DE202004003775U1 - Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path - Google Patents
Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path Download PDFInfo
- Publication number
- DE202004003775U1 DE202004003775U1 DE202004003775U DE202004003775U DE202004003775U1 DE 202004003775 U1 DE202004003775 U1 DE 202004003775U1 DE 202004003775 U DE202004003775 U DE 202004003775U DE 202004003775 U DE202004003775 U DE 202004003775U DE 202004003775 U1 DE202004003775 U1 DE 202004003775U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser
- manipulator
- laser device
- workpiece
- hand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/244—Overlap seam welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/006—Vehicles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Robotics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lasereinrichtung mit den Merkmalen im Kennzeichenteil des Vorrichtungshauptanspruches.The The invention relates to a laser device with the features in the characterizing part of the device main claim.
Ein solches Bearbeitungsverfahren nebst Lasereinrichtung ist aus der Praxis in Verbindung mit dem Laserschweißen von Fahrzeugkarosserien bekannt. Ein Industrieroboter mit einer mehrachsigen Roboterhand führt hierbei ein Laserschweißwerkzeug mittels einer Andrückvorrichtung in Berührungskontakt über das Werkstück. An der Führungsbewegung sind alle Roboter- und Handachsen gleichermaßen beteiligt. Das Laserwerkzeug wird mit einer konstanten Winkelausrichtung gegenüber dem Werkstück bewegt und orientiert, wobei der Laserstrahl stets im Wesentlichen senkrecht auf die Werkstückoberfläche trifft. Als Laserquellen werden konventionelle Nd-YAG-Laser oder CO2-Laser eingesetzt, die mit überwiegend konstanter Leistung arbeiten und ggf. steuerbar sind. Mit der bekannten Technik lassen sich nur begrenzte Schweißgeschwindigkeiten erzielen. Außerdem ist die Laserschweißtechnik nur in Ausschweißstationen und zum Schweißen langer, unterbrechungsfreier Schweißnähte geeignet. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Roboterbahn zur Führung des Laserwerkzeugs und die Schweißparameter vom Bediener vor Ort selbst ausgetestet und programmiert bzw. geteacht werden müssen.Such a processing method together with laser device is known from practice in connection with the laser welding of vehicle bodies. An industrial robot with a multi-axis robot hand leads a laser welding tool by means of a pressing device into touching contact over the workpiece. All robot and hand axes are equally involved in the guiding movement. The laser tool is moved and oriented with a constant angular orientation relative to the workpiece, wherein the laser beam always strikes the workpiece surface substantially perpendicularly. The laser sources used are conventional Nd-YAG lasers or CO 2 lasers, which operate with predominantly constant power and can be controlled, if necessary. With the known technique, only limited welding speeds can be achieved. In addition, the laser welding technique is only suitable in Ausschweißstationen and for welding long, uninterrupted welds. Another problem is that the robot track for guiding the laser tool and the welding parameters must be tested and taught by the operator on site itself and be taught.
Ferner ist es im Bereich der Oberflächenbearbeitung und insbesondere Gravur von Werkstücken bekannt, stationäre Laserwerkzeuge mit einer Scanneroptik aus beweglichen Spiegeln zur Ablenkung und Führung des Laserstrahls einzusetzen.Further it is in the field of surface treatment and in particular engraving of workpieces known, stationary laser tools with a scanner optics of movable mirrors for the deflection and guide of the laser beam.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Laserschweißtechnik aufzuzeigen.It It is an object of the present invention to provide a better laser welding technique show.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Vorrichtungshauptanspruch.The Invention solves this task with the features in the device main claim.
