder anderweitigem Verändern der Oberfläche des Werkstücks, zum Durchtrennen des Werkstücks oder für eine andere Bearbeitung des Werkstücks.The processing head is in particular a laser processing head or another processing head for generating radiation or ultrasound or another processing and in particular concentratable or focusable power flow for structuring, removing or otherwise changing the surface of the workpiece, for cutting through the workpiece or for other processing of the workpiece.

Die rotierende Arbeitsmaschine ist insbesondere ein Gebläse, ein Verdichter, ein Ventilator, ein Lüfter, eine Pumpe oder eine andere Strömungsmaschine oder Verdrängermaschine zum Erzeugen eines Fluidstroms. Der Fluidstrom umfasst insbesondere aus der Umgebung angesaugte Luft oder ein anderes Gas oder eine Flüssigkeit. Der Fluidstrom ist insbesondere zur Abfuhr von Abwärme des Bearbeitungskopfs und/oder von bei der Bearbeitung entstehenden Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen vorgesehen.The rotating work machine is in particular a blower, a compressor, a fan, a fan, a pump or another flow machine or displacement machine for generating a fluid flow. The fluid flow comprises, in particular, air or another gas or liquid drawn in from the environment. The fluid flow is provided in particular for removing waste heat from the processing head and / or gases, liquids or solids formed during processing.

Der Fluidstrom kann durch eine Düse oder eine andere Leiteinrichtung zu der Oberfläche hin gelenkt oder geleitet werden. Die Düse oder die andere Leiteinrichtung ist insbesondere starr mit dem Bearbeitungskopf verbunden oder Teil des Bearbeitungskopfs.The fluid stream can be directed or directed to the surface through a nozzle or other guide device. The nozzle or the other guide device is in particular rigidly connected to the processing head or part of the processing head.

Die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine kann deutlich von dem zwischen Bearbeitungskopf und Oberfläche des Werkstücks erzeugten Strömungswiderstand und damit vom Abstand des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche abhängen. Deshalb kann eine Regelung der Position des Bearbeitungskopfs derart, dass die Drehzahl konstant einem vorbestimmten Sollwert entspricht, eine zuverlässige und genaue Einstellung des Abstands des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche des Werkstücks auf einen vorbestimmten Sollwert bewirken.The speed of the rotating machine can clearly depend on the flow resistance generated between the machining head and the surface of the workpiece and thus on the distance of the machining head from the surface. Therefore, regulating the position of the machining head such that the rotational speed constantly corresponds to a predetermined target value can bring about a reliable and accurate setting of the distance of the machining head from the surface of the workpiece to a predetermined target value.

Bei einer Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist das Drehzahlsignal insbesondere ein von oder an der rotierenden Arbeitsmaschine drehzahlabhängig erzeugtes Tachosignal oder repräsentiert einen von der rotierenden Arbeitsmaschine aufgenommenen Strom oder eine an der rotierenden Arbeitsmaschine anliegende Spannung oder eine von der rotierenden Arbeitsmaschine aufgenommene Leistung.In the case of a distance control device as described here, the speed signal is in particular a speedometer signal generated by or on the rotating work machine or represents a current drawn by the rotating work machine or a voltage applied to the rotating work machine or a power consumed by the rotating work machine.

Das Tachosignal ist insbesondere ein elektrisches oder optisches Signal, das beispielsweise näherungsweise periodisch wiederkehrende Pulse oder Flanken oder andere Pegeländerungen aufweist. Beispielsweise wird bei jeder Umdrehung der rotierenden Arbeitsmaschine eine vorbestimmte Anzahl von Pulsen oder Flanken oder anderen Pegeländerungen erzeugt, so dass die Frequenz der Pulse oder Flanken oder anderen Pegeländerungen in einem vorbestimmten Verhältnis zu der Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine steht. Das Tachosignal kann von der rotierenden Arbeitsmaschine selbst, von ihrer Leistungsversorgung oder beispielsweise von einer Lichtschranke, die von Rotorblättern eines Rotors der rotierenden Arbeitsmaschine periodisch unterbrochen wird, erzeugt werden.The tacho signal is in particular an electrical or optical signal which, for example, has approximately periodically recurring pulses or edges or other level changes. For example, a predetermined number of pulses or flanks or other level changes are generated with each revolution of the rotating work machine, so that the frequency of the pulses or flanks or other level changes is in a predetermined ratio to the rotational speed of the rotating work machine. The speedometer signal can be generated by the rotating work machine itself, by its power supply or, for example, by a light barrier that is periodically interrupted by rotor blades of a rotor of the rotating work machine.

Die rotierende Arbeitsmaschine wird beispielsweise mit einer konstanten elektrischen Leistung oder einem konstanten Strom oder einer konstanten Spannung versorgt, wobei das Tachosignal als Drehzahlsignal verwendet wird. Alternativ kann die rotierende Arbeitsmaschine beispielsweise mit einem konstanten Strom versorgt werden, wobei die an der rotierenden Arbeitsmaschine anliegende Spannung oder die von der rotierenden Arbeitsmaschine aufgenommene Leistung von der Drehzahl abhängig ist und als Drehzahlsignal verwendet wird. Alternativ kann die rotierende Arbeitsmaschine beispielsweise mit einer konstanten Spannung versorgt werden, wobei der von der rotierenden Arbeitsmaschine aufgenommene Strom oder die von der rotierenden Arbeitsmaschine aufgenommene elektrische Leistung von der Drehzahl abhängig ist und als Drehzahlsignal verwendet werden.The rotating work machine is supplied, for example, with a constant electrical power or a constant current or a constant voltage, the tachometer signal being used as the speed signal. Alternatively, the rotating work machine can be supplied with a constant current, for example, the voltage applied to the rotating work machine or the power consumed by the rotating work machine being dependent on the speed and being used as a speed signal. Alternatively, the rotating work machine can be supplied with a constant voltage, for example, the current consumed by the rotating work machine or the electrical power consumed by the rotating work machine being dependent on the speed and used as a speed signal.

Wenn als rotierende Arbeitsmaschine ein ursprünglich zur Verwendung in oder an einem Computer vorgesehener Lüfter vorgesehen ist, weist dieser in vielen Fällen einen Tachosignalausgang auf, so dass das erzeugte Tachosignal ohne zusätzlichen Aufwand bereits vorliegt und nur noch erfasst werden muss.If a fan originally intended for use in or on a computer is provided as the rotating work machine, in many cases it has a tachometer signal output, so that the tachometer signal generated is already present without additional effort and only has to be detected.

Eine Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere ausgebildet, um das Abstandssteuersignal so zu steuern, dass das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine als Regelgröße einem vorbestimmten Sollwert angenähert wird.A distance control device, as described here, is designed in particular to control the distance control signal in such a way that the speed signal or the speed represented by the speed signal of the rotating work machine as a controlled variable is approximated to a predetermined target value.

Eine Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere so ausgebildet, dass das am Signalausgang bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Vergrößerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine größer als der vorbestimmte Sollwert ist, und das am Signalausgang bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Verringerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine kleiner als der vorbestimmte Sollwert ist.A distance control device, as described here, is designed in particular in such a way that the one provided at the signal output Distance control signal controls an increase in the distance when the speed signal or the rotational speed signal of the rotating work machine represented by the speed signal is greater than the predetermined target value, and the distance control signal provided at the signal output controls a reduction in the distance when the speed signal or the speed represented by the speed signal rotating work machine is smaller than the predetermined target value.

Dieses Verhalten kann in Fällen, in denen eine Verringerung des Strömungswiderstands eine Verringerung der Drehzahl zur Folge hat, anwendbar sein, beispielsweise wenn die rotierenden Arbeitsmaschine eine Strömungsmaschine ist.This behavior can be applicable in cases where a reduction in the flow resistance results in a reduction in the rotational speed, for example when the rotating work machine is a turbomachine.

Eine Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere so ausgebildet, dass das am Signalausgang bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Vergrößerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine kleiner als der vorbestimmte Sollwert ist, und das am Signalausgang bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Verringerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine größer als der vorbestimmte Sollwert ist.A distance control device, as described here, is designed in particular in such a way that the distance control signal provided at the signal output controls an increase in the distance if the speed signal or the speed of the rotating work machine represented by the speed signal is less than the predetermined target value, and that at the signal output Provided distance control signal controls a reduction in the distance when the speed signal or the speed represented by the speed signal of the rotating work machine is greater than the predetermined target value.

Dieses Verhalten kann in Fällen, in denen eine Verringerung des Strömungswiderstands eine Vergrößerung der Drehzahl zur Folge hat, anwendbar sein, beispielsweise wenn die rotierenden Arbeitsmaschine eine Verdrängermaschine ist.This behavior can be applicable in cases where a reduction in the flow resistance results in an increase in the rotational speed, for example when the rotating work machine is a displacement machine.

Eine Abstandsregeleinrichtung, zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks umfasst einen Bearbeitungskopf zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks, eine Abstandseinstelleinrichtung mit einem Signaleingang zum Empfangen eines Abstandssteuersignals, zum Einstellen oder Verändern eines Abstands des Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, eine rotierende Arbeitsmaschine zum Erzeugen eines Fluidstroms, eine Leiteinrichtung zum Leiten des Fluidstroms auf eine Oberfläche des Werkstücks und eine Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, wobei der Signaleingang der Abstandsregeleinrichtung mittelbar oder unmittelbar mit der rotierenden Arbeitsmaschine gekoppelt ist, um ein Drehzahlsignal, das die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine repräsentiert, zu empfangen, und wobei der Signalausgang der Abstandsregeleinrichtung mit dem Signaleingang der Abstandseinstelleinrichtung gekoppelt ist, um die Abstandseinstelleinrichtung zu steuern.A distance control device for contactless machining of a workpiece comprises a machining head for contactless machining of a workpiece, a distance setting device with a signal input for receiving a distance control signal, for setting or changing a distance of the machining head from a surface of the workpiece to be machined, a rotating machine for generating a fluid flow , a guiding device for guiding the fluid flow onto a surface of the workpiece and a distance control device as described here, wherein the signal input of the distance control device is directly or indirectly coupled to the rotating work machine in order to provide a speed signal which represents the rotational speed of the rotating work machine received, and wherein the signal output of the distance control device is coupled to the signal input of the distance setting device in order to st the distance setting device euern.

