KR20240036733A - 접합 공구 유닛, 공구 그리퍼 및 접합 프로세스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀드-다운 디바이스(6), 선형 가동 공구(7), 및 공구 카운터 요소(4)를 포함하는 접합 공구 유닛(2)에 관한 것이다. 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소는 서로 대향하여 제공되고, 작업편(25)은 작업편이 접합 공구 유닛 상에 배열될 때 공구 카운터 요소 위에 놓인다. 작업편이 접합 공구 유닛 상에 배열될 때, 홀드-다운 디바이스는 작업편의 표면 상에 지지되도록 배열될 수 있고, 홀드-다운 디바이스는 광 안내 시스템(9)을 갖고, 광 안내 시스템은 작업편이 접합 공구 유닛 상에 배열될 때 작업편의 접합 위치의 방향으로 광의 광빔을 안내하도록 설계된다. 광 안내 시스템은 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 0°보다 큰 각도에서만 광빔이 접합 위치 상에 조사되도록 홀드-다운 디바이스 상에 제공되고, 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템은 그 빔을 따라 차광 방식으로 외부로부터의 광을 차폐한다.

Description

접합 공구 유닛, 공구 그리퍼 및 접합 프로세스

작업편을 가공하기 위한 접합 공구 유닛(joining tool units), 예를 들어 가공 프로세스 동안 접합 공구 유닛의 2개의 섹션 사이에 작업편이 유지되는 작업편을 성형함으로써 접합하기 위한 이러한 유닛을 갖는 접합 공구가 공지되어 있다.

예를 들어, 섹션은 펀치 또는 다이와 같은 접합 공구 유닛의 공구 또는 공구 요소를 포함한다.

빈번히, 예를 들어 자동화 프로세스에서, 예를 들어 사용 장소 부근에서 작업하는 사람들을 위한 안전 및/또는 광범위한 실용적 용례와 관련하여, 대안 기술 또는 신기술을 사용하는 공지의 접합 공구 유닛을 사용할 때 상당한 실용적인 문제가 발생한다. 몇몇 기술은 특수한 적용 분야에서 현저한 장점을 갖고, 반면 높은 잠재력을 갖는 개별 기술은 실용적 구현예에서 상당한 장애물이 존재하여 산업 용례에서 널리 사용되지 않거나 연구 개발 단계를 벗어나지 못하게 되고 있다.

본 발명의 목적은 대안 기술의 사용과 관련하여 개선된 접합 공구 유닛, 또는 개선된 접합 작업을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 광 방사선을 통해 작업편측 에너지 입력을 갖는 광 에너지 기반 기술이 사용자에게 충분히 높은 안전성을 갖고 자동화 용례를 위해 실용적이고 유리하게 사용 가능한 접합 공구 유닛을 제공하는 목적에 기초한다.

이 목적은 독립항에 의해 달성된다.

종속항은 본 발명의 편리하고 유리한 변형을 나타내고 있다.

본 발명은 접합 공구 유닛으로부터 진행되고, 접합 공구 유닛은 선형 가동 공구를 갖는 홀드-다운(holding-down) 디바이스, 및 공구 카운터 요소(counter-element)를 포함하고, 선형 가동 공구를 갖는 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소는 서로 대향하여 위치되고, 접합 공구 유닛에서 배열 상태에서 작업편은 공구 카운터 요소 위에 놓이고, 접합 공구 유닛에서 작업편의 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스는 작업편의 표면에 맞접하도록 배열 가능하고, 홀드-다운 디바이스는 광 안내 시스템을 갖고, 광 안내 시스템은 작업편이 접합 공구 유닛에 배열될 때 작업편의 접합 부위의 방향으로 광의 광빔을 안내하도록 설계되고, 광 안내 시스템은 광빔이 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 0°보다 큰 각도에서만 접합 부위를 조사하는 이러한 방식으로 홀드-다운 디바이스에 존재하고, 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템은 차광 방식으로 외부에 대해 그 광빔을 따라 광을 차폐한다.

제안된 광 안내 시스템은 실용적인 방식으로 접합 공구 유닛을 사용하는 것을 가능하게 한다. 특히, 접합 공구 유닛은 예를 들어 높은 광 에너지의 위험 잠재성과 관련된 안전 양태와 관련하여 어떠한 주요 부가 조치 없이 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 공지의 접합 공구 유닛과 비교하여 확장된 용례를 위해 본 발명에 따른 접합 공구 유닛을 제공하는 것이 실제로 유리하게 가능하다. 본 발명은 건설적이고 따라서 기술적, 안전 관련 장점을 달성할 수 있다.

광 안내 시스템에 의한 외부에 대한 광빔의 차광 차폐는 접합 공구 유닛에서의 작업편의 배열 상태에 관련된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스의 자유 전방 단부면의 영역에서 광빔의 출구를 위해 제공된 광 안내 시스템의 출구 개구는 이어서 작업편의 표면 또는 외부에 의해 커버된다. 홀드-다운 디바이스는 그 단부면이 작업편의 표면에 기대어 있는 상태로 놓여 있다.

이는 광빔의 및 따라서 광 에너지의 안전 관련 구성요소가 외부 환경에 도달할 수 없는 것을 가능하게 한다. 광빔은 광 안내 시스템의 또는 예를 들어 홀드-다운 디바이스에 일체화된 폐쇄 라인의 주위 벽의 출구 개구로의 도중에 구멍과 같이 차폐된다.

광빔은 출구 개구에서 광 안내 시스템을 떠나고 이어서 접합 지점 또는 이후에 형성될 접합 부위의 영역에서 작업편의 표면에 입사된다. 작업편 재료는 광 에너지를 흡수함으로써 광빔에 의한 에너지 입력으로 인해 가열되고 연화된다.

접합 공구 유닛에 배열되지 않은 작업편의 경우에, 접합 공구 유닛에 근접하여 사람에 대한 임의의 위험을 신뢰적으로 배제하기 위해 광빔이 존재하지 않거나 광원이 비활성화되는 것을 보장하도록 안전 예방조치가 취해졌다.

제안된 광 안내 시스템에 의해, 접합 공구 유닛은 비교적 단순화되고, 특히 비교적 비용 효율적이다. 예를 들어, 방사선에 대해 직원을 보호하기 위해 부가의 인클로저를 필요로 하지 않는 접합 공구 유닛이 이에 의해 실현될 수 있다. 광 안내 시스템은 일체형으로 설계되고 외부에 대한 방사선 보호를 제공한다. 이는 예를 들어, 레이저 광 용례에 대해 특히 중요하고 유리하다.

특히, 지금까지 가공하기 어려웠거나 실제로 종래의 접합 공구로 가공이 적합하지 않았던 재료 또는 재료 조합은 유리하게는 산업 관련 사양 하에서도, 제안된 광 안내 시스템에 기초하는 광빔 처리를 포함하는 제안된 접합 공구 유닛으로 가공되는 것이 가능하다. 이는 접합 공구 유닛이 예를 들어 자동차 생산 라인에서 차량의 라인 생산에서의 용례와 같은, 비교적 높은 정도의 자동화에 의해 특징화되는 용례를 위해 설명된 광 안내 시스템에 의한 광빔 처리의 도움으로 사용될 수 있다는 것을 의미한다.

광 기반 에너지 입력이 접합 공구 유닛에 의해 작업편에서 발생하는 개념의 하나의 단점은 비교적 긴 접합 사이클 시간이다. 예를 들어, 레이저 광의 사용으로 인해, 접합 공구 유닛으로 작업하거나 접합 공구 유닛의 영역에 위치될 수도 있는 접합 공구 유닛에 근접한 사람의 방사선 보호가 보장되어야 한다는 것이 또한 단점이다. 예를 들어, 이러한 접합 공구 유닛에서, 완전한 접합 공구 유닛은 이를 위해 레이저 빔의 광이 통과 가능하지 않거나 외부에 대해 이를 차폐하는 인클로저가 제공되어야 한다. 이러한 개념은 비교적 비용이 많이 들고 복잡하며 자동화, 예를 들어, 로봇 지원 생산 라인에 대해 실용적이지 않다.

광 안내 시스템은, 예를 들어, 광빔 범위에 걸친 광빔의 반경방향 거리가 공구 카운터 요소의 방향으로 또는 홀드-다운 디바이스의 자유 단부면을 향해 가동 공구의 이동 축을 향해 감소하거나 더 작아지는 이러한 방식으로 설계된다. 바람직하게는, 광빔은 선형, 예를 들어 비집속 또는 비확장 프로파일을 갖는다. 이에 따라, 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템의 라인은 또한 바람직하게는 선형이거나 가동 공구의 이동 축에 대해 0 내지 20도 각도의 일정하고 연속적인 기울기로 형성된다.

작업편이 배열될 때, 클린칭 프로세스와 같은 접합 가공이 가동 공구에 의해 수행되는 작업편의 표면의 영역 상에 광이 입사되고, 특히 가동 공구가 표면 상의 변형 효과, 예를 들어 가공 중에 작업편 내로의 침하부를 갖는 이러한 방식으로 광 안내 시스템 또는 광빔이 정렬된다. 바람직하게는, 광빔에 의해 조사되거나 충돌되는 작업편의 표면의 영역은 대략 원형 영역을 형성한다. 홀드-다운 디바이스로부터 나오는 광빔에 의해 조사되는 작업편 표면의 표면 영역의 크기 및/또는 형상은 작업편 가공 중에 작업편 표면 상에 작용하는 가동 공구의 전방면의 크기 및/또는 형상의 범위 내에 있다.

본 발명은 유리하게는 접합 공구 유닛 또는 홀드-다운 디바이스의 표준 구성요소의 새로운 기능에 의해 기본적인 기능 확장을 달성한다. 표준 구성요소는 유리하게는 작업편 또는 펀치측 및/또는 다이측 홀드-다운 디바이스에 가까운 구성요소이다.

접합될 작업편이 접합 공구 유닛에 의해 가열될 가능성으로 인해, 이미 가능하거나 현재 공지된 연결 용례의 개선이 실현될 수 있다.

홀드-다운 디바이스에 일체화된 광 안내 시스템은 광빔이 유리하게는 작업편에 직접적으로 지향될 수 있게 한다. 게다가, 광 안내 시스템은 홀드-다운 디바이스의 재설계를 위한 필요 없이 홀드-다운 디바이스의 구성요소 체적 내에 일체화되어 포위될 수 있다. 게다가, 필수적으로 또는 어쨌든 접합 공구 유닛의 부분인 홀드-다운 디바이스와 같은 구성요소 내의 일체형 하우징이 달성된다.

