DE19839482C2 - Free viable one-hand machining head for material processing by means of high-power diode 500 W output - Google Patents

Free viable one-hand machining head for material processing by means of high-power diode 500 W output

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DE19839482C2 DE19839482A DE19839482A DE19839482C2 DE 19839482 C2 DE19839482 C2 DE 19839482C2 DE 19839482 A DE19839482 A DE 19839482A DE 19839482 A DE19839482 A DE 19839482A DE 19839482 C2 DE19839482 C2 DE 19839482C2
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SAM SAECHSISCHE ANLAGEN und MA
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    • B23K26/702Auxiliary equipment

Description

Die Erfindung betrifft einen frei führbaren Einhandbearbeitungskopf für die Materialbearbeitung mittels Hochleistungsdiodenlaser über 500 W Leistung, insbesondere zum Schweißen, Oberflächenreinigen, Auftragsschweißen, Schneiden, Bohren, Gravieren und dgl.. Komponenten des Einhandbearbeitungskopfes sind im Wesentlichen Maßnahmen bzw. Anordnungen zum Strahlungschutz, zur Abstandsregulierung und Leistungsssteuerung über die Bearbeitungsgeschwindigkeit. The invention relates to a freely movable one-hand machining head for material processing by means of high-power diode 500 W of power, in particular for welding, surface cleaning, deposition welding, cutting, drilling, engraving and the like .. components of the one-hand machining head are essentially measures or arrangements for radiation protection, for distance regulation and Leistungsssteuerung on the processing speed. Komponenten des Materialbearbeitungssystems mittels des in Rede stehenden Einhandbearbeitungskopfes sind dieser selbst, eine Laserquelle, die Stromversorgung mit Regelung und eine Sicherheitssensorik. , Components of the material processing system by means of the one-hand machining head in question are that even a laser source, the power supply control and a security sensor system.

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 im Kontakt mit dem Werkstück mittels einer Antriebseinheit von Hand auf diesem geführt wird. The prior art in the field in question holds various material processing systems with hand-held laser processing heads prepared, where "hand-held" under predominantly to be understood that the laser processing head is guided in contact with the workpiece by means of a drive unit by hand on this. Nach DE GM 297 01 005 ist eine Zweihandführung vorgesehen. According to DE GM 297 01 005 a two-handed guidance is provided.

Die Vorteile der Lasertechnik können auf diese Weise nur eingeschränkt zur Bearbeitung insbesondere von zwei- oder dreidimensionalen Werkstücken genutzt werden, da ständig Kontakt zum Werkstück bestehen muß. The advantages of laser technology can be used in this way limited to the particular processing of two- or three-dimensional workpieces, since there must be constantly contact with the workpiece. Die zwingend vorgeschriebene Zweihandbedienung ist im praktischen Gebrauch eher hinderlich als von Vorteil. The mandatory two-handed operation is more of a hindrance than an advantage in practical use.

Auch in der WO-Veröffentlichung 97 / 3984 wird vorgeschlagen, daß der Strahlungsabgabekopf mittels Abstandshalter abstandsveränderlich auf dem Werkstück aufgesetzt ist. Also in the WO publication 97/3984 it is proposed that the radiation dispensing head is mounted by means of spacers variable distance to the workpiece. Er wird von Hand auf dem Werkstück geführt, beispielsweise mittels eines Handgriffs. It is guided by hand over the workpiece, for example by means of a handle.

Das oben dargestellte Problem, Auflage des Bearbeitungskopfes auf dem Werkstück, ist auch bei dieser Lösung nicht beseitigt. The problem of supporting the machining head on the work illustrated above is not eliminated with this solution.

Schließlich wird in DE OS 42 12 391 ein Laserhandstück für den Dentalbereich vorgestellt, in welchem das Auskoppelende eines Lichtleiters gelagert ist. Finally, it is presented a laser handpiece for dental applications in DE OS 42 12 391 in which the extraction end of a light guide is mounted. Hier ist davon auszugehen, daß dieses Gerät nicht für den Hochleistungsbereich vorgesehen und geeignet ist. Here it can be assumed that this device is not designed for high-performance applications and is suitable.

