DE20002243U1

DE20002243U1 - Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken

Info

Publication number: DE20002243U1
Application number: DE20002243U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2010-02-10

Description

Beschreibung

Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft hand- und maschinenführbare Laserwerkzeuge zur Bearbeitung von Werkstücken.

Bekannte handfuhrbare Vorrichtungen zum Laserschweißen von Werkstücken wie unter anderem 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 Schweißnaht zu erzeugen. Die Öffnung für den senkrecht geführten Laserstrahl entspricht der Reichweite der eingebauten Achsen und umfasst mehrere cm². Eine universelle Einsetzbarkeit für andere Verfahren ist nicht gegeben.

Ein bis 5° schräggestellter Laserstrahl wird bei maschinengeführten Laserköpfen zur Vermeidung von Schäden durch den reflektierten Strahl z.B. bei der Bearbeitung von Aluminium angewandt. Dabei wird der ganze Laserkopf einschließlich Blasgasdüse geschwenkt. Eine Kombination aus Laser- und Flüssigkeitsstrahl wird bisher dadurch realisiert, dass der Laserstrahl in einen Wasserstrahl mittleren Drucks gespiegelt wird. Dabei wird der Wasserstrahl als Lichtwellenleiter genutzt. Dafür sind aufwendige Vorrichtungen notwendig. Bisher eingesetzte Schweißerbrillen besitzen LCD-Elemente zur schnellen Abdunkelung des Beobachtungsfensters. Eine indirekte Visualisierung des technologischen Prozesses mit in die Brille integrierten Bildschirmen ist nicht bekannt.

Der in den Schutzansprüchen 1 und 20 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Bearbeitungsstelle während des Bearbeitungsvorganges bei hand- und maschinengeführten Laserwerkzeugen zu beobachten und/oder die Laserbearbeitung eines Werkstückes zu ermöglichen.

Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 und 20 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Das hand- und maschinenfuhrbare Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Laserstrahl zum Schweißen, Beschichten, Härten oder Schneiden von Werkstücken schräg mit einem Winkel größer/gleich 5° und kleiner/gleich 45° auf die Bearbeitungsstelle fällt. Dadurch ist es möglich, eine Entkopplung von Beobachtung/ Detektierung der Bearbeitungsstelle und der Bearbeitung und/oder weiterer Bearbeitungstechnologien zu schaffen. Durch den schräg aufgreifenden Laserstrahl als Bearbeitungsstrahl bleibt die senkrechte Achse gegenüber der Bearbeitungsstelle für die Beobachtung/Detektierung und/oder eine weitere Bearbeitung frei.

Die weitere Bearbeitung ist dabei z.B. ein durch eine Düse auf die Bearbeitungsstelle senkrecht fallender Gas- oder Flüssigkeitsstrahl, durch den das durch den Laserstrahl aufgeschmolzene Material des Werkstücks aus der Schnittfüge herausgedrückt wird. Die senkrechte Positionierung der dazu notwendigen Düse im Laserwerkzeug garantiert zur Werkstückoberfläche rechtwinklige Schnittflächen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, da der von der Bearbeitungsstelle reflektierte Strahl durch ein optisches Element definiert weiterbehandelt werden kann. Der Strahl kann durch unterschiedliche Ausbildung des optischen Elementes z.B. zur Erzeugung eines Doppelfokus (Schweißen von Aluminium) oder zum Vor- und Nachwärmen der Bearbeitungsstelle (Schweißen sprödharter Materialien) genutzt werden. Eine Schädigung des Werkzeuges bei der Bearbeitung stark reflektierender Materialien wird vermieden.

Ein im optischen Element integrierter Strahlungssensor stellt über Differenzbildung zu einem im Strahlengang vor der Bearbeitungsstelle positionierten Streustrahlungssensor ein Signal als direktes Maß für eine Kontrolle der an der Bearbeitungsstelle umgesetzten Energie dar. Dadurch ist die Energieeinbringung während der Bearbeitung über z.B. einen gleichfalls integrierten Mikrorechner als Steuer- und/oder Regeleinrichtung sehr genau steuerbar. Gegenüber bekannten Einrichtungen wird der Umlenkspiegel eingespart. Die Entkopplung von Beobachtung und Bearbeitung fuhrt dazu, dass der reflektierte Laserstrahl nicht auf das Bildaufhahmesystem in Form z.B. einer Kamera trifft. Eine dadurch her-

vorgerufene Zerstörung dieses Bildaufhahmesystems wird verhindert.

Die Entkopplung der beiden Bearbeitungstechnologien in Form der Laserstrahlbearbeitung und der Bearbeitung mit strömenden Medien fuhrt dazu, dass fur die strömenden Medien durch das NichtVorhandensein von optischen Elementen keine technologischen Begrenzungen z.B. hinsichtlich des Druckes oder des Durchmessers beachtet werden müssen. Der Durchmesser der Düse für das strömende Medium ist unabhängig vom Fokusdurchmesser des Laserstrahles wählbar, insbesondere sind sehr kleine Düsendurchmesser erzielbar.

Der Aufbau des Laserwerkzeugs zeichnet sich weiterhin durch seine einfache Realisierung aus, so dass dieses leicht mit Hand führbar oder an eine Maschine z.B. einen Roboter montierbar ist.

Das mit einer Brille verbundene Laserwerkzeug zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für das Bedien- oder Arbeitspersonal die Beobachtung völlig gefahrlos durchführbar ist. Besonders bei handgefuhrten Bearbeitungsvorgängen ist das von großer Bedeutung. Sonst für den Laserschutz eingesetzte teure Beobachtungsfenster mit Schutzbeschichtung werden eingespart. Ein weiterer Vorteil der Einrichtung besteht darin, dass die Einrichtung am Kopf trag- und befestigbar ist, so dass die Hände zur Durchführung und Steuerung des Bearbeitungsprozesses frei sind.

