DE102015006421A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (10) zum Fügen von Bauteilen (12, 14) bei welchem mittels wenigstens eines Spannelements (18) ein Abstand zwischen einem ersten Bauteil (12) und einem zweiten Bauteil (14) verringert wird. Mittels einer Laserschweißeinrichtung (16) werden die beiden Bauteile (12, 14) an wenigstens einer Stelle (20) miteinander verschweißt. Die Laserschweißeinrichtung (16) wird gemeinsam mit dem wenigstens einen Spannelement (18) entlang der Bauteile (12, 14) weiterbewegt. Hierbei wird eine weitere Schweißverbindung (24) zwischen den Bauteilen (12, 14) hergestellt. Während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung (16) wird ein Winkel verändert, unter welchem ein von der Laserschweißeinrichtung (16) erzeugter Laserstrahl (22) zum Herstellen der weiteren Schweißverbindung (24) auf das erste Bauteil (12) auftrifft.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Bauteilen, bei welchem mittels wenigstens eines Spannelements ein Abstand zwischen einem ersten Bauteil und zumindest einem zweiten Bauteil verringert wird. Mittels einer Laserschweißeinrichtung werden zumindest die beiden Bauteile an wenigstens einer Stelle miteinander verschweißt. Gemeinsam mit dem wenigstens einen Spannelement wird dann die Laserschweißeinrichtung entlang der Bauteile weiterbewegt. Hierbei wird eine weitere Schweißverbindung zwischen den Bauteilen hergestellt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen.
  • Etwa aus dem Karosseriebau von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, beim Einsatz von Laserschweißtechnik für jeden aus wenigstens zwei Bauteilen gebildeten Bauteilverbund eine bauteilspezifische Spannvorrichtung aufzubauen. Hierbei kommen Spannelemente zum Einsatz, welche auch als Geometriespanner bezeichnet werden, da sie der Herstellung einer bestimmten Geometrie des Bauteilverbunds dienen. Des Weiteren kommt an Spannelementen eine vielfach höhere Anzahl an sogenannten Prozessspannern zum Einsatz, welche für das Laserschweißverfahren benötigt werden.
  • Etwa aus dem Stand der Technik der DE 10 2004 015 250 A1 ist des Weiteren eine mitlaufende Spannvorrichtung bekannt, also eine Spannvorrichtung, welche zusammen mit der Laserschweißeinrichtung bewegt wird, während beim Verschweißen zweier Bauteile miteinander eine Strichnaht ausgebildet wird. Die Spannvorrichtung der DE 10 2004 015 250 A1 umfasst einen Spannfinger, welcher auf einer Oberseite eines ersten Bauteils aufliegt, und eine Spannrolle, welche von unten gegen ein zweites Bauteil drückt, wobei das erste Bauteil und das zweite Bauteil mittels eines Laserstrahls miteinander verschweißt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass bei betätigter Spannvorrichtung mit dem Laserstrahl zunächst eine kurze Heftnaht erzeugt wird. Anschließend werden der Spannfinger und die Spannrolle hin zu einer nächsten Spannstelle bewegt. Der Laserstrahl erzeugt dann ausgehend von der unmittelbaren Umgebung der zweiten Spannstelle in Richtung der ersten Spannstelle, an welcher sich die Heftnaht befindet, eine Strichnaht. Hierbei geht die Strichnaht in die Heftnaht über. Ein solcher Heftschweißbetrieb wird gemäß der DE 10 2004 015 250 A1 vorzugsweise mit Schweißvorrichtungen durchgeführt, bei denen der Laserstrahl durch Strahlablenkeinheiten und Scannersysteme positioniert werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besonders einfaches und flexibles Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung ein Winkel verändert, unter welchem ein von der Laserschweißeinrichtung erzeugter Laserstrahl zum Herstellen der weiteren Schweißverbindung auf das erste Bauteil auftrifft. Es ändert sich also während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung die Ausrichtung des Laserstrahls relativ zu dem ersten Bauteil. Dadurch, dass zunächst an der wenigstens einen Stelle die beiden aufeinander zu bewegten, insbesondere miteinander in Anlage gebrachten, Bauteile verschweißt werden, kann bei dem Schweißverfahren auf die sogenannten Prozessspanner verzichtet werden. Durch den Entfall der Prozessspanntechnik vereinfacht sich die Schweißvorrichtung deutlich.
