DE4244834C2 - Einrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist bereits aus der DE 40 05 453 A1 bekannt. Diese bekannte Einrichtung enthält eine Abbildungseinrichtung zur Fo­ kussierung des Laserstrahls auf das Werkstück, sowie ein an einer Halte­ einrichtung der Abbildungseinrichtung befestigtes Rohr, das bis herunter zum Werkstück-Bearbeitungsbereich geführt ist und durch das ein Schutzgas hindurchgeleitet wird.

Bei der bekannten Einrichtung erfolgt eine Abstandsmessung zwischen ei­ ner Laserbearbeitungsdüse und dem Werkstück mittels einer einen Meß­ laser aufweisenden Abstandsmeßanordnung. Um eine optische Entkopp­ lung zwischen Meßlaser, Prozeßlaserstrahl und laserinduziertem Plasma zu erreichen, ist eine Abschirmdüse vorgesehen, die auf der der Wirkstelle zugewandten Seite einer Laserbearbeitungsdüse zwischen Wirkstelle der Laserstrahlung und Meßpunkt des Meßlasers lösbar angebracht ist. Die Abschirmdüse weist wenigstens eine mit einer im Mantel der Bearbei­ tungsdüse ausgebildeten Prozeßgaszuführbohrung in Verbindung ste­ hende, zur Wirkstelle der Laserstrahlung hin mündende Bohrung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich mit ihr Abstandsmessungen auch auf kapazitivem Wege durchführen lassen, insbesondere auch dann, wenn mit Hilfe des Laserstrahls Schneid- oder Schweißarbeiten durchge­ führt werden sollen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Nach der Erfindung befindet sich am unteren Ende des Rohres eine zum Werkstück hin weisende Sensorelektrode zur kapazitiven Messung des Abstands zwischen ihr und dem Werkstück.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung nä­ her beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Laserbearbeitungskopf nach der Erfindung mit einem Schutzgasrohr, an welchem eine Sensorelektrode zur Abstandsmessung befestigt ist;

Fig. 2 ein von der Sensorelektrode abgenommenes Sensorsignal;

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung des Sensorsignals;

Fig. 4 eine Störungsdetektorschaltung für die Schaltungsanordnung nach Fig. 3; und

Fig. 5 eine weitere Schaltungsanordnung zur Verarbeitung des Sensor­ signals mit der in Fig. 4 gezeigten Störungsdetektorschaltung.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung zeigt die Fig. 1. Hier handelt es sich um ein sogenanntes offenes System, bei dem kein Düsenkonus vorhanden ist. Mit Hilfe einer Abbildungseinrichtung 18 wird ein fokussierter Laserstrahl 9 erzeugt, der zur Durchführung eines Schweiß- oder Schneidvorgangs auf ein Werkstück 2 fokussiert wird. Die Bewegungsrichtung der Abbildungs­ einrichtung 18 ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen B gekennzeichnet. Das Werkstück 2 liegt über einen Anschluß 5 auf Erdpotential.

An der Abbildungseinrichtung 18 ist über eine Halteeinrichtung 19 ein Rohr 20 befestigt, das bis herunter zum Schweiß- oder Schneidbereich (Werkstück-Bearbeitungsbereich) geführt und dort so abgeknickt ist, daß seine Neigung relativ zum Werkstück 2 nicht mehr so groß ist. Die untere Rohröffnung weist dabei zum Schweiß- oder Schneidbereich hin, so daß dem Schweiß oder Schneidbereich über das Rohr 20 ein Schutzgas zuge­ führt werden kann. Das Schutzgas strömt in Richtung des Pfeils G aus dem unteren Ende des Rohrs 20 heraus, also in einer Richtung, die entgegenge­ setzt zur Bewegungsrichtung B liegt. Hierdurch läßt sich verhindern, daß ein beim Schweißen oder Schneiden entstehendes Plasma P in den Bereich des abgeknickten unteren Rohrendes gelangt. Die eigentliche Funktion des Schutzgases ist, zu verhindern, daß Sauerstoff an die Bearbeitungs­ stelle kommt.

