Laserprojektoren für Steinplatten und im Flugzeugbau

LAP mit Sitz in Lüneburg hat die Laser-Projektoren CAD-PRO 2D und CAD-PRO 3D im Programm.

Das 2D-Modell eignet sich für das Bearbeiten von Steinplatten, das 3D-Modell wird im Flugzeugbau verwendet, um kunststoffimprägnierte Fasern aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) millimetergenau zu positionieren, etwa beim Aufbau von Rumpf- und Strukturteilen.

Der Laser-Projektor CAD-PRO 2D projiziert komplexe Konturen auf Steinplatten und digitalisiert die Bauteile millimetergenau und ohne Schablonen. Damit lassen sich alle Teile, die aus einer Rohplatte geschnitten werden sollen, per Fernsteuerung so verschieben und drehen, dass das Rohmaterial optimal genutzt wird und sich der Überschuss auf ein Minimum reduziert.

Der CAD-PRO 2D kann neben der Darstellung bekannter Umrisse auch Positionen und Umrisse von existierenden Teilen digitalisieren und die Daten an die Maschinensteuerung übertragen. Dafür projiziert der Laser-Projektor einen Laserpunkt auf die Platte. Der Anwender fährt ihn mit Hilfe der Fernsteuerung nacheinander an charakteristische Stellen, beispielsweise Eckpunkte oder Kanten. Aus diesen Daten rekonstruiert das CAD-System die Koordinaten für die Bearbeitungsmaschine.

Die Laserprojektor CAD-PRO 3D für den Flugzeugbau kann für den Aufbau von Rumpf- und Strukturteilen CFK-Prepregs millimetergenau positionieren. Das Gerät kann die Umrisse der zu positionierenden Teile auch auf gekrümmten Oberflächen wie Seitenleitwerken, Flügelholmen, Fahrwerksklappen oder Kabinentüren präzise darstellen. Es eignet sich besonders für das Projizieren von Konturen auf Teilen mit Längen von über 30 Metern. Mehrere Projektoren teilen sich die Aufgabe, die Verteilung der Daten auf die Projektoren erfolgt automatisch.

Das Funktionsprinzip der Laser-Projektoren

Um eine Kontur auf einer Fläche darzustellen, wird ein Laserstrahl über zwei drehbare, elektrisch bewegliche Spiegel (Galvanometer) abgelenkt. Dies erfolgt mit so hoher Geschwindigkeit, dass der Eindruck einer geschlossenen Linie entsteht. Der zu projizierende Umriss wird dem System in Form von CAD-Daten übermittelt. Ein digitaler Signalprozessor erzeugt daraus die Steuersignale für die Galvanometer.

Die 1:1-Projektion erfolgt mit Hilfe von Referenzpunkten. Für die Kalibrierung werden an vorher vermessenen Punkten Reflektoren (Targets) platziert. Durch Scannen der bekannten Zielpositionen errechnet die Software die Lage des Projektors zur Projektionsfläche.

Die Laserprojektoren lassen sich mit einer oder zwei Laserquellen bestücken, für eine rote, grüne oder mehrfarbige (rot/grün/gelb) Darstellung. Sie erzielen eine Genauigkeit von ± 1 mm bis zu einem typischen Abstand zwischen Projektor und Platte von 4 m. Die Laserausgangsleistung liegt bei 5 mW. Die Systeme sind in die Laserklasse 2M eingeordnet; das Tragen von Schutzbrillen ist nicht erforderlich.

Durch die kompakte Bauform, das niedrige Gewicht und eine integrierte Schwenkhalterung lassen sich die Laserprojektoren je nach Anwendungsbereich senkrecht über einer Arbeitsfläche an einer entsprechenden Montagevorrichtung oder an der Decke montieren.