  • Die Position der Laserschweißeinrichtung relativ zu dem ersten Bauteil kann insbesondere unabhängig von der Position verändert werden, an welcher der Laserstrahl auf das erste Bauteil auftrifft, beispielsweise durch Einsatz einer geeigneten Strahlführung.
  • Des Weiteren kann durch den Einsatz des Remote-Laserschweißens, also durch das Verändern des Winkels, unter welchem der Laserstrahl auf das Bauteil auftrifft, eine besonders hohe Prozessgeschwindigkeit beim Fügen der Bauteile erreicht werden. So ist ein besonders einfaches und flexibles Verfahren zum Fügen von Bauteilen geschaffen, bei welchem die Bauteile miteinander verspannt und verschweißt werden.
  • Das Verfahren flexibilisiert insbesondere den Einsatz des Laserschweißens im Fahrzeugbau und insbesondere im Karosseriebau, also wenn Bauteile eines Fahrzeugs, insbesondere Karosseriebauteile, gefügt werden. Dies liegt insbesondere daran, dass die bauteilspezifische Prozessspanntechnik entfallen kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das wenigstens eine Spannelement so mit der Laserschweißeinrichtung verbunden, dass vom Beginn des Herstellens der Verbindung an der wenigstens einen Stelle bis zur Vollendung der weiteren Schweißverbindung das wenigstens eine Spannelement nur so weit entlang der Bewegungsrichtung der Laserschweißeinrichtung fortbewegt wird, dass die Laserschweißeinrichtung und ein Punkt, an dem der Laserstrahl zur Herstellung der weiteren Schweißverbindung auf das erste Bauteil auftrifft, so weit auseinander liegen, dass es möglich ist, diesen Punkt mit dem Laserstrahl noch zu erreichen.
  • Bevorzugt wird die weitere Schweißverbindung derart ausgebildet, dass sie die wenigstens eine Stelle umfasst, an welcher zunächst die Bauteile miteinander verschweißt werden. So kann ein sicherer Bauteilverbund erreicht werden.
  • Es kann als das wenigstens eine Spannelement, welches zumindest zeitweise an einer Oberfläche des ersten Bauteils anliegt und hierbei das erste Bauteil gegen das zweite Bauteil drückt, ein punktförmig an dem ersten Bauteil anliegendes Element eingesetzt werden, etwa eine Druckrolle, eine Spannrolle oder ein Druckfinger. Eine solche Spannrolle kann besonders gut gemeinsam mit der Laserschweißeinrichtung mitbewegt oder weiterbewegt werden, während der Winkel sich ändert, unter welchem der Laserstrahl auf das erste Bauteil auftrifft.
  • Zusätzlich oder alternativ können ein linienförmig an dem ersten Bauteil anliegendes Element, etwa ein zylinderförmiges Druckelement, oder ein flächig an dem ersten Bauteil anliegendes Element wie eine Gleitschiene oder ein Gleitelement zum Einsatz kommen.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Bauteile im Bereich des wenigstens einen Spannelements, insbesondere neben dem wenigstens einen Spannelement, an der wenigstens einen Stelle miteinander verschweißt werden. Dann stellt nämlich das wenigstens eine Spannelement sicher, dass beim Herstellen der Schweißverbindung an der wenigstens einen Stelle, also bei der Herstellung eines kleinen Heftpunkts, die Bauteile im Bereich des Heftpunkts aneinander anliegen. Zumindest sorgt das wenigstens eine Spannelement dafür, dass die Bauteile einander ausreichend weit angenähert sind, um die Bauteile mittels der Schweißverbindung an der wenigstens einen Stelle relativ zueinander zu fixieren. Durch das Ausbilden des Heftpunkts kann auf das Vorsehen eines weiteren Spannelements an der Stelle des Heftpunkts, beispielsweise auf einen Prozessspanner, verzichtet werden.
