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Title:
DEVICE AND METHOD FOR MACHINING A WORKPIECE MADE OF GLASS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/184554
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for machining a workpiece (100) made of glass, comprising a holding device (11) for the workpiece (100) and at least one laser device (60) for generating a laser beam (L) for carrying out a first cutting and/or separating method in a first operating mode. The laser device (60) is designed to be switchable to a second operating mode for carrying out a second cutting and/or separating method which differs from the first cutting and/or separating method and/or the device (1) has additionally one of the following units for pretreating and/or post-treating the workpiece (100): a polishing unit (80) for post-processing cut and/or separated surfaces (121); a cleaning unit (70, 90) comprising a dry-cleaning unit (90) with dry-cleaning means and/or a wet cleaning unit (70) with wet cleaning means, preferably in the form of a washing system (71), and optionally a drying unit (72) with drying means. The invention additionally relates to a method for processing a workpiece made of glass and a machine farm (200) with a plurality of such devices (1) connected in parallel.

Inventors:
WIENKAMP ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/054718
Publication Date:
September 09, 2022
Filing Date:
February 24, 2022
Export Citation:
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Assignee:
CERICOM GMBH (DE)
International Classes:
B23K26/0622; B23K26/38; B23K26/402; B23K26/53; C03B33/02; B23K103/00
Domestic Patent References:
WO2019151185A12019-08-08
WO2016154284A12016-09-29
Foreign References:
DE102018219465A12020-05-14
JP2015076115A2015-04-20
US10399184B22019-09-03
US20150274574A12015-10-01
DE102020123146A12021-03-11
US20170260088A12017-09-14
EP2593266A22013-05-22
Attorney, Agent or Firm:
BECKORD & NIEDLICH PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Bearbeiten eines Werkstücks (100) aus Glas mit einer Halteeinrich tung (11) für das Werkstück (100) und mit zumindest einer Lasereinrichtung (60) zur Erzeu gung von Laserstrahlung (L) zur Durchführung eines ersten Schneid- und/oder Trennver fahrens in einem ersten Betriebsmodus, wobei

A) die Lasereinrichtung (60) so ausgebildet ist, dass sie in einen zweiten Betriebsmodus zur Durchführung eines zweiten Schneid- und/oder Trennverfahrens umschaltbar ist, welches sich von dem ersten Schneid- und/oder Trennverfahren unterscheidet, und/oder wobei

B) die Vorrichtung (1) eine der folgenden Einheiten zur Vor- und/oder Nachbehandlung des Werkstücks (100) aufweist:

- Poliereinheit (80) zur Nachbearbeitung von Schnitt- und/oder Trennflächen (121), insbesondere von Innen- und/oder Außenkanten (121 i, 121 o),

- Reinigungseinheit (70, 90) umfassend eine Trockenreinigungseinheit (90) mit Mit teln zum Trockenreinigen und/oder eine Nassreinigungseinheit (70) mit Mitteln, vor zugsweise in Form einer Waschanlage (71), zum Nassreinigen und optional eine Trocknungseinheit (72) mit Mitteln zum Trocknen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Steuereinrichtung (20), welche im Betrieb die Komponenten der Vorrichtung (1) derart ansteuert, dass hintereinander zumindest zwei Ar beitsschritte aus der Gruppe der folgenden Arbeitsschritte an dem Werkstück (100) durch geführt werden: a) Waschen des Werkstücks (100) b) Trocknen des Werkstücks (100), c) Schneiden mittels ablativer Laserbearbeitung und optional Kantenformung der inneren und/oder äußeren Schnittkanten (121 i, 121 o), d) Filament-Laserbearbeitung unter Einbringung von Filamenten im Werkstück (100), e) Erhitzen von zuvor mittels Filament-Laserbearbeitung eingebrachten Filamenten zur Trennung des Werkstücks (100) entlang der Filamente, f) Konturieren von Schnittflächen (121) zu Profilkanten (121 F, 122), g) Polieren zumindest einer Schnitt- und/oder Trennfläche (121 , 121 F, 122), vorzugs weise mittels zumindest einer harten Polierscheibe und/oder zumindest eines im We sentlichen weichen Polierkopfes (81) und/oder eines Polierkopfes (82) mit einem ge richteten Wasserstrahl (W), vorzugsweise mit Poliermittelzusatz, h) Kennzeichnen einer Werkstückoberfläche des Werkstücks (100), i) Perforieren einer Werkstückoberfläche des Werkstücks (100), j) Schicht-Strukturieren von Oberflächenschichten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lasereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, entlang einer sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene (x, y) erstreckenden Schnitt kontur (111 , 111a, 111b, 111c, 111 d) zumindest einen Schnitt (110) in das Werkstück (100) einzubringen, vorzugsweise mit zumindest einer Fokussiereinrichtung (16), um in das Werkstück (100) auf einer Strahlungsein trittsseite (101) eingestrahlte Laserstrahlung (L), vorzugsweise im Bereich einer von der Strahlungseintrittsseite (101) abgewandten Strahlungsaustrittsseite (102) des Werkstücks (100), derart in einem Fokusbereich (F) zu fokussieren, dass im Fokusbe reich (F) Werkstückmaterial abgetragen wird, einer Fokusverstelleinheit (15) mit zumindest einer Scaneinheit (17), um den Fokusbe reich (F) in einem begrenzten Scanfeld (SF) zu bewegen, einer Vorschubeinrichtung (40, 41), um die Fokusverstelleinheit (15) mit dem Scanfeld (SF) in zumindest einer Richtung parallel zur Bezugsebene (x, y) relativ zum Werkstück (100) zu bewegen und besonders bevorzugt mit einer Steuervorrichtung (20), welche derart ausgebildet ist, um die Vorrichtung (1) zum Einbringen zumindest eines Schnitts (110) in das Werk stück (100) derart zu steuern, dass der Fokusbereich (F) zur schichtweisen Abtragung von Material in einem Schnitt segment (120) des Schnitts (110) mittels der Fokusverstelleinheit (15) im Bereich eines Scanfelds (SF) der Fokusverstelleinheit (15) bewegt wird, und die Fokusverstelleinheit (15) zur Erweiterung des Schnitts (110) unter Ver schiebung des Scanfelds (SF) in einer Vorschubrichtung (VR) parallel zur Bezugs ebene (x, y) relativ zum Werkstück (100) bewegt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 3, mit zumindest einer Düse (30), um ein in oder an der Halteeinrichtung (11) befindliches Werkstück (100) an einer Strahlungsaustrittsseite (102) zumindest im Fokusbereich (F) mit einem Fluidstrom (P), vorzugsweise einem Gasstrom (P), besonders bevorzugt einem Luft strom (P), in Kontakt zu bringen, und/oder einer Absaugeinrichtung (33), um das Werkstück (100) an der Strahlungsaustrittsseite (102) zumindest im Fokusbereich (F) abzusaugen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Poliereinheit (80) einen im Wesentlichen weichen Polierkopf (81) und/oder einen Polierkopf (82) mit einem gerich teten Wasserstrahl (W), vorzugsweise mit Poliermittelzusatz, zum Polieren von Schnitt- und/oder Trennflächen (121, 121 F, 122), insbesondere inneren und/oder äußeren Schnitt- und/oder Trennkanten (121 i, 121 o), des Werkstücks (100) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Poliereinheit (80) Mittel zur Linearbewegung (PL) in drei orthogonalen Raumrichtungen (x, y, z) und Mittel zur Rotation (PR) des Polier kopfes (81, 82) in drei Rotationsrichtungen (rx, ry, rz) um die drei Raumrichtungen (x, y, z) relativ zum Werkstück (100) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Trockenreinigungsein heit (90) mindestens jeweils zumindest eine der folgenden Komponenten zur Entfernung am Werkstück (100) anhaftender Staubrückstände aufweist: zumindest eine, vorzugsweise in drei verschiedene Raumrichtungen (x, y, z), rotierbare Bürste, vorzugsweise zwei solcher Bürsten, die besonders bevorzugt zusätzlich zur Selbstreinigung in einem gegenläufigen Selbstreinigungsmodus steuerbar sind, ein flächiges Reinigungsvlies, vorzugsweise mit einer Klopfvorrichtung und/oder Ab blasvorrichtung zur Selbstreinigung, eine Düseneinrichtung, um ein in oder an der Halteeinrichtung (11) befindliches Werk stück (100) mit einem Fluidstrom, vorzugsweise einem Gasstrom, besonders bevorzugt einem Luftstrom, in Kontakt zu bringen, optional mit zusätzlicher Hochdrucktechnik.

8. Maschinenfarm (200) mit einer Mehrzahl von parallel geschalteten Vorrichtungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und einer, vorzugsweise gemeinsamen, Rohmaterialzufuhr (201) und Endproduktabfuhr

(202), wobei vorzugsweise den Vorrichtungen (1) eine gemeinsame Reinigungseinheit (70, 90) vor- und/oder nachgeschaltet ist.

9. Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks (100) aus Glas, vorzugsweise in zumindest einer Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei das Werk stück (100) mit einer Halteeinrichtung (11) in der Vorrichtung (1) gehalten wird und wobei mittels von zumindest einer Lasereinrichtung (60) erzeugter Laserstrahlung (L) in zumin dest einem ersten Betriebsmodus ein erstes Schneid- und/oder Trennverfahren an dem Werkstück (100) durchgeführt wird, wobei

A) die Lasereinrichtung (60) zur Bearbeitung des Werkstücks (100) zwischen dem ersten und einem zweiten Betriebsmodus zur Durchführung eines zweiten Schneid- und/oder Trennverfahrens umgeschaltet wird, welches sich von dem ersten Schneid- und/oder Trennverfahren unterscheidet, und/oder wobei

B) in der Vorrichtung (1) eine Vor- und/oder Nachbehandlung des Werkstücks (100) mit tels einer Poliereinheit (80) und/oder einer Reinigungseinheit (70, 90) der Vorrichtung (1) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung (1) so gesteuert wird, dass hinterei nander zumindest zwei, vorzugsweise mindestens drei, Arbeitsschritte aus der Gruppe der folgenden Arbeitsschritte an dem Werkstück (100) durchgeführt werden: a) Waschen des Werkstücks (100), b) Trocknen des Werkstücks (100), c) Schneiden mittels ablativer Laserbearbeitung und optional Kantenformung der inneren und/oder äußeren Schnittkanten (121 i, 121o) in einem ersten Betriebsmodus, d) Filament-Laserbearbeitung zur Einbringung von Filamenten im Werkstück (100) in ei nem zweiten Betriebsmodus, e) Erhitzen von zuvor mittels Filament-Laserbearbeitung eingebrachter Filamente zur Trennung des Werkstücks (100) entlang der Filamente im zweiten Betriebsmodus, f) Konturieren von Schnittflächen (121) zu Profilkanten (121 F, 122), g) Polieren zumindest einer Schnitt- und/oder Trennfläche (121, 121 F, 122) mittels zu mindest einer harter Polierscheibe und/oder zumindest eines im Wesentlichen weichen Polierkopfes (81) und/oder eines Polierkopfes (82) mit einem gerichteten Wasserstrahl (W), vorzugsweise mit Poliermittelzusatz, h) Kennzeichnen einer Werkstückoberfläche des Werkstücks (100), i) Perforieren einer Werkstückoberfläche des Werkstücks (100), j) Schicht-Strukturieren von Oberflächenschichten.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei in zumindest einem der Betriebsmodi zum Schneiden und/oder zur Kantenformung ein Fokusbereich (F) der Laserstrahlung (L) mittels einer Scaneinheit (17) in zumindest einer Richtung oszillierend hin- und her bewegt wird und/oder wobei der Fokusbereich (F) der Laserstrahlung (L) mittels einer Scaneinheit (17) in zumindest einer weiteren Richtung quer zu einer Strahlrichtung der Laserstrahlung (L) und/oder mittels einer Fokussiereinrichtung (16) in Strahlrichtung der Laserstrahlung (L) bewegt wird.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 11 , wobei zum Einbringen eines Schnitts (110) in das Werkstück (100) entlang einer sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene (x, y) erstreckenden Schnittkontur (111, 111a, 111b, 111c, 111 d) nach einem schichtweisen Abtragen von Material in einem ersten Schnittsegment (120) der Schnittkon tur (111 , 111a, 111b, 111c, 111 d) eine Scaneinheit (17) versetzt wird und Material schicht weise in einem weiteren, vorzugsweise direkt benachbarten, Schnittsegment (120) der Schnittkontur (111 , 111a, 111b, 111c, 111 d) abgetragen wird, wobei vorzugsweise die Schichten im Wesentlichen parallel zu einer Werkstückoberfläche verlaufen und/oder wobei bevorzugt eine Grenzkante zwischen zwei benachbarten Schnittsegmenten (120) schräg zu den Schichten (S) verläuft.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 12, wobei zum Einbringen eines Schnitts (110) in das Werkstück (100) entlang einer sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene (x, y) erstreckenden Schnittkontur (111 , 111a, 111b, 111c, 111 d) Laserstrah lung (100) an einer Strahlungseintrittsseite (101) in das Werkstück (100) eingestrahlt wird und an einer Strahlungsaustrittsseite (102) mittels der Laserstrahlung (L) schichtweise Ma terial des Werkstücks (100) abgetragen wird, wobei die Schichten (S) im Wesentlichen schräg von der Strahlungsaustrittsseite (102) in Richtung auf die Strahlungseintrittsseite (101) verlaufen und dabei vorzugsweise das Schnittsegment (120) durch die kontinuierliche oder schrittweise Bewegung der Scanein heit (17) entlang der Schnittkontur (111, 111a, 111b, 111c, 111 d) schichtweise erweitert wird, wobei die Schichten (S) vorzugsweise von der Strahlungsaustrittsseite (102) bis zur Strah lungseintrittsseite (101) verlaufen.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 13, wobei bei einem Werk stück (100) mit mindestens einer Oberflächenbeschichtung (100o), die die zum Bearbeiten eines Glasmaterials (100t) des Werkstücks (100) verwendete Laserstrahlung (L) an der Strahlungseintrittsseite (101) signifikant schwächt, in einem vorbereitenden Prozessschritt die Oberflächenbeschichtung (100o) zumindest abschnittsweise unter Freischneiden eines Prozessfensters (PF) von der Strahlungseintrittsseite (101) aus bis zum dahinterliegenden Glasmaterial (100t) entfernt wird, um vorzugsweise in einem Prozessschritt zur schichtwei sen Abtragung von Glasmaterial in dem Glasmaterial (100t) mit der Lasereinrichtung (60) mittels ablativer Laserbearbeitung ein erstes Schneidverfahren im ersten Betriebsmodus durch das Prozessfenster (PF) hindurch von der Strahlungsaustrittsseite (102) bis zur Strahlungseintrittsseite (101) durchzuführen.

15. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Spei chereinrichtung einer Steuereinrichtung (20) einer Vorrichtung (1) zum Bearbeiten eines Werkstücks (100) aus Glas, vorzugsweise einer Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprü che 1 bis 7 ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 9 bis 14 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerein richtung (20) ausgeführt wird.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas mit einer Halteeinrichtung für das Werkstück und mit zumindest einer Lasereinrichtung zur Erzeu gung von Laserstrahlung zur Durchführung eines ersten Schneid- und/oder Trennverfah rens.

Aus der US 10 399 184 B2 ist beispielsweise ein lasergestütztes Trennverfahren zur Ein bringung von Schwächungen bzw. Filamenten entlang einer Trennlinie in ein Glasstück be kannt. Nach Einbringung der Schwächungen kann dann eine einfache Trennung der Teile entlang der Trennlinie durch Brechen oder dergleichen erfolgen. Auch dieses Verfahren eignet sich insbesondere für sehr dünne und relativ kleine Gläser, wie z. B. die Displayglä ser von Mobiltelefonen etc.

Ein ähnliches Verfahren ist aus der WO 2016/154284 A1 bekannt. Hiermit können dünne Substrate transparenter Materialien mit einer Dicke zwischen 0,01 bis höchstens 7 mm, wie z. B. Bildschirmglas für Dünnschichttransistoren, mithilfe der Einbringung von Schwächun gen entlang einer Trennlinie getrennt werden. Sofern diese Schwächungen nicht ausrei chen, das Material direkt zu trennen, werden in einem zweiten Schritt in einem Ofen oder z. B. mit einem CO2-Laser ggf. gepaart mit einer Kühldüse oder mit mechanischem Druck thermische (und ggf. mechanische) Spannungen im Material induziert, so dass das Material im Idealfall entlang der Schwächungen getrennt wird.

Aus der US 2015/0274574 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung eines Laser-betriebenen Schneideverfahrens mit einem Laser bekannt. Dabei wird mit dem Laser zunächst in einer ersten Oberfläche (die Lasereintrittsseite) in einer ersten Kompressions zone des gehärteten Glases eine Rille abgetragen. Anschließend wird der Fokus des La sers in die Nähe der gegenüberliegenden Oberfläche (also auf die Laseraustrittsseite) ge richtet, um dort eine Kerbe in einer zweiten Kompressionszone einzubringen, indem eine Materialschicht abgetragen wird. Dieses schichtweise Abtragen des Materials auf der La seraustrittsseite wird dann solange wiederholt - indem der Laser stets auf die zuvor abge tragene Schicht fokussiert wird, um wiederum eine neue Schicht abzutragen - bis das ge samte Glas bis zur ersten Oberfläche im Bereich bzw. in der Breite der Kerbe abgetragen bzw. entfernt wurde. Mit diesem Verfahren können in ca. 0,7 mm dickem Glas räumlich begrenzte, kleine Bohrungen, Quadratausschnitte mit runden Ecken etc. mit geschlossener Schnittkontur erzeugt werden, wobei Beispiele mit einem Durchmesser von ca. 10 mm be schrieben werden. Auch hier geht es also nur um relativ dünne Gläser und kleine Struktu ren.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas sowie ein entsprechendes Verfahren derart weiterzubilden, dass diese universeller einsetzbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst.

Wie nachfolgend noch ausgeführt wird, erlaubt es die Erfindung, ein breites Spektrum von Glaswerkstücken auf Grundlage relativ dünner bis zu relativ dicker Flachgläser, wie bei spielsweise Bauglas, in einer Vorrichtung zu bearbeiten, bzw. je nach konkreter Ausgestal tung ggf. nahezu komplett fertigzustellen. Insbesondere können Werkstücke entlang belie big vorgebbarer Schnitt- bzw. Trennkonturen geteilt werden und beispielsweise Bohrungen oder Ausschnitte in ein Werkstück eingebracht werden etc.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas (im Fol genden auch als „Bearbeitungsvorrichtung“ bezeichnet) umfasst wie eingangs erwähnt eine Halteeinrichtung für das Werkstück. Mit dieser Halteeinrichtung wird das Werkstück, wie später noch erläutert wird, während der Bearbeitung durch die Vorrichtung gehalten. Ein Beispiel für eine solche Halteeinrichtung ist eine Rollenbahn, ein Rollentisch oder derglei chen. Die Halteeinrichtung für das Werkstück kann insbesondere wie in der DE 10 2020 123 146 aufgebaut sein.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass nicht nur die Halteeinrichtung, sondern auch andere später noch genannte Komponenten bevorzugt wie in der DE 102020 123 146 aufgebaut sein können und u. a. auch die dort genannten Steuerungsverfahren genutzt werden können. Insofern wird der Inhalt der DE 10 2020 123 146 voll inkorporiert. Insbesondere kann auch die gesamte Vorrichtung, wie sie in der DE 102020 123 146 be schrieben wird, ein Teil der vorliegenden Vorrichtung sein und muss nur entsprechend um zusätzliche Komponenten ergänzt werden, um erfindungsgemäß ausgestattet zu werden und arbeiten zu können. Bei dem Material des Werkstücks handelt es sich um Glas, besonders bevorzugt Floatglas oder Borosilikatglas. Prinzipiell kann es sich aber auch um andere ähnliche Gläser bzw. Glasmaterialien, wie Glaskeramik (z. B. für Kochfelder und Kamintüren), Saphir, entspre chende andere spröd-brechende lasertransparente Materialien, etc. handeln.

