DE10005593C1

DE10005593C1 - Laser beam point welding device has light trap provided with opening for passage of laser beam opened in response to pressure exerted by application to workpiece surface

Info

Publication number: DE10005593C1
Application number: DE10005593A
Authority: DE
Inventors: Horst Exner; Sascha Kloetzer; Robby Ebert; Jan Drechsel; Volker Neumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-02-10

Abstract

The point welding device has an optically sealed housing provided with an internal laser beam generator or an external laser beam generator coupled to the housing via an optical fibre conductor. The housing has a light trap with an opening for passage of the laser beam which is opened via a setting element operated by the mechanical pressure exerted when the welding device is pressed against a workpiece, with an optical device, e.g. an axicon (3), inserted in the path of the laser beam for providing a uniform or annular energy distribution.

Description

Die Erfindung betrifft hand- und maschinenführbare autonome Einrichtungen zum Punkt schweißen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to hand and machine-operated autonomous devices to the point welding according to the preamble of patent claim 1.

Bekannte handführbare Vorrichtungen zum Laserschweißen von Werkstücken wie unter an derem in der DE 196 36 458 (Manuell zu positionierende und zu betätigende Einrichtung zum Laserstrahlschweißen) weisen einen relativ großen Bearbeitungskopf mit innenliegenden Achsen oder Scannern auf, um eine in der Länge und im Querschnitt genügend große Schweiß naht zu erzeugen. Die Öffnung für den Laserstrahl entspricht der Reichweite der eingebauten Achsen und umfasst mehrere cm². Die Lasersicherheit wird durch eine den Laserstrahl voll ständig absperrende motorisch angetriebene Klappe, die durch Sensoren, die das korrekte Auf sitzen der Vorrichtung auf dem Werkstück messen, realisiert. Die Überwachung erfolgt durch eine extern angeordnete Steuerung.Known hand-held devices for laser welding workpieces, such as those in DE 196 36 458 (device for laser beam welding to be positioned and operated manually) have a relatively large machining head with internal axes or scanners in order to have a sufficiently large length and cross section It creates sweat. The opening for the laser beam corresponds to the range of the installed axes and covers several cm ² . Laser safety is achieved by a motor-driven flap that completely blocks the laser beam, which is measured by sensors that measure the correct seating of the device on the workpiece. Monitoring is carried out by an externally arranged control.

Maschinengeführte Vorrichtungen zum Punktschweißen sind in der Regel als reine Fokussier optiken ohne eigene Steuer-, Regel- und Sicherheitseinrichtungen ausgeführt, wodurch ein autonomer Betrieb und somit ein schnelles Ankoppeln an beliebige Maschinen nicht möglich ist. So ist in der DE PS 43 31 827 C1 (Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Sicherung für Schraubverbindungen) in einem mechanischen Schraubkopf als automatisches Montagewerkzeug für Schraubverbindungen eine Optik so integriert, dass über einen Laser strahl Teile der Schraubverbindungen miteinander geschweißt werden. Dazu weist diese unter anderem auch eine rotierende Optik auf, mit der eine ringförmige Energieverteilung erzeugt werden kann. Diese Möglichkeit wird in der beschriebenen Lösung nicht genutzt. Es wird nur mindestens ein Mikroschweißpunkt hergestellt, wobei nur ein kleiner Teil des Umfangs der Schraubverbindung geschweißt wird.Machine-operated devices for spot welding are usually purely focused optics without their own control, regulation and safety devices, which means a autonomous operation and therefore a quick coupling to any machine is not possible is. So in DE PS 43 31 827 C1 (method and device for generating a Securing for screw connections) in a mechanical screw head as automatic Assembly tool for screw connections integrated optics so that using a laser beam parts of the screw connections are welded together. This instructs among other things also a rotating optic with which an annular energy distribution is generated can be. This option is not used in the solution described. It will only at least one micro weld spot is made, with only a small part of the circumference of the Screw connection is welded.

Die Energieverteilung eines fasergeführten Laserstrahles oder eines Laserstrahles eines Hoch leistungsdiodenlasers weist in der Regel ein Top-Hat-Profil auf, da das Ende der Faser auf die Bearbeitungsstelle abgebildet wird oder sehr viele Einzellaserstrahlen auf einem Fleck zusam mengeführt werden. Die Energie ist dabei fast gleichmäßig über den Strahldurchmesser verteilt. Dies bewirkt eine fast gaußförmige Temperaturverteilung auf der Werkstückoberfläche mit einem Temperaturmaximum in der Mitte. Bei der Anwendung einer derartigen Laserstrahlung zum Punktschweißen besteht zum einen die Gefahr des Durchbrennens der Schweißstelle, ins besondere bei sehr dünnen zu verbindenden Werkstücken, und zum anderen ist die Realisie rung einer Schweißstelle mit lediglich einem kleinen Durchmesser möglich, so dass eine be grenzte Festigkeit zu verzeichnen ist, die jedoch unter anderem durch die Steigerung der An zahl der Punktschweißungen kompensierbar ist.The energy distribution of a fiber-guided laser beam or a laser beam from a high Power diode lasers usually have a top hat profile because the end of the fiber is on the Processing point is shown or a large number of individual laser beams together in one spot be led. The energy is distributed almost evenly over the beam diameter. This causes an almost Gaussian temperature distribution on the workpiece surface a maximum temperature in the middle. When using such laser radiation for spot welding, on the one hand, there is a risk of the welding point burning, ins especially with very thin workpieces to be joined, and on the other hand is the realization a weld with only a small diameter is possible, so that a be limited strength can be recorded, which, however, among other things by increasing the An number of spot welds can be compensated.

In der US 3 392 261 (Tragbarer Strahlerzeuger) ist eine Vorrichtung bekannt, deren optisch dichtes Gehäuse einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweist, der auf die zu schweißenden Körper aufgesetzt wird und der aufgrund einer Feder eine Druckkraft auf die zu schweißenden Körper ausübt. Diese bekannte Vorrichtung besitzt zudem einen als Strahlfalle wirkenden federbelasteten Spiegel, der vollständig aus der Strahlführungsöffnung herausbewegt werden muss, damit ein Laserstrahlimpuls ausgelöst werden kann.In US 3,392,261 (portable beam generator) a device is known, the optical tight housing has a hollow cylindrical portion which is to be welded Body is put on and due to a spring a compressive force on the welded Body exercises. This known device also has a beam trap spring-loaded mirror that can be moved completely out of the beam guide opening so that a laser beam pulse can be triggered.

