DE20101452U1

DE20101452U1 - Bearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE20101452U1
Application number: DE20101452U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 2001-01-27
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2011-01-28

Description

Anmelder:

KUKA Schweissanlagen GmbH Blücherstraße 144 86165 Augsburg

Vertreter:

Patentanwälte
Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Dipl.-Ing. Klaus Ernicke Schwibbogenplatz 2b 8 6153 Augsburg /DE

Datum:

Akte:

26.01.2001
772-949 er/ge

ABl DE-G-201 Ol 452.1

BESCHREIBUNG

Bearbeitungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für ein oder mehrere Werkstücke mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.

' Eine solche Bearbeitungsvorrichtung in Gestalt einer Schweißvorrichtung ist aus der DE-A-199 16 831 und der DE-A-195 00 512 bekannt. Die Schweißvorrichtung weist jeweils einen WIG-Lichtbogen-Schweißbrenner in Kombination mit einer Laser-Schweißvorrichtung auf. Die Kombination von Lichtbogen- und Laserschweißen wird als Hybridschweißen bezeichnet. Der Laserstrahl und der Lichtbogen wirken beide auf dem gleichen Fußpunkt am Werkstück ein. Der Lichtbogen wird durch den Laserstrahl stabilisiert. Der am Werkstück auftreffende Laserstrahl ionisiert das Umgebungsgas und bildet zusammen mit am Fußpunkt verdampften Metallpartikeln eine elektrisch leitende Plasmasäule. Außerdem zerstört der Laserstrahl eventuelle Oxidschichten und andere schwächer leitende Überzüge und macht den Fußpunkt oder sogenannten Laserfleck besser elektrisch leitend. Der Lichtbogen brennt dadurch stabiler. Beim Hybridschweißen werden die Eigenschaften der beiden Schweißverfahren kombiniert. Das Laserschweißen ist ein stabiler Prozess, der allerdings wegen der kleinen Fokusgröße toleranzempfindlich ist. Das Lichtbogenschweißen ist hinsichtlich der Größe des Schweißbereiches toleranter, wobei er aber prozesstechnisch instabiler ist. Das Hybridschweißen verbindet die Vorteile beider Verfahren.

Bei der vorbekannten Bearbeitungsvorrichtung sind der Lichtbogen-Schweißbrenner und die Laserschweißeinrichtung fest miteinander verbunden und werden beim Schweißen

gemeinsam von einem Roboter oder einem anderen Manipulator bewegt. Der Laserstrahl und der Lichtbogen können sich nicht relativ zueinander bewegen.

;&ldquor;,· 5 Aus der DE-A-196 08 074 ist es andererseits bekannt, ' beim Hybridschweißen den Laserstrahl ein Stück vor dem Lichtbogen vorauseilen zu lassen. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Fußpunkte, die bewusst einen bestimmten Abstand zueinander haben, der von der Prozessregelung mit Hilfe einer Stelleinrichtung und in Verbindung mit einer Messeinrichtung auf einem bestimmten Mindestwert gehalten wird.

Aus der DE-A-198 49 117 ist noch eine weitere Variante des Hybridschweißens mit einer gekoppelten Laser-MSG-Schweißeinrichtung bekannt. Auch hier sind die Lichtbogen- und die Lasereinheit starr miteinander gekoppelt.

Aus der DE-A-43 17 178 ist eine konventionelle Lichtbogenschweißeinrichtung bekannt, die mit einer Pendeleinrichtung zum Auslenken des Lichtbogens ausgestattet ist. Eine Lasereinrichtung ist hier nicht vorhanden. Die Pendelbewegungen und die Lichtbogenauslenkung werden über eine Messung der sich ändernden Lichtbogenlänge gesteuert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Lichtbogenschweißtechnik weiter zu verbessern.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung sorgt für eine noch weitergehende Beeinflussung und bessere Ausnutzung des Lichtbogens. Der Lichtbogen wird durch den Laserstrahl geführt, wobei sich der Laserstrahl mit einer eigenen steuerbaren Kinematik gegenüber dem Lichtbogen

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bewegt und dadurch den Lichtbogen in die gewünschte Position und Richtung führt und ggf. ablenkt.

Beim Lichtbogenschweißen mit Schweißbrenner nebst Elektrode sowie mit oder ohne Schutzgas wird hierbei unabhängig von der Schweißbrennerbewegung die Lage, Ausrichtung und Größe des Lichtbogens durch den Laserstrahl beeinflusst. Der Lichtbogen folgt dem aufgrund der Laserstrahlbewegung wandernden Fußpunkt, d.h. dem Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Werkstück. Der Laserstrahl lässt sich hochpräzise und schnell steuern und

positionieren, wobei der Lichtbogen entsprechend genau und rasch positioniert und gelenkt wird. Dieser Effekt lässt sich auf unterschiedlichste Weise ausnutzen.

Zum einen kann hierdurch ein besseres und schnelleres Pendelschweißen erzielt werden. Bei diesem Pendelschweißen wird die Seitenauslenkung des Lichtbogens durch den quer zur Vorschubrichtung hin- und herwandernden Laserstrahl erzeugt. Der Schweißbrenner selbst braucht hierbei nicht selbst zu pendeln. Aufgrund der wesentlich geringeren Masse der Lasereinrichtung bzw. der Stellvorrichtung erlaubt die schnelle und weitgehend trägheitsfreie Laserstrahlbewegung eine wesentlich höhere Pendelfrequenz und vor allem auch eine präzisere Steuerung der Pendelbewegung als ein mechanisch pendelnder Lichtbogen-Schweißkopf. Auf eine bauaufwendige Pendelmechanik für den Brenner und auf eine entsprechende Hochrüstung des Roboters kann verzichtet werden.

Bei dieser Art des Pendelschweißens wird außerdem der Lichtbogen genügend weit seitlich zu den Flanken der Schweißnaht bzw. des Schweißbereiches ausgelenkt und wirkt dabei auch an den Randbereichen. Beim mechanischen Pendelschweißen ist die Schweißwirkung in der Regel nicht so gut, weil der Lichtbogenfußpunkt am Werkstück nicht weit genug nach außen wandert.

Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemäße Pendelschweißen wesentlich höhere Schweißgeschwindigkeiten und Vorschubgeschwindigkeiten als bisher.. Außerdem erschließen sich für das Pendelschweißen wesentlich größere Einsatzbereiche. Das Pendelschweißen ist wegen seiner hohen Prozessstabilität und der sehr geringen Toleranzempfindiichkeit gegenüber dem Bahnverlauf die für viele Einsatzzwecke optimale Schweißtechnik.

Die Erfindung erschließt darüber hinaus aber auch völlig neue Schweißtechniken. Die Bearbeitungsvorrichtung kann z.B. als Pressschweißvorrichtung ausgebildet sein, bei der ein Lichtbogen zwischen zwei auf axialer Distanz gehaltenen Werkstücken gezündet wird, der die Schweißbereiche und Bauteilränder erwärmt und plastifiziert, welche dann im anschließenden Stauchhub unter Druck miteinander verbunden werden. Bei solchen Pressschweißverfahren konnte der Lichtbogen bislang nur auf elektromagnetischem Wege über eine Spule bewegt werden, was vielerlei Nachteile mit sich brachte. Die Erfindung sieht vor, den Lichtbogen nun durch ein oder mehrere bewegte Laserstrahlen zu führen und abzulenken. Hierbei können die Lichtbogenbewegungen weitgehend frei gesteuert und an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Steuerbar sind die Lichtbogengeschwindigkeit, die Verweilzeit, etwaige Pendelbewegungen des Lichtbogens beim Umlauf. Ferner sind nun auch reversierende Lichtbogenbewegungen möglich, wobei der Lichtbogen die gleiche Strecke vor und zurück läuft. Hierdurch lassen sich nun auch Werkstücke miteinander verschweißen, die keine geschlossene Kontur im Schweißbereich und an den Bauteilrändern besitzen, sondern Ausnehmungen haben können. ■ .

Durch diese Art der Pressschweißtechnik können ferner andere Arten von Werkstücken miteinander verschweißt werden. Die bisherige Bindung an geschlossene rohrförmige Querschnitte oder generell Hohlprofile mit weitgehend übereinstimmender Querschnittsgestaltung fallen weg. Nun lassen sich auch rohrförmige Werkstücke oder sonstige Hohlprofile mit massiven Werkstücken verschweißen. Ferner können die Formen, Wandstärken und sonstige Werkstückparameter in weiten Grenzen variieren. Über den bewegten Laserstrahl lässt sich der Lichtbogen in Anpassung an alle Erfordernisse genau auf der gewünschten Bahn führen.

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Zudem können durch die genaue Kenntnis der Position des Laserstrahls und des Lichtbogens auch die Laser- und Lichtbogenparameter sowie eventuell weitere zusätzliche Prozessparameter an die örtlichen Gegebenheiten und Prozesserfordernisse präzise angepasst werden. Dies gilt für alle Arten von Bearbeitungsprozessen und Bearbeitungsvorrichtungen. Hierdurch werden die Prozesssicherheit und die Reproduzierbarkeit wesentlich erhöht.

Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung mit dem in eigenständiger Kinematik beweglichen Laserstrahl lässt sich außer, beim Schweißen auch bei allen anderen Lichtbogen-Prozessen einsetzen, z.B. beim Trennen oder bei anderen Wärmebehandlungen mittels exakt geführtem Lichtbogen.

Für die Stellvorrichtung zur Bewegung des Laserstrahls gibt es unterschiedliche technische Ausgestaltungsmöglichkeiten. Bei Einsatz eines kleinen Laserkopfes kann eine externe Stellvorrichtung vorteilhaft sein, die den Laserkopf als Ganzes bewegt. Bei größeren Laserköpfen und höheren Leistungen kann hingegen eine integrierte massearme Stellvorrichtung vorteilhaft sein, die nur den internen Strahlverlauf beeinflusst und z.B. den Spiegel mit der Fokusieroptik bewegt.

Die Beeinflussung der Laserstrahlbewegung kann über eine eigenständige Steuerung programmiert erfolgen. Hierbei lässt sich auch der Laserstrahl über geeignete Mess- und Überwachungsvorrichtungen sehr exakt entlang der gewünschten Bahn führen, wobei er etwaige Ungenauigkeiten in der vorgegebenen Bewegungsbahn der Lichtbogeneinheit kompensiert, indem der Lichtbogen entsprechend unter Korrektur der Fehllage abgeführt und ggf. abgelenkt wird. Diese exakte Führung hat nicht nur gravierende Vorteile

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mit Hinblick auf die Erhöhung der Schweiß- bzw. Trenngeschwindigkeit und der Prozessstabilität und -Verfügbarkeit. Darüber hinaus kann auch der Wärmeeintrag am Werkstück wesentlich verringert werden. Dies ist einerseits auf die höhere Schweiß- oder Prozessgeschwindigkeit zurückzuführen und andererseits auf die genauere und dabei insbesondere auch bauteilbezogene Führung des Lichtbogens. Hierbei kann auch die Größe des Lichtbogens und seines Fußpunktes günstig beeinflusst werden, so dass der Wärmeeintrag an den gewünschten Stellen des Werkstücks optimiert wird. Ein verringerter Wärmeeintrag hat wiederum geringere Bauteilverzüge und andere werkstückspezifische Vorteile zur Folge.

in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1: eine Bearbeitungsvorrichtung mit einer

Lichtbogeneinrichtung und einer Lasereinrichtung mit eigener Stellvorrichtung, die gemeinsam von einem Roboter geführt werden,

Figur 2: eine Variante zu Figur 2 mit einer stationär

angeordneten Lasereinrichtung mit steuerbarer Stellvorrichtung,

Figur 3: eine schematische Ansicht einer Schweißstelle am Werkstück mit Laserstrahl und Lichtbogen,

