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

Abstract

The laser device has a laser source (13) connected to a multi-axle hand (8) of a manipulator (4) which holds a remote laser tool (15) with a focal width and guides it at a contact-free distance floating over the workpiece along a processing path whereby the manipulator is controllable so that the laser beam can be deflected about variable deflection angles. The laser source has a variable output and is controllable in dependence on the laser beam movements. the manipulator guides the hand (8) in an off-set movement relative to the workpiece whereby the beam deflection movement of the hand axes is superimposed on the off-set movement.

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:

1: Eine Lasereinrichtung mit einem Manipulator, einem Laserwerkzeug und einer Laserquelle in Draufsicht, 1 : A laser device with a manipulator, a laser tool and a laser source in plan view,

2: eine Lasereinrichtung in Seitenansicht, 2 : a laser device in side view,

3: eine Fahrzeugkarosserie mit den erforderlichen Schweißbereichen und der zugehörigen Führungsbahn des Laserwerkzeugs und des Manipulators in Seitenansicht, 3 : a vehicle body with the he required welding areas and the associated guideway of the laser tool and the manipulator in side view,

4: eine vereinfachte und perspektivische Prinzipdarstellung eines Remote-Laserwerkzeugs, 4 : a simplified and perspective schematic representation of a remote laser tool,

5: eine detailliertere und vergrößerte Seitenansicht des Manipulators mit dem Laserwerkzeug und einem Teil des Werkstücks, 5 a more detailed and enlarged side view of the manipulator with the laser tool and a part of the workpiece,

6: eine vergrößerte Seitenansicht der Hand, eines Auslegers und des Laserwerkzeugs, 6 an enlarged side view of the hand, a cantilever and the laser tool,

7: eine Prinzipskizze der Laserstrahlbewegung am Werkstück, 7 : a schematic diagram of the laser beam movement on the workpiece,

8: eine Prinzipdarstellung der Geschwindigkeitsüberlagerungen und 8th : a schematic representation of the speed overlays and

9: eine Darstellung verschiedener Nahtformen. 9 : a representation of different seam shapes.

1 und 2 zeigen in schematischen Draufsichten und Seiten- bzw. Frontansichten den prinzipiellen Aufbau einer Lasereinrichtung (1). Die Lasereinrichtung (1) kann Bestandteil einer Bearbeitungsstation in Form einer eigenständigen Zelle oder einer Zelle bzw. Station in einer Fertigungslinie sein. Die Lasereinrichtung (1) kann ferner mehrfach in der Station vorhanden sein. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich z.B. um eine Geostation oder Framingstation im Karosserierohbau, in der die zunächst lose geklammerte Karosserie (2) ihre endgültige Form erhält. Die Station kann alternativ auch als Ausschweißstation oder Respot-Station ausgebildet sein. Ein Einsatz ist ferner in Fertigungszellen für Karosserieteile, z.B. Seitenwände oder dergleichen möglich. Generell kann die Lasereinrichtung (1) in beliebigen Umgebungen eingesetzt und zur Bearbeitung beliebiger Werkstücke (2) verwendet werden, wobei letztere vorzugsweise Fahrzeugkarosserien oder deren Karosserieteile sind. 1 and 2 show in schematic plan views and side and front views of the basic structure of a laser device ( 1 ). The laser device ( 1 ) may be part of a processing station in the form of a stand-alone cell or a cell or station in a production line. The laser device ( 1 ) may also be present several times in the station. In the embodiment shown, it is, for example, a geostation or framing station in the body shop, in which the initially loosely clamped body ( 2 ) receives its final form. Alternatively, the station can also be designed as a welding station or a respot station. An insert is also possible in manufacturing cells for body parts, such as side walls or the like. In general, the laser device ( 1 ) in any environment and for processing any workpieces ( 2 ), the latter preferably being vehicle bodies or their body parts.

Die Lasereinrichtung (1) besteht aus mindestens einem Manipulator (4) mit einem Laserwerkzeug (15), einer Laserquelle (13) und einer Leiteinrichtung (16) für den Transport des Laserlichts von der Laserquelle (13) zum Laserwerkzeug (15). Ferner kann die Lasereinrichtung (1) noch eine gemeinsame Steuerung (20) für den Manipulator (4) und die Laserquelle (13) aufweisen. Zudem kann Bestandteil der Lasereinrichtung (1) ein sogenanntes Tooling (27) sein, welches ebenfalls mit der Steuerung (20) verbunden sein kann.The laser device ( 1 ) consists of at least one manipulator ( 4 ) with a laser tool ( 15 ), a laser source ( 13 ) and a guide ( 16 ) for the transport of the laser light from the laser source ( 13 ) to the laser tool ( 15 ). Furthermore, the laser device ( 1 ) still a common control ( 20 ) for the manipulator ( 4 ) and the laser source ( 13 ) exhibit. In addition, part of the laser device ( 1 ) a so-called tooling ( 27 ), which is also connected to the controller ( 20 ) can be connected.

Der Manipulator (4) kann von beliebig geeigneter Bauart sein und trägt an seinem vorderen Ende eine mehrachsige Hand (8). In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um einen sechsachsigen Gelenkarmroboter, der auch ein oder mehrere Zusatzachsen (11), z.B. die in 1 und 2 gezeigte lineare Fahrachse haben kann. Der Roboter (4) kann am Anlagenboden, an einem Portal (nicht dargestellt), an einer Seitenwand oder einer sonstigen geeigneten Stelle angeordnet sein.The manipulator ( 4 ) can be of any suitable type and carries at its front end a multi-axis hand ( 8th ). In the illustrated and preferred embodiment, it is a six-axis articulated arm robot, which also has one or more additional axes ( 11 ), eg the in 1 and 2 can have shown linear driving axis. The robot ( 4 ) may be arranged on the plant floor, on a portal (not shown), on a side wall or any other suitable location.