Der Bearbeitungskopf umfasst insbesondere eine Linse zum Fokussieren von Laserstrahlung oder eine andere Einrichtung zum Konzentrieren eines bearbeitenden Leistungsstroms. Der Bearbeitungskopf kann ferner einen oder mehrere Laser oder andere Einrichtungen zum Erzeugen von Strahlung oder Ultraschall oder anderer bearbeitender Leistung aufweisen.The processing head comprises in particular a lens for focusing laser radiation or another device for concentrating a processing power current. The processing head may further comprise one or more lasers or other devices for generating radiation or ultrasound or other processing power.

Die Abstandseinstelleinrichtung kann eine Linearführung oder eine andere Einrichtung umfassen, die insbesondere ausschließlich oder im Wesentlichen ausschließlich eine Bewegung des Bearbeitungskopfs parallel zu einer Ausbreitungsrichtung eines von dem Bearbeitungskopf ausgehenden Laserstrahls oder eines anderen von dem Bearbeitungskopf ausgehenden bearbeitenden Leistungsstroms ermöglicht. Die Abstandseinstelleinrichtung umfasst insbesondere ferner einen Spindelantrieb, einen Linearmotor, einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder zum Bewegen des Bearbeitungskopfs.The distance setting device can comprise a linear guide or another device which, in particular, exclusively or essentially exclusively allows the machining head to move parallel to a direction of propagation of a laser beam emanating from the machining head or another machining power current emanating from the machining head. The distance setting device in particular further comprises a spindle drive, a linear motor, a hydraulic or pneumatic cylinder for moving the machining head.

Der Signaleingang der Abstandsregeleinrichtung kann unmittelbar mit der rotierenden Arbeitsmaschine gekoppelt sein, um beispielsweise ein Tachosignal, eine anliegende Spannung, einen aufgenommenen Strom oder eine aufgenommene Leistung zu erfassen. Alternativ kann der Signaleingang der Abstandsregeleinrichtung mit einer Leistungsversorgungseinrichtung für die rotierende Arbeitsmaschine gekoppelt sein, um von dieser ein Drehzahlsignal, das unmittelbar oder mittelbar die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine repräsentiert, zu empfangen.The signal input of the distance control device can be directly coupled to the rotating work machine, for example in order to detect a speedometer signal, an applied voltage, a consumed current or an absorbed power. Alternatively, the signal input of the distance control device can be coupled to a power supply device for the rotating work machine, in order to receive a speed signal from this, which directly or indirectly represents the speed of the rotating work machine.

Der Signalausgang der Abstandsregeleinrichtung kann unmittelbar oder mittelbar - beispielsweise über eine Leistungsversorgungseinrichtung für die Abstandseinstelleinrichtung - mit der Abstandseinstelleinrichtung gekoppelt sein.The signal output of the distance control device can be coupled directly or indirectly - for example via a power supply device for the distance setting device - to the distance setting device.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist die rotierende Arbeitsmaschine insbesondere ferner zur Abfuhr von Abwärme des Bearbeitungskopfs vorgesehen.In the case of a processing device as described here, the rotating work machine is in particular also provided for dissipating waste heat from the processing head.

Die rotierende Arbeitsmaschine ist insbesondere vorgesehen zum Erzeugen eines Fluidstroms, der zunächst an einem Laser oder einer anderen Einrichtung zum Erzeugen eines bearbeitenden Leistungsstroms vorbeiströmt oder durch diese hindurchströmt, um Abwärme aufzunehmen, und dann durch die Leiteinrichtung auf die Oberfläche des Werkstücks geleitet wird.The rotating work machine is particularly provided for generating a fluid flow that first flows past or flows through a laser or another device for generating a processing power flow to absorb waste heat, and is then directed through the guide device onto the surface of the workpiece.

Die Leiteinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass beim Auftreffen des Fluidstrom auf die Oberfläche des Werkstücks ein bei der Bearbeitung des Werkstücks entstehendes Gas, Plasma, Flüssigkeit oder Festkörper - insbesondere auch in Form eines Nebels, eines Aerosols oder eines Staub - von der Bearbeitungsstelle und von dem Bearbeitungskopf weg transportiert werden.The guiding device is in particular designed such that when the fluid flow strikes the surface of the workpiece, a gas, plasma, liquid or solid which arises during machining of the workpiece - in particular also in the form of a mist, an aerosol or a dust - are transported away from the processing point and from the processing head.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst die Leiteinrichtung insbesondere eine Düse, durch die der Fluidstrom und von der dem Bearbeitungskopf ausgehende bearbeitende Leistungsstrom hindurchtreten.In the case of a processing device as described here, the guide device in particular comprises a nozzle through which the fluid flow and the processing power flow proceeding from the processing head pass.

Beispielsweise ist die Düse rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei ein von dem Bearbeitungskopf ausgehender Laserstrahl rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse der Düse ausgebildet oder parallel zu der Symmetrieachse der Düse angeordnet ist.For example, the nozzle is designed to be rotationally symmetrical, a laser beam emanating from the processing head being rotationally symmetrical to the axis of symmetry of the nozzle or arranged parallel to the axis of symmetry of the nozzle.

Eine Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner einen ersten Laser in dem Bearbeitungskopf zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls zum berührungslosen Bearbeiten des Werkstücks, einen zweiten Laser in dem Bearbeitungskopf zum Erzeugen eines zweiten Laserstrahls und eine Überlagerungseinrichtung in dem Bearbeitungskopf zum Überlagern des ersten Laserstrahls und des zweiten Laserstrahls.A machining device as described here in particular further comprises a first laser in the machining head for generating a first laser beam for contactless machining of the workpiece, a second laser in the machining head for generating a second laser beam and a superimposition device in the machining head for superimposing the first Laser beam and the second laser beam.

Eine Bearbeitungsvorrichtung zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks umfasst einen Bearbeitungskopf zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks, einen ersten Laser in dem Bearbeitungskopf, zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls zum berührungslosen Bearbeiten des Werkstücks, einen zweiten Laser in dem Bearbeitungskopf und eine Überlagerungseinrichtung in dem Bearbeitungskopf zum Überlagern des ersten Laserstrahls und des zweiten Laserstrahls.A machining device for non-contact machining of a workpiece comprises a machining head for non-contact machining of a workpiece, a first laser in the machining head, for generating a first laser beam for non-contact machining of the workpiece, a second laser in the machining head and a superimposition device in the machining head for superimposing the first Laser beam and the second laser beam.

Sowohl der erste Laser als auch der zweite Laser kann jeweils ein Halbleiterlaser oder eine oder mehrere Laserdioden oder einen anderen Laser umfassen. Der zweite Laser ist insbesondere ebenfalls zum berührungslosen Bearbeiten des Werkstücks vorgesehen und ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Laser zur optischen Markierung des zu bearbeitenden Orts oder für andere Zwecke vorgesehen und ausgebildet sein.Both the first laser and the second laser can each comprise a semiconductor laser or one or more laser diodes or another laser. The second laser is in particular also provided and designed for contactless machining of the workpiece. Alternatively or additionally, the second laser can be provided and designed for optically marking the location to be processed or for other purposes.

Die Überlagerung zweier Laser kann die insgesamt von dem Bearbeitungskopf bereitgestellte bearbeitende Leistung erhöhen und/oder - beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Wellenlängen - unterschiedliche Bearbeitungsformen und/oder die Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstoffen ermöglichen. Ferner können zwei verschiedene Laser, die unterschiedliche Wellenlängen erzeugen, eine Bearbeitung mittels Zwei-Photonen-Prozessen ermöglichen.The superimposition of two lasers can increase the total processing power provided by the processing head and / or - for example due to different wavelengths - enable different processing forms and / or the processing of different materials. Furthermore, two different lasers that generate different wavelengths can enable processing using two-photon processes.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist ein erster Strahlquerschnitt des ersten Laserstrahls insbesondere nicht-kreissymmetrisch und weist eine erste Richtung maximaler Ausdehnung auf, wobei ein zweiter Strahlquerschnitt des zweiten Laserstrahls nicht-kreissymmetrisch ist und eine zweite Richtung maximaler Ausdehnung aufweist, wobei die erste Richtung maximaler Ausdehnung des ersten Strahlquerschnitts und die zweite Richtung maximaler Ausdehnung des zweiten Strahlquerschnitts orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal oder nicht-parallel sind.In the case of a processing device as described here, a first beam cross section of the first laser beam is in particular non-circularly symmetrical and has a first direction of maximum expansion, a second beam cross section of the second laser beam being non-circularly symmetrical and has a second direction of maximum expansion, whereby the first direction of maximum extension of the first beam cross section and the second direction of maximum extension of the second beam cross section are orthogonal or substantially orthogonal or non-parallel.

Im Fall eines elliptischen oder näherungsweise elliptischen Strahlquerschnitts ist die Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts die Richtung der großen Hauptachse der Ellipse.In the case of an elliptical or approximately elliptical beam cross section, the direction of maximum extension of the beam cross section is the direction of the major axis of the ellipse.

Indem zwei Laserstrahlen überlagert werden, deren Richtungen maximaler Ausdehnung orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal (d. h. insbesondere einen Winkel von mindestens 60 Grad oder von mindestens 70 Grad oder von mindestens 80 Grad einschließend) sind, kann ein Strahlquerschnitt des durch die Überlagerung entstehenden Gesamtstrahls erzeugt werden, der deutlich symmetrischer ist als die Querschnitte der einzelnen Laserstrahlen. By superimposing two laser beams whose directions of maximum extension are orthogonal or substantially orthogonal (ie including in particular an angle of at least 60 degrees or of at least 70 degrees or of at least 80 degrees), a beam cross section of the total beam resulting from the superimposition can be generated, which is significantly more symmetrical than the cross sections of the individual laser beams.

Eine Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine erste Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer ersten Bewegungsrichtung und eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer zweiten Bewegungsrichtung, wobei die erste Richtung maximaler Ausdehnung des ersten Strahlquerschnitts und die zweite Richtung maximaler Ausdehnung des zweiten Strahlquerschnitts jeweils im Wesentlichen parallel zu Winkelhalbierenden der ersten Bewegungsrichtung und der zweiten Bewegungsrichtung sind.A processing device as described here in particular further comprises a first drive device for moving the processing head in a first direction of movement and a second drive device for moving the processing head in a second direction of movement, the first direction having a maximum extent of the first beam cross section and the second direction having a maximum Extension of the second beam cross-section are essentially parallel to bisectors of the first movement direction and the second movement direction.

