DE19615633C1 - Verfahren und Vorrichtung zum handgeführten Bearbeiten von Werkstücken mittels Bestrahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum handge­ führten Bearbeiten von Werkstücken mittels Bestrahlung, ins­ besondere mittels Laserstrahlung, bei dem ein mit einer Be­ strahlungsquelle strahlungszuleitend und abstandsveränder­ lich verbundener Strahlabgabekopf mit einem Abstandhalter auf das Werkstück aufgesetzt wird, und bei dem Gas auf die Bear­ beitungsstelle geleitet wird, von der eine Gasableitung er­ folgt.

Ein Verfahren mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der DE 29 43 107 C2 bekannt. Der Strahlabgabekopfist mittels ei­ nes abstandhaltenden Gestells auf dem Werkstück abgestützt und hat Abstand zu letzterem. Es ist eine oberhalb der Bear­ beitungsstelle angeordnete Haube als Gasableitung vorhanden, an die eine Absaugleitung angeschlossen ist. Beim Entrosten entstehende Verdampfungs- und Umsetzungsprodukte werden abge­ saugt.

Über die Abgasproblematik durch Verdampfungs- und Umset­ zungsprodukte hinaus besteht beim handgeführten Bearbeiten von Werkstücken mittels Bestrahlung die Notwendigkeit, eine Strahlungsgefährdung oder Schädigung des Bedieners, der Personen im Umkreis und der im Umkreis befindlichen Gegen­ stände zu vermeiden. Diesbezüglich ist es aus der US 3 622 743 bei einem mit Laserstrahlung arbeitenden Gerät bekannt, das zum Abtragen von gedruckter Schrift und als Mikroschweißgerät eingesetzt wird, die Laserstrahlung abzu­ schalten, falls nicht der Abstandhalter auf das Werkstück ge­ drückt und dadurch ein die Strahlung einschaltender Kontakt betätigt wird. Dieses Gerät zum handgeführten Bearbeiten schließt normalerweise eine Gefährdung durch Laserstrahlung aus. Es sind jedoch Fehlbedienungen möglich. Beispielsweise kann der Abstandhalter manuell eingedrückt und dadurch eine unerwünschte Erzeugung von Laserstrahlung bei nicht auf das Werkstück gedrücktem Abstandhalter verursacht werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten so zu verbessern, daß die Sicherheit gegen einen unbeabsich­ tigten Strahlungsaustritt verbessert wird, auch in Verbindung mit einer Vermeidung einer Verschmutzung der Umwelt durch Verdampfungs- und Umsetzungsprodukte des bearbeiteten Werk­ stücks.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Druck- und/oder Strömungskenngrößen der Gasströmung bei abdichtend auf das Werkstück aufgesetztem Abstandhalter gemessen werden, und daß bei vorgegebenen Kenngrößen und/oder vorgegebenen Kenngrö­ ßenänderungen eine selbsttätige Reduzierung oder Steigerung der Bestrahlung durchgeführt wird.

Das Messen von Druck- und/oder Strömungskenngrößen der Gasströmung ermöglicht eine sehr zuverlässige Beurteilung, ob das Verfahren ordnungsgemäß durchgeführt wird. Denn bei auf das Werkstück aufgesetztem Abstandhalter werden die Druck- und/oder Strömungskenngrößen der Gasströmung infolge der Ab­ dichtung zwischen dem Abstandhalter und dem Werkstück aus­ schließlich von der Vorrichtung bestimmt, mit der das Verfah­ ren durchgeführt wird. Die durch diese Vorrichtung bedingte Gasströmung ist hinsichtlich ihrer Kenngrößen bekannt. Abwei­ chungen der Kenngrößen können daher nur dadurch zustandekom­ men, daß die Abdichtung nicht wirkt, weil nämlich der Ab­ standhalter nicht auf das Werkstück aufgesetzt ist. Infolge­ dessen wird bei Abweichungen von den Kenngrößen eine selbst­ tätige Beeinflussung des Bearbeitungsprozesses durchgeführt, nämlich im Sinne einer Reduzierung oder Abschaltung der Be­ strahlung, wenn beispielsweise der Druck plötzlich abfällt. Umgekehrt kann ein plötzlich höherer Druck als Zeichen dafür gewertet werden, die Strahlung wieder einzuschalten, weil der Abstandhalter auf dem Werkstück abgedichtet aufgesetzt ist. Es handelt sich dann um eine automatische Einschaltungsmög­ lichkeit.