Der Gelenkarmroboter (4) besteht aus einem Gestell (31), auf dem um eine erste Drehachse I eine Konsole (5) drehbar gelagert ist. An der Konsole (5) ist um eine quer verlaufende Schwenkachse II eine Schwinge (6) schwenkbar gelagert, an deren anderem Ende wiederum über eine dritte, quer liegende Schwenkachse III ein Ausleger oder Roboterarm (7) schwenkbar gelagert ist. An dessen Ende ist die Roboterhand (8) mit ihren drei Dreh- und Schwenkachsen IV,V,VI angeordnet. Die drei Handachsen IV,V,VI schneiden sich vorzugsweise in einem gemeinsamen Kreuzungspunkt (10) und sind orthogonal zueinander ausgerichtet.The articulated arm robot ( 4 ) consists of a frame ( 31 ), on which about a first axis of rotation I a console ( 5 ) is rotatably mounted. At the console ( 5 ) is about a transverse pivot axis II a rocker ( 6 ) pivotally mounted at the other end in turn via a third, transverse pivot axis III a boom or robot arm ( 7 ) is pivotally mounted. At the end of which is the robot hand ( 8th ) With its three axes of rotation and pivoting IV, V, VI arranged. The three hand axes IV, V, VI preferably intersect at a common crossing point ( 10 ) and are aligned orthogonal to each other.

Alternativ kann der Manipulator (4) einfacher ausgebildet und mit weniger Achsen ausgerüstet sein. Es kann sich hierbei z.B. um eine Lineareinheit mit zwei translatorischen Achsen in der Art eines Kreuzschlittens handeln. Ferner sind Manipulatorformen mit einer Kombination von linearen und rotatorischen Achsen möglich. Die Hand (8) hat auch in diesen Fällen mindestens zwei einander kreuzende Handachsen.Alternatively, the manipulator ( 4 ) be made simpler and equipped with fewer axes. This may be, for example, a linear unit with two translatory axes in the manner of a cross slide. Furthermore, manipulator forms are possible with a combination of linear and rotary axes. The hand ( 8th ) also has at least two intersecting hand axes in these cases.

Das Laserwerkzeug (15) ist als Remote-Laserwerkzeug ausgebildet, welches eine Brennweite F hat und vom Manipulator (5) in einem kontaktfreien Abstand schwebend über dem Werkstück (2) entlang einer Bearbeitungsbahn (30) geführt wird. Zwischen dem Laserwerkzeug (15) und dem Werkstück (2) besteht kein Berührungskontakt, wobei auch auf Andruckrollen und dergleichen andere Führungsmittel verzichtet wird. Die Brennweite F bestimmt den Arbeitsabstand des Laserwerkzeugs (15) vom Werkstück (2) und beträgt vorzugsweise mehr als 300 mm, insbesondere 500 mm bis 1.500 mm und mehr.The laser tool ( 15 ) is designed as a remote laser tool, which has a focal length F and from the manipulator ( 5 ) suspended at a non-contact distance above the workpiece ( 2 ) along a processing path ( 30 ) to be led. Between the laser tool ( 15 ) and the workpiece ( 2 ) There is no physical contact, wherein also on pressure rollers and the like other guide means is dispensed with. The focal length F determines the working distance of the laser tool ( 15 ) of the workpiece ( 2 ) and is preferably more than 300 mm, in particular 500 mm to 1500 mm and more.

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 (15) ist in geeigneter Weise am rotatorischen Abtriebsflansch (9) der Hand (8) angeordnet. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform wird hierfür ein Ausleger (12) eingesetzt, der sich vom Abtriebsflansch (9) schräg nach hinten und nach unten erstreckt, wodurch das am unteren Auslegerende quer montierte Laserwerkzeug (15) mit der nach hinten verlängerten Wirkachse des Laserstrahls (14) den Kreuzungspunkt (10) schneidet. Der Ausleger (12) ist z.B. als rahmenförmiges Gehäuse gestaltet und umgreift mit seinen Seitenwänden beidseits die Hand (8) und das Laserwerkzeug (15).The laser tool ( 15 ) is suitably mounted on the rotary output flange ( 9 ) of the hand ( 8th ) arranged. In the illustrated and preferred embodiment, this is a boom ( 12 ), which extends from the output flange ( 9 ) extends obliquely backwards and downwards, whereby the laser tool transversely mounted on the lower arm end ( 15 ) with the rearwardly extended action axis of the laser beam ( 14 ) the crossing point ( 10 ) cuts. The boom ( 12 ) is eg as rahmenför Miges housing designed and surrounds with its side walls on both sides of the hand ( 8th ) and the laser tool ( 15 ).

Alternativ kann der Ausleger (12) auch anders gestaltet sein und sich z.B. in Längsrichtung der letzten Handachse VI erstrecken. Ferner kann auf den Ausleger (12) verzichtet und das Laserwerkzeug (15) direkt am Abtriebsflansch (9) befestigt werden.Alternatively, the boom ( 12 ) be designed differently and extend for example in the longitudinal direction of the last hand axis VI. Furthermore, on the boom ( 12 ) and the laser tool ( 15 ) directly on the output flange ( 9 ) are attached.

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 (14) im wesentlichen durch eine Bewegung der Handachsen IV,V,VI um veränderliche räumliche Auslenkwinkel α abgelenkt und dabei über das Werkstück (2) entlang einer in der Steuerung (20) ermittelten und programmierten Bearbeitungs- oder Schweißbahn (30) bewegt. 4 und 5 verdeutlichen diese Kinematik. Der Manipulator (4) hält die Hand (8) über eine entsprechende Ansteuerung seiner Roboterachsen I,II,III derart, dass die Hand (8) sich in Streckstellung mit Abstand oberhalb des zu bearbeitenden Werkstückbereichs befindet und dabei mit ihrem Gehäuse und der Abtriebsachse VI im wesentlichen parallel zu diesem Werkstückbereich ausgerichtet ist.For welding, the laser beam ( 14 ) substantially deflected by a movement of the hand axes IV, V, VI to variable spatial deflection angle α and thereby over the workpiece ( 2 ) along one in the controller ( 20 ) and programmed processing or welding path ( 30 ) emotional. 4 and 5 illustrate this kinematics. The manipulator ( 4 ) holds the hand ( 8th ) via a corresponding control of its robot axes I, II, III such that the hand ( 8th ) is in the extended position at a distance above the workpiece area to be machined and is aligned with its housing and the output axis VI substantially parallel to this workpiece area.