Am unteren und abgeknickten Ende des Rohrs 20 befindet sich eine Sen­ sorelektrode 2 1, die beispielsweise aus Kupfer besteht. Die Sensorelektro­ de 21 weist zum Werkstück 2 hin und ist über eine Halteeinrichtung 22 am Rohr 20 befestigt. Die Halteeinrichtung 22 kann beispielsweise ein hitze­ beständiger Kleber sein. Mit der Sensorelektrode 21 ist ein abgeschirmtes Kabel 23 verbunden, beispielsweise ein Koaxialkabel, dessen anderes En­ de mit einer Steckerbuchse 24 verbunden ist, die am oberen Ende des Rohrs 20 befestigt ist. Über diese Steckerbuchse 24 (Koaxialsteckerbuch­ se) läßt sich einerseits über das Kabel 23 Sensorpotential zur Sensorelek­ trode 21 übertragen, während aktives Schirmpotential an den Schirmlei­ ter des Kabels 23 angelegt wird.

Durch die genannte Anordnung der Sensorelektrode 21 kann insbesonde­ re auch beim Laserschweißen der Abstand zwischen der Sensorelektrode 21 und dem Werkstück 2 auf kapazitivem Wege gemessen werden, ohne daß diese Messung durch das beim Schweißen entstehende Plasma P nachteilig beeinflußt wird.

Vorteilhaft bei der genannten Ausbildung ist weiterhin, daß sich die Sen­ sorelektrode 21 durch das durch das Rohr 20 hindurchgeleitete Schutzgas gleichzeitig kühlen läßt. Hierdurch verlängert sich ihre Lebensdauer. Das Kabel 23 kann darüber hinaus im Innern des Rohrs 20 verlegt werden, wo­ bei das Rohr 20 dann die Abschirmfunktion übernehmen kann. In diesem Fall wird das Rohr 20 mit aktivem Schirmpotential beaufschlagt, während das im Rohr 20 verlegte Kabel keinen weiteren Schirmleiter mehr benötigt. Die Sensorelektrode 21, die z. B. kreisplattenförmig ausgebildet sein kann, könnte auch von einer weiteren und in der Sensorelektrodenebene liegenden Schirmelektrode umgeben sein, die in elektrisch leitendem Kon­ takt mit dem Rohr 20 steht und damit auf Schirmpotential zu liegen kommt. Auf diese Weise ließe sich der Einfluß des Plasmas P bei der kapa­ zitiven Abstandsmessung zwischen der Sensorelektrode 21 und dem Werkstück noch weiter zurückdrängen.

Natürlich ist es möglich, bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen den Laserstrahl 9 auch periodisch ein- und auszuschalten, um während der Ausschaltphasen des Laserstrahls die Abstandsmessung auf kapazitivem Wege durchzuführen.

Die Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung ein von der Sensorelektrode bzw. abgenommenes Sensorsignal M, das z. B. bei einem Schweißvorgang erhalten wird. Die Zeitachse ist in Fig. 2 gestreckt, um das Sensorsignal M besser erkennen zu können. Infol­ ge des beim Schweißvorgang entstehenden Plasmas zwischen Sensorelek­ trode und Werkstück bricht das Sensorsignal M in unregelmäßigen Zeitab­ ständen zusammen, so daß als Sensorsignal M lediglich eine Folge von Signalspitzen Sp erhalten wird. Das Sensorsignal M läßt sich digitalisie­ ren, um durch Software-Maßnahmen weiterverarbeitet werden zu können, wie nachfolgend zuerst beschrieben wird. Es kann aber auch als Analog­ signal weiterverarbeitet werden, was unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ausgeführt wird.

Zur Digitalisierung wird ein Zeitraster über das Sensorsignal M gelegt. Mit anderen Worten wird das Sensorsignal M in periodischen Zeiträumen Δt₁, Δt₂, . . . , abgetastet, um jeweils den maximalen Signalwert für den jeweili­ gen Zeitraum Δt zu erfassen. Der maximale Signalwert wird nachfolgend als Sensorsignalwert bezeichnet, so daß für den Zeitraum Δt₁ ein Sensor­ signalwert M₁, für den Zeitraum Δt₂ ein Sensorsignalwert M₂, und derglei­ chen, erhalten werden. Die Länge der jeweiligen Zeiträume Δt_i wird in Übereinstimmung mit den zu erwartenden Störungen im Sensorsignal M festgelegt, im vorliegenden Fall beispielsweise auf 50 Millisekunden. Die geeignetste Zeitraumlänge sollte zuvor für einen bestimmten Bearbei­ tungsvorgang während eines Probebetriebs ermittelt werden.

Nach Abtastung der Sensorsignalwerte M₁, M₂, . . . werden diese zwischen­ gespeichert, um anschließend weiterverarbeitet zu werden. Diese Zwi­ schenspeicherung kann nur eine Teilmenge der Sensorsignalwerte betref­ fen, um einen Online-Betrieb durchführen zu können.