Es ist möglich, nicht nur die Amplitude der Kenngrößen auszuwerten, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Kenngrößen ändern, also die Kenngrößenänderungen. Ferner ist es möglich, durch Erfassung der Kenngrößen und der Kenn­ größenänderung steuernd auf den Bearbeitungsprozeß Einfluß zu nehmen. Im Vordergrund steht jedoch die infolge des Verfah­ rens erheblich gesteigerte Sicherheit. Das Verfahren kann beispielsweise ohne Abstandsmeßeinrichtung durchgeführt wer­ den, welche detektiert, ob sich in einem vorbestimmten Ab­ stand vor dem Abstandhalter in unerwarteter Weise ein Gegen­ stand befindet, der geschädigt werden könnte. Es ist ferner nicht notwendig, eine zwangsweise Zweihandbedienung vorzuneh­ men, um zu verhindern, daß der Bediener mit einer Hand in die Laserstrahlung eingreift. Ferner ist es nicht erforderlich, einen mobil anzuordnenden Bewegungsmelder zu installieren, der bei Annäherung einer Person in den Bearbeitungsbereich den Laser abschaltet.

Vorstehend wurde auf eine Bearbeitung mit Laserstrahlung abgestellt. Das Verfahren kann jedoch auch in Verbindung mit anderen Strahlverfahren eingesetzt werden, bei dem hohe Si­ cherheitsanforderungen gestellt werden und eine Gefährdung oder Schädigung von Personen oder Gegenständen sicher vermie­ den werden soll, beispielsweise eine Gefährdung durch Abgase. Insoweit wird beispielsweise die Elektroerosion genannt, de­ ren Erosionsfunken gefährdend sind und deren Abgase umwelt­ schädlich sein können.

Vorteilhafterweise kann ein unbeabsichtigter Strahlungs­ austritt auch dann verhindert werden, wenn der Abstandhalter ordnungsgemäß auf dem Werkstück aufsitzt, die Strahlung je­ doch durch einen Austrittsschlitz über den Rand des Werk­ stücks hinaus oszilliert wird. In einem solchen Fall würde der Abstandhalter der US 3 622 743 die Laserstrahlung einge­ schaltet halten, die jedoch seitlich am Werkstück vorbei in den freien Raum gelangt und hier gefährdend wirkt. Demgegen­ über wird bei dem Verfahren der Erfindung die Laserstrahlung abgeschaltet, weil der Abstandhalter mit einem Teil seines Querschnitts über die Kante des Werkstücks hinausragt und so ein Leck entsteht, welches den Druck der Gasströmung schnell abfallen läßt, was zu der besagten Abschaltung der Laser­ strahlung führt.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Be­ strahlungsquelle geschaltet und/oder der Austritt der Be­ strahlung aus dem Strahlabgabekopf unterbunden oder freigege­ ben wird. Die Schaltung der Bestrahlungsquelle bedeutet ein Abschalten oder ein Einschalten z. B. eines Lasers. Ein sol­ ches Ab- oder Einschalten ist jedoch nicht erforderlich, so­ fern die Strahlung anderweitig unwirksam gemacht werden kann, beispielsweise durch voll ständiges oder teilweises Schließen eines Verschlusses im Strahlengang, vorzugsweise in einem Bereich, in dem eine niedrige Intensität der Strahlung und/oder eine Kühlung des eingeblendeten Elements möglich ist.

Des weiteren ist es für das Verfahren vorteilhaft, wenn die Gasableitung durch Gasabsaugung erfolgt. Die Gasabsaugung stellt sicher, daß alle konstruktiv bedingten Räume des Strahlabgabekopfs abgesaugt werden. Es wird ausgeschlossen, daß in unerwünschter Weise Gas in derartige Räume oder durch etwa doch vorhandene Undichtigkeiten ins Freie gedrückt wer­ den. Eine unerwünschte Verteilung von schädlichen Gasen und die infolgedessen nicht auszuschließende Gefährdung werden vermieden.

Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine Vor­ richtung zum handgeführten Bearbeiten von Werkstücken mit­ tels Bestrahlung, insbesondere Laserstrahlung, mit einem mit einer Bestrahlungsquelle strahlungszuleitend und abstands­ veränderlich verbundenen Strahlabgabekopf, der einen auf das Werkstück aufsetzbaren Abstandshalter hat, mit einer Gas auf die Bearbeitungsstelle leitenden Gaszuleitung, und mit einer von der Bearbeitungsstelle Gas abführenden Gasableitung (DE 29 43 107 A1).

Auch für diese Vorrichtung gelten die vorstehend be­ schriebenen Nachteile des genannten Standes der Technik, so daß es bezüglich der Vorrichtung eine Aufgabe der Erfindung ist, diese so zu verbessern, daß die Sicherheit gegen einen unbeabsichtigten Strahlungsaustritt verbessert wird, auch in Verbindung mit einer Vermeidung einer Verschmutzung der Umwelt durch Verdampfungs- und Umsetzungsprodukte des bear­ beiteten Werkstücks.

Diese vorgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Abstandhalter düsenartig ausgebildet ist und werkstückseitig Abdichtungsmittel hat, und daß ein Druck- und/oder Strömungskenngrößen erfassender Sensor an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, mit der bei vorgegebenen Kenngrößen und/oder vorgegebenen Kenngrößenänderun­ gen eine selbsttätige Reduzierung oder Steigerung der Be­ strahlung durchführbar ist.

Die Abdichtungsmittel des Abstandhalters bewirken, daß die Druck- und/oder Strömungskenngrößen der Gasströmung aus­ schließlich von der Konstruktion des Strahlabgabekopfes und durch die daran angeschlossenen Gasleitungen bestimmt werden. Jede abweichende Kenngröße oder Kenngrößenänderung kann in vorbeschriebener Weise einer Undichtigkeit der Abdichtung und damit einem nicht vollständigen Aufliegen des Strahlabgabe­ kopfs vom Werkstück zugeschrieben werden, so daß infolgedes­ sen eine Sicherheitsschaltung erfolgt. Die Reduzierung der Bestrahlung kann vollständig oder in vorbeschriebener Weise teilweise durchgeführt werden. Entsprechendes gilt für die Steigerung der Bestrahlung für den Fall, daß die Kenngrößen die vorbestimmten Werte erreichen, weil die Bearbeitungsstel­ le mit den Abdichtungsmitteln wieder vollständig abgedichtet ist.

Zwecks Abdichtung wird die Vorrichtung in konstruktiv einfacher Weise so ausgebildet, daß der Abstandhalter für La­ serstrahlung mit einer der Werkstückoberfläche abdichtend an­ gepaßten Spitze versehen ist.

Wenn die Vorrichtung in erster Linie zum Einsatz groß­ flächiger Werkstücke bestimmt ist, kann sie so ausgebildet werden, daß die Spitze des Abstandhalters eine dessen Aus­ trittsöffnung radial umgebende ebene Scheibe ist. Mit der Scheibe, insbesondere einer Ringscheibe wird ein allenfalls durch Materialunebenheiten gebildeter schmaler Radialschlitz hergestellt, der eine gute Abdichtungswirkung ergibt. Auf da­ rüber hinausgehende besondere Abdichtungsmittel kann dann verzichtet werden, beispielsweise auf speziell geformte Dich­ tungen, die bei rauhem Betrieb verschleißanfällig sein kön­ nen.

Wenn die Gaszuleitung an den Innenraum des Abstand­ halters nahe einer Fokussieroptik angeschlossen ist, wird durch die Gasströmung von der Fokussieroptik zur Bearbei­ tungsstelle erreicht, daß eine im wesentliche parallel zur Laserstrahlung gerichtete Gasströmung innerhalb der Düse bzw. innerhalb des Abstandhalters entsteht, welche die Fokussier­ optik schützt, beispielsweise gegen die Fokussieroptik be­ schlagende Dämpfe, die den Lichtdurchtritt der Laserstrahlung beeinträchtigen.

Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet werden, daß die Gaszu- und -ableitung an einen den Innenraum umgebenden Hohlraum eines doppelwandigen Abstandhalters angeschlossen ist. Der doppelwandige Abstand­ halter kann beispielsweise als herkömmliche, also an sich be­ kannte Gaszuleitungsdüse ausgebildet sein, wobei die Doppel­ wand bzw. der zwischen den beiden Wänden befindliche Hohlraum der Gaszu- bzw. -ableitung dient.