Das Bildaufhahmesystem in Form z.B. einer Kamera befindet sich direkt im Laserwerkzeug, wobei die Bearbeitungsstelle unter anderem auch beleuchtbar ausführbar ist. Damit erfolgt die Beobachtung des Bearbeitungsvorganges direkt vor Ort und entsprechend der Position des Laserwerkzeugs zum Werkstück. Es ist eine Bearbeitung von Körpern entsprechend ihrer Geometrie möglich. Gleichzeitig sind Korrekturen sofort durchführbar. Damit eignet sich die Einrichtung besonders für kompliziert aufgebaute Körper, die vorzugsweise nur mit Hand bearbeitbar sind, oder für Einzelanfertigungen, die sowohl per Hand als auch maschinell ausführbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 19, 21 und 22 angegeben.

Die schwenkbare Scheibe in der optischen Achse des Laserstrahles in Strahlrichtung nach der

Laserstrahlen erzeugenden, auskoppelnden oder formenden Einrichtung im Laserwerkzeug nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 fuhrt zu einer oszillierenden Bewegung des Laserstrahles quer zur Richtung der Führungsbewegung. Dieser Sachverhalt ist besonders beim Schweißen von Vorteil, wobei mit einem breiten Laserstrahl größere Kantenunebenheiten der zu verschweißenden Körper bei gleichbleibender Verfahrbewegung überbrückbar sind. Das ist sowohl bei einem hand- als auch einem maschinengeführten Laserwerkzeug besonders vorteilhaft. Im zweiten Fall ist die Genauigkeitsanforderung an die Maschine z.B. eines Roboters nicht so hoch, so dass eine wesentliche Kostenersparnis gegeben ist.

Vor allem die Realisierung aller optischen strahlführenden und/oder strahlformenden Einrichtungen aus Kunststoff oder die Ausbildung als Fresnel-Optiken nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 führt zu einem sehr leichten Laserwerkzeug, das insbesondere fur ein handgefuhrtes Laserwerkzeug von besonderer Bedeutung ist. Damit wird eine schnelle Ermüdung des Bedieners unterdrückt. Bei der Maschinenfuhrung ist eine höhere Dynamik erzielbar.

Eine elliptisch ausgebildete Austrittsstelle des Laserstrahles des Laserwerkzeugs nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 erlaubt eine optimale Anpassung an den schräggestellten Laserstrahl.

Die Anbringung der Bildwiedergabeeinrichtung an oder die Integration derer in das Laserwerkzeug nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 ist besonders für ein handgeführtes Laserwerkzeug von besonderem Vorteil. Damit ist der Bediener in der Lage, die von ihm gewählte Bearbeitungsstelle entsprechend der Geometrien der zu bearbeiteten Werkstücke ständig zu beobachten und auf besondere Bedingungen bei der Bearbeitung zu reagieren. Extern angeordnete Bildwiedergabeeinrichtungen sind vorzugsweise bei einem maschinengeführten Laserwerkzeug von besonderem Vorteil. Diese ist z.B. Bestandteil einer komplexen Bedieneinrichtung der Maschine selbst oder mit mehreren Bestandteil einer Überwachungsstation.

Die Weiterbildungen nach dem Schutzanspruch 6 ermöglichen das definierte Abfuhren/Wegkühlen der von der Bearbeitungsstelle reflektierten Strahlen oder die Erzeugung eines zweiten

Fokus zur Verbesserung der Schweißbaddynamik oder die Erzeugung eines ausgedehnten Temperaturfeldes um die Schweißstelle zur Verringerung von durch einen starken Temperaturgradienten induzierten in der Schweißstelle verbleibenden mechanischen Spannungen.

Durch Temperatursensoren und/oder Kühleinrichtungen entsprechend der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 ist eine Überwachung der Temperatur des optischen Elementes und/oder eine definierte Wärmeabfuhr möglich. Damit erfolgt eine thermische Stabilisierung des Elementes.

Das aus der Pulverdüse entsprechend der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 austretende Material dient insbesondere zum Schweißen oder Auftragsschweißen unter Zuführung von zusätzlichem Material auf die Schweißstelle. Die Pulverdüse ist dabei vorteilhafterweise in Bewegungsrichtung vor der Bearbeitungsstelle oder als Doppeldüse jeweils seitlich angeordnet.

Die Anordnung der Austrittsstelle der Pulverdüse im Strahlengang der von der Bearbeitungsstelle reflektierten Strahlen nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 fuhrt vorteilhafterweise dazu, dass das auftreffende Pulver sowohl vorgewärmt und als auch dabei gleichzeitig nochmals getrocknet wird. Die Zufuhrung von eine Oxidation hervorrufenden Sauerstoff in die Schweißnaht wird weiter eingeschränkt. Damit werden mechanische Spannungen in der Schweißnaht weiter vermindert.

Eine Kombination des Bildaufhahmesystems mit einer Blasgaseinrichtung nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 dient dem Schutz des Bildaufhahmesystems vor aus der Bearbeitungsstelle austretenden Stoffen. Weiterhin ist es damit möglich, gleichzeitig Inertgas zum Schutz der Bearbeitungsstelle, insbesondere vor Sauerstoff, in das Laserwerkzeug einzublasen. Dieses Gas ist vorteilhafterweise gleichzeitig als Kühlmittel des Bildaufhahmesystems oder des gesamten Laserwerkzeugs, insbesondere der optischen Bestandteile, einsetzbar.

Ein Beleuchtungskörper im Laserwerkzeug für die Bearbeitungsstelle nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 11 dient der Beleuchtung dieser, so dass die Bildqualität gesteigert wird

und die Bearbeitungsstelle vor und nach dem eigentlichen Bearbeitungsprozess betrachtet
werden kann.

Die Düse nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 12 dient zusammen mit der Druck erhöhenden Einrichtung der Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit der in einem Vorratsbehälter gespeicherten Flüssigkeiten oder Gasen, die insbesondere dem Aus- oder Abblasen des durch den Laserstrahl aufgeschmolzenen Materials der Werkstücke dienen. Damit sind auch dicke
Werkstücke mit dem Laserstrahl schneidbar und die Schnittfuge ist z.B. mit Wasser effektiv
kühlbar.