  • Die wenigstens eine Stelle, an welcher die Bauteile miteinander verschweißt werden, kann sich insbesondere um bis zu etwa 20 mm versetzt neben dem wenigstens einen Spannelement befinden, und dies insbesondere in die Fortbewegungsrichtung der Laserschweißeinrichtung (x-Richtung) und/oder senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung (y-Richtung). So ist dafür gesorgt, dass mittels des Spannelements der Abstand zwischen den Bauteilen an der wenigstens einen Stelle besonders zuverlässig auf das gewünschte Maß verringert werden kann, während die beiden Bauteile miteinander verschweißt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Bauteile im Bereich wenigstens eines weiteren Spannelements, mittels welchem die Bauteile miteinander in Anlage gebracht werden, an der wenigstens einen Stelle miteinander verschweißt. Hierbei ist das wenigstens eine weitere Spannelement in eine Bewegungsrichtung der Laserschweißeinrichtung vor der Laserschweißeinrichtung angeordnet. Es wird also der Heftpunkt an einer Stelle erzeugt, welche erst später von der Laserschweißeinrichtung und von dem wenigstens einen Spannelement, insbesondere der Spannrolle, erreicht wird. Jedoch sorgt das weitere Spannelement dafür, dass bereits beim Ausbilden des Heftpunkts an der wenigstens einen Stelle die Bauteile miteinander in Anlage gebracht oder zumindest aufeinander zu bewegt sind.
  • Bei Verwendung des weiteren Spannelements hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn beim Herstellen einer Mehrzahl von Schweißverbindungen ein Verfahren nach einem der Patentansprüche 5, 6 oder 7 bei maximal einem Drittel aller insgesamt zum Verbinden der Bauteile herzustellenden Schweißverbindungen zum Einsatz kommt.
  • Von Vorteil ist es weiterhin, wenn eine Kraft, mit welcher das wenigstens eine Spannelement gegen das erste Bauteil drückt, derart eingestellt wird, dass in zumindest einem Bereich zwischen den Bauteilen ein Spalt vorbestimmter Höhe ausbildet wird. So kann dafür gesorgt werden, dass nach dem Verschweißen der Bauteile miteinander durch Herstellen der weiteren Schweißverbindung die Bauteile in einem an die Schweißverbindung angrenzenden Bereich den Abstand voneinander aufweisen, welcher der vorbestimmten Höhe des Spalts entspricht.
  • Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn ein Abstand zwischen der Laserschweißeinrichtung und dem wenigstens einen Spannelement eingestellt wird, um eine vorbestimmte Geometrie an den zu verschweißenden Bauteilen zu erzeugen.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung wenigstens ein beim Herstellen zumindest einer der Schweißverbindungen zu berücksichtigender Parameter erfasst wird. Anhand des wenigstens einen Parameters wird hierbei eine Qualität der zumindest einen Schweißverbindung beurteilt. Durch die Integration einer solchen Sensoreinrichtung in die Schweißvorrichtung wird also eine Qualitätssicherung vereinfacht. Nachgeschaltete Qualitätssicherungsmaßnahmen können somit entfallen oder zumindest bedeutend einfacher ausgestaltet werden. Die Sensoreinrichtung erlaubt es insbesondere, die Qualität einer Schweißnaht zu beurteilen, wenn die weitere Schweißverbindung als Schweißnaht ausgebildet ist.
  • Der wenigstens eine Parameter kann insbesondere den Verlauf eines Signals umfassen, welches eine Kraft und/oder einen Weg angibt. Derartige Signalverläufe können hierbei örtlich auf das Bauteil und oder die Laserschweißeinrichtung bezogen sein. Es wird dann also der Signalverlauf beispielsweise im Bereich der weiteren Schweißverbindung erfasst.
  • Zusätzlich oder alternativ können die Signalverläufe zeitlich aufgelöst sein. Sie können also insbesondere einen Zusammenhang zwischen Ort und Zeit darstellen, etwa indem die Position der Laserschweißeinrichtung und/oder der wenigstens einen Schweißverbindung über die Zeit aufgenommen wird.
  • Im Rahmen der Signalverläufe betrachtete Parameter können insbesondere eine Andrückkraft und/oder einen Abstand zwischen dem Spannelement und der Laserschweißeinrichtung und/oder eine Position des Spannelements insbesondere auf dem oberen, ersten Bauteil und/oder eine Position der Schweißverbindung auf dem oberen Bauteil umfassen. Des Weiteren können als der wenigstens eine Parameter eine relative Position zwischen der der Schweißverbindung oder Schweißnaht und der Laserschweißeinrichtung sowie eine Laserleistung erfasst werden.