Vorrichtungen, bei denen die Strahlfalle durch Aufsetzen des Bearbeitungskopfes direkt me chanisch betätigt wird, und bei denen die geöffnete Klappe den Laserpuls auslöst, sind nicht bekannt.Devices in which the beam trap me directly by placing the processing head is operated mechanically, and in which the open flap triggers the laser pulse are not known.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine autonom arbeitende hand- und maschinenführbare Vorrichtung zum Punktschweißen unter Verwendung von Laserstrahlen mit größtmöglichen Durchmesser der Punktschweißung zu schaffen.The invention specified in claim 1 is based on the problem, an autonomous Working hand and machine-operated device for spot welding using of laser beams with the largest possible spot welding diameter.

Dieses Problem wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in claim 1.

Die hand- und maschinenführbare autonome Einrichtung zum Punktschweißen in einem optisch dichten Gehäuse und mit einer intern oder einer über Lichtwellenleiter angekoppelten extern angeordneten und Laserstrahlen erzeugenden Vorrichtung zeichnet sich insbesondere durch ihre einfache Realisierung aus. Eine zwischen einer Optik und der Austrittsstelle des Laser strahles angeordnete und mechanisch durch das Aufsetzen der Einrichtung betätigte Strahlfalle verhindert in einfacher Weise unabhängig von Steuereinrichtungen und Sensoren und damit zugleich sicher, dass die Laserstrahlen ungewollt aus der Einrichtung austreten können. Die Betätigung der Strahlfalle wird durch ein Stellelement bewirkt, das einen Gegendruck über winden muss. Unfallgefahren durch die Laserstrahlung werden durch die Anordnung weitest gehend ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße hand- und maschinenführbare autonome Ein richtung zum Punktschweißen erfüllt dadurch die Anforderungen an die Laserklasse 1.The hand-held and machine-operated autonomous device for spot welding in an optically sealed housing and with an internally arranged or an externally arranged and laser beam-producing device coupled via optical waveguides is particularly distinguished by its simple implementation. A between the optics and the exit point of the laser beam and mechanically operated by placing the device trap prevents in a simple manner independently of control devices and sensors, and thus at the same time safely that the laser beams can exit the device unintentionally. The jet trap is actuated by an actuator that has to overcome a counter pressure. The arrangement largely eliminates the risk of accidents caused by laser radiation. The hand-held and machine-operated autonomous device according to the invention for spot welding thereby fulfills the requirements for laser class 1 .

Die Laserstrahlung wird durch die Optik in dem Gehäuse der erfindungsgemäßen Einrichtung so geformt, dass eine ringförmige oder weitestgehend gleiche Energieverteilung im Querschnitt des Laserstrahles vorhanden ist. Die daraus resultierende Temperatur im Werkstück ist über den Durchmesser der Bearbeitungsstelle weitestgehend homogen verteilt. Eine erhöhte Tem peratur in der Mitte der Bearbeitungsstelle wird vermieden und der Bearbeitungsfleck ver größert. Damit ist zum einen eine größere Festigkeit der zu verbindenden Werkstücke erziel bar, so dass die Anzahl der Punktschweißungen gegenüber herkömmlichen Laserpunktschwei ßungen verringert werden kann, und zum anderen sind insbesondere auch geringe Blechdicken fest miteinander verschweißbar. Es sind sowohl breitere Anwendungsmöglichkeiten als auch günstige ökonomische Aspekte gegeben.The laser radiation is through the optics in the housing of the device according to the invention shaped so that an annular or largely equal energy distribution in cross section of the laser beam is present. The resulting temperature in the workpiece is over the diameter of the machining point is largely homogeneously distributed. An increased tem Temperature in the middle of the processing point is avoided and the processing spot ver enlarged. On the one hand, this results in greater strength of the workpieces to be connected bar, so the number of spot welds compared to conventional laser spot welding Solutions can be reduced, and on the other hand, in particular, small sheet thicknesses can be firmly welded together. There are both broader uses as well given favorable economic aspects.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass diese wahlweise hand- und maschinenführbar ist. Das wird dadurch realisiert, dass die Strahlfalle bei vollstän diger Öffnung autonom einen Laserpuls auslösen kann. Damit ist ein universeller Einsatz ins besondere für das Verschweißen von Blechen gegeben. Eine Maschinenführung ist durch die einfache Montage und die gewichtsreduzierende Bauweise der erfindungsgemäßen Einrichtung an ein Handhabesystem z. B. in Form eines Industrieroboters auch leicht möglich. Das Auslösen des Laserpulses wird bekanntermaßen einfach durch Aufsetzen der Einrichtung auf das Werk stück unter Verwendung einer Maschinenachse realisiert.Another advantage of the device according to the invention is that it is optional is hand and machine feasible. This is achieved in that the beam trap is complete opening can trigger a laser pulse autonomously. This is a universal use in given especially for welding sheet metal. A machine control is through the simple assembly and the weight-reducing design of the device according to the invention to a handling system e.g. B. in the form of an industrial robot also easily possible. The trigger the laser pulse is known to be simply by placing the device on the factory piece realized using a machine axis.

Die die Laserstrahlen formende Optik ist im Gehäuse der erfindungsgemäßen Einrichtung so wohl feststehend als auch rotierend einbringbar. Besonders durch den ersten Fall ist ein sehr einfacher und ökonomischer Aufbau gegeben. Zusätzliche Achsen mit Antrieben werden ein gespart.The optics forming the laser beams are in the housing of the device according to the invention Probably fixed as well as rotatable. Especially the first case is a very given a simple and economical structure. Additional axes with drives become one saved.