Daher ist aufgabenhaft ein Materialbearbeitungssystem mit Diodenlaser speziell für den Hochleistungsbereich über 500 W Leistung zu entwickeln, das einen Bearbeitungskopf vorsieht, der ohne Werkstückkontakt handhabbar ist. Therefore, a material handling system with diode laser is task-way to develop performance especially for the high power range above 500 W, which provides a processing head, which is handled without workpiece contact. Der Bearbeitungskopf soll alle für die qualitätsgerechte Durchführung des Arbeitsprozesses und den Schutz des Bedieners erforderlichen Komponenten enthalten. The machining head is to contain all the components required for quality-oriented implementation of the work process and the protection of the operator. Andere Systemkomponenten können extern angeordnet werden. Other system components can be located externally.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung gelöst, die mit den Merkmalen des Anspruchs 2 weitergebildet wird. This object is achieved with the features indicated in claim 1 device which is further developed by the features of claim 2.

Erfindungsgemäß enthält ein frei führbarer Einhanddiodenlaserbearbeitungskopf, der speziell für den Leistungsbereich über 500 W konzipiert ist, folgende modulare Bestandteile: According to the invention contains a free-handed feasible diode laser machining head which is specifically designed for a power range more than 500 W, the following modular components:

  • 1. Einen mit einem Handgriff versehenen Bearbeitungskopf, der die Laserquelle enthält; 1. A provided with a handle processing head that contains the laser source;
  • 2. Alternativ eine optische Verbindung zur Übertragung der Laserleistung zwischen einer externen Laserquelle und dem Bearbeitungskopf; 2. Alternatively, an optical connection for transmitting the laser power from an external laser source and the processing head;
  • 3. Am Handgriff angeordnete Bedienelemente zur Variation der Laserleistung der Laserdioden; 3. At the handle arranged control for varying the laser power of the laser diode;
  • 4. Eine Sicherheitseinrichtung, die bewirkt, daß ein Laserstrahl erst dann erzeugt wird, wenn die Bedingungen betätigter Ein-/Ausschalter, definierter Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück und Einhaltung eines bestimmten Winkels des Laserbearbeitungskopfes zum Werkstück erfüllt sind; 4. A safety device, which causes a laser beam is generated only when the conditions are met actuated on / off switch, a defined distance between the processing head and the workpiece and maintaining a certain angle of the laser processing head to the work piece; Sie sollen einen störungsfreien Betrieb im Hinblick auf Arbeits- und Gerätesicherheit gewährleisten. They help to ensure trouble-free operation in terms of labor and equipment safety.
  • 5. Ein Strahlenschutzgehäuse, welches den Bearbeitungskopf zum Werkstück hin abschließt ohne, je nach Arbeitslage, ent- oder belastend auf den Bearbeitungskopf zu wirken, wobei die Möglichkeit zur Beobachtung des Materialbearbeitungsprozesses gegeben ist; 5. A radiation protection casing, which closes the machining head toward the workpiece without depending on the working position, decrypted or to have a negative impact on the machining head, showing the possibility for observing the material machining process given;
  • 6. Detektoren zur Erfassung der Öffnung zwischen Werkstück und Strahlenschutzgehäuse in Verbindung mit einer Abstandsregulierung zur Sicherung und Überwachung des vorgegebenen Arbeitsabstandes zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück; 6. detectors for detecting the opening between the workpiece and radiation protection casing in connection with a distance regulation for securing and monitoring of the predetermined working distance between the processing head and the workpiece;
  • 7. Eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit. 7. A power control function of the processing speed.

Die vorgenannten Merkmale bzw. apparativen Mittel können je nach Praxisanforderung gesamtheitlich oder teilweise eingesetzt werden. The foregoing features or apparative means may, depending on the practical requirement holistically or partially used.

Zu den angeführten Punkten wird im Folgenden erläuternd Stellung genommen. Regarding the above points will be made in the following illustrative position.

Für die unter Punkt 4 erwähnte Sicherheitseinrichtung geschieht das anhand eines in Fig. 1 dargestellten Bearbeitungskopfes. For the above-mentioned under point 4, the security device occurs by way of illustrated in FIG. 1, the machining head.

Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten: 1 Werkstück The reference symbols used represent: 1 Workpiece
2 Reflexion 2 reflection
3 Pilotstrahl 3 pilot beam
4 Arbeitsstrahl 4 working beam
5 Leiteinrichtung 5 guide
6 Detektor 6 detector
7 Recheneinheit 7 computer unit
8 Bearbeitungskopf 8 processing head

Zunächst besteht die Alternative, die Laserquelle im Bearbeitungskopf 8 oder extern anzuordnen. First, there is the alternative of the laser source in the processing head 8 or externally to arrange. Das wird in erster Linie davon abhängen, ob es in absehbarer Zeit gelingt, das Gewicht der Laserquelle mit größerer Leistung (< 500 W) derart zu minimieren, dass eine Gewichtsreduzierung des Bearbeitungskopfes 8 auf bzw. unter 2,5 Kg ermöglicht wird. This will depend mainly on whether it is possible in the foreseeable future, the weight of the laser source with a greater power (<500 Watts) to minimize such that a weight reduction of the machining head 8 is allows to or less than 2.5 Kg. In dem Fall wäre ein Bearbeitungskopf 8 mit integrierter Laserquelle sinnvoll und von Vorteil. In the case, a processing head 8 with integrated laser source would be useful and beneficial. Gelingt das nicht, muß die Laserstrahlung mittels einer Faser, an deren Enden Faserkoppler befindlich sind, von einer externen Quelle an den Bearbeitungskopf 8 herangeführt werden. Failing that, the laser radiation must be brought by means of a fiber to fiber coupler whose ends are located from an external source to the processing head. 8 Eine spezielle Sicherheitssensorik überwacht dabei den Steckzustand der Faserkoppler, die Einkopplung der Laserstrahlung in die Faser wie auch die Auskopplung der Laserstrahlung aus der Faser. A special safety sensor monitors the condition of the plug-fiber coupler, the coupling of the laser radiation into the fiber as well as the decoupling of the laser radiation from the fiber.

Für beide Varianten ist jedoch zu sichern, daß der Bearbeitungskopf 8 mit nur einer Hand frei führbar ist. For both versions, however, is to ensure that the processing head 8 is released out with just one hand. Wie bereits ausgeführt, ist dieser dazu mit einem geeigneten Handgriff versehen. As already explained, this is for this purpose provided with a suitable handle.

Dieser sollte möglichst ergonomisch gestaltet sein. This should be ergonomically designed as possible. Zur manuellen Variation der Laserleistung der Laserdioden ist der Handgriff mit einem Ein-/Ausschalter bzw. einer Stelleinrichtung ausgestattet. For manual variation of the laser power of the laser diode, the handle is equipped with an on / off switch or a setting device. Damit hat der Bediener die Möglichkeit, die Laserleistung an den Bearbeitungsprozeß anzupassen. So that the operator has the option to adjust the laser power to the machining process.

Eine in den Bearbeitungskopf 8 integrierte Sicherheitseinrichtung dient der Vermeidung eines personengefährdenden oder sachbeschädigenden Betriebes. An integrated in the machining head 8 safety device used to avoid personal effects or sachbeschädigenden operation. Diese ist derart konzipiert, daß ein Laserstrahl erst dann erzeugt wird, wenn ein weiterer Schalter am Bearbeitungskopf 8 betätigt wurde, wenn ein definierter Abstand zwischen Bearbeitungskopf 8 und Werkstück 1 eingehalten und ein vorbestimmter Winkel des Bearbeitungskopfes 8 zum Werkstück 1 realisiert ist. This is designed such that a laser beam is generated only when another switch is operated on the machining head 8 when a defined distance between the machining head 8 and the workpiece 1 are complied with and a predetermined angle of the machining head 8 is carried to the workpiece. 1

Letzteres wird ermittelt, entweder mit einem vom Laser selbst erzeugten Sicherheits- bzw. Pilotstrahl 3 , der sowohl vor als auch alternierend zum Arbeitsstrahl 4 generierbar ist, oder einem extern betriebenen aber im Bearbeitungskopf 8 installierten Pilotlaser mit einer zum Arbeitsstrahl 4 verschiedenen Wellenlänge, von dem ein Strahlanteil vom Werkstück 1 reflektiert wird und bei einem vordefinierten Winkel auf einen oder mehrere Detektoren 6 im oder am Bearbeitungskopf 8 auftrifft. The latter is determined, either a self-generated by the laser safety or pilot beam 3 both before and is alternately to the working beam 4 can be generated, or an externally-driven but in the machining head 8 installed pilot laser of a different to the working beam 4 wavelength of the a beam portion is reflected from the workpiece 1 and is incident on one or more detectors 6 in or on the machining head 8 at a predefined angle.