In einer solchen Stellung, wie sie z.B. in 2, 4 und 5 mit einem vereinfachten ebenen Werkstück (2) dargestellt ist, kann der Laserstrahl (14) über Drehbewegungen der rotatorischen Handachsen V und VI über die Werkstückoberfläche bewegt und dabei um die besagten räumlichen Auslenkwinkel α abgelenkt werden. 4 zeigt schematisch diese Bewegungsmöglichkeit, wobei z.B. durch überlagerte Handachsenbewegungen am Tafelrand eine umlaufende offene oder geschlossene Steppnaht aus abgesetzten kurzen Laserstrichnähten gebildet wird. In Abwandlung des genannten Ausführungsbeispiels kann alternativ oder zusätzlich zur letzten Handachse und Abtriebsachse VI eine Drehbewegung um die erste Handachse IV erfolgen. Dies gilt zumindest in der in 5 gezeigten Streckstellung.In such a position as eg in 2 . 4 and 5 with a simplified plane workpiece ( 2 ), the laser beam ( 14 ) are moved over the workpiece surface via rotational movements of the rotary manual axes V and VI and thereby deflected by said spatial deflection angle α. 4 schematically shows this possibility of movement, wherein, for example, by superimposed hand axis movements on the panel edge, a circumferential open or closed stitching is formed from stepped short laser stitches. In a modification of the aforementioned embodiment, alternatively or in addition to the last hand axis and output axis VI, a rotational movement about the first hand axis IV takes place. This is true at least in the 5 shown extended position.

Während der Handachsenbewegungen kann der Manipulator (4) mit seinen anderen Achsen I,II,III in Ruhe bleiben. Etwaige durch den Auslenkwinkel α und die dementsprechende Bogenbahn des Fokuspunktes oder Brennflecks bedingte Höhenabweichungen df (vgl. 5) können gegebenenfalls durch eine Nachführbewegung des Manipulators (5) mit ein oder mehreren seiner Achsen I,II,III kompensiert werden, um den Fokuspunkt stets genau auf der Werkstückoberfläche zu halten. Bei längeren Brennweiten verringert sich die Höhenabweichung df und kann je nach Prozesserfordernis auch unter Verzicht auf eine Nachführbewegung toleriert werden.During the hand axis movements, the manipulator ( 4 ) remain at rest with its other axes I, II, III. Any height deviations df caused by the deflection angle α and the corresponding arc path of the focal point or focal spot (cf. 5 ) can optionally by a tracking movement of the manipulator ( 5 ) are compensated with one or more of its axes I, II, III, to always keep the focus point exactly on the workpiece surface. At longer focal lengths, the height deviation decreases df and can be tolerated depending on Prozesserfordernis waiving a Nachführbewegung.

Der Manipulator (4) kann außerdem zwischen den einzelnen Bearbeitungs- oder Prozessabschnitten, aber auch während des Schweißprozesses, eine Versatzbewegung über seine Achsen I,II,III und gegebenenfalls auch über die erste Handachse IV ausführen und dabei die Hand (8) und das Laserwerkzeug (15) relativ zum Werkstück (2) führen.The manipulator ( 4 ) can also perform between the individual processing or process sections, but also during the welding process, an offset movement on its axes I, II, III and possibly also on the first hand axis IV and thereby the hand ( 8th ) and the laser tool ( 15 ) relative to the workpiece ( 2 ) to lead.

Diese Versatzbewegung und die Handachsenbewegung zur Laserstrahlablenkung können einander überlagert werden. Insbesondere kann der Manipulator (4) eine im wesentlichen konstante Versatzbewegung ausführen, wobei die überlagerte Strahlablenkbewegung dieser Versatzbewegung zumindest partiell entgegengerichtet ist. Die Strahlablenkbewegung kann zusätzlich oder alternativ bei der Bewegungsüberlagerung quer zur Versatzbewegung gerichtet sein. Dadurch lassen sich beliebige Nahtformen (30) erzielen, wie sie in 9 in verschiedenen Beispielen angedeutet sind. Die Variationsmöglichkeiten betreffen insbesondere die Form, Länge und Abfolge der einzelnen Nahtabschnitte sowie die räumliche Gesamtform der Naht (30), z.B. Kreise, Spiralen, Winkelstrecken etc..This offset movement and the hand axis movement for laser beam deflection can be superimposed on each other. In particular, the manipulator ( 4 ) perform a substantially constant displacement movement, wherein the superimposed beam deflecting movement of this offset movement is at least partially opposed. The beam deflecting movement may additionally or alternatively be directed transversely to the offset movement during the movement overlay. This allows any seam shapes ( 30 ), as they are in 9 are indicated in different examples. The possibilities of variation relate in particular to the shape, length and sequence of the individual seam sections as well as the overall spatial shape of the seam (FIG. 30 ), eg circles, spirals, angles, etc.

7 und 8 verdeutlichen die vorerwähnte Bewegungsüberlagerung. Bei einer parallelen Ausrichtung beider Bewegungen kann z.B. gemäß 8 die Versatzbewegung mit einer hohen Versatzgeschwindigkeit Vr erfolgen, wobei die entgegengerichtete Ablenkbewegung eine kleinere Auslenkgeschwindigkeit Vw erzeugt. Durch die Überlagerung beider entgegen gerichteter Bewegungen ergibt sich am Werkstück (2) an der Bearbeitungsbahn oder Schweißnaht (30) eine Bearbeitungs- oder Schweißgeschwindigkeit Vs. Für das Laser-Remoteschweißen mit einer engen Bündelung und hohen Strahlqualität des Laserstrahls (14) können sehr hohe Schweißgeschwindigkeiten Vs von 9m/min und mehr erzielt werden. 7 and 8th illustrate the aforementioned motion overlay. In a parallel alignment of both movements can eg according to 8th the offset movement occurs at a high offset velocity Vr, the counter-deflection movement producing a smaller deflection velocity Vw. Due to the superimposition of both oppositely directed movements results on the workpiece ( 2 ) on the machining path or weld ( 30 ) a processing or welding speed Vs. For laser remote welding with narrow focusing and high beam quality of the laser beam ( 14 ) Very high welding speeds Vs of 9m / min and more can be achieved.