Wie erwähnt umfasst die Vorrichtung mindestens eine Lasereinrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlung zur Durchführung eines ersten Schneid- und/oder Trennverfahrens in einem ersten Betriebsmodus.

Unter einem reinen Schneidverfahren wird das Einbringen eines Schnitts in ein Werkstück bzw. das Glas verstanden, bei dem das Werkstück nicht notwendigerweise vollständig durchschnitten bzw. getrennt wird, d. h. beispielsweise nur eine Nut eingebracht wird.

Demgegenüber ist mit einem Trennverfahren ein Vorgang gemeint, bei dem zwei Werk stückteile eines Werkstücks vollständig voneinander getrennt bzw. geteilt werden. Zwi schen den Werkstückteilen liegt anschließend zumindest an einer T rennstelle (bzw. entlang der Trennkontur entlang derer das Trennverfahren durchgeführt wurde) keine Verbindung mehr vor, d. h. die Werkstückteile berühren sich dort nicht mehr.

Folgerichtig wird unter einem Schneid- und Trennverfahren das Einbringen eines klassi schen Schnitts mit einer tatsächlichen Schnittfuge verstanden, in der mittels der Laserein richtung Werkstückmaterial, z. B. schichtweise, abgetragen wird, um so ein Werkstückteil wie beispielsweise einen Bohrkern oder einen anderen Glasausschnitt auszuschneiden und damit vom übrigen Werkstückteil physisch bzw. vollständig zu trennen. Ein Beispiel für ein schichtweises Abtragen von Glasmaterial zur Erzeugung eines Schnitts entlang einer Schnittkontur (im Folgenden auch als „Laserablationsverfahren“ oder kurz „Ablationsver fahren“ bezeichnet) wird später noch detailliert erläutert. Dabei erfolgt vorzugsweise beim Laserablationsverfahren das Abtragen von einer von der Lasereinrichtung abgewandten Strahlungsaustrittsseite aus, d. h. der Laserstrahl verläuft von einer „Strahlungsein trittsseite“ zunächst durch das Glasmaterial hindurch und wird im Bereich der gegenüber liegenden „Strahlungsaustrittsseite“ so fokussiert, dass dort Material abgetragen wird.

Erfindungsgemäß ist die Lasereinrichtung bei einer Variante der Vorrichtung außerdem so ausgebildet, dass sie in einen zweiten Betriebsmodus zur Durchführung eines zweiten Schneid- und/oder Trennverfahrens umschaltbar ist, welches sich von dem ersten Schneid- und/oder Trennverfahren grundsätzlich unterscheidet. Dass sich das erste und zweite Schneid- und/oder Trennverfahren grundsätzlich unter scheiden, ist so zu verstehen, dass es sich hierbei um Schneid- und/oder Trennverfahren handelt, die von einer anderen technischen Art sind, d. h. mit einem anderen Prinzip arbei ten. Damit ist gemeint, dass es sich bei dem ersten und zweiten Betriebsmodus jeweils um eigenständige Modi handelt, die sich prinzipiell unterscheiden und daher auch als alterna tive Verfahren gesehen werden können. D. h. es sind Verfahren, die zwar in Kombination verwendet werden können, typischerweise jedoch in unterschiedlichen Bereichen (Glasde cken, Schnittgeschwindigkeiten, Schnittvariabilität) ihre Stärken haben. Gerade deshalb ist es jedoch sehr vorteilhaft, wenn zwischen den beiden Betriebsmodi schnell hin- und her geschaltet bzw. umgeschaltet werden kann, um so sämtliche Stärken der beiden Verfahren in einer Vorrichtung bzw. Maschine vereinen zu können, ohne dabei das Werkstück zwi schendurch verfahren zu müssen, um es mit einer anderen Vorrichtung in einem anderen Bearbeitungsschritt zu bearbeiten.

Während das erste Schneid- und/oder Trennverfahren bevorzugt z .B. ein oben bereits kurz genanntes Ablationsverfahren sein könnte, bei dem mit dem Laser schichtweise Glasma terial abgetragen wird, könnte es sich z. B. bei dem zweiten Schneid- und/oder Trennver fahren bevorzugt um ein Verfahren handeln, bei dem mit Laserstrahlung beispielsweise Perforationen bzw. Materialschwächungen, d. h. sogenannte „Filamente“ bzw. „Filamentli nien“, lokal entlang einer gewünschten Schnittlinie im Werkstückmaterial eingebracht (i. S. v. eingeschnitten) werden. Bei Bedarf wird dann der filamentierte bzw. geschwächte Be reich zur Trennung lokal erwärmt bzw. erhitzt oder anderweitig, z. B. mechanisch, belastet, so dass das Glas an den geschwächten Stellen wie gewünscht bricht. Alternativ oder zu sätzlich kann das Glas auch chemisch oder thermisch vorgespannt sein, und trennt sich durch die Materialspannungen dann häufig an den „Filamentlinien“ sogar spontan von selbst und ohne, dass es weiterer Maßnahmen bedarf. Ein Trennverfahren durch Einbrin gen von Filamenten wird im Allgemeinen und im Folgenden auch als „Laser-Filament- Schneiden“ bezeichnet (da hier am Ende immer eine Trennung der Teile erfolgt auch wenn kein bleibender Schnitt im Sinne einer Nut bzw. einer Schnittfuge in das Werkstück einge bracht wird, sondern nur eine Schwächung in Form einer Mikroperforation entlang der Fila mentlinien erfolgt). Ein solches Verfahren ist dem Fachmann vom Prinzip grundsätzlich be kannt, beispielsweise wird es wie bereits eingangs erwähnt in der US 10 399 184 B2 be schrieben. Laser-Filament-Schneiden bietet sich speziell für dünne und/oder chemisch bzw. thermisch vorgespannte Glaswerkstücke an, da diese sich recht einfach filamentieren lassen. Bei di ckeren Glaswerkstücken, insbesondere weder chemisch noch thermisch vorgespannten Glaswerkstücken bietet es sich jedoch meist eher an, das Werkstückmaterial schichtweise, beispielsweise in mehreren Teilschnitten (siehe ebenfalls DE 102020 123 146), mittels des zuvor erläuterten Laserablationsverfahrens abzutragen.

Die bekannten, z. B. eingangs genannten, Vorrichtungen weisen dagegen Lasereinrichtun gen auf, die nur für ein grundsätzliches Schneid- und/oder Trennverfahren geeignet sind. Ein Umschalten zwischen zwei technisch grundsätzlich unterschiedlich wirkenden Schneid- und/oder Trennverfahren, wie „Laserablationsverfahren“ einerseits und „Laser-Filament- Schneiden“ andererseits ist bisher nicht möglich.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich zu der zwischen zumin dest zwei Betriebsmodi umschaltbaren Lasereinrichtung zumindest eine der folgenden Ein heiten zur Vor- und/oder Nachbehandlung des Werkstücks auf:

Zum einen kann sie eine Poliereinheit zur Nachbearbeitung von Schnitt- und/oder Trenn flächen, insbesondere von Innen- und/oder Außenkanten, des Werkstücks aufweisen. Eine solche Poliereinheit kann beispielsweise einen Polierkopf mit im Wesentlichen weichen, d. h. nachgiebigen Polierscheiben, ein Ultraschallgerät zum Polieren odereinen Polierkopf mit einem gerichteten Wasserstrahl aufweisen, um nahezu beliebige Schnitt- und/oder Trenn flächen des Werkstücks, welche in der Regel bei einem ersten als auch bei einem zweiten Schnittverfahren ohnehin bereits sehr glatt sein können, noch weiter zu glätten bzw. zu polieren. Da die Schnitt- und/oder Trennflächen nach der Durchführung zumindest eines ersten Schneid- und/oder Trennverfahrens bereits von sehr guter Qualität sein können, muss die Poliereinheit keine großen Mengen der Schnitt- und/oder Trennflächen mehr ab tragen, so dass sie ohne harte Polierscheiben oder dergleichen, welche spezifisch bzw. individuell an die jeweiligen Schnitt- und/oder Trennflächen angepasst werden müssen, auskommt. Die Poliereinheit eignet sich damit für nahezu beliebige Schnitt- und/oder T renn flächen, wie z. B. Profilkanten mit 45°-Fase, mit keilförmiger Nut oder mit gerundeter bzw. sogenannter c-förmiger Kante.

Zum anderen kann sie alternativ oder zusätzlich eine Reinigungseinheit aufweisen. Die Rei nigungseinheit kann eine Trockenreinigungseinheit mit Mitteln zum Trockenreinigen umfas sen. Alternativ oder zusätzlich kann die Reinigungseinheit eine Nassreinigungseinheit mit Mitteln zum Nassreinigen sowie optional eine Trocknungseinheit mit Mitteln zum Trocknen aufweisen.

Vorzugsweise kann die Vorrichtung sowohl die Poliereinheit als auch die Reinigungseinheit umfassen, um ein Werkstück noch umfangreicher bearbeiten zu können, wie nachfolgend noch anhand des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bearbeitung des Werkstücks beschrieben wird.

Eine erfindungsgemäße Maschinenfarm umfasst eine Mehrzahl von parallel geschalteten Vorrichtungen. Diese können beispielsweise nebeneinander oder auch übereinander in mehreren „Etagen“ bzw. Höhen angeordnet sein.

Weiter umfasst die Maschinenfarm zumindest eine, vorzugsweise eine gemeinsame, Roh materialzufuhr. Dies kann beispielsweise jeweils ein Förderband zur jeweiligen Bearbei tungsvorrichtung der Maschinenfarm oder ein gemeinsames Förderband zur Maschinen farm sein, welches die einzelnen Bearbeitungsvorrichtungen versorgt. Alternativ oder zu sätzlich kann die Rohmaterialzufuhr der Maschinenfarm jeweils einen oder einen gemein samen Roboter mit mindestens einem Greifarm umfassen, welcher das bereitgestellte Roh material der Maschinenfarm zuführt, d. h. beispielsweise die einzelnen Vorrichtungen mit Rohmaterial für die Bearbeitung versorgt.

Ferner umfasst die Maschinenfarm zumindest eine, vorzugsweise wieder eine gemein same, Endproduktabfuhr, um die bearbeiteten Werkstücke, insbesondere die späteren Pro dukte wieder aus der Maschinenfarm bzw. den einzelnen Vorrichtungen der Maschinenfarm abzuführen bzw. abzutransportieren. Hierfür kann ebenfalls wieder ein Förderband und/o der ein Roboter mit zumindest einem Greifarm genutzt werden, vorzugsweise derselbe Ro boter, oder auch Hubtische (bei Stapelung der Maschinen).

Sofern die Maschinenfarm über eine gemeinsame Rohmaterialzufuhr und eine entspre chende Endproduktabfuhr verfügt, kann es sich dabei um eine Transporttechnik, i. d. R. in Form einer Maschinenstraße mit räumlich getrenntem Eingang und Ausgang handeln.

Dabei kann den Vorrichtungen der Maschinenfarm vorzugsweise eine gemeinsame Reini gungseinheit zur Vor- und/oder Endreinigung vor- und/oder nachgeschaltet sein. Dies bietet sich insbesondere bei einer im Kreis geführten Maschinenfarm an, d. h. mit einer Maschi- nenstraße bei der ein Werkstück nach der Rohmaterialzufuhr zunächst die Reinigungsein heit, beispielsweise in einer unteren „Etage“, passiert. Anschließend durchläuft das Werk stück dann eine der Vorrichtungen zur Bearbeitung des Werkstücks, bevor das bearbeitete Werkstück abschließend wieder über die Maschinenstraße zurück (sozusagen im Kreis) ein weiteres Mal die Reinigungseinheit passiert, diesmal beispielsweise in einer oberen „Etage“. Die Reinigungseinheit kann aber auch nur über eine Etage verfügen, wobei dann die Maschinenfarm die Werkstücke entsprechend so durch die Reinigungseinheit führt, dass sie einander nicht stören bzw. berühren. Insbesondere hierfür könnte die Maschinen farm ebenfalls mittels einer dazu geeigneten Steuereinrichtung gesteuert werden. Grund sätzlich könnte die Maschinenfarm dabei von nur einer Person oder auch einer geeigneten Software ggf. in Verbindung mit Kameras überwacht werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas, wird das Werkstück mit einer Halteeinrichtung in der Vorrichtung gehalten. Es wird dann mittels von zumindest einer Lasereinrichtung erzeugter Laserstrahlung in zumindest einem ersten Betriebsmodus ein erstes Schneid- und/oder Trennverfahren an dem Werkstück durchge führt, wie dies oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurde.

Dabei wird die Lasereinrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks erfindungsgemäß zwi schen dem ersten und einem zweiten Betriebsmodus zur Durchführung eines zweiten Schneid- und/oder Trennverfahrens umgeschaltet, welches sich von dem ersten Schneid- und/oder Trennverfahren unterscheidet, und/oder es erfolgt in der Vorrichtung eine Vor- und/oder Nachbehandlung des Werkstücks mittels einer Poliereinheit und/oder einer Reini gungseinheit der Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt vorzugsweise in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie oben bereits aufgeführt wurde.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Vorrichtung und durch das erfindungsge mäße Verfahren kann erreicht werden, dass sofern gewünscht sämtliche der zuvor be schriebenen Arbeitsschritte bzw. Aufgabestellungen in einer gemeinsamen Vorrichtung durchgeführt werden können. Damit wird nicht nur Platz geschaffen, indem mehrere ein zelne Maschinen ersetzt werden, sondern es ist auch nicht mehr notwendig, für jeden ein zelnen Bearbeitungsschritt eine einzelne Maschine anzuschaffen. Zudem spart die Erfin dung damit Prozesszeit ein, da ein Werkstück zwischen den einzelnen Verfahrensschritten nicht mehr signifikant bewegt werden muss. Da die Werkstückkanten hier auch mit dem Laser geschnitten werden und auch Bohrungen und Ausschnitte in derselben Maschine eingebracht werden können, kann eine deutlich größere Präzision bzgl. der Abmessungen des Werkstücks als auch der Positionen von Bohrungen und Ausschnitten in Bezug zu den Werkstückkanten und auch untereinander erzielt.

Die Erfindung kann insbesondere, bei entsprechender Ausgestaltung, die Vorteile verschie dener Schneid- und/oder Trennverfahren, wie z. B. „Laserablationsverfahren“ und „Laser- Filament-Schneiden“, nutzen und vereinen und damit deren jeweilige Nachteile vermeiden, indem z. B. je nachdem das eine, das andere oder beide Verfahren hintereinander bzw. im Wechsel eingesetzt werden, in Abhängigkeit davon, welches Verfahren gerade besser bzw. effektiver ist. Mit zumindest zwei voneinander unterschiedlichen Betriebsmoden kann somit eine Maschinenproduktivität und Vielfältigkeit an Anwendungsmöglichkeiten der Vorrich tung erheblich gesteigert werden, indem beispielsweise bei einem Werkstück, welches un terschiedliche Schneidverfahren zur Bearbeitung benötigt oder bei dem es aufgrund von Zeitersparnis vorteilhaft ist, unterschiedliche Verfahren für unterschiedliche Schnitte oder Schnittbereiche anzuwenden, einfach zwischen den Betriebsmoden hin und her geschaltet werden kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Vorrichtung eine geeignete Steuereinrichtung umfassen, um im Betrieb, die die für den jeweiligen Vorgang erforderli chen Komponenten der Vorrichtung, wie insbesondere die Halteeinrichtung und die Laser einrichtung anzusteuern.

Die Steuereinrichtung ist hierzu in geeigneter Weise mit den jeweiligen Komponenten ge koppelt, um mit diesen zu kommunizieren, d. h. Steuerbefehle zu übersenden und/oder Kontrollwerte etc. zu empfangen. Die Steuereinrichtung kann auch aus mehreren Teilsteu erungen bestehen, die in geeigneter Weise Zusammenarbeiten.

Die Steuereinrichtung kann zudem ganz oder teilweise beispielsweise in Form einer Rech nereinheit mit geeigneten Schnittstellen zur kommunikativen Verbindung mit den anderen Komponenten der Vorrichtung und mit geeigneter Software realisiert sein. Insbesondere können auch einzelne Teilsteuerungen oder Teile davon jeweils durch Software auf geeig neten Rechnereinheiten realisiert sein. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen, Speicher etc. aufwei sen. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass eine solche Steu ereinrichtung auf einfache Weise durch ein Software- bzw. Firmware-Update nachgerüstet und aktualisiert werden kann. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuer einrichtung ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen. Zum Transport zur Rechnereinheit bzw. Steuereinrichtung und/o der zur Speicherung an oder in der Rechnereinheit bzw. Steuereinrichtung kann ein com puterlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rech nereinheit bzw. Steuereinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Bevorzugt werden für solche Datenverbindungen heute Industrie-taugliche Netzwerkverbindungen wie z. B. Ethernet oder WLAN oder ähn lich verwendet.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen bzw. Beschreibungsteilen einer anderen An spruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können. Insbesondere ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass im Betrieb die Weiterbildungen des Verfahrens, insbesondere gemäß den beschriebenen bevorzugten Verfahrensmodi, besonders bevorzugt gemäß den abhängigen Verfahrensan sprüchen, realisiert werden.

Bei der von der Lasereinrichtung, bzw. dem oder den Laser(n) (im Folgenden auch als „Laserquelle(n)“ bezeichnet) der Lasereinrichtung erzeugten Laserstrahlung handelt es sich wie üblich um elektromagnetische Strahlung, in der Regel meist um Licht im weiteren Sinne (d. h. einschließlich des UV- (ultravioletten) Bereichs über den Bereich des sichtbaren Lichts bis einschließlich zu IR- (infraroten) Bereich). Die Wahl der Laserstrahlung kann vom Material des Werkstücks abhängen.

In der Regel benötigen die unterschiedlichen Schneid- und/oder Trennverfahren unter schiedliche Laserstrahlung, d. h. die Laserstrahlung muss unterschiedliche Parameter, wie Laserwellenlänge, Laserenergie, Pulsart (kontinuierlich oder im Pulsbetrieb und wenn ja, mit welcher Pulsfrequenz und Pulslänge) etc., aufweisen. So ist meist eine Laserstrahlung zum Einbringen von Filamenten zum Laser-Filament-Schneiden nicht geeignet, um insbe sondere bei dickeren Werkstücken Material mit einem Laserablationsverfahren abzutragen.

Soll beispielsweise mittels der Lasereinrichtung im ersten Betriebsmodus ein Laserablati onsverfahren durchgeführt werden, bei dem wie oben bereits erwähnt das Abtragen des Materials im Schnitt von einer vom Laser abgewandten Strahlungsaustrittsseite aus erfolgt (was bevorzugt ist), wird eine Laserstrahlung benötigt, so dass das zu bearbeitende Glas material für den nicht-fokussierten Laserstrahl nur eine geringe oder keine Absorption auf weist. D. h. die Wellenlänge des Lasers ist vorteilhaft so gewählt, dass der Laser wie ge wünscht im nicht-fokussierten Zustand nur gering oder gar nicht von dem Material des zu bearbeitenden Werkstücks absorbiert wird, also das Werkstück dafür stark transmissiv ist, und erst im Fokusbereich des Lasers die Absorption hoch genug ist, um das Material ab zutragen.

Hierzu kann die Lasereinrichtung beispielsweise einen Laser bzw. eine Laserquelle zur Er zeugung von Laserstrahlung aufweisen, wie er aus der DE 10 2020 123 146 bekannt ist. Auch insoweit wird deren Inhalt hiermit vollständig in diese Erfindung inkorporiert. Dies be trifft insbesondere die Informationen, woraus sich die notwendige Schwellenintensität ergibt, so dass Strahlung vom Material im Fokusbereich in ausreichender Menge absorbiert wird, dass der Fokus bzw. Wirkungsbereich der Lasereinrichtung je nach Pulsenergie vor zugsweise einen Durchmesser von typischerweise 2 bis 100 pm hat und dass bevorzugt der Fokus zum Einbringen eines Schnitts entlang vieler nebeneinanderliegender Bahnen und in vielen übereinanderliegenden Schichten durch das Material geführt werden kann, etc.

