DE10040921A1 - Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser - Google Patents

Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser

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DE10040921A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft den Bereich der Materialbearbeitung mittels Hochleistungsdiodenlaser, insbesondere zum Schweißen, Oberflächenreinigen, Auftragsschweißen, Schneiden, Bohren, Gravieren und dgl. DOLLAR A Vorgestellt wird ein handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser, oder andere Laser, deren Wellenlängen durch Lichtwellenleiter übertragen werden können, der speziell für die Einhandführung konzipiert ist. DOLLAR A Systemkomponenten sind im wesentlichen der erwähnte Bearbeitungskopf mit Anordnungen zum Strahlungsschutz, zur Abstandsregulierung und zur Leistungssteuerung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit, eine Laserquelle, die Stromversorgung mit Regelung und eine Sicherheitssensorik. DOLLAR A Zur weiteren Optimierung des in Rede stehenden Bearbeitungskopfes ohne motorisch betriebene Antriebseinheit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Schutzglas in einem schubladenartigen Träger anzuordnen und hinsichtlich Temperatur und Verschmutzungsgrad zu überwachen, die am Düsenende angeordneten Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer zur Geschwindigkeits-Leistungssteuerung und zur Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung zu benutzen und weiterhin einen beweglichen Düsenaufsatz zum Zweck der dynamischen Anpassung des Streustrahlungsschutzes an das zu bearbeitende Werkstück in geeigneter Weise an der Bearbeitungsdüse anzuordnen.

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich der Materialbearbeitung mittels Hochleistungsdiodenlaser, insbesondere zum Schweißen, Oberflächenreinigen, Auftragsschweißen, Schneiden, Bohren, Gravieren und dgl.
Vorgestellt wird ein handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser, oder andere Laser, deren Wellenlängen durch Lichtwellenleiter übertragen werden können, der speziell für die Einhandführung konzipiert ist.
Systemkomponenten sind im wesentlichen der erwähnte Bearbeitungskopf mit Anordnungen zum Strahlungsschutz, zur Abstandsregulierung und zur Leistungssteuerung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit, eine Laserquelle, die Stromversorgung mit Regelung und eine Sicherheitssensorik.
Der Stand der Technik auf dem in Rede stehenden Gebiet hält verschiedene Systeme zur Materialbearbeitung mit handgeführten Laserbearbeitungsköpfen bereit, wobei unter "handgeführt" überwiegend zu verstehen ist, daß der Laserbearbeitungskopf mit Hand auf das Werkstück aufgesetzt und mittels einer motorisch betriebenen Antriebseinheit auf diesem geführt wird.
Es erscheint aber wünschenswert, einen Bearbeitungskopf zur Verfügung zu haben, der eine freie Einhandführung ermöglicht, d. h. ohne Antriebseinheit für die Bewegung auf dem Werkstück.
In der DE OS 42 12 391 ist ein Laserhandstück für den Dentalbereich vorgestellt, in welchem das Auskoppelende eines Lichtleiters gelagert ist. Das Handstück trägt weiterhin einen Fokussier- und Umlenkkopf sowie andere Elemente.
Hier ist davon auszugehen, daß dieses Gerät nicht für den Hochleistungsbereich vorgesehen und geeignet ist.
In der DE 198 39 482 wird ein Materialbearbeitungssystem mittels Hochleistungsdiodenlaser vorgestellt, das einen Bearbeitungskopf beinhaltet. Der Bearbeitungskopf enthält alle für die qualitätsgerechte Durchführung des Arbeitsprozesses und den Schutz des Bedieners erforderlichen Komponenten.
Dieser Bearbeitungskopf soll durch die nachfolgend vorgestellte Erfindung im Hinblick auf Wartungsfreundlichkeit, Streustrahlungsschutz, Geschwindigkeits- und Leistungsregelung weiter optimiert und darüber hinaus durch Zusatzfunktionen im Gebrauchswert verbessert werden.
Dazu sind bekannte zur Funktion und für die Lasersicherheit zwingend erforderliche Elemente mit erfinderischen Merkmalen zu kombinieren, mit dem Ziel, ein Handgerät für die freie einhändige Führung auf dem Werkstück zur Verfügung zu haben, das eine Masse unter drei Kilogramm besitzt.