Der Manipulator (4) kann hierbei im wesentlichen kontinuierlich und ohne Unterbrechungen sowie ohne Starts und Stopps bewegt werden, was die Verlustzeiten reduziert und die Gesamtgeschwindigkeit des Prozesses wesentlich erhöht. 7 erläutert hierzu die Wegverhältnisse. Der vom Manipulator (4) zurückgelegte Versatzweg f ist im wesentlichen parallel und dabei wesentlich größer als der am Werkstück (2) zurückgelegte Bearbeitungs- oder Schweißweg s entlang der Bearbeitungsbahn (30). Wenn z.B. eine Steppnaht mit mehreren mit gegenseitigem Abstand hintereinander ausgeführten Nahtstrichen gesetzt wird, beginnt gemäß 7 der Schweißprozess bereits an einer Position X, in der der Laserstrahl (14) über eine Handachsenbewegung um den Winkel α ausgelenkt und schräg auf das Werkstück (2) gerichtet wird. Der Auslenkwinkel α ist hierbei der räumliche Winkel, um den das Laserwerkzeug (15) mit dem Laserstrahl (14) aus der Senkrechten oder Normalenrichtung zur Werkstückoberfläche ausgelenkt wird. In dieser Ausgangslage, wie sie in 5 und 6 verdeutlicht wird, hat die Hand (8) außerdem vorzugsweise ihre Streckstellung.The manipulator ( 4 ) can be moved substantially continuously and without interruptions and without starts and stops, which reduces the loss times and significantly increases the overall speed of the process. 7 explains the path conditions. The from the manipulator ( 4 ) offset offset path f is substantially parallel and thereby substantially larger than that on the workpiece ( 2 ) covered machining or welding path s along the processing path ( 30 ). If, for example, a stitching seam with a plurality of seams running one behind the other at a mutual distance ge is set, starts according to 7 the welding process already at a position X in which the laser beam ( 14 ) deflected by a hand axis movement by the angle α and obliquely on the workpiece ( 2 ). The deflection angle α is here the spatial angle by which the laser tool ( 15 ) with the laser beam ( 14 ) is deflected from the vertical or normal direction to the workpiece surface. In this starting position, as in 5 and 6 clarified, has the hand ( 8th ) also preferably their extended position.

Zu Beginn des Laserschweißprozesses im Punkt X eilt der Laserstrahl (14) der Hand (8) voraus und ist schräg auf die Werkstückoberfläche gerichtet, wobei er mit einem Einstrahlwinkel β zur Werkstückoberfläche auftrifft. Im Verlauf des Versatzwegs f wird der Auslenkwinkel reduziert, wodurch sich die Orientierung des Laserstrahls (14) ändert und der Einstrahlwinkel β entsprechend vergrößert. Etwa in der Mitte des Versatzwegs f betragen der Auslenkwinkel α ca. 0° und der Einstrahlwinkel β ca. 90°. Ab diesem Punkt ändert sich die Strahlorientierung, wobei der Auslenkwinkel α negativ wird und wieder zunimmt. Der Einstrahlwinkel β vergrößert sich ebenfalls auf über 90°. Ab dem besagten Mittelpunkt wird der Laserstrahl (14) vom Laserwerkzeug (15) schräg nach hinten gerichtet, wobei das Laserwerkzeug (15) den Laserauftreffpunkt am Werkstück überholt und voreilt. Am Ende des Schweißwegs s ist der Manipulator (4) in seiner Versatzbewegung und seinem Versatzweg f am Endpunkt Y weit voraus. Für den nächstfolgenden Nahtabschnitt wird durch eine Handachsenbewegung das Laserwerkzeug (15) bei abgeschaltetem Laserstahl wieder umorientiert und nimmt den vorbeschriebenen positiven Auslenkwinkel α ein, um für den nächsten Schweißprozess am Startpunkt X wieder bereit zu sein.At the beginning of the laser welding process at point X, the laser beam ( 14 ) of the hand ( 8th ) and is directed obliquely on the workpiece surface, wherein it impinges with an angle of incidence β to the workpiece surface. In the course of the offset path f, the deflection angle is reduced, whereby the orientation of the laser beam ( 14 ) and the angle of incidence β increases accordingly. Approximately in the middle of the offset path f, the deflection angle α is approximately 0 ° and the angle of incidence β is approximately 90 °. At this point, the beam orientation changes, whereby the deflection angle α becomes negative and increases again. The angle of incidence β also increases to over 90 °. From the said center, the laser beam ( 14 ) from the laser tool ( 15 ) directed obliquely backwards, wherein the laser tool ( 15 ) overtakes the laser impact point on the workpiece and leads. At the end of the welding path s is the manipulator ( 4 ) in its offset motion and its offset path f at the endpoint Y far ahead. For the next seam section, the laser tool is moved by a hand axis movement ( 15 ) reoriented when the laser beam is switched off and assumes the above-described positive deflection angle α in order to be ready for the next welding process at the starting point X again.

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 (4) derart in seiner Bewegungsbahn programmiert, dass der Kreuzungspunkt (10) der Handachsen IV,V,VI in einer der zu bearbeitenden Werkstückkontur und der gewünschten Bearbeitungs- oder Schweißbahn (30) folgenden räumlichen Bewegungsbahn mit einem im wesentlichen konstanten Arbeitsabstand über das Werkstück (2) geführt wird.This kinematics described on a simple flat workpiece and for a simple weld with straight seams can be transferred with appropriate modifications for more complicated conditions with eg curved workpiece surfaces and a corresponding change in the offset movement. Preferably, in the displacement movement of the manipulator ( 4 ) programmed in its trajectory such that the crossing point ( 10 ) of the hand axes IV, V, VI in one of the workpiece contour to be machined and the desired processing or welding path ( 30 ) following spatial movement path with a substantially constant working distance over the workpiece ( 2 ) to be led.

Die Laserquelle (13) kann von beliebiger und geeigneter Art sein. Sie ist in ihrer Leistung veränderlich und kann insbesondere in Abhängigkeit von den Laserstrahlbewegungen gesteuert werden. Hierfür ist vorzugsweise eine gemeinsame Steuerung (20) von Manipulator (4) und Laserquelle (13) vorhanden. Die Laserquelle (13) ist vorzugsweise als Faserlaser, Scheibenlaser oder diodengepumpter Nd-YAG-Laser ausgebildet. Eine solche Laserquelle (13) lässt sich bei Bedarf auch kurzzeitig abschalten, was z.B. bei Steppnähten zwischen den einzelnen Nahtabschnitten der Fall ist. Außerdem kann die Laserleistung der Laserquelle (13) in ihrer Höhe in Abhängigkeit vom Auslenkwinkel α oder vom Einstrahlwinkel β gesteuert werden. Das Einkoppelverhalten des Laserstrahls (14) hängt vom Einstrahlwinkel β ab und ist im Bereich von ca. 90° am besten. In diesem Winkelbereich kann die Laserleistung entsprechend verringert werden. Bei kleineren und auch bei größeren Einstrahlwinkeln β wie sie z.B. in 7 bei den Start- und Endpunkten X,Y gegeben sind, ist das Einkoppelverhalten schlechter, wobei zur Kompensation die Laserleistung entsprechend erhöht wird.The laser source ( 13 ) may be of any suitable type. It is variable in its performance and can be controlled in particular depending on the laser beam movements. For this purpose, preferably a common control ( 20 ) of manipulator ( 4 ) and laser source ( 13 ) available. The laser source ( 13 ) is preferably formed as a fiber laser, disk laser or diode-pumped Nd-YAG laser. Such a laser source ( 13 ) can also be switched off for a short time if necessary, which is the case, for example, with stitched seams between the individual seam sections. In addition, the laser power of the laser source ( 13 ) are controlled in height as a function of the deflection angle α or the angle of incidence β. The coupling behavior of the laser beam ( 14 ) depends on the angle of incidence β and is best in the range of about 90 °. In this angular range, the laser power can be reduced accordingly. For smaller and larger angles of incidence β as they are eg in 7 given the start and end points X, Y, the coupling behavior is worse, the laser power is increased accordingly for compensation.

