Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Oberfläche mittels eines Laserscanners, wobei die Oberfläche mittels einer Bewegungsmechanik während des Scanvorgangs bewegt wird. Dabei gibt die Bewegungsmechanik ein Positionssignal an den Laserscanner aus, über welches auf die aktuelle Position und/oder Orientierung der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner geschlossen werden kann. Der Laserscanner wird dann in Abhängigkeit vom Positionssignal gesteuert. Das Positionssignal ist dabei ein einzelnes Signal, das den Fortschritt eines Verlaufs anzeigt, entlang dem die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner bewegt wird.

Beim Laserpolieren von Metallen wie auch bei vielen anderen Laserverfahren (z.B. Laserbeschriften/Lasermarkieren, Laserstrukturieren, Laserreinigen) wird zur Bearbeitung eine Kombination aus mechanischen Achsen und Laserscanner verwendet. Während der Laserscanner den Laserstrahl sehr schnell über die Werkstückoberfläche führen kann, ist sein Scanfeld von der Größe stark limitiert. Durch die Kombination mit einer oder mehreren mechanischen Linearachsen können deutlich größere Flächen bearbeitet werden.

Werden mechanische Achsen und Laserscanner nicht simultan verwendet - also wird das Werkstück zuerst mittels mechanischen Achsen positioniert und anschließend mittels Laserscanner bearbeitet nachdem die Achsen das Werkstück positioniert haben - müssen für die Bearbeitung von Flächen, die über das Bearbeitungsfeld des Laserscanner hinaus gehen, diese in mehrere Teilflächen aufgeteilt werden. In diesem Fall wird das Werkstück für jede Teilfläche neu positioniert.

Auch die Bearbeitung von Freiformflächen erfordert oftmals eine Aufteilung der Gesamtfläche in mehrere Teilflächen, da nicht nur das Scanfeld eine limitierte Größe hat sondern der Einstrahlwinkel des Laserstrahls im Bezug zur Oberflächennormalen möglichst klein gehalten werden sollte. Hierzu ist eine

Neupositionierung/Neuorientierung des Werkstücks für jede Teilfläche notwendig. Dadurch sind zusätzlich Rotationsachsen notwendig.

Die Aufteilung in Teilflächen führt im Allgemeinen zu visuellen oder funktiona- len Störungen im Überlappungsbereich. Beim Laserpolieren kommt es in diesen Bereichen zu Ansatzkanten in Form eines aterialaufwurfs. Beim Lasermarkieren entsteht durch diese Kachelung kein geschlossenes Gesamtbild. Insbesondere wenn mechanische Rotationsachsen zur Positionierung des Werkstücks verwendet werden, ist eine sehr hohe Genauigkeit des mechani- sehen Systems erforderlich, um zwei Teilflächen exakt aneinander zu legen.

Außerdem erhöht sich die Nebenzeit des Prozesses durch die wiederholte Neupositionierung, bei der der Laser ausgeschaltet bleibt und der Prozess unterbrochen wird. Diese Nebenzeit kann insbesondere für das Laserstrukturieren aufgrund der kleinen Teilflächen bei bis zu 33% der Gesamtbearbei- tungszeit liegen.

Eine Lösung um große oder/und gekrümmte Flächen durchgängig zu bearbeiten ist die simultane Bewegung von Laserscanner und mechanischen Achsen. Um die simultane Bearbeitung dieser beiden zunächst unabhängigen Systeme zu realisieren, muss eine Synchronisierung untereinander realisiert werden, damit eine fehlerfreie Bearbeitung gewährleistet ist. Der Einsatz einer Steuerung für alle Achsen ist technisch sehr aufwendig, da der Interpolationstakt des Laserscanners aufgrund der hohen Dynamik deutlich kleiner ist als der der Steuerung für die mechanischen Achsen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche mittels eines Laserscanners anzugeben, bei dem die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner bewegt wird und mit geringem Aufwand eine gute Synchronisierung gewährleistet werden kann. Ausgabe ist es weiterhin, eine entsprechende Laserscanvorrichtung anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche nach Anspruch 1 und die Laserscanvorrichtung nach Anspruch 10. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche angegeben. Es wird dabei ein Laserstrahl mittels eines Laserscanners über die Oberfläche geführt. Der Laserstrahl kann dann auf die Oberfläche einwirken und diese bearbeiten. Unter einem Laserscanner kann hier eine Vorrichtung verstanden werden, die die Strahlrichtung eines Lasers ablenken kann und so durch Ablenken des Laserstrahls an unterschiedliche Positionen auf einer Oberfläche lenken kann. Beispielsweise kann der Laserscanner eine Laserquel le aufweisen, deren Laserstrahl über bewegliche Spiegel geführt wird. Durch Bewegung der Spiegel kann dann die Richtung eingestellt werden, in der der Laserstrahl aus dem Laserscanner austritt.