Ein Laser in Form eines Hochleistungsdioden-, Nd:YAG- oder Faserlasers erlaubt das flexible Heranführen der Laserstrahlung mit einer Lichtleitfaser. Insbesondere für ein handgeführtes Werkzeug ist dieser Sachverhalt von besonderer Bedeutung. Damit steht dem Nutzer eine ein fach aufgebaute, leicht und weitestgehend unfallfreie zu betätigende Einrichtung zum Ver schweißen von Werkstücken zur Verfügung.A laser in the form of a high-power diode, Nd: YAG or fiber laser allows this to be flexible Introducing the laser radiation with an optical fiber. Especially for a hand-held one This is a particularly important tool. This means that the user has one professionally constructed, light and largely accident-free to operate device for ver welding of workpieces.

Die Integration einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung gewährleistet eine Verarbeitung der Signale aller Sensoren und der durch das Bedienpersonal eingestellten Parameter. Die damit steuerungstechnisch hergestellte Autonomie der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine wei tere Voraussetzung, diese auch einfach an eine Maschine in Form z. B. eines Roboters anbauen zu können, ohne dass die Einrichtung mit der Maschine steuerungstechnisch verkoppelt wer den muss.The integration of a control and / or regulating device ensures processing of the Signals from all sensors and the parameters set by the operating personnel. The one with it Autonomy of the device according to the invention produced by control technology is a white tere requirement, this simply to a machine in the form of. B. install a robot to be able to control the device with the machine without being coupled that must.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 15 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 15.

Ein Axikon oder eine Trepanieroptik sind nach den Weiterbildungen der Patentansprüche 2 und 3 günstige Ausgestaltungen für zum einen eine feststehende oder zum anderen eine ro tierende Optik. Im Falle, dass das Axikon gleichzeitig die Fokussierlinse ist, wird eine zusätz liche Linse eingespart.An axicon or a trepanning lens are according to the developments of patent claims 2 and 3 favorable configurations for a fixed or a ro optics. In the event that the axicon is the focusing lens at the same time, an additional saved lens.

Die Weiterbildungen des Patentanspruchs 4 erlauben die Realisierung einfacher, kostengüns tiger und leichter Optiken, da insbesondere für die angestrebte Anwendung höchste optische Präzision nicht erforderlich ist.The further developments of claim 4 allow the implementation of simple, inexpensive tiger and lighter optics, especially for the intended application highest optical Precision is not required.

Ein im Inneren gepumpter Faserlaser, ein ringförmig angeordnetes Faserbündel und ein im Ringmode betriebener Festkörperlaser nach den Weiterbildungen der Patentansprüche 5 bis 7 stellen einfache Möglichkeiten dar, eine ringförmige Energieverteilung des Laserstrahles zu erreichen.A fiber laser pumped inside, a ring-shaped fiber bundle and an im Ring mode operated solid-state laser according to the developments of claims 5 to 7 are simple ways to create an annular energy distribution of the laser beam to reach.

Eine Ausbildung der Strahlfalle als Klappe nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 er laubt eine einfache mechanische Realisierung.A training of the beam trap as a flap after the further development of claim 8 he allows a simple mechanical implementation.

Ein weiterer Vorteil ist die Positionierung der Klappe über eine Druckfeder auf der Öffnung der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei die Klappe über einen verschiebbaren Hohlzylinder 6 oder Stift als Stellelement bewegbar ist. Damit dient die Druckfeder zum Einen dem sicheren Verschluss der Öffnung und zum Anderen muss diese Federkraft beim Aufsetzen der erfin dungsgemäßen Einrichtung überwunden werden, um die Öffnung freizugeben. Dieser Druck dient gleichzeitig dazu, das obere Werkstück zusätzlich auf das Untere definiert aufzudrücken, so dass eventuell vorhandene Zwischenräume ausgeglichen werden. Damit wird eine feste Punktschweißstelle auch bei nicht optimal zueinander plazierter Werkstücke gewährleistet. Dieser Sachverhalt ist besonders bei der Verbindung dünner Bleche von Bedeutung.A further advantage is the positioning of the flap on the opening of the device according to the invention via a compression spring, the flap being movable as a control element via a displaceable hollow cylinder 6 or pin. The compression spring thus serves on the one hand to securely close the opening and on the other hand this spring force has to be overcome when the device according to the invention is put on in order to open the opening. This pressure also serves to press the upper workpiece onto the lower one in a defined manner, so that any gaps that may exist are evened out. This ensures a fixed spot weld, even if the workpieces are not optimally placed in relation to one another. This is particularly important when connecting thin sheets.

Einstellbare Druckfedern zum Öffnen der Klappe nach den Weiterbildungen der Patentansprü che 9 und 10 unterstützen den erzielbaren Effekt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8. Damit ist die erfindungsgemäße Einrichtung an die Dicke der zu verschweißenden Werk stücke anpassbar. Insbesondere wird bei dünnen Werkstücken eine dadurch hervorgerufene Verformung vermieden. Eine bezüglich der Druckkraft einstellbare Feder gewährleistet damit eine Anpassung an die Art und die Dicke der Werkstücke und konstante Schweißbedingungen. Besonders hinsichtlich einer artfremden Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird dadurch vorgebeugt. Die Sicherheit wird nochmals wesentlich gesteigert.Adjustable compression springs to open the flap according to the further developments of the patent claims che 9 and 10 support the achievable effect after the further development of the claim 8. So that the device according to the invention to the thickness of the work to be welded pieces customizable. In particular in the case of thin workpieces, one is thereby caused Deformation avoided. A spring that is adjustable with regard to the pressure force thus ensures an adaptation to the type and thickness of the workpieces and constant welding conditions. Particularly with regard to a use of the device according to the invention that is not of the same type thereby prevented. Security is significantly increased again.

Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, dass die Werkstücke gleichen Stoffes mit einer gleichen Druckkraft verschweißt werden.Another advantage is that the workpieces of the same material with a same pressure force are welded.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist damit so ausführbar, dass falls die Druckkraft nicht aus reicht, um die Werkstücke fest aufeinander zu drücken, kein Laserpuls ausgelöst werden kann. Andererseits wird auch bei abweichender zu hoher Druckkraft der Puls immer bei der gleichen definierten Kraft ausgelöst. Die Qualität der Schweißstellen steigt wesentlich.The device according to the invention can thus be carried out in such a way that if the pressure force does not run out is enough to press the workpieces firmly together, no laser pulse can be triggered. On the other hand, the pulse will always be the same even if the pressure force deviates too high defined force triggered. The quality of the welds increases significantly.

Die Anwendung eines verschiebbaren Hohlzylinders, der optisch abgedichtet ist, nach der Wei terbildung des Patentanspruchs 11 sichert, dass Laserstrahlung während der Bearbeitung der Werkstücke nicht nach außen gelangt.The use of a movable hollow cylinder that is optically sealed, according to Wei terbildung of claim 11 ensures that laser radiation during the processing of Workpieces do not get outside.

Die Verbindung des verschiebbaren Hohlzylinders über eine flexible Manschette mit dem Ge häuse der Einrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 gewährleistet die opti sche Abdichtung auch bei einem geringfügigen Verkanten der Einrichtung während der Bearbeitung. The connection of the displaceable hollow cylinder to the Ge via a flexible sleeve the housing of the facility according to the further development of claim 12 guarantees the opti cal sealing even with a slight tilting of the device during processing.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 13 sichert, dass die geschlossene Klappe als Strahlfalle während der Bestrahlung mit Laserstrahlen nicht beschädigt wird. Der Temperatursensor dient dabei dem Ausschalten der extern oder intern angeordneten und Laserstrahlen erzeugenden Einrichtung.The development of claim 13 ensures that the closed flap as a beam trap is not damaged during the irradiation with laser beams. The temperature sensor is used switching off the externally or internally arranged and generating laser beams Facility.

Ein Hochleistungsdiodenlaser als intern angeordnete und Laserstrahlen erzeugende Vorrich tung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 14 ist in die erfindungsgemäße Einrichtung integrierbar, so dass ein komplettes Werkzeug vorhanden ist und wesentliche Teile der Strahl führung eingespart werden können.A high-power diode laser as an internally arranged device that generates laser beams device according to the development of claim 14 is in the device according to the invention integrable so that a complete tool is available and essential parts of the beam leadership can be saved.

Die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 15 erlaubt den flexiblen Einsatz der erfindungsge mäßen Einrichtung sowohl im hand- als auch im maschinengeführten Betrieb.The training according to claim 15 allows flexible use of the fiction, ge appropriate set-up in both manual and machine-operated operation.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im fol genden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are in the fol described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zum Punktschweißen mit einer geschlos sener Klappe, Fig. 1 shows a schematic representation of a device for spot welding with a closed-valve,

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zum Punktschweißen mit einer offenen Klappe, Fig. 2 is a schematic representation of a device for spot welding with an open flap,

Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung einer weiteren Einrichtung zum Punktschweißen, Fig. 3 shows a schematic representation of a further apparatus for spot welding,

Fig. 4 einen Querschnitt der Energieverteilung der durch die Optiken der Einrichtungen ge formten Laserstrahlen und Fig. 4 shows a cross section of the energy distribution of the laser beams formed by the optics of the devices and

Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung eines innengepumpten Faserlasers. Fig. 5 is a schematic representation of an internally pumped fiber laser.

1st embodiment

Die hand- und maschinenführbare Einrichtung zum Punktschweißen besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Laserstrahlen 4 erzeugende Vorrichtung und eine die Laserstrahlen 4 formende Optik angeordnet sind. Die Fig. 1 und 2 zeigen prinzipiell eine derartige Einrichtung.In a first exemplary embodiment, the hand and machine-operated device for spot welding essentially consists of a housing in which a laser beam 4 generating device and an optical system that forms the laser beams 4 are arranged. Figs. 1 and 2 show, in principle, such a device.

In dem Gehäuse befindet sich eine Laserstrahlen erzeugende Vorrichtung in Form eines ge pulsten Hochleistungsdiodenlasers. Im Strahlengang nach dem Hochleistungsdiodenlaser ist die Laserstrahlen formende Optik fest angeordnet. Diese Optik ist eine Kombination aus Fokus sierlinse 2 und Axikon 3, die die Laserstrahlen 4 so formt, dass zum Einen ein großer Strahl fleck und zum Anderen eine ringförmige Energieverteilung realisierbar sind. Eine derartige Energieverteilung ist in der Fig. 4 dargestellt. Das Axikon 3 selbst ist ein zylinderförmiges Bauteil, dessen zum Hochleistungsdiodenlaser gerichtete Oberfläche rotationssymmetrisch v- förmig ausgebildet ist. Die Oberfläche in Richtung des Werkstücks 7 ist eben ausgeführt. Der Winkel zwischen der Symmetrieachse des Axikons 3 und der vom Mittelpunkt zum Außenrand des Axikons 3 geradlinig fallenden Fläche beträgt 6°. Mit der Anwendung eines derartigen Axikons 3 wird der Laserstrahl in Richtung des Außenrandes des Strahlflecks gebrochen (Dar stellung der Fig. 2), so dass eine ringförmige Energieverteilung gegeben ist.In the housing there is a laser beam generating device in the form of a pulsed high-power diode laser. The laser beam shaping optics is fixed in the beam path after the high-power diode laser. This optic is a combination of focus lens 2 and axicon 3 , which shapes the laser beams 4 so that on the one hand a large beam spot and on the other hand an annular energy distribution can be realized. Such an energy distribution is shown in FIG. 4. The axicon 3 itself is a cylindrical component, the surface of which is directed toward the high-power diode laser and has a rotationally symmetrical V-shape. The surface in the direction of the workpiece 7 is flat. The angle between the axis of symmetry of the axicon 3 and the surface falling in a straight line from the center point to the outer edge of the axicon 3 is 6 °. With the use of such an axicon 3 , the laser beam is broken in the direction of the outer edge of the beam spot (Dar position of FIG. 2), so that an annular energy distribution is given.