Erst bei Vorliegen der genannten drei Bedingungen schaltet sich der Laser über die Steuereinrichtung ein. Only after receiving the above three conditions, the laser via the control device turns on.

Im Hinblick auf die beschriebene Sicherheitssenorik wird präzisierend vorgeschlagen, aus der Größe und der Richtungsverteilung der vom Werkstück 1 oder anderen Gegenständen, beispielsweise Fremdkörpern, hervorgerufenen Reflexionen 2 des Pilotstrahls 3 und/oder des Arbeitsstrahls 4 und/oder des externen Pilotstrahls Informationen zu bilden, und diese entweder zur Warnung des Bedieners, zur Abschaltung bzw. Verringerung der für den Bearbeitungsprozeß erforderlichen Strahlungsenergie oder zu deren Freigabe zu nutzen. In view of the described Sicherheitssenorik is proposed präzisierend to make information from the magnitude and the direction of distribution of the workpiece 1, or other objects such as debris caused reflections 2 of the pilot beam 3 and / or of the working beam 4 and / or the external pilot beam, and to use this either to alert the operator to switch off or reduce the time required for the machining process radiant energy or to their release. Dazu werden die Reflexionen 2 der Strahlungsenergie aus dem Pilotstrahl 3 und/oder dem Arbeitsstrahl 4 und/oder dem externen Piplotstrahl von mehreren Detektoren 6 , die sich innerhalb und außerhalb der Leiteinrichtung 5 des Bearbeitungskopfes 8 befinden, erfaßt und einer zur Verarbeitung zugeführt, wobei beim externen Pilotstrahl Unterscheidungsmöglichkeiten auf Grund unterschiedlicher Wellenlängen gegeben sind. For this purpose, the reflections 2 of the radiant energy from the pilot beam 3 and / or the working beam 4 and / or the external Piplotstrahl of several detectors 6 that are inside and outside of the guide 5 of the machining head 8 is detected and fed to a processing, wherein in the external pilot beam discrimination possibilities exist due to different wavelengths. In der Recheneinheit 7 werden die besagten Informationen aus dem Verhältnis der einzelnen Strahlungsenergien zueinander, aus deren Verhältnis zur Stärke des Pilotstrahls 3 und aus deren Zeitverhalten gebildet. In the arithmetic unit 7, the said information from the ratio of the different radiation energies are each formed from its relationship to the strength of the pilot beam 3 and from whose time behavior.

Vorteilhaft wird der Pilotstrahl 3 in derselben Strahlungsquelle erzeugt wie die zur Bearbeitung erforderliche Strahlungsenergie. The pilot jet is advantageously from 3 produced in the same radiation source as the radiation energy required for processing.

Zeitlich gesehen kann die oben beschriebene Sicherheitseinrichtung, wie bereits angedeutet, sowohl vor der als auch alternierend zur Erzeugung der Arbeitsenergie aktiv sein, wie auch gleichzeitig mit dieser. In terms of time, the safety device described above, as already indicated, both before and be alternately active to generate the operating power, as well as simultaneously with this. Letzteres ermöglicht eine andauernde Überwachung, setzt aber einen externen Pilotstrahl voraus. The latter allows for continued monitoring, but requires an external pilot beam.