따라서, 공지의 접합 공구 유닛과 비교하여 접합 공구 유닛에 대한 바람직하지 않은 구조적 변화가 필요하지 않거나 전혀 필요하지 않다.

유리하게는, 홀드-다운 디바이스에 일체화된 제안된 광 라인에 의해, 공지의 접합 공구 유닛과 비교하여 접합 공구 유닛에 추가 또는 부가의 구성요소가 필요하지 않다. 게다가, 유리하게는 예를 들어 광빔 안내 및 광빔을 제공하기 위한, 예를 들어 광빔의 빔 경로를 제공하기 위한, 또는 이전의 접합 공구 유닛의 광빔 경로 내에 존재하는 접합 공구 유닛의 섹션 내외로 이동하기 위한 드라이브 및 모션 제어 및 모션 베어링을 갖는 추가의 동역학을 위한 필요가 없는데, 이는 구조적, 경제적 및 기술적인 단점을 수반한다.

광빔을 제공하기 위해, 레이저 광원과 같은 광원이 제공되는데, 이는 예를 들어 접합 공구 유닛의 부분이다.

작업편의 접합 부위를 향한 광빔의 약간의 기울기는 특히 공구 카운터 요소에 대면하는 그 전방 단부 섹션에서, 홀드-다운 디바이스의 비교적 슬림한 설계를 가능하게 하는데, 여기서 홀드-다운 디바이스의 외부 치수의 변화가 거의 없고, 이는 예를 들어 가동 공구로 가공하기 위해 작업편 또는 그 접합 부위에서 접합 공구 유닛의 배열 및 접근성을 위해 유리하다.

접합 공구 유닛에 대한 그리고 접합 공구 유닛에서의 광 안내 시스템 및 광원의 연결 및 위치설정은 또한 유리하게는 예를 들어 공구 카운터 요소에 대면하는 홀드-다운 디바이스의 전방 단부로부터 이격하여 대면하는 영역에서 가능하다. 광빔의 기울기에 따라, 가동 공구의 이동 축으로부터의 반경방향 거리는 홀드-다운 디바이스의 전방 단부로부터의 광 안내 시스템의 거리가 증가함에 따라 증가한다. 기울어진 방사선 라인으로 인해 비교적 더 넓거나 직경이 더 크고 전방 홀드-다운 단부로부터 이격하여 대면하는 영역은 덜 공간적으로 중요하다. 따라서, 연결 디바이스용 플러그와 같은, 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템에 연결된 요소 및 라인의 연결이 유리하게 수행될 수 있다.

예를 들어, 광 안내 시스템은 접합 공구 유닛 내의 광빔을 따라 또는 그 빔 경로를 따라 광을 포위하거나 광빔이 점유할 수 있는 공간을 포위한다. 이는 광이 광빔에 대해 반경방향으로 또는 광빔 경로에 대해 반경방향으로 차광 방식으로 광 안내 시스템에 의해 외부에 대해 차폐된다는 것을 의미한다. 홀드-다운 디바이스의 광빔을 위한 광 안내 시스템이 제공되는 차광 차폐는 특히 홀드-다운 디바이스 내의 광 라인의 매립 또는 일체화된 하우징으로 인해 유리하게 셋업될 수 있다.

바람직하게는, 광 안내 시스템에 의한 홀드-다운 디바이스 내의 차광 차폐는 유리하게는 예를 들어 홀드-다운 디바이스의 고체 재료로부터 절개된 홀드-다운 디바이스 내의 또는 홀드-다운 디바이스의 주위 고체 재료 내의 광 안내 시스템의 라인으로 인해 셋업될 수 있다.

차광은, 접합 공구 유닛에서 또는 홀드-다운 디바이스에서 작업편의 배열 상태에 기초하여, 특히 광 안내 시스템 내의 또는 광 안내 시스템의 라인 내의 광의 파워에 기초하여 0 내지 20 퍼센트의 파워 손실을 의미한다. 광 안내 시스템의 라인은 홀드-다운 디바이스 내부에 존재한다. 차광을 의미하는 것으로 이해되는 약 20% 까지의 최대 파워 손실은 또한 광빔, 예를 들어 광빔 소스의 광학 출력 파워 또는 공칭 디바이스 파워와 같은 광 파워의 다른 기준 변수에 기초할 수도 있다.

파워 손실은 바람직하게는 출구 개구와 같은 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템의 개방 단부의 영역에서 홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템 내의 광의 파워를 칭한다. 이는 광원에서 측정될 수 있는 광의 파워와는 상이할 수도 있는 데, 이는 예를 들어 반사 또는 흡수 또는 화학 반응 등을 통해, 광원으로부터 광 안내 시스템 내의 후속 광 경로를 따라 광의 경로에서 파워 손실이 발생하기 때문이다.

홀드-다운 디바이스의 광 안내 시스템의 개방 단부 또는 출구 개구는 특히 가공될 작업편의 작업편 표면에 대면하고 있다. 광 안내 시스템의 개방 단부로부터 나와, 광빔은 가열될 작업편의 표면 상에 입사된다. 이는 예를 들어, 공구 카운터 요소에 대면하는 그 단부 또는 다이 유닛에 대면하는 그 측면에서, 홀드-다운 디바이스 상의 광 안내 시스템의 라인의 출구 부위의 영역이다.

이에 따라, 다이 유닛에 대향하는 접합 축의 방향으로, 바람직하게는 펀치 유닛의 펀치 또는 플런저와 같은, 선형 가동 공구를 갖는 홀드-다운 디바이스가 존재한다. 접합 공구 유닛은 예를 들어, 펀치로서 설계된 공구를 갖는 펀치 유닛과 다이 유닛을 포함하는데, 이들 사이에 작업편이 위치될 수 있다.

홀드-다운 디바이스 내의 광 안내 시스템의 라인의 단부에 있는 광빔의 출구 영역은 작업편이 배열될 때 작업편에 대면한다. 광빔은 홀드-다운 디바이스 측면의 작업편 표면 상에 입사되고, 작업편 표면은 홀드-다운 디바이스에 대면한다. 작업편 측면이 홀드-다운 디바이스 측면의 작업편 표면에 대향하거나 이격하여 대면하여 놓인 상태에서, 작업편은 예를 들어, 다이의 단부면 또는 다이 지지부 측면과 같은 공구 카운터 요소에 기대어 놓인다.

예를 들어, 가동 공구는 이동 축을 따라 선형으로만 이동 가능하도록 존재한다. 이를 위해, 예를 들어, 선형 드라이브와 같은 구동 유닛, 예를 들어 공압-유압식, 유압식, 공압식 및/또는 전기식 구동 유닛이 제공된다. 바람직하게는, 가동 공구 및/또는 홀드-다운 디바이스를 위한 구동 유닛은 전기기계식 서보 드라이브를 포함한다.

접합 공구 유닛에서 작업편의 배열 상태에서, 홀드-다운 디바이스는 일반적으로 예를 들어 편평하거나 평면형 측면, 예를 들어 그 단부면과 작업편을 접촉시키고, 여기서 단부면의 평면은, 적어도 접합 작업 동안, 바람직하게는 작업편의 각각의 표면에 평행한 공구 이동 방향으로 축방향으로 정렬된다. 홀드-다운 디바이스는 또한 스크레이퍼 기능을 수행할 수 있다. 스크레이퍼 기능은 접합 작업 후 특히 공구와 작업편의 분리를 지원하거나 유발한다. 홀드-다운 디바이스는 대안적으로 단지 빔 차폐부로서 그리고/또는 단지 광빔을 안내하기 위한 역할만 하도록 설계될 수도 있다.

예를 들어, 접합 공구 유닛에서의 작업편의 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스는 작업편의 표면에 맞접하도록 접합 공구 유닛을 통해 배열 가능하다. 작업편의 맞접 배열은 접합 공구 유닛의 구동 유닛 및/또는 스프링 유닛으로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 바람직하게는 정확히 하나의 구동 유닛이 펀치와 같은 가동 공구 상에 작용한다. 구동 유닛은 바람직하게는 홀드-다운 디바이스 상에 및/또는 스프링 유닛 상에 작용한다.

예를 들어, 접합 공구 유닛에서의 작업편의 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스는 작업편의 표면에 맞접하도록 배열 가능하여, 홀드-다운 디바이스는 표면에 접촉하고 그리고/또는 접촉하게 된다. 홀드-다운 디바이스와 작업편 사이의 접촉 품질은 힘을 지정함으로써 영향을 받을 수 있고, 여기서 힘은 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에 작용하는 가압력 또는 압축력이다. 이를 위해, 예를 들어, 예를 들어 나사 압축 스프링 또는 공기 스프링과 같은 기계식 스프링이 존재하는데, 이는 가동 공구의 이동 축에 대해 홀드-다운 디바이스 상에 축방향으로 가압하거나 공구 카운터 요소의 방향으로 홀드-다운 디바이스를 프리로딩한다.

접합 공구 유닛은 예를 들어, 정확히 하나의 작업편 층을 포함하는 작업편을 가공하는 데 사용될 수 있다. 접합 공구 유닛은 대안적으로, 예를 들어 접합 공구 유닛으로 생성될 수 있는 접합 지점의 영역에서 가공 중에 서로의 위에 놓이는 2개 또는 2개 초과의 작업편 층을 포함하는 작업편을 가공하는 데 사용될 수 있다. 작업편 층은, 예를 들어 접합 연결에 의해 접합 작업에서 접합 공구 유닛으로 서로 연결될 수 있고, 그리고/또는 연결 또는 접합 요소는 접합 공구 유닛으로 작업편에 체결될 수 있다.

접합 공구 유닛은 유리하게는 기능 요소를 배치하기 위해 예를 들어, 작업편 상에 펀칭 너트, 리벳 너트, 압입 너트, 볼트, 나사 요소를 배치하기 위해 그리고/또는 클린치 리벳, 중실 펀칭 리벳 또는 반중공 펀칭 리벳과 같은 리벳을 클린칭 및/또는 배치하기 위해 설계된다. 예를 들어, 기능 요소는 접합 공구 유닛으로 작업편 내에 리벳팅, 가압, 펀칭 또는 클린칭될 수 있다.

접합 공구 유닛에 의해, 예를 들어 복수의 작업편 부분이 예를 들어 리벳과 같은 연결 요소를 갖고 또는 연결 요소 없이, 예를 들어 클린칭 작업에 의해 서로 연결될 수 있다. 접합 공구 유닛에 의해, 예를 들어, 정확히 하나의 작업편 부분으로 구성된 작업편에 기능 요소를 배치하는 것이 가능하다.