Erfindungsgemäß wird die Oberfläche mittels einer Bewegungsmechanik gegenüber dem Laserscanner entlang eines vorgegebenen Verlaufs verschoben und/oder gedreht. Durch die Bewegungsmechanik können also eine Position und/oder Orientierung der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner eingestellt und verändert werden. Der Vorgang des Veränderns der Position und/oder der Orientierung der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner soll hier als Repositionierungsvorgang bezeichnet werden. Bewegungsmechaniken zur Verschiebung und/oder Drehung eines Werkstücks, dessen Oberfläche zu bearbeiten ist, können auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise beim Laserpolieren und beim Laserstrukturieren kann eine 5- Achs-Kinematik, beispielsweise mit drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen, mit einem 3D-Laserscanner verknüpft werden. Die Oberfläche, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bearbeitet wird, kann beispielsweise die

Oberfläche eines Werkstücks sein, das mit der Bewegungsmechanik bewegt wird.

Das Verschieben und/oder Drehen der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner mittels der Bewegungsmechanik erfolgt entlang eines vorgegebenen Verlaufs. Unter einem Verlauf wird dabei ein Pfad im durch die Translations- und Rotationskoordinaten aufgespannten Raum verstanden, in dem die Bewegung erfolgt. Im allgemeinsten Fall wäre der Verlauf also beispielsweise ein Pfad im durch eine X-, Y- und Z-Komponente sowie zwei Winkel aufgespannten Raum. Jeder Punkt des Verlaufs entspricht also einem eindeutigen Satz von Koordinaten, also eindeutigen Werten der Translationskoordinaten und der Rotationskoordinaten. Der Verlauf ist also eine Linie in dem durch diese Koordinaten aufgespannten Raum. Die Steuerung der Maschine oder deren kinematische Transformation kann dadurch aus einem einzelnen Parameter, der den Fortschritt des Verlaufs anzeigt, die Translationskoordinaten und die Rotationskoordinaten bestimmen. Hierbei können optional auch andere Interpolationsverfahren zum Einsatz kommen. Zum Beispiel kann die Richtung über zwei Richtungsvektoren vorgegeben werden und die Steuerung die Richtung in der Ebene interpolieren, die durch die beiden Vektoren aufgespannt wird. Die Interpolation ist hier vorteilhafterweise bekannt.

Ist beispielsweise die Bewegungsmechanik ein X, Y-Tisch, der eine Translationsbewegung aber keine Drehung ausführt, so wäre der Verlauf eine Linie oder ein Pfad in der X, Y-Ebene. Ist die Handhabungsvorrichtung beispielsweise der Arm eines Roboters, der eine Bewegung der Oberfläche in X-, Y- und Z-

Richtung ermöglicht und darüber hinaus eine Drehung der Oberfläche um zwei senkrecht zueinander stehende Drehachsen ermöglicht, so wäre der Verlauf eine Linie im durch die X-, Y- und Z-Komponente sowie die beiden Drehwinkel aufgespannten Raum.