Die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung sind jeweils insbesondere zum Bewegung des Bearbeitungskopfs entlang zweier gerader und zueinander orthogonaler Pfade parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche eines Werkstücks vorgesehen und ausgebildet.The first drive device and the second drive device are each provided and designed in particular for moving the machining head along two straight and mutually orthogonal paths parallel or substantially parallel to a surface of a workpiece.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst die Überlagerungseinrichtung insbesondere eine polarisationsabhängig oder wellenlängenabhängig reflektierende Fläche.In the case of a processing device as described here, the superimposition device comprises, in particular, a surface that is dependent on polarization or on wavelength.

Eine Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner einen Laser in dem Bearbeitungskopf zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem nicht-kreissymmetrischen Strahlquerschnitt mit einer Richtung maximaler Ausdehnung, zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks, eine erste Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer ersten Bewegungsrichtung und eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer zweiten Bewegungsrichtung, wobei der Laser in dem Bearbeitungskopf so angeordnet ist, dass die Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts weder parallel zu der ersten Bewegungsrichtung noch parallel zu der zweiten Bewegungsrichtung ist.A machining device, as described here, in particular further comprises a laser in the machining head for generating a laser beam with a non-circularly symmetrical beam cross section with a direction of maximum extension, for contactless machining of a workpiece, a first drive device for Moving the machining head in a first direction of movement and a second drive device for moving the machining head in a second direction of movement, the laser being arranged in the machining head such that the direction of maximum extension of the beam cross section is neither parallel to the first direction of movement nor parallel to the second direction of movement ,

Eine Bearbeitungsvorrichtung zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks umfasst einen Bearbeitungskopf mit einem Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls mit einem nicht-kreissymmetrischen Strahlquerschnitt mit einer Richtung maximaler Ausdehnung, zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks, eine erste Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer ersten Bewegungsrichtung und eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Bearbeitungskopfs in einer zweiten Bewegungsrichtung, wobei der Laser in dem Bearbeitungskopf so angeordnet ist, dass die Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts weder parallel zu der ersten Bewegungsrichtung noch parallel zu der zweiten Bewegungsrichtung ist.A machining device for contactless machining of a workpiece comprises a machining head with a laser for generating a laser beam with a non-circularly symmetrical beam cross section with a direction of maximum extension, for non-contact machining of a workpiece, a first drive device for moving the machining head in a first direction of movement and a second drive device for moving the machining head in a second direction of movement, the laser being arranged in the machining head such that the direction of maximum expansion of the beam cross section is neither parallel to the first direction of movement nor parallel to the second direction of movement.

Die erste Bewegungsrichtung und die zweite Bewegungsrichtung sind insbesondere orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu einander und parallel zu einer ebenen oder im Wesentlichen ebenen Fläche, die zur Aufnahme eines Werkstücks vorgesehen ist. Die Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts ist insbesondere die Winkelhalbierende oder im Wesentlichen die Winkelhalbierende der ersten Bewegungsrichtung und der zweiten Bewegungsrichtung.The first direction of movement and the second direction of movement are in particular orthogonal or substantially orthogonal to one another and parallel to a flat or substantially flat surface which is provided for receiving a workpiece. The direction of maximum extension of the beam cross section is in particular the bisector or essentially the bisector of the first direction of movement and the second direction of movement.

Bei vielen Anwendungen ist ein hoher Anteil der mittels der Bearbeitungsvorrichtung erzeugten Strukturen jeweils parallel zu einer von zwei zueinander orthogonalen Richtungen. Wenn das Werkstück geeignet angeordnet ist, sind dies die erste Bewegungsrichtung in der die erste Antriebseinrichtung den Bearbeitungskopf bewegt, und die zweite Bewegungsrichtung, in der die zweite Antriebseinrichtung den Bearbeitungskopf bewegt. Eine Anordnung der Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts zwischen diesen beiden Bewegungsrichtungen kann ermöglichen, dass die Abweichung des Strahlquerschnitts von einer idealen Rotationssymmetrie sich bei beiden Bewegungsrichtungen im gleichen Maße auswirkt.In many applications, a high proportion of the structures produced by means of the processing device are in each case parallel to one of two directions orthogonal to one another. If the workpiece is suitably arranged, these are the first direction of movement in which the first drive device moves the machining head and the second direction of movement in which the second drive device moves the machining head. An arrangement of the direction of maximum extension of the beam cross section between these two directions of movement can allow the deviation of the beam cross section from an ideal rotational symmetry to have the same effect in both directions of movement.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist die Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts insbesondere parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Winkelhalbierenden der ersten Bewegungsrichtung und der zweiten Bewegungsrichtung.In the case of a processing device as described here, the direction of maximum expansion of the beam cross section is in particular parallel or substantially parallel to an bisector of the first movement direction and the second movement direction.

Bei einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, weist der Bearbeitungskopf insbesondere keine optische Einrichtung mit Astigmatismus auf.In the case of a processing device as described here, the processing head in particular has no optical device with astigmatism.

Unter dem Astigmatismus einer optischen Einrichtung wird der Astigmatismus der optischen Einrichtung bezogen auf die optische Achse des Strahlengangs verstanden. Beispielsweise kann eine zu einer Symmetrieachse rotationssymmetrische Linse bei einer Anordnung der Symmetrieachse schräg zur Ausbreitungsrichtung des Lichts im Strahlengang einen Astigmatismus aufweisen.The astigmatism of an optical device is understood to mean the astigmatism of the optical device in relation to the optical axis of the beam path. For example, a lens that is rotationally symmetrical with respect to an axis of symmetry can have an astigmatism when the axis of symmetry is arranged obliquely to the direction of propagation of the light in the beam path.

Die schräge Anordnung der Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts kann eine Verwendung einer optischen Einrichtung mit Astigmatismus ersetzen.The oblique arrangement of the direction of maximum extension of the beam cross section can replace the use of an optical device with astigmatism.

Ein Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche eines mittels des Bearbeitungskopfs berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks umfasst ein Erzeugen eines Fluidstroms zu der Oberfläche des Werkstücks hin mittels einer rotierenden Arbeitsmaschine, ein Erfassen einer Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine und ein Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern eines Abstands oder eines Veränderns des Abstands des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche des Werkstücks, wobei das Steuersignal abhängig von der erfassten Drehzahl erzeugt wird.A method for regulating a distance of a machining head from a surface of a workpiece to be machined without contact by means of the machining head comprises generating a fluid flow to the surface of the workpiece by means of a rotating working machine, detecting a rotational speed of the rotating working machine and generating a control signal for controlling a Distance or a change in the distance of the machining head from the surface of the workpiece, wherein the control signal is generated depending on the detected speed.

Das Verfahren kann insbesondere mittels einer Abstandsregeleinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, gesteuert werden und/oder in einer Bearbeitungsvorrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ausgeführt werden. Der Bearbeitungskopf, die rotierende Arbeitsmaschine, der Fluidstrom und das Steuersignal weisen insbesondere die hier beschriebenen Merkmale, Eigenschaften und Funktionen auf.The method can in particular be controlled by means of a distance control device as described here and / or can be carried out in a processing device as described here. The processing head, the rotating machine, the fluid flow and the control signal have in particular the features, properties and functions described here.

Ein Verfahren, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner ein Steuern des Abstands oder einer Veränderung des Abstands des Bearbeitungskopfs von der Oberfläche des Werkstücks mittels des Steuersignals oder abhängig von dem Steuersignal.A method as described here in particular further comprises controlling the distance or a change in the distance of the machining head from the surface of the workpiece by means of the control signal or depending on the control signal.

Ein Verfahren, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner ein Abführen von Abwärme des Bearbeitungskopfs mittels des Fluidstroms.A method, as described here, in particular furthermore includes the removal of waste heat from the machining head by means of the fluid flow.

Bei einem Verfahren, wie es hier beschrieben ist, nimmt der Fluidstrom insbesondere zunächst Abwärme des Bearbeitungskopfs auf und trifft dann auf die Oberfläche des berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks.In a method as described here, the fluid stream in particular initially absorbs waste heat from the machining head and then strikes the surface of the workpiece to be machined without contact.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

• 1 eine schematische axonometrische Darstellung einer Laserbearbeitungsvorrichtung;
• 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung aus 1;
• 3 eine weitere schematische Darstellung eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung aus den 1 und 2;
• 4 eine schematische Darstellung eines Teils einer Variante der Laserbearbeitungsvorrichtung aus den 1 bis 3;
• 5 eine schematische Darstellung von Strahlquerschnitten;
• 6 ein schematisches Flussdiagramm.

Exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the attached figures. Show it:

• 1 a schematic axonometric representation of a laser processing device;
• 2 a schematic representation of part of the laser processing device 1 ;
• 3 a further schematic representation of a part of the laser processing device from the 1 and 2 ;
• 4 is a schematic representation of part of a variant of the laser processing device from the 1 to 3 ;
• 5 a schematic representation of beam cross sections;
• 6 a schematic flow diagram.

1 zeigt eine schematische axonometrische Darstellung eines Werkstücks 10 mit einer Oberfläche 12, das in einer Laserbearbeitungsvorrichtung 20 angeordnet ist. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 weist ein Gehäuse 21 auf, dessen Gestalt in 1 beispielhaft quaderförmig dargestellt ist. Das Gehäuse 21 ist in 1 transparent dargestellt, um die im Inneren des Gehäuses 21 angeordneten Bestandteile der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 sichtbar zu machen. Entsprechend sind die Kanten des Gehäuses 21 nur in gestrichelten Linien angedeutet. 1 shows a schematic axonometric representation of a workpiece 10 with a surface 12 that in a laser processing device 20 is arranged. The laser processing device 20 has a housing 21 on, whose shape in 1 is shown as an example cuboid. The housing 21 is in 1 shown transparently to the inside of the case 21 arranged components of the laser processing device 20 make visible. The edges of the housing are corresponding 21 only indicated in dashed lines.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 umfasst zwei erste Schienen 24, die parallel zueinander und zu einer Bodenfläche des Gehäuses 21 angeordnet sind. Jede der beiden ersten Schienen 24 weist eine Vielzahl von Zähnen 25 auf, ist also gleichzeitig als Zahnstange ausgebildet. An jeder ersten Schiene 24 ist ein erster Schlitten 31 geführt, der in einer durch die erste Schiene 24 definierten Bewegungsrichtung 32 entlang der ersten Schiene 24 bewegbar ist.The laser processing device 20 includes two first rails 24 that are parallel to each other and to a bottom surface of the housing 21 are arranged. Each of the first two rails 24 has a variety of teeth 25 on, so it is also designed as a rack. On every first rail 24 is a first sled 31 guided in one by the first rail 24 defined direction of movement 32 along the first rail 24 is movable.