Der Fasersteckverbinder nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 13 verhindert eine Verschmutzung der optischen Elemente des Laserwerkzeuges, da auf der Klappe abgelagerter
Schmutz nicht nach innen gelangen kann.

Die Weiterbildung nach Schutzanspruch 14 erlaubt eine Führung des Werkzeuges bei Handbetrieb.

Durch die Weiterbildungen des Schutzanspruchs 15 ist ein gleichmäßiger Vorschub des Laserwerkzeuges bei Handbetrieb möglich. Das Schwungrad gleicht natürliche Abweichungen in der Geschwindigkeit weitestgehend aus. In Verbindung mit einem Differential wird eine gleichmäßige
Kurvengeschwindigkeit gewährleistet.

Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 16 erlaubt eine nicht aufwendig zu realisierende Messeinrichtung für die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Laserwerkzeuges. Bei einer Geschwindigkeitsabnahme am Differential wird bei Kurvenfahrten automatisch die mittlere Geschwindigkeit registriert.

Die Steuer- und/oder die Regeleinrichtung ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 17 mit dem Strahlungssensor, der Laserstrahlen erzeugenden Einrichtung, dem Temperatursensor, dem Thermostat oder der Kühleinrichtung, dem Transportmechanismus für das Pulver, der
Druck erhöhenden oder mindestens konstant haltenden Einrichtung und der Geschwindigkeits-

nO.fiV.nfi

messeinrichtung verbunden. Damit steht dem Nutzer ein kompaktes Laserwerkzeug zur Verfugung. Dieser Sachverhalt wird durch die Weiterbildung des Schutzanspruchs 18 durch die am Laserwerkzeug angeordnete Bedieneinrichtung weiter unterstützt.

Mit der die Laserleistung, den Gasstrahl, den Flüssigkeitsstrahl und den Pulverstrom entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit, den Einkoppelbedingungen des Werkstückes und den Vorgaben an der Bedieneinrichtung steuernde und/oder regelnde Software in der Steuer- und/ oder Regeleinrichtung nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 19 werden zum Einen die Qualität der Bearbeitung wesentlich gesteigert und zum Anderen die Anforderungen an einen Bediener gesenkt. Dieser Sachverhalt unterstützt den universellen Charakter bei der Anwendung des Laserwerkzeugs wesentlich. Gleichzeitig sind gleichbleibende Qualitäten der Bearbeitungsstelle erzielbar.

Durch eine Brille mit einer halbdurchlässigen Scheibe nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 21 ist der Nutzer in der Lage neben der Bearbeitungsstelle auch sein Umfeld zu beobachten. Dabei wird das Bild der Bearbeitungsstelle dem Nutzer auch bei beliebiger Position des Kopfes zu dieser Bearbeitungsstelle zur Verfügung gestellt. Insbesondere an schwer zugänglichen Stellen, wo nur das Laserwerkzeug oder ein Bearbeitungskopf davon eingeführt werden kann, ist der Einsatz vorteilhaft.

Über ein zusätzliches Bildaufnahme- und Bildverarbeitungssystem an der Brille ist auch das Umfeld des Nutzers auf die Bildwiedergabeeinrichtung in der Brille projezierbar. Damit kann der Nutzer weitere Bewegungen der Bearbeitungsvorrichtung und/oder des Laserwerkzeugs gleichzeitig zur Bearbeitungsstelle beobachten. Weiterhin ist der Raum der Bearbeitung auch überwachbar, so dass ein nicht gewolltes Begehen weitestgehend vermieden wird.

Unterschiedliche vorteilhafte Formen der Darstellung der Bilder sowohl der Bearbeitungsstelle als auch weiterer Orte im Raum sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 22 unter Verwendung zweier oder nur einer Bildwiedergabeeinrichtung möglich. Je nach Übung des Nutzers ist die Einrichtung realisierbar. Dabei sind die Bilder nebeneinander oder ineinander darstellbar. Gleichzeitig ist es möglich, die Bilder dem Nutzer nacheinander vorzuführen. Die Darstellungslänge ist dabei durch den Nutzer wählbar. So ist es möglich, die Beobachtung des

Bearbeitungsvorganges z.B. kurzzeitig zu unterbrechen und je nach Kopfstellung die Umgebung zu beobachten.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Laserwerkzeuges,

Fig. 2 eine Darstellung eines Laserwerkzeuges mit einer Pulverzuführung durch ein optisches Element,

Fig. 3 eine seitliche Pulverzuführung zur Bearbeitungsstelle, Fig. 4 ein Laserwerkzeug mit Wasser- oder Gasstrahl,

Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zur Beobachtung der Bearbeitungsstelle und
Fig. 6 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zur Beobachtung der Bearbeitungsstelle und des Umfeldes.

1. Ausführungsbeispiel

Das hand- und maschinenfuhrbare Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken 1 besteht in einem ersten Ausfuhrungsbeispiel, das vorrangig zum Schweißen oder Härten eingesetzt wird, aus einem Gehäuse 7, in dem eine Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtung 4, ein Bildaufhahmesystem und eine Blasgasdüse 10 angeordnet sind. Eine Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2 ist in einer ersten Ausfuhrungsform ein fasergefuhrter Hochleistungsdiodenlaser.

In einer zweiten Ausfuhrungsform wird ein fasergeführter Nd: YAG- Hochleistungslaser eingesetzt.

Der Fasersteckverbinder 3 des Laserwerkzeugs verhindert durch eine sich nach außen öffnende Klappe beim Einstecken des vom Laser kommenden Fasersteckverbinders eine Verschmutzung der optischen Elemente des Laserwerkzeuges, da auf der Klappe abgelagerter Schmutz nicht nach innen gelangen kann. Die Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtungen 4 sind so im Gehäuse 7 plaziert, dass die Laserstrahlen schräg mit einem Winkel von 30° über eine

Austrittsöfihung 6 im Gehäuse 7 auf die Bearbeitungsstelle 8 treffen. Diese Austrittsöffhung 6 weist die Form einer Ellipse auf.