Der erfindungsgemässe handgeführte Bearbeitungskopf weist folgende Komponenten auf:
  • - Ergonomischer Griff zur Einhandführung;
  • - Fasereinkopplung im Griff des Bearbeitungskopfes;
  • - Kollimationsoptik zur Strahlenbündelung;
  • - Spiegel zur Umlenkung des Strahlenganges zwischen 0 und 120°;
  • - Optik zur Fokussierung der Strahlung;
  • - Kamera und Optik zur Prozessbeobachtung, wobei der Arbeitsbereich direkt einsehbar oder vorzugsweise auf einem Display am Bearbeitungskopf zu verfolgen ist;
  • - Drei unabhängig voneinander wirkende Sicherheitskreise, nämlich einen Laserfreigabetaster, der erkennt, ob der Bearbeitungskopf auf dem Werkstück aufliegt, weiterhin einen induktiven Geber zur Metallerkennung und schliesslich eine softwaregesteuerte Kontrollfunktion mittels Mikrokontroller;
  • - Schalter zur Programmwahl;
  • - Bearbeitungsdüse;
  • - LED-Ring zur Ausleuchtung des Arbeitsbereiches;
  • - Bürstenkranz und Lamellenumhüllung zum Streustrahlungsschutz;
  • - An der Düse angeordnete Laufräder oder Kugeln als Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer, gleichzeitig als Abstandshalte- und -regeleinrichtung;
  • - Zusatzdrahtzuführung;
  • - Temperaturüberwachung des Bearbeitungskopfes;
  • - Schutzglas koaxial und cross jet;
  • - Status- und Parameteranzeige am Bearbeitungskopf.
Für eine optimale und sichere Arbeitsweise sind diese teilweise unverzichtbar bzw. zweckmässig.
Zur weiteren Optimierung eines handgeführten Bearbeitungskopfes ohne motorisch betriebene Antriebseinheit für einen Hochleistungsdiodenlaser und andere Laser, deren Wellenlängen durch Lichtwellenleiter übertragen werden können, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, das Schutzglas in einem schubladenartigen Träger anzuordnen und hinsichtlich Temperatur und Verschmutzungsgrad zu überwachen, die am Düsenende angeordneten Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer zur Geschwindigkeits- Leistungssteuerung und zur Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung zu benutzen und weiterhin einen beweglichen Düsenaufsatz zum Zweck der dynamischen Anpassung des Streustrahlungsschutzes an das zu bearbeitende Werkstück in geeigneter Weise an der Bearbeitungsdüse anzuordnen.
Die vorgeschlagenen Massnahmen werden nachfolgend näher erläutert:
Schutzglasträger und Schutzglasüberwachung
Bei geringen Arbeitsabständen von Lasermaterialbearbeitungsoptiken vom direkten Arbeitsbereich ist es zwingend erforderlich, letztere vor Verschmutzung mittels eines zwischengelagerten Schutzglases zu bewahren.
Da die Verschmutzung einen Teil der Laserstrahlung absorbiert und somit die Laserleistung am Bearbeitungsort verringert, ist es darüber hinaus erforderlich, den Verschmutzungsgrad des Schutzglases, im Extremfall dessen Zerstörung, zu überwachen, um es rechtzeitig reinigen bzw. austauschen zu können.
Hierzu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, das Schutzglas in einem Träger anzuordnen. Dieser ist zur Sichtkontrolle auf Unregelmässigkeiten oder zum Austausch des Schutzglases ohne Justage schnell und problemlos in den Strahlengang der Bearbeitungsoptik einbringbar bzw. aus diesem zu entfernen, vorzugsweise mittels eines Schiebe- oder Klappmechanismus. Der Träger beherbergt ein Thermoelement zur Messung der Schutzglastemperatur. Das Thermoelement ist dazu auf bzw. in der Auflagefläche für das Schutzglas angeordnet und hat zu diesem direkten Kontakt, wodurch die Schutzglastemperatur unmittelbar detektiert werden kann.
Ein Beispiel für die apparative Gestaltung ist im späteren Beschreibungstext in einem Ausführungsbeispiel angegeben.
Der Anstieg der Schutzglastemperatur nach Einschalten des Lasers ist in Abhängigkeit von der verwendeten Laserleistung ein Mass für den Verschmutzungsgrad bzw. ein Indiz für einen Defekt am Schutzglas und kann somit aus dem Signal des Thermoelements abgeleitet werden. Mittels eines geeigneten Anzeigeelements ist der Verschmutzungsgrad und/oder die Temperatur des Schutzglases für den Bediener darstellbar und kann von diesem entsprechend interpretiert werden. Zweckmässigerweise wird die Laserleistung in Abhängigkeit vom ermittelten Verschmutzungsgrad des Schutzglases im Hinblick auf ein konstantes Leistungsangebot am Arbeitsort geregelt.