Zwischen der Austrittsstelle der Laserstrahlung und der Optik befindet sich eine Strahlfalle. Der Austritt der Laserstrahlung erfolgt über die Öffnung eines in der Richtung der Symmetrie achse der Einrichtung bewegbaren Hohlzylinders 6. Die Strahlfalle ist eine bewegbare Klappe 5. Bei dem größten Abstand zwischen Hohlzylinder 6 und Optik, dass bedeutet ausgefahrenem Hohlzylinder 6, ist die Öffnung des Hohlzylinders 6 durch die Klappe 5 vollständig verschlos sen (Darstellung in der Fig. 1). Der Verschluss wird durch eine Druckfeder zwischen dem Ge häuse und der Klappe 5 sichergestellt. Die Kraft, die die Druckfeder auf die Klappe 5 ausübt, ist mit einem Verstellring festlegbar. Die Lagerung der Klappe 5 ist so ausgeführt, dass bei einer Bewegung des Hohlzylinders 6 in Richtung der Optik die Klappe 5 in Richtung der Optik äquivalent aufgeklappt wird. Die Öffnung des Hohlzylinders 6 wird gegenüber der Optik frei gegeben.There is a beam trap between the exit point of the laser radiation and the optics. The laser radiation emerges via the opening of a hollow cylinder 6 which is movable in the direction of the axis of symmetry of the device. The beam trap is a movable flap 5 . At the greatest distance between the hollow cylinder 6 and optics, that means extended hollow cylinder 6 , the opening of the hollow cylinder 6 is completely closed by the flap 5 (illustration in FIG. 1). The closure is ensured by a compression spring between the Ge housing and the flap 5 . The force that the compression spring exerts on the flap 5 can be determined with an adjusting ring. The flap 5 is mounted in such a way that when the hollow cylinder 6 moves in the direction of the optics, the flap 5 is opened in the direction of the optics. The opening of the hollow cylinder 6 is exposed compared to the optics.

An das Lager der Klappe 5 ist wenigstens ein Sensor angekoppelt, so dass die Positionen der geschlossenen und der vollständig geöffneten Klappe 5 erfassbar sind. Im einfachsten Fall ist das ein Schalter 16, der bei Berührung die Einrichtung freigibt.At least one sensor is coupled to the bearing of the flap 5 , so that the positions of the closed and the fully open flap 5 can be detected. In the simplest case, this is a switch 16 , which releases the device when touched.

Die Außenwandung des verschiebbaren Hohlzylinders 6 ist gegenüber dem Innenraum der Einrichtung vorzugsweise durch eine Manschette optisch abgedichtet.The outer wall of the displaceable hollow cylinder 6 is preferably optically sealed from the interior of the device by a sleeve.

Die auf dem Werkstück 7 aufsitzende Fläche des Hohlzylinders 6 ist mit einer Schutzschicht, vorzugsweise einem diamantähnlichen Kohlenstoff, versehen. Die Schutzschicht vermindert den Verschleiß des Hohlzylinders 6 und verbessert die Gleiteigenschaften.The surface of the hollow cylinder 6 seated on the workpiece 7 is provided with a protective layer, preferably a diamond-like carbon. The protective layer reduces the wear of the hollow cylinder 6 and improves the sliding properties.

Der Hochleistungsdiodenlaser, die Sensoren und ein Bedienpanel sind mit einem in der Einrich tung integrierten Mikrorechner als Steuer- und Regeleinrichtung verbunden. Damit wird ge währleistet, dass nur bei vollständig geöffneter Klappe 5 eine Laserstrahlung ausgesendet wird. Gleichzeitig erfolgt über den Mikrorechner die Steuerung des Hochleistungsdiodenlasers ent sprechend der Parametervorgabe am Bedienpanel.The high-power diode laser, the sensors and an operating panel are connected to a microcomputer integrated in the device as a control and regulating device. This ensures that laser radiation is emitted only when the flap 5 is fully open. At the same time, the microcomputer controls the high-power diode laser in accordance with the parameter specification on the control panel.

Für einen optimalen Schweißprozess entsprechend dem Werkstück 7 lassen sich Pulsdauer und Pulsleistung variieren.Pulse duration and pulse power can be varied for an optimal welding process corresponding to workpiece 7 .

Für die Handführung sind am Gehäuse entsprechende Griffe angebracht, so dass eine Führung der Einrichtung gegeben ist. Zur Unterstützung einer leichten Führbarkeit ist die Einrichtung über Gegengewichte und Rollen schwebend aufgehangen.Appropriate handles are attached to the housing for manual guidance, so that a guide the facility is given. The facility is to support easy manageability suspended from counterweights and rollers.

Die Auslösung des Schweißpulses erfolgt wahlweise über einen am Griff angebrachten Taster oder durch Aufsetzen der Einrichtung auf die zu verschweißenden Werkstücke 7.The welding pulse is triggered either by a button attached to the handle or by placing the device on the workpieces 7 to be welded.

Zum Schutz der Optik vor den Schweißdämpfen wird im Innenraum der Einrichtung eine Gas strömung quer zur Optik erzeugt.To protect the optics from the welding fumes, a gas is used in the interior of the device flow generated across the optics.

In einer weiteren Ausführungsform des Ausführungsbeispiels liefert der Hochleistungsdioden laser durch geeignete Zusammenführung der Einzellaserstrahlen bereits eine ringförmige Strahlverteilung. Dies führt zu einer Vereinfachung der Einrichtung, da im nachfolgenden Strahlengang das Axikon 3 weggelassen werden kann.In a further embodiment of the exemplary embodiment, the high-power diode laser already provides an annular beam distribution by appropriately combining the individual laser beams. This leads to a simplification of the device, since the axicon 3 can be omitted in the subsequent beam path.