Bevorzugt kann die Laserstrahlung bzw. der Laserstrahl im ersten Betriebsmodus mit einem gepulsten Laser erzeugt werden.

Insbesondere bevorzugt kann die Lasereinrichtung für den ersten Betriebsmodus eine erste Laserquelle umfassen, die im ersten Betriebsmodus Laserstrahlung im Nano-Sekundenbe- reich abgibt, also beispielsweise Pulse mit Pulslängen im Bereich von Nanosekunden.

Ganz besonders bevorzugt kann die Lasereinrichtung für die Glasbearbeitung im ersten Betriebsmodus, insbesondere für Floatglas, bevorzugt zumindest einen Festkörperlaser (z. B. Faserlaser), insbesondere Neodymium-Laser mit einer Grundwellenlänge im nahen IR Bereich (z. B. 1064 nm) oder auf der Basis frequenzverdoppelter Systeme mit einer Wel lenlänge im grünen Bereich des Lichts (z. B. 532 nm), aufweisen. Der Schneide- bzw. Ab lations-Prozess kann dann wie gesagt bevorzugt mit Laserpulsen, vorzugsweise im Ener giebereich von 0,1 - 5 mJ bei Pulslängen von vorzugsweise 0,5 - 25 ns durchgeführt wer den. Solche Lasersysteme sind in der Regel für die meisten Einsatzfälle ausreichend gut genug und im Verhältnis zu Lasern mit noch kürzeren Pulslängen kostengünstiger. Die Re petitionsraten liegen vorzugsweise im Bereich von einigen kHz bis hin zu 1 MHz und die daraus sich ergebenden mittleren Leistungen der Strahlquellen liegen vorzugsweise im Be reich von wenigen Watt bis zu 500 Watt oder mehr.

Vorzugsweise kann die Lasereinrichtung so eingerichtet sein, dass sie im zweiten Betriebs modus zum Laser-Filament-Schneiden geeignet ist.

Hierzu kann sie bevorzugt zumindest eine zweite Laserquelle umfassen, die zumindest La serstrahlung im Piko- oder Femto-Sekundenbereich abgibt, also beispielsweise Pulse mit Pulslängen im Bereich von Pikosekunden bzw. Femtosekunden, mit denen z. B. glattere Schnittkanten aufgrund der Möglichkeit, die Schwell-Pulsenergie unter 0,1 mJ zu reduzie ren, realisierbar sind.

Von einem reinen Schneidverfahren im zweiten Betriebsmodus ist die Rede, wenn nach dem Einbringen der Schwächungen (i. d. R. im Wesentlichen entlang einer Linie unter Er zeugung eines Filaments) im Werkstückmaterial zunächst einmal nichts weiter passiert, d. h. also lediglich eine Art „Perforationslinie“ bzw. lokale Schwächungen im Werkstück gebil det wurden. Diese können, sofern gewünscht, zur leichteren Trennung genutzt werden, bei spielsweise in Kombination mit einem Trennverfahren bzw. für ein darauffolgendes Trenn verfahren, wie weiter unten noch erläutert wird.

Um ein reines Trennverfahren im zweiten Betriebsmodus handelt es sich demgegenüber beispielsweise dann, wenn mit der Lasereinrichtung chemisch oder thermisch vorgespann tes Glas bearbeitet wird. Denn beim Einbringen der Schwächungen bzw. Filamente entlädt sich die darin vorherrschende Spannung derart, dass sich das Glas kontrolliert induziert entlang dieser Schwächungen unter Bildung einer relativ geraden Kante, ohne muschelar tige Absplitterungen oder dergleichen, in zwei getrennte Werkstückteile trennt bzw. teilt. Dies lässt sich beispielsweise mittels eines Ultrakurzpulslasers (UKP-Laser) (z. B. als zweite Laserquelle) bei Werkstücken mit einer Dicke von bis zu 10 mm bewerkstelligen. Im direkten Vergleich zur Materialabtragung im ersten Betriebsmodus weist dieses Vorgehen eine deutlich schnellere Prozessgeschwindigkeit auf. Damit lassen sich derzeit zumindest Werkstücke mit einer Dicke von weniger als 13 mm sehr schnell schneiden und trennen.

Besonders bevorzugt kann die Lasereinrichtung für den zweiten Betriebsmodus aber zu sätzlich zu einer zweiten Laserquelle, die Laserstrahlung im Piko- oder Femto-Sekunden- bereich abgibt, noch eine weitere zweite (dritte) Laserquelle umfassen, die Laserstrahlung, z. B. im Infrarot-Bereich, abgibt, welche geeignet ist, um in einem Schneid- und Trennver fahren eine endgültige Trennung der Teile in den beim Laser-Filament-Schneiden erzeug ten Schwächungsbereichen zu erreichen.

Ein solches zusätzliches Trennverfahren im Anschluss an ein Laser-Filament-Schneidver- fahren kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn Glas beim Laser-Filament-Schneiden ohne chemische oder thermische Vorspannung bearbeitet wird. Dies gilt insbesondere für Baug las, d. h. Glas mit einer Stärke bzw. Dicke von mehr als 3 mm, welches i. d. R. weder thermisch- noch chemisch vorgespannt ist. Bei einem derartigen Glas kann zur vollständi gen T rennung entlang der im Glas eingebrachten Schwächungen, wenn sich das Glaswerk stück aufgrund der fehlenden inneren Spannung nicht von allein trennt, noch eine thermi sche Quelle verwendet werden, die für die nötige Energie zum Aufbrechen des Glases an den geschwächten Stellen sorgt. Dabei wird das Werkstück zur T rennung in einem weiteren Arbeitsschritt z. B. mittels einer Gasflamme, einer Plasmaflamme oder eines C02-Lasers entlang der zuvor erzeugten Perforationen bzw. des sogenannten Filaments erwärmt bzw. geheizt, woraufhin sich das Werkstück dann entsprechend trennt bzw. teilt. Eine solche Erwärmung bzw. Hitzebehandlung zur Trennung bei einer Silikatschicht mit einem C02- laser ist beispielsweise aus der US 2017/0260088 A1 bekannt.

Die Lasereinrichtung kann verschiedene Laser aufweisen, die jeweils für einen Betriebs modus, z. B. das Laserablationsverfahren oder das Laser-Filament-Schneiden, besonders geeignet sind. Es kann dann zum Umschalten zwischen den Betriebsmodi zwischen den Lasern umgeschaltet werden, so dass jeweils der passende Laser betrieben wird und des sen Laserstrahl z. B. durch die Fokusverstelleinheit mit der Scaneinheit verläuft (wie später noch erläutert wird).

Lediglich der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, dass die Lasereinrichtung auch so konfiguriert, d. h. mit einem oder mehreren Lasern bestückt, bzw. betrieben werden kann, dass prinzipiell mit einem Laser, mit dem zur Filament-Laserbearbeitung, z. B. im zweiten Betriebsmodus, Laserpulse im Piko- bzw. Femto-Sekundenbereich abgegeben werden, auch solche Laserstrahlung abgegeben werden kann, mit der das Glasmaterial tatsächlich abgetragen werden kann, indem z. B. die einzelnen Laserpulse zum Ablatieren verlängert werden und/oder die Laserstrahlung anderweitig geeignet modifiziert wird. Auch eine sol che geeignete Umschaltung der Steuerparameter einer Laserquelle kann eine Variante sein, die Lasereinrichtung zwischen den Betriebsmodi umzuschalten, sofern wie gesagt in den Betriebsmodi mit grundsätzlich technisch unterschiedlichen Schneid- und/oder Trenn verfahren gearbeitet wird.

Bei einem bevorzugten Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas, insbeson dere in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche - wie bereits oben ausführlich be schrieben - aufgebaut sein kann, wird die Vorrichtung so gesteuert, dass hintereinander zumindest zwei, vorzugsweise mindestens drei, der folgenden Arbeitsschritte a) bis k) an dem Werkstück durchgeführt werden:

In einem Schritt a) wird das Werkstück z. B. mittels der oben bereits beschriebenen Reini gungseinheit, insbesondere der Nassreinigungseinheit gewaschen. Dabei kann das Werk stück beispielsweise durch ein Wasserbad gefahren werden, z. B. mit rotierenden Bürsten, und zusätzlich oder alternativ kann das Werkstück mittels zumindest einer Düse mit min destens einem gerichteten Wasserstrahl, vorzugsweise von einem Hochdruckreiniger, ge reinigt bzw. abgespritzt werden, ähnlich wie dies beispielsweise in einer herkömmlichen Auto-Waschanlage der Fall ist.

In einem Schritt b), welcher bevorzugt nach Schritt a) durchgeführt werden kann - zumin dest wenn das Werkstück anschließend in einem trockenen Zustand weiterbearbeitet oder aus der Vorrichtung abgeführt werden soll - wird das Werkstück, z. B. mittels der Trock nungseinheit der Reinigungseinheit mit geeigneten Mitteln zum Trocknen getrocknet.

In einem zu a) und b) alternativen Schritt könnte das Werkstück beispielsweise auch tro ckengereinigt werden, z. B. mittels der oben bereits erwähnten Trockenreinigungseinheit mit geeigneten Mitteln zum Trockenreinigen, wie rotierende Bürsten, Gebläse in Verbin dung mit Düsen zum Abblasen der Oberfläche und/oder auch über das Glas geführten Tex til- oder Mikrofaserbändern zum trockenen Abwischen.

In einem Schritt c) kann das Werkstück mittels ablativer Laserbearbeitung (ALB), z. B. mit tels der ersten Lasereinrichtung geschnitten werden. Typischerweise wird das Glas dabei entlang einer Kontur geschnitten, wie dies beispielsweise in der DE 10 2020 123 146 be schrieben ist. Wie darin erwähnt wird, kann die Kontur bzw. Schnittkontur eine beliebige Form aufweisen, z. B. geradlinig, gebogen etc. Insbesondere kann es sich auch um eine geschlossene Kontur handeln, d. h., dass mithilfe des Schnitts eine Kernbohrung, Sack bohrung, Kavität oder dergleichen durchgeführt wird. Insofern umfasst das erfindungsge mäße Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks auch das Einbringen einer beliebig ge formten Bohrung in das Werkstück durch einen oder mehrere Schnitte oder das Ausschnei den von Teilen mit den gewünschten Konturen aus einem Werkstück.

Optional kann im Schritt c) bereits auch eine Kantenformung der inneren und/oder äußeren Schnittkanten erfolgen, indem beispielsweise die Schnittkante direkt zu einer Profilkante geformt wird, d. h. z. B. zu einer Profilkante mit 45°-Fase, mit keilförmiger Nut oder mit einem abgerundeten C-Profil.

In einem Schritt d) kann das Werkstück, beispielsweise alternativ zu oder im Anschluss an Schritt c), mittels eines Laser-Filament-Schneideverfahrens unter Einbringung von Schwä chungen bzw. Filamenten im Werkstück geschnitten werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 2 593 266 A2 bekannt.

In einem Schritt e), welcher beispielsweise nach Schritt d) nach einer Filament-Laserbear beitung eines Werkstücks aus nicht-vorgespanntem Glas sinnvollerweise durchgeführt wer den kann, werden zuvor mittels Filament-Laserbearbeitung eingearbeitete bzw. einge- brachte Filamente bzw. Perforationslinien im Werkstück mittels C02-Laserbearbeitung er hitzt, so dass das Werkstück entlang dieser erhitzten Filamente getrennt wird. Alternativ könnte zur thermischen Trennung auch eine Gas- oder Plasmaflamme genutzt werden, mit welcher die Vorrichtung hierfür zusätzlich ausgestattet werden könnte.

In einem Schritt f) werden zuvor erzeugte oder bereits vorhandene Schnittflächen zu Pro filkanten konturiert, z. B. mit 45°-Fase, mit keilförmiger Nut oder mit einem abgerundeten C-Profil, wie oben bereits in Schritt c) erwähnt, sofern diese nicht ohnehin bereits beim Schneiden in Schritt c) oder d) mit geformt worden sind.

In einem Schritt g) kann zumindest eine Schnitt- und/oder Trennfläche des Werkstücks po liert werden. Dies kann z. B. mittels zumindest einer harten Polierscheibe erfolgen. Unter harten Polier scheiben sind solche Polierscheiben gemeint, welche an die zu polierende Schnitt- und/o der T rennfläche angepasst sind, da sie sich nicht selbst während des Polierens individuell an die Schnitt- und/oder Trennfläche anpassen. Angepasst kann dabei heißen, dass die Polierscheiben entsprechend geformt oder winklig zur Kante angeordnet sind. Mit solchen harten Polierscheiben lässt sich deshalb deutlich mehr Material abtragen als mit weichen, d. h. nachgiebigen Polierscheiben, welche dafür allerdings ohne ein bestimmtes Profil aus- kommen (wie nachfolgend noch einmal erläutert wird). Um unterschiedliche Profilkanten formen bzw. bedienen zu können, können mehrere harte Polierscheiben mit unterschiedli- chen Profilen verwendet werden, z. B. Polierscheiben, die so vorgeformt sind, dass sie sich zur Ausbildung einer runden oder beispielsweise einer gefasten Profilkante eignen. Vor zugsweise kann das Werkstück auch in einem mehrstufigen Schritt f) in mehreren Arbeits schritten poliert werden, d. h. beispielsweise zunächst mit besonders harten, groben Polier scheiben grob vorgeschliffen werden, anschließend mit feineren harten Polierscheiben fein- geschliffen werden und abschließend mit sehr feinen Polierscheiben besonders glattpoliert bzw. geglättet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann das Polieren zumindest einer Schnitt- und/oder Trennfläche des Werkstücks auch mittels eines im Wesentlichen weichen, d. h. nachgiebigen, Polier- kopfes und/oder mittels eines Polierkopfes mit einem gerichteten Wasserstrahl erfolgen, z. B. mit 100 bis 200 bar, bevorzugt mit Poliermittelzusatz, zumindest eine Schnitt- und/oder Trennfläche des Werkstücks poliert. Vorstellbar wären allerdings auch Wasserstrahldrücke von 1 bis 2 kbar. In einem Schritt h) kann eine Werkstückoberfläche des Werkstücks mit einer Kennzeich nung versehen werden, d. h. beispielsweise mattiert oder indem im Glasvolumen mittels eines sogenannten „Laser-Frackings“ kleinste optische Störungen in der Werkstückoberflä che des Werkstücks erzeugt werden, die dann letztlich als Code sichtbar sind, um beispiels weise die Herkunft, die Art des Glases und den Verwendungszweck später nachvollziehen bzw. herausfinden zu können. In diesem Schritt können bei Bedarf zum Beispiel auch Gü tesiegel oder QR-Codes auf der Werkstückoberfläche aufgebracht werden.

In einem Schritt i) kann eine Werkstückoberfläche des Werkstücks perforiert werden. In einem Schritt j) kann zumindest eine sich ggf. auf dem Glas befindliche Beschichtung bzw. Oberflächenschicht des Werkstücks, z. B. eine low-E-Schicht oder eine Sonnen schutzschicht, „Schicht-strukturiert“ werden, d. h. so mit dem Laser strukturiert werden, dass die Schicht partiell z. B. flächig oder linienförmig abgetragen wird, um z. B. durchläs siger für Handystrahlung zu sein.

Bei dem soeben beschriebenen Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks handelt es sich weitergehend um ein relativ kaltes Verfahren bzw. einen kalten Prozess, da es oft - wie bevorzugt - ohne CO2-Laser oder andere Wärmequelle auskommt, z. B. bei sämtlichen vorgespannten Gläsern.

Entsprechend kann die Steuereinrichtung vorzugsweise so ausgebildet sein, dass sie im Betrieb die für den jeweiligen Vorgang erforderlichen Komponenten der Vorrichtung derart ansteuert, dass hintereinander zumindest zwei der oben bereits beschriebenen Arbeits schritte an dem Werkstück in der Vorrichtung durchgeführt werden.

Wie bereits in der DE 10 2020 123 146 beschrieben, kann das Werkstück prinzipiell eine beliebige Form aufweisen. Besonders bevorzugt handelt es sich aber wie darin erwähnt um plattenförmiges Material mit einer ebenen (planen) Strahlungseintrittsseite und einer paral lel verlaufenden, ebenen Strahlungsaustrittsseite. Die Oberfläche der Strahlungsein trittsseite des Werkstücks ist - unabhängig von dessen Form - vorzugsweise optisch glatt, vorzugsweise poliert, so dass der die Oberfläche durchdringende Laserstrahl nicht abge lenkt oder gestreut wird. Ebenso ist es auch möglich, die Oberfläche der Strahlungsein trittsseite für die Bearbeitung in geeigneterWeise zu beschichten, beispielsweise mit einem Wasserfilm oder einer Inversionsflüssigkeit, um ein ungestörtes Eindringen des Laser strahls in das Werkstückmaterial zu erreichen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Lasereinrichtung dazu aus gebildet sein, entlang einer sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene erstreckenden, vor gegebenen bzw. vorgebbaren Schnittkontur zumindest einen Schnitt in ein Werkstück ein zubringen.

Dabei könnte beispielsweise eine Anlagefläche der o. g. Halteeinrichtung bzw. eine Kon taktfläche zwischen der Halteeinrichtung und dem Werkstück zur Definition der Bezugs ebene genutzt werden, d. h. die Bezugsebene könnte mit dieser Kontaktfläche übereinstim men oder parallel zu dieser liegen. Bei einem plattenförmigen Werkstück, beispielsweise Flachglas oder dergleichen, könnte auch eine der Oberflächen des Werkstücks als Bezugs ebene dienen, wobei diese dann in der Regel mit der Anlagefläche der Halteeinrichtung übereinstimmt oder parallel zu dieser liegt.

Weiterhin kann die Bearbeitungsvorrichtung vorzugsweise eine Fokussiereinrichtung auf weisen, um die in das Werkstück auf einer Strahlungseintrittsseite eingestrahlte Laserstrah lung derart in einem Fokusbereich zu fokussieren, dass wie gewünscht im Fokusbereich Werkstückmaterial abgetragen wird. Sofern in einem Laserablationsverfahren wie bevor zugt ein Abtragen des Materials im Schnitt von einer vom Laser abgewandten Strahlungs austrittsseite aus erfolgen soll, ist die Fokussiereinrichtung so ausgebildet und/oder wird so angesteuert, dass der Fokusbereich im Bereich einer von der Strahlungseintrittsseite abge wandten Strahlungsaustrittsseite des Werkstücks liegt. Grundsätzlich wäre das Laserabla tionsverfahren auch von der Strahlungseintrittsseite her möglich, von der Strahlungsaus trittsseite her ist es aber bevorzugt.

Grundsätzlich könnte auch das in der US 10 399 184 B2 beschriebene Trennverfahren wie das hier bevorzugte Laserablationsverfahren von der Strahlungsaustrittsseite, d. h. in dem in die Strahlungseintrittsseite eingestrahlte Laserstrahlung auf der Strahlungsaustrittsseite des Werkstücks im Fokusbereich fokussiert, durchgeführt werden.

Die Bearbeitungsvorrichtung kann vorzugsweise eine Fokusverstelleinheit mit zumindest einer Scaneinheit, wie z. B. einen handelsüblichen Galvanometerscanner, umfassen, um eine „Scanbewegung“ des Fokusbereichs durchzuführen, d. h. den Fokusbereich des La sers in einem (in der Regel durch den konkreten Aufbau der Fokusverstelleinheit) begrenz ten Scanfeld relativ schnell zu bewegen.

Diese Fokusverstelleinheit und die Scaneinheit können in geeigneter Weise mit der Laser einrichtung gekoppelt oder Teil der Lasereinrichtung sein, so dass der Laserstrahl von der Laserquelle aus durch die Fokusverstelleinheit bzw. Scaneinheit in der gewünschten weise modifiziert, geformt und/oder bewegt bzw. abgelenkt wird.