Erfindungsgemäß überträgt die Bewegungsmechanik ein Positionssignal an den Laserscanner, wobei das Positionssignal eine aktuelle Position und/oder Orientierung der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner anzeigt. Dabei ist das Positionssignal erfindungsgemäß ein einzelnes Signal, aus dem auf den Fortschritt des Verlaufs geschlossen werden kann, entlang dem die Oberflä- che gegenüber dem Laserscanner verschoben und/oder gedreht wird. Da der

Verlauf eine Linie im entsprechenden Koordinatenraum ist, ist das Positionssignal, das den Fortschritt dieses Verlaufs anzeigt, ein Skalar oder eine eindimensionale Größe. Weitere Informationen brauchen nicht von der Bewegungsmechanik an den Laserscanner zu übertragen werden, da der Verlauf einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem durch das Positionssignal angegebenen Fortschritt des Verlaufs und jenen die Position und/oder Orientierung der Oberfläche beschreibenden Koordinaten herstellt. Jeder Punkt auf der Verlaufslinie ist einem Satz von Koordinaten eindeutig zugeordnet. Das Positionssignal kann daher einfach eine einzelne Zahl sein, die den Fortschritt entlang des Verlaufs angibt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Positionssignal ein einzelnes Encodersignal sein, das Inkremente des Verlaufs zählt, entlang denen die Oberfläche mittels der Bewegungsmechanik verschoben und/oder gedreht wird.

Encodersignale sind aus dem Bereich der Werkzeugmaschinen bekannt. Im einfachsten Fall existiert dort für jede Achse ein Encodersignal, das angibt, wie weit sich die entsprechende Achse bewegt hat. Das Encodersignal kann in diesem Fall direkt das Motorsignal sein, so dass eine Umdrehung des Motors z.B. ein Peak im Encodersignal bedeutet. In der vorliegenden Erfindung soll, sofern die Bewegung mittels mehr als einer Achse der Bewegungsmechanik erfolgt, nicht das Encodersignal der einzelnen Achsen verwendet werden, sondern es wird vorteilhafterweise ein simuliertes Encodersignal erzeugt, das nicht den Bewegungsfortschritt einzelner Achsen angibt, sondern den Bewegungsfortschritt entlang des Verlaufs. Dieses Encodersignal sollte dann synchron zu dem Verlauf sein, den die Bewegungsmechanik fährt. Vorteilhafterweise kann das Encodersignal ein Rechtecksignal sein, so dass es die Abzahlung von Inkrementen ermöglicht.

Viele Bewegungsmechaniken wie beispielsweise Werkzeugmaschinen haben häufig eine kinematische Transformation, die es erlaubt eine Linie auf dem Werkstück vorzugeben. Die Werkzeugmaschine kann dann das Werkstück so bewegen, dass ein Werkzeug diese Linie auf der Oberfläche abfährt. Die kinematische Transformation berechnet die erforderliche Verstellung ihrer Ach- sen aus dem vorgegebenen Weg. Diese kinematische Transformation kann für die Erfindung vorteilhaft verwendet werden. Sie ermöglicht die Berechnung eines einzelnen Encodersignals auf Basis des Fortschrittes entlang der Linie. Vorteilhafterweise kann dieses Encodersignal beispielsweise als sechste Achse ausgegeben werden und dem Laserscanner zugeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Verlauf durch eine Mehrzahl von Trigger-Punkten unterteilt werden. Die Trigger-Punkte können beispielsweise einfach als bestimmte vorgegebene Werte des Positionssignals definiert werden. Ist also beispielsweise das Positionssignal ein Encodersignal, das Inkremente des Verlaufs zählt, so können als Trigger-