Optional zur oben dargestellten Sicherheitssensorik wird folgende Einrichtung vorgeschlagen: Optional for presented above safety sensor is proposed the following facilities:
Es handelt sich um eine Sicherheitssensorik, die am Bearbeitungskopf 8 nahe der Werkstückoberfläche angebracht ist, in Form eines flächenhaft um den Bearbeitungskopf 8 positionierten runden Detektorringes (Diodenarray), die die bei der Materialbearbeitung vom Werkstück 1 reflektierte Strahlung überwacht. It is a safety sensor, which is mounted close to the workpiece surface at the machining head 8, in the form of a surface positioned to the machining head 8 round detector ring (diode array), which monitors the light reflected at the material processing from the workpiece 1 radiation. Die Strahlung wird vom Detektor 6 aufgenommen und als Signal einer Recheneinheit 7 zur Auswertung bereitgestellt. The radiation detected by the detector 6 and provided as a signal of an arithmetic unit 7 for evaluation. Beim Überschreiten eines Maximalwertes, das ist beispielsweise bei einer ungünstigen Winkelstellung des Lasers zum Werkstück 1 der Fall, wird der Laserstrahl abgeschaltet. When exceeding a maximum value that is, for example, with an unsuitable angular position of the laser relative to the workpiece 1, the case, the laser beam is turned off. In Düsennähe ist vorgesehen, ein Strahlenschutzgehäuse am Bearbeitungskopf 8 anzuordnen. Close to the nozzle is provided, a radiation protection casing to be arranged on the machining head. 8 Dieses stellt eine für die Arbeitswellenlänge nicht transparente Verbindung zwischen Bearbeitungskopf 8 und Werkstück 1 dar. Apparativ ist das Problem in der Weise gelöst, dass der Bearbeitungkopf 8 im Bereich der Düse von einem Falten- oder Federbalg umgeben ist, wobei Letzterer mit einem Sichtfenster zur Beobachtung des Arbeitsprozesses versehen werden kann. This represents a non-transparent for an operating wavelength of connection between the machining head 8 and the workpiece. 1 of apparatus, the problem is solved in such a way that the machining head is 8 in the region of the nozzle surrounded by a pleat or bellows, the latter having a viewing window for observing of the work process can be provided. Optional lassen sich dazu auch Spiegel oder Spiegelsysteme einsetzen. Optional can be to also mirror or mirror systems used. Darüber hinaus kann der Falten- oder Federbalg zum Werkstück 1 hin mit einem Bürstensystem ausgestattet werden. In addition, the folds or bellows may be provided with a brush system to the workpiece 1 side. Beim Entstehen eines Öffnungswinkels zwischen Werkstück 1 und Bürstenrand und austretender difuser Reflexionen 2 vom Arbeitsstrahl 4 und/oder Pilotstrahl 3 sowie Aufnahme der Reflexionen 2 durch die Detektoren 6 , wird die Leistung des Laserstrahls beeinflußt bzw. letztlich die Abschaltung des Laserstrahls über die Steuereinheit ermöglicht. At occurrence of an opening angle between the workpiece 1 and the brush border and escaping Difuser reflections 2 from the working beam 4 and / or pilot beam 3 and receiving the reflections of 2 by the detectors 6, the power of the laser beam is affected and ultimately enables the disconnection of the laser beam via the control unit. Das Bürstensystem bildet auf Grund seines Aufbaus und seiner Struktur einen zusätzlichen Schutz gegenüber auftretender Streustrahlung. The brush system is due to its design and structure of additional protection against occurring scattered radiation.

Im Bearbeitungskopf 8 ist weiterhin eine Abstandsregulierung befindlich, derart, dass auftretende unzulässige Abweichungen vom vorgegebenen Arbeitsabstand unter Berücksichtigung von Werstückunebenheiten überwacht, erfaßt und wenn nötig ausgeglichen werden. In the machining head 8, further comprising a space-regulating located such that occurring unacceptable deviations from the predetermined working distance monitored, taking into account Werstückunebenheiten detected and, if necessary compensated. Mindestens zwei Abstandssensoren erfassen die momentanen Abstände zwischen Werkstück 1 und Bearbeitungskopf 8 . At least two distance sensors detect the instantaneous distances between the workpiece 1 and machining head. 8 Die Meßergebnisse werden in einer Recheneinheit 7 mit einem Referenzabstand verglichen. The measurement results are compared in a computation unit 7 with a reference distance. Über eine gesteuerte mechanische Vorrichtung wird gegebenenfalls die Differenz zwischen gemessenem und Referenzabstand ausgeglichen. Via a controlled mechanical device, the difference between the measured and the reference distance is compensated if necessary.

Schließlich ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Bearbeitungsgeschwindigkeit in der Weise vorgesehen, daß der Bediener über eine visuelle Anzeige in der Laserschutzbrille (interaktive Brille) bzw. über einen am Handgriff angebrachten Aktuator ein Signal über die Abweichung der relativen Geschwindigkeit von einer vordefinierten Geschwindigkeitsreferenz zwischen Bearbeitungskopf 8 und Werkstück 1 erhält, das ihn in die Lage versetzt, die Momentangeschwindigkeit manuell zu ändern bzw. zusätzlich die Regelung der Laserleistung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit erlaubt. Finally, a device for monitoring the processing speed is provided in the manner that the operator through a visual display in the laser safety goggles (interactive spectacles) or with a mounted on the handle actuator is a signal on the deviation of the relative speed of a predetermined speed reference between the processing head 8 and the workpiece 1 is designed to enable it to be able to change the instantaneous speed manually or additionally permits control of the laser power as a function of the processing speed.