2nd embodiment

Die hand- und maschinenführbare Einrichtung zum Punktschweißen besteht in einem zweiten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Laserstrahlen einkop pelnde Vorrichtung und eine die Laserstrahlen formende Optik angeordnet sind. Die Laser strahlen erzeugende Vorrichtung befindet sich außerhalb der Einrichtung und ist in diesem Ausführungsbeispiel ein gepulster Nd:YAG-Laser. Über Laserstrahlen führende Vorrichtun gen, vorzugsweise einer Lichtleitfaser 8, gelangen die Laserstrahlen 4 zu der die Laserstrahlen einkoppelnden Vorrichtung in Form eines Fasersteckers 9. Die Fig. 3 zeigt prinzipiell eine der artige Einrichtung. In a second exemplary embodiment, the hand-held and machine-operated device for spot welding essentially consists of a housing in which a laser beam coupling device and an optics that form the laser beams are arranged. The laser beam generating device is located outside the device and is a pulsed Nd: YAG laser in this embodiment. Via laser beams leading devices, preferably an optical fiber 8 , the laser beams 4 reach the device coupling the laser beams in the form of a fiber connector 9 . Fig. 3 shows in principle one of the like device.

In einem Gehäuse befindet sich der Faserstecker 9. Im Strahlengang nach diesem ist eine Fo kussierlinse 2 und die die Laserstrahlen formende Optik angeordnet. Diese Optik ist eine Tre panieroptik, die die Laserstrahlen 4 so formt, dass zum einen ein größerer Strahlfleck und zum anderen eine ringförmige Energieverteilung realisierbar sind. Eine derartige Energieverteilung ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Trepanieroptik ist eine rotierende und gegenüber der Sym metrieachse der Laserstrahlen 4 leicht gekippt angeordnete Linse 10. Dadurch wird der Laser strahl 4 in Richtung des Außenrandes des Strahlflecks gebrochen (Darstellung der Fig. 3), so dass eine ringförmige Energiedichteverteilung gegeben ist.The fiber connector 9 is located in a housing. In the beam path after this, a focusing lens 2 and the optics forming the laser beams are arranged. This optic is a trepaning optic that shapes the laser beams 4 so that on the one hand a larger beam spot and on the other hand an annular energy distribution can be realized. Such an energy distribution is shown in FIG. 4. The trepanning optics is a rotating lens 10 arranged slightly tilted with respect to the symmetry axis of the laser beams 4 . As a result, the laser beam 4 is refracted in the direction of the outer edge of the beam spot (representation of FIG. 3), so that an annular energy density distribution is given.

Zwischen der Austrittsstelle der Laserstrahlung und der Optik befindet sich eine Strahlfalle. Der Austritt der Laserstrahlung erfolgt über die Öffnung eines Hohlzylinders 6, der in einer Ausführungsform aus mehreren gegeneinander bewegbaren und ineinander geführten Teilhohl zylindern (teleskopartig) besteht. Die Strahlfalle ist eine bewegbare Klappe 5, die die Öffnung des Hohlzylinders 6 oder des obersten und gegenüber dem Gehäuse feststehenden Teilhohl zylinders vollständig verschließt. Der Verschluss wird durch eine Druckfeder zwischen dem Gehäuse und der Klappe 5 sichergestellt. Die Lagerung der Klappe 5 ist so ausgeführt, dass bei einer Bewegung eines Stiftes gegenüber der Optik die Klappe 5 in Richtung der Optik äqui valent aufgeklappt wird. Die Öffnung des Hohlzylinders 6 oder des Teilhohlzylinders wird gegenüber der Optik freigegeben.There is a beam trap between the exit point of the laser radiation and the optics. The laser radiation emerges through the opening of a hollow cylinder 6 , which in one embodiment consists of a plurality of mutually movable and mutually guided partial hollow cylinders (telescopic). The beam trap is a movable flap 5 , which completely closes the opening of the hollow cylinder 6 or of the uppermost and stationary partial hollow cylinder. The closure is ensured by a compression spring between the housing and the flap 5 . The mounting of the flap 5 is carried out so that a pin with respect to the optics, the flap is opened in direction of the optical valent equi 5 during a movement. The opening of the hollow cylinder 6 or the partial hollow cylinder is released in relation to the optics.

Am Stift ist eine zweite Feder angebracht, deren Druckkraft über einen von außen gut zugäng lichen Verstellring einstellbar ist.A second spring is attached to the pin, the pressure force of which is easily accessible from the outside Lichen adjustment ring is adjustable.

Im Inneren der Einrichtung befinden sich zwei Sensoren, die auf die Position der Klappe 5 reagieren, so dass die Positionen der geschlossenen und der vollständig geöffneten Klappe 5 sicher erfassbar sind. In einer weiteren Variante ist das ein Schalter 16, der erst bei Berührung die Einrichtung freigibt (Darstellung in der Fig. 3).Inside the device there are two sensors which react to the position of the flap 5 , so that the positions of the closed and the fully open flap 5 can be reliably detected. In a further variant, this is a switch 16 which only releases the device when touched (illustration in FIG. 3).

Der Nd:YAG-Laser, die Sensoren und ein an der Einrichtung befindliches Bedienpanel sind mit einer Steuerungseinrichtung insbesondere einem in der Einrichtung integrierten Mikrorechner verbunden. Damit ist gewährleistet, dass nur bei vollständig geöffneter Klappe 5 eine Laser strahlung ausgesendet wird. Gleichzeitig erfolgt über den Mikrorechner die Steuerung des Nd:YAG-Lasers selbst entsprechend der Parametervorgabe am Bedienpanel.The Nd: YAG laser, the sensors and an operating panel located on the device are connected to a control device, in particular a microcomputer integrated in the device. This ensures that laser radiation is emitted only when the flap 5 is fully open. At the same time, the microcomputer controls the Nd: YAG laser itself in accordance with the parameters specified on the control panel.

Für einen optimalen Schweißprozess entsprechend des Werkstücks 7 sind Pulsdauer und Puls leistung variierbar. Pulse duration and pulse power can be varied for an optimal welding process corresponding to workpiece 7 .

Für die Handführung sind am Gehäuse entsprechende Griffe angebracht, so dass eine Führung der Einrichtung gegeben ist.Appropriate handles are attached to the housing for manual guidance, so that a guide the facility is given.