In der Senkrechten und mit einem Abstand über der Austrittsöfihung 6 und damit über der Bearbeitungsstelle 8 befindet sich der optische Eingang mindestens eines Bildaufhahmesystems in Form einer Kamera 9 und eine Blasgasdüse 10. Für die Aufnahme eines Stereobildes der Bearbeitungsstelle 8 sind zwei Kameras 9 im Gehäuse 7 angeordnet. Die Kamera/ Kameras 9 ist/sind mit der Blasgaseinrichtung kombiniert.

Für eine optimale Ausleuchtung der Bearbeitungsstelle 8 insbesondere vor und nach dem Bearbeitungsvorgang befindet sich ein Beleuchtungskörper im Gehäuse 7 des Laserwerkzeugs. Die Wellenlänge des Beleuchtungskörpers richtet sich nach dem gewünschten Bild der Bearbeitungsstelle 8. Der Beleuchtungskörper ist in der Fig. 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt.

In der optischen Achse des Laserstrahles 5 in Strahlrichtung nach dem Laser oder den Einrichtungen 4 befindet sich schwenkbar eine Scheibe 15 im Gehäuse 7 des Laserwerkzeugs, die aus Kunststoff oder Glas besteht. An der Scheibe 15 ist ein Antrieb 16 in Form eines Elektromagneten, eines Piezoschwingers oder eines Schrittmotors angebracht. Mit der gegenüber dem Laser oder der Einrichtungen 4 pendelnden Bewegung der Scheibe 15 oszilliert der austretende Laserstrahl 5 quer zur Bewegungsrichtung. Damit eignet sich dieser Laserstrahl 5 neben dem Schweißen auch sehr gut zum Härten. In der Fig. 1 ist ein derartig ausgestaltetes Laserwerkzeug prinzipiell dargestellt.

An die Austrittsöffiiung 6 der Laserstrahlen 5 des Laserwerkzeugs ist eine Strahlfalle in Form einer bewegbaren Klappe angeordnet. Diese Klappe wird mechanisch über einen daran angekoppelten verschiebbaren Ring oder Stift bewegt. Vorteilhafterweise wird beim Aufsetzen des Laserwerkzeugs auf das Werkstück 1 der Ring oder der Stift in das Gehäuse 7 hineingeschoben, so dass die Klappe gleichzeitig geöffnet wird. Der auf dem Werkstück 1 aufsitzende Ring dient gleichzeitig dem Strahlungsschutz. Dieser ist mit einem diamantähnlichen Kohlenstoff beschichtet, um die Gleiteigenschaften zu verbessern und den Verschleiß zu vermindern. In der Klappe ist ein die reflektierte Reststrahlung 17 der Bearbeitungsstelle 8 aufnehmendes optisches Element 18 integriert. Als optisches Element 18 ist entweder eine Strahlfalle, ein fokussierender Spiegel oder ein zerstreuender Spiegel verwendbar. Die einzelnen optischen Elemente 18 sind austauschbar ausgeführt. Zum Schweißen mit einer definierten in die Bearbeitungs-

stelle 8 eingebrachten Laserleistung wird eine gekühlte Strahlfalle eingesetzt. Beim Schweißen von Aluminium wird mit einem fokussierenden Spiegel gearbeitet, um einen zweiten Fokus zu erzeugen und die entstehende Dampfkapillare zu vergrößern. Dadurch wird ein besseres Ausgasen der Bearbeitungsstelle bewirkt und eine qualitativ hochwertige Schweißnaht erzeugt. Beim Schweißen von sprödharten Materialien (z.B. Keramik) oder beim Härten wird ein zerstreuender Spiegel eingesetzt. Dadurch wird der entstehende Temperaturgradient vermindert, das zu weniger Rissen beim Schweißen oder zu einer Erhöhung der Härtegeschwindigkeit mit einer größeren Haltezeit fuhrt. Das optische Element 18 ist weiterhin mit einem Temperatursensor 19 und einer Kühl- oder Thermostatisierungseinrichtung verbunden. Der Temperatursensor 19 liefert entweder eine der Temperatur äquivalente elektrische Spannung oder bewirkt eine elektrische Stromänderung in einem elektrischen Stromkreis, so dass die Kühl- oder Thermostatisierungseinrichtung steuerbar ist.

Ein im optischen Element 18 ebenfalls integrierter Strahlungssensor 20 stellt über Differenzbildung zu einem im Strahlengang vor der Bearbeitungsstelle 8 positionierten Streustrahlungssensor 11 ein Signal als direktes Maß für eine Kontrolle der an der Bearbeitungsstelle 8 umgesetzten Energie dar. Dadurch ist das Einbringen der Energie während der Bearbeitung sehr genau regel- und steuerbar.

Das Bildaufhahmesystem in Form der Kamera 9 ist über ein Bildverarbeitungssystem 12 mit mindestens einem Bildschirm als Bildwiedergabeeinrichtung 13 verbunden. Bei der Realisierung eines mit einem Handgriff 24 versehenen und handgefuhrten Laserwerkzeugs ist die Bildwiedergabeeinrichtung 13 ein Bestandteil des Laserwerkzeugs selbst und entweder in das Gehäuse 7 integriert oder befindet sich seitlich und/oder klappbar an dem Gehäuse 7 des Laserwerkzeugs.

Bei einem maschinengefuhrten Laserwerkzeug befindet sich die Bildwiedergabeeinrichtung 13 als externes Gerät separat an der Maschine. Als Maschine kommt z.B. ein Roboter zum Einsatz.