Punkte bestimmte Inkrementanzahlen definiert werden. Diese beschreiben dann eindeutig bestimmte Punkte auf dem Verlauf, nämlich die Trigger- Punkte. Wird nun die Oberfläche entlang des Verlaufs bewegt, so passiert sie die Trigger-Punkte nacheinander. Während die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner durch die Bewegungsmechanik zwischen zweien der Trigger-Punkte entlang des Verlaufs bewegt wird, wird der Laserstrahl über jeweils einen Teilbereich der Oberfläche geführt. Vorteilhafterweise pausiert der Laser- Scanner die Bearbeitung, bis das Positionssignal anzeigt, dass die Oberfläche einen Fortgeschritteneren der zwei aktuellen Trigger-Punkte erreicht hat. Dadurch kann gewährleistet werden, dass sich der Laserscanner relativ zum Werkstück auf der vorgegebenen Soliposition und -Orientierung befindet. Das bedeutet also, dass zunächst ausgehend von einem früheren Trigger-Punkt die Oberfläche entlang des Verlaufs bewegt wird und gleichzeitig der Laserscanner einen entsprechenden Teilbereich der Oberfläche bearbeitet. Hat der Laserscanner die Bearbeitung dieses Teilbereichs beendet, so pausiert er die Bearbeitung und wartet darauf, dass das Positionssignal anzeigt, dass die Oberfläche den nächsten Trigger-Punkt erreicht hat. Bei Erreichen dieses Fortgeschritteneren der zwei Trigger-Punkte setzt der Laser die Bearbeitung in einen nächsten Teilbereich der Oberfläche fort. Dieses Vorgehen kann für alle benachbarten Trigger-Punkte wiederholt werden, bis der Verlauf an seinem Ende anlangt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Verlauf von Vorn- herein mit einem Anfang des Verlaufs und einem Ende des Verlaufs vorgegeben werden. Der Anfang und das Ende des Verlaufs entsprechen hierbei also jeweils einem Tupel von Koordinatenwerten. Es kann dann der Verlauf in eine vorgegebene Anzahl von Inkrementen unterteilt werden. Einige der Inkremen- te können dann als Trigger-Punkte definiert werden. Es werden außerdem für jeden Abschnitt des Verlaufs zwischen zwei zeitlich Benachbarten der Trigger-

Punkte jeweils Teilwege des Laserstrahls definiert, die der Laserstrahl abfährt, während die Oberfläche zwischen diesen zeitlich Benachbarten der Trigger- Punkte bewegt wird. Die Teilwege können also den oben genannten Teilbereichen der Oberfläche entsprechen.

Vorzugsweise führt dann der Laserscanner den Laserstrahl mit einer solchen Geschwindigkeit über die Oberfläche, dass der Laserstrahl den jeweiligen Teilweg vollständig abgefahren hat, bevor die Oberfläche den Fortgeschritteneren der beiden aktuell zeitlich benachbarten Trigger-Punkte erreicht hat. Der Laserscanner kann die Bearbeitung pausieren, wenn dieser das Ende des entsprechenden Teilweges erreicht hat. Bevorzugterweise wird der Laserstrahl ausgeschaltet, wenn er das Ende eines Teilwegs oder Teilbereichs erreich hat und wieder eingeschaltet, wenn die Oberfläche den jeweils Fortgeschritteneren der Trigger-Punkte erreicht hat. Es wird vorteilhafterweise der Scannvorgang fortgesetzt, wenn die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner den Fortgeschitteneren der Trigger-Punkte, die den entsprechenden Abschnitt des Verlaufs begrenzen, erreicht hat. Für den Laserscanner kann hierbei das auslösende Ereignis sein, dass das Positionssignal jenes Inkretnent erreicht, bei dem der Fortgeschrittenere der Trigger-Punkte definiert worden ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Laserscanner den Laserstrahl so führen, dass dieser die Bewegung der Bewegungsmechanik jeweils ausgleicht, so dass der Laserstrahl einen vorgegebenen Weg auf der Oberfläche abfährt. Werden zwischen zwei Trigger-Punkten die Oberfläche und der Laserstrahl gleichzeitig bewegt, so kann also der Laserstrahl so geführt werden, dass sich durch das Verschieben der Oberfläche keine Abwei- chung vom Sollweg ergibt, den der Laserstrahl abfahren soll. Da die Mechanik die Oberfläche in Richtung des Verlaufs bewegt und/oder dreht, erfolgt vorteilhafterweise der Ausgleich in Richtung des Verlaufs. Ein Betrag des Ausgleichs kann dann dadurch bestimmt werden, dass die Position der Bewe- gungsmechanik bzw. der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner zwischen zweien der Trigger-Punkte interpoliert wird und der Betrag des Ausgleichs zu einem gegebenen Zeitpunkt jener Weg ist, den die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner gemäß der Interpolation ausgehend vom früheren der zwei Trigger-Punkte zu diesem Zeitpunkt zurückgelegt hat.

Der Verlauf der Position des Laserscanners gegenüber der Oberfläche kann vorteilhaft eine Linie parallel zur Oberfläche beschreiben.