유리하게는, 상이한 재료로 각각 구성된 재료 조합 또는 작업편 층이 또한 제안된 접합 공구 유닛으로 가공될 수 있다. 예를 들어, 각각의 작업편 층은 각각의 경우에 하나의 재료로 구성될 수 있고, 여기서 작업편 층은 예를 들어 재료의 성형성, 유동성, 취성, 인성, 경도, 연성 또는 금속 조성과 관련하여 그 사이에 크게 상이한 기술적 특성을 갖는다. 바람직하게는, 접합 작업 동안 가동 공구가 놓여 이를 형성하는 작업편 측면 또는 작업편 층은 그 아래에 또는 공구 카운터 요소의 방향으로 존재하는 추가 작업편 층보다 더 경성 및/또는 더 취성이다.

예를 들어, 접합 공구 유닛은, 그 재료가 예를 들어 비교적 더 높은 취성을 가져, 따라서 가동 공구가 작업편 가공을 위해 작용하는 성형 중에 균열의 경향이 있는 작업편 층이 작업편 측면에 입사된 광빔에 의해 가열될 수 있는 이러한 방식으로 설계된다. 따라서, 재료의 취성은 짧은 시간 동안 크게 감소된다.

광 안내 시스템을 통해 작업편에 광을 공급하고 가공될 작업편 영역을 가열하는 목표화되고 정의되거나 안전한 가능성이 유리하다. 광빔을 통한 광 에너지 입력으로 인해, 조사된 재료는 성형에 관련하여 유리하고, 바람직하게는 더 연성이거나 더 양호하게 유동 성형인 재료 상태 영역으로 일시적으로 유도된다. 예를 들어, 가공의 장소에서 섭씨 대략 15도 내지 30도의 범위의 통상적인 주위 온도에 의해 결정되는 일반적인 작업편 온도에서, 예를 들어 대응 재료의 경우 균열 등이 지금까지 발생해 왔는데, 이는 접합 지점이 그에 대해 설정된 요구 사항을 충족하지 못하게 하고, 이는 유해하거나 낭비를 초래했다.

유리하게는, 제안된 접합 공구 유닛에 의해, 예를 들어 섭씨 15도 내지 30도의 범위에서 통상적인 주위 온도 레벨에 기초하여, 비교적 매우 취성 재료와 접합 연결, 예를 들어 경성 및/또는 취성 작업편 층과 비교적 양호한 성형 가능 또는 더 연성 재료로부터의 작업편 층 사이의 접합 연결을 생성하는 것이 특히 가능하다.

예를 들어 가동 공구와 공구 카운터 요소의 모두가 작업편으로부터 이격하여 또는 작업편을 향해 동시 이동을 수행하는 것이 또한 유리하다. 유리하게는, 이 경우 작업편은 가동 공구와 공구 카운터 요소 사이의 별개의 유지 요소에 의해 위치된다.

홀드-다운 디바이스는 대안적으로 단지 빔 차폐부로서 그리고/또는 단지 광빔을 안내하기 위한 역할만 하도록 설계될 수도 있다. 광빔은 바람직하게는 레이저 빔이고, 레이저 빔은 연속적 및/또는 펄스형일 수 있다. 광원은 바람직하게는 레이저 광원 또는 레이저 또는 고상 레이저, 가스 레이저 또는 액체 레이저이다. 더욱이, 광빔의 광은 또한 가시광, UV 및/또는 IR 범위에 있을 수 있다. 유리하게는, 광원에 의해 제공되는 광의 파장은 가공될 작업편의 재료 또는 작업편 층의 최대 흡수로 조절되어 작업편 내로 입력되는 가장 에너지 효율적인 열이 광원으로부터의 광에 의해 실현되게 된다.

광 안내 시스템은 바람직하게는 광 안내 시스템이 광빔을 따라 광을 포위하여 광이 광 안내 시스템에 의해 외부에 대해 광빔에 대해 반경방향 방향으로 차폐되게 되도록 홀드-다운 디바이스에 설계된다. 예를 들어, 광 안내 시스템은 홀드-다운 디바이스 내의 통로를 포함한다. 광빔은 통로 내부로 이동한다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 가동 공구의 하우징 및 이동 공간으로서 역할을 하는 절결부를 또한 갖는다. 이는, 예를 들어, 가동 공구가 접합 펀치인 경우 접합 펀치 채널이다. 절결부는 예를 들어, 접합 펀치의 외부 형상이 원통형인 경우 원통형이다. 예를 들어, 절결부의 중앙 종축은 가동 공구의 이동 축과 일치한다. 광빔은 0° 초과 또는 제로 각도 초과만큼 이 축에 대해 기울어진다. 이에 따라, 광 안내 시스템 내의 통로는 절결부에 대해 기울어진다. 홀드-다운 디바이스 내의 광 안내 광 안내 시스템 또는 광 안내 시스템의 통로는 홀드-다운 디바이스의 단부면에 근접하여 또는 자유 단부 부근의 절결부로 이어질 수도 있다. 광 안내 시스템의 출구 개구가 이어서 예를 들어 공구 채널의 벽 또는 접합 펀치 채널 내에 존재한다. 그러나, 광 안내 시스템의 출구 개구는 또한 공구의 채널로부터 분리될 수 있는데, 즉, 접합 펀치 채널의 개구를 향해 넓은 개구로서 홀드-다운 디바이스의 단부면에 존재할 수 있다. 광 안내 시스템은 이어서 공구의 이동 채널 또는 접합 펀치 채널 상에 입사되지 않는다. 통로 및 절결부는 이어서 홀드-다운 디바이스 내의 2개의 연결되지 않은 공동이거나 서로 병합되지 않는다.

광 안내 시스템은 또한 광 안내 시스템이 예를 들어 홀드-다운 디바이스의 외부로 연장하고 홀드-다운 디바이스 표면의 외부에 부분적으로 매립되거나, 그에 인접하여 존재하는 라인에 의해서와 같이, 폐쇄된 라인에 의해 홀드-다운 디바이스의 외부에 존재하는 배열을 또한 포함한다. 통로가 관형인 것, 예를 들어 홀드-다운 디바이스에 튜브로서 존재하는 것이 또한 고려 가능하다.

접합 공구 유닛이 공구 카운터 요소에 홀드-다운 디바이스를 갖고 광 안내 시스템이 공구 카운터 요소의 홀드-다운 디바이스에 형성되는 것이 또한 고려 가능하다.

바람직하게는, 광 안내 시스템의 통로, 특히 원통형 통로는 홀드-다운 디바이스 내에 존재하고, 바람직하게는 광 라인 축에 대해 원주방향으로 완전히 폐쇄되어 있으며, 여기서 광은 통로의 실린더 축, 예를 들어 통로의 종방향 범위를 따라 작업편을 향해 안내될 수 있다. 통로는 예를 들어, 통로까지 연장되는 홀드-다운 디바이스의 재료에 의해 둘러싸여 있다. 예를 들어, 통로는 구멍으로서, 예를 들어 홀드-다운 디바이스 내의 관통 구멍으로서 존재한다. 그러나, 광 안내 시스템이 유리 섬유를 갖고, 유리 섬유가 예를 들어 부분적으로 중공일 수 있는 홀드-다운 디바이스에 또는 내에 고정되는 것이 또한 고려 가능하다.

접합 공구 유닛은 제어 유닛으로 동작되는데, 예를 들어 제어 유닛은 접합 공구 유닛의 부분이다. 제어 유닛은 개루프 및/또는 폐루프에서 구동 유닛을 제어하도록 설계되고, 제어 유닛은 개루프 및/또는 폐루프에서 광원 및/또는 광 안내 시스템의 구성요소를 제어하도록 설계된다.

접합 공구 유닛의 제어 유닛은 가동 공구의 이동의 시작과 동시에 또는 일시적으로 가동 공구의 이동의 시작 후에 광원으로부터의 광으로 배열된 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명을 종료하도록 설계되는 것이 또한 제안된다. 그 결과, 접합 사이클 시간이 비교적 더 짧다. 가동 공구의 이동의 시작 전에 광원으로부터의 광에 의한 배열된 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명이 종료되는 것이 고려 가능하다.

예를 들어, 제어 유닛은 가동 공구의 이동의 시작과 동시에 또는 일시적으로 가동 공구의 이동의 시작 후에 광원을 스위칭 오프하고 따라서 광원으로부터의 광으로 배열된 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명을 종료하도록 설계된다.

예를 들어, 접합 공구 유닛에 의한 작업편의 접합 작업에 기초하여, 접합 공구 유닛은, 공구 카운터 요소의 방향으로 가동 공구의 이동이 시작되고 동시에 또는 일시적으로 그 후에, 광원으로부터의 광으로 접합 부위의 조사 또는 조명이 종료되도록 설계된다.

접합 공구 유닛이 센서 유닛을 갖는 것이 또한 고려 가능한데, 여기서 접합 공구 유닛은 예를 들어 홀드-다운 디바이스가 해당 위치에서 작업편과 맞접하는지 여부를 센서 유닛에 의해 검출하도록 설계된다. 센서 유닛은 이를 위해 예를 들어 홀드-다운 디바이스 내부의 동적 압력을 검출하는 압력 센서를 포함한다.

예를 들어, 센서 유닛은, 홀드-다운 디바이스가 작업편에 대해 기대어 놓여 있다는 사실로 인해, 접합 공구 유닛의 환경에 있는 사람에 대한 위험이 배제되도록 차광 방식으로 외부에 대해 광원으로부터의 광 또는 광 방사선을 차폐하는 이러한 방식으로 홀드-다운 디바이스가 위치에서 작업편에 맞접하는지 여부를 확인하도록 설계된다. 예를 들어, 센서 유닛은 홀드-다운 디바이스와 작업편 사이에 존재하거나 에워싸인, 공기와 같은 유체의 동적 압력을 센서 또는 센서 유닛의 압력 센서로 검출한다. 예를 들어, 유체는 광빔이 활성화되기 전에 유체를 위한 입구를 통해 유동 채널 내로 도입된다. 예를 들어, 유체용 유동 채널은 광 안내 시스템에 의해 또는 광 안내 시스템의 광 안내 채널에 의해 적어도 부분적으로 형성된다.

대안적으로, 센서는 예를 들어, 에너지의 양, 온도 또는 광의 양을 측정할 수 있다.