Zweckmäßig wird die Vorrichtung so ausgebildet, daß der Hohlraum eines doppelwandigen Abstandhalters vertikal in einen an die Gaszuleitung angeschlossenen Gasraum und in einen an die Gasableitung angeschlossenen Gasraum bis in die Nähe der Spitze des Abstandhalters unterteilt ist. Bei dieser Ausgestaltung wird die,Gasströmung vollständig in den Bereich der Spitze des Abstandhalters geführt und dann abgeleitet. Daher kann die Gasmenge vergleichsweise klein gehalten wer­ den.

Es ist möglich, die Vorrichtung so auszugestalten, daß die Austrittsöffnung des Abstandhalters ein Schlitz ist, und daß sich die Gasräume zumindest am Schlitz über dessen gesam­ te Länge erstrecken. Die Ausgestaltung der Austrittsöffnung als Schlitz ermöglicht es, Laserstrahlung mit Strahlflecken einzusetzen, die entsprechend der Schlitzlänge bearbeiten, also entweder einen der Schlitzlänge langen Strahlfleck oder einen demgegenüber kürzeren gescannten Strahlfleck aufweisen.

Die Bearbeitungsleistung wird entsprechend der Schlitzlänge vergrößert.

Bezüglich der Messung der Druck- und/oder Strömungskenn­ größen ist es nicht von grundsätzlicher Bedeutung, ob die Strömung im Bereich der Bearbeitungsstelle durch Beblasen oder durch Absaugen gefördert wird. Es ist jedoch vorteil­ haft, wenn an die Gasableitung eine Absaugeinrichtung ange­ schlossen ist, weil dann allenfalls geringe Nebenluft möglich ist, nicht aber eine unerwünschte Verbreitung von Verdamp­ fungs- und Umsetzungsprodukten durch Druckgas.

Zur Erfassung der Druck- und/oder Strömungskenngrößen wird die Vorrichtung so ausgebildet, daß der Sensor in der Gaszuleitung oder in der Gasableitung angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem auf ein Werkstück aufgesetzten Ab­ standhalter mit angeschlossenen Gasleitungen,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Dar­ stellung, bei der der Abstandhalter von dem Werkstück um einen geringen Betrag entfernt angeordnet ist,

Fig. 3 eine diagrammatische Darstellung zur Erläu­ terung des Verfahrens mit den Vorrichtungen der Fig. 1, 2 bei Kenngrößenänderung, und

Fig. 4a, 4b schematische Darstellungen von Vorrich­ tungen gemäß der Erfindung mit unterschied­ lichen Anordnungen von Funktionsteilen.

Zum Bearbeiten eines Werkstücks 5 wird Laserstrahlung 1 eingesetzt, die mit einer Fokussieroptik 2 auf eine Bearbei­ tungsstelle 4 des Werkstücks 5 fokussiert ist. Die Fokussier­ optik ist Bestandteil eines allgemein mit 21 bezeichneten Strahlabgabekopfes, der von Hand auf der Werkstückoberfläche 5′ bewegt werden kann, z. B. mittels eines nicht dargestellten Handgriffs. Wesentlicher Bestandteil des Strahlabgabekopfs 21 ist ein düsenartiger mit der Laserstrahlung 1 gleichachsiger Abstandhalter 22, der doppelwandig ausgeführt ist. Eine Außenwand 28 bildet mit einer Innenwand 27 einen Hohlraum 6, 9. Die Außenwand 28 verjüngt sich konisch zum Werkstück 5 hin und bildet eine Spitze 22′ mit einer Austrittsöffnung 23.

Die Innenwand 27 ist ebenfalls konisch verjüngt und um­ schließt den fokussierten Bereich der Laserstrahlung 1. Die Innenwand 27 ist etwas kürzer, als die Außenwand 28, so daß eine von ihr gebildete Austrittsöffnung 29 mit Abstand ober­ halb der Austrittsöffnung 23 liegt. Der Hohlraum 6, 9 des dop­ pelwandigen Abstandhalters 22 ist in voneinander getrennte Gasräume 6 und 9 unterteilt. An den Gasraum 9 ist eine Gaszu­ leitung 25 angeschlossen, durch die Gas 10 zugeleitet wird.