Die verschmutzten Schutzgläser sind somit ohne massgebliche Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität länger nutzbar.
Bei Überschreiten einer kritischen Temperatur wird der Bearbeitungslaser abgeschaltet. Dadurch wird die Zerstörung des Schutzglases und der dahinter liegenden Optik verhindert.
Die vorgestellte Messung der Schutzglastemperatur stellt gegenüber bisher verwendeten Systemen, die den Verschmutzungsgrad über die austretende Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge bestimmen, eine robuste gegenüber Verunreinigungen unempfindliche Schutzglasüberwachung dar.
Vorteilhafterweise ist der Schutzglasträger aus einem schlecht wärmeleitenden Material gefertigt. Somit erreicht man eine thermische Entkopplung des Schutzglases von den durch den Bearbeitungsprozess erhitzten Teilen, beispielsweise der Bearbeitungsdüse.
Das hat den Vorteil, dass Messwertverfälschungen vermieden und die Thermospannungen im Schutzglas reduziert werden.
Schliesslich beinhaltet der Schutzglasträger einen Verriegelungsmechanismus. Dieser ist vorteilhafterweise so gestaltet, dass er den elektrischen Kontakt zum Thermoelement nur dann schliesst, wenn sich ein Schutzglas im Träger befindet und dieser korrekt in den optischen Strahlengang eingesetzt ist. Somit ist über den Kontakt des Thermoelements feststellbar, ob ein Schutzglas ordnungsgemäss im Bearbeitungskopf einliegt.
Geschwindigkeits-Leistungssteuerung
Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Geschwindigkeits-Leistungssteuerung ist am Bearbeitungskopf eines Laserschweissgerätes realisiert und ermöglicht das Laserhandschweissen mit Hochleistungsdiodenlasern wie auch anderen Laserquellen. Die Leistungssteuerung basiert auf der Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes auf dem Werkstück, und zwar durch einer Art Wertzuweisung, bei der vorher experimentell ermittelte Kennlinien oder berechnete Kennlinien herangezogen werden. Ohne diese Steuerung wären keine lasergerechten Schweissungen von Hand realisierbar. Zunächst wird die Bearbeitungs- oder Verfahrgeschwindigkeit in individuell unterschiedlicher Weise, abhängig vom Bediener, vorgegeben. Dabei werden keine Achsen motorisch betriebenen. Die Geschwindigkeit wird berührungslos über ein optisches System oder berührend mittels einer mechanischen Einrichtung aufgenommen. Ein im Bearbeitungskopf befindlicher Mikrocontroller übernimmt die Signalverarbeitung. Die Signalauswertung ergibt ein Steuersignal, welches die Beziehung zwischen der Laserleistung und der Vorschubgeschwindigkeit beschreibt.
Die Steuerung erfolgt innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls, in dem eine Änderung der Verfahrgeschwindigkeit eine Änderung der Laserleistung nach sich zieht.
Die Kennlinien der Laserleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, die entweder berechnet oder aber aus Experimenten ermittelt wurden, werden bei Variation der Prozessparameter, beispielsweise Materialart oder Materialdicke, vom Programmspeicher abgefragt. Das ermittelte Steuersignal dient der Veränderung der Laserleistung. Die beschriebene Geschwindigkeits-Leistungssteuerung ist nicht auf diesen konkreten Einsatzfall beschränkt. Sie ist in Verbindung mit anderen Laseranlagen, zum Beispiel solche mit Festkörperlasern, hand- oder maschinengeführt, auch anderweitig einsetzbar.
Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung
Die Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung ist wie die Geschwindigkeits- Leistungssteuerung im oder am Bearbeitungskopf eines mobilen Laserhandschweissgerätes realisiert. Sie ermöglicht das Laserhandschweissen mit Zusatzwerkstoff auf der Basis von Hochleistungsdiodenlasern und anderen Laserquellen.
Die Zusatzdrahtvorschubsteuerung beruht auf der Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes auf dem Werkstück.