An jedem ersten Schlitten 32 ist eine erste Antriebseinrichtung 33 zum Bewegen des ersten Schlittens 31 entlang der ersten Schiene 24 vorgesehen. Jede erste Antriebseinrichtung 33 umfasst beispielsweise einen Elektromotor, ein Zahnrad, das mit den Zähnen 25 an der zugeordneten ersten Schiene 24 kämmt, und ein Getriebe zwischen dem Elektromotor und dem Zahnrad. Beide erste Antriebseinrichtungen 33 werden durch eine in 1 nicht dargestellte Steuerung synchron angesteuert, um eine jederzeit gleichzeitige Bewegung beider erster Schlitten 31 entlang den ersten Schienen 24 und eine jederzeit einander genau gegenüberliegende Positionierung der beiden ersten Schlitten 31 zu gewährleisten.On every first sled 32 is a first drive device 33 to move the first carriage 31 along the first rail 24 intended. Every first drive device 33 includes, for example, an electric motor, a gearwheel that engages the teeth 25 on the assigned first rail 24 combs, and a gear between the electric motor and the gear. Both first drive devices 33 are replaced by an in 1 Control, not shown, is controlled synchronously, so that both first slides can move simultaneously at any time 31 along the first rails 24 and a positioning of the first two slides exactly opposite each other at all times 31 to ensure.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 umfasst ferner einen zweite Schiene 34, deren Enden mit je einem der beiden ersten Schlitten 31 mechanisch starr verbunden sind. Anders ausgedrückt verbindet die zweite Schiene 34 die ersten Schlitten 31 mechanisch starr. Die ersten Schlitten 31 und die zweite Schiene 34 bilden also eine starre Einheit, die angetrieben durch die ersten Antriebseinrichtungen 33 entlang den ersten Schienen 24 in der Bewegungsrichtung 32 bewegbar ist. An der zweiten Schiene 34 ist eine Vielzahl von Zähnen 35 vorgesehen. Die zweite Schiene 34 ist also gleichzeitig als Zahnstange ausgebildet.The laser processing device 20 further includes a second rail 34 whose ends each with one of the first two sledges 31 are mechanically rigidly connected. In other words, the second rail connects 34 the first sledges 31 mechanically rigid. The first sledges 31 and the second rail 34 thus form a rigid unit that is driven by the first drive means 33 along the first rails 24 in the direction of movement 32 is movable. On the second rail 34 is a variety of teeth 35 intended. The second rail 34 is also designed as a rack.

An der zweiten Schiene 34 ist ein zweiter Schlitten 41 geführt, der entlang der zweiten Schiene 34 in der durch die zweite Schiene 34 definierten Bewegungsrichtung 42 bewegbar ist. An dem Schlitten 41 ist eine zweite Antriebseinrichtung 43 zum Bewegen des zweiten Schlittens 41 entlang der zweiten Schiene 34 vorgesehen. Die zweite Antriebseinrichtung umfasst beispielsweise einen Elektromotor, ein Zahnrad, das mit den Zähnen 35 an der zweiten Schiene 34 kämmt, und ein Getriebe zwischen dem Elektromotor und dem Zahnrad.On the second rail 34 is a second sled 41 led out along the second rail 34 in through the second rail 34 defined direction of movement 42 is movable. On the sledge 41 is a second drive device 43 to move the second carriage 41 along the second rail 34 intended. The second drive device comprises, for example, an electric motor, a gearwheel that is connected to the teeth 35 on the second rail 34 combs, and a gear between the electric motor and the gear.

An der dem Werkstück 10 zugewandten Seite des zweiten Schlittens 41 ist ein Laserbearbeitungskopf 50 vorgesehen. Der Laserbearbeitungskopf weist einen oder mehrere Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls 62 auf. Mittels des Laserstrahls 62 kann das Werkstück 10 bearbeitet werden. Beispielsweise kann der Laserstrahl 42 thermisch oder fotochemisch oder auf andere Weise die Oberfläche 12 des Werkstücks 10 verändern, von dem Werkstück 10 Material abtragen und/oder einen Schnitt in dem Werkstück 10 erzeugen.On the workpiece 10 facing side of the second carriage 41 is a laser processing head 50 intended. The laser processing head has one or more lasers for generating a laser beam 62 on. By means of the laser beam 62 can the workpiece 10 to be edited. For example, the laser beam 42 the surface thermally or photochemically or otherwise 12 of the workpiece 10 change from the workpiece 10 Remove material and / or a cut in the workpiece 10 produce.

In 1 ist beispielhaft eine von dem Laserstrahl 62 des Laserbearbeitungskopfs 50 erzeugte linienförmige Veränderung 14 an dem Werkstück 10, beispielsweise in Schnitt durch das Werkstück 10, angedeutet. Da die ersten Antriebseinrichtungen 33 und die zweite Antriebsrichtung 43 unabhängig voneinander ansteuerbar sind, können nahezu beliebige Struktur an oder in dem Werkstück 10 erzeugt werden.In 1 is an example of one of the laser beams 62 of the laser processing head 50 generated line-shaped change 14 on the workpiece 10 , for example in section through the workpiece 10 , indicated. Since the first drive devices 33 and the second drive direction 43 can be controlled independently of one another, can have almost any structure on or in the workpiece 10 be generated.

Die ersten Schienen 24 und die zweite Schiene 34 sind Beispiele für zwei Linearführungen, die gemeinsam eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 innerhalb eines rechteckigen Bereichs in einer Ebene ermöglichen. Anzahl, Anordnung und Querschnitte der Schienen 24, 34 können sich von der Darstellung in 1 unterscheiden. Auch zur Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 vorgesehene Antriebseinrichtungen können sich von den ahnander 1 dargestellten unterscheiden. Alternativ können andere Einrichtungen vorgesehen sein, die eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 entlang einer Ebene oder in einer gekrümmten Fläche ermöglichen.The first rails 24 and the second rail 34 are examples of two linear guides that together move the laser machining head 50 Allow within a rectangular area in one plane. Number, arrangement and cross sections of the rails 24 . 34 can differ from the representation in 1 differ. Also for moving the laser processing head 50 Proposed drive devices can differ from the ancestors 1 differ shown. Alternatively, other devices can be provided for movement of the laser processing head 50 allow along a plane or in a curved surface.

2 zeigt zwei vergrößerte schematische Darstellungen von Teilen einer Laserbearbeitungsvorrichtung, insbesondere der anhand der 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung. Diese sind in 2 links und rechts in unterschiedlichen Konfigurationen dargestellt. 2 shows two enlarged schematic representations of parts of a laser processing device, in particular that with reference to FIG 1 shown laser processing device. These are in 2 shown on the left and right in different configurations.

In 2 dargestellt sind das Werkstück 10, die zweite Schiene 34, der zweite Schlitten 41 und der Laserbearbeitungskopf 50 an dem zweiten Schlitten 41. Der zweite Schlitten 41 und der Laserbearbeitungskopf 50 sind in 2 aufgeschnitten dargestellt, so dass deren innere Struktur erkennbar ist. Die Zeichen- und Schnittebene der 2 ist orthogonal zu der Oberfläche 12 des Werkstücks 10.In 2 the workpiece is shown 10 , the second rail 34 , the second sled 41 and the laser machining head 50 on the second sled 41 , The second sled 41 and the laser machining head 50 are in 2 shown cut open so that its internal structure is recognizable. The drawing and section plane of the 2 is orthogonal to the surface 12 of the workpiece 10 ,

Bei dem in 2 dargestellten Beispiel weist der zweite Schlitten 41 einen Durchgangskanal auf, dessen Querschnitt zu dem Querschnitt der zweiten Schiene 34 korrespondiert, und in dem die zweite Schiene 34 spiel- und reibungsarm geführt ist. In 2 ist ein Zahnrad 44 der zweiten Antriebseinrichtung 43 erkennbar, das mit den Zähnen 35 der zweiten Schiene 34 kämmt.At the in 2 illustrated example has the second carriage 41 a through channel, whose cross section to the cross section of the second rail 34 corresponds, and in which the second rail 34 is guided with little play and friction. In 2 is a gear 44 the second drive device 43 recognizable, that with the teeth 35 the second rail 34 combs.

Der zweite Schlitten 41 umfasst eine dritte Schiene 45, die mit dem Schlitten 41 mechanisch starr verbunden ist. Der Laserbearbeitungskopf 50 ist mechanisch starr mit einem an der dritten Schiene 45 geführten dritten Schlitten 51 verbunden. Der Laserbearbeitungskopf 50 ist deshalb relativ zu dem zweiten Schlitten 41 in einer durch die dritte Schiene 45 definierten Bewegungsrichtung 52 bewegbar. Die durch die dritte Schiene 45 definierte Bewegungsrichtung 52 des dritten Schlittens 51 und des Laserbearbeitungskopfs 50 relativ zu dem zweiten Schlitten 41 ist orthogonal zu der durch die ersten Schienen 24 definierten Bewegungsrichtung 32 der ersten Schlitten 31 (vgl. 1) und orthogonal zu der durch die zweite Schiene 34 definierten Bewegungsrichtung 42 des zweiten Schlittens 41.The second sled 41 includes a third rail 45 that with the sled 41 is mechanically rigidly connected. The laser processing head 50 is mechanically rigid with one on the third rail 45 guided third sled 51 connected. The laser processing head 50 is therefore relative to the second carriage 41 in one through the third rail 45 defined direction of movement 52 movable. The through the third rail 45 defined direction of movement 52 of the third sled 51 and the laser machining head 50 relative to the second sled 41 is orthogonal to that through the first rails 24 defined direction of movement 32 the first sledge 31 (see. 1 ) and orthogonal to that through the second rail 34 defined direction of movement 42 of the second sled 41 ,

In dem zweiten Schlitten 41 ist eine dritte Antriebseinrichtung 53 mit einer Schraubspindel 54 vorgesehen. Eine zu der Schraubspindel 54 korrespondierende und mit dieser in Eingriff stehende Spindelmutter 55 ist mechanisch starr mit dem Laserbearbeitungskopf 50 verbunden. Eine durch die dritte Antriebseinrichtung 53 hervorgerufene Rotation der Schraubspindel 54 um ihre Achse bewirkt eine Bewegung der Spindelmutter 55 und damit des Laserbearbeitungskopfs 50 in der durch die dritte Schiene 45 definierten Bewegungsrichtung 52. Die dritte Antriebseinrichtung 53 ermöglicht also eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 zu der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 hin oder von dieser weg.In the second sled 41 is a third drive device 53 with a screw spindle 54 intended. One to the screw spindle 54 corresponding and engaged with this spindle nut 55 is mechanically rigid with the laser processing head 50 connected. One by the third drive device 53 induced rotation of the screw 54 the spindle nut moves about its axis 55 and thus the laser processing head 50 in through the third rail 45 defined direction of movement 52 , The third drive device 53 thus enables movement of the laser processing head 50 to the surface 12 of the workpiece 10 towards or away from this.