Durch eine geeignete Steuerung der Bearbeitungsvorrichtung (gegebenenfalls auch einen speziell hierfür vorgesehenen separaten Teil Steuerung, welcher bevorzugt in die Fokus verstelleinheit integriert sein kann), kann dafür gesorgt werden, dass die Scaneinheit und die Fokussiereinrichtung koordiniert so angesteuert werden, dass der Fokusbereich entlang einer beliebigen Kurve bzw. an einen beliebigen Punkt im Raum bewegt werden kann. Ferner kann die Bearbeitungsvorrichtung vorzugsweise eine Vorschubeinrichtung umfas sen, um die Fokusverstelleinheit entlang der Schnittkontur in zumindest einer Richtung pa rallel zur Bezugsebene relativ zum Werkstück zu bewegen.

Mittels einer Steuereinrichtung kann die Bearbeitungsvorrichtung zum Einbringen zumin dest eines Schnitts in das Werkstück derart gesteuert werden, dass der Fokusbereich zur schichtweisen Abtragung von Material in einem Schnittsegment der Schnittkontur mittels einer Fokusverstelleinheit im Bereich des Scanfelds der Fokusverstelleinheit bewegt wird. Bei dieser Steuereinrichtung kann es sich vorteilhafterweise um dieselbe Steuereinrichtung handeln, welche oben bereits zur Steuerung der anderen Komponenten erwähnt worden ist. Insbesondere kann die Steuereinrichtung auch wie schon in der DE 10 2020 123 146 beschrieben arbeiten.

Außerdem bzw. zusätzlich kann bei Bedarf besonders bevorzugt die Fokusverstelleinheit zur Erweiterung des Schnitts unter Verschiebung des Scanfelds in einer Vorschubrichtung parallel zur Bezugsebene relativ zum Werkstück bewegt werden. Zur weiteren Erläuterung sei hier noch einmal auf die DE 102020 123 146 verwiesen.

Vorzugsweise kann die Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere zusätzlich zu den bereits zuvor beschriebenen Komponenten, d. h. der Fokussiereinrichtung mit einer Scaneinheit, der Vorschubeinrichtung zur Bewegung der Fokusverstelleinheit, noch eine Düse und/oder eine Absaugeinrichtung aufweisen.

Dabei kann die Düse dazu dienen, ein in oder an der Halteeinrichtung befindliches Werk stück an der Strahlungsaustrittsseite zumindest im Fokusbereich mit einem Fluidstrom, be sonders bevorzugt einem Gasstrom, ganz besonders bevorzugt einem Luftstrom, in Kon takt zu bringen. Damit kann abgetragenes Material leichter aus der Schnittfuge herausbe fördert werden. Die Absaugeinrichtung kann hingegen dazu dienen, das Werkstück an der Strahlungsaustrittsseite zumindest im Fokusbereich abzusaugen, d. h. das abgetragene Material schnell weg zu befördern.

Düse und Absaugeinrichtung können auch zu einer Saug-Düse kombiniert sein, wie dies auch in der die DE 102020 123 146 ausgeführt wird. Mit der Düse und/oder der Absaugeinrichtung lässt sich die Schnittgeschwindigkeit erhö hen, weil das abgetragene Material leichter aus der Schnittfuge entfernt wird und somit beim Schneiden eine geringere Schnittbreite und somit eine höhere Schnittgeschwindigkeit mög lich wird.

Für die weitere Ausgestaltung der oben bereits erwähnten Poliereinheit gibt es verschie dene Möglichkeiten.

Grundsätzlich könnte die Poliereinheit wie erwähnt ein dem Fachmann bekanntes Ultra schall-Poliersystem aufweisen, um die Schnitt- und/oder Trennflächen des Werkstücks zu polieren.

Vorzugsweise kann die Poliereinheit aber einen im Wesentlichen weichen Polierkopf zum Polieren von ggf. bereits profilierten Schnitt- und/oder Trennflächen, insbesondere inneren und/oder äußeren Schnitt- und/oder Trennflächen bzw. Schnitt- und/oder Trennkanten (un ter Schnitt- bzw. Trennfläche ist die durch den Schnitt bzw. das Trennen erzeugte Oberflä che des Werkstücks zu verstehen und unter Schnitt- bzw. Trennkante jeweils der Rand, an der diese Schnitt- bzw. Trennfläche an eine andere Fläche angrenzt) des Werkstücks auf weisen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Poliereinheit einen Polierkopf mit einem gerichteten Wasserstrahl, z. B. einen Mitteldruckwasserstrahl mit ca. 100 bis 200bar, aufweisen, um die Schnitt- und/oder Trennflächen des Werkstücks zu polieren. Besonders bevorzugt kann dem Wasserstrahl dabei noch innerhalb des Polierkopfes Poliermittelzusatz, wie z. B. Cer beigeführt werden, um die Politur zu verbessern.

Mit einer solchen Poliereinheit mit einem im Wesentlichen weichen Polierkopf und/oder mit einem gerichteten Wasserstrahl können leichte Strukturen an den Schnitt- bzw. Trennflä chen sowie Schnitt- bzw. Trennkanten mit nahezu beliebiger Form unproblematisch poliert werden, da sich die entsprechende Komponente, also der Polierkopf bzw. der Wasserstahl automatisch individuell der jeweiligen groben Form der Schnitt- bzw. Trennkante anpasst, und dabei zumindest die leichten Strukturen glättet bzw. wegpoliert.

Vorzugsweise kann die Poliereinheit hierzu geeignete Mittel zur Linearbewegung in drei orthogonale Raumrichtungen und Mittel zur Rotation des Polierkopfes in drei Dreh- bzw. Rotationsrichtungen um die drei Raumrichtungen relativ zum Werkstück aufweisen. Damit ist gemeint, dass der Polierkopf beliebig, d. h. auch schräg (anteilsweise in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig) im Raum verfahrbar und drehbar ausgebildet ist, um das Werkstück an den Innen- und/oder Außenkanten polieren zu können.

Vorzugsweise kann die Poliereinheit durch einen Schieber in der Art eines Schotts vom Laserbearbeitungsbereich (bzw. der eigentlichen Trenn- und/oder Schneideeinrichtung) so abgetrennt sein, dass keine Wasserspritzer in den Laserbearbeitungsbereich gelangen. Das bedeutet auch, dass bei geöffnetem Schieber kein Poliervorgang stattfindet.

Auch für die weitere Ausgestaltung der oben bereits erwähnten Trockenreinigungseinheit gibt es verschiedene Möglichkeiten. Grundsätzlich könnte die Trockenreinigungseinheit beispielsweise mit einer lonisationsvorrichtung zur Ionisation der Luft, die das Werkstück umgibt, ausgebildet sein, um die Werkstückoberfläche des Werkstücks beim Durchlaufen der Trockenreinigungseinheit von anhaftenden Staubrückständen zu befreien.

Bevorzugt kann die Trockenreinigungseinheit mindestens jeweils zumindest eine der fol genden Komponenten zur Entfernung am Werkstück anhaftender Staubrückstände, wie z. B. Schneid- bzw. Trennrückstände aufweisen. Diese können beispielsweise von einem vo rangegangenen Schneid- bzw. Trennverfahren am Werkstück stammen.

Sie kann beispielsweise eine in drei verschiedenen, insbesondere orthogonalen, Raumrich tungen rotierbare Bürste umfassen. Vorzugsweise kann sie sogar zwei oder mehr solcher Bürsten aufweisen, die besonders bevorzugt zusätzlich zur Selbstreinigung in einem ge genläufigen Selbstreinigungsmodus steuerbar sind, um in den Bürsten anhaftende Glas rückstände zumindest in gewissen Reinigungszyklen, d. h. beispielsweise nach jeder, jeder zweiten, jeder 10ten Reinigung, wieder aus den Bürsten bzw. Bürstenhaaren etc. zu ent fernen.

Alternativ oder zusätzlich kann sie beispielsweise ein flächiges Reinigungsvlies aufweisen, vorzugsweise mit einer dafür ausgebildeten Klopfvorrichtung und/oder Abblasvorrichtung zur Selbstreinigung des Reinigungsvlieses.

Wieder alternativ oder zusätzlich kann die Trockenreinigungseinheit eine Düseneinrichtung umfassen, um ein in oder an der Halteeinrichtung befindliches Werkstück, insbesondere an der Strahlungsaustrittsseite zumindest im Fokusbereich, mit einem Fluidstrom, vorzugs- weise einem Gasstrom, besonders bevorzugt einem Luftstrom, in Kontakt zu bringen. Op tional kann die Düseneinrichtung zusätzlich übereine Hochdrucktechnik verfügen, d. h. bei spielsweise als Punkt- oder Flächendüse mit Press- bzw. Druckluft von ca. 10bar oder als Gebläse mit ca. 1 bis 2bar zur flächenmäßigen Blasreinigung ausgeführt sein. Die Düsen- einrichtung kann vorzugsweise wie eine später noch anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterte Düsenvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere bei einer direkt in die Bearbei tungsvorrichtung integrierten Trockenreinigungseinheit können Düseneinrichtung und Dü senvorrichtung ein Bauteil sein, welches mehrere Funktionen erfüllt, wie z. B. ein Trocken reinigen des Werkstücks als auch ein Herausblasen von abgetragenen Werkstückmaterial aus der Schnittfuge, insbesondere bei der ablativen Laserbearbeitung des Werkstücks. Hierfür kann die Düseneinrichtung bzw. Düsenvorrichtung dann entsprechend steuerbar sein und mit der Steuereinrichtung gesteuert werden. Durch eine Absaugung der innerhalb des Gehäuses der Trockenreinigungseinrichtung befindlichen und staubbelasteten Luft wird sichergestellt, dass der Staub sich nicht wieder auf dem Werkstück absetzt.

Auch für das obige Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks aus Glas gibt es weitere bevorzugte Varianten bzw. Weiterbildungen der Verfahrensschritte.

Nach einer bevorzugten Variante des Verfahrens kann das Werkstück erst in einem weite- ren Arbeitsschritt nach der Bearbeitung in der Bearbeitungsvorrichtung in einer ausgelager ten Poliereinheit bedarfsweise, d. h. bei Bedarf, entlang der zuvor bearbeiteten Schnittkan ten poliert werden. Damit wird in der eigentlichen, direkt davor befindlichen Bearbeitungs vorrichtung Platz zur Bearbeitung des nächsten Werkstücks geschaffen, so wie dies vom Prinzip beispielsweise von einer Autowaschanlage mit einer unmittelbar anschließenden, nachgeschalteten Trocknungsanlage bekannt ist. Diese Poliereinheit ist der Bearbeitungs vorrichtung vorzugsweise unmittelbar nachgeschaltet. Bei einer solchen externen Polierein heit wäre es auch denkbar, dass die Bearbeitungsvorrichtung und die Poliereinheit in zwei benachbarten separaten Gehäusen untergebracht sind und durch eine kurze Transportstre cke für das Glas verbunden sind.

Vorzugsweise kann das Werkstück in einem weiteren Arbeitsschritt, nach der letztmaligen Bearbeitung in der Vorrichtung, besonders bevorzugt nach dem oben beschriebenen Po lieren, in einer daran anschließenden ausgelagerten Reinigungseinheit gewaschen, d. h. im Sinne von nassgereinigt, und getrocknet werden. Dies bietet sich beispielsweise zur weiteren Verarbeitung oder für eine beabsichtigte Auslieferung an. Diese ausgelagerte Rei nigungseinheit ist der Vorrichtung, insbesondere der Poliereinheit, dann allerdings bevor zugt unmittelbar nachgeschaltet.

Zum Schneiden und/oder zur Kantenformung, z. B. zumindest in Schritt c) des oben erläu terten Verfahrensablaufs, kann vorzugsweise der Fokusbereich mittels einer Scaneinheit in zumindest einer Richtung oszillierend hin- und her bewegt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann der Fokusbereich mittels einer Scaneinheit in zumindest einer weiteren Richtung quer zur Strahlrichtung und/oder mittels einer Fokussiereinrichtung in Strahlrichtung bewegt werden.

Insgesamt kann der Fokusbereich so beliebig zur Abtragung von Material in Bahnen bewegt werden, wie dies bereits ausführlich anhand von mehreren Ausführungsbeispielen in der DE 10 2020 123 146 beschrieben wurde. Sämtliche dort genannte Vorgehensweisen sind auch bei der vorliegenden Erfindung möglich und - je nach konkretem Anwendungsfall - bevorzugt.

Auf diese Weise kann wie erwähnt, insbesondere im ersten Betriebsmodus, in das Werk stück ein Schnitt entlang einer sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene erstreckenden nahezu beliebigen Schnittkontur eingebracht werden.

Bevorzugt wird dabei Material nach einem schichtweisen Abtragen von Material in einem ersten Schnittsegment der Schnittkontur schichtweise in einem weiteren, vorzugsweise di rekt benachbarten Schnittsegment der Schnittkontur abgetragen. Hierzu kann vorzugs weise die Scaneinheit (z. B. mittels der oben erwähnten Vorschubeinrichtung, welche die Fokusverstelleinheit mitsamt der Scaneinheit parallel zur Bezugsebene relativ zum Werk stück zu bewegen kann) entsprechend versetzt werden. Diese Vorgehensweise, bei der mit einem Laserablationsverfahren „blockweise“ ein Schnittsegment der Schnittkontur nach dem anderen schichtweise freigeschnitten wird, wird im Folgenden auch als „Blockmodus“ bezeichnet.

Bevorzugt kann dabei eine Grenzkante zwischen zwei benachbarten Schnittsegmenten bzw. „Blöcken“ schräg zu den Schichten verlaufen. Die abgetragenen Schichten eines Blocks bzw. Schnittsegments können bei einer bevor zugten Ausführungsform parallel zu einer Werkstückoberfläche verlaufen.

Sofern das Abtragen des Materials im Schnitt von einer vom Laser abgewandten Strah lungsaustrittsseite aus erfolgen soll, können die Schichten aber besonders bevorzugt auch im Wesentlichen schräg von der Strahlungsaustrittsseite in Richtung auf die Strahlungsein trittsseite verlaufen. Dabei kann das Schnittsegment besonders bevorzugt durch die konti nuierliche oder schrittweise Bewegung der Scaneinheit, insbesondere der Fokusverstellein heit mit der Scaneinheit, entlang der Schnittkontur schichtweise erweitert werden. Diese Vorgehensweise bei einem Laserablationsverfahren wird im Folgenden auch als „kontinu ierlicher Modus“ bezeichnet. Ganz besonders bevorzugt können die Schichten dabei von der Strahlungsaustrittsseite bis zur Strahlungseintrittsseite durch das komplette Glas hin durch verlaufen.

Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der „Blockmodus“ und der „kontinuierli che Modus“ nur Untervarianten eines Laserablationsverfahren sind und es sich daher nicht um unterschiedliche Betriebsmodi zur Durchführung von grundsätzlich unterschiedlichen Schneid- und/oder Trennverfahren handelt (wie Laserablationsverfahren einerseits und La- ser-Filament-Schneiden andererseits), die von einer anderen technischen Art sind, d. h. mit einem anderen Trenn- bzw. Schneidprinzip arbeiten, wie dies eingangs definiert wurde. Ein Umschalten zwischen einem „Blockmodus“ und einem „kontinuierlichen Modus“ ist also nicht als ein Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus im Sinne der vorliegenden Erfindung anzusehen.

Um - unabhängig von der Orientierung der Schichten bei den zuvor genannten Schnittstra tegien, und unabhängig davon ob der „Blockmodus“ oder der „kontinuierliche Modus“ ge nutzt wird - in der Schnittkontur einfacher starten zu können, kann bevorzugt zu Beginn eines Schnitts, vorzugsweise schichtweise mit im Wesentlichen parallel zur Bearbeitungs seite liegenden Schichten, ein kerbenartiges (Start-)Schnittsegment in das Werkstück ein gebracht werden.

Dabei kann dieses (Start-)Schnittsegment besonders bevorzugt eine entgegen der Rich tung der Schnittkontur von der Bearbeitungsseite aus in Richtung der Strahlungsein trittsseite geneigte Grenzfläche aufweisen, von der aus das Schnittsegment ganz beson ders bevorzugt erweitert wird. Die zuvor beschriebenen Verfahren zu Laserablation (welche bevorzugt im ersten Betriebs modus der Lasereinrichtung genutzt werden), bei denen der Fokusbereich mit einer relativ bzw. sehr hohen Scangeschwindigkeit innerhalb eines definierten Scanbereichs bewegt werden und der Scanbereich selbst mit einer dazu relativ langsameren Vorschubgeschwin digkeit verschoben werden kann, erlauben insbesondere das Einbringen beliebiger Schnitt konturen in Glas, insbesondere von Bohrungen, Oberflächenstrukturen oder auch Markie rungen bzw. Kennzeichnungen, mit besonders hoher Prozessgeschwindigkeit und hoher Qualität und in völlig anderen Größenordnungen als bisher, bis hin zu Schnitten von einigen m Länge. Kernbohrungen mit Durchmessern von einerseits nur wenigen Bruchteilen eines mm und andererseits bis hin zu 200 mm Durchmesser, die in solche Werkstücke, z. B. mit Schnittflächenleistungen von bis zu 80 mm 2 /s oder auch mehr (abhängig von der Glasdi cke), eingebracht werden können. Eine mit Hilfe eines solchen Verfahrens erzeugte Schnitt fläche bzw. Schnittkante kann dabei innen beispielsweise am Rand einer Bohrung oder außen am fertigen Werkstück (also nach der Bearbeitung) liegen. Die Schnittflächen und Schnittkanten zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Verhältnis zu den bisherigen allge mein bekannteren bzw. genutzten Schneideverfahren (z. B. per Hartmetallrädchen) erheb lich glatter sind und beispielsweise allenfalls nur bei Bedarf direkt gleich in derselben Vor richtung noch nachpoliert werden können - jedenfalls nicht zwingend ein Schleifprozess notwendig ist. Wie erwähnt, ist es insbesondere auch möglich, die Schnittflächen bzw. Schnittkanten zu profilieren, beispielsweise gleich mit Fasen oder dergleichen zu versehen. Bemerkenswert ist, dass die mittels des hier beschriebenen Verfahrens erzeugten Schnitt kanten und Bohrungen in Floatglas keinerlei Nachbearbeitung bedürfen, um das bearbei tete Glas zu einem Einscheibensicherheitsglas (ESG) weiter zu verarbeiten, d. h. thermisch vorzuspannen. Bei mechanischen Bohrverfahren oder dem Wasserstrahlschneiden müs sen in der Regel immer noch Fasen an die Kanten geschliffen werden, damit diese dann zu ESG weiterverarbeitet werden können.

Um ein oberflächig beschichtetes, d. h. mit mindestens einer Oberflächenbeschichtung ver sehenes, Werkstück bearbeiten bzw. zuschneiden zu können, kann in einem vorbereiten den Prozessschritt die Oberflächenbeschichtung zumindest abschnittsweise unter Frei schneiden eines Prozessfensters von der Strahlungseintrittsseite aus bis zum dahinterlie genden Glasmaterial entfernt werden. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Oberflächenbe schichtung die zum Bearbeiten des darunterliegenden Glasmaterials des Werkstücks ver wendete Laserstrahlung an der Strahlungseintrittsseite signifikant schwächen würde. Bei einer solchen Oberflächenbeschichtung kann es sich z. B. um eine Sonnenschutz-, low-E- , Folien-, Lack-, Pulver-, Metall- oder Spiegel-Beschichtung handeln. Bei der beschriebenen Entfernung der Oberflächenbeschichtung wird im Übrigen die Ober fläche des Werkstücks weder sichtbar getrübt noch verletzt. In einem an den vorbereitenden Prozessschritt anschließenden Prozessschritt zur schicht weisen Abtragung von Glasmaterial kann insbesondere damit in dem für die verwendete Laserstrahlung transparenten bzw. transmissiven Glasmaterial mit der Lasereinrichtung mittels Laserablation ein erstes Schneidverfahren im ersten Betriebsmodus durch das Pro zessfenster hindurch von der Strahlungsaustrittsseite bis zur Strahlungseintrittsseite durch- geführt werden. Bezüglich der ablativen Laserbearbeitung sei hier wieder auf die DE 10 2020 123 146 verwiesen, in der eine bevorzugte schichtweise Abtragung genauestens be schrieben ist, d. h., dass nämlich auf einer Strahlungseintrittsseite eingestrahlte Laserstrah lung im Bereich einer von der Strahlungseintrittsseite abgewandten Strahlungsaustrittsseite des Werkstücks derart in einem Fokusbereich fokussiert wird, dass im Fokusbereich Werk- stückmaterial schichtweise abgetragen wird.