예를 들어, 접합 공구 유닛은 특히 제어 유닛에 의해, 광원으로부터의 광에 의한 배열된 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명이 시작되기 전에 및/또는 가동 공구의 이동이 시작되기 전에, 센서 유닛의 측정된 센서 값이 지정된 목표 범위 또는 안전 범위에 있는지 여부를 검사한다. 측정된 센서 값이 지정된 목표 범위 내에 있지 않으면, 접합 공구 유닛은 특히 제어 유닛을 통해, 광원으로부터의 광에 의한 배열된 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명의 시작 및/또는 가동 공구의 이동의 시작을 차단한다.

홀드-다운 디바이스는 유리하게는 그 형상의 견지에서 슬림하고 유리하게는 그 내부의 광 안내 시스템의 하우징에 적응된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 재킷 측면을 갖는 외부를 갖고, 재킷 측면은 자유 단부와 자유 단부로부터 멀리 있는 홀드-다운 디바이스의 후방 단부 사이로 연장되고, 재킷 측면은 홀드-다운 디바이스의 축방향 길이에 걸쳐 각각 연장되는 제1 부분 영역 및 제2 부분 영역을 포함하고, 부분 영역은 접합 축에 반경방향으로 대향하고, 제1 부분 영역은 편평한 외부 윤곽을 갖고, 접합 축에 수직인 홀드-다운 디바이스의 단면에서, 제1 부분 영역은 적어도 10도 각도의 각도 영역에서, 동일한 단면에서 제2 부분 영역의 접합 축으로부터 반경방향 거리보다 더 작은 접합 축으로부터의 반경방향 거리를 갖는다.

예를 들어, 단면은 이 단면의 중심이 단면과 접합 축의 교차점으로부터 오프셋되는, 특히 제2 부분 영역의 방향으로 오프셋되는 이러한 방식으로 영역의 경계가 있는 영역 형상을 갖는다.

해당 중심은 접합 축으로부터 오프셋되고, 여기서 제1 부분 영역은 제2 부분 영역에 정대향하여 놓인다. 바람직하게는, 제1 부분 영역의 지점은 제2 부분 영역의 지점에 정대향하여 놓이게 된다. 예를 들어, 부분 영역의 방위각 범위는 제1 부분 영역의 연관된 각도 영역이 예를 들어, 90도 미만의 각도까지 걸쳐 있도록 이루어진다.

홀드-다운 디바이스 외부의 재킷 측면은 예를 들어, 볼록한 외부 형상 또는 융기된 형상과 같은, 제2 부분 영역 내의 외부 윤곽을 갖는다. 접합 축까지의 체적 영역 또는 접합 축을 통한 섹션 내에서, 광 안내 시스템이 바람직하게 수용된다. 제1 부분 영역을 둘러싸는 재킷 측면의 외부 형상 또는 외부 윤곽은 예를 들어, 외부에서 편평하거나, 또는 충분하지만 예를 들어 최소 구성요소 강도가 보장되는 재료의 견지에서 감소된다. 홀드-다운 디바이스 외부의 편평화된 측면에 의해, 작업편 상의 좁은 지점 또는 접합 부위가 셋업될 구성요소 상의 국한된 주위에서도 홀드-다운 디바이스의 단부면에 의해 폐쇄되는 접합 공구 유닛의 최전방 부분으로 쉽게 접근 가능한 것이 유리하게 가능하다.

예를 들어, 홀드-다운 디바이스에는 다른, 예를 들어 제2 통로가 존재한다. 제2 통로는 홀드-다운 디바이스의 제1 통로에 대해 경면 대칭인 것이 고려 가능하다. 바람직하게는, 미러 축은 가동 공구의 이동 축에 평행하다. 예를 들어, 가동 공구의 이동 축이 홀드-다운 디바이스의 중심을 통해 연장되면, 이동 축은 바람직하게는 미러 축에 대응한다.

예를 들어, 제1 및 제2 통로는 홀드-다운 디바이스가 작업편에 맞접할 때 광원으로부터의 광이 작업편 상으로 제1 통로를 따라 안내되고 작업편에 의해 반사된 광원으로부터의 광이 제2 통로를 따라 안내되는 이러한 방식으로 홀드-다운 디바이스 내에 형성된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 반사된 광이 캡처되어 흡수되는 빔 트랩 또는 빔 덤프를 포함한다. 홀드-다운 디바이스 내의 제1 및 제2 통로를 따라 광빔을 안내함으로써, 보호 캐빈이 생략될 수 있다.

광 안내 시스템이 셔터 또는 광학 셔터, 즉, 예를 들어 기계식 또는 전자식 셔터를 갖는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 광원으로부터의 광에 의한 접합 부위의 조명은 셔터에 의해 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 셔터는 가동 요소를 갖는다. 유리하게는, 제어 유닛에 의해, 셔터가 제어될 수 있거나 가동 요소가 작동될 수 있다. 예를 들어, 불투명 재료로 구성된 가동 요소는 예를 들어, 광빔의 경로 내에 삽입되어 광빔을 차단하고 다시 밖으로 이동될 수 있다.

유리하게는, 홀드-다운 디바이스는 접합 공구 유닛에서 작업편의 배열 상태에서, 홀드-다운 디바이스가 작업편의 표면에 맞접하도록 배열 가능하여 홀드-다운 디바이스가 접합 부위를 에워싸서 광의 방사 파워의 최대 20%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외부로 방출되게 되는 이러한 방식으로 설계된다. 외부로 관통하는 광은 홀드-다운 디바이스 단부면과 작업편의 대향 표면 사이의 적어도 하나의 간극을 통과한다. 광의 방사 파워의 최대 20%는 바람직하게는 작업편의 표면의 방향에서, 홀드-다운 디바이스의 전방에서, 광빔의 출구 지점에서 나오는 광 파워를 칭한다.

홀드-다운 디바이스는 바람직하게는 광의 방사 파워의 최대 10%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사되도록, 또는 광의 방사 파워의 최대 5%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사되도록, 또는 광의 방사 파워의 최대 3%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사되도록, 바람직하게는 광의 방사 파워의 0%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사되도록 설계된다.

일반적으로, 홀드-다운 디바이스에 의해 접촉되는 작업편의 표면은 평면형이고 편평하다. 따라서, 예를 들어, 작업편이 배열될 때 작업편에 기대어 놓이게 되는 홀드-다운 디바이스의 단부면과 같은, 공구 카운터 요소에 대면하는 홀드-다운 디바이스의 측면이 또한 또는 대응적으로 평면형이고 편평하다. 바람직하게는, 단부면은 비교적 매우 낮은 거칠기를 갖는다. 게다가, 적어도 홀드-다운 디바이스의 단부면이 평활한 평면형 표면을 제공하면 유리하다. 예를 들어, 단부면의 표면은 평활화되거나 연마된다. 홀드-다운 디바이스 단부면은 바람직하게는 탄화물 또는 고탄소강 재료와 같은 기계적으로 비교적 저항성 또는 변형 저항성 재료로 제조된다.

실제로, 최상의 조건에서도 실제로, 홀드-다운 디바이스가 작업편 상에 배치될 때 광빔의 작은 일부가 미광으로서 나타난다. 이는 일반적으로 홀드-다운 디바이스의 섹션 및 작업편 표면 섹션의 절대적으로 평면형 배치를 구현하거나, 작업편 표면 상의 홀드-다운 디바이스의 정확한 수직 배치를 실행하는 것이 가능하지 않기 때문이다. 실제로, 이는 홀드-다운 디바이스 표면 또는 홀드-다운 디바이스 전방 단부 표면과 작업편에서의 배열 상태의 작업편 표면 사이에, 예를 들어, 10분의 1 밀리미터의 범위의 작은 간극 폭을 갖는 규칙적인 간극 영역이 존재하는 것을 의미한다. 미광의 일부는 홀드-다운 디바이스 또는 그 단부면과 작업편의 표면 사이의 간극을 통해 접합 공구 유닛의 환경으로 외부로 통과될 수 있다. 간극이 예를 들어, 2개의 대향 표면 내/상의 특히 점 형상의 오목부 또는 볼록부와 같은 불균일부로 인해 홀드-다운 디바이스 및 작업편에 존재할 수도 있고 그리고/또는 예를 들어 홀드-다운 디바이스 단부면과 작업편 표면 사이에서 대향 표면의 비평행 정렬로부터 발생할 수도 있다.

외부로의 방사선을 위한 방사 파워는, 예를 들어 홀드-다운 디바이스에서의 광 안내 시스템 내의 개구에서 빠져나와 접합 부위를 향해 지향되는 광의 방사 파워 또는 접합 부위에 도달하는 광의 방사 파워이다.

기본 방사 파워는 대안적으로 광원으로 제공될 수 있는 방사 파워, 예를 들어 광원의 공칭 파워일 수도 있다.

홀드-다운 디바이스 또는 그 단부면과 대향하여 놓인 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사하는, 외부로 통과되는 광의 방사 파워를 20%의 최대값으로 제한하기 위한 가능한 조치로서, 광원으로 발생된 광 파워의 파워 제한이 예를 들어 광원의 조정 수단에 의해 가능하다. 바람직하게는, 광 또는 광 방사선의 기준 변수 또는 기준 파워에 기초하여 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 95%의 외부에 대한 광의 차폐가 실행되도록 파워 제한이 배열된다.

결과는, 광빔이 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 5° 내지 40°의 각도 영역에서만 작업편의 접합 부위를 조사하는 이러한 방식으로 광 안내 시스템이 홀드-다운 디바이스 상에 존재할 때 장점이다. 이는 건설적 및/또는 생산 장점이 달성될 수 있게 한다.

예를 들어, 광빔은 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 5° 내지 40°, 또는 가동 공구의 이동 축에 대해 예를 들어 5° 내지 30°, 또는 예를 들어 10° 내지 30°, 또는 예를 들어 10° 내지 40°, 또는 예를 들어 5° 내지 10°의 각도 영역에서 작업편의 접합 부위를 조사한다. 예를 들어, 광빔은 가동 공구의 이동 축에 대해 4°, 4.5°; 5°; 5.5°; 6°; 7°; 8°; 9° 또는 10°의 각도로 작업편의 접합 부위를 조사한다.

예를 들어, 0 초과 내지 40도 미만의 각도에서 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 광빔이 기울어지는 각도 영역을 조정하기 위한 조정 수단이 고려 가능하다.

바람직하게는, 입사각은 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 가능한 한 작거나 가능한 한 가파르다.

바람직하게는, 레이저 빔의 직경과 같은 광빔의 직경은 조정 가능하다. 이를 위해, 예를 들어, 레이저 직경의 수동 조정을 위한 조정 수단이 바람직하게는 접합 공구 유닛에 제공된다.