Die die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2, der Antrieb 16 für die Scheibe 15, der Temperatursensor 19, die Strahlungssensoren 20, die Kühl- oder Thermostatisierungseinrichtung, die Gaszufuhrung und der Beleuchtungskörper sind mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung in Form eines Mikrorechners verbunden. Dieser ist zweckmäßigerweise im Gehäuse 7 des Laserwerkzeugs insbesonders bei der handgefuhrten Variante integriert. Der Mikrorechner

■ ■ · · ■·

ist gleichzeitig Bestandteil des Bildverarbeitungssystems 12. Damit sind die internen und/oder externen Bestandteile des Laserwerkzeugs softwaremäßig Steuer- oder regelbar. Über die implementierte Software wird die Laserleistung entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit, den Einkoppelbedingungen des Werkstückes 1 und den Vorgaben an die Bedieneinrichtung gesteuert. Die Bedieneinrichtung befindet sich gut sichtbar über dem Handgriff 24. An der Bedieneinrichtung ist die Art des Materiales (z.B. Stahl, Edelstahl, Aluminium usw.) und die Materialdicke voreinstellbar. Die implementierte Software beinhaltet Daten der Technologie, so dass die Laserleistung entsprechend berechen- und regelbar ist. An der Bedieneinrichtung befindet sich eine Anzeige, mit deren Hilfe sichtbar ist, ob sich der Bediener mit der Geschwindigkeit im für die Bearbeitung des Werkstückes 1 notwendigen Regelbereich befindet. Die Anzeige besteht z.B. aus einer grünen und zwei roten lichtemittierenden Halbleiterdioden. Ist die Geschwindigkeit zu niedrig oder zu hoch leuchten jeweils die roten lichtemittierenden Halbleiterdioden.

In der Fig. 1 ist ein derartig realisiertes Laserwerkzeug prinzipiell dargestellt, wobei die Bedieneinrichtung nicht gezeigt ist.

Für eine leichte und ermüdungsfreie Handhabung des Laserwerkzeugs ist in Vorschubrichtung nach der Austrittsstelle des Laserstrahles 5 eine Führungseinrichtung insbesondere in Form eines Schlittens oder einer Doppelrolle 14 angebracht. Der Schlitten ist mit einem diamantähnlichen Kohlenstoff beschichtet. In den Doppelrollen 14 befindet sich ein Schwungrad zum Ausgleich von Geschwindigkeitsschwankungen und/oder ein Differential zur Messung der resultierenden Geschwindigkeit bei Kurvenfahrten. Die Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit ist mit dem Mikrorechner verschalten.

Zur Erhöhung der Lasersicherheit befindet sich am Laserwerkzeug eine mit einem Finger bedienbare Zustimmtaste. Nur nach oder bei gedrückter Zustimmtaste ist der Laserstrahl auslösbar. Diese ist mit dem Mikrorechner verschalten.

In einer weiteren Variante ist die Position der Klappe als Strahlfalle über einen Bewegungssensor oder im offenen oder geschlossenen Zustand über einen Anschlagschalter erfassbar. Dieser Sensor ist mit dem Mikrorechner verbunden.

2. Ausfuhrungsbeispiel

Das hand- und maschinenfuhrbare Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken 1 besteht in einem zweiten vorrangig zum Pulverauftragsschweißen genutzten Ausfuhrungsbeispiel aus einem Gehäuse 7, in dem eine Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtung 4 und mindestens eine Pulverdüse 22 angeordnet sind.

Die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2 ist ein fasergeführter Hochleistungsdiodenlaser. Dieser oder die Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtung 4 sind so im Gehäuse plaziert, dass die Laserstrahlen 5 mit dem kleinst möglichen Winkel schräg über eine Austrittsöffhung 6 im Gehäuse 7 auf die Bearbeitungsstelle 8 treffen. Der kleinst mögliche Winkel ist durch die Brennweite und Apertur der Abbildungsoptik und die Bedingung, dass keine Strahlungsanteile in die Optik zurückreflektiert werden sollen, definiert. Die Austrittsöffnung 6 weist die Form einer Ellipse auf.

In den Gang des von der Bearbeitungsstelle 8 reflektierten Strahles 17 ist ein optisches Element 18 integriert. Das ist wahlweise entweder eine Strahlfalle, ein fokussierender Spiegel oder ein zerstreuender Spiegel. Weiterhin ist dieses mit einem Temperatursensor 19 und einer Kühloder Thermostatisierungseinrichtung verbunden. Der Temperatursensor 19 liefert entweder eine der Temperatur äquivalente elektrische Spannung oder bewirkt eine elektrische Stromänderung in einem elektrischen Stromkreis, so dass die Kühl- oder Thermostatisierungseinrichtung steuerbar ist. Ein zusätzlich angebrachter Strahlungssensor 20 dient der Messung der von der Bearbeitungsstelle 8 rückreflektierten Laserstrahlung 17.

Weiterhin ist im Gehäuse 7 des Laserwerkzeuges mindestens eine in die Richtung der Bearbeitungsstelle 8 weisende Pulverdüse 22 angeordnet. Diese ist über eine Schlauchverbindung als Zuleitung 21 für das Pulver und einer Pulverfördereinrichtung mit einem Pulverbehälter verbunden. Die Pulverdüse 22 ist weiterhin so ausgestaltbar, dass diese in Richtung der Bearbeitungsstelle 8 verschiebbar ist.

In einer ersten Variante befindet sich die Pulverdüse 22 in dem Strahlengang der reflektierten Strahlung 17 der Bearbeitungsstelle 8. Die Zuleitung 21 des Pulvers ist entweder durch das optische Element 18 oder seitlich heranführbar. Die Pulverdüse 22, die vorteilhafterweise aus Kupfer oder einem hochschmelzenden Material ist, wird durch die reflektierte Strahlung 17 aufgeheizt. Das fuhrt zu einer Vorerwärmung und daraus resultierender Trocknung des austretenden Pulvers. Dieser Sachverhalt wird durch die Bewegung des Pulvers in der reflektierten

• ·

Strahlung 17 weiter erhöht. Damit sind insbesondere hochschmelzende Pulverschichten auf Werkstücke 1 aus niedrigschmelzenden Material aufschweißbar. Die Fig. 2 zeigt eine prinzipielle Darstellung.