Die beanspruchte Lasereinrichtung und das zugehörige Laserbearbeitungsverfahren haben den Vorteil einer wesentlich höheren Bearbeitungsgeschwindigkeit, insbesondere Schweißgeschwindigkeit, und entsprechend kürzerer Zykluszeiten. Die Zykluszeit ist die Summe der Zeiten für eine Schweißaufgabe und die Umorientierung für die nächste Schweißaufgabe. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit und erlaubt es, in der vorgegebenen Taktzeit wesentlich mehr Bearbeitungsvorgänge, insbesondere Schweißprozesse bzw. Schweißaufgaben, mit weniger Geräten am Werkstück durchzuführen. Zudem eignet sich die Lasertechnik für beliebige Laserbearbeitungsverfahren, wobei außer dem bevorzugten Laserschweißen auch Laserschneiden oder andere Laserprozesse möglich sind.The claimed laser device and the associated laser processing method have the advantage of a much higher processing speed, especially welding speed, and correspondingly shorter Cycle times. The cycle time is the sum of the times for a welding task and the reorientation for the next Welding job. This increases the economy and allows it to be essential in the given cycle time more machining operations, in particular welding processes or welding tasks, with fewer devices on the workpiece perform. In addition, the laser technology is suitable for any laser processing method, except except the preferred laser welding Laser cutting or other laser processes are possible.
Ein weiterer besonderer Vorteil liegt in der universellen Einsetzbarkeit der Lasertechnik, die sich insbesondere für das Heften lose vorgespannter Karosserieteile in einer formgebenden Geostation oder Framingstation eignen. Insbesondere sind die Nahtformen frei wählbar, wobei Steppnähte, durchgehende Nähte oder Pendelnähte mit seitlicher Auslenkung schweißbar sind.One Another particular advantage is the universal applicability the laser technology, in particular for stapling loosely biased Body parts in a forming geostation or framing station suitable. In particular, the seams are freely selectable, with stitching, continuous Seams or pendulum seams can be welded with lateral deflection.
Durch die Ablenkung des Laserstrahls mittels einer Handachsenbewegung lassen sich sehr hohe Bewegungsgeschwindigkeiten des Laserstrahls und entsprechend hohe Schweißgeschwindigkeiten erzielen. Außerdem lässt sich eine solche Laserstrahlablenkung besonders leicht steuern und überwachen. Dies ist einfacher als eine Laserstrahlablenkung durch ins Laserwerkzeug integrierte Scanneroptiken mit beweglichen Spiegeln. Die Handachsenbewegung kann zudem schneller, zielsicherer und kontrollierter als eine Spiegelbewegung ausgeführt werden. Ferner kann die gesamte Spiegeltechnik entfallen.By the deflection of the laser beam by means of a hand axis movement can be very high movement speeds of the laser beam and correspondingly high welding speeds achieve. Furthermore let yourself Such a laser beam deflection particularly easy to control and monitor. This is easier than laser beam deflection through the laser tool integrated scanner optics with movable mirrors. The hand axis movement It can also be faster, more accurate and controlled than a mirror movement accomplished become. Furthermore, the entire mirror technology can be omitted.
Bei den Handachsenbewegungen zur Laserstrahlablenkung können die anderen Roboterachsen im Wesentlichen in Ruhe sein oder nur eine durch den Ablenkungswinkel bedingte Höhenausgleichsbewegung der Hand und des Laserwerkzeugs ausführen. Bei langen Brennweiten von 300 mm und mehr ist ein Höhenausgleich häufig nicht erforderlich. Außerdem ermöglichen lange Brennweiten bei gleichen Schwenkwinkeln längere Schweißnähte bei einem im Wesentlichen stehenden Manipulator oder Roboter.at the hand axis movements for laser beam deflection, the other robot axes to be essentially at rest or just one caused by the deflection angle height compensation movement of the hand and the laser tool. With long focal lengths of 300 mm and more is a height compensation often not mandatory. Furthermore enable long focal lengths at the same tilt angles longer welds at a substantially stationary manipulator or robot.