An den Gasraum 6 ist eine Gasableitung 26 angeschlossen, durch die Gas abgeleitet wird. Die Gasableitung 26 ist an eine Absaugeinrichtung 8 angeschlossen, welche die Gasströ­ mung 7 bewirkt. Diese speist sich aus dem Gasraum 6 und dem Gasraum 9, in das Gas 10 durch den Gasraum 9 und im Bereich zwischen den Austrittsöffnungen 23, 29 um das werkstückseitige Ende 27′ der konusförmigen Innenwand 27 im Sinne des Pfeils herum in den Gasraum 6 strömt. Voraussetzung bei dieser Strö­ mung ist es, daß die Spitze 22′ des Abstandhalters 22 dem Werkstück 5 dicht benachbart ist. Hierdurch wird verhindert, daß die Absaugeinrichtung Luft ansaugen kann. Insbesondere wird Nebenluft verhindert, weil die Spitze 22′ in besonderer Weise mit Abdichtungsmitteln 11 versehen ist, beispielsweise einer ringförmigen Abdichtungsscheibe, die die Aus­ trittsöffnung 23 des Abstandhalters 22 radial umgibt. Die Ab­ dichtungsmittel 11 können aber auch eine einfache ebene Ring­ scheibe 24 sein, die mit der Außenwand 28 des Abstandhalters 22 einstückig ist und sich in gleicher Weise radial um die Austrittsöffnung 23 herum erstreckt. In allen Abdichtungs­ fällen muß dafür gesorgt werden, daß der Anteil der Nebenluft praktisch ohne Einfluß auf die Strömungsverhältnisse der Gas­ strömung ist.

In den Gasströmungsweg ist ein Sensor 12 eingebaut, und zwar in die Gaszuleitung 25. Der Sensor 12 mißt die Gasströ­ mung kennzeichnende Kenngrößen, nämlich Druck- und/oder Strö­ mungskenngrößen. Er meldet entsprechend an eine Auswerteein­ heit 13, die mit einer Strahlabschaltung 14 in Wirkungsver­ bindung steht. Die Strahlabschaltung 14 erlaubt es zu verhin­ dern, daß Laserstrahlung 1 aus der Austrittsöffnung 23 aus­ tritt, wenn der Sensor 12 nicht vorbestimmte Kenngrößen oder Kenngrößenänderungen meldet.

Zur Erläuterung der Wirkung der Funktionskette Sensor 12, Auswerteeinheit 13 und Strahlabschaltung 14 wird auf die Fig. 2, 3 Bezug genommen. Fig. 2 erläutert, daß der Abstandhal­ ter 22 vom Werkstück 5 abgehoben angeordnet ist. Infolgedes­ sen entsteht ein Spalt 30 zwischen der Ringscheibe 24 bzw. der Spitze 22 des Abstandshalters 22 und dem Werkstück 5, durch den Nebenluft 18 angesaugt wird. Diese Nebenluft 18 und ein aus dem Gasraum 9 herrührender Anteil zugeführten Gases bilden die Gasströmung 7, die von der Absaugeinrichtung 8 verursacht wird. Infolge der Nebenluft 18 ist der Anteil des Gases 10 an der Gasströmung 7 geringer, als es der Fall wäre, wenn der Abstandhalter 22 abgedichtet auf das Werkstück 5 aufgesetzt ist, wie es Fig. 1 zeigt. Während das Gas 10 bei einem Bearbeitungsbetrieb gemäß Fig. 1 den in Fig. 3 veran­ schaulichten Druck 16 aufweist, wird es im Fall der Fig. 2 den in Fig. 3 beispielsweise angegebenen Druck 19 haben. Entspre­ chend verhält sich auch die Strömungsmenge, so daß der Druck- und/oder die Strömungsmenge für die Ermittlung von Druck- und/oder Strömungskenngrößen herangezogen werden können, um festzustellen, ob sich der Abstandhalter 22 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung mit Abdichtung am Werkstück 5 befin­ det, oder in der in Fig. 2 dargestellten oder in einer ähnli­ chen Stellung, in der Nebenluft 18 ermöglicht wird. Dement­ sprechend gibt der Sensor 12 Signale an die Auswerteeinheit 13. Wenn diese Signale dahingehend ausgewertet werden, daß die vorbestimmten Kenngrößen vorhanden sind, so gibt die Aus­ werteeinheit 13 ein entsprechendes Signal an die Strahlab­ schaltung 14 derart, daß diese inaktiv ist und infolgedessen die Laserstrahlung 1 gemäß Fig. 1 auf das Werkstück 5 einwir­ ken kann. Sind die vorbestimmten Kenngrößen hingegen nicht ermittelbar, bewirkt die Auswerteeinheit 13, daß die Strahl­ abschaltung 14 gemäß Fig. 2 eine Sperrung der Laserstrahlung 1 vornimmt. Es wird dann verhindert, daß die Laserstrahlung in unerwünschter Weise aus der Austrittsöffnung 23 austritt.