Figur 4: eine schematische Ansicht einer

Lichtbogenauslenkung durch einen pendelnden Laserstrahl,

Figur 5: eine Pressschweißvorrichtung mit laserbewegtem Lichtbogen und zwei rohrförmigen Bauteilen,

Figur 6: eine Variante zu Figur 5 mit einem rohrförmigen und einem massiven Bauteil,

Figur 7: eine schematische und geöffnete Seitenansicht einer Lasereinrichtung mit integrierter Stellvorrichtung,

Figur 8: eine Bearbeitungsvorrichtung in Verbindung mit einer als Gitterrahmen ausgebildeten Fahrzeugkarosserie,

Figur 9: eine Teilansicht der Bearbeitungsvorrichtung

mit Spannrahmen gemäß Figur 8,

Figur 10: ein Diagramm über bauteilabhängige

Veränderungen der Lichtbogengeschwindigkeit V und des Schweißstroms I,

Figur 11: eine .schematische Ansicht einer Lochschweißung

mit Lichtbogen und Laserstrahl in zwei in Halbschnitten dargestellten Bauteilvarianten und

Figur 12: eine Wurzel- bzw. Mehrlagenschweißung im

Dickblechbereich mit pendelndem Laserstrahl im Nahtschnitt.

in den verschiedenen Ausführungsbeispielen ist eine Bearbeitungsvorrichtung (1) dargestellt, die mit einer Lichtbogeneinrichtung (2) und einer Lasereinrichtung (3) ausgerüstet ist. Die Lichtbogen- und Lasereinrichtung (2,3) können auch mehrfach vorhanden sein. Die Lasereinrichtung (3) dient dabei als Führungseinrichtung für den Lichtbogen (13).

Die Lasereinrichtung (3) besitzt eine externe oder eine integrierte Stellvorrichtung (4) für die Bewegung des Laserstrahls (15). Hierdurch ist im Gegensatz zum Stand der Technik, insbesondere zum Hybridschweißen, eine Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl (15) und dem Lichtbogen (13) möglich. Die Stellvorrichtung (4) hat hierbei eine eigene Kinematik und ist über eine Steuerung

(10) in ihren Bewegungen unabhängig von der Lichtbogeneinrichtung (2) steuerbar. Die Stellvorrichtung (4) hat mindestens eine Bewegungsachse. Vorzugsweise sind für eine räumliche Laserstrahlbewegung mindestens drei Bewegungsachsen vorhanden. Die Bewegungsachsen können rotatorisch und/oder translatorisch sein. In der bevorzugten Ausführungsform gibt es zwei rotatorische Bewegungsachsen und drei translatorische Bewegungsachsen.

Für die Bewegungen der Stellvorrichtung (4) bzw. des Laserstrahls (15) gibt es unterschiedliche Steuer- und Regelmöglichkeiten. Die Bewegungen können zum einen über die Steuerung (10) vorgegeben und programmiert sein. Zum anderen kann alternativ oder zusätzlich eine geeignete Mess- und Führungseinrichtung, z.B. eine bahn- oder kantentastende Sensorik (nicht dargestellt) für die Stellvorrichtung (4) vorhanden sein, die den Laserstrahl

(15) exakt an einer extern, z.B. vom Werkstück (6,7) vorgegebenen Bahn führt. Bahnabweichungen können dabei durch die schnelle und weitgehend trägheitsfreie Laserstrahlbewegung rasch und sehr genau korrigiert werden. Dementsprechend genau wird auch der Lichtbogen

(13) nachgeführt. Die Reaktionsgeschwindigkeit und die Führungsgenauigkeit der Stellvorrichtung (4) sind besser als bei der Lichtbogeneinrichtung (2), so dass die Bewegungen der Lichtbogeneinrichtung (2) nicht besonders genau sein müssen und toleranzbehaftet sein können. Die Lichtbogenbewegung ist durch die Laserstrahlführung trotzdem sehr präzise.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Bearbeitungsvorrichtung (1) als

Lichtbogen-Schweißvorrichtung ausgebildet. Alternativ kann es sich auch um eine Trennvorrichtung handeln. Daneben kann die Bearbeitungsvorrichtung (1) eine beliebig andere Ausgestaltung und Funktion unter Einsatz von ein oder mehreren Lichtbögen (13) haben.

Figur 1 bis 4 zeigen eine Variante der Lichtbogen-Schweißvorrichtung, die mindestens einen von einem Manipulator (9) geführten und bewegten Brenner (11) mit einer Elektrode (12) aufweist. Die Elektrode (12) kann abschmelzend oder nicht abschmelzend sein. Es kann sich hierbei um eine normale Drahtelektrode mit einer im wesentlichen zylindrischen Form, alternativ aber auch um

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eine Bandelektrode handeln. Die Elektrodenform ist grundsätzlich beliebig. Darüber hinaus kann die Lichtbogeneinrichtung (2) noch eine Schutzgaseinrichtung für eine Schutzgasatmosphäre (14), eine Drahtzuführung und dergleichen andere an sich bekannte Komponenten aufweisen. Sie kann insbesondere auch mehr als einen Brenner (11) und mehr als eine Elektrode (12) besitzen.

Der Manipulator (9), der z.B. als mehrachsiger Roboter, insbesondere als sechs- oder mehrachsiger Gelenkroboter ausgebildet ist, bewegt die Lichtbogeneinrichtung (2) auf einer vorgegebenen und vorprogrammierten Bahn entlang des Bearbeitungsbereiches (5). Die Lichtbogeneinrichtung (2) führt hierbei eine Vorschubbewegung (25) entlang eines oder mehrerer Werkstücke (6,7) aus. In Figur 1 werden beispielsweise zwei Werkstücke (6,7) entlang einer vorgegebenen Naht miteinander verschweißt.