  • In Abhängigkeit von zumindest einem der aufgenommenen Signalverläufe können derselbe und/oder ein weiterer Parameter der Laserschweißeinrichtung und/oder des zumindest einen Spannelements geregelt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen, insbesondere eines Fahrzeugs, umfasst wenigstens ein Spannelement, welches dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zu verringern und insbesondere die beiden Bauteile miteinander in Anlage zu bringen. Eine Laserschweißeinrichtung der Vorrichtung dient dem Verschweißen der beiden Bauteile miteinander an wenigstens einer Stelle. Die Laserschweißeinrichtung ist gekoppelt mit dem wenigstens einen Spannelement entlang der Bauteile weiterbewegbar. Des Weiteren ist die Laserschweißeinrichtung dazu ausgebildet, hierbei eine weitere Schweißverbindung zwischen den Bauteilen herzustellen. Mittels der Laserschweißeinrichtung lässt sich darüber hinaus während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung ein Winkel verändern, unter welchem ein von der Laserschweißeinrichtung erzeugbarer Laserstrahl auf das Bauteil auftrifft, um die weitere Schweißverbindung herzustellen.
  • Bevorzugt ist bei der Vorrichtung wenigstens ein Aktor, mittels welchem ein Abstand zwischen dem ersten und dem zumindest einen weiteren Bauteil verringerbar ist, zugleich als Sensoreinrichtung zum Erfassen wenigstens eines beim Herstellen zumindest einer der Schweißverbindungen zu berücksichtigenden Parameters beziehungsweise zum Aufnehmen von Signalverläufen ausgebildet.
  • Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen, bei welcher eine Spannrolle mit einer Laserschweißeinrichtung mitbewegt wird, wobei zunächst auf der Höhe der Spannrolle ein Heftpunkt geschweißt wird und anschließend im Bereich des Heftpunkts eine Schweißnaht hergestellt wird, während die Spannrolle mit der Laserschweißeinrichtung weiterläuft;
  • 2 eine Vorrichtung gemäß 2, wobei jedoch der Heftpunkt in eine Bewegungsrichtung der Spannrolle vor der Spannrolle und im Bereich eines Geometriespanners ausgebildet wird;
  • 3 eine Vorrichtung gemäß 2, wobei beim Erreichen des Geometriespanners die Spannrolle von den Bauteilen entfernt wird;
  • 4 eine Vorrichtung gemäß 2, bei welcher die Spannrolle jedoch den Geometriespanner überfährt; und
  • 5 eine Vorrichtung gemäß 1, bei welcher die Spannrolle jedoch dafür sorgt, dass zwischen den Bauteilen ein Spalt vorbestimmter Höhe ausgebildet wird.
  • Eine in 1 schematisch gezeigte Vorrichtung 10 zum Fügen von Bauteilen 12, 14, bei welchen es sich insbesondere um Karosseriebauteile eines Fahrzeugs handeln kann, umfasst eine Laserschweißeinrichtung 16 und ein Spannelement in Form einer Spannrolle 18. Die Spannrolle 18 liegt an einer Oberfläche des ersten Bauteils 12 an und drückt damit das erste Bauteil 12 gegen das zweite Bauteil 14. An einer Stelle in Form eines Heftpunkts 20 werden die beiden Bauteile 12, 14 miteinander verschweißt.
  • Das Herstellen des Heftpunkts 20 dient dazu, die Bauteile 12, 14, welche insbesondere als Bleche ausgebildet sein können, relativ zueinander zu fixieren. Der Heftpunkt 20 wird bei dem anhand von 1 veranschaulichten Schweißverfahren unmittelbar neben der Spannrolle 18 ausgebildet, also in einem Bereich, in welchem die Spannrolle 18 die beiden Bauteile 12, 14 miteinander in Anlage bringt. Ein Laserstrahl 22 zum Ausbilden des Heftpunkts 20 ist in 1 schematisch dargestellt.