유리한 변형예에 따르면, 선형 가동 공구는 접합 펀치로서 설계된다. 접합 펀치는 적어도 홀드-다운 디바이스에 안내된 섹션에서 이동 가능하다. 홀드-다운 디바이스는 접합 펀치의 축방향 길이에 걸쳐 원주방향으로 접합 펀치를 에워싼다. 접합 펀치는 성형 가능한 재료로 구성된 작업편을 접합하는 데 사용된다. 접합 펀치는 바람직하게는 클린칭을 위한 접합 펀치이고, 클린칭 다이와 같은 공구 카운터 요소와 상호 작용하여, 접합 펀치는 공구 카운터 요소를 향해 접합 펀치의 이동 방향으로의 접합 펀치의 구동 이동 하에서 작업편의 재료를 변형시킨다. 이에 따라, 접합 공구 유닛은 바람직하게는 클린칭 공구 유닛이다. 클린칭할 때, 작업편은 통상적으로 2개 이상의 층을 갖는다.

작업편에서 연결 또는 기능 요소를 배치하기 위해, 접합 펀치는 프로세스에서 변형되는 작업편의 광빔에 의해 연화된, 영역 상의 각각의 요소를 통해 작용한다.

선형 가동 공구가 접합 펀치 공구에 대조적으로 다이 공구로서, 또는 다이 유닛의 부분으로서 설계되는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 선형 가동 공구는 예를 들어, 다이의 다이 지지부에 의해 에워싸인 다이 유닛의 내부 부분과 같은 다이 공구 부분이다. 다이 지지부는 예를 들어, 다이 유닛의 홀드-다운 디바이스로서 설계된다. 다이 유닛의 홀드-다운 디바이스에서, 광 안내 시스템은 바람직하게는 홀드-다운 디바이스에 관련하여 전술된 바와 같이 수용될 수 있다.

다른 장점은 공구 카운터 요소가 제2 가동 공구를 갖는다는 것이다. 따라서, 제2 가동 공구는 홀드-다운 디바이스 내의 제1 가동 공구에 추가하여 추가 또는 제2 가동 공구, 예를 들어 접합 펀치이다. 예를 들어, 제2 가동 공구는 특히 선형 가동 방식으로만 존재한다. 예를 들어, 제2 가동 공구는 예를 들어 다이 측면에서 또는 공구 카운터 요소가 다이 유닛을 포함하는 경우 다이 유닛의 일부로서 제2 홀드-다운 디바이스에 의해 둘러싸여 있다. 예를 들어, 제1 가동 공구는 제1 홀드-다운 디바이스에 의해 둘러싸여 있다.

광 안내 시스템은 제1 및/또는 제2 홀드-다운 디바이스에 또는 내에 존재한다. 이는 작업편이 제1 측면으로부터, 제2 측면으로부터 또는 양 측면으로부터 광빔에 의해 충돌되고, 예를 들어 레이저 광빔으로 가열될 수 있는 것을 의미한다. 이는 접합 전에 광빔 방사선과 조합된 다양한 재료를 포함하는 작업편을 가열하고 연화시키는 것을 유리하게 가능하게 한다.

추가, 예를 들어 제2 광 안내 시스템이 작업편의 추가 표면을 향해 광을 안내하기 위해 공구 카운터 요소에 존재하고, 작업편은 적어도 후방 추가 표면의 섹션이 공구 카운터 요소 상에 있는 상태로 놓이는 경우에 또한 유리하다. 따라서, 홀드-다운 디바이스를 통한 단일 또는 단면(one-sided) 광 조사와 비교하여, 접합 부위의 영역에서 작업편에 원하는 양의 에너지 또는 심지어 더 큰 양의 에너지 또는 광량을 인가하는 것이 효과적으로 가능하다. 또한, 단지 제1 광 안내 시스템 또는 홀드-다운 디바이스의 측면으로부터의 광 조사와 비교하여, 더 짧은 시간에 대응량의 에너지를 작업편에 공급하는 것이 또한 가능하다. 따라서, 작업편의 추가 표면에 속하는 작업편 측면이 또한 유리하게 가열 가능한데, 이는 예를 들어 공구 카운터 요소 내로 가열된 재료를 가압함으로써 공구 카운터 요소의 측면의 작업편의 재료의 변형에 유리하다. 게다가, 도입된 에너지의 일부와 함께 공구 카운터 요소 측면 상의 부가의 에너지 입력은 홀드-다운 디바이스가 기대어 놓여 있는 작업편의 측면의 지속적이고 연속적인 가열을 야기하는데, 이는 작업편 내의 열 전도에 의해 실행된다.

예를 들어, 작업편을 가열하기 위해 이용 가능한 매우 제한된 유효 시간에 의해, 비교적 더 강한 가열이 발생할 수 있고, 변형의 시작까지, 광 조사가 스위칭 오프된 후 접합 부위의 영역에서 한계 온도 값 미만으로의 작업편의 바람직하지 않게 과도한 고속 냉각이 상쇄될 수 있다.

비교적 취성 재료의 경우, 공구 카운터 요소 측면에서 작업편의 가열은 공구 카운터 요소의 부분에서 또는 이 측면에서 균열 발생이 쉬운 재료의 접합 또는 변형 중에 유리하다.

따라서, 작업편의 추가 표면은 예를 들어, 공구 카운터 요소에 대면하는 측면, 예를 들어 작업편의 후방 표면이며, 이는 접합 공구 유닛에 의한 가공 전 및 중에 공구 카운터 요소에 기대어 놓이게 된다. 작업편의 후방 표면은 작업편의 전방 표면에 대향하고, 홀드-다운 디바이스는 작업편의 전방 표면에서 접촉하게 될 수 있고, 또는 홀드-다운 디바이스는 접합 공구 유닛이 작업편에 배열된 상태에서 접촉한다. 이는 각각의 경우에 작업편이 접합 공구 유닛에 의해 가공된 후에 존재하는 접합 부위를 포함하는 작업편의 영역에 기초한다.

공구 카운터 요소는 예를 들어, 가동 또는 비가동 공구를 갖는 다이 유닛 또는 다이 유닛의 다이 공구 및 다이 지지부로서 설계된다. 다이 지지부는 예를 들어, 다이 공구를 둘러싸는 부분, 예를 들어 광 안내 시스템을 갖는 다이 홀드-다운 디바이스이다. 다이 지지부는 예를 들어, 홀드-다운 디바이스에 따라 또는 접합 펀치 홀드-다운 디바이스와 같은, 그에 대향하여 놓인 홀드-다운 디바이스의 특성에 따라 다이 홀드-다운 디바이스 상에 형성된다. 다이 홀드-다운 디바이스 또는 다이 지지부는 바람직하게는 작업편이 접합 공구 유닛에 배열될 때 공구 카운터 요소에 대면하는 작업편의 접합 부위의 방향으로 광의 광빔을 안내하도록 설계된 광 안내 시스템을 갖고, 광 안내 시스템은 다이 지지부에서 광빔이 공구 카운터 요소의 공구의 이동 축에 대해 0°보다 큰 각도에서만 접합 부위를 조사하는 이러한 방식으로 존재하고, 다이 지지부의 광 안내 시스템은 차광 방식으로 외부에 대해 그 광빔을 따라 광을 차폐한다. 예를 들어, 작업편은 예를 들어 작업편 상부 측면에 접합 펀치 공구에 대면하는 접합 부위 및 예를 들어 작업편의 작업편 하부 측면에 공구 카운터 요소에 대면하는 대향 접합 부위와 같은, 공구에 대면하는 접합 부위를 갖는다.

유리하게는, 홀드-다운 디바이스는 접합 펀치 유닛의 홀드-다운 디바이스로서 또는 다이 유닛의 홀드-다운 디바이스로서 설계된다. 이는 매우 유연한 적응을 갖는 작업을 허용한다. 바람직하게는 양 측면에서 또는 일 측면에서 작업편에 대한 광빔 작용을 셋업하는 것이 가능하다. 이는 예를 들어, 작업편 또는 각각의 표면이 동시에 양 측면, 즉, 예를 들어 상부 및 하부 측면에서 가열되거나 연화될 수 있다는 것을 의미하는데, 이는 그렇지 않으면 접합 부위 재료가 냉각되고 따라서 경화될 것이기 때문에, 접합 작업 직전에 발생한다. 접합 펀치 유닛의 홀드-다운 디바이스 내의 또는 다이 유닛의 홀드-다운 디바이스 내의 광 안내 시스템은, 목표화되고 제어된 안전한 방식으로 작업편의 상부 측면 및/또는 하부 측면에서 후속 접합 부위의 영역 상으로 광 또는 광 방사선이 방사될 수 있게 한다. 단면(single-sided) 작업편 조사와 비교하여, 조사가 양 측면에서 동시에 수행되는 경우, 예를 들어 비교적 더 많은 에너지가 접합 부위의 영역에서 작업편 내에 동시에 도입될 수 있다. 작업편이 복수의 작업편 층, 예를 들어 2개 이상의 층으로 구성되고, 그 각각이 각각의 작업편 층의 상이한 재료로 제조되는 경우, 유리하게는 양 측면에서 또는 일 측면에서 또는 단지 접합 펀치 유닛의 측면으로부터 또는 단지 다이 유닛의 측면으로부터 또는 양 측면으로부터 매우 유연하게 그리고 각각의 재료 페어링 또는 조합에 적응하여 작업편에 에너지를 인가하거나 작업편을 가열하는 것이 또한 가능하다.

기본적으로, 각각의 작업편 층을 갖는 작업편은 공구와 공구 카운터 요소 사이 또는 펀치 유닛과 다이 유닛 사이에 존재한다. 각각의 작업편 층의 기술적 특성은 가능한 상이한 재료로 인해 몇몇 경우에 크게 상이할 수 있기 때문에, 가요성 단면(single-sided) 또는 양면(double-sided) 조사가 유리하다. 그러나, 접합 펀치 유닛과 다이 유닛에서 작업편 층의 상응하는 재료 특성을 갖더라도, 각각의 광 안내 시스템을 갖는 양면 홀드-다운 디바이스 장치가 유리하다. 특히, 짧은 시간에 필요한 비교적 많은 양의 에너지 때문이다. 바람직하게는, 각각의 홀드-다운 디바이스 내의 연관된 또는 접합 펀치측 및/또는 다이측 광원과 연관된 광 안내 시스템이 이를 위해 제공된다. 작업편이 양 측면에서 가열되는 경우 작업편 가공 중에 사이클 시간을 단축하는 것이 유리하다.