Entsprechend ist in Fig. 3 ein Einschaltbefehl 17 für die Freigabe der Laserstrahlung 1 durch die Strahlabschaltung 14 und ein Ausschaltbefehl 20 für das Unterbrechen der Laser­ strahlung 1 durch die Strahlabschaltung 14 angegeben. In Fig. 3 ist außerdem der Grenzwert 31 des Drucks angegeben, bei des­ sen Überschreiten eine Ausschaltung der Laserstrahlung 1 er­ folgt. Diese Ausschaltung erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der andauernden Messung mit dem Sensor 12.

In Fig. 3 wurde dargestellt, daß die Änderung vom Druck 16 auf den Druck 19 zeitlos erfolgt. Das ist im praktischen Betrieb nicht der Fall. Es gibt eine Übergangsfunktion, die von der Art und Weise der Bedienung des Strahlabgabekopfs 21 abhängt. Wenn der Spalt 30 zwischen dem Abstandhalter 22 bzw. dessen Spitze 22 und dem Werkstück 5 sehr schnell vergrößert wird, stellt sich die Übergangsfunktion in Fig. 3 sehr steil dar, beispielsweise wie gestrichelt angegeben wurde. Der Sen­ sor 12 meldet eine entsprechende Kenngrößenänderung an die Auswerteeinheit 13. Diese kann sehr schnell erfassen, ob es sich um eine unzulässige Kenngrößenänderung handelt und die Strahlabschaltung 14 entsprechend schnell beaufschlagen, noch bevor die Amplitude der Kenngröße den Grenzwert 31 über­ steigt. Die Ansprechzeit der Strahlabschaltung 14 wird ent­ sprechend verkürzt und die Sicherheit des Verfahrens bzw. der Vorrichtung entsprechend gesteigert.

Fig. 4a zeigt eine Ausgestaltung der Vorrichtung, bei der die Gaszuleitung 25 nicht an den Gasraum 9 angeschlossen ist, sondern an den Innenraum 3 des Abstandshalters 22 nahe der Fo­ kussieroptik 2. Es ergibt sich eine Gasströmung 32 aus der Nähe der Fokussieroptik 2 durch die Austrittsöffnung 29 der Innenwand 27 in den Gasraum 6. Durch die Gasströmung 32 wird die Fokussieroptik 2 abgeschirmt, beispielsweise gegen Be­ schlagen durch verdampftes Material des Werkstücks 5. In die­ sem Fall ist eine Zuleitung 33 zum Hohlraum 9 entweder ge­ sperrt oder mit einem Gas anderer Zusammensetzung beauf­ schlagt, beispielsweise mit einem Inertgas. In allen Fällen ist bei einer Abdichtung zwischen dem Abstandhalter 22 und dem Werkstück 5 gewährleistet, daß nur definierte Gasströmun­ gen vorhanden sind. Es sind entsprechende Messungen mit dem Sensor 12 möglich, die, wie auch im Falle der Fig. 1, selbst­ tätige Reduzierungen oder Steigerungen der Bestrahlung ermög­ lichen, insbesondere Aus- und Einschaltungen.

Fig. 4b zeigt eine Anordnung des Sensors 12 in der Gasab­ leitung 26 vor der Absaugeinrichtung 8. Dieser Anordnung ist besonders geeignet, wenn die Betriebsweise der Absaugeinrich­ tung 8 geändert wird. Infolge des geringen Abstandes zwischen der Absaugeinrichtung 8 und dem Sensor 12 sind nur kurze Be­ triebsumstellungszeiten zu berücksichtigen. Änderungen der Betriebsweise sind beispielsweise dann notwendig, wenn aus Gründen der Bearbeitung mehrfach oder fortlaufend Änderungen von Gasströmungsmengen vorgenommen werden müssen.