Bevorzugterweise ist die Bewegung der Bewegungsmechanik gegenüber dem Laserscanner eine relativ einfache Bewegung, während der Laserscanner komplexe Bewegungen ausführt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Bewegungsmechanik die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner in einer Hauptbearbeitungsrichtung bewegt, die dem Verlauf folgt, während der Laserscanner schnelle Scanbewegungen macht. Die Hauptbearbeitungsrichtung kann die längste jener Richtungen sein, in der die Oberfläche zur vollständigen

Bearbeitung bewegt wird.

Erfindungsgemäß wird außerdem eine Laserscanvorrichtung angegeben, die einen Laserscanner und eine Bewegungsmechanik aufweist, wobei mit der Laserscanvorrichtung ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführbar ist. Alles vorstehend zum Verfahren Beschriebene gilt für die Laserscanvorrichtung analog.

Die Bewegungsmechanik bewegt die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner bevorzugterweise kontinuierlich. Es kann jedoch in einigen Situationen erforderlich sein, dass die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner in mehreren getrennten Bewegungsvorgängen verschoben und/oder gedreht wird. In diesem Falle kann vorteilhafterweise in jedem Repositionierungsvorgang die Oberfläche zumindest in einer positiven Beschleunigungsphase, in der eine Geschwindigkeit der Oberfläche relativ zum Laserscanner erhöht wird, und einer nach der positiven Beschleunigungsphase ausgeführten negativen Be- schleunigungsphase, in der die Geschwindigkeit der Oberfläche relativ zum Laserscanner auf Null reduziert wird, bewegt werden. Dabei kann vorteilhafterweise, wenn in der negativen Beschleunigungsphase die Geschwindigkeit Null erreicht wird, bevor der Laserstrahl das von ihm in diesem

Repositionierungsvorgang zu scannenden Weg erreicht hat, die Geschwindigkeitserhöhung in der positiven Beschleunigungsphase des darauffolgenden Repositionierungsvorgangs zu einem Zeitpunkt beginnen, zu dem der Laserstrahl den Endpunkt des Weges erreicht hat, den er während des früheren Repositionierungsvorgangs abfahren soll. Wird in der negativen Beschleunigungsphase die Geschwindigkeit Null erreicht, nachdem der Laserstrahl diese Endposition erreicht hat, kann die Geschwindigkeitserhöhung in der positiven Beschleunigungsphase des darauffolgenden Repositionierungsvorgangs unmittelbar nach dem Erreichen der Geschwindigkeit Null beginnen.

Insbesondere kann die Bewegung wie in der DE 10 2014 208 371 AI in einer Mehrzahl von Repositionierungsvorgängen ausgeführt werden.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei gleichen oder entsprechenden Merkmalen. Es zeigt

Figur 1 beispielhaft einen Weg, den ein Laserstrahl auf einer Oberfläche bearbeiten kann, und

Figur 2 einen Zeitverlauf des Scanvorgangs,

Figur 1 zeigt einen Weg, den ein Laserstrahl im erfindungsgemäßen Verfahren auf einer Oberfläche zur Bearbeitung der Oberfläche zurücklegen kann. Es wird dazu ein Laserstrahl mittels eines Laserscanners über die Oberfläche geführt. Die Oberfläche wird mittels einer Bewegungsmechanik in zumindest einem Repositionierungsvorgang gegenüber dem Laserscanner entlang eines vorgegebenen Verlaufs verschoben, wobei im gezeigten Beispiel der Verlauf ein gerader Pfad parallel zur Y-Achse ist. Von der Bewegungsmechanik wird dabei ein Positionierungssignal an den Laserscanner übertragen, das eine aktuelle Position der Oberfläche gegenüber dem Laserscanner anzeigt. Das Positionssignal zeigt also im gezeigten Beispiel den aktuellen Wert y an. Das Posi- tionssignal ist dabei ein einzelnes Signal, das den Fortschritt des Verlaufs anzeigt, entlang dem die Oberfläche gegenüber dem Laserscanner verschoben wird. Wird die Oberfläche zusätzlich oder ausschließlich gegenüber dem Laserscanner gedreht, so kann das Positionssignal zusätzlich oder ausschließlich eine Orientierung anzeigen.