  • Nachdem die Laserschweißeinrichtung 16 den Heftpunkt 20 hergestellt hat, bewegt sich die Spannrolle 18 weiter entlang der Bauteile 12, 14, und zwar gemeinsam mit der Laserschweißeinrichtung 16. Im Bereich des Heftpunkts 20 wird währenddessen eine Schweißnaht 24 ausgebildet, also während die Spannrolle 18 und die Laserschweißeinrichtung 16 weiterlaufen.
  • Dies geschieht durch Auslenkung des Laserstrahls 22, also durch Verändern eines Winkels, unter welchem der Laserstrahl 22 auf das erste Bauteil 12 auftrifft. Die Laserschweißeinrichtung 16 weist nämlich eine Schweißoptik auf, welche zum Remote-Laserschweißen ausgebildet ist. Hierbei bleibt eine Ausrichtung des Laserstrahls 22 nicht starr, sondern durch Ablenkspiegel oder dergleichen kann der Laserstrahl 22 an unterschiedlichen Orten auf das erste Bauteil 12 auftreffen, ohne dass sich die Laserschweißeinrichtung 16 senkrecht über dem jeweiligen Ort zu befinden braucht. So lässt sich besonders einfach die Schweißnaht 24 ausbilden, während die Laserschweißeinrichtung 16 zusammen mit der Spannrolle 18 entlang der Bauteile 12, 14 weiterläuft. Das Auslenken des Laserstrahls 22 kann auch mittels eines Laserscannersystems bewerkstelligt werden.
  • Aus 1 ist des Weiteren ersichtlich, dass nach dem Herstellen der Schweißnaht 24 mittels der Laserschweißeinrichtung 16 ein weiterer Heftpunkt 26 hergestellt werden kann, beispielsweise an der Stelle, an welcher sich dann die Spannrolle 18 befindet. Es wird also bei der Vorrichtung 10 zur Prozessoptimierung eine Heft-Schweiß-Strategie eingesetzt, bei welcher zunächst ein kurzer Heftpunkt 20, 26 geschweißt wird und anschließend die Scanneroptik oder dergleichen Schweißoptik der Laserschweißeinrichtung 16 die Schweißnaht 24 zu Ende schweißt, während die Spannrolle 18 weiterläuft.
  • Etwa der 1 ist entnehmbar, dass die Laserschweißeinrichtung 16 wenigstens einen Sensor 28 aufweisen kann, mittels welchem sich ein Parameter beim Herstellen der Schweißnaht 24 erfassen lässt. Dies erlaubt es, die Qualität der Schweißnaht 24 zu beurteilen. Der wenigstens eine Sensor 28 dient nämlich der Aufnahme qualitätsrelevanter Kenngrößen und vereinfacht so die Qualitätssicherung.
  • Bei dem anhand von 2 veranschaulichten Verfahren wird der Heftpunkt 26 nicht auf der Höhe der Spannrolle 18 ausgebildet, sondern im Bereich eines weiteren Spannelements, welches als Geometriespanner 30 ausgebildet ist. Der Heftpunkt 26 wird also ausgebildet, während die Spannrolle 18 den Geometriespanner 30 anfährt, sich also in Richtung des Geometriespanners 30 bewegt. Der Geometriespanner 30 dient der Herstellung einer bestimmten Geometrie eines die beiden Bauteile 12, 14 umfassenden Bauteilverbunds. Auch der Geometriespanner 30 sorgt jedoch dafür, dass in dem Bereich, in welchem der Heftpunkt 26 ausgebildet wird, die Bauteile 12, 14 aneinander anliegen. Während sich die Spannrolle 18 hin zum Geometriespanner 30 bewegt, wird an der Stelle des Heftpunkts 26 als weitere Schweißverbindung eine Schweißnaht 32 ausgebildet.
  • Wenn die Spannrolle 18 die Stelle erreicht, an welcher zunächst der Heftpunkt 26 und dann die Schweißnaht 32 ausgebildet werden, wird bei dem anhand von 2 veranschaulichten Verfahren der Geometriespanner 30 von den Bauteilen 12, 14 entfernt. Wenn also die Spannrolle 18 den Bereich der Schweißnaht 32 überfährt, ist der Geometriespanner 30 von den zu verbindenden Werkstücken in Form der Bauteile 12, 14 wegbewegt.