Im folgenden sei angenommen, daß im Zeitraum Δt₂ als Maximalwert der Sensorsignalwert M₂ abgetastet wird, anhand dessen sich der Abstand zwischen Sensorelektrode und Werkstück ermitteln läßt. Dieser Sensor­ signalwert M₂ bleibt während des nächsten Zeitraums Δt₃ aufrechterhal­ ten, und zwar bis zum Ende dieses Zeitraums Δt₃. Innerhalb des Zeitraums Δt₃ wird dann der Sensorsignalwert M₃ abgetastet, wobei dieser Sensor­ signalwert M₃ mit einem Vergleichswert V verglichen wird, der z. B. der Sensorsignalwert M₂ oder der über den Zeitraum Δt₂ aufrechterhaltene Sensorsignalwert M₁ sein kann. Der Vergleichswert kann aber auch durch Mittelwertbildung vorangegangener Sensorsignalwerte erhalten worden sein, beispielsweise durch Mittelwertbildung der Signalwerte M₁ und M₂. Wird am Ende des Zeitraums Δt₃ festgestellt, daß der Sensorsignalwert M₃ nicht um mehr als einen vorbestimmten Betrag S kleiner ist als der Ver­ gleichswert V, so wird für den nachfolgenden Zeitraum Δt₄ dieser Sensor­ signalwert M₃ aufrechterhalten, usw.

Im Zeitraum Δt₈ gilt zunächst der vorher ermittelte Sensorsignalwert M₇, wobei im Zeitraum Δt₈ der Sensorsignalwert M₈ detektiert wird. Er ist grö­ ßer als der Sensorsignalwert M₇, so daß für den nächsten Zeitraum Δt₉ dieser Sensorsignalwert M₈ gilt. Mit anderen Worten hat sich vom Zei­ traum Δt₈ zum Zeitraum Δt₉ der Abstand zwischen Sensorelektrode und Werkstück vergrößert. Es wird also im Zeitraum Δt₉ der neue Wert M₈ übernommen, da auch dieser nicht um mehr als den vorbestimmten Betrag S kleiner gegenüber dem Vergleichswert V (z. B. dem Sensorsignalwert M₇) war.

Eine weitere Situation soll anhand der Zeiträume Δt₁₄, Δt₁₅ und Δt₁₆ be­ schrieben werden. Im Zeitraum Δt₁₅ wird nur ein relativ kleiner Sensor­ signalwert M₁₅ erhalten, beispielsweise infolge einer Plasmaerscheinung. Dieser Sensorsignalwert M₁₅ (späterer Sensorsignalwert) wird mit dem Sensorsignalwert M₁₄ (früherer Sensorsignalwert) verglichen, wobei fest­ gestellt wird, daß der Sensorsignalwert M₁₅ um mehr als den vorbestimm­ ten Betrag S kleiner ist als der Sensorsignalwert M₁₄, der hier den Ver­ gleichswert V bildet. Das hat zur Folge, daß der Sensorsignalwert M₁₄, der während des Zeitraums Δt₁₅ sowieso schon galt, auch während des Zei­ traums Δt₁₆ aufrechterhalten bleibt, wie die Fig. 2 erkennen läßt. Für den Zeitraum Δt₁₆ kann jetzt aber der vorbestimmte Betrag auf den Wert 2S er­ höht werden, um die Regeleinrichtung möglichst schnell auf einen tat­ sächlich kleiner gewordenen Abstand zwischen Sensorelektrode und Werkstück fahren zu können. So wird beispielsweise im Zeitraum Δt₁₆ der Sensorsignalwert M₁₆ erhalten, der in den dort eingezeichneten Bereich 2S fällt. Dieser Sensorsignalwert M₁₆ ist also nicht um mehr als den vorbe­ stimmten Betrag 2S kleiner als der Vergleichswert M₁₄, so daß er jetzt für den nächsten Zeitraum Δt₁₇ gilt. Die Vergrößerung des vorbestimmten Be­ trags S kann in linearer Beziehung zur Anzahl derjenigen Zeiträume Δt_i stehen, über die das Sensorsignal aufrechterhalten bleibt. Würde z. B. der Sensorsignalwert M₁₆ nicht bis in den Bereich 2S hineinreichen, so würde auch im Zeitraum Δt₁₇ der Sensorsignalwert M₁₄ gelten. Dabei würde al­ lerdings der vorbestimmte Betrag für den Zeitraum Δt₁₇ auf 3S erhöht wer­ den.