Im in Figur 1 gezeigten Beispiel liegt die zu bearbeitende Oberfläche in der X, Y-Ebene, die der Figurenebene entspricht. Die Oberfläche wird durch die Bewegungsmechanik in Y-Richtung verschoben. Dabei startet der Verlauf der Verschiebung bei y _s und endet bei y _E . Der Laserscanner fährt die Wegabschnitte parallel zur X-Achse ab, In den Abschnitten parallel zur Y-Achse ist der Laserscanner ausgeschaltet. Im Einzelfall erfolgt die Bearbeitung wie folgt. Der Laserscanner wird zu Beginn mit seinem Bearbeitungsnullpunkt bei der Mitte zwischen Xi und x ₂ sowie y _s positioniert. Er lenkt dann den Laserstrahl ausge- hend von der Position x ₁ , ₁ zur Position X2,yi- Darauffolgend lenk er den Laserstrahl in der von unten gesehen zweiten horizontalen Linie und ausschließend in der dritten horizontalen Linie bis zum eingezeichneten Bearbeitungsnullpunkt 1 ab. Erreicht der Strahl den Bearbeitungsnullpunkt 1, so beginnt die Bewegungsmechanik, die Oberfläche in Richtung der y-Richtung zu bewegen. Während die Oberfläche entlang des Verlaufs 3 bewegt wird, fährt der Laserscanner nacheinander von unten nach oben die horizontalen Linien 6a, 6b, 6c ab.

Der Laserscanner scannt dabei mit einer solchen Geschwindigkeit, dass er das Ende des jeweiligen horizontalen Wegabschnitts 6a, 6b, 6c erreicht, bevor die

Oberfläche bis zur y-Koordinate des darüberliegenden horizontalen Wegabschnitts 6a, 6b, 6c verschoben wird. Erreicht der Laserstrahl das Ende des Wegabschnitts 6a, 6b, 6c so wird er jeweils abgeschaltet. Erreicht nun die Oberfläche einen der Trigger-Punkte 5a, 5b, 5c, so wird der Laser wieder ein- geschaltet und entlang des nächsten horizontalen Wegabschnitts 6a, 6b, 6c geführt. Erreicht der Laserscanner schließlich den Punkt 4 bei der y- Koordinate y _E in der Mitte zwischen Xi und x ₂ , wird die Verschiebung der Oberfläche durch die Bewegungsmechanik gestoppt. Der Laserscanner wird dann noch bei gestoppter Mechanik entlang der horizontalen Wegabschnitte zwischen y _E und y ₂ geführt. Durch das Einfügen der Trigger-Punkte 5a, 5b, 5c, die das Wiederaufnehmen der Bearbeitung durch den Laserstrahl triggern, wird sichergestellt, dass der Laserstrahl stets an der richtigen Position bearbeitet.

Die Verschiebung der Oberfläche entlang des Verlaufs 3 wird durch ein Positionssignal angezeigt, dass beispielsweise ein Inkrement sein kann. Es werden dann ausgewählte Inkremente als die Trigger-Punkte 5a, 5b, 5c festgelegt. Der Laserscanner kann immer dann mit der Bearbeitung fortfahren, wenn ein als Trigger-Punkt definiertes Inkrement erreicht wird.

Figur 2 zeigt einen Zeitverlauf einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist auf der horizontalen Achse die Zeit aufgetragen und auf der vertikalen Achse zum einen die Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche über den Laserscanner mittels der Bewegungsmechanik (links) und zum anderen die y-Position der Mechanik bei der Verschiebung entlang des Verlaufs 3 wie in Figur 1 gezeigt (rechts). Die Geschwindigkeit ist hierbei die aus den geraden Abschnitten zusammengesetzte Kurve. Es ist zu erkennen, dass zum Zeitpunkt t _s die Bewegung mit einer großen Beschleunigung gestartet wird, dann für eine Zeit t _m konstant gehalten wird und anschließend in einem Zeitabschnitt t _b bis zur Zeit t _e entschleunigt wird. Die gekrümmte Kurve stellt den Ortsverlauf der Oberfläche entlang des Verlaufs 3 zwischen dem Anfangsverlaufs y _s und dem Ende des Verlaufs y _E dar. Bestimmte der Orte 5a, 5b, 5c sind als Punkte eingezeichnet. Dies sind die in Figur 1 gezeigten Trigger-Punkte 5b. Aufgrund der Entschleunigung im Bereich t _d liegen diese Punkte 5a, 5b, 5c gegen Ende des Verlaufs 3 in y-Richtung näher beinander.