Das Auslösen des Laserpulses erfolgt durch Aufsetzen der Einrichtung mit genügend großer Kraft. Dadurch ist gewährleistet, dass die zu verschweißenden Werkstücke 7 aufeinander ge drückt werden und dass schnell gearbeitet werden kann.The laser pulse is triggered by placing the device with sufficient force. This ensures that the workpieces 7 to be welded are pressed against one another and that work can be carried out quickly.

3rd embodiment

Die hand- und maschinenführbare Einrichtung zum Punktschweißen besteht in einem dritten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Laserstrahlen einkop pelnde Vorrichtung und eine die Laserstrahlen formende Optik angeordnet sind. Die Laser strahlen erzeugende Vorrichtung befindet sich außerhalb der Einrichtung und ist in diesem Ausführungsbeispiel ein gepulster Hochleistungsdiodenlaser. Über Laserstrahlen führende Vorrichtungen vorzugsweise einer Lichtleitfaser 8, gelangen die Laserstrahlen 4 zu der die Laserstrahlen einkoppelnden Vorrichtung. Die Fig. 3 zeigt prinzipiell eine derartige Einrich tung.In a third exemplary embodiment, the hand-held and machine-operated device for spot welding essentially consists of a housing in which a laser beam coupling device and an optics that form the laser beams are arranged. The laser beam generating device is located outside the device and is a pulsed high-power diode laser in this embodiment. Devices, preferably of an optical fiber 8 , which guide laser beams, bring the laser beams 4 to the device coupling the laser beams. Fig. 3 shows in principle such Einrich device.

In einem Gehäuse befindet sich eine die Laserstrahlen 4 in die Einrichtung einkoppelnde Vor richtung z. B. in Form einer Kollimations-Fresnellinse. Im Strahlengang nach dieser ist die die Laserstrahlen formende Optik angeordnet. Diese Optik besteht aus einer Fresnellinse, die die Funktion eines Axikons und einer Fokussierlinse vereint. Dadurch ist ein äußerst kompak ter Aufbau von nur einigen mm Dicke möglich. Zur Einsparung von Gewicht bestehen die Optiken aus beschichtetem Kunststoff, z. B. einem Acryl. Die vorhandene Optik formt die Laserstrahlen 4 so, dass zum Einen ein größerer Strahlfleck und zum Anderen eine ringförmige Energieverteilung realisierbar sind. Eine derartige Energieverteilung ist in der Fig. 4 dargestellt. Zwischen der Austrittsstelle der Laserstrahlung und der Optik befindet sich eine Strahlfalle entsprechend Ausführungsbeispiel 1 oder 2.In a housing there is a laser beam 4 in the device coupling device z. B. in the form of a collimation Fresnel lens. The optics forming the laser beams are arranged in the beam path after this. This optic consists of a Fresnel lens that combines the function of an axicon and a focusing lens. This enables an extremely compact structure of only a few mm in thickness. To save weight, the optics are made of coated plastic, e.g. B. an acrylic. The existing optics shape the laser beams 4 such that on the one hand a larger beam spot and on the other hand an annular energy distribution can be realized. Such an energy distribution is shown in FIG. 4. A beam trap according to exemplary embodiment 1 or 2 is located between the exit point of the laser radiation and the optics.

Der Hochleistungsdiodenlaser, die Sensoren und ein an der Einrichtung angeordnetes Bedien panel sind mit einer Steuerungseinrichtung insbesondere einem in der Einrichtung integrierten Mikrorechner verbunden. Damit ist gewährleistet, dass nur bei vollständig geöffneter Klappe 5 eine Laserstrahlung ausgesendet wird. Gleichzeitig erfolgt über den Mikrorechner die Steue rung des Hochleistungsdiodenlasers selbst entsprechend der Parametervorgabe am Bedienpanel. The high-power diode laser, the sensors and an operating panel arranged on the device are connected to a control device, in particular a microcomputer integrated in the device. This ensures that laser radiation is emitted only when the flap 5 is fully open. At the same time, the microcomputer controls the high-performance diode laser itself in accordance with the parameters specified on the control panel.

Für einen optimalen Schweißprozess entsprechend des Werkstücks 7 sind Pulsdauer und Puls leistung variierbar.Pulse duration and pulse power can be varied for an optimal welding process corresponding to workpiece 7 .

Das Auslösen des Laserpulses erfolgt durch Aufsetzen der Einrichtung mit genügend großer Kraft. Dadurch ist gewährleistet, dass die zu verschweißenden Werkstücke 7 aufeinander ge drückt werden und dass autonom und schnell gearbeitet werden kann.The laser pulse is triggered by placing the device with sufficient force. This ensures that the workpieces 7 to be welded are pressed against one another and that work can be carried out autonomously and quickly.

Durch das am Gehäuse vorhandene Führungselement ist wahlweise ein Handgriff oder ein Adapter zur Befestigung an einen Roboterarm anbringbar. Das gewährleistet eine hohe Fle xibilität der Einrichtung. Zur Maschine in Form des Roboters ist keine steuerungstechnische Verkopplung nötig. Der Puls wird wie beim Handbetrieb durch Aufsetzen der Einrichtung auf das Werkstück 7 ausgelöst. Damit ist eine Arbeitsweise ähnlich dem elektrischen Punktschwei ßen möglich.The guide element on the housing allows either a handle or an adapter to be attached to a robot arm. This ensures that the facility is extremely flexible. No control-related coupling is necessary to the machine in the form of the robot. As in manual operation, the pulse is triggered by placing the device on the workpiece 7 . This makes it possible to work in a manner similar to electric spot welding.