Der Manipulator (9) und die Lichtbogeneinrichtung (2) sind ebenfalls mit' einer Steuerung (10) verbunden, wobei für die unterschiedlichen Vorrichtungskomponenten getrennte Steuerungen oder eine gemeinsame Steuerung (10) wie in der dargestellten Ausführungsform vorhanden sein können.

in der Variante von Figur 1 ist die Lasereinrichtung (3) ebenfalls mit dem Manipulator (9) verbunden und wird mit der Lichtbogeneinrichtung (2) mitgeführt. Hierfür kann die Lasereinrichtung (3) beispielsweise an der Lichtbogeneinrichtung (2) oder auch getrennt hiervon an der Roboterhand angeordnet sein. Über die Stelleinrichtung (4) führt hierbei der mit einer eigenen Kinematik versehene Laserstrahl (15) eine vom Vorschub (25) abweichende Bewegung aus. Dies kann z.B. ein quer zum Vorschub (25) gerichtetes Pendeln nach ein oder zwei Richtungen mit wählbarer Frequenz und Amplitude sein.

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Figur 2 zeigt eine Bauvariante der Bearbeitungsvorrichtung (1), bei der die Lasereinrichtung (3) getrennt von der Lichtbogeneinrichtung (2) angeordnet ist. Sie ist z.B. stationär an geeigneter Stelle angeordnet und befestigt.

Auch hier bewegt die Stellvorrichtung (4) den Laserstrahl (5) in der gewünschten Weise, wobei in die gesteuerte Laserstrahlbewegung der eigenständige Vorschub (25) der Lichtbogeneinrichtung (2) über die Steuerung (10) rechnerisch eingeht. Die Lasereinrichtung (3) hat hierbei eine lange Brennweite.

Figur 3 und 4 verdeutlichen die Vorgänge bei der Führung des Lichtbogens (13) über den Laserstrahl (15).

Der Laserstrahl (15) und der Lichtbogen (13) sind beide auf den gleichen Fußpunkt (19) am jeweils beaufschlagten Werkstück (6,7) gerichtet und treffen sich dort. Der Laserstrahl (15) ist hierfür von der Laseroptik und ' Fokussiereinrichtung (16) entsprechend fokussiert, damit der je nach Werkstoff und Ausbildung des jeweiligen Werkstücks (6,7) geeignete Laserfleck auf der Oberfläche entsteht. Bei Stahl und ähnlichen Werkstoffen kann der Laserfleck durch entsprechenden Fokusabstand von der Werkstückoberfläche größer als bei anderen Werkstoffen, z.B. Aluminium oder anderen Leichtmetallen sein. Hier empfiehlt sich eine genauere Fokussierung und engere Bündelung des Laserstrahls (15) zur Erzeugung eines kleinen Laserflecks.

Die vom Laserstrahl (15) am Werkstück (6,7) eingebrachte Energie kann je nach Anwendungsbereich und Art des Schweißprozesses in weiten Grenzen variieren. Der Laserstrahl (15) kann dabei eine hohe Leistung, und Energiedichte am Fußpunkt (19) haben, so dass er nach Art des Hybridschweißens am Schweißprozess teilnimmt. Die Laserleistung und Energiedichte kann aber auch wesentlich geringer sein, so dass sie zur Stabilisierung und Führung

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des Lichtbogens ausreicht und keine wesentliche Schweißenergie einbringt. Hierbei kann auch die vom Hybridschweißen her bekannte Plasmasäule mit dem ionisierten Gas und den verdampften Metallpartikeln gebildet werden, welche die Leitbedingung für den Lichtbogen (13) verbessert. Zudem können störende Oberflächenschichten am Werkstück (6,7) zerstört werden. Am Laserfleck oder Fußpunkt (19) ist ebenfalls durch Freilegen und Erwärmen der Oberfläche der vorzugsweise metallischen Werkstücke (6,7) die elektrische Leitfähigkeit verbessert. Der Lichtbogen (13) nimmt den energetisch günstigsten Zustand ein und wandert dadurch aufgrund der punktuell besseren Leitfähigkeit von selbst von der Elektrode (12) zum Laserfleck und Fußpunkt (19).

Durch die Stellvorrichtung (4) und die hierdurch hervorgerufene gesteuerte Bewegung des Laserstrahls (15) wird der Lichtbogen (13) nachgeführt und ggf. ausgelenkt. Durch die Laserstrahlbewegung wandert der Fußpunkt (19) in einer eigenständigen gesteuerten Kinematik, wobei der Lichtbogen (13) dem Fußpunkt (19) folgt. Figur 4 zeigt diese Bewegung' von Laserstrahl (15) und Lichtbogen (13), die hier als Pendelbewegung quer zum Vorschub (25) ausgebildet ist. Der Vorschub (25) erfolgt hier längs der Stoßstelle oder Naht zwischen den zwei im I-Stoß aneinander grenzenden Werkstücken (6,7). Figur 4 verdeutlicht die Auslenkung und die beiden außen liegenden Lagen der Fußpunkte (19), wobei die Anordnung auf der rechten Bildhälfte mit durchgezogenen Strichen und auf der linken Bildhälfte abgebrochen und gestrichelt dargestellt ist.

Bei diesem Pendeln quer oder schräg zum Vorschub (25) und zur Naht bzw. dem Schweißbereich (5) der Werkstücke (6,7), kann die Pendelbewegung nach Frequenz und Amplitude beliebig gesteuert werden. Hierbei kann z.B. die Auslenkung auf dem einen Werkstück oder Blech größer als

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auf dem anderen sein. Desgleichen können auch die Verweilzeiten auf den Werkstücken während der Auslenkphase untereinander differieren. Dabei können gleichzeitig auch die Schweißparameter verändert werden, indem z.B. der Schweißstrom verringert wird. Während der Pendelbewegung kann auch der Vorschub (25) verändert werden.