Die Lasereinrichtung (1) ermöglicht es, die im Bearbeitungs- oder Schweißweg s vom Laserstrahl (14) eingebrachte Streckenenergie zu steuern und zu optimieren. Die Laserleistung lässt sich hierbei auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit steuern, mit der sich der Auftreffpunkt des Laserstrahls (14) entlang der Schweißbahn (30) am Werkstück (2) bewegt. Diese Bewegung ist abhängig von der Handachsenbewegung und der Laserstrahlablenkung sowie der gegebenenfalls überlagerten Versatzbewegung. Je höher die Bewegungsgeschwindigkeit des Auftreffpunktes ist, desto höher kann die Laserleistung sein. Umgekehrt verringert sich mit der Bewegungsgeschwindigkeit die erforderliche Laserleistung. Die eingebrachte Streckenenergie kann hierdurch in der gewünschten Weise gesteuert und z.B. im Wesentlichen konstant gehalten werden. Je nach Prozesserfordernissen kann sie aber auch örtlich und zeitlich variieren, um z.B. Dicken- oder Lagenunterschiede im Werkstück zu berücksichtigen. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Strahlauftreffpunktes und die daran gekoppelte Laserleistung können außerdem über den Schweißweg oder Nahtlänge s variieren.The laser device ( 1 ) makes it possible, in the processing or welding path s of the laser beam ( 14 ) to control and optimize introduced path energy. The laser power can also be controlled depending on the speed at which the point of impact of the laser beam ( 14 ) along the welding path ( 30 ) on the workpiece ( 2 ) emotional. This movement is dependent on the hand axis movement and the laser beam deflection and the possibly superimposed offset movement. The higher the speed of movement of the impact point, the higher the laser power can be. Conversely, the required laser power decreases with the movement speed. The introduced path energy can hereby be controlled in the desired manner and kept substantially constant, for example. Depending on the process requirements, however, it can also vary spatially and temporally, for example to take into account thickness or layer differences in the workpiece. The speed of movement of the beam impact point and the laser power coupled thereto may also vary over the weld path or seam length s.

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 (14) hinterlegt und gespeichert werden. Als Bewegungsparameter für den Laserstrahl (14) können hierbei die Versatzgeschwindigkeit Vr, der Versatzweg f, die Auslenkgeschwindigkeit Vw, der Auslenkwinkel α bzw. der Einstrahlwinkel β, die Brennweite F, gegebenenfalls der Arbeitsabstand des Kreuzungspunktes (10) gegenüber der Werkstückoberfläche und die gewünschte Nahtform bzw. deren Verlauf sowie evtl. weitere Daten eingegeben werden.The above-described different influencing variables for the laser power can overlap one another and influence one another. In a technology database, the required laser process parameters and in particular the control data for the laser power as a function of the motion kinematics of the laser beam ( 14 ) and stored. As a motion parameter for the laser beam ( 14 In this case, the offset speed Vr, the offset path f, the deflection speed Vw, the deflection angle .alpha. or the angle of incidence .beta., the focal length F, and optionally the working distance of the crossing point (FIG. 10 ) relative to the workpiece surface and the desired seam shape or its course and possibly other data entered who the.

Die gemeinsame Steuerung (20) beinhaltet mindestens eine Recheneinheit (21) mit ein oder mehreren angeschlossenen Speichern (22), in denen einerseits die vorerwähnte Technologiedatenbank(en) und andererseits mindestens ein Programm gespeichert sind, mit dem die vom Manipulator (4) durchzuführenden Versatz- und Handachsenbewegungen und die vorerwähnten Laser-Prozessparameter, insbesondere die erforderliche Laserleistung, automatisch ermittelt und während des Schweißprozesses eingestellt, abgearbeitet und ggf. überwacht sowie protokolliert werden.The common control ( 20 ) contains at least one arithmetic unit ( 21 ) with one or more connected memories ( 22 ) in which, on the one hand, the abovementioned technology database (s) and, on the other hand, at least one program are stored with which the manipulator ( 4 ) and the aforementioned laser process parameters, in particular the required laser power, automatically determined and adjusted during the welding process, processed and possibly monitored and logged.

Die Ermittlung geschieht an Hand von Werkstückdaten, die der Steuerung (20) über eine Eingabeeinheit (23) vor Ort eingegeben werden. Diese Werkstückdaten beinhalten zum einen die gewünschte ein- oder mehrteilige Bearbeitungsbahn (30). Dies können Daten über Ort, Verlauf und Art bzw. Nahtform der Schweißbahn (30) am Werkstück (2) sein. Hierbei können beliebige Nahtformen vorgegeben werden, wie sie z.B. in 9 schematisch dargestellt sind. Dies können insbesondere Steppnähte mit mehreren Nahtabschnitten beliebiger Länge und beliebiger Abstände sein. Alternativ können durchgehende Schweißnähte vorgegeben werden. Wie 9 verdeutlicht, können außerdem Kreis- oder Ringnähte, Zick-Zack-Nähte, Schuppennähte mittels aneinander gereihter Bewegungsspiralen etc. vorgegeben werden.The determination is made on the basis of workpiece data supplied to the control ( 20 ) via an input unit ( 23 ) can be entered locally. These workpiece data contain, on the one hand, the desired single or multi-part machining path ( 30 ). This can be data about location, course and type or seam shape of the welding path ( 30 ) on the workpiece ( 2 ) be. Here, any seam shapes can be specified, such as in 9 are shown schematically. These can be in particular stitched seams with several seam sections of any length and any spacing. Alternatively, continuous welds can be specified. As 9 clarified, also circular or ring seams, zig-zag seams, scaly seams by means of juxtaposed motion spirals, etc. can be specified.