Der Laserbearbeitungskopf 50 umfasst bei dem dargestellten Beispiel einen Laser 61, beispielsweise einen Halbleiterlaser oder eine Laserdiode. Der Laser 61 erzeugt einen Laserstrahl 62, der von einer Linse 69 auf einen Punkt an der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 fokussiert wird.The laser processing head 50 includes a laser in the example shown 61 , for example a semiconductor laser or a laser diode. The laser 61 generates a laser beam 62 by a lens 69 to a point on the surface 12 of the workpiece 10 is focused.

Der Laserbearbeitungskopf 50 umfasst ferner ein Gebläse 70 mit einem Rotor 71 zum Erzeugen eines Fluidstroms, der in 2 durch Pfeile 75 angedeutet ist. Das Gebläse 70 mit dem Rotor 71 ist so angeordnet, dass der erzeugte Fluidstrom zunächst an dem Laser 61 und dann an der Linse 69 vorbeiströmt und dabei Abwärme des Lasers 61 aufnimmt.The laser processing head 50 further includes a blower 70 with a rotor 71 for generating a fluid flow, which in 2 by arrows 75 is indicated. The blower 70 with the rotor 71 is arranged so that the generated fluid flow first on the laser 61 and then on the lens 69 flows past and thereby waste heat from the laser 61 receives.

Eine Düse 73 bildet das dem Werkstück 10 zugewandte Ende des Laserbearbeitungskopfs 50. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Düse Teil eines Fluidkanals, in dem das Gebläse 70 und der Laser 61 angeordnet ist.Die Düse 73 umschließt den von dem Laser 61 erzeugten Laserstrahl 62 und leitet den von dem Gebläse 70 mit dem Rotor 71 erzeugten Fluidstrom 75 auf die Oberfläche 12 des Werkstücks 10. Der Fluidstrom 75 kann gasförmige, flüssige oder feste Stoffe, die bei der Bearbeitung des Werkstücks 10 mittels des Laserstrahls 62 entstehen, von dem Ort der Entstehung weg transportieren und ein Eindringen derselben in den Laserbearbeitungskopf 50 verhindern. Dies kann auch eine Kontamination und Schädigung des Lasers 61 und der Linse 69 verhindern oder verringern.A nozzle 73 that forms the workpiece 10 facing end of the laser machining head 50 , In the example shown, the nozzle is part of a fluid channel in which the fan 70 and the laser 61 the nozzle 73 encloses that of the laser 61 generated laser beam 62 and directs that from the blower 70 with the rotor 71 generated fluid flow 75 to the surface 12 of the workpiece 10 , The fluid flow 75 can be gaseous, liquid or solid substances that occur when machining the workpiece 10 by means of the laser beam 62 arise, transport away from the place of origin and penetrate the same into the laser processing head 50 prevent. This can also contaminate and damage the laser 61 and the lens 69 prevent or reduce.

Die dritte Antriebseinrichtung 53 ermöglicht durch Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 in der durch die dritte Schiene 45 definierten Bewegungsrichtung 52 eine Veränderung oder Einstellung des Abstands des Laserbearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10. Die dritte Antriebseinrichtung 53 ist also Teil einer Abstandseinstelleinrichtung zum Einstellen des Abstands des Laserbearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10.The third drive device 53 made possible by moving the laser processing head 50 in through the third rail 45 defined direction of movement 52 a change or adjustment of the distance of the laser processing head 50 from the surface 12 of the workpiece 10 , The third drive device 53 is therefore part of a distance setting device for setting the distance of the laser processing head 50 from the surface 12 of the workpiece 10 ,

In 2 links und rechts ist der Laserbearbeitungskopf 50 gegenüber den Oberflächen 12 zweier verschiedener Werkstücke 10 oder gegenüber der Oberfläche 12 an zwei verschiedenen Stellen desselben Werkstücks 10 dargestellt.In 2 the laser processing head is on the left and right 50 towards the surfaces 12 two different workpieces 10 or towards the surface 12 at two different locations on the same workpiece 10 shown.

Die in 2 rechts dargestellte vergrößerte Dicke des Werkstücks 10 erfordert eine Bewegung des Laserbearbeitungskopfs 50 zu dem Schlitten 41 hin, um trotzdem den vorbestimmten optimalen Abstand des Laserbearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 und damit beispielsweise eine maximale Intensität des Laserstrahls 62 genau an der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 zu bewirken.In the 2 increased thickness of the workpiece shown on the right 10 requires movement of the laser processing head 50 to the sled 41 towards the predetermined optimal distance of the laser machining head 50 from the surface 12 and thus for example a maximum intensity of the laser beam 62 exactly on the surface 12 of the workpiece 10 to effect.

Der den Fluidstrom 75 bremsende Strömungswiderstand ist von dem Abstand der Düse 73 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 abhängig. Wenn das Gebläse 70 mit einer konstanten Leistung oder mit einem konstanten Strom oder mit einer konstanten Spannung oder durch eine Leistungsquelle mit vorbestimmter Strom-Spannungs-Charakteristik mit Leistung versorgt wird, hat eine Variation des Abstands der Düse 73 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 - und damit eine Variation des Strömungswiderstands - eine Variation der Drehzahl des Gebläses 70 zur Folge. Deshalb hat eine Steuerung der dritten Antriebseinrichtung 53 derart, dass die Drehzahl des Rotors 71 des Gebläses 70 konstant ist, einen konstanten Abstand des Laserbearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 zur Folge.The fluid flow 75 braking flow resistance is dependent on the distance of the nozzle 73 from the surface 12 of the workpiece 10 dependent. If the blower 70 with a constant power or with a constant current or with a constant voltage or with a power source with a predetermined current-voltage characteristic has a variation in the distance of the nozzle 73 from the surface 12 of the workpiece 10 - and thus a variation in the flow resistance - a variation in the speed of the fan 70 result. Therefore has a control of the third drive device 53 such that the speed of the rotor 71 of the blower 70 is constant, a constant distance of the laser processing head 50 from the surface 12 of the workpiece 10 result.

3 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Teils des Schlittens 41 und des Laserbearbeitungskopfs 50 der anhand der 1 und 2 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 20. Die Art der Darstellung in 3 entspricht weitgehend derjenigen der 2. 3 shows a further schematic representation of a part of the carriage 41 and the laser machining head 50 the based on the 1 and 2 shown laser processing device 20 , The type of representation in 3 largely corresponds to that of 2 ,

Die Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst eine Steuerung 80, die wie in 3 angedeutet in dem Schlitten 41 oder an anderer Stelle innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 21 der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 (vgl. 1) angeordnet sein kann. Die Steuerung 80 weist einen Signaleingang 81 und einen Signalausgang 85 auf. Der Signaleingang 81 der Steuerung 80 ist mittelbar oder wie in 3 angedeutet unmittelbar mit dem Gebläse 70 gekoppelt, um ein Drehzahlsignal von dem Gebläse 70 zu empfangen, beispielsweise ein Tachosignal. Der Signalausgang 85 der Steuerung 80 ist mit der dritten Antriebseinrichtung 53 gekoppelt. Die Steuerung 80 stellt an dem Signalausgang 85 ein Steuersignal zum Steuern der dritten Antriebseinrichtung 53 bereit.The laser processing device comprises a controller 80 that like in 3 indicated in the sled 41 or elsewhere inside or outside the case 21 the laser processing device 20 (see. 1 ) can be arranged. The control 80 has a signal input 81 and a signal output 85 on. The signal input 81 the control 80 is indirect or as in 3 indicated directly with the blower 70 coupled to a speed signal from the blower 70 to receive, for example a speedometer signal. The signal output 85 the control 80 is with the third drive device 53 coupled. The control 80 puts on the signal output 85 a control signal for controlling the third drive device 53 ready.

Die Steuerung 80 ist als Regler, in einem einfachen Beispiel als PID-Regler, ausgebildet, der die dritte Antriebseinrichtung 53 abhängig von dem von dem Gebläse 70 empfangenen Drehzahlsignal steuert. Die Steuerung 80 steuert die dritte Antriebseinrichtung 53 so, dass die Drehzahl des Gebläses 70 konstant ist. Dazu steuert die Steuerung 80 die dritte Antriebseinrichtung 53 insbesondere so, dass der Laserbearbeitungskopf 50 von der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 weg bewegt wird, wenn die Drehzahl des Gebläses 70 einen vorbestimmten Sollwert überschreitet, und zu der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 hin bewegt wird, wenn die Drehzahl des Gebläses 70 den vorbestimmten Sollwert unterschreitet.The control 80 is designed as a controller, in a simple example as a PID controller, which is the third drive device 53 depending on that of the blower 70 received speed signal controls. The control 80 controls the third drive device 53 so that the speed of the fan 70 is constant. The controller controls this 80 the third drive device 53 especially so that the laser machining head 50 from the surface 12 of the workpiece 10 is moved away when the fan speed 70 exceeds a predetermined target value, and to the surface 12 of the workpiece 10 is moved towards when the speed of the fan 70 falls below the predetermined target value.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Laserbearbeitungskopfs 50 einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die in einigen Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen der anhand der 1 bis 3 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung ähneln oder entsprechen kann. Die Art der Darstellung in 4 entspricht derjenigen der 2 und 3. Nachfolgend sind insbesondere Merkmale, Eigenschaften und Funktionen des in 4 gezeigten Laserbearbeitungskopfs 50 beschrieben, in denen dieser sich von dem anhand der 2 und 3 dargestellten Laserbearbeitungskopf unterscheidet. 4 shows a schematic representation of a laser machining head 50 a laser processing device, which in some features, properties and functions of the 1 to 3 Laser processing device shown similar or may correspond. The type of representation in 4 corresponds to that of 2 and 3 , The following are in particular features, properties and functions of the in 4 shown laser processing head 50 described in which this differs from that based on the 2 and 3 shown laser processing head differs.