Die vorbeschriebenen Vorrichtungen und die mit diesen durchgeführten Verfahren beim handgeführten Bearbeiten von Werkstücken 5 werden z. B. beim Entrosten von Bauteilen aller Art eingesetzt, wie Brücken, Stahlträgern, Kesseln od. dgl., ferner beim Entzundern von Schweißnähten, beim Entlacken von Bauteilen aller Art, insbesondere Karosserie-, Flugzeug-, Schiffs- und Holzteilen, beim Reinigen, Entölen oder Entfet­ ten von Bauteilen aller Art, beim Reinigen von Fassaden, beim Reinigen von Spritzguß- oder Vulkanisierformen, beim Entlac­ ken von Druckwalzen usw. In allen Fällen wird die erforderli­ che Sicherheit gegen Strahlungsschäden erreicht, also ohne Gefährdung und Schädigung des Bedieners, weiterer Personen im Umkreis oder von Gegenständen.

Claims (12)

1. Verfahren zum handgeführten Bearbeiten von Werkstücken (5) mittels Bestrahlung, insbesondere mittels Laser­ strahlung (1), bei dem ein mit einer Bestrahlungsquelle strahlungszuleitend und abstandsveränderlich verbunde­ ner Strahlabgabekopf (21) mit einem Abstandhalter (22) auf das Werkstück (5) aufgesetzt wird, und bei dem Gas (10) auf die Bearbeitungsstelle (4) geleitet wird, von der eine Gasableitung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß Druck- und/oder Strömungskenngrößen der Gasströmung bei abdichtend auf das Werkstück (5) aufgesetztem Ab­ standhalter (22) gemessen werden, und daß bei vorgegebenen Kenngrößen und/oder vorgegebenen Kenngrößenän­ derungen eine selbsttätige Reduzierung oder Steigerung der Bestrahlung durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle geschaltet und/oder der Austritt der Bestrahlung aus dem Strahlabgabekopf (21) unterbun­ den oder freigegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gasableitung durch Gasabsaugung erfolgt.

4. Vorrichtung zum handgeführten Bearbeiten von Werkstücken (5) mittels Bestrahlung, insbesondere Laserstrahlung (1), mit einem mit einer Bestrahlungsquelle strah­ lungszuleitend und abstandsveränderlich verbundenen Strahlabgabekopf (21), der einen auf das Werkstück (5) aufsetzbaren Abstandhalter (22) hat, mit einer Gas (10) auf die Bearbeitungsstelle (4) leitenden Gaszuleitung, und mit einer von der Bearbeitungsstelle (4) Gas (10) abführenden Gasableitung (6), dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstandhalter (22) düsenartig ausgebildet ist und werkstückseitig Abdichtungsmittel (11) hat, und daß ein Druck- und/oder Strömungskenngrößen erfassender Sensor (12) an eine Aus­ werteeinheit (13) angeschlossen ist, mit der bei vorgegebenen Kenngrößen und/oder vorgegebenen Kenngrößenän­ derungen eine selbsttätige Reduzierung oder Steigerung der Bestrahlung durchführbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (22) für Laserstrahlung (1) mit einer der Werkstückoberfläche (5′) abdichtend angepaßten Spit­ ze (22′) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (22′) des Abstandhalters (22) eine dessen Austrittsöffnung (23) radial umgebende ebene Scheibe (24) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuleitung (25) an den Innen­ raum (3) des Abstandhalters (22) nahe einer Fokussierop­ tik (2) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszu- und -ableitung (25, 26) an einen den Innenraum (3) umgebenden Hohlraum (6, 9) eines doppelwandigen Abstandhalters (22) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (6, 9) des doppelwan­ digen Abstandhalters (22) vertikal in einen an die Gas­ zuleitung (25) angeschlossenen Gasraum (9) und in einen an die Gasableitung (26) angeschlossenen Gasraum (6) bis in die Nähe der Spitze (22′) des Abstandhalters (22) un­ terteilt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (23) des Ab­ standhalters (22) ein Schlitz ist, und daß sich die Gas­ räume (6 bzw. 9) zumindest am Schlitz über dessen gesam­ te Länge erstrecken.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gasableitung (26) eine Ab­ saugeinrichtung (8) angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12) in der Gaszuleitung (25) oder in der Gasableitung (26) angeordnet ist.