Beispielhaft kann das Verfahren der Erfindung auch wie folgt ausgeführt werden:

Das Beispiel sieht die Übertragung eines einzelnen Positionswertes vor, wobei die Berechnung der notwendigen Transformation auf die Steuerung des Laserscanners und auf die der mechanischen Achsen verteilt wird. Dazu wird die kinematische Transformation auf der Maschinensteuerung aktiviert (i.d.R. besitzt jede Steuerung eine solche Funktion für 5-Achs-Kinematiken). Das sorgt dafür, dass der Bearbeitungsnullpunkt (TCP = Tool Center Point, gleich- zeitig Nullpunkt des Laserscanners) entlang einer Geraden im WKS geführt wird (d.h. bei einer 5-Achs-Maschine, dass ein Ausgleich der durch die Drehbewegung induzierte Verschiebung durch die Linearachsen durchgeführt wird. Bei dem übertragenen Positionssignal soll es sich hierbei um die aktuelle Position entlang des Pfades (der Geraden im WKS) zwischen zwei

Verfahrpositionen/TCPs (A -» B) handeln - ein pfadsynchroner Positionswert also. Wenn an die Steuerung des Laserscanner vor der Bewegung Position A und B übertragen wird und während der Bewegung der pfadsynchrone Positi- onswert übertragen wird, kann die Steuerung des Laserscanners über lineare

Interpolation die aktuelle Position (TCP) schließen.

Als Beispiel könnte der Positionswert in Form eines Encoder-Signals übertragen werden. Ein Encoder ist wie ein Wegzähler zu verstehen, der in einer de- finierten Auflösung (Abstand zwischen zwei Schritten) die Anzahl der Inkre- mente zählt. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass bei der Bewegung von A nach B 10000 Schritte gezählt werden müssten und der aktuelle an die Scannersteuerung übertragene Encoder-Wert bei 5000 Schritten liegt, so kann die Steuerung des Laserscanners sich berechnen, dass sich die Position (TCP) genau in der Mitte zwischen A und B befindet.

Der Vorteil dieses Vorgehens ist, dass sich die Synthese eines einzelnen pfadsynchronen Positionswerts skalierbar auf mehrere Achsen ist, ohne dass zusäztliche Positionswerte übertragen werden müssen. Des Weiteren unter- stützen viele Steuerungen von Maschinen eine kinematische Transformation, so dass die Transformation in WKS-Koordinaten von dieser übernommen werden kann.

Wie oben beschrieben, kann die Steuerung aufgrund des übertragenen Positi- onswertes auf die aktuelle Position (TCP) schließen. Durch gezielte Unterbre- chungs-/Warte-Punkte im Programm auf der Steuerung des Laserscanners, in denen der Laserscanner auf einen definierten Positionswert wartet (der Laser sollte natürlich dabei ausgeschaltet sein), kann eine Synchronisierung zwischen beiden Systemen erreicht werden. Z.b. kann bei einer linienförmigen Bearbeitung der Start der Bearbeitung jeder Einzellinie durch das Erreichen eines definierten Positionswerts getriggert werden. Die Nutzung von den oben beschriebenen Trigger-Punkten ist hierbei auch vorteilhaft, damit beide Systeme nicht zu stark auseinanderlaufen. Damit kann z.B. verhindert werden, dass die Größe des Scanfeldes (vom Laserscannre er- reichbarer Arbeitsraum) überschritten wird oder die Orientierung sich zu stark verändert, so dass der Winkel zwischen Bauteiloberfläche und Laserstrahlrichtung zu groß wird bzw. die Zugänglichkeit nicht mehr gewährleistet ist.