Basis für die Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung ist eine Art Wertzuweisung, bei der vorher experimentell ermittelte Kennlinien oder berechnete Kennlinien herangezogen werden.
Zunächst wird die Bearbeitungs- oder Verfahrgeschwindigkeit individuell vom Bediener vorgegeben. Dabei werden keine Achsen motorisch betriebenen.
Die Geschwindigkeit wird berührungslos über ein optisches System oder berührend mittels einer mechanischen Einrichtung aufgenommen. Ein im Bearbeitungskopf befindlicher Mikrocontroller übernimmt die Signalverarbeitung.
Das Ergebnis der Signalauswertung ist ein Steuersignal, welches die Beziehung zwischen Zusatzdrahtvorschub und Verfahrgeschwindigkeit beschreibt.
Die Steuerung erfolgt innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls, in dem eine Änderung der Verfahrgeschwindigkeit eine Änderung des Zusatzdrahtvorschubs bewirkt.
Die Kennlinien des Zusatzdrahtvorschubs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, die entweder berechnet oder aus Experimenten ermittelt wurden, werden bei Variation der Schweissparameter, beispielsweise der Materialart, -dicke oder der Spaltbreite, vom Programmspeicher abgefragt. Das ermittelte Signal dient der Ansteuerung der Zusatzdrahtvorschubeinheit, bestehend aus Motor, Drahtführungssystem und Drahtvorrat. Die Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung kann auch in Verbindung mit anderen Laseranlagen, beispielsweise mit Festkörperlasern eingesetzt werden, die entweder hand- oder maschinengeführt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu werden mehrere Zeichnungen herangezogen.
In Fig. 1 ist eine apparative Lösung für einen Laserschutzglasträger angegeben.
Fig. 2 ist eine Prinzipskizze für die Geschwindigkeits-Leistungssteuerung und Fig. 3 zeigte eine solche für die Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung.
Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten:
1
Laser,
2
Bearbeitungsoptik,
3
Schutzglas,
4
Verriegelung,
5
Schutzglasträger,
6
Thermoelement,
7
Bearbeitungsdüse,
8
Wegaufnehmer,
9
Mikrocontroller,
10
Sensor,
11
D/A-Wandler,
12
Inkrementalgeber,
13
Elemente zur Zusatzdrahtfreigabe,
14
Zusatzdrahtvorschubeinheit,
15
Elemente zur Kommunikation,
16
Elemente zur Laserfreigabe,
17
Elemente zur Lasersicherheit,
18
Elemente zur Status- und Parameteranzeige,
19
Netzteil.
Zunächst wird ein Beispiel für einen Schutzglasträger in Verbindung mit einer Schutzglasüberwachung angegeben. Der Schutzglasträger ist in Fig. 1 zeichnerisch dargestellt.
Im wesentlichen besteht dieser aus dem Träger 5 für das Schutzglas 3, einem Thermoelement 6 und einer Verriegelung 4.
Das Thermoelement 6 ist so am Träger 5 befestigt, dass es bei eingelegtem Schutzglas 3 unmittelbar an diesem anliegt. Darüber hinaus ist das Schutzglas 3 mittels der Verriegelung 4, die in fachüblicher Weise ausgebildet ist, gesichert. Sie trägt dazu bei, dass das Schutzglas 3 korrekt am Thermoelement 6 anliegt bzw. im Träger 5 positioniert ist.
Die gesamte Einheit ist durch Verschieben in die Bearbeitungsdüse 7 einsetzbar bzw. aus dieser entfernbar. Ebenso wäre dafür ein Klappmechanismus denkbar. Zur Funktionsweise der Schutzglasüberwachung wird auf den vorangestellten Beschreibungstext verwiesen.
Eine Geschwindigkeits-Leistungssteuerung ist wie bereits beschrieben realisiert.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze dazu.
Die Steuerung besteht aus einem Mikrokontroller 9 zur Signalverarbeitung, -auswertung und -generierung, einem D/A-Wandler 11 und einem Inkrementalgeber 12 als zentrale Einheit.
Der Inkrementalgeber 12 bezieht Signale von einem Wegaufnehmer 8 im gewählten Beispiel in Form eines Laufrades in Verbindung mit einem Sensor 10.
Dem Mikrokontroller 9 sind Elementen zur Kommunikation 15 in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung zugeordnet. Er gibt Informationen an Elemente zur Laserfreigabe 16, zur Lasersicherheit 17 und zur Status- und Parameteranzeige 18 ab. Der D/A-Wandler ist mit einem Netzteil 19 verbunden.