Zusätzlich zum gezeigten Querpendeln ist auch ein Längspendeln des Lichtbogens (13) durch eine entsprechende Laserstrahlbewegung möglich. Hierbei wird der Laserstrahl (13) z.B. mehrfach in Vorschubrichtung (25) vor- und zurückbewegt. Hierdurch können bestimmte Stellen der Werkstücke (6,7) mit einem höheren Wärmeeintrag stärker beaufschlagt werden. An anderen thermisch empfindlichen Stellen kann andererseits die Lichtbogenbewegung gegenüber dem Vorschub (25) partiell beschleunigt werden, um den Wärmeeintrag zu verringern. Hierbei ist auch eine Überlagerung der verschiedenen Pendelbewegungen möglich. Die lasergeführten Pendelbewegungen des Lichtbogens (13) und die synchronisierte Änderung der Schweißparameter können z.B. der Lehre der WO-A-95/02484 entsprechen. Hierbei kann die Steuerung über einen Funktionsgenerator gemäß der WO-A-95/02856 erfolgen.

Grundsätzlich ist die Art, insbesondere die Form und Kinematik der Laserstrahlbewegung und der dadurch entstehenden Lichtbogenbewegung innerhalb der physikalischen Grenzen beliebig wählbar. Die Stellvorrichtung (4) braucht nur eine entsprechend geeignete Kinematik und eine entsprechende Zahl an Bewegungsachsen.

Im weiteren kann beim Pendelschweißen mit einem Lichtbogensensor zur Bahnverfolgung gearbeitet werden. Durch die lasergeführte Auslenkung des Lichtbogens (13; ändern sich an der Blechkante, insbesondere bei einer Kehlnaht, die Lichtbogenlänge und dementsprechend der

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Schweißstrom und/oder die Schweißspannung. Diese Änderungen können zur Nahtverfolgung und ggf. zur Korrektur einer verfolgten vorprogrammierten Bahn verwendet werden. Damit werden produktionsbedingte Abweichungen der Blechkante ausgeglichen und der Programmieraufwand wird gesenkt.

Das lasergeführte Pendelschweißen kann auch für besondere Schweißaufgaben eingesetzt werden. Dies betrifft z.B. das Schweißen von sogenannten Bördelnähten und Stirnflankennähten. Hierbei werden im erstgenannten Fall umgebördelte überlappte Blechlagen geschweißt, wobei durch das lasergeführte Pendelschweißen die Schweißgüte unter Kompensation von Bauteiltoleranzen verbessert wird. Im zweitgenannten Fall, werden zwei oder mehr aufeinander liegende Bleche an ihren Stirnseiten geschweißt, wobei durch das lasergeführte Pendelschweißen ebenfalls Bauteiltoleranzen, wie Spaltveränderungen, Höhenversatz oder dgl. kompensiert werden. Zudem läßt sich hierbei der Vorteil der exakten sensorischen Kantenführung des Laserstrahls (15) für eine dementsprechend präzise Führung des Lichtbogens (13) und seiner Pendelbewegung ausnutzen.

In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform können gemäß Figur 3 auch mehrere Brenner (11) und Lichtbögen (13) in Verbindung mit dem Laserstrahl (15) eingesetzt werden..Ein zweiter oder evtl. weiterer Brenner (11) können dabei so angeordnet sein, dass ihr Lichtbogen (13) auf den gleichen Fußpunkt (19) gerichtet ist. Die zusätzlichen Brenner (2) können alternativ auch vor- oder nacheilend angeordnet bzw. ausgerichtet sein und andere Lichtbogenfußpunkte haben.

Desgleichen ist es auch möglich, mit mehreren Laserstrahlen (15) zu arbeiten. Hierbei, kann z.B. die Laseroptik (16) eine bifokale Linseneinheit haben, die den zugeführten Laserstrahl (15) in zwei Einzelstrahlen

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aufteilt und diese auf das Werkstück (6,7) richtet. In weiterer Abwandlung können auch mehrere Lasereinrichtungen (3) bzw. mehrere Laserköpfe mit jeweils eigenen oder gemeinsamen Stellvorrichtungen (4) vorhanden sein. Die Lasereinrichtung (3) oder die Stellvorrichtung können ferner eine Einrichtung zum Einstellen und ggf. Nachführen des Fokus haben. Im weiteren kann eine Einrichtung zur Veränderung oder zum Austausch der Brennweite der Laseroptik (16) vorhanden sein.

Figur 5 bis 9 zeigen eine weitere Variante der Bearbeitungsvorrichtung (1). Diese ist hier als Lichtbogen-Pressschweißvorrichtung ausgebildet, bei der ein oder mehrere Lichtbögen .(13) zwischen zwei Werkstücken (6,7) gezündet werden. Diese Lichtbögen (13) werden dann durch ein oder mehrere Lasereinrichtungen (3) mit den beweglichen Laserstrahlen (15) geführt und abgelenkt.

Zur Zündung der beiden elektrisch leitenden und vorzugsweise metallischen Werkstücke (6,7) wird beidseits eine Gleich- oder Wechselstromspannung angelegt, wobei die Werkstücke (6,7) zunächst in Kontakt gebracht und dann axial auseinanderbewegt werden, wodurch ein Spalt entsteht, in dem der oder die Lichtbögen (13) gezündet werden. Der oder die Laserstrahlen (15) können hierbei als Zündhilfe wirken. Dieser Effekt lässt sich im Übrigen auch bei dem Lichtbogen-Schweißbrenner im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 einsetzen. Der gezündete Lichtbogen (13) wird dann von den beweglichen Laserstrahlen (15) entlang des Bearbeitungs- oder Schweißbereiches (5) und hier insbesondere entlang der Bauteilränder-bewegt. Der Lichtbogen (13) kann dabei im Kreis umlaufen oder eine reversierende Vor- und Rückwärtsbewegung ausführen. Durch den bewegten Lichtbogen (13) werden die beaufschlagten Schweißbereiche (5) bzw. Bauteilränder erwärmt und plastifiziert. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur bzw. Plastizität werden der Lichtbogen (13) und der

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Laserstrahl (15) abgeschaltet und die beiden Werkstücke (6,7) in einer Stauchbewegung (20) axial aufeinander zubewegt und zusammengepresst. Hierbei kommen die Schweißbereiche (5) in Kontakt miteinander und verschmelzen unter Eingehen einer festen Verbindung. Mit der Lasereinrichtung (3) kann nachfolgend noch eine Nachwärmung der Schweißbereiche durchgeführt werden.