Alternativ kann der Manipulator eine Versatzbewegung mit seiner Hand ausführen, die der Handachsenbewegung überlagert wird. Hierdurch lassen sich besonders lange Bearbeitungsbahnen oder Schweißbahnen erzielen, die auch beliebig im Raum verlaufen können. Hierbei kann der Manipulator eine im Wesentlichen kontinuierliche Versatzbewegung durchführen, die besonders belastungsgünstig und für die Erzielung hoher Schweißgeschwindigkeiten förderlich ist. Durch eine zumindest partiell entgegengesetzte Laserstrahlablenkung und entsprechende Handachsenbewegung lässt sich hierbei in der Geschwindigkeits- und Orientierungsüberlagerung die gewünschte und insbesondere die optimale Bearbeitungs- und Schweißgeschwindigkeit am Werkstück erzielen. Über Handachsenbewegungen kann zudem der Laserstrahl seitlich von dem eigentlichen Bahnverlauf ausgelenkt werden, um beliebige Nahtformen schweißen zu können.alternative For example, the manipulator may perform an offset motion with his hand superimposed on the hand axis movement becomes. This allows particularly long processing tracks or welding tracks achieve, which can also run arbitrarily in space. Here, the manipulator perform a substantially continuous displacement movement, the particularly stress-prone and for the achievement of high welding speeds conducive is. By an at least partially opposite laser beam deflection and corresponding hand axis movement can be determined in the velocity and orientation overlay the desired and in particular the optimum processing and welding speed achieve on the workpiece. About hand axis movements In addition, the laser beam can be laterally from the actual path be deflected to weld any seam shapes.
Die in ihrer Leistung veränderliche und in Abhängigkeit von der Laserstrahlbewegung gesteuerte Laserquelle bietet den Vorteil, dass bei der Laserbearbeitung die gewünschte und insbesondere die optimale Streckenenergie am Werkstück eingebracht werden kann. Wenn der Laserstrahl mit hoher Geschwindigkeit über das Werkstück wandert, kann auch die Laserleistung entsprechend hoch sein. Außerdem kann die Laserleistung in Abhängigkeit vom Einstrahlwinkel des Laserstrahls am Werkstück gesteuert werden, um dem winkelabhängigen, unterschiedlichen Einkoppelverhalten des Laserstrahls Rechnung zu tragen. Bei der Bildung von unterbrochenen Nähten oder sogenannten Steppnähten kann die Laserleistung auch zeitweise abgeschaltet werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik muss hierbei keine Laserleistung vernichtet werden. Als in der Leistung steuerbare und auch abschaltbare Laserquellen eignen sich insbesondere Faserlaser, Scheibenlaser oder diodengepumpte Nd-YAG-Laser.The variable in their performance and controlled in response to the laser beam movement laser source has the advantage that during laser processing, the desired and in particular the optimal path energy can be introduced to the workpiece. When the laser beam with high Ge speed moves across the workpiece, the laser power can be correspondingly high. In addition, the laser power can be controlled depending on the angle of incidence of the laser beam on the workpiece to account for the angle-dependent, different coupling behavior of the laser beam. In the formation of interrupted seams or so-called stitching, the laser power can also be temporarily switched off. In contrast to the prior art, no laser power has to be destroyed here. Fiber lasers, disk lasers or diode-pumped Nd-YAG lasers are particularly suitable as laser power sources which can be controlled in power and which can also be switched off.