장점은 공구 카운터 요소가 다이 유닛으로서 설계되고, 가동 공구를 갖는 홀드-다운 디바이스가 접합 펀치 유닛의 구성 부분이라는 것이다. 이는 예를 들어, 검증된 C-브래킷 공구가 펀치 및 다이 유닛으로 최적화되거나 광 안내 시스템을 구비할 수 있는 것을 의미한다. 이는 예를 들어, 이전에는 그와 함께 가공되는 것이 가능하지 않았던 확장된 재료로 제조된 작업편에 대해 클린칭 또는 리벳팅 공구를 사용하는 것을 가능하게 한다.

공구 카운터 요소가 접합 펀치 유닛으로서 설계되고, 가동 공구를 갖는 홀드-다운 디바이스가 다이 유닛의 구성 부분인 것이 또한 고려 가능하다.

본 발명은 유리하게는 전술된 임의의 개선예에 따른 접합 공구 유닛과 공구 브래킷을 갖는 공구 그리퍼에 관한 것이다. 바람직하게는, 공구 그리퍼는 C-브래킷을 포함한다.

공구 그리퍼는 클린칭, 접합 및/또는 엠보싱 그리퍼로서 설계되는 것이 고려 가능하다. 공구 그리퍼가 반중공 펀칭 리벳 그리퍼로서 및/또는 중실 펀칭 리벳 그리퍼로서 이용 가능한 것이 또한 고려 가능하다.

유리하게는, 홀드-다운 디바이스 및 광 안내 시스템을 갖는 공구 그리퍼를 설계하는 것이 비교적 쉽게 가능하다. 예를 들어, 공지의 공구 그리퍼는 경제적 및 기술적으로 유리하게 설계될 수 있다. 유리하게는, 공지의 공구 그리퍼의 기본 설계가 유지된다. 홀드-다운 디바이스 및 광빔 공급이 이어서 배치되어야 한다. 다른 구성요소는 예를 들어, 광원, 광을 위한 라인 및 공급 구성요소, 및 예를 들어 냉각 및 세정을 위한 추가 동작 장비 또는 안전 구성요소를 포함한다. 이러한 구성요소는 예를 들어, 접합 펀치 유닛 및 다이 유닛으로부터 이격하여 배열 가능하다.

예를 들어, 접합 공구 유닛 내에서 또는 따라 유동하는 가스 또는 공기 유동을 사용하여, 광 안내 시스템 또는 광 안내 시스템의 라인의 영역 내의 접합 공구 유닛은 예를 들어, 오염을 최소화하거나 제거하고 또는 광빔으로 인해 가열하는 홀드-다운 디바이스의 영역을 냉각시키기 위해, 플러싱되거나 압력을 받게 될 수 있다. 이는 광이 광 안내 시스템을 통해 안내되기 전 및/또는 중 및/또는 후에 발생할 수 있다.

접합 공구 유닛에 의한 작업편의 접합 작업, 예를 들어 전술된 실시예 중 어느 하나에 따른 접합 공구 유닛을 통한 작업편의 접합 작업이 또한 제안되고, 여기서 접합 작업은 이하의 방법 단계:

- 접합 공구 유닛에 가공될 작업편을 배열하는 단계,

- 접합 공구 유닛의 공구 카운터 요소에 대해 접합 공구 유닛의 홀드-다운 디바이스를 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소가 작업편에 접촉하는 위치로 이동시키는 단계,

- 홀드-다운 디바이스를 상기 위치에 유지하는 단계,

- 홀드-다운 디바이스가 상기 위치에 도달할 때 접합 공구 유닛의 광원으로부터의 광으로 작업편의 접합 부위의 조사 또는 조명을 시작하는 단계를 포함한다.

접합 작업은 이하의 추가 방법 단계:

- 접합 공구 유닛의 센서 유닛을 통해 홀드-다운 디바이스의 위치를 검출하는 단계,

- 센서 유닛에 의한 검출에 기초하여, 홀드-다운 디바이스가 상기 위치에 도달했는지 여부를 접합 공구의 제어 유닛을 통해 검사하는 단계,

- 작업편을 접합하기 위해 작업편의 접합 부위의 방향으로 접합 공구 유닛의 가동 공구의 이동을 시작하는 단계,

- 작업편의 접합 부위의 방향으로의 접합 공구 유닛의 가동 공구의 이동의 시작과 동시에 또는 작업편의 접합 부위의 방향으로의 접합 공구 유닛의 가동 공구의 이동의 시작 후에 작업편의 접합 부위의 조명 또는 조사를 종료하는 단계,

- 접합될 작업편의 부위의 조명 또는 조사가 가동 공구에 의한 작업편의 접합 작업에서 종료되었는지 여부를 접합 공구 유닛을 통해 검사하는 단계,

- 홀드-다운 디바이스를 상기 위치로부터 이격하여 이동시키기 전에 가동 공구를 통해 작업편을 접합하는 단계,

- 접합될 작업편의 부위의 방향으로의 가동 공구의 이동이 시작된 후 홀드-다운 디바이스를 상기 위치로부터 이격하여 이동시키는 단계,

- 홀드-다운 디바이스를 상기 위치로부터 이격하여 이동시키기 전에 접합될 작업편의 부위의 조명 또는 조사가 완료되었는지 여부를 접합 공구 유닛을 통해 검사하는 단계 중 하나를 포함할 수도 있는 것이 또한 제안된다.

이는 특히 직원에 대한 위험을 배제하기 위해 안전 기능을 제공하고, 게다가, 특히 가동 공구의 원치 않는 가열이 이에 의해 제어될 수 있다.

예시적인 실시예가 추가 상세 및 장점을 명시하면서 다음 도면에 기초하여 더 상세히 설명될 것이다.
도면에서:
도 1은 접합 공구 유닛을 갖는 공구 그리퍼의 경사진 위에서 본 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 접합 공구 유닛의 부분의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 도 2에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 추가 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 도 1에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 접합 공구 유닛은 홀드-다운 디바이스 및 공구 카운터 요소가 작업편에 기대어 놓이고, 광빔의 프로파일이 표시되어 있다.
도 5는 도 4에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 공기 유동의 프로파일이 표시되어 있다.
도 6은 고온계를 갖는 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있다.
도 7은 도 4 및 도 5에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 접합 연결이 작업편에서 이루어져 있다.
도 8은 접합 연결이 이루어진 후에 시작 위치에서 도 4, 도 5 및 도 7에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있다.

도 1에는, 접합 공구 유닛(2)을 갖는 공구 그리퍼(1)가 도시되어 있다. 공구 그리퍼(1)는 공구 브래킷(3)을 갖고, 접합 공구 유닛(2)과 접합 공구 유닛(2)의 공구 카운터 요소(4)는 공구 브래킷(3)에 배열된다. 예를 들어, 공구 브래킷(3)은 바람직하게는 C-브래킷으로서 설계되고, 예를 들어 연결 요소(5)를 통해 로봇 아암(도 1에는 도시되어 있지 않음)에 부착될 수 있다.

공구 카운터 요소(4), 홀드-다운 디바이스(6), 가동 공구(7)(도 2 참조), 구동 유닛(8), 광원(10) 및 제어 유닛(40)이 접합 공구 유닛(2) 상에 형성되어 있다. 나머지 접합 공구 유닛(2)에 대한 광원(10)의 연결은 도 1에는 도시되어 있지 않다.

구동 유닛(8)은 전기식, 공압식, 유압식 또는 유공압식 드라이브로서 설계될 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛(8)은 공구 브래킷(3)에 연결된다.

예를 들어, 예를 들어 접합 또는 클린치 펀치와 같은 가동 공구(7), 고온계(24) 및 광 안내 시스템(9)이 홀드-다운 디바이스(6) 상에 배열된다. 광 안내 시스템(9)은 시준기(11), 제1 미러(12), 제2 미러(13), 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프 및 보호 유리(15)를 포함한다(도 4, 도 7 참조). 예를 들어, 광원(10)은 레이저 광원으로서 또는 레이저로서, 예를 들어 섬유 레이저로서 형성된다. 시준기(11)는 바람직하게는 시준된 광빔이 발생되는, 예를 들어 시준된 레이저 빔이 발생되는 이러한 방식으로 설계된다. 예를 들어, 광원(10)으로부터의 광빔은 초기에 확장되고 서로 적어도 대략 평행하게 정렬된다. 제1 미러(12)는 예를 들어, 광원(10)으로부터의 광빔의 위치 또는 가공될 작업편(25) 상에 광빔에 의해 조사되는 영역이 조정될 수 있도록 조정 가능하다. 제2 미러(13)는 바람직하게는 접합 공구 유닛(2)에 고정식으로 위치된다. 보호 유리(15)는 예를 들어, 광학 유닛 또는 미러(12, 13)와 광 안내 시스템(9)의 시준기(11)와 홀드-다운 디바이스(6) 사이의 분리점을 형성한다. 더욱이, 광빔의 빔 직경은 접합 공구 유닛(2) 외부의 조정 요소(26)에 의해 변경되거나 조정될 수 있다. 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프의 단부에는, 접합 공구 유닛(2)의 냉각 영역을 냉각하거나 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프 및 인접 표면을 냉각시키는 냉각 플레이트(31)와 같은 히트 싱크가 바람직하게 형성된다. 냉각 플레이트(31)는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6)의 외부에 해제 가능하게 배열되고, 따라서 냉각 플레이트(31)는 예를 들어, 마모 또는 오염의 경우 교체 및/또는 세정될 수 있다.

접합 공구 유닛(2)은 바람직하게는 광원(10)을 접합 공구 유닛(2)에 결합하기 위해, 예를 들어 그에 플러그를 꽂고 제거하기 위해 슬롯(16, 17)을 갖는다. 예를 들어, 추출 라인(20)과 같은 라인용 슬롯(18, 19)과 입구(23)용 슬롯(21, 22)이 또한 접합 공구 유닛(도 8 참조)에 제공되어 유체가 입구(23)에서 유입되거나 추출 라인(20)에서 추출될 수 있게 된다. 예를 들어, 유체는 가스, 예를 들어 공기, 특히 이상적인 경우 입자로부터 정화된 공기이다. 예를 들어, 유체는 입자가 없는 정화된 가스로서 존재한다. 유체가 질소 또는 이산화탄소와 같은 특정 가스인 것이 또한 고려 가능하다.