Sofern es gewünscht bzw. bevorzugt ist, könnte durch das Prozessfenster hindurch auch, z. B. im zweiten Betriebsmodus, ein Laser-Filament-Schneiden bzw. Laserfilamentierung oder ein anderes zweites Schneid- und/oder Trennverfahren durchgeführt bzw. fortgesetzt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figu ren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind im All- gemeinen nicht maßstäblich und die Bearbeitungsvorrichtung ist meist stark vereinfacht schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung bei einem Einbringen eines Schnitts in eine Glasplatte,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung bei einem Ausschneiden eines Werkstückausschnitts aus einer Glasplatte gemäß einer ersten Verfahrensvariante (im sogenannten „Blockmodus“), Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung wie in Figur 2, jedoch bei einem Ausschneiden des Werkstück ausschnitts aus einer Glasplatte gemäß einer zweiten Verfahrensvariante (im sogenannten „kontinuierlichen Modus“),

Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Werkstücks mit einer oberflächig beschich teten Glasplatte mit einer gestrichelt angedeuteten kreisförmig vorgeschnittenen Schnitt kontur zur Erzeugung einer Kernbohrung in der Glasplatte,

Figur 5 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A durch die Kernbohrung aus Figur 4 zur Darstellung der von der Strahlungsaustrittsseite nahezu bis zur Strahlungseintrittsseite kreisförmig vorgeschnittenen Schnittkontur der Kernbohrung sowie eine vergrößerte Dar stellung eines Ausschnitts zur Verdeutlichung eines Schnittverfahrens bei einer Glasplatte mit Oberflächenbeschichtung mittels Einbringung eines Prozessfensters in die Oberflä chenbeschichtung,

Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Glasplatte aus Figur 4 (mit bereits entferntem Bohrkern) zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines weichen Polierkopfes einer Poliereinheit beim Polieren einer inneren Schnittfläche der Kernbohrung,

Figur 7 eine perspektivische Darstellung des Polierkopfes aus Figur 6 beim Polieren an einer äußeren, mit einer oberen und unteren Fase versehenen Schnittfläche der Glasplatte aus Figur 4,

Figur 8 eine Darstellung der Glasplatte aus Figur 4 wie in Figur 6, jedoch nun mit einem Polierkopf zum Polieren mit einem gerichteten Wasserstrahl,

Figur 9 eine analoge Darstellung der Glasplatte aus Figur 4 wie in Figur 7, jedoch nun mit dem Ausführungsbeispiel des Polierkopfes aus Figur 8,

Figur 10 eine schematisch dargestellte erste Variante einer Maschinenfarm mit mehreren parallel angeordneten Vorrichtungen nach Figur 1 , jeweils mit ausgelagerter, unmittelbar der Bearbeitungsvorrichtung nachgeschalteter Trockenreinigungseinheit, Figur 11 eine schematisch dargestellte zweite Variante einer Maschinenfarm wie in Figur 10, jedoch nun mit einer Poliereinheit und einer Nassreinigungseinheit anstatt der Trocken reinigungseinheit,

Figur 12 eine schematisch dargestellte dritte Variante einer Maschinenfarm wie in Figur 11 , diesmal mit einer separaten, gemeinsamen Reinigungseinheit für alle Vorrichtungen der Maschinenfarm,

Figur 13 eine Draufsicht auf ein Werkstück mit verschiedenen Schnittkonturen an unter schiedlichen Positionen.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden mit Bezug auf eine Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T einer Bearbeitungsvorrichtung 1 zum Schneiden von Flachglas 100 mit Hilfe von Laserstrahlung L beschrieben, wie sie grob schematisch in Figur 1 dargestellt ist. Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils verschiedenen Vorgehensweisen wie mittels eines Laserablationsverfahren ein Teil aus einem Werkstück 100 ausgeschnitten werden kann. Wesentliche Teile der Vorrichtung gemäß Figur 1 sowie die Vorgehensweisen gemäß den Figuren 2 und 3 wurden in sehr ähnlicher Form bereits ausführlich in der DE 10 2020 123 146 beschrieben, deren Inhalt hier insoweit inkorporiert wird. Das in Figur 1 gezeigte Aus führungsbeispiel einer Bearbeitungsvorrichtung 1 zeigt wie zuvor erwähnt die eigentliche Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvorrichtung 1. Die Bearbeitungs vorrichtung 1 kann zusätzlich zur Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T bevorzugt aus gangsseitig noch um weitere Einheiten, wie eine Poliereinheit 80 und/oder Reinigungsein heit 70, 90 ergänzt werden, wie anhand der Figuren 10 bis 12 weiter unten noch erläutert wird.

Die in Figur 1 dargestellte Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Glasbearbeitungs vorrichtung 1 weist zum einen eine Halteeinrichtung 11 für das zu bearbeitende Werkstück 100, hier wie gesagt Flachglas 100, auf. Die Halteeinrichtung 11 umfasst hier eine Rollen bahn 11 mit mehreren Rollen 12, auf der das Flachglas 100 herantransportiert und in einer geeigneten Stellung positioniert werden kann. Zusätzlich weist diese Halteeinrichtung 11 (nicht dargestellte) Fixiermittel auf, um das Flachglas 100 in der gewünschten Position vo rübergehend zu positionieren oder präzise und schlupffrei während eines Laserschneidvor gangs in Abstimmung mit der Bewegung einer Fokussiereinrichtung 16 (wie nachfolgend erläutert) und entsprechend einer programmierten Schnittkontur zu bewegen. Die Fixiermit tel sind z. B. automatisch verstellbare Klemmen, Anschläge, Schieber, Vakuumsauger oder dergleichen, die einerseits der Positionierung und Ausrichtung des Werkstücks 100 dienen, im Sinne von Anschlägen, aber auch andererseits mit einem eigenen Antrieb versehen sein können, um das Glas präzise und ohne Schlupf vor und zurück zu bewegen, um z. B. einen Schneidvorgang durchzuführen oder Positionen zum Einbringen von Bohrungen anzufah ren.

Auf der von der Halteeinrichtung 11 abliegenden Seite des Flachglases 100 befindet sich in einem Abstand von der Oberfläche des Flachglases 100 eine Fokusverstelleinheit 15, von der aus Laserstrahlung L auf das Flachglas 100 abgestrahlt wird. Diese Laserstrahlung L tritt dann auf der zur Fokusverstelleinheit 15 weisenden Strahlungseintrittsseite 101 des Flachglases 100 in das Flachglas 100 ein und wird mit Hilfe einer Fokussiereinrichtung 16 der Fokusverstelleinheit 15 an der der Strahlungseintrittsseite 101 gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsseite 102 des Flachglases 100 so in einem Fokusbereich F fokussiert (im Folgenden auch manchmal nur kurz als „Fokus“ F bezeichnet), dass dort Material ab getragen wird. Mit dieser Strahlungsaustrittsseite 102 liegt das Flachglas 100 an den Rollen 12 der Halteeinrichtung 11 an.

Die Fokusverstelleinheit 15 umfasst weiter eine Scaneinheit 17, mit der der Fokusbereich F innerhalb eines (durch die Fokusverstelleinheit 15 begrenzten) Scanfelds SF in der Flach glasplatte 100 verstellt werden kann. Die Fokusverstelleinheit 15 wird daher nachfolgend auch einfach kurz als „3D-Scankopf“ 15 bezeichnet. Diese Scaneinheit 17 ist beispielsweise ein Galvanometerscanner mit Galvanometerspiegeln, welche einen von einer Lasereinrich tung 60 (deren genauer Aufbau weiterer unten noch erläutert wird und die hier mehrere Laser 60a, 60b, 60c bzw. Laserquellen 60a, 60b, 60c umfasst), hier über einen Lichtleiter 61 , zugeführten Laserstrahl L relativ schnell verschwenkt, um die gewünschte Positionsän derung des Fokusbereiches F im Scanfeld SF zu erreichen. Prinzipiell kann der Laserstrahl L aber auch von der Lasereinrichtung 60 über ein Spiegelsystem zur Fokusverstelleinheit 15 geführt werden.

Insbesondere wenn der Laserstrahl L von einer Laserquelle 60b des Lasers 60 erzeugt wird, bei dem es sich hier um einen CO2-Laser 60b handelt (wie weiter unten noch erläutert wird), kann der Laserstrahl L aufgrund der Wellenlänge der Laserstrahlung nicht mit her kömmlichen Glasfaser-Lichtwellenleitern geführt werden. Daher kann dessen Laserstrah lung L auch z. B. mittels eines zusätzlichen Spiegelsystems, z. B. wie traditionell üblich mit Metallspiegeln, der Optik zur Fokusverstelleinheit 15 geführt werden. Außerdem umfasst die Fokussiereinrichtung 16 hier einen sogenannten z-Shifter 16a. Mit dem z-Shifter 16a kann der Fokusbereich F in der Höhe, d. h. hier entlang der Strahlrichtung des Laserstrahls L, welche wie bereits oben erwähnt der optischen Achse der Fokussier einrichtung 16 entspricht, verstellt werden. Die Strahlrichtung verläuft hier direkt von der Fokusverstelleinheit 15 senkrecht auf die Strahlungseintrittsseite 101 der Flachglasplatte 100.

Die Fokussiereinrichtung 16 weist bei diesem Ausführungsbeispiel u. a. eine sogenannte F-Theta-Linse 16b auf, sodass dafür gesorgt wird, dass trotz der Verschwenkung des La serstrahls L mittels der Scaneinheit 17, der Laserstrahl L hier immer senkrecht von oben auf die Strahlungseintrittsseite 101 der Flachglasplatte 100 auftrifft. Bei geeignet ausgestal tetem bzw. geeignet angesteuertem z-Shifter kann ggf. auf die F-Theta-Linse 16b verzichtet werden, da der z-Shifter immer passend die Brennweite so verstellen kann, dass der Fokus beim Scannen immer auf einer Ebene bleibt.

In Figur 1 ist ein Bezugskoordinatensystem mit den Richtungen x, y, z eingezeichnet. Dabei erstreckt sich die x-/y-Ebene parallel zu der Auflagefläche der Rollenbahn 11 bzw. Halteein richtung 11 der Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvorrichtung 1 und somit in dem dargestellten Fall auch parallel zur Oberfläche der Strahlungseintrittsseite 101 und der Strahlungsaustrittsseite 102 des Werkstücks 100. Senkrecht darauf steht die dritte Achse, die z-Richtung.

Der 3D-Scankopf kann wie erwähnt ein eigenes Bezugskoordinatensystem aufweisen, wo bei die x-/y-Ebene dieses Koordinatensystems dann bevorzugt parallel zu einer Austritts fläche des Laserstrahls (z. B. einem Austrittsfenster oder der F-Theta-Linse) aus dem 3D- Scankopf liegt und die z-Achse wieder senkrecht dazu steht und parallel zur optischen Achse der Fokussiereinrichtung, wenn die Scaneinrichtung sich in einer Nullstellung befin det, d. h. der Laserstrahl nicht abgelenkt wird. Im bevorzugten, vorliegenden Fall liegen die beiden Bezugskoordinatensysteme in gleicher Ausrichtung zueinander. Wäre dies nicht der Fall, könnte auf einfache Weise zwischen diesen Koordinatensystemen umgerechnet wer den, wenn die Orientierung des 3D-Scankopfs zur Bezugsebene der Halteeinrichtung bzw. des Werkstücks bekannt ist, was aber in der Regel der Fall ist, da die Lage des 3D- Scankopfs ja motorisch gesteuert bzw. vorgegeben wird.

Parallel zu der x-/y-Ebene kann wie erwähnt der Fokusbereich F der Laserstrahlung L mit Hilfe der Scaneinheit 17 in einem begrenzten Scanfeld SF schnell bewegt werden. In z- Richtung erfolgt die Bewegung des Fokusbereichs F in erster Linie mithilfe des z-Shifters 16a, was entsprechend schnell erfolgen kann, jedoch in der Regel nur in einem begrenzten Höhenverstellbereich, was zu einem begrenzten Scanvolumen führt, welches durch die Grundfläche des Scanfelds SF und den maximalen Höhenverstellbereich definiert wird.

Insgesamt kann so also der Fokusbereich F im Werkstück 100 in allen drei Raumrichtungen x, y, z durch den 3D-Scankopf 15 verstellt werden. Die Verstellbarkeit des Fokusbereichs F durch den 3D-Scankopf 15 innerhalb des Scanfelds SF ist in Figur 1 dadurch symbolisiert, dass der Laserstrahl L bzw. der Fokusbereich F hier nebeneinander in zwei verschiedenen Positionen gezeigt ist, die nacheinander angefahren werden können. Wie bereits oben er wähnt kann es sein, dass sich die vektoriellen Bewegungsrichtungen des Fokusbereichs F in dem dargestellten Bezugskoordinatensystem durch die einzelnen Komponenten, je nach Aufbau dieser Komponenten, nicht voneinander trennen lassen. Dennoch ist eine gezielte Bewegung in jeder Raumrichtung separat möglich, in dem die Fokussiereinrichtung 16 und die Scaneinheit 17 so koordiniert angesteuert werden, dass teilweise eine Bewegung des Fokusbereichs F durch die eine Komponente wieder durch die andere Komponente im ge wünschten Maße kompensiert wird.

Die Fokusverstelleinheit 15 weist hier eine eigene Scankopfsteuerung 13 auf. Dieser müs sen nur noch die aktuellen Raumkoordinaten in drei Richtungen x, y, z übergeben werden und es werden automatisch die Scaneinheit 17 und die Fokussierungseinrichtung 16 pas send koordiniert zueinander angesteuert, damit der Fokusbereich F an der gewünschten Stelle liegt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der z-Shifter 16a oberhalb der Scaneinheit 17 und die F-Theta-Linse 16b der Fokussiereinrichtung 16 unterhalb der Scaneinheit 17. Es sei lediglich der Vollständigkeit halber noch einmal erwähnt, dass eine Fokussiereinrichtung auch mit anderen Komponenten realisierbar wäre, z. B. einer einfa chen Fokussierlinse nach dem z-Shifter vor der Fokussiereinrichtung oder nur einer F- Theta-Linse hinter der Fokussiereinrichtung in Kombination mit einer schnellen mechani schen z-Verstellung der Scaneinheit 17 gemeinsam mit der F-Theta-Linse 16b mittels einer Höhenverfahreinrichtung 42.

Wie bereits erwähnt, kann zum Beispiel auch die Brechung des Laserstrahls beim Eintritt in das Werkstück 100 jeweils vorab berechnet und bereits in der Scaneinheit 17 berück sichtigt werden, so dass die Position des Fokusbereichs F „vorab korrigiert“ wird. Genauso kann auch eine f-theta Korrektur vorgenommen werden, falls ohne eine F-Theta-Linse ge arbeitet wird. Diese Korrektur könnte beispielsweise dann von einer entsprechend ausge stalteten Scankopfsteuerung 13 durchgeführt werden.

Wird der Fokusbereich F parallel zur x-/y-Ebene koordiniert bewegt und wird dabei, konti nuierlich oder schrittweise, der Fokusbereich F durch den z-Shifter in der z-Richtung nach oben bewegt, wird nach und nach Material von der Strahlungsaustrittsseite 102 abgetragen und der Fokusbereich F dringt immer weiter in das Material ein und erzeugt dort einen Ein schnitt, der letztendlich bis auf die Strahlungseintrittsseite 101 durchgeführt werden kann, um so in das Flachglas 100 auch einen durchgehenden Schnitt 110 einzubringen. Verschie dene Techniken hierzu werden später noch genauer erläutert.

Um den durch das Scanfeld SF an sich begrenzten Arbeitsbereich des 3D-Scankopfs 15 zu erweitern (genauer zu verschieben) und längere Schnitte 110 im Flachglas 100 einbrin- gen zu können, ist der 3D-Scankopf 15 mittels einer Vorschubeinrichtung 40, 41 relativ zum Flachglas 100 in einer (beliebigen) Vorschubrichtung VR bewegbar, welche ebenfalls pa rallel zur x-/y-Ebene liegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorschubein richtung 40, 41 mehrteilig und ermöglicht sowohl eine absolute Bewegung des 3D- Scankopfs 15 in zwei (vektoriellen) Richtungen parallel zur x-/y-Ebene, als auch eine abso lute Bewegung des Werkstücks 100 in zumindest einer Richtung parallel zur x-/y-Ebene.

Hierzu ist der 3D-Scankopf 15 zum einen an einer brückenartigen Traverse 18 bzw. Brücke 18 in Längsrichtung der Traverse 18 beweglich gelagert, die sich hier quer über die Hal teeinrichtung 11 bzw. Rollenbahn 11 erstreckt. Vorzugsweise wird die Traverse 18 aber, wie später noch erläutert, parallel zu den Rollen 12 ausgerichtet, um eine Querbewegung zur Bewegung des Werkstücks 100 zu ermöglichen. Mittels einer (motorischen) Vor schubeinrichtung 40 kann der 3D-Scankopf 15 in dieser Längsrichtung der Traverse 18 verstellt werden.

Außerdem umfasst die Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvorrich tung 1 eine Vorschubeinrichtung 41 (genauer einen „halterungsseitigen“ Teil der Vor schubeinrichtung 40, 41), die hier durch eine Antriebseinheit zur Bewegung der Rollen 12 der Rollenbahn 11 repräsentiert wird, wodurch das Werkstück 100 bzw. Flachglas 100 auf der Halteeinrichtung 11 senkrecht zur Längserstreckung der Rollen 12 bewegt werden kann. Somit ist, durch eine Bewegung des 3D-Scankopfs 15 simultan mit einer ggf. unter dem Werkstück 100 befindlichen Düse 30 (die später noch genauer beschrieben wird) in x-Rich- tung und ein abhängig vom Bearbeitungsverfahren intervallartiges oder kontinuierliches Verfahren des Werkstücks in y-Richtung, jede Position auf dem Werkstück 10 zur Bearbei tung erreichbar.

Eine Bewegung des 3D-Scankopfs 15 senkrecht zur Längsachse dieser Traverse 18 ist auch möglich, indem diese Traverse 18 wiederum endseitig, z. B. an Schienen, gelagert ist und insgesamt senkrecht zu seiner Längserstreckung motorisch bzw. automatisch bewegt werden kann. Dies ist in Figur 1 nicht dargestellt, sondern die Vorschubeinrichtung 40 an der Traverse 18 soll hier die gesamte Vorschubeinrichtung 40 (genauer den „scankopfsei tigen“ Teil der Vorschubeinrichtung 40, 41) zur Verstellung des 3D-Scankopfs 15 in x- und y-Richtung symbolisieren.

Dabei würde dann vorteilhafterweise sichergestellt, dass der Laserstrahl L nicht auf die Rollen 12 trifft und die ggf. vorhandene Düsenvorrichtung 30, 34 (umfassend die Düse 30 und gegebenenfalls einen Absaugeingang 34 einer Absaugeinrichtung 33, wie dies eben falls später noch beschrieben wird) gemeinsam mit der Traverse 18 in y-Richtung verfahren wird. Hierzu könnte ein ganzes Rollenbett der Rollenbahn 11 verschiebbar gelagert sein, so dass die größere Lücke zwischen den Rollen 12, welche Platz für die Düsenvorrichtung 30, 34 und das darüber befindliche Scanfeld SF gewährt, simultan zur Vorschubbewegung des 3D-Scankopfs 15 in y-Richtung mitbewegt wird. Dies kann durch ein umlaufendes Rol lenbett oder Gurtmaterial oder durch sich verändernde Rollenabstände realisiert werden.