Der in 4 gezeigte Laserbearbeitungskopf 50 weist einen ersten Laser 61 zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls 62 und einen zweiten Laser 65 zum Erzeugen eines zweiten Laserstrahls 66 auf. Jeder der beiden Laser 61, 65 kann eine Laserdiode oder Halbleiterlaser oder ein anderer Laser sein. Die Laser 61, 65 sind so angeordnet, dass die von ihnen erzeugten Laserstrahlen 62, 66 zunächst sich orthogonal zueinander oder in einem anderen Winkel, jedoch nicht parallel zueinander ausbreiten.The in 4 shown laser processing head 50 exhibits a first laser 61 for generating a first laser beam 62 and a second laser 65 for generating a second laser beam 66 on. Each of the two lasers 61 . 65 can be a laser diode or semiconductor laser or another laser. The lasers 61 . 65 are arranged so that the laser beams they generate 62 . 66 first spread orthogonally to each other or at a different angle, but not parallel to each other.

Der Laserbearbeitungskopf 50 umfasst ferner einer teilreflektierende Fläche 77 zum Überlagern des von dem ersten Laser 61 erzeugten Laserstrahls 62 und des von dem zweiten Laser 65 erzeugten Laserstrahls 66. Die teilreflektierende Fläche 77 ist parallel zu einer Winkelhalbierenden der ursprünglichen Ausbreitungsrichtungen 62, 66 angeordnet. Wenn die Laser 61, 65 unterschiedliche Wellenlängen erzeugen, ist die teilreflektierende Fläche 77 insbesondere als wellenlängenabhängig reflektierende Fläche ausgebildet, die den von dem ersten Laser 61 erzeugten Laserstrahl 62 transmittiert und den von dem zweiten Laser 65 erzeugten Laserstrahl 66 reflektiert. Wenn die Laser 61, 65 Licht unterschiedlicher Polarisation erzeugen, ist die teilreflektierende Fläche 77 insbesondere als polarisationsabhängig reflektierende Fläche ausgebildet, die den von dem ersten Laser 61 erzeugten Laserstrahl 62 transmittiert und den von dem zweiten Laser 65 erzeugten Laserstrahl 66 reflektiert.The laser processing head 50 also includes a partially reflecting surface 77 to overlay that from the first laser 61 generated laser beam 62 and that of the second laser 65 generated laser beam 66 , The partially reflecting surface 77 is parallel to a bisector of the original directions of propagation 62 . 66 arranged. If the laser 61 . 65 Generate different wavelengths is the partially reflecting surface 77 in particular as a wavelength-dependent reflecting surface, which is that of the first laser 61 generated laser beam 62 transmitted and that of the second laser 65 generated laser beam 66 reflected. If the laser 61 . 65 Generating light of different polarization is the partially reflecting surface 77 in particular as a polarization-dependent reflecting surface, which is that of the first laser 61 generated laser beam 62 transmitted and that of the second laser 65 generated laser beam 66 reflected.

Der erste Laser 61, der zweite Laser 65 und die teilreflektierende Fläche 77 sind so angeordnet, dass lichtstromabwärts der teilreflektierenden Fläche 77 beide Laserstrahlen 62, 66 überlagert sind, d. h. insbesondere dieselbe Ausbreitungsrichtung und möglichst weitgehend deckungsgleiche Querschnitte aufweisen. Die Linse 69 konzentriert oder fokussiert beide Laserstrahlen 62, 65 an einem Ort in einem vorbestimmten Arbeitsabstand von dem Laserbearbeitungskopf 50. Für eine optimale Bearbeitung sollte dieser Ort in der Regel an oder nahe der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 liegen.The first laser 61 , the second laser 65 and the partially reflecting surface 77 are arranged so that the light flows downstream of the partially reflecting surface 77 both laser beams 62 . 66 are superimposed, ie in particular have the same direction of propagation and cross-sections that are as congruent as possible. The Lens 69 focuses or focuses both laser beams 62 . 65 at a location a predetermined working distance from the laser machining head 50 , For optimal processing, this location should usually be on or near the surface 12 of the workpiece 10 lie.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels der Querschnitte 63, 67 der Laserstrahlen 62, 66 des Laserbearbeitungskopfs 50 aus 4. Die Schnittebene der 5 ist orthogonal zu der Schnittebene der 4 und orthogonal zu der Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlen 62, 66. 5 shows a schematic representation of an example of the cross sections 63 . 67 the laser beams 62 . 66 of the laser processing head 50 out 4 , The cutting plane of the 5 is orthogonal to the section plane of the 4 and orthogonal to the direction of propagation of the laser beams 62 . 66 ,

Die Querschnitte 63, 67 beider Laserstrahlen 62, 66 sind nicht rotationssymmetrisch, sondern länglich. Die Richtung 64 maximaler Ausdehnung des Querschnitts 63 des von dem ersten Laser 61 erzeugten Laserstrahls 62 ist von der Richtung 68 maximaler Ausdehnung des Querschnitts 67 des von dem zweiten Laser erzeugten Laserstrahls 66 verschieden. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Richtungen 64, 68 maximaler Ausdehnung der Querschnitte 63, 67 der Laserstrahlen 62, 66 orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal. The cross sections 63 . 67 both laser beams 62 . 66 are not rotationally symmetrical, but elongated. The direction 64 maximum expansion of the cross section 63 that of the first laser 61 generated laser beam 62 is of the direction 68 maximum expansion of the cross section 67 of the laser beam generated by the second laser 66 different. In the example shown, the directions are 64 . 68 maximum expansion of the cross sections 63 . 67 the laser beams 62 . 66 orthogonal or essentially orthogonal.

In 5 sind ferner die durch die ersten Schienen 24 definierte Bewegungsrichtung 32 und die durch die zweite Schiene 34 definierte Bewegungsrichtung 42 (vgl. 1) dargestellt. Die Richtungen 64, 68 maximaler Ausdehnung der Querschnitte 63, 67 der Laserstrahlen 62, 66 sind parallel oder im Wesentlichen parallel zur Winkelhalbierenden der Bewegungsrichtungen 32, 42.In 5 are also those through the first rails 24 defined direction of movement 32 and through the second rail 34 defined direction of movement 42 (see. 1 ). The directions 64 . 68 maximum expansion of the cross sections 63 . 67 the laser beams 62 . 66 are parallel or essentially parallel to the bisector of the directions of movement 32 . 42 ,

Eine relativ zu den Bewegungsrichtungen 32, 42 diagonale Orientierung der Richtung maximaler Erstreckung des Querschnitts eines Laserstrahls kann auch bei einem Laserbearbeitungskopf mit nur einem Laser ein gleichförmiges Bearbeitungsbild fördern. Dies gilt insbesondere in den in der Praxis häufigen Fällen, in denen vor allem Strukturen erzeugt werden, die entweder parallel zu der Bewegungsrichtung 32 oder parallel zu der Bewegungsrichtung 42 sind.One relative to the directions of movement 32 . 42 Diagonal orientation of the direction of maximum extension of the cross section of a laser beam can also promote a uniform processing image in the case of a laser processing head with only one laser. This is especially true in the cases that are common in practice, in which structures are generated that are either parallel to the direction of movement 32 or parallel to the direction of movement 42 are.

6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs von einer Oberfläche eines mittels des Bearbeitungskopfs berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks. Das Verfahren kann insbesondere auch durch eine Steuerung 80 mit den anhand der 3 dargestellten Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen gesteuert und/oder mit einer Bearbeitungsvorrichtung mit den anhand der 1 bis 5 dargestellten Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen ausgeführt werden. Alternativ kann das Verfahren auch durch eine Steuerung mit Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen, die von den anhand der 3 dargestellten abweichen, gesteuert und/oder mit einer Bearbeitungsvorrichtung mit Merkmalen, Eigenschaften und Funktionen, die von den anhand der 1 bis 5 dargestellten abweichen, ausgeführt werden. Trotzdem werden nachfolgend beispielhaft Bezugszeichen aus den 1 bis 5 verwendet, um das Verständnis zu vereinfachen. 6 shows a schematic flow diagram of a method for regulating a distance of a machining head from a surface of a workpiece to be machined without contact by means of the machining head. The method can in particular also be controlled 80 with the based on the 3 Features, properties and functions shown controlled and / or with a processing device with the help of 1 to 5 shown features, properties and functions are executed. Alternatively, the method can also be carried out by a control with features, properties and functions that are based on the data from the 3 shown differ, controlled and / or with a processing device with features, properties and functions that differ from those based on 1 to 5 shown deviations to be executed. Nevertheless, reference numerals from the 1 to 5 used to simplify understanding.

Bei einem ersten Schritt 101 wird mittels einer rotierenden Arbeitsmaschine 70 ein Fluidstrom erzeugt. Die rotierende Arbeitsmaschine 70 ist insbesondere Teil eines Laserbearbeitungskopfs 80 oder eines anderen Bearbeitungskopfs zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks 10. Der Fluidstrom 75 ist insbesondere ein Luftstrom, wobei die rotierende Arbeitsmaschine Umgebungsluft ansaugt, um den Fluidstrom 75 zu erzeugen.In a first step 101 is using a rotating machine 70 creates a fluid flow. The rotating machine 70 is particularly part of a laser processing head 80 or another machining head for non-contact machining of a workpiece 10 , The fluid flow 75 is, in particular, an air flow, with the rotating work machine drawing ambient air around the fluid flow 75 to create.

Bei einem zweiten Schritt 102 wird ein Drehzahlsignal, das eine Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine 70 repräsentiert, erzeugt. Das Drehzahlsignal ist insbesondere ein Tachosignal, das von der rotierenden Arbeitsmaschine 70 oder deren Leistungsversorgung erzeugt wird. Alternativ kann das Drehzahlsignal (beispielsweise bei Leistungsversorgung der rotierenden Arbeitsmaschine durch eine Konstantstromquelle) eine an der rotierenden Arbeitsmaschine anliegende Spannung und damit indirekt die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine 70 repräsentieren. Alternativ kann das Drehzahlsignal (beispielsweise bei Leistungsversorgung mittels einer Konstantspannungsquelle) einen aufgenommenen Strom und damit indirekt die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine 70 repräsentieren. Alternativ wird das Drehzahlsignal beispielsweise durch eine Lichtschranke erzeugt, die von Rotorblättern eines Rotors 71 der rotierenden Arbeitsmaschine 70 unterbrochen wird.In a second step 102 becomes a speed signal representing a speed of the rotating work machine 70 represents, generated. The speed signal is in particular a tachometer signal from the rotating machine 70 or whose power supply is generated. Alternatively, the speed signal (for example when the rotating machine is supplied with power by a constant current source) can be a voltage applied to the rotating machine and thus indirectly the speed of the rotating machine 70 represent. Alternatively, the speed signal (for example in the case of power supply by means of a constant voltage source) can be a consumed current and thus indirectly the speed of the rotating machine 70 represent. Alternatively, the speed signal is generated, for example, by a light barrier, that of rotor blades of a rotor 71 the rotating machine 70 is interrupted.