Durch die Laserstrahlen (15) ist die Lichtbogenbewegung beliebig beeinflussbar. Dies betrifft insbesondere die Laufgeschwindigkeit und die Laufrichtung des Lichtbogens (13), der dem durch die Laserstrahlbewegung wandernden Laserfleck oder Fußpunkt (19) folgt.

An thermisch empfindlichen Stellen, z.B. an dünnen Wandbereichen, kann der Lichtbogen (13) schneller bewegt werden, um den Wärmeeintrag zu verringern. An thermisch belastbaren Stellen kann die Lichtbogengeschwindigkeit verringert werden. Zusätzlich kann der Lichtbogen (13) je nach Bauteildicke hierbei auch eine zusätzliche Pendelbewegung quer oder schräg zur Umlaufrichtung _: ausführen. Hierdurch wird der Wärmeeintrag erhöht.

Bei bekannten Pressschweißverfahren mit umlaufendem Lichtbogen, bei denen die Lichtbogenbewegung über elektromagnetische Kräfte mittels elektrischer Spulen beeinflusst wird, müssen die Bauteile im wesentlichen rohrförmig sein und im Verbindungsbereich eine weitgehend übereinstimmende Geometrie aufweisen. Außerdem ist im Verbindungsbereich eine geschlossene Bauteilkontur erforderlich.

Durch die Lichtbogenführung mittels bewegter Laserstrahlen (15) können diese Einschränkungen entfallen. Im Gegensatz zu einer elektromagnetischen Lichtbogenbeeinflussung kann nämlich der Lichtbogen (13) durch die entsprechend bewegten Laserstrahlen (15) in beliebiger Weise bewegt und

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insbesondere auch reversierend vor- und zurückbewegt werden. Die Bauteilkontur muss dadurch im Verbindungsbereich nicht mehr geschlossen sein. Es können ein oder mehrere Ausnehmungen (8) wie in Figur 5 vorhanden sein. Wenn mehrere Ausnehmungen (8) existieren, können auch mehrere Lichtbögen (13) an den verschiedenen zwischen den Ausnehmungen (8) verbleibenden Schweißbereichen (5) gezündet und durch jeweils eigene Lasereinrichtungen (3) und Laserstrahlen (15) in der gewünschten Weise reversierend bewegt v/erden.

Bei der Bauform von ,Figur 5 sind ein oder mehrere Lasereinrichtungen (3) in geeigneter Positionierung vorhanden, die auch mit den vorbeschriebenen Stellvorrichtungen (4) ausgerüstet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Lasereinrichtungen (4) vorhanden, die sich außerhalb der Werkstücke (6,7) befinden und von außen ihre Laserstrahlen (15) auf den Schweißbereich (5) richten. Hierbei genügt es, wenn die Laserstrahlen (15) nur auf eines der Bauteile (6,7) gerichtet sind. Alternativ können die Laserstrahlen (15) aber auch auf das andere Werkstück oder auf beide Werkstücke gerichtet sein. In einer weiteren nicht dargestellten Variante kann sich die Lasereinrichtung (3) auch innerhalb der in Figur 5 z.B. rohrförmigen Werkstücke (6,7) befinden. Dabei ist auch eine Kombination von externen und internen Lasereinrichtungen (3) möglich. Grundsätzlich richtet sich die Zahl und Anordnung der Lasereinrichtungen (3) nach den jeweiligen Erfordernissen der Applikation.

In der Variante von Figur 5 ist der konventionelle Fall mit zwei im Wesentlichen rohrförmigen Werkstücken (6,7) dargestellt. Die Querschnittsform der Hohlprofile kann beliebig sein, wobei die Querschnitt auch.nicht exakt übereinstimmen müssen. Hierbei kann es insbesondere Unterschiede in den Wandstärken geben.

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Figur &bgr; zeigt hierzu eine weitere Variante mit zwei Werkstücken (6,7), von denen zumindest eines massiv ist. Hierbei ist z.B. das Werkstück (6) als massive Platte ausgebildet. Das hierauf senkrecht oder schräg stehende zweite Werkstück (7) kann rohrförmig sein oder eine sonstige beliebige Hohlprofilform haben. Es kann alternativ aber auch als massives Bauteil, z.B. als schmales Blech ausgebildet sein. Auch hier wird in der vorbeschriebenen Art ein Lichtbogen (13) zwischen den Werkstücken (6,7) gezündet, der dann durch ein oder mehrere bewegte Laserstrahlen (15) geführt wird. Auf dem massiven bodenseitigen Werkstück (6) kann der Laserstrahl (15) eine beliebige Bahn für den wandernden Fußpunkt (19) vorgeben, welcher der Lichtbogen (13) folgt. Bei einem rohrförmigen Werkstück (7) ist dies eine der Werkstückform entsprechende und im Wesentlichen ringförmige geschlossene Bahn. Bei einer Werkstückgestaltung als Blechstreifen kann dies eine beliebige linienförmige offene Bahn sein. Die Linienform kann beliebig sein und gerade und/oder ein oder mehrfach gekrümmte Bereiche aufweisen. Die Bewegungsbahn des oder der Laserstrahlen (15) muss dabei nicht unbedingt mit der Kontur des Werkstücks (7) übereinstimmen. Wenn eine Schweißung nur an Teilbereichen stattfinden soll, wird der Laserstrahl (15) dementsprechend nur entlang dieser Teilbereiche bewegt. Dies ist auch bei im Wesentlichen ringförmigen Werkstückkonturen möglich, wobei wie im Ausführungsbeispiel von Figur 5 eine in eine Richtung umlaufende oder auch eine reversierende Laserstrahlbewegung möglich ist.

Die Stellvorrichtung (4) zur Erzeugung der ein- oder mehrachsig steuerbaren Bewegung der Laserstrahlen (15) kann beliebig ausgestaltet sein. Figur 1 und. 2 zeigen eine Variante mit einer externen Stellvorrichtung (4), die die Lasereinrichtung (3) als Ganzes bewegt. Dies ist vor allem bei kleinen und leichtgewichtigen Lasereinrichtungen oder

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Laserköpfen möglich. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um Nd-YAG-Laser oder Diodenlaser mit einer Strahlzuführung über ein flexibles Lichtleitkabel. Alternativ kann aber auch eine Strahlführung über Spiegel (17) erfolgen.