In Figur 1 ist zwar wegen der besseren Darstellung die Traverse 18 senkrechtzu den Rollen 12 gezeigt. Bevorzugt ist es jedoch eher so, dass sich die T raverse 18 parallel zu den Rollen 12 erstreckt und eine Bewegung des 3D-Scankopfs 15 entlang dieser Traverse 18 entspre chend parallel zu den Rollen 12 verläuft. Durch eine solche Konstruktion kann sehr einfach dafür gesorgt werden, dass sich das Scanfeld SF des 3D-Scankopfs 15 (in der Projektion vom 3D-Scankopf 15 aus betrachtet) immer in einer Position (einem Freiraum) zwischen zwei etwas weiter voneinander beabstandeten Rollen 12 der Rollenbahn 11 befindet, d. h., dass das Werkstück 100 in diesem Bereich auf der Strahlungsaustrittsseite 102 frei zu gänglich ist und nicht auf einer Rolle 12 aufliegt. Dies ist beispielsweise auch in den per spektivischen Darstellungen der Figuren 2 und 3 gezeigt. In der senkrechten Richtung dazu, in der x-/y-Ebene, kann die Relativbewegung zwischen 3D-Scankopf 15 und Flachglas 100 durch eine Bewegung des Flachglases 100 entlang bzw. auf der Rollenbahn 11 erfolgen. Insbesondere aber, wenn die Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvor richtung 1 so realisierbar ist, dass ein ausreichend großer Freiraum auf der Strahlungsaus trittsseite 102 der Glasplatte 100 besteht bzw. wenn die Schnittkontur 111 des einzubrin genden Schnitts 110 nicht über diesen Freiraum hinausgeht, könnte die Vorschubbewe gung auch in beiden Richtungen x und y nur durch einen „scankopfseitigen“ Teil der Vor schubeinrichtung 40 erfolgen.

Es ist also vorteilhaft, zwischen zwei Rollen 12 der Rollenbahn 11 einen so großen Abstand zu lassen, dass im Scanfeld SF selbst gearbeitet werden kann, ohne dass eine Rolle 12 durch den Laserstrahl L getroffen wird und - falls wie dargestellt mit einer Düse 30 unterhalb des Werkstücks 100 gearbeitet wird - auch die Düsenvorrichtung 30, 34 so viel Platz hat, dass die Düse 30 dicht an die Werkstückoberfläche der Strahlungsaustrittsseite 102 heran geführt werden kann und sich gleichzeitig in der x-/y-Ebene frei zwischen den Rollen 12 bewegen kann und sich zusätzlich noch simultan mit der Vorschubeinrichtung 40 parallel zur Traverse 18 bewegen kann.

Um eine Bewegung des Fokusbereichs F auch in z-Richtung über den Bewegungsbereich der Fokussiereinrichtung 16, z. B. des z-Shifters 16a, hinaus zu erweitern, ist der 3D-Scan- kopf 15 hier mittels einer Höhenverfahreinrichtung 42 auch in Strahlrichtung (z-Richtung) an der T raverse 18 verfahrbar.

Wie bereits erwähnt weist die Lasereinrichtung 60 hier mehrere Laser 60a, 60b, 60c bzw. Laserquellen 60a, 60b, 60c (siehe Figur 1) auf.

Bei der Laserquelle 60a handelt es sich hier um einen Festkörperlaser (z. B. Faserlaser), besonders bevorzugt einen Neodymium-Laser, wie er bereits in der DE 10 2020 123 146 enthalten war. Dieser Aufbau wurde hier um zwei zusätzliche Laser 60b, 60c ergänzt.

Wie oben bereits erwähnt ist die Laserquelle 60b hier bevorzugt ein 500 - 1000W Kohlen stoffdioxidlaser bzw. CO2-Laser aus der Gruppe der Gas-, Molekül und Infrarotlaser, wel cher im mittleren Infrarotbereich Laserstrahlung L ausstrahlt. Der CO2-Laser dient hier der Aufheizung bzw. Aufwärmung eines mittels einer dritten Laserquelle 60c zuvor geschwäch ten bzw. im Sinne der Einbringung von Filamenten entlang einer Schnittkontur geschnitte nen Bereichs des Werkstücks. Bei der Laserquelle 60c handelt es sich hier um einen Ultrakurzpulslaser bzw. UKP-Laser, welcher gepulste Laserstrahlung L im Bereich von Pikosekunden oder Femtosekunden aus strahlt bzw. aussendet. Die Laserquelle 60c kann demnach beispielsweise ein Pikosekun- denlaser oder ein Femtosekundenlaser sein.

Prinzipiell können aber, wie oben bereits erläutert, auch andere Lasertypen eingesetzt wer den, je nachdem, welches Material bearbeitet werden soll und welches Schneid- und/oder Trennverfahren genutzt werden soll.

Die Laser 60a, 60b, 60c der Lasereinrichtung 60 sind also für verschiedene Schneid- und/o der Trennverfahren ausgelegt, so dass ein erfindungsgemäßes Umschalten der Laserein richtung 60 von einem erstem Betriebsmodus, in welchem ein erstes Schneid- und/oder Trennverfahren genutzt wird, in einen zweiten Betriebsmodus, in welchem ein zweites, un terschiedliches Schneid- und/oder Trennverfahren genutzt wird, einfach möglich ist, indem die jeweils passenden Laser 60a, 60b, 60c, z. B. mittels der noch später erläuterten Steu ereinrichtung 20, aktiviert oder deaktiviert werden.

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel steht von jedem Lasertyp nur ein Laser 60a, 60b, 60c zur Verfügung, die bei verschiedenen Schneid- und/oder Trennverfahren zum Einsatz kommen sollen, wobei ein Laser 60a für das Laserablationsverfahren genutzt wird und zwei verschiedene Laser 60b, 60c für verschiedenen Prozessschritte beim Laser-Fila- ment-Schneiden.

D. h. für jedes der Schneid- und/oder Trennverfahren steht für jeden Prozessschritt hier jeweils nur eine Bestrahlungsressource zur Verfügung. Grundsätzlich ist es aber auch mög lich, auch mehrere gleichartige Bestrahlungsressourcen für einen oder mehrere Prozess schritte bzw. Schneid- und/oder Trennverfahren zu nutzen, um mit mehreren parallel arbei tenden Strahlen arbeiten zu können und damit z. B. die Prozessgeschwindigkeit zu erhö hen, wie dies z. B. auch in der DE 10 2020 123 146 erläutert wird. Insbesondere könnten hierzu auch mehrere Lasereinrichtungen 60 mit jeweils verschiedenen Lasern 60a, 60b, 60c und/oder mehrere Scanköpfe eingesetzt werden.

Insgesamt wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die beispielsweise zum Einsatz kommenden Festkörperlaser (NIR, grün) für das Laser-Filament-Schneiden und für das Laserablationsverfahren wie bereits erwähnt durch separate oder auch durch ein und dieselbe Fokusverstelleinheit geführt werden können - selbst wenn die Wellenlän gen sich unterscheiden (z. B. 1064 nm und 532 nm). Sofern nur eine Fokussiereinheit für zwei verschiedene Wellenlängen benutzt wird, können wie ebenfalls bereits erwähnt die Spiegel und Linsen entsprechend für zwei Wellenlängen berechnet und beschichtet sein. Wie erwähnt wird allerdings der CO2-Laser sinnvollerweise über einen separaten optischen Weg geführt, da die Wellenlänge bei in etwa 10 pm liegt und somit z. B. eine Zinkselenid- Fokussierlinse als für die anderen Wellenlängen sinnvoll ist. Der CO2-Laser kann dabei auch einfach direkt mittels Fokussierlinse oder -Spiegel (ohne durch die Scaneinheit geführt zu werden) auf das Material fokussiert werden und mittels Relativbewegung von Glas und Laserstrahl durch die Vorschubeinrichtungen entlang der Schnittkontur geführt werden, um die Schnittkontur zum Trennen bzw. zur Erzeugung eines Risses zu erhitzen.

Unterhalb der Halteeinrichtung 11 bzw. Rollenbahn 11 befindet sich wie bereits erwähnt eine Düse 30, von der aus gezielt auf die Strahlungsaustrittsseite 102 des Flachglases 100 in den Bereich des Scanfelds SF, in dem der Fokusbereich F aktuell bewegt wird, ein Flu idstrom P, vorzugsweise ein Gasstrom P in Form eines Pressluftstrahls P, abgestrahlt wird. Die Pressluft wird durch einen Düsenkanal 31 der Düse 30 zugeführt. Die Fluidbestrahlung unterstützt eine Entfernung des abgetragenen Materials aus dem eingefügten Schnitt 110.

Zusätzlich befindet sich hier auch die ebenfalls bereits erwähnte Absaugeinrichtung 33, welche als Saugeingang 34 hier konkret einen Ringschlitz 34 aufweist, der sich rings um die Düse 30 erstreckt. Über diesen Saugeingang 34 kann von der Absaugeinrichtung 33 das gelöste Material abgesaugt werden. Die Absaugeinrichtung 33 dient hier dem Einfan gen des beim Prozess entstehenden Staubes und hat im Vergleich zu dem gezielt mit ho hem Druck einstrahlenden Fluidstrom P auf das Austragen innerhalb des Schnittspaltes oder der Bohrung eher geringeren Einfluss.

Beide Maßnahmen (insbesondere die Bestrahlung und gegebenenfalls auch das Absau gen) können wie bereits erwähnt dazu beitragen, dass die Schnittbreite geringer gehalten und somit die Prozessgeschwindigkeit erhöht werden kann.

Die Düse 30 bzw. hier die komplette Düsenvorrichtung 30, 34 wird wie bereits erwähnt mit Hilfe einer geeigneten Halterung (hier nicht dargestellt) mit der Fokusverstelleinheit mehr oder weniger synchron mitbewegt. Dies kann an einer unter dem Werkstück befindlichen parallel zur Traverse 18 ausgerichteten weiteren Traverse erfolgen, an welcher die Düse 30 bzw. die Düsenvorrichtung 30, 34 mittels einer (motorischen) Vorschubeinrichtung oder dergleichen verfahren werden kann. Ebenso könnte ggf. - je nach konkreter Ausgestaltung - diese Traverse quer zu ihrer Längsrichtung bewegt werden, um eine Vorschubbewegung der Düse 30 bzw. die Düsenvorrichtung 30, 34 in zwei Richtungen (x- und y-Richtung) zu erlauben. Zusätzlich kann die Halterung für die Düse 30 bzw. die Düsenvorrichtung 30, 34 dann ggf. so aufgebaut bzw. angesteuert werden, dass die Düse 30 bzw. die Düsenvorrich tung 30, 34 eine oszillierende Bewegung entlang des gerade aktiven Schneidevorgangs innerhalb des Scanfeldes SF vollführen kann.

Sämtliche Komponenten der Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Glasbearbei tungsvorrichtung 1, insbesondere die Lasereinrichtung 60, der 3D-Scankopf 15 bzw. die darin befindliche Scaneinheit 17 und die Fokussiereinrichtung 16, die Vorschubeinrichtung 40, 41 und die Höhenverfahreinrichtung 42 können ebenso wie die Düse 30 mit der Absau geinrichtung 34 durch eine Steuereinrichtung 20 koordiniert angesteuert werden. Die Steu ereinrichtung 20 weist hierzu eine Steuerschnittstelle 22 auf, an die die verschiedenen Kom ponenten 15, 40, 41, 42, 30, 34, 60 angeschlossen sind, wobei hier die Kommunikation mit dem 3D-Scankopf 15 über dessen interne Scankopfsteuerung 13 erfolgt, die wiederum die anderen Komponenten 16a, 16b, 17 ansteuert.

Die Steuereinrichtung weist hier zudem eine Schnittstelle 23 auf, über die die Bearbeitungs vorrichtung 1 (hier insbesondere die Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T), hier z. B. über einen Bus 24 oder eine andere Datenverbindung, mit einem Terminal 25 mit einer Benutzerschnittstelle, z. B. einem Display, oder dergleichen gekoppelt sein kann. Über die ses Terminal 25 kann ein Bediener die Steuereinrichtung 20 und somit die gesamte Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvorrichtung 1 (sowie ggf. ergänzte Ein heiten 70, 80 90, wie weiter unten noch erläutert wird) steuern. Grundsätzlich kann dieses Terminal 25 auch in die Steuereinrichtung 20 integriert sein oder umgekehrt. Ein solches Terminal 25 kann auch beispielsweise ein mit geeigneter Software ausgestatteter Compu ter sein.

Beispielsweise über das Terminal 25 oder über andere an der Schnittstelle 23 angeschlos sene Einheiten, können der Steuereinrichtung 20 Steuerdaten SD zugeführt werden, die vorgeben, in welcher Form das Werkstück, hier die Flachglasplatte 100, zu bearbeiten ist. In solchen Steuerdaten SD können z. B. die Schnitte und/oder Bohrungen etc. definiert sein und beispielsweise in Form von CAD-Daten des fertigen Werkstücks vorliegen. Die Steuerdaten SD können beispielsweise innerhalb einer Recheneinheit 21 (Bahnberech nungseinheit 21) in geeignete Bestrahlungssteuerdaten BS umgewandelt werden, welche in Abhängigkeit von den Steuerdaten SD gemäß einer vorgegebenen Steuerstrategie u. a. genau die Scanbahnen festlegt, d. h. wie der Fokusbereich F der Laserstrahlung L im Werk stück 100 entlanggeführt werden muss, um die durch die Steuerdaten SD vorgegebenen Schnitte, insbesondere Bohrungen, einzubringen. Die Bestrahlungssteuerdaten BS enthal ten hierzu sämtliche Steuerdaten SD für die Laser 60a, 60b, 60c der Lasereinrichtung 60, die Scaneinheit 17, die Fokussiereinrichtung 16, die Vorschubeinrichtung 40, 41 (also ins besondere die Geometriedaten, welche den Ort im gewählten Bezugs-Koordinatensystem definieren) etc. Hierzu können Informationen über die ortsabhängig einzubringende Strah lungsleistung, Repetitionsraten, Verweildauern etc. gehören.

Grundsätzlich könnten die Bestrahlungssteuerdaten BS auch direkt schon in einem ande ren Rechner, beispielsweise in dem Terminal 25, erzeugt worden sein, d. h. es werden dort schon Steuerdaten SD, beispielsweise vom CAD-Format, in geeignete Bestrahlungssteu erdaten BS umgesetzt und dann der Steuereinrichtung 20 übergeben. Ein für die Bestrah lungssteuerdaten BS besonders geeignetes Datenformat ist z. B. g-code, welches sämtli che Bahndaten, Geschwindigkeiten, Laserparameter (Pulsenergie, Repetitionsrate, Laser- Ein-Aus-Schaltbefehle) usw. enthält. Der in Figur 1 dargestellte Aufbau hat den Vorteil, dass die Steuereinrichtung 20 einfach nur mit Steuerdaten SD in Form von herkömmlichen CAD- Daten oder dergleichen beliefert werden muss, und die Steuereinrichtung 20 ist dann in der Lage, geeignete Bestrahlungssteuerdaten BS nach einer vorgegebenen Bestrahlungsstra tegie zu erzeugen. Parameter für die jeweils gewünschte Bestrahlungsstrategie können da bei beispielsweise mit Hilfe des Terminals 25 gesetzt werden.

Es soll hier noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die Bearbeitungseinrichtung 1 auch noch eine Vielzahl weiterer Komponenten umfassen kann, beispielsweise verschie dene Sensoren oder Messeinrichtungen, die Messwerte an die Steuereinrichtung 20 liefern, sodass diese den gesamten Prozess in geeigneter Weise kontrollieren und gegebenenfalls auch auf Fehler reagieren kann. Beispiele für solche Sensoren bzw. Messeinrichtungen wären Sensoren zur Überwachung der Laserleistung, Sensoren zur Überwachung von Pressluftdruck bzw. Unterdrück für die Düsenvorrichtung, Sensoren zur Überwachung einer Filtereinheit für die Absaugung etc. Außerdem sei auch noch einmal darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf eine horizontale Flachglasbearbeitungseinrichtung in der dargestellten Art beschränkt ist. Insbe sondere ist es möglich und vorteilhaft, dass die gesamte Bearbeitungsvorrichtung als verti kale Flachglasbearbeitungseinrichtung (oder sogenannte „Vertikal-Bohrmaschine“) aufge baut ist, wie sie beispielhaft in Figur 27 der DE 102020 123 146 gezeigt ist.

Anhand der nachfolgenden Figuren werden nun verschiedene bevorzugte Bestrahlungs strategien zur Einbringung eines Schnitts 110 in das Werkstück 100, insbesondere das Flachglas 100, jeweils mithilfe eines Laserablationsverfahrens näher erläutert.

Die Figuren 2 und 3 zeigen hierbei jeweils einen perspektivischen Ausschnitt auf dieselbe Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T, wobei diese jedoch in unterschiedlichen Laser- ablations-Modi, also mit unterschiedlichen Bestrahlungsstrategien betrieben wird. Hierzu ist jeweils die Steuereinrichtung 20 (in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt) unterschiedlich ausgebildet bzw. programmiert. In den Figuren sind wieder nur schematisch einige wesent liche Komponenten der Bearbeitungsvorrichtung gezeigt, um die Methodik zu verdeutli chen. Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle darauf verwiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Bestrahlungsstrategien (siehe Figuren 2 und 3) den in der DE 102020 123 146 in den Figuren 3 und 4 dargestellten Bestrahlungsstrategien entsprechen. Eine voll ständige und umfangreiche Figurenbeschreibung zu diesen Figuren findet sich daher dort, so dass darauf verwiesen wird.

Die Halteeinrichtung 11 weist auch hier jeweils eine Rollenbahn 11 mit mehreren Rollen 12 auf, auf der das Flachglas 100 zur und von der Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T transportiert werden kann und mit der das Flachglas 100 auch in einer (vektoriellen) Vor schubrichtung yv relativ zum 3D-Scankopf 15 bewegt werden kann. In einer senkrecht dazu verlaufenden (vektoriellen) Vorschubrichtung xv wird der 3D-Scankopf 15 selber an einer parallel zu den Rollen 12 verlaufenden Traverse (in den Figuren 2 und 3 nicht gezeigt) mittels einer Vorschubeinrichtung (siehe die Vorschubeinrichtung 40 in Figur 1) motorisch verschoben. Damit ist der 3D-Scankopf 15 relativ zum Flachglas 100 parallel zu einer x-/y- Ebene (parallel zur Oberfläche des Rollentisches 11) verfahrbar, wobei sich jedoch der 3D- Scankopf 15 immer im Bereich einer Lücke zwischen zwei Rollen 12 befindet.

Unterhalb dieser Lücke befindet sich auch hier, wie dies schon im Zusammenhang mit Figur 1 dargestellt wurde, eine Düse 30 mit einem darum herum befindlichen Ringschlitz 34 als Saugeingang 34 einer Absaugeinrichtung 33. Diese Düse 30 mit dem Saugeingang 34 kann ebenfalls in zwei Raumrichtungen (vektorielle Düsenbewegungsrichtungen XD, YD) parallel zur Oberfläche des Rollentisches 11 bewegt werden. Im vorliegenden Fall kann die Bewe gung in der vektoriellen Vorschubrichtung yv, in der das Flachglas 100 auf der Rollenbahn 11 bewegt wird, auf einen Bewegungsspielraum innerhalb des Freiraums zwischen den besagten zwei Rollen 12 beschränkt sein. In der anderen Raumrichtung XD ist die Düse 30 mit dem Saugeingang 34 vorzugsweise so weit bewegbar, wie auch der 3D-Scankopf 15 oberhalb der Rollenbahn 11 parallel zu den Rollen 12 bewegt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Düse 30 mit dem Saugeingang 34 immer gegenüberliegend zum 3D-Scankopf 15 mitzuführen.