In einer zweiten Variante befinden sich zwei rechteckförmige Pulverdüsen 22 an den beiden Längsseiten des elliptischen Laserstrahlfleckes. Beide Pulverdüsen 22 sind auf den Laserstrahlfleck gerichtet und längs verschiebbar, so dass dadurch der Bearbeitungsfleck entsprechend der zu realisierenden Bearbeitungsgeschwindigkeit justierbar ist. Durch die gegenüberliegende Anordnung ist das Pulver sehr effektiv verarbeitbar, da das an der Oberfäche des Werkstücks 1 reflektierte Pulver praktisch durch den gegenüberliegenden Pulverstrahl an der Bearbeitungsstelle 8 gehalten wird. Damit ist ein Arbeiten mit hohen Pulverausbeuten und hohen Auftragsleistungen gegeben. Diese Variante ist in der Fig. 3 dargestellt.

Bei einer dritten Variante wird das Pulver über eine mittig im Gehäuse angeordnete Düse zugeführt. Das Pulver dient in dieser Anordnung hauptsächlich der Unterstützung des Schweißprozesses.

Das Laserwerkzeug ist sowohl mit der Hand als auch mit einer Maschine fuhrbar. Im ersten Fall ist am Laserwerkzeug ein Handgriff 24 angebracht. Als Maschine kommt z.B. ein Roboter zum Einsatz.

Die die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2, der Temperatursensor 19, die Strahlungssensoren 20, die Kühl- oder Thermostatisierungseinrichtung und die Pulverfördereinrichtung sind mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung in Form eines Mikrorechners verbunden. Dieser ist zweckmäßigerweise im Gehäuse 7 des Laserwerkzeuges insbesondere bei der handgeführten Variante integriert. Damit sind die internen und/oder externen Bestandteile des Laserwerkzeuges softwaremäßig Steuer- oder regelbar. Über die implementierte Software werden die Laserleistung und der Pulverstrom entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit, den Einkoppelbedingungen des Werkstückes 1 und den Vorgaben an die Bedieneinrichtung gesteuert. Für eine leichte und ermüdungsfreie Handhabung des Laserwerkzeuges ist in Vorschubrichtung nach der Austrittsstelle des Laserstrahles eine Führungseinrichtung insbesondere in Form eines Schlittens oder einer Doppelrolle 14 angebracht. Diese sind so ausgebildet, dass die aufgetragene Schweißnaht nicht berührt wird.

3. Ausführungsbeispiel

Das hand- und maschinenführbare Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken 1 besteht in einem dritten vorwiegend zum Schneiden eingesetzten Ausfuhrungsbeispiel aus einem Gehäuse 7, in dem eine Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtung 4 und eine Hochdruckdüse 23 angeordnet sind.

Die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2 ist vorzugsweise ein Hochleistungsdiodenlaser. Dieser oder die Laserstrahlen einkoppelnde und formende Einrichtung 4 sind so im Gehäuse 7 plaziert, dass die Laserstrahlen 5 schräg mit einem Winkel zwischen > 10° und < 15° über eine Austrittsöfmung 6 im Gehäuse 7 auf die Bearbeitungsstelle 8 treffen. Diese Austrittsöffiiung 6 weist die Form einer Ellipse auf.

Im Gehäuse 7 ist ein die reflektierte Reststrahlung 17 der Bearbeitungsstelle 8 verarbeitendes optisches Element 18 integriert. Dieses ist als fokussierender Spiegel ausgebildet. Der Fokus ist auf die Bearbeitungsstelle 8 gerichtet.

Die Hochdruckdüse 23 im Gehäuse 7 gegenüber der Bearbeitungsstelle 8 ist über eine die Menge und die Geschwindigkeit von Flüssigkeiten oder Gasen erhöhende Einrichtung mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeiten oder die Gase verbunden. Derartige Einrichtungen sind z.B. Pumpen für Flüssigkeiten oder Kompressoren für Gase.

In einer ersten Variante wird als Medium zur Unterstützung des Schneidprozesses Wasser verwendet. Die eingesetzten Hochdruckdüsen 23 liefern einen Wasserstrahl mit einem Durchmesser von 0,02 mm bis 0,2 mm. Der Druck des Wassers beträgt 100 bar bis 1000 bar je nach dem zu schneidenden Material. Sich im Laserwerkzeug ansammelndes Wasser wird über eine zusätzliche Einrichtung abgesaugt. Die mit dem entstehenden Wasserdampf in Berührung kommenden Optiken wird über eine Vorrichtung freigeblasen.

Durch den zusätzlichen Hochdruckwasserstrahl entsteht eine Kombination zwischen Wasserstrahl- und Laserstrahlschneiden. Insbesondere Kunststoffe lassen sich verbrennungsfrei bearbeiten.

In einer zweiten Variante wird als Medium zur Unterstützung des Schneidprozesses Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, verwendet. Der Druckbereich des verwendeten Gases ist gleich/größer 50 und kleiner/gleich 200 bar, so dass für die Bearbeitung ein nicht aufwendiger Flaschendruckminderer einsetzbar ist. Der gegenüber bisher beim Hochdruckschneiden verwendete stark erhöhte Druck verbessert die Schnittqualität erheblich.

Das Laserwerkzeug ist sowohl von Hand als auch mit einer Maschine fuhrbar. Zur Handbearbeitung ist am Laserwerkzeug ein Handgriff 24 angebracht. Als Maschine kommt z.B. ein Roboter zum Einsatz.

Die die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung 2 und die Gaszuführung einschließlich der den Druck der Flüssigkeiten oder Gasen erhöhenden oder mindestens konstant haltenden Einrichtung sind mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung in Form eines Mikrorechners verbunden. Dieser ist zweckmäßigerweise im Gehäuse 7 des Laserwerkzeuges insbesonders bei der handgeführten Variante integriert. Damit sind die internen und/oder externen Bestandteile des Laserwerkzeuges softwaremäßig Steuer- oder regelbar. Über die implementierte Software werden die Laserleistung und der Gasstrahl oder der Flüssigkeitsstrahl entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit, den Einkoppelbedingungen des Werkstückes 1 und den Vorgaben an die Bedieneinrichtung gesteuert. In der Fig. 4 ist ein derartig realisiertes Laserwerkzeug prinzipiell dargestellt.