Figur 7 zeigt hierzu eine Variante, bei-der der Laserstrahl (15) im Inneren der Lasereinrichtung (3) durch eine integrierte Stellvorrichtung (4) bewegt wird. Hierbei wird der am linken Ende eintretende Laserstrahl (15) über ein Linsensystem zunächst aufgeweitet und dann auf einen Spiegel (17) gerichtet. Dieser Spiegel (17) kann mittels einer geeigneten Stellvorrichtung (4) nach ein oder mehreren Achsen beweglich sein. Vorzugsweise ist er in . mehreren rotatorischen Achsen drehbar angeordnet. Mit dem Spiegel (17) kann zugleich auch die nachgeschaltete Fokussiereinrichtung (16) bewegt werden. Sie besitzt ebenfalls ein geeignetes Linsensystem (16), welches den vom Spiegel (17) reflektierten aufgeweiteten Laserstrahl (15) fokusiert und zum Werkstück hin richtet. Die Lasereinrichtung (3) kann darüber hinaus beliebig andere geeignete Komponenten beinhalten, z.B. eine eingangsseitige Wasserkühlung für die Optik und/oder eine Luftstrahldüseneinheit, einen sogenannten Cross-Jet am Strahlaustritt, welche einen schützenden und weitgehenden flankenparallelen Luftstrom quer zum Laserstrahl (15) richtet. Statt der gezeigten Ausführungsform sind auch beliebige andere geeignete Ausgestaltungen der Stellvorrichtung (4) möglich.

Figur 8 und 9 verdeutlichen eine weitere Variante der in Figur 5 und 6 gezeigten Pressschweißvorrichtung. Hierbei geht es um die Pressschweißverbindung von Profilen mittels eines lasergeführten Lichtbogens. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um Fahrzeugkarosserien in Form von sogenannten Gitterrohrrahmen oder Space-frames, die aus mehreren untereinander verbundenen verformten Profilrohren aus

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Leichtmetall bestehen. Hierbei wird z.B. ein Gitterrahmenteil (6), welches den Karosserieaufbau bildet, mit einem Unterteil (7), z.B. einer Bodengruppe verbunden. Hierbei werden die von Hohlprofilen gebildeten A-, B- und C-Säulen des Karosserieoberbaus (G) mit dem Unterbau (7) verbunden. Die Verbindung erfolgt hierbei vorzugsweise in Z-Richtung entsprechend der Angabe in Figur 9. Die Werkstücke (6,7) sind an ein oder mehreren Spannrahmen (21) gehalten und werden von diesen oder von evtl. integrierten separaten Bewegungseinrichtungen (22) in Richtung der Z-Achse bewegt.

Die Verbindung erfolcjt hierbei durch das in Figur 5 und vorbeschriebene Pressschweißverfahren. Die A-, B- und C-Säulen des Karosserieoberbaus (6) werden zunächst unter Anlegen einer Spannung mit der Unterbodengruppe (7) in Kontakt gebracht und dann in Richtung der Z-Achse wieder ein Stück entfernt. Hierbei werden Lichtbögen (13) im entstehenden Spalt gezündet, die durch ein oder mehrere geeignete Lasereinrichtungen (3) und deren bewegliche Laserstrahlen (15) in der vorbeschriebenen Weise bewegt werden. Vorzugsweise ist hierbei der Laserstrahl (15) auf den Schweißbereich (5) an der Unterbodengruppe (7) gerichtet. Die drei Karosseriesäulen, die im übrigen bei einer Käfigbauweise auf beiden Seiten des Fahrzeugs vorhanden sind, können gleichzeitig oder nacheinander in der vorbeschriebenen Weise an die Unterbodengruppe (7) pressgeschweißt werden. Eine Einzelschweißung hat den Vorteil von besser definierbaren Schweißbedingungen. Ein solches Fügen lässt sich durch getrennte zusätzliche Bewegungseinrichtungen (22) an den jeweiligen Spannrahmen (21) für jede der einzelnen Karosseriesäulen erreichen.

Alternativ können die Karosserieteile von Figur 8 und 9 statt durch das Lichtbogenpressscheißen auch mit anderen lasergeführten Lichtbogen-Schweißverfahren verbunden werden, z.B. durch Schmelzschweißen mittels eines

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robotergeführten Brenners (11) gemäß einem der zu Figur 1 bis 4 vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele.

Figur 10 verdeutlicht in einem Diagramm verschiedene Einflussmöglichkeiten auf die Schweiß- oder allgemeinen Bearbeitungsbedingungen mit dem Lichtbogen. Im oberen Teil des Diagramms ist ein Werkstück (6,7) dargestellt, welches z.B. variierende Wanddicken besitzt. Dementsprechend ändert sich über die Werkstücklänge und die Lichtbogenbahn die Wärmeempfindlichkeit. Um eine trotz unterschiedlicher Wandstärken im Wesentlichen konstante Wärmebeeinflussung zu erreichen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen kann die Bahngeschwindigkeit &ngr; des Laserstrahls (15) bzw. des geführten oder abgelenkten Lichtbogens (13) entsprechend angepasst werden. In den dünneren Wandstärkenbereichen ist die Geschwindigkeit höher als in den dickeren Wandstärkenbereichen. Die Geschwindigkeitskennlinie &ngr; kann hierbei in etwa der in Figur 10 gezeigten unteren Bauteilkontur folgen.

Zusätzlich oder alternativ kann auch der Schweißstrom verändert werden. Beide Einflussmaßnahmen können sich insbesondere ergänzen. Die Kennlinie des Schweißstroms I hat einen umgekehrten Verlauf gegenüber der Geschwindigkeitskennlinie v. Der Strom ist in den dünnwandigen Werkstückbereichen niedriger als in den dickwandigen. Des weiteren ist es möglich, zusätzlich auch die Laserleistung zu verändern, die dabei z.B. in etwa der Stromkennlinie I folgt.