예를 들어, 클린칭 그리퍼와 같은 표준 공구 그리퍼는, 예를 들어 홀드-다운 디바이스(6) 및 광 안내 시스템(9)을 바람직하게는 공구 브래킷(3)에 배열되어 있는 구동 유닛(8)에 연결함으로써 접합 공구 유닛(2)의 부분, 특히 홀드-다운 디바이스(6) 및 광 안내 시스템(9)으로 개조될 수 있다. 이를 위해, 접합 공구 유닛(2)은 바람직하게는 체결 요소(27)를 갖고, 접합 공구 유닛(2)의 부분, 특히 슬롯(16, 17, 18, 19, 21, 22)이 형성되어 있는 접합 공구 유닛(2)의 부분은 체결 요소(27)에 의해 구동 유닛(8)에 연결될 수 있다. 더욱이, 홀드-다운 디바이스(6)는 구동 유닛(8)에 연결을 위한 연결 요소(29)를 갖는다. 체결 요소(27)는 바람직하게는 플레이트형 재료로부터, 특히 금속 재료로부터 형성된다. 체결 요소(27)는 체결 수단(30), 예를 들어 나사를 갖는 나사 수단에 의해 구동 유닛(8)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 안전 스위치(28)가 체결 요소(27)에 배열된다.

도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8은 접합 공구 유닛(2)의 부분의 단면도를 도시하고 있다. 광원(10)으로부터, 광원(10)으로부터의 광빔은 영역(41)의 광 안내 시스템(9) 내로 결합된다. 광빔의 프로파일은 도 4에서 화살표(L)로 개략적으로 도시되어 있다. 광빔은 예를 들어, 광원(도 4에는 도시되어 있지 않음)으로부터 영역(41)으로, 이어서 시준기(11) 상으로 통과되고, 광빔은 이어서 예를 들어 제1 미러(12) 및 제2 미러(13)에서 반사되고, 예를 들어 보호 유리(15)를 통해 홀드-다운 디바이스(6)로 이동한다. 제1 통로(32)가 홀드-다운 디바이스(6)에 형성되어 있는데, 제1 통로(32)는 예를 들어, 홀드-다운 디바이스(6) 내의 구멍이다. 예를 들어, 광빔은 제1 통로(32)를 통해, 홀드-다운 디바이스의 단부면에서 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부에 개방되어 형성된 절결부(33)로 통과한다. 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 위에 놓이면, 광빔은 작업편의 재료에 의해 흡수되는 광빔의 성분을 제외하고는 작업편(25)의 바람직하게는 금속 작업편 표면(42)에서 반사되고, 예를 들어 구멍으로서, 홀드-다운 디바이스(6)에 형성되어 있는 제2 통로(34)에 진입한다. 제2 통로(34)의 단부를 따라 및/또는 단부에, 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프가 형성되어, 작업편(25)에 의해 반사된 광빔이 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프 내에 수용되어 흡수되게 된다.

예를 들어, 가동 공구(7)용 추가 구멍이 홀드-다운 디바이스(6) 내에 제공되어, 가동 공구(7)가 작업편(25) 방향으로 이동 축(35)을 따라 선형으로 이동될 수 있게 된다. 예를 들어, 구멍과 통로(32, 34)는 서로 병합된다. 이동 축(35)은 바람직하게는 가동 공구(7)의 종방향 범위를 따라 연장된다(도 6 참조). 이동 축(35)은 예를 들어, 가동 공구(7)의 중심을 통해 계속된다. 제1 통로(32) 또는 제2 통로(34)의 종축은 예를 들어, 홀드-다운 디바이스(6)에서 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 대해 5° 내지 40°의 각도 영역(α)에 존재한다. 바람직하게는, 제2 통로(34)는 제1 통로(32)에 대해 경면 대칭이고, 여기서 이동 축(35)은 예를 들어, 미러 평면의 구성 부분이고 또는 미러 평면은 그 길이를 따라 이동 축과 교차한다.

예를 들어, 광 안내 시스템(8)의 부분은 유동 채널(38)을 형성한다. 예를 들어, 광 안내 시스템(8)의 제1 통로(32)와 제2 통로(34) 및 절결부(33)는 유동 채널(38)의 부분을 형성한다. 절결부(33)는 이동 축(35)의 방향으로 수 밀리미터, 예를 들어 1 내지 7 밀리미터의 깊이를 갖는다. 예를 들어, 유동 채널(38)은 주로 광 안내 시스템(8)을 따라 연장되거나 그와 일치하고, 유동 채널(38)은 시준기(11)의 뒤에서만 시작된다. 더욱이, 유동 채널(38)은 바람직하게는 보어로서 형성되는 추가의 제2 절결부(36)를 갖는다. 예를 들어, 제2 절결부(36)는 제2 통로(34)의 일부에 연결되고 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 평행하게 연장한다. 유체, 예를 들어 공기는 입구(23)를 통해 유동 채널(38)로 진입하고 유동 채널(38)을 따라 또는 내에서 유동할 수 있다. 예를 들어, 유동 방향에서 볼 때, 시준기(11) 뒤에서 유체 불투과성 보호 유리(15)까지의 영역 내의 유체가 축적되는데, 이는 유체가 유동 채널 내의 좁은 영역을 통해 제1 통로(32)까지, 보호 유리(15)의 외부 측면을 지나서만 유동할 수 있기 때문이다. 이는, 적어도 유체가 입구(23)를 통해 유입되는 한, 시준기(11) 뒤에서 보호 유리(15)까지의 영역에서 과압이 발생되게 한다. 예를 들어, 유체는 입구(23)를 통해 영구적으로 유입되어, 예를 들어 광학 유닛의 요소 또는 미러(12, 13) 위로 유동하고 이들을 청결하게 유지한다. 유체는 유동 채널(38)로부터 절결부(33) 및 제2 출구(37)를 통해 유동할 수 있다. 제2 출구(37)는 바람직하게는 절결부(36)의 단부의 영역 또는 단부에 배열되고, 제2 출구(37)는 예를 들어, 추출 라인(20)에 연결되어 절결부(36) 내로 유동하는 유체가 절결부(36)의 단부에서 추출되게 된다. 예를 들어, 유체가 유동 채널(38)로부터 추출될 수 있는 추출 라인(20)이 유동 채널(38)에 배열된다.

예를 들어, 유체는 적어도 완전한 접합 작업의 시간에 걸쳐 입구(23)를 통해 유동 채널(32) 내로 유입되고, 유체는 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 위에 놓여 있지 않은 한 절결부(33) 외부로 유동한다. 예를 들어, 접합 작업의 경우, 접합 공구 유닛(2)은 먼저, 홀드-다운 디바이스(6)와 작업편 카운터 요소(4)가 작업편에 기대어 놓일 때까지 가공될 작업편(25)의 방향으로 이동된다. 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 위에 놓이자마자, 드라이브(8)는 이동 축(35)을 따라 작업편(25)의 방향으로 도 5에 따른 시작 위치로 가동 공구(7)를 이동시킨다. 이 상황은 가동 공구(7)의 시작 위치를 나타낸다. 이는 가동 공구(7)와 작업편(25) 사이의 거리를 최소화하여, 가동 공구(7)가 작업편(25)로부터 비교적 짧은 거리에 걸쳐 이격되게 된다.

예를 들어, 스프링 요소는 드라이브(8)를 사용하여 가동 공구(7)의 이동에 의해 로딩되고, 그 결과 홀드-다운 디바이스(6)는 스프링 요소에 의해 제공되는 힘으로 작업편(25)에 대해 가압된다. 이는 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25)에 대해 특히 치밀하게 가압되고, 그 결과 광이 홀드-다운 디바이스(6)와 작업편(25) 사이에서 빠져나가는 것이 방지되고 또는 외부에 대해 0 내지, 예를 들어 10%의 차광도(light-tightness)가 달성되게 된다는 것을 의미한다. 더욱이, 홀드-다운 디바이스(6)에 기대어 놓인 작업편(25)의 표면 상의 홀드-다운 디바이스(6)의 비교적 높은 접촉 압력으로 인해, 홀드-다운 디바이스와 접촉하고 있는 제1 작업편 층과 같은 작업편(25)의 제1 작업편 부분으로부터 공구 카운터 요소(4)에 기대어 놓인 작업편(25)의 제2 작업편 부분 또는 제2 작업편 층으로 열이 개선된 방식으로 전달될 수 있다.

예를 들어, 홀드-다운 디바이스(6)가 원하는 바와 같이 작업편(25)에 기대어 놓여 있는지 여부에 대한 검사가 이어서 수행된다. 예를 들어, 가동 공구(7)의 위치는 이를 위해 제어 유닛(40)에 의해 초기에 결정된다. 예를 들어, 안전 스위치(28)의 위치가 또한 확인되고, 따라서 홀드-다운 디바이스 및 광 안내 시스템(9)의 위치가 검사된다. 예를 들어, 양 검사 모두 원하는 상태를 확인하거나 원하는 결과를 제공하고 정확한 것으로서 식별된 후, 유동 채널(38) 내의 압력이 결정된다.

예를 들어, 압력 결정을 위해, 제2 출구(37) 또는 추출 라인(20)에서 펌프에 대한 밸브가 폐쇄된다(도 4 참조). 그 결과, 홀드-다운 디바이스(6) 내의 절결부(33)가 작업편(25)에 의해 커버될 때 그리고 유동 채널(38) 또는 광 안내 시스템(9)이 손상되지 않을 때 유체는 유동 채널(38) 내에 축적된다. 예를 들어, 유동 채널(38) 내의 압력은 센서(도시되어 있지 않음), 예를 들어 압력 센서에 의해 측정된다. 센서에 의해 측정된 유체 또는 가스 압력은 제어 유닛(40)으로 전달되고, 제어 유닛(40)은 센서에 의해 측정된 압력을 지정된 임계값 또는 목표 범위와 비교한다. 임계값은 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6)와 작업편(25) 사이의 간극이 좁더라도, 센서에 의해 측정된 유동 채널(38) 내의 압력이 임계값을 초과할 수 없도록 선택된다. 이는 홀드-다운 디바이스(6)가 원하는 바와 같이 작업편(25) 상에 예를 들어 수직으로 놓일 때만 광원(10)이 활성화될 수 있어, 레이저 방사선과 같은, 광 방사선 또는 사람에게 위험한 광 방사선이 외부로 빠져나오지 않게 되는 것을 보장한다.

예를 들어, 유동 채널(3) 내의 압력을 검사한 후, 제2 출구 및/또는 추출 라인의 펌프에 대한 밸브가 개방되어 유동 채널(38) 내의 유동이 재구성되게 된다(도 5, 화살표 참조). 따라서, 유체는 입구(23)로부터 제2 미러(13)로, 제1 통로(32)를 따라 보호 유리(15)로, 절결부(36)를 따라 제2 통로(34)로, 제2 출구(37)로 유동하고 제2 출구(37)에서 추출된다. 이 방식으로, 예를 들어 미러(12, 13) 상의 부착물과 오염물은 유동 채널(38) 내의 유동에 의해 유동 채널(38)로부터 제거된다.