Über die genannten Elemente sind somit Wirkverbindungen zum Lasertreiber, zur Laserquelle und zur Bearbeitungsdüse 7 hergestellt.
Die Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung ist prinzipiell gleich aufgebaut. Hier gibt der D/A-Wandler 11 das Steuersignal an die Zusatzdrahtvorschubeinheit 14 aus. Der Mikrokontroller 6 gibt zusätzlich Informationen an Elemente zur Zusatzdrahtfreigabe 13 ab.
Eine Prinzipskizze hierfür ist in Fig. 3 angegeben.
Die Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer befinden sich am Ende der Bearbeitungsdüse 7.
An dieser ist ein beweglicher Düsenaufsatz zum Zweck der dynamischen Anpassung des Streustrahlungsschutzes an das zu bearbeitende Werkstück angeordnet.

Claims (10)

1. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser, der die nachfolgend genannten Bauelemente zwingend oder optional enthält
  • - Ergonomischer Griff zur Einhandführung,
  • - Fasereinkopplung im Griff des Bearbeitungskopfes,
  • - Kollimationsoptik zur Strahlenbündelung,
  • - Spiegel zur Umlenkung des Strahlenganges zwischen 0 und 120°, Optik zur Fokussierung der Strahlung,
  • - Kamera und Optik zur Prozessbeobachtung, wobei der Arbeitsbereich direkt einsehbar oder vorzugsweise auf einem Display am Bearbeitungskopf abgebildet ist,
  • - Drei unabhängig voneinander wirkende Sicherheitskreise, nämlich einen Laserfreigabetaster, der erkennt, ob der Bearbeitungskopf auf dem Werkstück aufliegt, weiterhin einen induktiven Geber zur Metallerkennung und schliesslich eine softwaregesteuerte Kontrollfunktion mittels Mikrokontroller,
  • - Schalter zur Programmwahl,
  • - Bearbeitungsdüse,
  • - LED-Ring zur Ausleuchtung des Arbeitsbereiches,
  • - Bürstenkranz und Lamellenumhüllung zum Streustrahlungsschutz,
  • - An der Düse angeordnete Laufräder oder Kugeln als Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer, gleichzeitig als Abstandshalte- und -regeleinrichtung;
  • - Zusatzdrahtzuführung,
  • - Temperaturüberwachung des Bearbeitungskopfes,
  • - Schutzglas koaxial und cross jet,
  • - Status- und Parameteranzeige am Bearbeitungskopf,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzglasüberwachung hinsichtlich Temperatur und Verschmutzungsgrad auf der Basis der Temperaturmessung des Schutzglases mittels Thermoelement (6) in Verbindung mit einem speziell ausgebildeten schubladenartigen Träger (5), der das Thermoelement (6) beinhaltet, realisiert ist, wobei die Messwerte zur Detektion des ordnungsgemäss eingelegten Schutzglases (3) und zum Steuern der Laserleistung zur Verfügung stehen,
dass eine Geschwindigkeits-Leistungssteuerung vorgesehen ist, bei der die individuell durch den Bediener vorgegebene Geschwindigkeit mit vorher experimentell ermittelten oder berechneten Kennlinien der Laserleistung in Abhängigkeit von der Verfahrgeschwindigkeit in einem Mikrokontroller (9) verglichen und zu einem Steuersignal verarbeitet wird, welches innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls eine Änderung der Laserleistung bewirkt,
dass eine Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung vorgesehen ist, bei der die individuell durch den Bediener vorgegebene Geschwindigkeit mit vorher experimentell ermittelten oder berechneten Kennlinien für den Zusatzdrahtvorschub in Abhängigkeit von der Verfahrgeschwindigkeit in einem Mikrokontroller (9) verglichen und zu einem Steuersignal verarbeitet wird, welches innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls eine Änderung des Zusatzdrahtvorschubs bewirkt,
dass die Weg- bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer am Ende der Bearbeitungsdüse (7) angeordnet sind
dass ein beweglicher Düsenaufsatz zum Zweck der dynamischen Anpassung des Streustrahlungsschutzes an das zu bearbeitende Werkstück vorhanden ist
und dass der Bearbeitungskopf sowohl für Hochleistungsdiodenlaser als auch für andere Laser, deren Wellenlängen durch Lichtwellenleiter übertragen werden können, einsetzbar ist.
2. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzglasträger im wesentlichen aus dem Träger (5) für das Schutzglas (3), einem Thermoelement (6) und einer Verriegelung (4) zusammengesetzt ist, dass bei eingelegtem Schutzglas (3) unmittelbarer Kontakt zwischen diesem und dem Thermoelement (6) hergestellt ist, dass das Schutzglas (3) mittels der Verriegelung (4) gesichert ist und dass die gesamte Einheit durch Verschieben in die Bearbeitungsdüse (13) einsetzbar bzw. aus dieser entfernbar ist oder dass dafür ein Klappmechanismus vorgesehen ist.
3. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) für das Schutzglas (3) aus einem schlecht wärmeleitenden Material besteht und somit eine thermische Entkopplung des Schutzglases (3) von den durch den Bearbeitungsprozess erhitzten Teilen des Bearbeitungskopfes realisiert ist.
4. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung (4) so gestaltet ist, dass eine elektrische Kontaktgabe zum Thermoelement (6) nur dann hergestellt ist, wenn sich ein Schutzglas (3) im Träger (5) befindet und dieser korrekt in den optischen Strahlengang eingesetzt ist.
5. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeits-Leistungssteuerung einen Mikrokontroller (9) zur Signalverarbeitung, -auswertung und -generierung sowie einen D/A-Wandler (11) und einen Inkrementalgeber (12) beinhaltet, wobei dem Inkrementalgeber (12) ein Wegaufnehmer (8), dem Mikrokontroller (9) Elemente zur Kommunikation (15) in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung und solche zur Laserfreigabe (16), zur Lasersicherheit (17) und zur Status- und Parameteranzeige (18) und dem D/A-Wandler (11) ein Netzteil (19) zugeordnet ist, und dass Wirkverbindungen zum Lasertreiber, zur Laserquelle und zur Bearbeitungsdüse (7) bestehen.
6. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung der Geschwindigkeits-Zusatzdrahtvorschubsteuerung der Mikrokontroller (9) zum Zweck der Signalverarbeitung, -auswertung und -generierung sowie der D/A-Wandler (11) und der Inkrementalgeber (12) vorgesehen ist, wobei dem Inkrementalgeber (12) der Wegaufnehmer (8), dem Mikrokontroller (9) Elemente zur Kommunikation (15) in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung, Elemente zur Laserfreigabe (16), zur Lasersicherheit (17) und zur Status- und Parameteranzeige (18) sowie solche Zusatzdrahtfreigabe (13) zugeordnet sind, während der D/A-Wandler (11) mit einer Zusatzdrahtvorschubeinheit (14) verbunden ist, und dass Wirkverbindungen zum Lasertreiber, zur Laserquelle und zur Bearbeitungsdüse (7) bestehen.
7. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1, 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsvorgabe ohne motorisch angetriebene Achsen erfolgt und dass zur Aufnahme der Geschwindigkeit ein optisches oder mechanisches System vorgesehen ist.
8. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1, und 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Signalverarbeitung im Mikrokontroller (9) ein Steuersignal ist, das die Beziehung zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Laserleistung beschreibt, wobei das Steuersignal zur Steuerung der Laserleistung dient und die Steuerung innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls, in dem eine Änderung der Verfahrgeschwindigkeit eine Änderung der Laserleistung nach sich zieht, erfolgt.
9. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1, und 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Signalverarbeitung im Mikrokontroller (9) ein Steuersignal ist, das die Beziehung zwischen Zusatzdrahtvorschub und Verfahrgeschwindigkeit beschreibt, wobei das Steuersignal der Ansteuerung der Zusatzdrahtvorschubeinheit (14), bestehend aus Motor, Drahtführungssystem und Drahtvorrat, dient und die Steuerung innerhalb eines Geschwindigkeitsintervalls, in dem eine Änderung der Verfahrgeschwindigkeit eine Änderung des Zusatzdrahtvorschubs nach sich zieht, erfolgt.
10. Handgeführter Bearbeitungskopf für einen Hochleistungsdiodenlaser nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeits-Leistungssteuerung als auch die Geschwindigkeits- Zusatzdrahtvorschubsteuerung in anderen Laseranlagen, beispielsweise mit Festkörperlasern, die entweder hand- oder maschinengeführt sind, verwendet werden können.
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