Besondere technische und wirtschaftliche Vorteile ergeben sich, wenn die Laserquelle und der Manipulator von einer gemeinsamen Steuerung mit einer Recheneinheit und Speichern für Programme sowie mindestens einer Technologiedatenbank beaufschlagt werden. Diese Steuerung nimmt den Gerätebetreibern und Bedienern die bisherigen sehr aufwändigen und nur von Fachkräften ausführbaren Programmierarbeiten ab. Von Betreiber- oder Bedienerseite brauchen nur noch die Werkstückdaten in die Steuerung eingegeben werden, die auf dieser Datenbasis automatisch die erforderlichen Manipulatorbewegungen und Laser-Prozessparameter ermittelt und ausführt. Die Steuerung generiert hierbei die vom Laserstrahl zu verfolgende Führungsbahn und auch die erforderlichen Orientierungen und Ablenkungen des Laserstrahls über eine entsprechende automatische programmunterstützte Erstellung und Speicherung der Versatzbewegungen des Manipulators und der Handachsenbewegungen. Der Bediener braucht somit den Manipulator im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr zu teachen. Außerdem werden die Laser-Prozessparameter und insbesondere die erforderlichen Leistungssteuerdaten der Laserquelle entsprechend der Laserstrahlbewegung automatisch ermittelt und eingestellt.Special technical and economic benefits arise when the laser source and the manipulator of a common control with a computing unit and save for Programs and at least one technology database become. This control takes the equipment operators and operators the previous very elaborate and only by professionals executable programming work from. From the operator or operator side, only the workpiece data is needed be entered into the controller based on this database automatically the required manipulator movements and laser process parameters determines and executes. The controller generates the laser beam to be followed guideway and also the necessary orientations and deflections of the laser beam over one corresponding automatic program-supported creation and storage the displacement movements of the manipulator and the hand axis movements. The operator thus needs the manipulator in contrast to the stand the technology no longer teach. In addition, the laser process parameters and in particular the required power control data of the laser source automatically detected and adjusted according to the laser beam movement.
Die Werkstückdaten können vom Bediener per Hand, über einen austauschbaren Datenträger oder auch per Datenfernübertragung über eine Datenleitung in die Steuerung eingegeben werden. Bei einer Datenfernübertragung ist sogar ein vollautomatischer Betrieb möglich. Die beanspruchte Lasertechnik bietet durch diesen hohen Bedienungskomfort eine wesentliche Entlastung des Bedienungspersonals und ermöglicht den Einsatz weniger qualifizierter Bediener oder sogar den weitgehenden Verzicht auf Bedienpersonal.The Workpiece data can by the operator by hand, over a removable disk or also via remote data transmission via a Data line to be entered into the controller. In a remote data transmission even fully automatic operation is possible. The claimed laser technology offers a significant relief through this high ease of use of the operators and allows the use of less skilled operators or even the broadest Waiver of operating personnel.
Die Lasertechnik ist durch den hohen Integrationsgrad mit nur wenig Aufwand an der Arbeitsstelle, insbesondere in einer Roboterzelle oder einer kompletten Fertigungslinie schnell einsetzbar. Die Lasertechnik mit Bearbeitungsverfahren und Lasereinrichtung kann als komplettes Funktionspaket dem Anlagenbetreiber zur Verfügung gestellt werden, der damit ohne großen Vorbereitungsaufwand schnell arbeiten kann. Insbesondere lässt sich die Lasertechnik problemlos in bestehende Fertigungsanlagen integrieren und kann auch für die Umrüstung oder Nachrüstung bestehender Zellen oder Stationen eingesetzt werden.The Laser technology is due to the high degree of integration with little Expenditure at the workplace, especially in a robot cell or a complete production line can be used quickly. The laser technology with machining method and laser device can be considered complete Functional package are made available to the plant operator, the so without big ones Preparation effort can work fast. In particular, can be The laser technology can be easily integrated into existing production facilities and can also for the conversion or retrofit existing cells or stations are used.
Zur Komplettierung der Lasertechnik kann noch ein Tooling integriert und vorzugsweise mit der gemeinsamen Steuerung verbunden werden. Dies kann die unterschiedlichsten Werkzeuge für die Fahrzeugkarosserien oder andere Werkstücke umfassen. Dies sind z.B. Spannwerkzeuge für das lagegenaue Spannen von zu verschweißenden Karosseriebauteilen oder eine Transporteinrichtung für den Wechsel und die exakte Positionierung der Werkstücke.to Completion of the laser technology can be integrated with a tooling and preferably connected to the common control. This can be the most varied tools for the vehicle bodies or other workpieces include. These are e.g. Clamping tools for precise clamping of to be welded Body parts or a transport device for the change and the exact positioning of the workpieces.