Bei der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T sind, wie sofort zu erkennen ist, die vektorielle Scanrichtungen xs, ys, die vektorielle Vorschub richtungen xv, yv und die vektoriellen Düsenbewegungsrichtungen XD, YD alle entsprechend den Raumrichtungen x, y, z des gemeinsamen Bezugskoordinatensystems angeordnet, wie dies im Zusammenhang mit Figur 1 schon erläutert wurde. D. h. insbesondere der 3D- Scankopf 15 ist so angeordnet bzw. ausgerichtet, dass die Richtungen seines Scannerko ordinatensystems mit den Richtungen des durch die Anlagefläche der Rollenbahn 11 vor gegebenen Koordinatensystems übereinstimmen.

Die verschiedenen Bestrahlungsstrategien werden in beiden Figuren 2 und 3 anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem aus dem Flachglas 100 ein rechteckiger Werkstückkern mit abgerundeten Ecken herausgeschnitten werden soll. Die Schnittkontur 111 entspricht also den Umrissen dieses Werkstückausschnitts. Wie jeweils in der vergrößerten Darstellung (im Kreis) gezeigt, ist es aber jeweils auch genauso möglich, Ausschnitte mit Ecken mit scharfen Kanten auszuschneiden. Die vergrößerte Darstellung zeigt jeweils eine Ecke ei nes solchen Ausschnitts mit den einzelnen Schichten in derselben Perspektive (durch das Glas hindurch).

Obwohl in beiden Figuren der Schnitt 110 noch nicht vollendet wurde, sondern bisher nur zu ca. 3 A der Schnittkontur 111 folgt, ist der Werkstückausschnitt hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt, sondern bereits entfernt. Anhand der Schraffuren entlang der Schnittfläche 121 der Schnittkontur 111 ist aber erkennbar, in welchen Bereichen bzw. Kon turabschnitten 112 der Schnittkontur 111 das Flachglas 100 bereits durchschnitten wurde und in welchen noch kein Schnitt erfolgte (diese Konturabschnitte 112 sind nicht schraffiert). Der Schnitt 110 beginnt jeweils an einem Startpunkt ST, und von dort aus wird der 3D- Scankopf 15 parallel zur x-/y-Ebene relativ zum Flachglas 100 entlang einer der Schnitt kontur 111 folgenden Vorschubrichtung VR bewegt, wobei diese Vorschubrichtung VR sich vektoriell aus der Vorschubrichtung yv, in der das Flachglas 100 bewegt wird, und der Vor schubrichtung xv, in der der 3D-Scankopf 15 an der (nicht dargestellten) Traverse bewegt wird, zusammensetzt.

Diese Bewegung in Vorschubrichtung VR erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 intervallweise.

Neben der Vorschubbewegung erfolgt eine schnelle Scanbewegung des Fokusbereichs F des Laserstrahls L in zwei vektoriellen Scanrichtungen xs, ys parallel zur x-/y-Ebene, die durch den 3D-Scankopf 15 (bzw. die darin befindliche Scaneinheit 17 mit einem Galvano meterscanner) verläuft, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben ist. Die vektoriellen Scanrichtungen xs, ys können mit den vektoriellen Vorschubrichtungen xv, yv übereinstim men. Zudem wird der Fokusbereich F durch den 3D-Scankopf 15 (bzw. die darin befindliche Fokussiereinrichtung 16 mit einem z-Shifter 16a) schrittweise in der z-Richtung, d. h. senk recht zur Oberfläche des Flachglases 100, nach und nach in das Flachglas 100 von unten hinein verschoben. Alle Bewegungen des Fokusbereichs F, welche durch den 3D-Scankopf 15 erzeugt werden, sind im Verhältnis zur Vorschubbewegung sehr schnell. Insbesondere erfolgen diese Bewegungen des Fokusbereichs F durch den 3D-Scankopf 15 bei dem Aus führungsbeispiel nach Figur 2 intermittierend mit der Bewegung des 3D-Scankopfs 15 in Vorschubrichtung VR, d. h. es wird gescannt, dann der 3D-Scankopf bewegt, dann wieder gescannt usw. Ein solcher „Block-Modus“ wurde oben bereits erläutert.

Bei dem in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Steuerung dabei so, dass jeweils in einem Schnittsegment 120 entlang eines definierten Konturabschnitts 112, welcher hier nicht größer als das Scanfeld SF des 3D-Scankopfs 15 ist, nach und nach jeweils dünne Schichten S abgetragen werden, wie dies auch besonders gut in der Vergrö ßerung in Figur 2 erkennbar ist. In jeder Schicht S wird der Fokus F der Schnittkontur 111 in dem jeweiligen Konturabschnitt 112 folgend so bewegt, dass auch die gewünschte Schnittbreite erreicht wird. Ist eine Schicht S entfernt, so wird der Fokusbereich F durch den z-Shifter eine Schichthöhe nach oben versetzt und die nächste Schicht S abgetragen. Die Schichten S werden dabei so abgetragen, dass ein solcher Konturabschnitt 112 schräg zur Oberfläche des Flachglases 100 verlaufende Grenzen G aufweist, d. h. die „Blöcke“ sind bei einem geraden verlaufenden Konturabschnitt nicht quaderförmig (was grundsätzlich aber ebenso möglich wäre, hier jedoch nicht gezeigt ist), sondern weisen parallel zur Längserstreckung des Schnittsegments 120 verlaufende, parallelogrammförmige Seitenflä chen auf. Hierzu wird beim ersten Schnittsegment 120, d. h. im ersten Konturabschnitt 112, dafür gesorgt, dass die Schichten S nach oben hin in Vorschubrichtung VR immer kürzer werden, so dass die Grenze G wie dargestellt schräg verläuft. Sobald dieses Schnittseg ment 120 (wie eine Art Material-Block) entlang des definierten Konturabschnitts 112 kom plett freigeschnitten ist, wird der 3D-Scankopf 15 relativ zum Flachglas 100 in bzw. über einen weiteren benachbarten Konturabschnitt 112 der Schnittkontur bewegt, um dann das benachbarte Schnittsegment 120 (den nächsten Block) in der gleichen Weise freizuschnei den. Hier sind dann die einzelnen Schichten in Richtung Vorschubrichtung, d. h. in Richtung der Schnittkontur 111 wieder gleich lang, womit auch die nächste Grenze G wieder schräg verläuft. Auf diese Weise kann also Block für Block freigeschnitten werden und so relativ schnell ein sehr langer beliebiger Schnitt 110 in das Flachglas 100 eingebracht werden. Die schrägen Grenzen haben den Vorteil, dass ein möglicherweise entstehender leichter Ver satz zwischen zwei Schnittsegmenten 120 nicht mehr oder zumindest weniger auffällt.

Um einen solchen Versatz an einer Grenze G zwischen benachbarten Schnittsegmenten komplett zu vermeiden, kann besonders bevorzugt auch eine Schnittstrategie verfolgt wer den, wie sie anhand von Figur 3 zunächst erläutert wird.

Bei diesem Verfahren werden, wie dies an den Schraffuren in der Figur 3 entlang der Schnittfläche 121 zu sehen ist, die Schichten S jeweils schräg zur Oberfläche des Flach glases 100 eingebracht und nicht, wie dies bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbei spiel der Figur 2 der Fall ist, parallel zur Strahlungsaustrittsseite 102 des Flachglases 100. Dadurch wird es möglich, einen kontinuierlichen Abtragprozess entlang der Schnittkontur 111 durchzuführen. Hierzu erfolgt bei jeder Fokusbewegung in zumindest einer der vekto riellen Scanrichtungen xs, ys gleichzeitig eine entsprechende schnelle Bewegung des Fo kusbereichs F in z-Richtung, d. h. in das Werkstück 100 bzw. Flachglas 100 hinein (diese Vorgehensweise ist im Übrigen auch in Figur 1 gezeigt).

Zumindest in den Fällen, in denen ein Werkstückausschnitt aus einem mittleren Bereich des Werkstücks 100 herausgeschnitten werden soll, wie dies beispielsweise in den später noch beschriebenen Figuren 4 und 5 sowie bei den beiden Schnittkonturen 111c, 111 d in Figur 13 der Fall ist, also ein Schnitt in einem mittleren Bereich des Werkstücks 100 und nicht an einer Kante des Werkstücks 100 (siehe die Schnittkonturen 111a, 111b in Figur 13) beginnen muss, kann bevorzugt zunächst ein erster Start-Konturabschnitt 113 (siehe Figur 3) an entsprechender Stelle in das Werkstück 100 bzw. Flachglas 100 eingebracht werden.

Dieser Start-Konturabschnitt 113 ist hier in Figur 3 kerbenfömig bzw. dreieckförmig, d. h. es folgt zunächst ein dreieckförmiger Einstich, wobei die Schichten S hier horizontal liegen, d. h. parallel zur Strahlungsaustrittsseite 102 des Flachglases 100, wie am Startpunkt ST der Schnittkontur 111 in Figur 3 zu erkennen ist. Durch diese dreieckförmige bzw. keilförmige Ausbildung des ersten Start-Konturabschnitts 113 wird eine rückwärtig zur Vorschubrich tung VR geneigte Grenzfläche erzeugt, die sich vorzugsweise komplett von oben nach un ten durch das Flachglas 100 erstreckt (sofern die Spitze des Start-Konturabschnitts 113 die Strahlungseintrittsseite 101 erreicht).

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass ein auch hier nutzbares, alternatives Vorge hen zu einem kerbenfömigen bzw. dreieckförmigen Einstich mit horizontalen Schichten S (siehe Figur 3) in der DE 102020 123 146 (dort im Zusammenhang mit der Fig. 14a) gezeigt und genauer erläutert ist.

Anschließend an das Einstechen zur Ausbildung des Start-Konturabschnitts 113 wird dann mit Hilfe der Komponenten des 3D-Scankopfs 15 der Fokusbereich F in allen drei Raum richtungen, in derz-Richtung und in den vektoriellen Scanrichtungen xs, ys, auf der entstan denen Grenzfläche so koordiniert bewegt, dass eine schräge, parallel zur Grenzfläche lie gende erste Schicht S abgetragen wird. Nachdem diese Schicht S abgetragen wurde, wird dann die nächste schräg verlaufende Schicht S abgetragen usw.

Dabei kann der 3D-Scankopf 15 von einer Schicht S zur nächsten Schicht S jeweils schritt weise ein winziges Stück verfahren werden, was als eine Art „quasi-kontinuierlicher Modus“ bezeichnet werden könnte. Vorzugsweise erfolgt das Verfahren des 3D-Scankopfs 15 in der Vorschubrichtung VR aber tatsächlich kontinuierlich, und zwar so langsam, dass die Vorschubbewegung VR durch die Steuerung der Komponenten des 3D-Scankopfs 15 je weils insoweit ausgeglichen wird, dass der Fokusbereich F immer in genau einer Schicht S verläuft, bis die komplette Schicht S abgetragen ist und dabei diese Schicht S auch eine definierte ebene Rampe bildet, welche schräg zu den Oberflächen des Flachglases 100 und rückwärts schräg gerichtet zur Vorschubrichtung VR bzw. zur gewünschten Schnittkon tur 111 steht. Unabhängig, ob das Verfahren des Scankopfs quasi-kontinuierlich oder tat sächlich kontinuierlich erfolgt, werden aber beide Vorgehensweisen, sofern nicht explizit anders erwähnt, hier auch zum Teil gemeinsam als „kontinuierlicher Modus“ bezeichnet. Diese gleichmäßige langsame Relativbewegung des 3D-Scankopfs 15 zum Flachglas 100 in einem tatsächlichen „kontinuierlichen Modus“ hat den Vorteil, dass nur an wenigen Stel len größere Massen (wie das Flachglas 100 selber oder der 3D-Scankopf 15 mit den zuge hörigen Komponenten) abgebremst oder wieder beschleunigt werden müssen, nämlich im Grunde genommen nur zu Beginn und zum Ende des Schneideprozesses sowie jeweils bei Richtungsänderungen an den Ecken, Kanten und Rundungen im Verlauf der Schnittkontur 111. Während eines geraden Schnitts ist überhaupt keine Beschleunigung oder Abbrem sung solcher schweren Massen erforderlich. Insbesondere aber entlang von geraden Schnitten würde ein Versatz senkrecht zur Schnittkontur am ehesten auffallen, was durch den kontinuierlichen Modus vermieden werden kann.

Durch die Ausbildung des Start-Konturabschnitts 113 (siehe Figur 3) in Form eines drei eckigen Teilschnitts, kann eine mögliche Abschattung durch die schräge Ausbildung der Dreieckskanten sowohl beim Beginn des kontinuierlichen Schneidvorgangs als auch bei dessen Ende vorteilhaft vermieden werden.

Eine genauere Erläuterung zu diesen Schneidestrategien mit schräg verlaufenden Schich ten S (im Block-, im quasi-kontinuierlichen bzw. kontinuierlichen Modus) findet sich wie be reits erwähnt in der DE 102020 123 146, auf deren Inhalt hiermit nochmal verwiesen wird.

Es sei hierbei erwähnt, dass die Breite des Schnitts 110 breiter als der Fokusbereich F des Laserstrahls L sein sollte, d. h. es ist erforderlich, dass der Fokusbereich F nicht nur in Richtung der Schnittkontur 111 bewegt wird, sondern (mittels des dynamischen 3D- Scankopfs) auch senkrecht zu dieser, also, dass in beiden Raumrichtungen in der x-/y- Ebene eine Bewegung des Fokusbereichs F erfolgt, und zwar koordiniert mit der Bewegung in z-Richtung, sodass der Fokusbereich F auf einer bestimmten vordefinierten Scanbahn auf der Schräge bzw. in der abzutragenden Schicht S verläuft. Aus der DE 10 2020 123 146 können hierzu nahezu beliebige Strategien für die Ausgestaltung der Scanbahnen her angezogen werden. Es ist aber auch denkbar, dass bei ausreichender Pulsenergie des Lasers bereits mit nur einer Fokusbahn eine ausreichende Schnittbreite erzielt wird, die eine parallele Anordnung mehrerer Fokusbahnen zur Verbreiterung des Schnittes unnötig macht.

In den Figuren 4 und 5 ist ein typisches oberflächenbeschichtetes Flachglas 100 mit einem noch nicht zur Gänze freigeschnittenen kreisförmigen Werkstückausschnitt 103 gezeigt. Wie aus dem Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A durch das Werkstück 100 sowie den Werkstückausschnitt 103 des Werkstücks 103 gemäß Figur 5 bzw. aus einem vergrößerten Ausschnitt des Querschnitts im Bereich einer Schnittfuge hervorgeht, befindet sich auf einer strahlungseintrittsseitigen Oberfläche des Werkstücks 100 eine Oberflächenbeschichtung 100o, die das darunterliegende Glasmaterial 100t des Werkstücks 100 bedeckt. Bei dieser Oberflächenbeschichtung 100o handelt es sich üblicherweise z. B. um eine Sonnenschutz oder low-E-Beschichtung etc., welche die Laserstrahlung L des Lasers 60, insbesondere die Laserstrahlen L der Laserquellen 60a, 60c blockiert bzw. zumindest signifikant ab schwächt, wenn in das Werkstück 100 beispielsweise eine wie hier gezeigte Schnittkontur eingebracht werden soll. Im Bereich eines Prozessfensters PF (siehe die Vergrößerung in Figur 5) ist diese Oberflächenbeschichtung 100o bereits vollständig entfernt worden. Zu dem wurde das darunterliegende Glasmaterial 100t des Werkstücks 100 ebenfalls bereits weitestgehend (zum hier dargestellten Zeitpunkt zu etwa 80%) abgetragen.

Um dies zu bewerkstelligen, wird mit der Lasereinrichtung 60, welche ja zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus umschaltbar ist, hierzu in einem vorbereitenden Prozessschritt in einem Entschichtungsmodus mit der Laserquelle 60a, d. h. dem Laser, mit dem auch der Ablationsprozess durchgeführt wird, die Oberflächenbeschichtung 100o zumindest abschnittsweise unter Freischneiden eines kleinen ringförmigen Prozessfensters PF (entlang des ringförmigen Randbereichs des gewünschten Kreisausschnitts) in etwa in der Breite des Schnitts 110 entfernt. Der Laser wird dabei für den Entschichtungsvorgang in seiner Intensität und Fokuslage so eingestellt, dass das unter der Schicht liegende Glas nicht verletzt wird. Hierzu kann die Pulsenergie reduziert werden oder es wird mit großer Pulsenergie gearbeitet - wie z. B. für den Bohr- und Schneidprozess notwendig - aber es wird durch eine leichte Defokussierung des Laserstrahls und die sich daraus ergebende verringerte Intensität auf der Glasoberfläche eine Beschädigung des Werkstücks vermie den. Es können natürlich auch beide Maßnahmen kombiniert werden. Aufgrund des sich aus der leichten Defokussierung vergrößernden Strahlquerschnitts auf der Werkstückober fläche kann ein Schichtabtrag schneller erfolgen, da pro Laserpuls mehr Fläche abgetragen und gleichzeitig eine Beschädigung der Werkstückoberfläche vermieden wird.

Anschließend wechselt die Lasereinrichtung 60, vorzugsweise automatisch, von einem Ent schichtungsmodus in den normalen ersten Betriebsmodus zum ablativen Abtragen von Glasmaterial 100t (bzw. wird umgeschaltet), in welchem sie in einem Laserablationsverfah ren mit der Laserquelle 60a auf einer Strahlungseintrittsseite 101 des Werkstücks 100 durch das zuvor in der Oberflächenbeschichtung 100o geschaffene Prozessfenster PF hindurch Laserstrahlung L in das Werkstück 100 derart einstrahlt, dass im Bereich einer von der Strahlungseintrittsseite 101 abgewandten Strahlungsaustrittsseite 102 des Werkstücks 100 in einem Fokusbereich F der Laserstrahl L derart fokussiert wird, dass im Fokusbereich F Werkstückmaterial abgetragen wird. Zur schichtweisen Abtragung von Werkstückmaterial in der Breite des Schnitts 110 entlang der hier kreisförmigen Schnittkontur 111 zum Frei schneiden des Werkstückausschnitts 103 wird der Laserstrahl L dabei dann noch entspre chend den oben bereits beschriebenen Schneidstrategien durch das Werkstück 100 ge führt.

Anstatt nach dem Entschichtungsvorgang die Lasereinstellungen der Lasereinrichtung 60 so einzustellen, dass mit demselben Laser 60a Glasmaterial 100t ablativ geschnitten wer den kann, kann die Lasereinrichtung 60 auch in einen zweiten Betriebsmodus umgeschaltet werden, indem sie mit dem Laser 60b zum Laser-Filament-Schneiden mittels Filament-La serbearbeitung Schwächungen im Glasmaterial 100t erzeugt. Diese Schwächungen wer den dann mit der Laserquelle 60b, d. h. des C02-Lasers erwärmt, um das Werkstück 100 entlang der Schwächungen zu trennen.

Um gegebenenfalls mittels des Schneidprozesses am Werkstückausschnitt 103 entstan dene Schnittspuren, wie z. B. unregelmäßige, raue Schnittflächen 121 und/oder Trennflä chen 121 zu entfernen oder Profilkanten 121 F mit Fasen etc. zu glätten, kann das Werk stück 100 - beispielsweise nachdem eine solche Kernbohrung in das Werkstück 100, hier das oberflächenbeschichtete Flachglas 100 eingebracht wurde, wie anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben - je nach Qualität der Schnittfläche 121 abhängig vom Schneidprozess bzw. Schneidverfahren bedarfsweise noch geglättet bzw. poliert werden. Hierzu dient eine Poliereinheit 80 der Vorrichtung 1.