Bei einem dritten Schritt 103 wird ein Laser 61, 65 zum Erzeugen eines bearbeitenden Laserstrahls oder eine andere Einrichtung zum Erzeugen von bearbeitender Strahlung oder eine Ultraschallquelle oder eine andere Einrichtung zum Erzeugen eines bearbeitenden Leistungsstroms mittels des Fluidstroms 75 gekühlt. Dazu ist der Laser 61, 65 oder die anderen Einrichtung zum Erzeugen eines bearbeitenden Leistungsstroms insbesondere in dem Fluidstrom 75 angeordnet und wird von diesem umspült.In a third step 103 becomes a laser 61 . 65 for generating a processing laser beam or another device for generating processing radiation or an ultrasound source or other device for generating a processing power flow by means of the fluid flow 75 cooled. That's the laser 61 . 65 or the other device for generating a processing power flow, in particular in the fluid flow 75 arranged and is washed by this.

Bei einem vierten Schritt 104 wird der Fluidstrom 75 gegen die Oberfläche 12 des zu bearbeitenden Werkstücks 10 geleitet. Dies erfolgt insbesondere mittels einer Düse 73. Die Düse kann Teil eines Fluidkanals, in dem die rotierende Arbeitsmaschine 70 und der Laser 61, 65 oder die andere Einrichtung zum Erzeugen von bearbeitender Leistung angeordnet ist, sein.In a fourth step 104 becomes the fluid flow 75 against the surface 12 of the workpiece to be machined 10 directed. This is done in particular by means of a nozzle 73 , The nozzle can be part of a fluid channel in which the rotating work machine 70 and the laser 61 . 65 or the other device is arranged for generating processing power.

Bei einem fünften Schritt 105 wird das Drehzahlsignal an einem Signaleingang 81 einer Steuerung 80 empfangen.In a fifth step 105 becomes the speed signal at a signal input 81 a controller 80 receive.

Bei einem sechsten Schritt 106 wird das Drehzahlsignal mit einem vorbestimmten Sollwert verglichen. Dies erfolgt insbesondere durch die Steuerung 80.In a sixth step 106 the speed signal is compared with a predetermined target value. This is done in particular by the control 80 ,

Bei einem siebten Schritt 107 wird ein Steuersignal für einen Abstand des Bearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 des zu bearbeitenden Werkstücks 10 erzeugt. Das Steuersignal wird in Abhängigkeit von dem Drehzahlsignal und insbesondere in Abhängigkeit von dem Ergebnis des bei dem sechsten Schritt 106 durchgeführten Vergleichs des Drehzahlsignals mit dem vorbestimmten Sollwert erzeugt. Das Steuersignal wird insbesondere an einem Signalausgang 85 der Steuerung 80 bereitgestellt.At a seventh step 107 becomes a control signal for a distance of the machining head 50 from the surface 12 of the workpiece to be machined 10 generated. The control signal is dependent on the speed signal and in particular in Depends on the outcome of the sixth step 106 performed comparison of the speed signal with the predetermined target value generated. The control signal is in particular at a signal output 85 the control 80 provided.

Bei einem achten Schritt 108 wird mittels des bei dem siebten Schritt 107 erzeugten Steuersignals ein Abstand des Bearbeitungskopfs 50 von der Oberfläche 12 des zu bearbeitenden Werkstücks 10 gesteuert. Dazu wird das bei dem siebten Schritt 107 erzeugte Steuersignal insbesondere an eine Antriebseinrichtung 53 zum Bewegen des Bearbeitungskopfs 50 übertragen.At an eighth step 108 is by means of the at the seventh step 107 generated control signal a distance of the machining head 50 from the surface 12 of the workpiece to be machined 10 controlled. This is what happens in the seventh step 107 generated control signal in particular to a drive device 53 to move the machining head 50 transfer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Werkstückworkpiece

1212

Oberfläche des Werkstücks 10 Surface of the workpiece 10

1414

von dem Laserstrahl 62, 66 in dem Werkstück 10 erzeugter Schnitt oder an der Oberfläche 12 des Werkstücks 10 erzeugte linienförmige Veränderungfrom the laser beam 62 . 66 in the workpiece 10 generated cut or on the surface 12 of the workpiece 10 generated line-shaped change

2020

Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks 10 Laser processing device for processing the workpiece 10

2121

Gehäuse der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 Housing of the laser processing device 20

2424

erste Schiene der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 first rail of the laser processing device 20

2525

Zahn an der ersten Schiene 24 Tooth on the first splint 24

3131

an der ersten Schiene 24 geführter erster Schlittenon the first rail 24 guided first sled

3232

durch die erste Schiene 24 definierte Bewegungsrichtung des ersten Schlittens 31through the first rail 24 defined direction of movement of the first slide 31

3333

erste Antriebseinrichtung zum Bewegen des ersten Schlittens 31 entlang der ersten Schiene 24 first drive device for moving the first carriage 31 along the first rail 24

3434

zweite Schiene der Laserbearbeitungsvorrichtung 20, mit den ersten Schlitten 31 starr verbundensecond rail of the laser processing device 20 , with the first sled 31 rigidly connected

3535

Zahn an der zweiten Schiene 34 Tooth on the second splint 34

4141

an der zweiten Schiene 34 geführter zweiter Schlittenon the second rail 34 guided second sled

4242

durch die zweite Schiene 34 definierte Bewegungsrichtung des zweiten Schlittens 41through the second rail 34 defined direction of movement of the second slide 41

4343

zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des zweiten Schlittens 41 entlang der zweiten Schiene 34 second drive device for moving the second carriage 41 along the second rail 34

4444

Zahnrad der zweiten Antriebseinrichtung 43, mit Zähnen 35 der zweiten Schiene 34 kämmendGear of the second drive device 43 , with teeth 35 the second rail 34 meshing

4545

dritte Schiene der Laserbearbeitungsvorrichtung 20, mit dem zweiten Schlitten 41 starr verbundenthird rail of the laser processing device 20 , with the second sled 41 rigidly connected

5050

an der dritten Schiene 45 geführter Laserbearbeitungskopfon the third rail 45 guided laser processing head

5151

an der dritten Schiene 45 geführter dritter Schlitten, mit dem Laserbearbeitungskopf 50 starr verbundenon the third rail 45 guided third carriage, with the laser processing head 50 rigidly connected

5252

durch die dritte Schiene 45 definierte Bewegungsrichtung des dritten Schlittens 51 und des Laserbearbeitungskopfs 50through the third rail 45 defined direction of movement of the third carriage 51 and the laser machining head 50

5353

dritte Antriebseinrichtung, nämlich Abstandseinrichtung, zum Bewegen des Laserbearbeitungskopfs 50 entlang der dritten Schiene 45 third drive device, namely spacer device, for moving the laser processing head 50 along the third rail 45

5454

Schraubspindel der dritten Antriebseinrichtung 53 Screw spindle of the third drive device 53

5555

zu der Schraubspindel 54 korrespondierende Spindelmutter, an dem Laserbearbeitungskopf 50 to the screw spindle 54 corresponding spindle nut, on the laser processing head 50

6161

erster Laser des Laserbearbeitungskopfs 50 first laser of the laser processing head 50

6262

von dem ersten Laser 61 erzeugter Laserstrahlfrom the first laser 61 generated laser beam

6363

Strahlquerschnitt des von dem ersten Laser 61 erzeugten Laserstrahls 62 Beam cross section of that from the first laser 61 generated laser beam 62

6464

Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts 63 Direction of maximum expansion of the beam cross section 63

6565

zweiter Laser des Laserbearbeitungskopfs 50 second laser of the laser machining head 50

6666

von dem zweiten Laser 65 erzeugte Laserstrahlfrom the second laser 65 generated laser beam

6767

Strahlquerschnitt des von dem zweiten Laser 65 erzeugten Laserstrahls 66 Beam cross section of that from the second laser 65 generated laser beam 66

6868

Richtung maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts 67 Direction of maximum expansion of the beam cross section 67

6969

Linselens

7070

Gebläse des Laserbearbeitungskopfs 50 Blower of the laser processing head 50

7171

Rotor des Gebläses 70 Blower rotor 70

7373

Düsejet

7575

von dem Gebläse 70 erzeugter Luftstromfrom the blower 70 generated air flow

7777

teilreflektierende Flächepartially reflecting surface

8080

Steuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 Control of the laser processing device 20

8181

Signaleingang der Steuerung 80 zum Erfassen eines Drehzahlsignals, das die Drehzahl des Rotors 71 des Gebläses 70 repräsentiertControl signal input 80 for detecting a speed signal that represents the speed of the rotor 71 of the blower 70 represents

8585

Signalausgang zum Bereitstellen eines Steuersignals für die dritte Antriebseinrichtung 53 Signal output for providing a control signal for the third drive device 53

101101

erster Schritt (Erzeugen eines Fluidstroms mittels einer rotierenden Arbeitsmaschine)first step (generating a fluid flow using a rotating machine)

102102

zweiter Schritt (Erzeugen eines Drehzahlsignals, das von einer Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine abhängt)second step (generating a speed signal that depends on a speed of the rotating work machine)

103103

dritter Schritt (Kühlen eines Lasers mittels des Fluidstroms)third step (cooling of a laser by means of the fluid flow)

104104

vierter Schritt (Leiten des Fluidstroms gegen eine Oberfläche)fourth step (directing the fluid flow against a surface)

105105

fünfter Schritt (Empfangen des Drehzahlsignals durch eine Steuerung)fifth step (receiving the speed signal by a controller)

106106

sechster Schritt (Vergleichen des Drehzahlsignals)sixth step (comparing the speed signal)

107107

siebter Schritt (Erzeugen eines Abstandssteuersignals, das von dem Drehzahlsignal abhängig ist)seventh step (generating a distance control signal which is dependent on the speed signal)

108108

achter Schritt (Steuern des Abstands mittels des Drehzahlsignal)eighth step (controlling the distance by means of the speed signal)

Claims (11)