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 (20) ist ein Programm hinterlegt, welches an Hand der vorerwähnten Werkstückdaten selbsttätig die vom Manipulator (4) durchzuführenden Achsenbewegungen und auch die Bewegungs- und Führungsbahn für die Hand (8) sowie den Kreuzungspunkt (10) und auch die erforderlichen Handachsenbewegungen für die Strahlablenkung berechnet, speichert und dem Manipulator (4) als programmierte Bahn vorgibt. Auch hier ist zudem eine Überwachung und Protokollierung der Bewegungen möglich. Unter Berücksichtigung dieser Bewegungsdaten kann das gleiche oder ein anderes Programm zudem die erforderlichen Laser-Prozessparameter, insbesondere die erforderliche Laserleistung der Laserquelle (13) in den verschiedenen Prozessabschnitten und entlang der Bearbeitungsbahn (30) berechnen, speichern und während des Prozesses abarbeiten. Vom Bediener oder Betreiber sind somit in der vollen Ausbaustufe im Wesentlichen nur die Werkstückdaten einzugeben.In the controller ( 20 ) is a program deposited, which on the basis of the aforementioned workpiece data automatically from the manipulator ( 4 ) axis movements to be performed and also the movement and guideway for the hand ( 8th ) as well as the crossing point ( 10 ) and also calculates the required hand axis movements for the beam deflection, stores and the manipulator ( 4 ) as the programmed path. Here, too, a monitoring and logging of the movements is possible. Taking into account this movement data, the same or another program can also supply the required laser process parameters, in particular the required laser power of the laser source ( 13 ) in the various process sections and along the processing path ( 30 ), save and process during the process. Essentially only the workpiece data must be entered by the operator or operator in the full expansion stage.

Diese Eingabe kann auf verschiedene Weise erfolgen. 2 zeigt hierfür schematisch verschiedene Möglichkeiten. Dies kann z.B. eine manuelle Eingabe von einem Bediener über eine Tastatur (24) an einer Eingabestation mit einem Monitor sein. Hierbei können auch andere Eingabegeräte, wie eine Maus, ein Tableau oder dergleichen verwendet werden. Die Werkstückdaten können ferner über ein oder mehrere wechselbare und transportable Datenträger (25) in Verbindung mit entsprechenden Laufwerken der Steuerung (20) eingegeben werden. Dies können z.B. CDs, DVDs, Bänder oder dergleichen sein. Ferner ist eine Datenübergabe per Datenfernübertragung mittels ein oder mehrerer Datenleitungen (26), z.B. auch innerhalb eines Netzwerks, möglich. Hierfür kann eine Kabelverbindung, aber auch eine berührungslose Datenfernübertragung mittels Funk, Infrarot oder dergleichen vorgesehen sein.This input can be done in several ways. 2 shows schematically different possibilities. This can be, for example, a manual input from an operator via a keyboard ( 24 ) at an input station with a monitor. In this case, other input devices, such as a mouse, a tablet or the like can be used. The workpiece data can also be transmitted via one or more exchangeable and transportable data carriers ( 25 ) in conjunction with corresponding drives of the controller ( 20 ). These can be eg CDs, DVDs, tapes or the like. Furthermore, a data transfer by remote data transmission by means of one or more data lines ( 26 ), eg also within a network. For this purpose, a cable connection, but also a non-contact remote data transmission by radio, infrared or the like may be provided.

Die Leiteinrichtung (16) für den Laserstrahl (14) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform besteht sie aus einem flexiblen Lichtleiterkabel (17), welches die Laserquelle (13) mit dem Laserwerkzeug (15) verbindet. Alternativ kann die Leiteinrichtung (16) auch aus einer mit Rohren, Gelenken, Teleskopabschnitten und Spiegeln versehenen Strahlführung bestehen. Daneben sind auch andere beliebige Leiteinrichtungen möglich.The guiding device ( 16 ) for the laser beam ( 14 ) may be formed in any suitable manner. In the embodiment shown, it consists of a flexible optical fiber cable ( 17 ), which the laser source ( 13 ) with the laser tool ( 15 ) connects. Alternatively, the guide ( 16 ) also consist of a provided with pipes, joints, telescopic sections and mirrors beam guide. In addition, other arbitrary control devices are possible.

Die Leiteinrichtung (16) ist vorzugsweise modular aufgebaut und besteht aus mehreren Leiterabschnitten (18), die durch Leiterkupplungen (19) untereinander verbunden werden können. Dies bietet eine Art Baukastensystem und erlaubt es, die Leiteinrichtung (16) an den jeweiligen Einsatzzweck anzupassen und die jeweils erforderlichen Längen und Verläufe der Leiteinrichtungen (16) zu bilden. Die Leiteinrichtung (16) ist hierdurch hoch flexibel.The guiding device ( 16 ) is preferably modular and consists of several conductor sections ( 18 ) connected by conductor couplings ( 19 ) can be interconnected. This provides a kind of modular system and allows the guide ( 16 ) to the respective purpose of use and the respectively required lengths and courses of the guide devices ( 16 ) to build. The guiding device ( 16 ) is highly flexible.

Eine Laserquelle (13) kann mehrere Manipulatoren (4) und Laserwerkzeuge (15) gemeinsam über entsprechend mehrere Leiteinrichtungen (16) versorgen. Dies ist in 2 durch zwei schematisch dargestellte zusätzliche Leiterkabel (17) symbolisiert. Über die Steuerung (20) und ein entsprechendes Programm kann hierbei die Laserquelle (13) auf die unterschiedlichen Leiteinrichtungen (16) und Laserwerkzeuge (15) umgeschaltet werden. Hierbei können außerdem andere Laserwerkzeuge, die z.B. an Spannrahmen oder dergleichen angeordnet sind, angeschlossen werden. Die Umschaltung der Laserenergie und des Laserstrahls (14) können auch auf anderem Weg, z.B. durch verstellbare Laserstrahlweichen oder dergleichen erfolgen. In weiterer Abwandlung ist es möglich, mit einer aus mehreren Einzelmodulen bestehenden Laserquelle (13) zu arbeiten und jedes Modul mit einem zugehörigen Laserwerkzeug (15) zu verbinden. Auch hier ist alternativ eine Umschaltung möglich.A laser source ( 13 ) can handle multiple manipulators ( 4 ) and laser tools ( 15 ) together via a corresponding plurality of guide devices ( 16 ) supply. This is in 2 by two schematically illustrated additional conductor cables ( 17 ) symbolizes. About the controller ( 20 ) and a corresponding program, the laser source ( 13 ) on the different control devices ( 16 ) and laser tools ( 15 ) are switched. In this case, other laser tools, which are arranged for example on clamping frames or the like, can also be connected. The switching of the laser energy and the laser beam ( 14 ) can also be done by other means, for example by adjustable laser beams or the like. In a further modification, it is possible to use a laser source consisting of several individual modules ( 13 ) and each module with an associated laser tool ( 15 ) connect to. Again, switching is possible alternatively.