Claims (2)

1. Frei führbarer Einhandbearbeitungskopf für die Materialbearbeitung mittels Hochleistungsdiodenlaser über 500 W Leistung mit folgenden Systemkomponenten: 1. Free viable one-hand machining head for material processing by means of high-power diode 500 W power with the following system components:
Handgriff mit Bedienelementen zur Variation der Laserleistung der Laserdioden und zur störungsfreien Betriebsführung; Handle with control for varying the laser power of the laser diodes and for trouble-free operation guide;
Sicherheitseinrichtung, die bewirkt, daß ein Laserstrahl erst dann erzeugt wird, wenn sowohl ein Ein-/Ausschalter betätigt als auch ein definierter Abstand zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück und ein definierter Winkel des Bearbeitungs kopfes und damit des Laserarbeitsstrahls zum Werkstück eingehalten sind, Safety device which causes a laser beam is only generated if both an on / off switch is actuated as well as a defined distance between the processing head and the workpiece, and a defined angle of the processing are head and thus of the laser working beam adhered to the workpiece,
Strahlenschutzgehäuse, welches den Bearbeitungskopf zum Werkstück hin abschließt; Radiation protection casing, which closes the machining head toward the workpiece;
Detektoren zur Erfassung der Öffnung zwischen Werkstück und Strahlenschutzgehäuse in Verbindung mit einer Abstandsregulierung zur Sicherung des vorgegebenen Arbeitsabstandes zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück; Detectors for detecting the opening between the workpiece and radiation protection casing in connection with a distance control to secure the predetermined working distance between the processing head and the workpiece;
wobei die Laserquelle alternativ im Bearbeitungskopf integriert oder extern angeordnet ist und die externe Laserquelle eine optische Verbindung zur Übertragung der Laserstrahlung zum Bearbeitungskopf aufweist, dadurch gekennzeichnet , wherein said laser source is integrated or, alternatively, in the machining head positioned externally and the external laser source comprises an optical connection for transmitting the laser radiation to the processing head, characterized in that
dass die in den Bearbeitungskopf ( 8 ) integrierte Sicherheitseinrichtung derart konzipiert ist, dass ein vom Laser erzeugter Pilot- bzw. Sicherheitsstrahl ( 3 ) oder ein extern erzeugter aber im Bearbeitungskopf ( 8 ) ausgestrahlter Pilotstrahl ( 3 ) vom Werkstück ( 1 ) reflektiert wird und bei einem vordefinierten Winkel auf einen Detektor ( 6 ) im oder am Bearbeitungskopf ( 8 ) trifft, that in the machining head (8) integrated safety device is designed such that a current generated from the laser pilot or safety beam (3) or an externally generated but in the machining head radiated (8) pilot beam (3) from the workpiece (1) is reflected and meets at a predefined angle to a detector (6) in or on the machining head (8),
dass die aus der Größe und der Richtungsverteilung der vom Werkstück ( 1 ) oder anderen Gegenständen, beispielsweise Fremdkörpern, hervorgerufenen Reflexionen ( 2 ) des Pilotstrahls ( 3 ) und/oder des Arbeitsstrahls ( 4 ) zur Informationsbildung und zur Beeinflussung des Bearbeitungsprozesses nutzbar sind, indem unterschiedliche Wellenlängen von mehreren Detektoren ( 6 ), die sich innerhalb und außerhalb des Bearbeitungskopfes ( 8 ) befinden, erfasst und einer Recheneinheit ( 7 ) zur Verarbeitung zugeführt werden, die die Meßergebnisse zu einem Informationssignal aus dem Verhältnis der einzelnen Strahlungsenergien zueinander, aus dem Verhältnis der einzelnen Strahlungsenergien zur Stärke des Pilotstrahls ( 3 ) und aus deren Zeitverhalten verarbeitet, that from the magnitude and the direction of distribution of the workpiece (1) or other objects, such as foreign bodies, caused reflections (2) of the pilot beam (3) and / or of the working beam (4) for information forming and for influencing the machining process can be used by different wavelengths from a plurality of detectors (6), which are located inside and outside of the machining head (8) is detected, and a computing unit (7) are supplied for processing, to each other, the measurement results to an information signal from the ratio of the different radiation energies, the ratio of the different radiation energies to the strength of the pilot beam (3) and processed from whose time behavior,