Figur 11 und 12 zeigen noch zwei besondere Ausführungsbeispiele und Einsatzbereiche für die Erfindung. In Figur 11 ist eine Lochschweißung dargestellt, wobei das obere Werkstück (6) ein Durchgangsloch (23) aufweist. Das untere Werkstück (7) ist in der linken Bildhälfte massiv ausgebildet, so dass hier ein Sackloch (23) entsteht. In der rechten Bildhälfte hat

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das Bauteil (7) ebenfalls eine Öffnung, so dass eine Durchgangsbohrung (23) entsteht. In beiden Fällen sollen die beiden Werkstücke (6,7) durch eine Schweißnaht (18) an der Verbindungsstelle verbunden werden. Hierzu wird mindestens ein Laserstrahl (15) auf diesen Nahtbereich gerichtet, der den Lichtbogen (13) entsprechend umlaufend im Loch (23) führt und ggf. auch die Initialzündung für den Lichtbogen (13) übernimmt. Die nicht dargestellte Elektrode braucht hierbei nicht exakt auf den Nahtbereich ausgerichtet zu werden. Sie muss sich je nach Lochgröße u.U. auch nicht mitbewegen. Der wandernde Laserstrahl (15) lenkt den Lichtbogen (13) entsprechend zum Fußpunkt (19) . ab und führt ihn entlang der gewünschten Naht.

Figur 12 zeigt eine andere Variante für eine Wurzelschweißung. Die beiden zumindest bereichsweise mit schrägen Flanken (24) versehenen Werkstücke (6,7) werden hierbei ggf. ein Stück seitlich distanziert, wobei der Freiraum und der Bereich zwischen den Werkstückflanken

(24) durch die Schweißnaht "(18) in ein oder mehreren Auftragsbewegungen aufgefüllt wird. Durch eine entsprechende Bewegung von ein oder mehreren Laserstrahlen (15) wird der Lichtbogen (13) mit seinem Fußpunkt (19) auf die Flanken (24) gerichtet und erwärmt diese gezielt.

Hierbei können auch mehrere Lichtbögen (13) beeinflusst werden. Ohne die Laserstrahlführung würde der Lichtbogen (13) vorrangig dazu tendieren, auf der Schweißnaht (18) abzubrennen und die Flanken (24) nicht ausreichend zu erwärmen. Die Laserstrahlführung behebt diesen Mangel und sorgt für eine gezielte Flankenerwärmung.

Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Hierbei können insbesondere die Art, Ausgestaltung und Funktion sowie Zahl der Lichtbogeneinrichtungen (2) beliebig variieren. Auch die Lasereinrichtung (3) mit der Stellvorrichtung (4 kann in ihrer konstruktiven Ausgestaltung, Anordnung und

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Funktion im Rahmen der Erfindung beliebig variieren. Hierbei kann insbesondere die Lasereinrichtung (3) auch von einem zweiten Manipulator separat geführt werden, wobei dieser die Stelleinrichtung (4) bildet. Eine Bewegung des Laserstrahls (15) ist auch mittels einer Scanneroptik möglich.

- 24 BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bearbeitungsvorrichtung

2 Lichtbogeneinrichtung

3 Führungseinrichtung für Lichtbogen, Lasereinrichtung

4 Stellvorrichtung

5 Bearbeitungsbereich, Schweißbereich

6 Werkstück

7 Werkstück 8 ' Ausnehmung

9 Manipulator

10 Steuerung

11 Brenner

12 Elektrode 13 Lichtbogen

14 Schutzgasatmosphäre

15 Laserstrahl

16 Fokussiereinrichtung, Laseroptik

17 Spiegel

18 Schweißnaht

19 Fußpunkt

20 Stauchbewegung

21 Spannrahmen

22 Bewegungseinheit 23 Öffnung

24 Flanke

25 Vorschub

26 . Führungsbewegung, Pendelbewegung

Claims

1. Bearbeitungsvorrichtung für ein oder mehrere Werkstücke (6, 7), bestehend aus einer Lichtbogeneinrichtung (2) und einer Lasereinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (3) als Führungseinrichtung für den Lichtbogen (13) ausgebildet ist und eine steuerbare Stellvorrichtung (4) mit eigener Kinematik für die Bewegung des Laserstrahls (15) aufweist, wobei der Laserstrahl (15) und der Lichtbogen (13) auf einen gemeinsamen Fußpunkt (19) am Werkstück (6, 7) gerichtet sind und der mit eigener Kinematik bewegte Laserstrahl (15) den Lichtbogen (13) führt.

2. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (1) als Schweißvorrichtung ausgebildet ist.

3. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung (1) mindestens einen von einem Manipulator (9) geführten Brenner (11) mit einer Elektrode (12) aufweist.

4. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (3) mit ihrer Stellvorrichtung (4) vom Manipulator (9) mitgeführt wird oder stationär angeordnet ist.

5. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorrichtung (1) als Pressschweißvorrichtung ausgebildet ist, bei der ein Lichtbogen (13) zwischen zwei Werkstücken (6, 7) gezündet und von der Lasereinrichtung (3) durch den wandernden Laserstrahl (15) entlang des Schweißbereichs (5) bewegt wird.

6. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (4) in die Lasereinrichtung (3) integriert ist und den Laserstrahl (15) in unterschiedliche Richtungen lenkt.

7. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Stellvorrichtung (4) auf mindestens einen Spiegel (17) und die Fokussiereinrichtung (16) einwirkt.

8. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (4) extern angeordnet ist und auf das Gehäuse der Lasereinrichtung (3) einwirkt.

9. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (4) als Pendeleinrichtung ausgebildet ist.

10. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (4) mehrere rotatorische und/oder translatorische Bewegungsachsen aufweist.

11. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogeneinrichtung (2) einen Lichtbogensensor aufweist, der die Stellvorrichtung (4) für den Laserstrahl (15) steuert.