K. Steinhammer:
"Entwicklung einer universell einsetzbaren Steuereinheit für Lasermaterialbearbeitungsplätze";
Supervisor: L. Musiejovsky; Institut für Industrielle Elektronik und Materialwissenschaften, 2003.
Micromaterial processing with laser light has become an important way of materials manufacturing in our days. The numerous advantages of this manufacturing method like high speed, low thermal influence and the easily attainable accuracy, just to name a few, exceed the advantages of other common manufacturing methods.The aim of this diploma thesis is to develop a universally usable control device for laser materials processing which offers a huge amount of capabilities for the manufacturing process. Some of the presented control features developed in the frame of this thesis have not been used in laser work stations before.
For instance there is a ``laser-printer" function implemented, which emulates a postscript compatible network printer. This allows an easy data exchange with the user via the print function as inplemented in almost every system software. This common form of data exchange differs from the own data exchange formats as used by all industrially made control devices.
Another important issue is the portability to other, already existing laser control hardware with similar configuration. This allows to design the same user interface for different kinds of laser work stations and to operate several workstations without additional training.
This diploma thesis describes the hardware design of such a system, the needed real-time low level software, which converts the path data of the user application to control pulses for the hardware and activates the outputs of the interfaces in due time. The user interface will be presented in detail in a separate work of my colleague. A brief overview of the user software is also included in the thesis.
Die Mikromaterialbearbeitung mittels Laser ist heute aus einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten nicht mehr wegzudenken. Die vielen Vorteile der Lasermaterialbearbeitung, wie die hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit, die geringe thermische Belastung oder die erreichbare Genauigkeit, um nur einige zu nennen, übertreffen in einigen Bereichen die Vorteile mancher konventionellen Materialbearbeitungsmethoden.Ziel dieser Diplomarbeit ist es, für die Lasermaterialbearbeitung eine Steuereinheit zu entwickeln, die universell einsetzbar ist und eine Vielzahl von Bearbeitungsmöglichkeiten bietet. Es werden Steuerfunktionen realisiert, die auf dem Gebiet der Lasermaterialbearbeitung in dieser Form bisher nicht verfügbar waren.
Zum Beispiel wird eine "Laserdrucker"-Funktion implementiert, die einen Postscript-Netzwerkdrucker simuliert und so eine Dateneingabe auf einfachstem Weg, dem der Druck-Funktion, aus fast jeder Software unter den heute gebräuchlichen Betriebssystemen zulässt. Diese vereinheitlichte Form der Datenübergabe steht im Gegensatz zu den vielen verschiedenen Datenformaten, die kommerzielle Systeme zum Datenaustausch verwenden.
Wichtig ist weiters die einfache Übertragbarkeit des Steuersystems auf andere, bereits vorhandene Lasermaterialbearbeitungsplätze mit ähnlichem Aufbau. Dem Anwender werden so unterschiedliche Systeme mit einer gemeinsamen Benutzerumgebung zur Verfügung gestellt, die er ohne große Einarbeitungszeit benutzen kann.
Diese Diplomarbeit beschreibt den Hardware-Aufbau eines solchen Systems, und die benötigte Echtzeit-Low-Level-Software, welche die Bahndaten der Anwendersoftware in Steuerimpulse für die Hardware umrechnet und zeitgerecht ausgibt. Die Anwenderprogramme selbst werden in einer getrennten Arbeit meines Kollegen im Detail vorgestellt. Hier werden sie nur kurz vorgestellt.