Für die Poliereinheit 80 gibt es verschiedene mögliche Ausführungsbeispiele, um dafür zu sorgen, dass der Werkstückausschnitt 103 bzw. zumindest dessen Nutz-Werkstückteil nach dem Freischneiden entlang seiner Schnittflächen 121 ausreichend poliert bzw. geglät tet ist, so dass die Schnittflächen bzw. -kanten danach Verkaufs- bzw. vertriebsfertig sind.

Die Figuren 6 und 7 zeigen ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel eines Polierkopfes 81 der Poliereinheit 80. In den Figuren 8 und 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Polierkopfes 82 der Poliereinheit 80 dargestellt. Beide Ausführungsbeispiele eignen sich jeweils sowohl für innere Schnittflächen 121 i einer Kernbohrung (siehe Figur 6 bzw. 8), als auch für äußere Schnittflächen 121 o eines Werkstücks 100 (siehe Figur 7 bzw. 9). Um unterschiedlich große Kernbohrungen bedienen zu können, kann die Poliereinheit 80 über unterschiedlich große Polierköpfe 81, 82 verfügen. Dabei wird stets angestrebt, dass ein Polierkopf 81 , 82 dem Ausschnitt entsprechend klein genug ausgeführt ist, dass er sich in den betreffenden Ausschnitt bzw. die betreffende Kernbohrung hineinfahren lässt bzw. vom Durchmesser her zumindest hineinpasst. Dazu kann die Poliereinheit 80 vorzugsweise entweder derart gesteuert werden, dass anhand der Bestrahlungssteuerdaten BS, eine ge eignete Polierkopfgröße ausgewählt wird oder die Poliereinheit 80 kann selbst eine eigene Recheneinheit aufweisen, die anhand der Bestrahlungssteuerdaten BS eine geeignete Po lierkopfgröße berechnet, woraufhin dann ein passender Polierkopf 81 , 82 für ein betreffen des Werkstück 100 verwendet wird. Hierfür können die Polierköpfe 81 , 82 modular wech selbar ausgebildet sein bzw. in Form unterschiedlicher Aufsätze verfügbar sein.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Polierkopfes 81 der Poliereinheit 80 handelt es sich um ein Bauteil mit einem um eine Rotationswelle 81 r rotierbar gelagerten rotationsym metrischen Polierwerkzeug 81w am Kopfende, hier in Form einer weichen Polierscheibe 81w, welche eine geeignete Oberfläche zum Polieren bzw. Glätten aufweist. Die Polier scheibe könnte auch zylinderförmig ausgebildet sein. Der Polierkopf 81 ist dabei so ausge bildet, dass er das Polierwerkzeig 81w im Betrieb ausreichend schnell um die eigene Achse rotiert, so dass mittels der weichen Polierscheibe 81 w auf der Außenseite der Mantelfläche des Polierwerkzeugs 81w eine innere oder äußere Schnittfläche 121 i, 121 o, also beispiels weise eine gefaste Außenkante bzw. Schnittfläche 121 mit zwei Fasen 122 (siehe Figur 7) poliert wird. Dabei passt sich die weiche Polierscheibe 81w der Form der Schnittfläche 121 , beispielsweise den Fasen 122, unter leichtem Anpressdruck an, d. h. sie ist im Vergleich zu einer harten Polierscheibe nachgiebig. Zusätzlich zur Eigenrotation bzw. Polierrotation PR des Polierwerkzeugs 81w um die eigene Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Polierkopfs 81 ist der Polierkopf 81 noch relativ zum Werkstück 100 bzw. zum Werkstück ausschnitt 103 des Werkstücks 100 positionierbar, beispielsweise ist er, wie hier in Figur 6 gezeigt, entlang der Schnittkontur 111 auf einer Kreisbahn im Werkstückausschnitt 103 ent lang der Schnittfläche 121 in einer Polierbewegung PL im Raum verfahrbar. Natürlich kön nen auch nicht-kreisförmige Bohrungen und Ausschnitte poliert werden, insbesondere wenn die kleinsten Konturradien an den nach außen gewölbten Stellen der Kontur der Boh rung bzw. das Ausschnitts größer als der Radius des Polierkopfes sind und wenn mehr oder weniger gegenüberliegende Konturabschnitte einen Abstand zueinander haben, der größer als der Durchmesser des Polierkopfes ist. Allgemein lässt sich der Polierkopf 81 in verschiedenen Raumrichtungen x, y, z sowie auch schräg, d. h. anteilig dazu verfahren. Zusätzlich weist der Rotor 81 r (hier nicht dargestellte) Mittel zur Rotation des Rotors 81 r in drei Drehrichtungen rx, Gg, rz um diese Raumrichtungen x, y, z auf. Mit anderen Worten ist er damit schwenkbar am Polierkopf 81 gelagert, so dass er sich unter anderem in den drei eingezeichneten Drehrichtungen rx, Gg, rz um die drei Raumrichtungen x, y, z relativ zum Werkstück 100 ausrichten lässt. Somit können unter schiedlichste Kantenformen und Orientierungen bedient werden. Er kann dabei vorzugs weise zu einer z. B. um 45 Grad geneigten Fase mit seiner Rotationsachse parallel zur Neigung der Fase eingestellt werden.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Polierkopfes 82 der Poliereinheit 80 gemäß den Figuren 8 und 9 handelt es sich um einen Polierkopf 82 mit einem gerichteten Wasserstrahl W. Der Polierkopf 82 weist zur gezielten Erzeugung des Wasserstrahl W eine Düse 82d auf, so dass der Wasserstrahl W zur Politur konkret auf die Schnittflächen 121 des Werk stück 100 gerichtet werden kann. Auch dieser Polierkopf 82 lässt sich wieder relativ zum Werkstück 100 positionieren. Zudem lässt sich die Düse 82d (bzw. hier eher ein Düsen schlitz 82d) des Polierkopfes 82 relativ zum übrigen Polierkopf 82 drehen, um so beispiels weise, wenn der Polierkopf 82 im Zentrum einer herausgeschnittenen Kernbohrung positi oniert ist, einmal rundherum entlang der Schnittkontur 111 mittels einer einfachen Rotation bzw. Polierrotation PR relativ zum übrigen Polierkopf 82 die kreisrunde innere Schnittfläche 121 i mit dem Wasserstrahl W zu polieren. Zur Wasserversorgung weist der Polierkopf 82 auf einer düsenabgewandten Seite eine Wasserzuleitung 82z auf. Diese kann beispiels weise auch innenliegend im Polierkopf 82 verbaut sein. Bei der Düse 82d könnte es sich auch um eine Düse handeln die gleichzeitig rundherum einen gerichteten Wasserstrahl, in Form einer „Kreisscheibe“, abgibt. Ebenso sind auch andere Düsenformen möglich, wie sie dem Fachmann aus dem entsprechenden Gebiet bekannt sind.

Anhand der schematischen Figuren 10 bis 12 werden nun mehrere Varianten einer Maschi nenfarm 200 grob im Aufbau beschrieben. Die hier gezeigten Maschinenfarmen 200 um fassen jeweils beispielhaft drei Bearbeitungsvorrichtungen 1 , die jeweils eine der zuvor aus führlich beschriebenen Trenn- und/oder Schneideeinrichtungen T umfassen.

Die hier je drei Bearbeitungsvorrichtungen 1 sind in der jeweiligen Maschinenfarm 200 pa rallel zueinander angeordnet. Den unterschiedlichen Varianten an Maschinenfarmen 200 ist jeweils zumindest eine Rohmaterialzufuhr 201 und zumindest eine Endproduktabfuhr 202 gemeinsam. Die Rohmaterialzufuhr 201, hier schematisch mittels einfacher Pfeile dar gestellt, steht am Prozessanfang der jeweiligen Maschinenfarmen 200 und sorgt für eine entsprechende Versorgung der Maschinenfarm 200 mit Rohmaterial bzw. Rohmaterial werkstücken, typischerweise große Rohglasplatten 100R mit lediglich grob zugeschnitte nen Außenkanten (in Figur 13 nicht dargestellt). Figur 13 zeigt nämlich einen Ausschnitt einer solchen Rohglasplatte 100R, aus welcher dort ein Glas-Türblatt als Werkstück 100 ausgeschnitten wird, wie weiter unten noch erläutert wird. Sie kann beispielsweise über ein einfaches Förderband und/oder zumindest einen Roboter mit mindestens einem Roboter arm verfügen, mit denen sie das Rohmaterial greift bzw. der Maschinenfarm 200 zuführt.

Am Prozessende der Maschinenfarmen 200 steht jeweils die Endproduktabfuhr 202. Sie führt die fertig bearbeiteten, also z. B. gewaschenen, getrockneten, geschnittenen, polierten und/oder gereinigten (usw.) Produkte bzw. Nutzwerkstückteile wiederum aus der Maschi nenfarm 200 ab. So können sie beispielsweise weiterverarbeitet, vertrieben, verkauft etc. werden.

Die Maschinenfarm 200 gemäß Figur 10 umfasst wie bereits erwähnt drei Bearbeitungs vorrichtungen 1, welche ausgangsseitig jeweils eine Trockenreinigungseinheit 90 aufwei sen, um das durch eine Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T der Bearbeitungsvorrich tung 1 bearbeitete Werkstück 100 entsprechend trocken zu reinigen. Die Trenn- und/oder Schneideeinrichtungen T (bzw. der eigentliche Laserbearbeitungsbereich T) der Bearbei tungsvorrichtungen 1 können jeweils z. B. so aufgebaut sein, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 ausführlich oben erläutert wurde, und daher jeweils eine Laserein richtung 60 mit mehreren Lasern 60a, 60b, 60c bzw. Laserquellen 60a, 60b, 60c für ver schiedenen Schneid- und/oder Trennverfahren aufweisen. Die hier ergänzte Trockenreini gungseinheit 90 gehört hierbei, wie in Figur 10 gezeigt, zur Bearbeitungsvorrichtung 1 dazu, so dass das Werkstück 100 anschließend an die Bearbeitung unmittelbar trockengereinigt werden kann, ohne zwischendurch nennenswert weiterverfahren bzw. zu einer weiteren, separaten Maschine verfahren werden zu müssen.

Eine andere Variante einer Maschinenfarm 200 zeigt Figur 11. Diese Maschinenfarm 200 umfasst Varianten von Bearbeitungsvorrichtungen 1 mit jeweils einer Poliereinheit 80 und einer ausgangsseitigen Nassreinigungseinheit 70, die als Teil der Bearbeitungsvorrichtun gen 1 den Trenn- und/oder Schneideeinrichtungen T der Bearbeitungsvorrichtungen 1 pro zesstechnisch nachgeschaltet sind, um ein Werkstück 100 z. B. nach dem Schneiden in der Trenn- und/oder Schneideeinrichtung T selbst im Anschluss zu polieren und zu reini gen. Die Nassreinigungseinheit 70 umfasst eine Waschanlage 71 mit Mitteln zum Nassrei nigen sowie eine Trocknungseinheit 72 mit Mitteln zum Trocknen, um ein Werkstück 100 mit Wasser oder Reinigungsmitteln zu waschen und anschließend wieder zu trocknen, z. B. mit einem Gebläse und/oder einem Heizungsraum.

Eine weitere Variante einer Maschinenfarm 200 ist wie erwähnt in Figur 12 dargestellt. Sie umfasst wieder je eine Bearbeitungsvorrichtung 1 mit Trenn- und/oder Schneideeinrichtun gen T sowie mit ausgangsseitig integrierten Poliereinheiten 80.

Im Gegensatz zur soeben beschriebenen Variante der Maschinenfarm 200 umfasst sie al lerdings zusätzlich eine räumlich separate, den drei Bearbeitungsvorrichtungen 1 vor- und nachgeschaltete Nassreinigungseinheit 70‘. Dazu ist die Nassreinigungseinheit 70‘ der Ma schinenfarm 200 auf einem Kreuzungspunkt nach der Rohmaterialzufuhr 201 und vor der Endproduktabfuhr 202 positioniert, so dass die Werkstücke 100 die Nassreinigungseinheit 70‘ zweimal durchlaufen. Sofern gewünscht, kann dies auf unterschiedlichen Ebenen pas sieren, d. h. die Nassreinigungseinheit 70‘ weist zwei Etagen bzw. Ebenen auf, so dass zwei Werkstücke, also ein noch unbearbeitetes und ein bereits bearbeitetes Werkstück die Nassreinigungseinheit 70‘ auch zur selben Zeit passieren können.

Alternativ oder zusätzlich, insbesondere aber anstelle der Nassreinigungseinheit 70‘, könnte auch eine Trockenreinigungseinheit in der Maschinenfarm 200 angeordnet und ein gesetzt werden, sofern es gewünscht ist, die Werkstücke 100 trocken zu reinigen.

Anhand der Figur 13 wird abschließend ein Beispiel für eine effektive Bearbeitung eines größeren Werkstücks erläutert. Dargestellt ist hier eine Draufsicht auf ein Glas-Türblatt als Werkstück 100, mit einer Höhe h-r von ca. 2,2 m und einer Breite a-r von ca. 1 m, das zu nächst Teil einer größeren Rohglasplatte 100R mit noch unfertigen Außenkanten ist.

Bevor das Werkstück 100 von der Rohglasplatte 100R mittels Laser abgeschnitten wird, werden die Bohrungen bzw. Ausschnitte entlang der Schnittkonturen 111a, 111b, 111c, 111 d eingebracht, also an einer Längskante Ausschnitte zur Befestigung der Scharniere und an der gegenüberliegenden Längsseite in etwa in einer mittleren Höhe Löcher zur Be festigung eines Türschlosses. Erst danach wird es von der Rohglasplatte 100R entlang der Schnittkontur 111 e bzw. der Außenkantenlinie K mit dem Laser abgetrennt. Durch diese Reihenfolge ist sichergesellt, dass sich die Bohrungen exakt an ihrer Position befinden, da ja durch die Rohglasplatte 100R eine definierte Position vorgegeben ist, weil die Rohglas platte 100R entsprechend mit Klemmen, Saugnäpfen oder dergleichen auf der Halteein richtung der Bearbeitungsvorrichtung gehalten wird.

Insgesamt müssen im Bearbeitungsprozess Werkstückausschnitte entlang von fünf Schnitt konturen 111a, 111b, 111c, 111 d, 111 e ausgeschnitten werden. Dabei kann darauf geach tet werden, dass das Werkstück 100 insgesamt mit möglichst wenig Verschnitt aus der Rohglasplatte 100R herausgeschnitten wird, wobei dabei beispielsweise wie in Figur 13 zu sehen ist, entlang der unteren sowie rechten Kante der Rohglasplatte 100R (da das Werk stück hier beispielhaft aus dieser Ecke bzw. diesem Eckbereich der Rohglasplatte 100R herausgeschnitten wurde) ein schmaler Streifen (Verschnitt) zur Entfernung der unsaube ren Außenkantenlinie der Rohglasplatte 100R mit dem Laser weggeschnitten wurde. Dabei kann vorzugsweise auch dafür gesorgt werden, dass unter Minimierung des Verschnitts mehrere Nutzen aus einer Rohglasplatte 100R herausgeschnitten werden, wozu auch her kömmliche Nesting-Software eingesetzt werden kann.

Eine genauere Beschreibung zu den Formen und Maßen der Schnittkonturen 111a, 111b, 111c, 111 d findet sich in der Beschreibung der oben bereits mehrfach genannten DE 10 2020 123 146 (im Zusammenhang mit der dortigen Figur 28). Darin sind insbesondere die Außenkantenlinie K und der Konturabstand KA des Werkstücks genauer erklärt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich diese Schnittkonturen nun noch effek tiver und schneller unter Verwendung der besagten Laserquellen 60a, 60b, 60c des Lasers 60 in einem ersten und/oder einem zweiten Betriebsmodus in nahezu beliebigen Glaswerk stücken, wie z. B. chemisch oder thermisch vorgespannten Gläsern, aber auch in nicht vorgespannten Baugläsern, insbesondere Baugläsern mit einer Dicke von bis zu 50 mm, in kurzer zeitlicher Abfolge nacheinander einbringen, ohne dass dafür unterschiedliche Ma schinen verwendet werden müssen. Es kann automatisch die effektivste und schnellste La serquelle 60a, 60b, 60c bzw. Schneid- und/oder Trennverfahren gewählt werden.

Optional erfolgt auch hier das Ausschneiden der Werkstückausschnitte derart, dass die Kanten entlang der Schnittkonturen 111a, 111b, 111c, 111 d, 111 e einschließlich der Au ßenkanten gleich passend profiliert sind.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Maschinenfarmen und Bearbeitungsvorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann auch ein Laserablationsverfahren von der Strahlungseintrittsseite aus als ein erster oder zweiter Betriebsmodus genutzt werden. Auch können die verschiedenen Modi (insbesondere ver- schiedene Block-Modi und der kontinuierliche Modus) kombiniert werden, z. B. abschnitt weise entlang eines Schnitts genutzt werden. Mit dem vorbeschriebenen Verfahren kann z. B. auch graviert, mattiert oder strukturiert werden und, falls gewünscht, mit einem der drei Prozesse auch gekennzeichnet werden. Weiterhin schließt die Verwendung der unbe stimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räum lich verteilt sein können.

Bezugszeichenliste

I Bearbeitungsvorrichtung / Glasbearbeitungsvorrichtung

T Trenn- und/oder Schneideeinrichtung / Laserbearbeitungsbereich

I I Halteeinrichtung / Rollenbahn / Rollentisch

12 Rollen

13 Scankopfsteuerung

15 Fokusverstelleinheit / 3D-Scankopf

16 Fokussiereinrichtung /

16b F-Theta-Linse

16a z-Shifter

17 Scaneinheit / Galvanometerscanner

18 T raverse

20 Steuereinrichtung

21 Recheneinheit / Bahnberechnungseinheit

22 Steuerschnittstelle

23 Schnittstelle

24 Bus

25 Terminal

30 Düse

31 Düsenkanal

33 Absaugeinrichtung

34 Saugeingang / Ringschlitz

40 Vorschubeinrichtung (scankopfseitiger Teil)

41 Vorschubeinrichtung (halterungsseitiger Teil)

42 Höhenverfahreinrichtung

60 Lasereinrichtung

60a, 60b, 60c Laserquellen / Laser

61 Lichtleiter

70, 70‘ Nassreinigungseinheit

71 Waschanlage

72 Trocknungseinheit

80 Poliereinheit

81 Polierkopf mit Polierscheibe 81 r Rotationswelle

81w Polierwerkzeug / Polierscheibe, weich 82 Polierkopf mit gerichtetem Wasserstrahl 82d Düse des Polierkopfes 82z Wasserzuleitung 90 Trockenreinigungseinheit

100 Werkstück / Flachglas 100R Rohglasplatte

100o Oberflächenbeschichtung 100t Glasmaterial des Werkstücks

101 Strahlungseintrittsseite

102 Strahlungsaustrittsseite

103 Werkstückausschnitt 110 Schnitt

111, 111a, 111b, 111c, 111 d Schnittkontur

112 Konturabschnitt

113 Start-Konturabschnitt

120 Schnittsegment

121 Schnittfläche

121 i innere Schnittflächen / Schnittkanten 121o äußere Schnittflächen / Schnittkanten 121 F Profilkante

122 Fase

200 Maschinenfarm

201 Rohmaterialzufuhr

202 Endproduktabfuhr

A-A Schnittlinie ai Türbreite

BS Bestrahlungssteuerdaten F Fokusbereich / Fokus G Grenze hi Türhöhe K Außenkantenlinie KA Konturabstand L Laserstrahlung / Laserstrahl P Fluidstrom / Gasstrom / Pressluftstrahl PF Prozessfenster PL Polierbewegung PR Polierrotation rx, Gg, rz Dreh- / Rotationsrichtungen S Schicht SD Steuerdaten SF Scanfeld ST Startpunkt VR Vorschubrichtung W Wasserstrahl x, y, z Raumrichtungen des Bezugskoordinatensystems XD, yD vektorielle Düsenbewegungsrichtungen xs, ys vektorielle Scanrichtungen xv, yv vektorielle Vorschubrichtung