Für eine leichte und ermüdungsfreie Handhabung des Laserwerkzeuges ist in Vorschubrichtung nach der Austrittsstelle 6 des Laserstrahles eine Führungseinrichtung insbesondere in Form eines Schlittens oder einer Doppelrolle 14 angebracht. In den Doppelrollen 14 befindet sich ein Schwungrad und/oder ein Differential.

4. Ausführungsbeispiel

Das Laserwerkzeug ist in einem vierten Ausführungsbeispiel entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt. Die Kamera 9 des Laserwerkzeugs ist mit einer externen und tragbaren Bildwiedergabeeinrichtung 13 in einer Brille 25 verkoppelt. Die Fig. 5 zeigt prinzipiell eine derartige Einrichtung.

Die Kamera 9 ist mit einem Bildverarbeitungssystem 12 verbunden, so dass die Bilddaten für eine drahtgebundene oder drahtlose Übertragung zur Verfügung stehen. Dieses Bildverarbeitungssystem 12 ist räumlich mit der Kamera 9 verkoppelt und in oder an dem Laserwerkzeug angeordnet. In einer Variante ist das der Mikrorechner des ersten Ausführungsbeispiels. Das aufbereitete Bild der Bearbeitungsstelle 8 wird zu einer Bildwiedergabeeinrichtung 13 gesendet. Das ist z.B. ein Flüssigkristalldisplay 26, das in der Brille 25 so eingebracht ist, dass es wenigstens über ein Auge des Bedieners wahrgenommen wird. Die Brille 25 ist gleichzeitig eine Schutzbrille für Laserstrahlung. Diese ist dabei entweder für den Bediener undurchsichtig

oder halbdurchlässig ausgeführt. Im ersten Fall ist das Flüssigkristalldisplay 26 so auslegbar, dass das Bild der Bearbeitungsstelle 8 über beide Augen des Bedieners wahrnehmbar ist. Im zweiten Fall ist der Bediener in der Lage, über ein Auge die Bearbeitungsstelle 8 und über das andere Auge das Umfeld zu beobachten.

In einer weiteren Variante des Ausfuhrungsbeispiels sind im Laserwerkzeug zwei Kameras 9 unter dem Winkel entsprechend der der menschlichen Augen angebracht. Die Wiedergabe des Bildes erfolgt mit einer Brille 25, die für jedes Auge eines Betrachters ein separates Flüssigkeitskristalldisplay 26 besitzt. Eine solche Anordnung ermöglicht volles räumliches Sehen, was für den Bediener einen erheblichen Informationsgewinn darstellt.

5. Ausfuhrungsbeispiel

Das Laserwerkzeug eines fünften Ausfuhrungsbeispiels entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels. Die Bildwiedergabeeinrichtung 13 ist in einer Brille 25 untergebracht. Die Fig. 6 zeigt prinzipiell eine derartige Einrichtung.

Eine Kamera 9 befindet sich im Gehäuse 7 des Laserwerkzeugs und nimmt das Bild der Bearbeitungsstelle 8 auf. Die Aufnahme ist in einer Ausführungsform durch eine eingebrachte Beleuchtung unterstützbar. Die Kamera 9 ist mit einem Bildverarbeitungssystem 12 verbunden, so dass diese Bilddaten für eine drahtgebundene oder drahtlose Übertragung zur Verfügung stehen. Dieses Bildverarbeitungssystem 12 ist räumlich mit der Kamera 9 verkoppelt und in oder an dem Laserwerkzeug angeordnet.

Ein weiteres Bildaufhahmesystem in Form einer tragbaren Kamera 27 ist entweder an einem Stirnband oder an der Brille 25 so befestigt, dass das Blickfeld des Bedieners aufgenommen wird. Die tragbare Kamera 27 ist mit einem weiteren Bildverarbeitungssystem verbunden, so dass diese Bilddaten gleichfalls für eine drahtgebundene oder eine drahtlose Übertragung zur Verfügung stehen.

Das erste aufbereitete Bild der Bearbeitungsstelle 8 und das zweite aufbereitete Bild des Umfeldes werden zu wenigstens einer Bildwiedergabeeinrichtung 13 gesendet. Das ist z.B. ein Flüssigkristalldisplay 26, das in der Brille 25 eingebracht ist.

In einer ersten Ausführungsform des Ausfuhrungsbeispiels sind zwei Flüssigkeitsdisplays 26 in der Brille 25 so angebracht, dass jedes jeweils mit einem Auge wahrgenommen wird.

t ·

In einer zweiten Ausfuhrungsform wird das Bild der Bearbeitungsstelle 8 und das Bild des Umfeldes auf ein in der Brille 25 angeordnetes Flüssigkeitskristalldisplay 26 gesendet. Die Bilder sind in folgenden Varianten auf dem Flüssigkristalldisplay 26 darstellbar:

- räumlich getrennt nebeneinander oder ineinander oder

- zeitlich nacheinander, wobei die Zeit der Darstellung des jeweiligen ersten oder zweiten Bildes festlegbar ist.

Die Brille 25 ist gleichzeitig eine Schutzbrille für Laserstrahlung. Diese ist dabei für den Bediener undurchsichtig ausgeführt, so dass dieser sich auf die Bilder konzentrieren kann. In einer Ausfuhrungsform dieses Ausführungsbeispiels ist die tragbare Kamera 27 insbesondere für Infrarotstrahlung entsprechend der eingesetzten Laserwellenlänge empfindlich. Dadurch ist es möglich, ständig die bei der Bearbeitung frei werdende Streustrahlung des Laserwerkzeugs zu sehen und bei Gefahrensituationen die Bearbeitung abzubrechen.

