Kugel-Konturprozess - lokales Spannen

Anstatt mit einer externen Spanneinheit wird der Spanndruck durch eine Glaskugel aufgebracht, die über die zu verschweisenden Bauteile rollt und gleichzeitig auch als Fokussierlinse für den Laser dient. 

Die Glaskugel ist in einem Zylinder geführt, in dem sie frei rotieren kann. Die Spannkraft der Kugel auf die Bauteile wir durch Druckluft im Zylinder ausgeübt und kann durch verstellen des Luftdrucks eingestellt werden. Zwischen Kugel und Zylinder ist ein feiner Luftspalt, so dass die Kugel frei rotieren kann und immer ein wenig Druckluft entweicht.
Kleinere Höhenunterschiede können kompensiert werden in dem die Kugel im Zylinder nach oben und unten bewegt werden kann. Setzt die Kugel vom Bauteil ab, verschliesst die Kugel die Öffnung des Zylinders, so dass keine Druckluft mehr verbraucht wird.

Die Kugeloptik ist vor allem für grossflächige Bauteile wie beispielsweise Folien oder Textilien sehr nützlich, wenn eine entsprechend grosse Spanneinheit nicht mehr möglich oder sinnvoll ist.
Anstatt in einer Fläche an xy-Achsen kann die Kugeloptik auch an einen Roboterarm montiert werden um Bauteile mit dreidimensional Freiflächen zu verschweissen.

Eine Variante des Kugel-Konturprozess ist das Globo-Verfahren der Firma Leister (patentiert bis 2022) bei dem die Glaskugel durch die Optik selbst nach unten aufs Bauteil gedrückt wird und nicht durch den Luftdruck. Der Druckluft wird lediglich für das Luftlager der Kugel eingesetzt und nicht für die Kraftausübung.

 Da die Mitte der Kugel für den Laserstrahl freigehalten werden muss, greift das Luftlager nur am Rande der Kugel. Es muss aber trotzdem eine genügend grosse Abstützfläche haben, so dass das Globo-Verfahren auf relativ grosse Kugeldurchmesser beschränkt ist.