Die Möglichkeiten der beanspruchten Lasertechnik lassen sich besonders gut bei Einsatz von mehrachsigen Manipulatoren mit mehrachsigen Händen, insbesondere Gelenkarmrobotern mit sechs oder mehr Achsen, ausnutzen. Hierdurch lassen sich die besten Flexibilitäten und die größten Arbeitsräume erzielen. Zudem sind lange Brennweiten der Laserwerkzeuge günstig, um durch kleine und schnell steuerbare Handachsenbewegungen lange Bearbeitungsbahnen erzeugen und große Werkstückbereiche erreichen zu können. Durch die hohen Prozessgeschwindigkeiten sind außerdem weniger Manipulatoren und Laserwerkzeuge als bisher zur Bearbeitung der Werkstücke erforderlich. Dies spart erhebliche Installationskosten und verbessert außerdem die gegenseitige Störproblematik der eingesetzten Geräte.The options The claimed laser technology can be used particularly well of multi-axis manipulators with multi-axis hands, in particular Articulating robots with six or more axles, exploit. hereby The best flexibility and the largest work spaces can be achieved. In addition, long focal lengths of the laser tools are favorable to by small and quickly controllable hand axis movements long processing tracks generate and big Work areas to reach. Due to the high process speeds are also less manipulators and laser tools than previously required for machining the workpieces. This saves considerable installation costs and also improves the mutual interference problem the equipment used.
Die Lasereinrichtung lässt sich außerdem beliebig durch Einsatz mehrerer Manipulatoren oder Roboter mit Laserwerkzeugen erweitern, wobei über eine entsprechende Umschalttechnik die Beibehaltung einer einzigen und gemeinsamen Laserquelle möglich ist, was wegen deren Preis erhebliche Einsparungen mit sich bringt. Die gemeinsame Steuerung kann hierbei universell eingesetzt werden.The Laser device leaves Anyway by using multiple manipulators or robots with laser tools expand, with over a appropriate switching technique maintaining a single and common laser source possible is what brings significant savings because of their price. The common control can be used universally.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims are further advantageous embodiments of the invention indicated.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail show:
Die
Lasereinrichtung (
Der
Manipulator (
Der
Gelenkarmroboter (
Alternativ
kann der Manipulator (
Das
Laserwerkzeug (
Die Brennweite F kann fest sein. Sie kann alternativ veränderlich sein und sich z.B. durch einen Revolver-Optikkopf oder einen Wechsel der Laseroptik umschalten oder mittels einer verfahrbaren Lineareinheit (Fokusnachführung) verstellen lassen.The Focal length F can be fixed. It can alternatively be changeable and be e.g. through a revolver optical head or a change of the laser optics switch over or adjust by means of a movable linear unit (focus tracking) to let.
Das
Laserwerkzeug (
Alternativ
kann der Ausleger (
Der Laserbearbeitungsprozess kann von beliebiger Art sein. Vorzugsweise handelt es sich um einen Laserschweißprozess. Es kann aber auch ein Laserschneidprozess oder ein anderes Laserverfahren sein. Nachfolgend wird die Lasertechnik mit Bezug auf ein Laserschweißverfahren beschrieben, wobei sich die Darstellungen auch auf andere Laserbearbeitungsverfahren entsprechend übertragen lassen.Of the Laser processing process can be of any kind. Preferably it is a laser welding process. But it can too a laser cutting process or another laser process. following is the laser technology with reference to a laser welding process described, wherein the representations on other laser processing methods transferred accordingly to let.