예를 들어, 제어 유닛(40)은, 유동이 유동 채널(38) 내에 형성되자마자 광원(10)을 활성화한다. 예를 들어, 작업편(25)은 광원(10)으로부터의 광빔에 의해 가열되고, 특히 표면이 아직 가열되지 않았을 때, 광빔의 일부가 작업편(25)에서 반사된다. 광 방사선의 방향은 화살표(L)에 의해 표시되어 있다(도 5 참조). 반사된 광 방사선은 제2 통로(34)를 따라 빔 트랩(14) 또는 빔 덤프로 통과된다. 이는 공구 그리퍼(1)를 에워싸는 부가의 방사선 보호 캐빈의 필요 없이 방사선 보호를 보장한다.

예를 들어, 작업편의 온도는 고온계(24)에 의해 측정된다(도 6 참조). 고온계(24)는 홀드-다운 디바이스(6)에 배열되고, 온도 측정을 위해 필요한 연관 구멍(39)이 홀드-다운 디바이스(6)에 형성된다. 예를 들어, 구멍(39)은 이동 축(35)을 중심으로 90°만큼 제1 통로(32)에 대해 원주방향으로 회전되어, 예를 들어 90도 각도만큼 원주방향으로 회전되어 홀드-다운 디바이스(6)에 존재한다. 이에 의해, 가열된 작업편(25)에 의해 방사된 열 방사선은 구멍(39)을 통해 고온계(24)에 도달할 수 있다. 작업편(25)의 현재 또는 순간 온도, 특히 작업편의 접합 부위에서 작업편(25)의 표면의 온도가 이 방식으로 결정된다. 예를 들어, 고온계(24)는 측정된 온도를 제어 유닛(40)으로 전송하고, 제어 유닛(40)에는 원하는 온도 또는 도달되어야 할 온도가 저장되어 작업편 표면 온도의 현재 측정된 값과 비교된다. 예를 들어, 상이한 재료에 대해 도달되어야 할 복수의 상이한 온도가 제어 유닛에 세이브되거나 저장된다. 예를 들어, 특정 시간 기간이 경과되기 전에 도달되어야 하는 관련 온도가 도달되면, 광원(10)이 비활성화되거나 접합 작업이 조기에 시작된다. 예를 들어, 도달되어야 하는 온도가 지정된 시간 기간 내에 도달될 수 없으면, 접합 작업이 중단되거나 다른 프로세스 단계가 시작된다.

예를 들어, 공구 카운터 요소(4)의 방향으로의 가동 공구(7)의 이동은 특히 광원(10)을 스위칭 오프하기 직전에 또는 광원(10)을 스위칭 오프하는 것과 동시에 또는 광원(10)을 스위칭 오프한 후에 시작되어 작업편(25)이 접합 부위에서 접합되게 된다(도 7). 예를 들어, 제어 유닛(40)은 가동 공구(7)가 공구 카운터 요소(4)의 방향으로 도중에 광원(10)으로부터의 광빔의 방사 경로의 영역에 도달할 때 광원(10) 및 따라서 작업편(25)의 조명이 스위칭 오프되는지 여부를 검사하도록 설계된다. 이는 가동 공구(7)의 전방 단부가 광원(10)으로부터의 광빔으로 조사에 의해 의도치 않게 가열되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이는 또한 접합 공구 유닛(2)에 있는 또는 그 부근에 있는 사람 또는 직원의 안전을 보장하도록 의도된다. 그러나, 제어 유닛이 먼저 광원(10) 및 따라서 작업편(25)의 조명이 스위칭 오프되었는지 여부를 검사하고, 스위칭 오프된 광원(10)을 검사한 후에만 작업편(25)을 향한 가동 공구(7)의 이동을 활성화하는 것이 또한 고려 가능하다.

예를 들어, 접합 연결의 생성 중에, 유동 채널(38) 내의 유체의 유동은 특히 영구적으로 유지되어, 예를 들어 접합 연결의 생성 중에 발생하는 오염물이 유체 유동에 의해 동반되어 이격 운반되게 된다(도 5 참조).

예를 들어, 가동 공구(7)는 접합 작업의 완료 후에 도 4에 따른 시작 위치로 다시 이동된다. 예를 들어, 제2 출구(37)는 이어서 폐쇄된다. 예를 들어, 접합 공구 유닛(2), 특히 홀드-다운 디바이스(6)는 이어서 드라이브(8)에 의해 작업편(25)으로부터 이격하여 이동된다. 예를 들어, 유체는 절결부(33)의 방향으로 입구(23)를 통해 영구적으로 유동하여, 심지어 정지 기간 동안에도 광학 유닛, 예를 들어 미러(12, 13)와 같은 광학 요소가 오염되지 않게 된다.

1: 공구 그리퍼 2: 접합 공구 유닛
3: 공구 브래킷 4: 공구 카운터 요소
5: 연결 요소 6: 홀드-다운 디바이스
7: 공구 8: 구동 유닛
9: 광 안내 시스템 10: 광원
11: 시준기 12: 미러
13: 미러 14: 빔 트랩
15: 보호 유리 16: 슬롯
17: 슬롯 18: 슬롯
19: 슬롯 20: 추출 라인
21: 슬롯 22: 슬롯
23: 입구 24: 고온계
25: 작업편 26: 조정 요소
27: 체결 요소 28: 안전 스위치
29: 연결 요소 30: 체결 수단
31: 냉각 플레이트 32: 통로
33: 절결부 34: 통로
35: 이동 축 36: 절결부
37: 출구 38: 유동 채널
39: 구멍 40: 제어 유닛
41: 영역 42: 작업편 표면

Claims (13)

1. 접합 공구 유닛(2)이며, 접합 공구 유닛(2)은 선형 가동 공구(7)를 갖는 홀드-다운 디바이스(6), 및 공구 카운터 요소(4)를 포함하고,
   선형 가동 공구(7)를 갖는 홀드-다운 디바이스(6)와 공구 카운터 요소(4)는 서로 대향하여 위치되고, 접합 공구 유닛(2)에서 배열 상태에서 작업편(25)은 공구 카운터 요소(4) 위에 놓이고, 접합 공구 유닛(2)에서 작업편(25)의 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스(6)는 작업편(25)의 표면에 맞접하도록 배열 가능하고, 홀드-다운 디바이스(6)는 광 안내 시스템(9)을 갖고,
   광 안내 시스템(9)은 작업편(25)이 접합 공구 유닛(2)에 배열될 때 작업편(25)의 접합 부위의 방향으로 광의 광빔을 안내하도록 설계되고, 광 안내 시스템(9)은 광빔이 선형 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 대해 0°보다 큰 각도에서만 접합 부위를 조사하는 이러한 방식으로 홀드-다운 디바이스(6)에 존재하고, 홀드-다운 디바이스(6)의 광 안내 시스템(9)은 차광 방식으로 외부에 대해 그 광빔을 따라 광을 차폐하는, 접합 공구 유닛(2).
2. 제1항에 있어서, 홀드-다운 디바이스(6)는 접합 공구 유닛(2)에서 작업편(25)의 배열 상태에서, 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25)의 표면에 맞접하도록 배열 가능하여 홀드-다운 디바이스(6)가 접합 부위를 에워싸서 광의 방사 파워의 최대 20%가 홀드-다운 디바이스(6)와 표면 사이에서 외부로 방출되게 되는 이러한 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광 안내 시스템(9)은, 광빔이 선형 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 대해 5° 내지 40°의 각도 영역에서만 작업편(25)의 접합 부위를 조사하는 이러한 방식으로 홀드-다운 디바이스(6)에 존재하는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 가동 공구(7)는 접합 펀치로서 설계되는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 카운터 요소(4)는 제2 가동 공구를 갖는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 추가, 예를 들어 제2 광 안내 시스템(9)이 작업편(25)의 추가 또는 후방 표면의 방향으로 광을 안내하기 위해 공구 카운터 요소(4)에 존재하고, 작업편(25)은 적어도 후방 추가 표면의 섹션이 공구 카운터 요소(4) 상에 있는 상태로 놓이는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 홀드-다운 디바이스(6)는 접합 펀치 유닛의 홀드-다운 디바이스(6)로서 또는 다이 유닛의 홀드-다운 디바이스(6)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 카운터 요소는 다이 유닛으로서 설계되고, 가동 공구(7)를 갖는 홀드-다운 디바이스(6)는 접합 펀치 유닛의 구성 부분인 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛(2).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 접합 공구 유닛(2) 및 공구 브래킷(3)을 갖는, 공구 그리퍼(1).
10. 접합 공구 유닛(2)에 의한, 특히 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 접합 공구 유닛(2)에 의한 작업편(25)의 접합 작업이며, 연속적인 방법 단계:
    - 접합 공구 유닛(2)에 가공될 작업편(25)을 배열하는 단계,
    - 접합 공구 유닛(2)의 공구 카운터 요소(4)에 대해 접합 공구 유닛(2)의 홀드-다운 디바이스(6)를 홀드-다운 디바이스(6)와 공구 카운터 요소(4)가 작업편(25)에 접촉하는 위치로 이동시키는 단계,
    - 홀드-다운 디바이스(6)를 상기 위치에 유지하는 단계,
    - 홀드-다운 디바이스(6)가 상기 위치에 도달할 때 접합 공구 유닛(2)의 광원(10)으로부터의 광으로 작업편(25)의 접합 부위의 조사 또는 조명을 시작하는 단계를 포함하는, 접합 작업.
11. 제10항에 있어서, 이하의 추가 방법 단계:
    - 작업편(25)을 접합하기 위해 작업편(25)의 접합 부위의 방향으로 접합 공구 유닛(2)의 가동 공구(7)의 이동을 시작하는 단계를 포함하는, 접합 작업.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 이하의 추가 방법 단계:
    - 작업편(25)의 접합 부위의 조명 또는 조사를 종료하는 단계,
    - 홀드-다운 디바이스(6)를 상기 위치로부터 이격하여 이동시키는 단계를 포함하는, 접합 작업.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 이하의 추가 방법 단계:
    - 작업편(25)의 접합 부위의 방향으로의 접합 공구 유닛(2)의 가동 공구(7)의 이동의 시작과 동시에 또는 작업편(25)의 접합 부위의 방향으로의 접합 공구 유닛(2)의 가동 공구(7)의 이동의 시작 후에 작업편(25)의 접합 부위의 조명 또는 조사를 종료하는 단계를 포함하는, 접합 작업.

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