Durch die erwähnte Umschaltung wird die Laserenergie optimal ausgenutzt. Während der Nebenzeiten der einzelnen Manipulatoren (4) bzw. Laserwerkzeuge (15), in denen z.B. das Laserwerkzeug (15) örtlich versetzt oder umorientiert wird, kann die Laserleistung auf ein anderes, prozessbereites Laserwerkzeug (15) umgeschaltet werden. Nach Beendigung der Nebenzeit wird die Laserleistung wieder auf das erste Laserwerkzeug (15) zurückgeschaltet.By the mentioned switching the laser energy is optimally utilized. During the non-productive times of the individual manipulators ( 4 ) or laser tools ( 15 ), in which, for example, the laser tool ( 15 ) is locally displaced or reoriented, the laser power can be transferred to another, process-ready laser tool ( 15 ) are switched. After completion of the auxiliary time, the laser power is restored to the first laser tool ( 15 ) switched back.

Das eingangs erwähnte Tooling (27) ist in 1 und 2 schematisch angedeutet. Es kann ebenfalls genauso wie die Manipulatoren (4) und die Laserquelle (13) an die gemeinsame Steuerung (20) angeschlossen sein und von dieser in Abhängigkeit vom Prozess beaufschlagt werden. Das Tooling (27) kann alternativ Bestandteil der Station sein. Das Tooling (27) kann z.B. aus ein oder mehreren verschiedenen Werkzeugen bestehen. In 1 und 2 ist hierfür z.B. ein Spannwerkzeug (28) angedeutet, welches aus ein oder mehreren und gegebenenfalls beweglichen und austauschbaren Spannrahmen mit daran befestigten einzelnen Spannwerkzeugen oder sonstigen Bearbeitungswerkzeugen für das Werkstück (2) besteht. Zum Tooling (27) können ferner eine schaltbare örtliche Schutzgaszuführung am Werkstück (2), eine Rauchabsaugung oder dergleichen zählen.The tooling mentioned at the beginning ( 27 ) is in 1 and 2 indicated schematically. It can also be just like the manipulators ( 4 ) and the laser source ( 13 ) to the common control ( 20 ) and be acted upon by this depending on the process. The tooling ( 27 ) may alternatively be part of the station. The tooling ( 27 ) may consist of one or more different tools. In 1 and 2 is for this example a clamping tool ( 28 ), which consists of one or more and possibly movable and exchangeable clamping frames with individual clamping tools or other machining tools for the workpiece ( 2 ) consists. For tooling ( 27 ) can also be a switchable local protective gas supply to the workpiece ( 2 ), a smoke evacuation or the like.

Das Tooling (27) kann ferner einen Werkstückträger (3) für die Karosserien oder Karosserieteile (2) und gegebenenfalls auch eine Transporteinrichtung (29) für den Werkstückträger (3) und/oder die Karosserie/Karosserieteile (2) beinhalten. Eine solche Transporteinrichtung (29) kann zudem eine Positioniereinrichtung aufweisen, mit der die Karosserie oder Karosserieteile (2) in die prozessgerechte Position gebracht und dort fixiert werden. Der Transport und Wechsel der Karosserien oder Karosserieteile (2) kann in beliebig geeigneter Weise über entsprechende stationäre Förderer, wie Rollenbahnen oder dergleichen, aber auch durch frei programmierbare Förderer, wie Transportroboter etc. bewirkt werden. Diese sind ebenfalls an die Steuerung (20) angeschlossen.The tooling ( 27 ) may further comprise a workpiece carrier ( 3 ) for the bodywork or bodywork parts ( 2 ) and possibly also a transport device ( 29 ) for the workpiece carrier ( 3 ) and / or the body / body parts ( 2 ). Such a transport device ( 29 ) may also have a positioning device with which the body or body parts ( 2 ) are placed in the process-appropriate position and fixed there. Transport and replacement of bodies or body parts ( 2 ) can be effected in any suitable manner via corresponding stationary conveyors, such as roller conveyors or the like, but also by freely programmable conveyors, such as transport robots, etc. These are also connected to the controller ( 20 ) connected.

Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft zum einen die Ausgestaltung und Anordnung der Manipulatoren (4) und der Laserquelle (13) sowie der weiteren Komponenten der Lasereinrichtung (1). Variabel ist auch das Laserwerkzeug (15), welches z.B. über Strahlspaltung mit zwei oder mehr Laserstrahlen (14) arbeiten kann. Außerdem kann in das Laserwerkzeug (15) ein automatischer linearer Fokus- und Höhenausgleich integriert sein. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Laserquelle (13) und der Leiteinrichtung (16) kann außerdem das Laserwerkzeug (15) mit einem Bündel von mehreren einzelnen schaltbaren Laserstrahlen arbeiten.Variations of the embodiments shown and described are possible in various ways. On the one hand, this concerns the design and arrangement of the manipulators ( 4 ) and the laser source ( 13 ) and the other components of the laser device ( 1 ). Variable is also the laser tool ( 15 ), which eg via beam splitting with two or more laser beams ( 14 ) can work. In addition, in the laser tool ( 15 ) an automatic linear focus and height compensation be integrated. In a corresponding embodiment of the laser source ( 13 ) and the guide ( 16 ), the laser tool ( 15 ) work with a bundle of several single switchable laser beams.