Zum
Schweißen
wird der Laserstrahl (
In
einer solchen Stellung, wie sie z.B. in
Während der
Handachsenbewegungen kann der Manipulator (
Der
Manipulator (
Diese
Versatzbewegung und die Handachsenbewegung zur Laserstrahlablenkung
können
einander überlagert
werden. Insbesondere kann der Manipulator (
Der
Manipulator (
Zu
Beginn des Laserschweißprozesses
im Punkt X eilt der Laserstrahl (
Diese
an einem einfachen ebenen Werkstück
und für
eine einfache Schweißnaht
mit geraden Nahtstrichen beschriebene Kinematik kann mit entsprechenden
Modifizierungen auch für
kompliziertere Verhältnisse
mit z.B. gewölbten
Werkstückoberflächen und
einer entsprechenden Änderung
der Versatzbewegung übertragen
werden. Vorzugsweise wird bei der Versatzbewegung der Manipulator
(
Die
Laserquelle (
Die
Lasereinrichtung (
Die
vorbeschriebenen unterschiedlichen Einflussgrößen für die Laserleistung können einander überlagern
und sich gegenseitig beeinflussen. In einer Technologiedatenbank
können
hierfür
die erforderlichen Laser-Prozessparameter und insbesondere die Steuerungsdaten
für die
Laserleistung in Abhängigkeit
von der Bewegungskinematik des Laserstrahls (
Die
gemeinsame Steuerung (
Die
Ermittlung geschieht an Hand von Werkstückdaten, die der Steuerung
(
Zu den Werkstückdaten zählen ferner Angaben über Material, Oberflächenbeschaffenheit, Zahl und gegenseitige Lage der Bleche in der Prozesszone und dgl. andere Daten. Diese Werkstückdaten beeinflussen ebenfalls die Laserleistung. Für Mehrlagenschweißungen und für dickere Bleche sind z.B. höhere Leistungen erforderlich. Gegebenenfalls müssen auch mehrere dünne Schweißnähte nebeneinander oder übereinander oder auch breitere Schweißnähte gesetzt werden. Eine Verbreiterung der Schweißnähte kann man z.B. durch einen bewussten Versatz zwischen Laserstrahlfokus und Auftreffpunkt erzielen. Je größer dieser Versatz in der positiven oder negativen Richtung ist, desto größer ist der Strahlquerschnitt am Auftreffpunkt und desto größer ist die Schweißnahtbreite, wobei eine entsprechend höhere Laserleistung nützlich oder erforderlich ist.To the workpiece data counting further information about Material, surface condition, Number and mutual position of the sheets in the process zone and the like. other data. This workpiece data also affect the laser power. For multi-layer welds and for thicker ones Sheets are e.g. higher Services required. If necessary, several thin welds next to each other or on top of each other or wider welds become. Broadening of the welds can be achieved e.g. through a achieve deliberate misalignment between laser beam focus and impact point. The bigger this one Offset in the positive or negative direction is the bigger the beam cross section at the point of impact and the greater the weld width, with a corresponding higher Laser power useful or required.
In
der Steuerung (
Diese
Eingabe kann auf verschiedene Weise erfolgen.
Die
Leiteinrichtung (
Die
Leiteinrichtung (
Eine
Laserquelle (
Durch
die erwähnte
Umschaltung wird die Laserenergie optimal ausgenutzt. Während der
Nebenzeiten der einzelnen Manipulatoren (
Das
eingangs erwähnte
Tooling (
Das
Tooling (
Abwandlungen
der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise
möglich.