dass die Sicherheitseinrichtung vor der Erzeugung des Arbeitsstrahls ( 4 ) aktiv ist und/oder zur andauernder Überwachung alternierend zur Erzeugung des Arbeitsstrahls ( 4 ) zur Verfügung steht, that the safety device before the generation of the working beam (4) is active and / or continuous monitoring alternately to generate the working beam (4) is available,
das das Strahlenschutzgehäuse im Bereich der Düse des Bearbeitungskopfes ( 8 ) als Falten- oder Federbalg mit einem Sichtfenster oder einem Spiegel oder Spiegelsystem zur Beobachtung des Arbeitsprozesses ausgebildet ist, which is formed with a viewing window or a mirror or mirror system for observation of the working process, the radiation protection housing in the region of the nozzle of the machining head (8) as a wrinkle or bellows,
dass der Falten- oder Federbalg zum Werkstück ( 1 ) hin mit einem Bürstensystem ausgestattet ist, welches auf Grund seines Aufbaus und seiner Struktur einen zusätzlichen Schutz gegen auftretende Streustrahlung gewährt und Streustrahlung, die durch eine entstehende optische Öffnung zwischen Werkstück ( 1 ) und Bürstenkranz austritt, mittels Detektoren ( 6 ) erfasst und ein Signal an die Steuereinheit zur Beeinflussung oder zur Abschaltung des Arbeitsstrahls ( 4 ) abgibt, that the pleat or bellows to the workpiece (1) toward equipped with a brush system which provides on the basis of its structure and its structure additional protection against emerging scattered radiation and scattered radiation caused by a resulting optical aperture between the workpiece (1) and a brush ring exits , detected by detectors (6) and a signal to the control unit for influencing or for switching off the working beam (4) outputs,
dass wenigstens zwei Abstandssensoren unzulässige Abweichungen vom vorgegebenen Arbeitsabstand zwischen Bearbeitungskopf ( 8 ) und Werkstück ( 1 ) unter Berücksichtigung von Werkstückunebenheiten erfassen und eine Recheneinheit ( 7 ) die Meßergebnisse mit einem Referenzabstand vergleicht, wobei eine gesteuerte mechanische Längenveränderung mittels Abstandshaltern nur dann eingreift, wenn eine definierte Abweichung zwischen gemessenem und Referenzabstand überschritten ist, that at least two distance sensors unacceptable deviations from the predetermined working distance between the machining head (8) and the workpiece (1) capture in consideration of workpiece unevenness and a computing unit (7) compares the measurement results with a reference distance, wherein a controlled mechanical change in length by means of spacers only intervenes when a defined deviation between the measured and the reference distance is exceeded,
dass eine Leistungssteuerung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit in der Weise vorgesehen ist, dass der Bediener über eine visuelle Anzeige in der Laserschutzbrille oder von einem am Handgriff abgebrachten Aktuator ein Signal über die Abweichung der relativen Geschwindigkeit von einer vordefinierten Geschwindigkeit zwischen Bearbeitungskopf ( 8 ) und Werkstück ( 1 ) erhält und in die Lage versetzt ist, die Momentangeschwindigkeit und zusätzlich die Laserleistung in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgeschwindigkeit manuell zu ändern. that a power control depending is provided on the processing speed in such a way that the operator through a visual display in the laser safety goggles or a abgebrachten the handle actuator is a signal on the deviation of the relative speed of a predetermined speed between the machining head (8) and the workpiece (1) receives and is able to change the instantaneous velocity and in addition the laser power as a function of machining speed manually.
2. Frei führbarer Einhandbearbeitungskopf für die Materialbearbeitung mittels Hochleistungsdiodenlaser über 500 W Leistung, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ( 6 ) der Sicherheitseinrichtung am Bearbeitungskopf ( 8 ) nahe der Werkstoffoberfläche angebracht ist und die Form eines flächenhaft um den Bearbeitungskopf ( 1 ) positionierten runden Detektorringes aufweist. 2. Free viable one-hand machining head for material processing by means of high-power diode 500 W of power, characterized in that the detector (6) is mounted near the material surface of the safety device on the machining head (8) and positioned in the form of a surface by the machining head (1) round detector ring having.
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