Selbstverständlich kann auch eine andere Beziehung zwischen dem vorbe­ stimmten Betrag S und der Anzahl der Zeiträume herangezogen werden, über die das Sensorsignal konstant gehalten wird. Wichtig ist jedoch, daß sich der vorbestimmte Betrag S für aufeinanderfolgende der mehreren Ab­ tastzeiträume schrittweise vergrößert, um möglichst schnell tatsächlich kleinere Abstandswerte erfassen zu können.

Wird für eine vorgegebene Anzahl von Zeiträumen, beispielsweise für sechs aufeinanderfolgende Zeiträume, keine Änderung des Sensorsignal­ werts erhalten, nachdem entschieden worden ist, den Sensorsignalwert aufrecht zu erhalten, so wird angenommen, daß eine Kollision zwischen Sensorelektrode und Werkstück vorliegt, was zur Stillsetzung der Regel­ einrichtung führt.

Wird bei der Signalabtastung während des Zeitraums Δt_i ein größerer Sen­ sorsignalwert M_i ermittelt als während des Zeitraums Δt_i-1, so kann dieser größere Sensorsignalwert M_i auch sofort übernommen und Δt_i+1 sofort ge­ startet werden. Während des Zeitraums Δt_i+1 gilt dann dieser größere Sen­ sorsignalwert M_i. Das Zeitraster zur Abtastung des Sensorsignals M ist hier also nicht konstant, vielmehr werden hier die einzelnen Zeitperioden von z. B. 50 Millisekunden immer dann erneut gestartet, wenn der genann­ te höhere Abtastwert erhalten worden ist. Dadurch kann die Abstandsre­ gelung schneller durchgeführt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Abstandsmeß- und -regeleinrichtung.

Entsprechend der Fig. 3 enthält die Abstandsmeß- und -regeleinrichtung eine Sensoreinheit 25, die eingangsseitig mit einer Sensorelektrode 26 (Düsenelektrode) über ein Koaxialkabel 25a verbunden ist. Die Sensorein­ heit 25 gibt an ihrem Ausgang das Sensorsignal M aus, also eine Meßspan­ nung, deren Größe vom Abstand (bzw. von der Kapazität) zwischen Sensor­ elektrode 26 und Werkstück abhängt. Dieses Sensorsignal M wird dem Eingang einer Abstandsregelschaltung 27 zugeführt, die das Sensorsignal M, das als Ist-Wertsignal dient, mit einem Soll-Wertsignal vergleicht. Ein vergleichsabhängiges Stellsignal wird vom Ausgang der Abstandsregel­ schaltung 27 über einen Schalter 28 und einen Servoverstärker 29 einem Motor 30 zugeführt, der seinerseits die Position eines nicht dargestellten Bearbeitungskopfs, an dem die Sensorelektrode 26 befestigt ist, in Abhän­ gigkeit des Stellsignals verändert. Auf diese Weise läßt sich z. B. der Ab­ stand der Sensorelektrode 26 vom Werkstück konstant halten.

Der Schalter 28 weist drei Schaltkontakte 28a, 28b und 28c auf. Ein be­ wegbares Schaltglied 28b ist ständig mit dem Schaltkontakt 28a verbun­ den, der seinerseits mit dem Eingang des Servoverstärkers 29 verbunden ist. Der Schaltkontakt 28b ist mit dem Ausgang der Abstandsregelschal­ tung 27 verbunden, während der Schaltkontakt 28c auf Masse liegt. Mit anderen Worten ist das Schaltglied 28d zwischen den Schaltkontakten 28b und 28c hin und her bewegbar.

Die Verschiebung des Schaltglieds 28d erfolgt über eine Stelleinrichtung 31, die von einem Störungsdetektor 32 angesteuert wird, der seinerseits am Eingang das Sensorsignal M empfängt.

Der Störungsdetektor 32 überwacht das von der Sensoreinheit 25 ausge­ gebene Sensorsignal M. Nach Erkennen einer Störung wird der Eingang des Servoverstärkers 29 gegen Masse geschaltet, wozu der Störungsdetek­ tor 32 die Stelleinrichtung 31 so ansteuert, daß durch sie das Schaltglied 28d mit dem Schaltkontakt 28c verbunden wird. Der Motor bzw. der durch ihn angesteuerte Antrieb für den Bearbeitungskopf behält dann seine ak­ tuelle Position so lange bei, bis eine erneute Umschaltung des Schalters 28 erfolgt. Liegt keine Störung vor, so ist das Schaltglied 28d mit dem Schalt­ kontakt 28b verbunden. In diesem Fall wird die Abstandsregelung durch­ geführt.