Abstandsregeleinrichtung (80) zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs (50) von einer Oberfläche (12) eines mittels des Bearbeitungskopfs (50) berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks (10), mit: einem Signaleingang (81) zum Erfassen eines Drehzahlsignals, das eine Drehzahl einer rotierenden Arbeitsmaschine (70) zum Erzeugen eines Fluidstroms (75) zu der Oberfläche (12) hin repräsentiert; einem Signalausgang (85) zum Bereitstellen eines Abstandssteuersignals zum Steuern des Abstands oder zum Steuern einer Veränderung des Abstands des Bearbeitungskopfs (50) von der Oberfläche (12), wobei das Abstandssteuersignal von dem Drehzahlsignal abhängig ist.Distance control device (80) for controlling a distance of a machining head (50) from a surface (12) of a workpiece (10) to be machined without contact by means of the machining head (50), with: a signal input (81) for detecting a speed signal representing a speed of a rotating work machine (70) for generating a fluid flow (75) to the surface (12); a signal output (85) for providing a distance control signal for controlling the distance or for controlling a change in the distance of the machining head (50) from the surface (12), the distance control signal being dependent on the speed signal. Abstandsregeleinrichtung (80) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der das Drehzahlsignal ein von oder an der rotierenden Arbeitsmaschine (70) drehzahlabhängig erzeugtes Tachosignal ist oder einen von der rotierenden Arbeitsmaschine (70) aufgenommenen Strom oder eine an der rotierenden Arbeitsmaschine (70) anliegende Spannung oder eine von der rotierenden Arbeitsmaschine (70) aufgenommene Leistung repräsentiert.Distance control device (80) according to the preceding claim, in which the speed signal is a speed-dependent signal generated by or on the rotating working machine (70) or a current drawn by the rotating working machine (70) or a voltage applied to the rotating working machine (70) or represents a power consumed by the rotating work machine (70). Abstandsregeleinrichtung (80) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Abstandsregeleinrichtung (80) ausgebildet ist, um das Abstandssteuersignal so zu erzeugen, dass das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine als Regelgröße einem vorbestimmten Sollwert angenähert wird.Distance control device (80) according to one of the preceding claims, in which the distance control device (80) is designed to generate the distance control signal in such a way that the speed signal or the speed represented by the speed signal of the rotating work machine as a controlled variable is approximated to a predetermined desired value. Abstandsregeleinrichtung (80) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Abstandsregeleinrichtung (80) so ausgebildet ist, dass das am Signalausgang (85) bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Vergrößerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine größer als der vorbestimmte Sollwert ist, und das am Signalausgang (85) bereitgestellte Abstandssteuersignal eine Verringerung des Abstands steuert, wenn das Drehzahlsignal oder die durch das Drehzahlsignal repräsentierte Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine kleiner als der vorbestimmte Sollwert ist.Distance control device (80) according to the preceding claim, wherein the distance control device (80) is designed such that the distance control signal provided at the signal output (85) controls an increase in the distance when the speed signal or the speed signal represented by the speed signal of the rotating work machine is greater than that is a predetermined target value, and the distance control signal provided at the signal output (85) controls a reduction in the distance when the speed signal or the speed represented by the speed signal of the rotating work machine is less than the predetermined target value. Bearbeitungsvorrichtung (20) zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks (10), mit: einem Bearbeitungskopf (50) zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks (10); einer Abstandseinstelleinrichtung (53, 54, 55) mit einem Signaleingang zum Empfangen eines Abstandssteuersignals, zum Einstellen oder Verändern eines Abstands des Bearbeitungskopfs (50) von einer Oberfläche (12) des zu bearbeitenden Werkstücks (10); einer rotierenden Arbeitsmaschine (70) zum Erzeugen eines Fluidstroms (75); einer Leiteinrichtung (73) zum Leiten des Fluidstroms (75) auf eine Oberfläche (12) des Werkstücks (10); einer Abstandsregeleinrichtung (80) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Signaleingang (81) der Abstandsregeleinrichtung (80) mittelbar oder unmittelbar mit der rotierenden Arbeitsmaschine (70) gekoppelt ist, um ein Drehzahlsignal, das die Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine (70) repräsentiert, zu empfangen, wobei der Signalausgang (85) der Abstandsregeleinrichtung (80) mit dem Signaleingang der Abstandseinstelleinrichtung (53, 54, 55) gekoppelt ist, um die Abstandseinstelleinrichtung (53, 54, 55) zu steuern.Processing device (20) for contactless processing of a workpiece (10), with: a machining head (50) for contactless machining of a workpiece (10); a distance setting device (53, 54, 55) with a signal input for receiving a distance control signal, for setting or changing a distance of the machining head (50) from a surface (12) of the workpiece (10) to be machined; a rotating work machine (70) for generating a fluid flow (75); a guide device (73) for guiding the fluid flow (75) onto a surface (12) of the workpiece (10); a distance control device (80) according to one of the preceding claims, wherein the signal input (81) of the distance control device (80) is directly or indirectly coupled to the rotating work machine (70) in order to receive a speed signal which represents the speed of the rotating work machine (70), wherein the signal output (85) of the distance control device (80) is coupled to the signal input of the distance setting device (53, 54, 55) in order to control the distance setting device (53, 54, 55). Bearbeitungsvorrichtung (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der die rotierenden Arbeitsmaschine (70) ferner zur Abfuhr von Abwärme des Bearbeitungskopfs (50) vorgesehen ist.Processing device (20) according to the preceding claim, in which the rotating working machine (70) is further provided for dissipating waste heat from the processing head (50). Bearbeitungsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 5 und 6, ferner mit: einem ersten Laser (61) in dem Bearbeitungskopf (50) zum Erzeugen eines ersten Laserstrahls (62) zum berührungslosen Bearbeiten des Werkstücks (10); einem zweiten Laser (65) in dem Bearbeitungskopf (50) zum Erzeugen eines zweiten Laserstrahls (66); einer Überlagerungseinrichtung (77) in dem Bearbeitungskopf (50) zum Überlagern des ersten Laserstrahls (62) und des zweiten Laserstrahls (66).Processing device (20) according to one of the Claims 5 and 6 , further comprising: a first laser (61) in the machining head (50) for generating a first laser beam (62) for contactless machining of the workpiece (10); a second laser (65) in the processing head (50) for generating a second laser beam (66); a superimposition device (77) in the processing head (50) for superimposing the first laser beam (62) and the second laser beam (66). Bearbeitungsvorrichtung (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der ein erster Strahlquerschnitt (63) des ersten Laserstrahls (62) nicht-kreissymmetrisch ist und eine erste Richtung (64) maximaler Ausdehnung aufweist, ein zweiter Strahlquerschnitt (67) des zweiten Laserstrahls (66) nicht-kreissymmetrisch ist und eine zweite Richtung (68) maximaler Ausdehnung aufweist, die erste Richtung (64) maximaler Ausdehnung des ersten Strahlquerschnitts (63) und die zweite Richtung (68) maximaler Ausdehnung des zweiten Strahlquerschnitts (67) orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal oder nicht-parallel sind.Processing device (20) according to the preceding claim, in which a first beam cross section (63) of the first laser beam (62) is not circularly symmetrical and has a first direction (64) of maximum extent, a second beam cross section (67) of the second laser beam (66) is not circularly symmetrical and has a second direction (68) of maximum extent, the first direction (64) of maximum extent of the first beam cross section (63) and the second direction (68) of maximum extent of the second beam cross section (67) are orthogonal or substantially orthogonal or non-parallel. Bearbeitungsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner mit: einem Laser (61) in dem Bearbeitungskopf (50) zum Erzeugen eines Laserstrahls (62) mit einem nicht-kreissymmetrischen Strahlquerschnitt (63) mit einer Richtung (64) maximaler Ausdehnung, zum berührungslosen Bearbeiten eines Werkstücks (10); einer ersten Antriebseinrichtung (33) zum Bewegen des Bearbeitungskopfs (50) in einer ersten Bewegungsrichtung (32); einer zweiten Antriebseinrichtung (43) zum Bewegen des Bearbeitungskopfs (50) in einer zweiten Bewegungsrichtung (42); wobei der Laser (61) in dem Bearbeitungskopf (50) so angeordnet ist, dass die Richtung (64) maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts (63) weder parallel zu der ersten Bewegungsrichtung (32) noch parallel zu der zweiten Bewegungsrichtung (42) ist.Processing device (20) according to one of the Claims 5 to 8th , further comprising: a laser (61) in the machining head (50) for generating a laser beam (62) with a non-circularly symmetrical beam cross-section (63) with a direction (64) of maximum extent, for contactless machining of a workpiece (10); a first drive device (33) for moving the machining head (50) in a first direction of movement (32); a second drive device (43) for moving the machining head (50) in a second direction of movement (42); wherein the laser (61) is arranged in the processing head (50) such that the direction (64) of maximum extension of the beam cross section (63) is neither parallel to the first direction of movement (32) nor parallel to the second direction of movement (42). Bearbeitungsvorrichtung (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der die Richtung (64) maximaler Ausdehnung des Strahlquerschnitts (63) parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Winkelhalbierenden der ersten Bewegungsrichtung (32) und der zweiten Bewegungsrichtung (42) ist.Machining device (20) according to the preceding claim, in which the direction (64) of maximum extension of the beam cross-section (63) is parallel or substantially parallel to an bisector of the first movement direction (32) and the second movement direction (42). Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Bearbeitungskopfs (50) von einer Oberfläche (12) eines mittels des Bearbeitungskopfs (50) berührungslos zu bearbeitenden Werkstücks (10), mit folgenden Schritten: Erzeugen (101) eines Fluidstroms (75) zu der Oberfläche (12) des Werkstücks (10) hin mittels einer rotierenden Arbeitsmaschine (70); Erfassen (102, 105) einer Drehzahl der rotierenden Arbeitsmaschine (70); Erzeugen (107) eines Steuersignals zum Steuern eines Abstands oder eines Veränderns des Abstands des Bearbeitungskopfs (50) von der Oberfläche (12) des Werkstücks (10), wobei das Steuersignal abhängig von der erfassten Drehzahl erzeugt wird.Method for regulating a distance of a machining head (50) from a surface (12) of a workpiece (10) to be machined without contact by means of the machining head (50), comprising the following steps: Generating (101) a fluid flow (75) to the surface (12) of the workpiece (10) by means of a rotating work machine (70); Detecting (102, 105) a rotational speed of the rotating work machine (70); Generating (107) a control signal for controlling a distance or changing the distance of the machining head (50) from the surface (12) of the workpiece (10), wherein the control signal is generated depending on the detected speed.

Images