  • Bei der anhand von 3 veranschaulichten Vorgehensweise zum Fügen der Bauteile 12, 14 entspricht die Ausgangssituation der in 2 gezeigten. Auch hier wird also der Heftpunkt 26 während der Anfahrt in Richtung hin zum Geometriespanner 30 geschweißt. Jedoch wird hier während der Überfahrt der an der Stelle des Heftpunkts 26 ausgebildeten Schweißnaht 32 nicht der Geometriespanner 30 von den Bauteilen 12, 14 entfernt, sondern die Spannrolle 18. Während der Überfahrt des Bereichs, in welchem sich der Geometriespanner 30 befindet, wird also das mitlaufende Spannelement, nämlich die Spannrolle 18, von dem zu verbindenden Werkstücken wegbewegt. Dieses Entfernen der Spannrolle 18 von den Bauteilen 12, 14 ist in 3 durch einen Pfeil 34 veranschaulicht. Nach dem Überfahren des Bereichs, in welchem die Schweißnaht 32 ausgebildet wird, wird die Spannrolle 18 wieder auf das erste Bauteil 12 aufgesetzt.
  • Bei der in 4 gezeigten Vorgehensweise beim Betrieb der Vorrichtung 10 ist die Ausgangssituation ebenso wie zu 2 und 3 beschreiben. Entsprechend wird der Heftpunkt 26 im Bereich des Geometriespanners 30 ausgebildet, bevor die Spannrolle 18 diese Stelle erreicht. Jedoch ist bei der in 4 gezeigten Vorrichtung der Geometriespanner 30 so gestaltet, dass er von der Spannrolle 18 überfahren werden kann. Beispielsweise kann der Geometriespanner 30 abgeschrägte oder abgerundete Kanten aufweisen. Es müssten also weder die Spannrolle 18 noch der Geometriespanner 30 vom Bauteilverbund entfernt werden. Vielmehr verbleibt der Geometriespanner 30 an den Bauteilen 12, 14 und die Spannrolle 18 wird mit dem Geometriespanner 30 in Anlage gebracht, wenn die Spannrolle 18 die Stelle erreicht, an welcher die Schweißnaht 32 ausgebildet wird.
  • Hier ermöglicht es also beispielsweise das Abschrägen des Geometriespanners 30 oder eine Ausbildung desselben mit einer abgerundeten Oberfläche, dass der Geometriespanner von der mitlaufenden Spannrolle 18 überfahren wird.
  • Bei dem anhand von 5 veranschaulichten Betrieb der Vorrichtung 10 wird analog zur mit Bezug auf 1 beschriebenen Vorgehensweise zunächst der Heftpunkt 20 im Bereich der Spannrolle 18 ausgebildet und anschließend an dieser Stelle die Schweißnaht 24, während die Spannrolle 18 weiterläuft. Jedoch werden hier die Bauteile 12, 14 mittels der Spannrolle 18 nicht vollständig miteinander in Anlage gebracht. Vielmehr wird eine Kraft, mit welcher die Spannrolle 18 gegen das erste Bauteil 12 drückt, derart eingestellt, dass zwischen den Bauteilen 12, 14 ein Spalt 36 ausgebildet wird. Eine Höhe des Spalts 36 zwischen den zu verbindenden Bauteilen 12, 14 kann durch Vorgeben oder Regeln der Andrückkraft der mitlaufenden Spannrolle 18 definiert eingestellt werden.