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)

Lasereinrichtung zum Laserbearbeiten, insbesondere Laserschweißen, von Werkstücken (2), insbesondere Fahrzeugkarosserien und Karosserieteilen, mit mindestens einer Laserquelle (13), die über eine Leiteinrichtung (16) mit einem Laserwerkzeug (15) an einer mehrachsigen Hand (8) mindestens eines Manipulators (4) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (4) ein Remote-Laserwerkzeug (15) mit einer Brennweite F hält und in einem kontaktfreien Abstand schwebend über dem Werkstück (2) entlang einer Bearbeitungsbahn (30) führt, wobei der Manipulator (4) in den Bewegung seiner Handachsen IV,V,VI derart steuerbar ist, dass der Laserstrahl (14) um veränderliche Auslenkwinkel α ablenkbar ist, und wobei die Laserquelle (13) in ihrer Leistung veränderlich und in Abhängigkeit von den Laserstrahlbewegungen steuerbar ist.Laser device for laser machining, in particular laser welding, of workpieces ( 2 ), in particular vehicle bodies and body parts, with at least one laser source ( 13 ), which have a guiding device ( 16 ) with a laser tool ( 15 ) on a multi-axis hand ( 8th ) at least one manipulator ( 4 ), characterized in that the manipulator ( 4 ) a remote laser tool ( 15 ) with a focal length F and floating at a non-contact distance above the workpiece ( 2 ) along a processing path ( 30 ), whereby the manipulator ( 4 ) in the movement of its hand axes IV, V, VI is controllable such that the laser beam ( 14 ) is deflectable by variable deflection angle α, and wherein the laser source ( 13 ) is variable in their performance and controllable in dependence on the laser beam movements. Lasereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (4) die Hand (8) in einer Versatzbewegung relativ zum Werkstück (2) führt, wobei die Strahlablenkbewegung der Handachsen IV, V, VI der Versatzbewegung überlagert wird.Laser device according to claim 1, characterized in that the manipulator ( 4 ) the hand ( 8th ) in an offset movement relative to the workpiece ( 2 ), wherein the beam deflection movement of the hand axes IV, V, VI is superimposed on the displacement movement. Lasereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (4) eine im wesentlichen konstante Versatzbewegung durchführt, wobei die überlagerte Strahlablenkbewegung der Versatzbewegung zumindest partiell entgegen gerichtet ist.Laser device according to claim 1 or 2, characterized in that the manipulator ( 4 ) performs a substantially constant displacement movement, wherein the superimposed beam deflecting movement of the offset movement is directed at least partially opposite. Lasereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserquelle (13) und der Manipulator (4) eine gemeinsame Steuerung (20) aufweisen.Laser device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the laser source ( 13 ) and the manipulator ( 4 ) a common control ( 20 ) exhibit. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (20) mindestens eine Recheneinheit (21) und mindestens einen Speicher (22) mit ein oder mehreren Programmen und mit mindestens einer Technologiedatenbank aufweist, mit denen an Hand von eingegebenen Werkstückdaten die vom Manipulator (4) durchzuführenden Bewegungen und die Laser-Prozessparameter automatisch ermittelbar und ausführbar sind.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 20 ) at least one arithmetic unit ( 21 ) and at least one memory ( 22 ) with one or more programs and with at least one technology database with which by means of input workpiece data from the manipulator ( 4 ) to be performed and the laser process parameters can be automatically determined and executed. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Laserquelle (13) und die vom Manipulator (4) durchzuführenden Versatz- und Strahlablenkbewegungen nach der am Werkstück (2) einzubringenden Streckenenergie ermittelbar und steuerbar sind.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the power of the laser source ( 13 ) and the manipulator ( 4 ) offset and beam deflecting movements to be performed on the workpiece ( 2 ) are to be introduced and controlled controllable. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (21) eine Eingabeeinheit (23) zur Eingabe von Werkstückdaten vom Betreiber vor Ort aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 21 ) an input unit ( 23 ) for inputting workpiece data from the operator on site. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (23) eine Tastatur (24) und/oder ein Laufwerk für transportable Datenträger (25) und/oder mindestens eine Schnittstelle für eine Datenleitung (26) aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the input unit ( 23 ) a keyboard ( 24 ) and / or a portable disk drive ( 25 ) and / or at least one interface for a data line ( 26 ) having. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (1) ein oder mehrere Werkzeuge (27) für das Werkstück (2) aufweist, die mit der Steuerung (21) verbunden sind.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser device ( 1 ) one or more tools ( 27 ) for the workpiece ( 2 ) connected to the controller ( 21 ) are connected. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (27) als Spannwerkzeuge (28) und/oder als Transporteinrichtung (29) für die Werkstücke (2) ausgebildet sind.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the tools ( 27 ) as clamping tools ( 28 ) and / or as a transport device ( 29 ) for the workpieces ( 2 ) are formed. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (16) modular ausgebildet ist und mehrere mit Leiterkupplungen (19) verbindbare Leiterabschnitte (18) aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 16 ) is modular and several with conductor clutches ( 19 ) connectable conductor sections ( 18 ) having. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung (16) als Lichtleitkabel ausgebildet ist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 16 ) is designed as a light guide cable. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserquelle (13) als Faserlaser, Scheibenlaser oder diodengepumpter Nd-YAG-Laser ausgebildet ist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser source ( 13 ) is formed as a fiber laser, disk laser or diode-pumped Nd-YAG laser. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserwerkzeug (15) eine umschaltbare oder verstellbare Brennweite F aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser tool ( 15 ) has a switchable or adjustable focal length F. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserwerkzeug (15) eine Brennweite von mehr als 300 mm, vorzugsweise mehr als 1.500 mm, aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser tool ( 15 ) has a focal length of more than 300 mm, preferably more than 1500 mm. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ggekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (1) mehrere Manipulatoren (4) mit Laserwerkzeugen (15) aufweist, wobei die gemeinsame Laserquelle (13) von der Steuerung (20) auf verschiedene Laserwerkzeuge (15) umschaltbar ist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser device ( 1 ) several manipulators ( 4 ) with laser tools ( 15 ), wherein the common laser source ( 13 ) from the controller ( 20 ) on different laser tools ( 15 ) is switchable. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (4) als mehrachsiger Industrieroboter, vorzugsweise als sechsachsiger Gelenkarmroboter mit Roboterachsen I–VI, ausgebildet ist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the manipulator ( 4 ) is designed as a multi-axis industrial robot, preferably as a six-axis articulated arm robot with robot axes I-VI. Lasereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hand (8) drei rotatorische Handachsen IV,V,VI aufweist.Laser device according to one of the preceding claims, characterized in that the hand ( 8th ) has three rotational hand axes IV, V, VI.