Die Fig. 4 zeigt den genaueren Aufbau des Störungsdetektors 32. Er ent­ hält eine Verzögerungsleitung 33, die an ihrem Eingang das Sensorsignal M empfängt das am Ausgang der Sensoreinheit 25 erscheint. Der Ausgang der Verzögerungsleitung 33 ist mit dem Eingang einer Subtrahierstufe 34 verbunden, deren zweiter Eingang (Subtraktionseingang) ebenfalls das Sensorsignal M empfängt jedoch unverzögert. Der Ausgang der Subtra­ hierstufe 34 ist mit dem positiven Eingang eines Komparators 35 (Diffe­ renzverstärker) verbunden, dessen negativer Eingang eine Referenzspan­ nung empfängt. Über den Ausgang des Komparators 35 wird ein Monoflop 36 angesteuert, dessen Ausgangssignal zur Umschaltung des Schalters 28 herangezogen wird.

Mit Hilfe des in Fig. 4 gezeigten Störungsdetektors wird das von der Sen­ soreinheit 25 gelieferte Sensorsignal M von einem zeitlich verzögerten Sensorsignal M′ subtrahiert. Bei Signaleinbrüchen entstehen am Ausgang der Subtrahierstufe 34 positive Signale. Wenn diese Signale einen be­ stimmten Wert überschreiten, wird der Monoflop 36 getriggert. Der Aus­ gang des Monoflops 36 erzeugt ein "Einfriersignal", durch welches der Schalter 28 so umgeschaltet wird, daß das Schaltglied 28d mit dem Schalt­ kontakt 28c in Kontakt kommt, um den Eingang des Servoverstärkers 29 auf Masse zu legen. Mit anderen Worten wird dadurch der Eingang der Mo­ torendstufe für eine einstellbare Zeit gegen Masse geschaltet. Diese ein­ stellbare Zeit hängt von der Dauer der typischerweise auftretenden Stö­ rungen ab und läßt sich vorher in einem Probebetrieb ermitteln. Dasselbe gilt auch für die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 33.

Tritt im Sensorsignal M während der Verzögerungszeit der Verzögerungs­ leitung 33 kein Signalzusammenbruch auf, so entspricht das Sensor­ signal M′ am Ausgang der Verzögerungsleitung 33 dem Sensorsignal M an deren Eingang. Die Subtrahierstufe 34 gibt daher an ihrem Ausgang nur ein sehr kleines Signal aus, so daß auch der Ausgang des Komparators 35 unterhalb einer gewissen Schwelle bleibt, wenn sein negativer Eingang Ref z. B. auf Masse liegt. In diesem Fall wird der Monoflop 36 nicht angesteu­ ert, so daß das Schaltglied 28d mit dem Schaltkontakt 28b verbunden bleibt.

Tritt jedoch während der Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 33 ein Signalzusammenbruch im Sensorsignal M auf, so ist das verzögerte Sen­ sorsignal M′ (früheres Sensorsignal) wesentlich größer als das spätere Sensorsignal M. Die Subtrahierstufe 34 liefert daher ein relativ hohes Aus­ gangssignal zum positiven Eingang des Komparators 35, so daß dessen Ausgangssignal die Schwelle des Monoflops 36 überschreitet und der Mo­ noflop 36 angesteuert wird. Mit Hilfe des Ausgangssignals des Monoflops 36 wird jetzt das Schaltglied 28d des Schalters 28 mit dem Schaltkontakt 28c verbunden, um die Motorstellung bzw. Position des Bearbeitungs­ kopfs einzufrieren. Der Monoflop 36 und damit der Schalter 28 werden nach der genannten einstellbaren Zeit automatisch zurückgeschaltet, da­ mit die Abstandsregelung fortgesetzt werden kann.

Die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 33 wird so eingestellt, daß nur schnelle Änderungen des Meßsignals durch Störungen, wie sie z. B. durch Plasma oder Spritzer erzeugt werden, zur Triggerung des Monoflops 36 führen, also zum Stillstand des Motors 30. Bei Schweißvorgängen be­ trägt die Verzögerungszeit z. B. 10 ms.

Durch Änderung der Referenzspannung des Komparators 35 läßt sich die Schwelle des Komparators 35 so einstellen, daß die Differenz des aktuellen und des verzögerten Meßsignals bei Störungen zur Triggerung des Mono­ flops 36 führt (Höhe bzw. Stärke der Störungen). Hierdurch ist ein Ab­ gleich auf spezielle Störungen des Meßsignals möglich.