Claims

1. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserstrahlen entweder erzeugende (2) oder einkoppelnde (4) und wenigstens eine weitere formende Einrichtung im Laserwerkzeug so angeordnet sind, dass die Laserstrahlen (5) schräg mit einem Winkel größer/gleich 5° und kleiner/gleich 45° abweichend von der Senkrechten auf die Bearbeitungsstelle (8) fallen, dass im Strahlengang der von der Bearbeitungsstelle (8) unter gleichem Winkel reflektierten Strahlen (17) ein optisches Element (18) mit einem Strahlungssensor (20), dass im Strahlengang vor der Bearbeitungsstelle (8) ein Strahlungssensor (11) angeordnet sind, dass wenigstens die Strahlungssensoren (20, 11) und die Laserstrahlen erzeugende Einrichtung (2) mit einer im Laserwerkzeug angeordneten Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden sind und dass der optische Eingang mindestens eines Bildaufnahmesystems und/oder wenigstens eine Düse mit einem Abstand und nicht in Achse des Laserstrahles (5) über der Bearbeitungsstelle (8) angeordnet ist.

2. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der optischen Achse des Laserstrahles (5) in Strahlrichtung nach der Laserstrahlen entweder erzeugenden (2) oder einkoppelnden Einrichtung (4) im Laserwerkzeug eine Scheibe (15) aus einem optisch durchlässigen Stoff oder eine Fokussieroptik und dass die Scheibe (15) oder die Fokussieroptik gegenüber der Laserstrahlen entweder erzeugenden (2) oder einkoppelnden Einrichtung (4) schwenkbar angeordnet sind.

3. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einen die Scheibe (15) aus Kunststoff und zum Anderen die Laserstrahlen einkoppelnde Einrichtung (4) und die Fokussieroptik aus Glas oder dass die Scheibe (15), die Fokussieroptik, die Laserstrahlen einkoppelnde und/oder die weitere formende Einrichtung (4) aus Kunststoff bestehen und/oder dass die Laserstrahlen einkoppelnde und/oder die formende Einrichtung (4) als Fresnel-Optik ausgebildet sind.

4. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (6) des Laserstrahles (5) des Laserwerkzeugs elliptisch ausgebildet ist.

5. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahmesystem über ein Bildverarbeitungssystem (12) mit mindestens einer Bildwiedergabeeinrichtung (13) verbunden ist und dass die Bildwiedergabeeinrichtung (13) ein Bestandteil des Laserwerkzeugs, an das Laserwerkzeug angebracht und/oder ein externes Gerät ist.

6. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (18) als Strahlfalle, fokussierender Spiegel oder zerstreuender Spiegel ausgebildet ist.

7. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (18) mit einem Temperatursensor (19) und/oder entweder einer Kühl- oder einer Thermostatisierungseinrichtung verbunden ist.

8. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Laserwerkzeug mindestens eine in die Richtung der Bearbeitungsstelle (8) weisende Pulverdüse (22) befindet und dass diese über ein Transportmechanismus mit einem extern angeordneten oder im Laserwerkzeug integrierten Pulverbehälter verbunden ist.

9. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zuleitung (21) für das Pulver im optischen Element (18) befindet und/oder dass die Austrittsstelle der Pulverdüse (22) im Strahlengang der von der Bearbeitungsstelle (8) reflektierten Strahlen (17) angeordnet ist.

10. Hand- und maschinenflährbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahmesystem mit einer Blasgaseinrichtung (10) kombiniert ist.

11. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Laserwerkzeug ein Beleuchtungskörper für die Bearbeitungsstelle (8) befindet.

12. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse über eine den Druck von Flüssigkeiten oder Gasen erhöhenden oder mindestens konstant haltenden Einrichtung mit einem Vorratsbehälter für Flüssigkeiten oder Gase verbunden ist.

13. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen einkoppelnde Einrichtung (4) als Fasersteckverbinder (3) mit nach außen öffenbarer Klappe ausgebildet ist.

14. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Laserwerkzeug in Vorschubrichtung nach der Austrittsöffnung (6) des Laserstrahles (5) eine Führungseinrichtung insbesondere in Form eines Schlittens oder einer Doppelrolle (14) angebracht ist.

15. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Doppelrollen (14) ein Schwungrad und/oder ein Differential integriert sind.

16. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelrollen (14) mit einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung verkoppelt sind.

17. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder die Regeleinrichtung zusätzlich mit dem Temperatursensor, der Thermostatisierungs- oder Kühleinrichtung, dem Transportmechanismus für das Pulver, der Druck erhöhenden oder mindestens konstant haltenden Einrichtung und der Geschwindigkeitsmesseinrichtung verbunden ist.

18. Hand- und maschinenfillirbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit einer am Laserwerkzeug angeordneten Bedieneinrichtung verbunden ist.

19. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 1, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Laserleistung, den Gasstrahl, den Flüssigkeitsstrahl und den Pulverstrom entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit, den Einkoppelbedingungen des Werkstückes (1) und den Vorgaben an der Bedieneinrichtung steuernde und/oder regelnde Software in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung implementiert ist.

20. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken insbesondere nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einen der optische Eingang wenigstens eines Bildaufnahmesystems oder zum Anderen der optische Eingang wenigstens eines Bildaufnahmesystems und eine Düse mit einem Abstand über der Bearbeitungsstelle (8) angeordnet ist, dass das Bildaufnahmesystem über ein Bildverarbeitungssystem (12) mit wenigstens einer vor mindestens einem Auge eines Bedieners tragbaren Bildwiedergabeeinrichtung (13) verbunden ist und dass sich die Bildwiedergabeeinrichtung (13) in einer den Bediener vor den Laserstrahlen (5) schützenden Brille befindet oder dass die Bildwiedergabeeinrichtung (13) die schützende Brille (25) ist.

21. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach Schutzanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Brille (25) eine halbdurchlässige Scheibe besitzt oder dass zusätzlich ein das Blickfeld des Bedieners aufnehmendes Bildaufnahmesystem an der Brille (25) angebracht ist und dass dieses Bildaufnahmsystem über ein Bildverarbeitungssystem mit der Bildwiedergabeeinrichtung (13) oder einer weiteren Bildwiedergabeeinrichtung verbunden ist.

22. Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug nach den Schutzansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwiedergabeeinrichtung (13) eine die Bilder der Bildaufnahmesysteme gleichzeitig und räumlich getrennt oder nacheinander darstellende Bildwiedergabeeinrichtung (13) ist.