Dies betrifft zum einen die Ausgestaltung und Anordnung der Manipulatoren
(
- 11
- Lasereinrichtunglaser device
- 22
- Werkstück, Karosserie, KarosserieteilWorkpiece, body, body part
- 33
- WerkstückträgerWorkpiece carrier
- 44
- Manipulator, RoboterManipulator, robot
- 55
- Konsoleconsole
- 66
- Schwingewing
- 77
- Ausleger, RoboterarmBoom, robot arm
- 88th
- Hand, RoboterhandHand, robot hand
- 99
- Abtriebsflanschoutput flange
- 1010
- Kreuzungspunktintersection
- 1111
- Zusatzachseadditional axle
- 1212
- Auslegerboom
- 1313
- Laserquellelaser source
- 1414
- Laserstrahllaser beam
- 1515
- Laserwerkzeug, Remote-LaserkopfLaser tool Remote laser head
- 1616
- Leiteinrichtung für Laserstrahlguide for laser beam
- 1717
- Leiterkabelfiber cable
- 1818
- Leiterabschnittconductor section
- 1919
- LeiterkupplungHead clutch
- 2020
- Steuerungcontrol
- 2121
- Recheneinheitcomputer unit
- 2222
- SpeicherStorage
- 2323
- Eingabeeinheitinput unit
- 2424
- Tastaturkeyboard
- 2525
- Datenträgerdisk
- 2626
- Datenleitungdata line
- 2727
- Werkzeug, ToolingTool, Tooling
- 2828
- Spannwerkzeugclamping tool
- 2929
- Transporteinrichtungtransport means
- 3030
- Bearbeitungsbahn, SchweißbahnMachining path, sheeting
- 3131
- Gestellframe
- II
- Roboterachse, DrehachseRobot axis, axis of rotation
- IIII
- Roboterachse, SchwenkachseRobot axis, swivel axis
- IIIIII
- Roboterachse, SchwenkachseRobot axis, swivel axis
- IVIV
- Handachse, DrehachseHand axis, axis of rotation
- VV
- Handachse, SchwenkachseHand axis, swivel axis
- VIVI
- Handachse, DrehachseHand axis, axis of rotation
- VrVr
- Versatzgeschwindigkeit Roboteroffset speed robot
- Vsvs
- Bearbeitungsgeschwindigkeit, SchweißgeschwindigkeitProcessing speed, welding speed
- Vwvw
- Auslenkgeschwindigkeitdeflection rate
- ff
- Versatzweg Roboteroffset path robot
- ss
- Bearbeitungsweg, Schweißweg, Nahtlängeprocessing path, welding path, seam length
- FF
- Brennweite Laserfocal length laser
- αα
- Auslenkwinkel, Orientierungsänderung Laserstrahldeflection angle, orientation change laser beam
- ββ
- Einstrahlwinkelangle of incidence
- dfdf
- Höhenabweichung, HöhenfehlerHeight deviation, height error
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202004003775U DE202004003775U1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202004003775U DE202004003775U1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202004003775U1 true DE202004003775U1 (en) | 2005-07-28 |
Family
ID=34813776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202004003775U Expired - Lifetime DE202004003775U1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202004003775U1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007031206B3 (en) * | 2007-07-04 | 2009-02-05 | Thermosensorik Gmbh | Welding seam inspection method for use during building of car body, in automobile industry, involves using thermal image to detect and evaluate welding seam with respect to different types of defects |
DE102009041933A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-04-07 | Kuka Roboter Gmbh | Method for laser welding of components by a robot, comprises pre-determining a weldseam-reference profile and moving a component to be welded and a laser beam relative to each other |
FR2983100A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-31 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Assembling sedentary part useful for anchoring wheel of vehicle, comprises solidarizing first and second sheets, while inducing selected zones of local matter fusions in shape of narrow cords by laser welding at distance from offsite faces |
US8471207B2 (en) | 2007-07-04 | 2013-06-25 | Roman Louban | Method for the automatic inspection of a welding seam by means of heat flow thermography |
CN104668848A (en) * | 2015-03-12 | 2015-06-03 | 苏州市吴中区木渎华利模具加工店 | First servo welding mechanism of electrical plug welding machine |
CN107052508A (en) * | 2016-12-30 | 2017-08-18 | 上海船舶工艺研究所 | Intelligent welding system and its welding procedure for Analysis of Ship Grillages constructed machine people |
CN112917002A (en) * | 2021-02-02 | 2021-06-08 | 吉林工程技术师范学院 | Automatic welding device for automobile body-in-white welding and using method thereof |
-
2004