Eine weitere Schaltungsanordnung ist in der Fig. 5 gezeigt. Gleiche Elemente wie in Fig. 3 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere kann auch der Störungsdetektor 32 in Fig. 5 den in Fig. 4 gezeigten Aufbau aufweisen.

Im Unterschied zur Schaltungsanordnung nach Fig. 3 ist bei der Schal­ tungsanordnung nach Fig. 5 der Ausgang der Abstandsregeleinrichtung 27 direkt mit dem Eingang des Servoverstärkers 29 verbunden. Demge­ genüber liegt der Schalter 28 am Eingang der Abstandsregelschaltung 27. Genauer gesagt ist der Schaltkontakt 28a des Schalters 28 mit dem Ein­ gang der Abstandsregelschaltung 27 verbunden, während der Schaltkon­ takt 28c mit dem Ausgang der Sensoreinheit 25 verbunden ist. Der Schalt­ kontakt 28b des Schalters 28 ist mit dem Ausgang einer Filterschaltung 37 verbunden, deren Eingang mit dem Ausgang der Sensoreinheit 25 verbun­ den ist. Das bewegbare Schaltglied 28d wird über die Stelleinrichtung 31 bewegt, um zwischen den Schaltkontakten 28b und 28c hin- und herge­ schaltet zu werden. Die Stelleinrichtung 31 wird wiederum vom Störungs­ detektor 32 angesteuert.

Die Filterschaltung 37 weist eine extrem niedrige Grenzfrequenz auf, die z. B. bei 2 Hz liegen kann.

Wird durch den Störungsdetektor 32 eine Störung im Sensorsignal M de­ tektiert, wie zuvor beschrieben, so wird für eine wählbare Zeit die zusätzli­ che Filterschaltung 37 hinter die Sensoreinheit 25 geschaltet, um die Stö­ rung im Sensorsignal M zu überbrücken. Hierzu wird das bewegbare Schaltglied 28d des Schalters 28 vom Schaltkontakt 28c auf den Schalt­ kontakt 28b umgeschaltet. Die vorwählbare Zeit steht auch hier wiederum in Übereinstimmung mit der Dauer der typischerweise auftretenden Stö­ rungen und läßt sich im voraus ermitteln.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn ein Eingriff auf die Abstandsregelung wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, nicht möglich ist. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 wirkt viel­ mehr die Störungskompensation direkt auf das Sensorsignal M bzw. die Abstandsmeßspannung ein.

Claims (9)

1. Einrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks (2) mittels eines La­ serstrahls (9), mit

• - einer Abbildungseinrichtung (18) zur Fokussierung des Laserstrahls (9) auf das Werkstück (2); und
• - einem an einer Halteeinrichtung (19) der Abbildungseinrichtung (18) befestigten Rohr (20), das bis herunter zum Werkstück-Bearbeitungsbe­ reich geführt ist, und durch das ein Schutzgas hindurchgeleitet wird,
  dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Rohrs (20) eine zum Werkstück (2) hin weisende Sensorelektrode (21) zur kapazitiven Messung des Abstands zwischen ihr und dem Werkstück (2) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sensorelektrode (21) an einem abgeknickten Rohrende befindet, des­ sen Neigung relativ zum Werkstück (2) nicht mehr so groß ist, wie die Neigung des übrigen Rohres.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bewegungsrichtung relativ zum Werkstück (2) so gewählt ist, daß die Sensorelektrode (21) dem Werkstück-Bearbeitungsbereich vorauseilt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelektrode (21) von einer in der Sensorelektroden­ ebene liegenden Schirmelektrode umgeben ist, die auf Schirmpotential liegt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelektrode (21) mit einem durch Schirmpotential abgeschirmten Kabel (23) verbunden ist, um Sensorpotential zu empfan­ gen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelektrode (21) mit einem isolierten Kabel verbun­ den ist, das im Innern des Rohrs (20) verläuft, und daß das Rohr (20) auf Schirmpotential liegt.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelektrode mit dem Rohr (20) in elektrisch leitendem Kontakt steht.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schirmpotential aktives Schirmpotential ist, das dadurch er­ halten wird, daß das Sensorpotential über einen Verstärker mit einem ge­ wünschten Verstärkungsgrad geleitet wird.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelektrode (21) mittels eines hitzebeständigen Klebers am Rohr (20) befestigt ist.