4th embodiment

Die hand- und maschinenführbare Einrichtung zum Punktschweißen besteht in einem vierten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Laserstrahlen einkop pelnde Vorrichtung angeordnet ist. Die Laserstrahlen erzeugende Vorrichtung befindet sich außerhalb der Einrichtung und ist in diesem Ausführungsbeispiel ein innengepumpter Hoch leistungsfaserlaser 11. Dieser besteht aus einer Doppelkernfaser. In die innere Faser 12 wird die Pumpstrahlung (z. B. von einem Hochleistungsdiodenlaser) eingekoppelt. Die äußere Faser 13 in Form eines Ringes besteht z. B. aus Nd:Glas und wird bei genügend großer Länge von der inneren Faser 12 gepumpt und zum Laserprozess angeregt. Als Resultat entsteht ein ring förmiger Laserstrahl. Die Fig. 5 zeigt prinzipiell eine derartige Einrichtung.In a fourth exemplary embodiment, the hand-held and machine-operated device for spot welding essentially consists of a housing in which a laser beam coupling device is arranged. The laser beam generating device is located outside the device and in this exemplary embodiment is an internally pumped high-power fiber laser 11 . This consists of a double core fiber. The pump radiation (eg from a high-power diode laser) is coupled into the inner fiber 12 . The outer fiber 13 in the form of a ring consists, for. B. from Nd: glass and is pumped from the inner fiber 12 at a sufficiently large length and excited for the laser process. The result is a ring-shaped laser beam. Fig. 5 shows in principle such a device.

In einem Gehäuse befindet sich eine die Laserstrahlen 4 auf das Werkstück 7 abbildende Vor richtung z. B. in Form einer Kollimations- 14 und einer Fokussierlinse 15. Der innengepumpte Hochleistungsfaserlaser 11 liefert eine ringförmige Energieverteilung. Eine derartige Energie verteilung ist in der Fig. 4 dargestellt.In a housing there is a laser beam 4 imaging on the workpiece 7 before direction z. B. in the form of a collimation lens 14 and a focusing lens 15 . The internally pumped high-power fiber laser 11 provides an annular energy distribution. Such an energy distribution is shown in FIG. 4.

Die Strahlfalle und die Steuerungseinrichtungen können wie in den Beispielen 1 bis 3 ausgeführt sein.The beam trap and the control devices can be carried out as in Examples 1 to 3 his.

Das Auslösen des Laserpulses erfolgt ebenfalls durch Aufsetzen der Einrichtung mit genügend großer Kraft. Dadurch ist gewährleistet, dass die zu verschweißenden Werkstücke 7 aufein ander gedrückt werden und dass schnell gearbeitet werden kann.The laser pulse is also triggered by placing the device with sufficient force. This ensures that the workpieces 7 to be welded are pressed onto one another and that work can be carried out quickly.

In weiteren Ausführungsformen des Ausführungsbeispiels wird der Faserlaser durch ein ring förmig angeordnetes Faserbündel oder einen im Ringmode betriebenen Festkörperlaser ersetzt. In das kompakte Faserbündel wird die Strahlung eines Nd:YAG- oder Hochleistungsdioden lasers eingekoppelt. Anschließend erfolgt eine Umformung des Faserbündels zu einem Faser ring. Das Ende des Faserringes wird auf das Werkstück 7 abgebildet.In further embodiments of the embodiment, the fiber laser is replaced by a ring-shaped fiber bundle or a solid-state laser operated in ring mode. The radiation from an Nd: YAG or high-power diode laser is coupled into the compact fiber bundle. The fiber bundle is then shaped into a fiber ring. The end of the fiber ring is imaged on the workpiece 7 .

Alternativ wird ein diodengepumpter Festkörperlaser durch eine geeignete Modenblende oder entsprechende Resonatoranordnungen im Ringmode betrieben und die Strahlung auf das Werk stück 7 fokussiert.Alternatively, a diode-pumped solid-state laser is operated through a suitable mode diaphragm or corresponding resonator arrangements in ring mode and the radiation is focused on the workpiece 7 .

Claims

1. Hand-held and machine-operated autonomous device for spot welding in an optically sealed housing with an internally or an externally arranged and laser beam-producing device coupled via optical waveguides, characterized in that a mechanically actuable by placing on the body to be welded via at least one control element and a beam trap to be overcome, an opening opening as the exit point of the laser beams ( 4 ) and a beam trap which triggers at least one laser pulse when the opening is completely open is arranged in the optically sealed housing and that in the optically sealed housing either between a laser beam decoupling device or the device generating a laser beam and the opening has an optic which realizes the same or annular energy distribution of the laser beam as far as possible over the cross section of the laser beam or a laser beam with a cross section of the laser st rahles a largely identical or ring-shaped energy distribution of the laser beam delivering device is arranged and that this is a fixed or a rotating optics that at least the beam trap are connected via at least one position transmitter and the laser beam generating device with a control and / or regulating device arranged in the housing and that at least one guide element is attached to the housing.

2. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized in that the fixed optics is an axicon ( 3 ) and that either a focusing lens is arranged downstream or that the axicon ( 3 ) is at the same time the focusing lens.

3. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized that the rotating optic is a trepanning optic.

4. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that the optics as Fresnel optics and / or that the optics as Plastic optics are executed.

5. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that providing an annular energy distribution of the laser beam Device is a fiber laser pumped inside.

6. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that providing an annular energy distribution of the laser beam Device is an annularly arranged fiber bundle.

7. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that providing an annular energy distribution of the laser beam Device is a solid-state laser operated in ring mode.

8. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized in that the beam trap is a movable flap ( 5 ), that on the one hand the flap ( 5 ) is securely positioned via a compression spring on the opening for the laser beam and that on the other the flap ( 5 ) can be moved as a control element by means of a hollow cylinder ( 6 ) or pin that can be displaced relative to the device.

9. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 8, characterized characterized in that the pressure spring force via an externally actuated adjusting ring is adjustable.

10. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 8, characterized in that the hollow cylinder ( 6 ) or the pin is coupled to the compression spring and that the compression spring force is adjustable via an externally actuated adjusting ring.

11. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 8, characterized in that the outer wall of the displaceable hollow cylinder ( 6 ) is optically sealed from the interior of the device.

12. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 11, characterized in that the displaceable hollow cylinder ( 6 ) is connected to the housing of the device via a flexible sleeve.

13. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that a temperature sensor is arranged on or in the beam trap and that the temperature sensor is connected to the control and / or regulating device.

14. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that the internally arranged and laser beam generating device Is high power diode laser.

15. Hand and machine-operated autonomous device according to claim 1, characterized characterized in that the guide element is designed so that either a handle or an adapter device for attachment to a machine, in particular one Robot head can be attached.