  • Das Verfahren zum Fügen der Bauteile 12, 14 kann auch zum Einsatz kommen, wenn die Bauteile 12, 14 miteinander verklebt werden. Auch hier können einzelne Heftpunkte 20, 26 und/oder durchgehende Schweißnähte 24, 32 oder Lasernähte ausgebildet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004015250 A1 [0003, 0003, 0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Fügen von Bauteilen (12, 14), insbesondere eines Fahrzeugs, bei welchem mittels wenigstens eines Spannelements (18) ein Abstand zwischen einem ersten Bauteil (12) und zumindest einem zweiten Bauteil (14) verringert wird, bei welchem mittels einer Laserschweißeinrichtung (16) zumindest die beiden Bauteile (12, 14) an wenigstens einer Stelle (20, 26) miteinander verschweißt werden, wobei die Laserschweißeinrichtung (16) gemeinsam mit dem wenigstens einen Spannelement (18) entlang der Bauteile (12, 14) weiterbewegt und hierbei eine weitere Schweißverbindung (24, 32) zwischen den Bauteilen (12, 14) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung (16) ein Winkel verändert wird, unter welchem ein von der Laserschweißeinrichtung (16) erzeugter Laserstrahl (22) zum Herstellen der weiteren Schweißverbindung (24, 32) auf das erste Bauteil (12) auftrifft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das wenigstens eine Spannelement (18), welches zumindest zeitweise an einer Oberfläche des ersten Bauteils (12) anliegt und hierbei das erste Bauteil (12) gegen das zweite Bauteil (14) drückt, ein punktförmig und/oder linienförmig und/oder flächig an dem ersten Bauteil anliegendes Element eingesetzt wird, insbesondere eine Druckrolle, eine Spannrolle, ein Druckfinger und/oder ein zylinderförmiges Druckelement und/oder eine Gleitschiene oder ein Gleitelement.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (12, 14) im Bereich des wenigstens einen Spannelements (18), insbesondere neben dem wenigstens einen Spannelement (18), an der wenigstens einen Stelle (20) miteinander verschweißt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (12, 14) im Bereich wenigstens eines weiteren Spannelements (30), mittels welchem die Bauteile (12, 14) miteinander in Anlage gebracht werden, an der wenigstens einen Stelle (20, 26) miteinander verschweißt werden, wobei das wenigstens eine weitere Spannelement (30) in eine Bewegungsrichtung der Laserschweißeinrichtung (16) vor der Laserschweißeinrichtung (16) angeordnet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine weitere Spannelement (30) von den Bauteilen (12, 14) entfernt wird, wenn das wenigstens eine Spannelement (18) die wenigstens eine Stelle (20, 26) erreicht.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Spannelement (18) von den Bauteilen (12, 14) entfernt wird, wenn das wenigstens eine Spannelement (18) die wenigstens eine Stelle (20, 26) erreicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine weitere Spannelement (30) an den Bauteilen (12, 14) verbleibt und das wenigstens eine Spannelement (18) mit dem wenigstens einen weiteren Spannelement (30) in Anlage gebracht wird, wenn das wenigstens eine Spannelement (18) die wenigstens eine Stelle (20, 26) erreicht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraft, mit welcher das wenigstens eine Spannelement (18) gegen das erste Bauteil (12) drückt, derart eingestellt wird, dass in zumindest einem Bereich zwischen den Bauteilen (12, 14) ein Spalt (36) vorbestimmter Höhe ausgebildet wird und/oder dadurch, dass ein Abstand zwischen der Laserschweißeinrichtung (16) und dem wenigstens einen Spannelement (18) eingestellt wird, um eine vorbestimmte Geometrie an den zu verschweißenden Bauteilen (12, 14) zu erzeugen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung (28) wenigstens ein beim Herstellen zumindest einer der Schweißverbindungen (20, 24, 26, 32) zu berücksichtigender Parameter erfasst wird, wobei anhand des wenigstens einen Parameters eine Qualität der wenigstens einen Schweißverbindung (20, 24, 26, 32) beurteilt wird.
  10. Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen (12, 14), insbesondere eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem Spannelement (18), welches dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen einem ersten Bauteil (12) und einem zweiten Bauteil (14) zu verringern, und mit einer Laserschweißeinrichtung (16) zum Verschweißen der beiden Bauteile (12, 14) miteinander an wenigstens einer Stelle (20, 26), wobei die Laserschweißeinrichtung (16) mit dem wenigstens einen Spannelement (18) gekoppelt entlang der Bauteile (12, 14) weiterbewegbar und dazu ausgebildet ist, hierbei eine weitere Schweißverbindung (24, 32) zwischen den Bauteilen (12, 14) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschweißeinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, während des Weiterbewegens der Laserschweißeinrichtung (16) einen Winkel zu verändern, unter welchem ein von der Laserschweißeinrichtung (16) erzeugbarer Laserstrahl (22) zum Herstellen der weiteren Schweißverbindung (24, 32) auf das erste Bauteil (12) auftrifft.
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