- 2004-03-09 DE DE202004003775U patent/DE202004003775U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007031206B3 (en) * | 2007-07-04 | 2009-02-05 | Thermosensorik Gmbh | Welding seam inspection method for use during building of car body, in automobile industry, involves using thermal image to detect and evaluate welding seam with respect to different types of defects |
DE102007031206B8 (en) * | 2007-07-04 | 2009-05-28 | Thermosensorik Gmbh | Method for automatic inspection of a weld |
US8471207B2 (en) | 2007-07-04 | 2013-06-25 | Roman Louban | Method for the automatic inspection of a welding seam by means of heat flow thermography |
DE102009041933A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-04-07 | Kuka Roboter Gmbh | Method for laser welding of components by a robot, comprises pre-determining a weldseam-reference profile and moving a component to be welded and a laser beam relative to each other |
FR2983100A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-31 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Assembling sedentary part useful for anchoring wheel of vehicle, comprises solidarizing first and second sheets, while inducing selected zones of local matter fusions in shape of narrow cords by laser welding at distance from offsite faces |
CN104668848A (en) * | 2015-03-12 | 2015-06-03 | 苏州市吴中区木渎华利模具加工店 | First servo welding mechanism of electrical plug welding machine |
CN107052508A (en) * | 2016-12-30 | 2017-08-18 | 上海船舶工艺研究所 | Intelligent welding system and its welding procedure for Analysis of Ship Grillages constructed machine people |
CN112917002A (en) * | 2021-02-02 | 2021-06-08 | 吉林工程技术师范学院 | Automatic welding device for automobile body-in-white welding and using method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004011769B3 (en) | Laser processing, especially welding vehicle bodies, body parts, involves deflecting laser beam essentially by moving manipulator hand axles by variable deflection angles, controlling variable power laser source depending on beam movements | |
EP1424613B1 (en) | method and device for machining a workpiece | |
EP1648650B1 (en) | Method and device for the laser machining of workpieces | |
DE19810333A1 (en) | Automatic tool positioning arrangement | |
EP3010679B1 (en) | Working apparatus with a further pressing element located before or after a pressing element located closed to a beam | |
DE19853366B4 (en) | Apparatus and method for forming | |
DE3543897A1 (en) | ROBOT LASER SYSTEM | |
EP0892692B1 (en) | Welding and/or cutting device | |
DE202014105464U1 (en) | holder | |
EP1675701B1 (en) | Method and device for laser beam machining, in particular laser beam welding | |
EP2780132A1 (en) | Method and device for welding and/or cutting structural elements, in particular pipes, for building off-shore structures | |
DE202004003775U1 (en) | Laser device for laser welding vehicle body parts etc has laser source connected to multi-axle hand of manipulator guided at contact-free distance floating over workpiece along processing path | |
EP1568435B1 (en) | Laser machining device | |
DE102019106360B4 (en) | OPERATION PROGRAM SETTING DEVICE FOR ROBOT, ROBOT AND METHOD FOR CONTROLLING THE ROBOT | |
EP1617965B1 (en) | Laser welding method and laser welding arrangement | |
EP3424636B1 (en) | Laser welding system, comprising a propulsion device, a processing lens and at least one tactile guiding device | |
DE19930287A1 (en) | Joint arm machining center, with fast-moving work platform and slow moving joint arm device | |
DE3444045C2 (en) | Guide device for a laser beam for three-dimensional workpiece processing | |
AT406748B (en) | Apparatus for cutting bevels | |
AT406244B (en) | Apparatus for cutting bevels | |
EP2358499B1 (en) | Method and device for laser machining | |
DE202007017864U1 (en) | processing device | |
DE20315114U1 (en) | Supporting arrangement for connecting laser heads using hand of robot comprises cantilever for back-displaced arrangement for laser head extending from assembly site by hand towards rear against hand axle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20050901 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20070319 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: KUKA SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: KUKA SCHWEISSANLAGEN GMBH, 86165 AUGSBURG, DE Effective date: 20090112 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20101001 |