+

WO2008037548A1 - Device for guiding an energy beam - Google Patents

Device for guiding an energy beam Download PDF

Info

Publication number
WO2008037548A1
WO2008037548A1 PCT/EP2007/058698 EP2007058698W WO2008037548A1 WO 2008037548 A1 WO2008037548 A1 WO 2008037548A1 EP 2007058698 W EP2007058698 W EP 2007058698W WO 2008037548 A1 WO2008037548 A1 WO 2008037548A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
energy beam
guide finger
workpieces
actuator
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/058698
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Igor Haschke
Original Assignee
Scansonic Mi Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scansonic Mi Gmbh filed Critical Scansonic Mi Gmbh
Publication of WO2008037548A1 publication Critical patent/WO2008037548A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/035—Aligning the laser beam
    • B23K26/037—Aligning the laser beam by pressing on the workpiece, e.g. pressing roller foot

Definitions

  • the invention relates to a device for guiding an energy beam along a joint of two workpieces to be connected by means of the energy beam, with an energy beam supply device and a guide finger leading the point of action of the energy beam, which is biased against the impact with a pressure force.
  • DE 100 06 852 C5 discloses an advantageous device for joining workpiece parts by means of an energy beam, in particular a laser beam, using additional wire, in which the additional wire is used as a mechanical probe element for seam guidance.
  • the reference point of the seam guide is there so substantially at Schmelzbadrand, ie at the edge of the instantaneous welding or soldering.
  • this device has its limitations and brings with it some problems. For the kraftschlüs ⁇ ige leadership of the additional wire along the contour of the defined by the workpiece parts to be joined results in a bending of the additional wire due to the principle and to a shift of the additional wire in the Drahtzu Switzerlandkanal, since its inner diameter must necessarily be slightly larger than the diameter of the Zu ⁇ atzdrahtes.
  • the non-positive guidance of the additional wire increases the wear in the wire feed channel and in the wire feed system and also increases the demands on the applied by the wire feed system and to promote the additional wire on this force to be transmitted.
  • the seam guiding system known from DE 100 06 852 C5 can not be used in joining processes in which no additional wire is desired. This can be the case, for example, because the joining process does not allow for cold filler wire or is sensitive to its supply. Furthermore, for cost reasons, which include both the material costs and the investment and operating costs for the wire feed system.
  • a defined wire contact force is an important process variable, in particular during soldering.
  • the wire contact force can not be adjusted independently, since it is also used as an important adjustment variable for the seam guide. This always a certain excess of force and thus a bias of the additional wire is used as a control reserve.
  • Another process-relevant option is the targeted modulation of the wire pressure force and position of the wire tip with respect to the molten bath. As a result, the molten bath dynamics can be influenced. However, this option is not available in the prior art according to DE 100 06 852 C5, since a modulation of the wire pressing force would lead to a modulation of the wire deflection and thus to a modulation of the point of action of the energy beam.
  • the fixed guide finger (Ta ⁇ tfinger) naturally subject to wear.
  • the state of wear has a direct effect on the position of the laser beam and must be compensated regularly by a readjustment.
  • additional wire has the problem of three points, namely the guide finger tip, the additional wire tip and the point of action of the energy beam to position the shock, which requires a very accurate and correspondingly complex basic robot programming and regularly This results in either that the process is unstable or the guide finger rests neither on the joint nor on the adjacent workpiece surface.
  • the present invention has the object to provide an improved device of the type mentioned, which overcomes the problems described above and provides the options mentioned.
  • the device comprises at least one sensor which detects, in a region encompassing the point of action of the energy beam, the position of the impact defined by the workpieces to be connected relative to the guide finger, a control device and an actuator supported on the guide finger, wherein the guide finger extends beyond the guide finger Actuator is connected to the energy beam supply device and the control device controls the actuator relative to the detected position of the shock relative to the guide finger so that the point of action of the energy beam is at a desired position at the shock.
  • the pressing force required for the tactile seam guide acts on the guide finger, which has a rigid construction and does not bend appreciably even when the device is heated. Since the impact position is not detected by the guide finger but by means of a sensor which detects the position of the shock relative to the guide finger at the point of action or very close to the point of action of the energy beam, and the control means by means of the actuator, the beam position, ie the point of action of the energy beam corrects, affects the leadership finger the position of the energy beam (beam position) over the joint not.
  • the device according to the invention preferably has a second actuator, by means of which the energy jet feeding device can be prestressed against the impact in one or two directions together with the guide finger. Additionally or alternatively, the device according to the invention can also be designed so that the energy beam supply device is biased together with the guide finger by gravity and / or by means of springs in one or two directions against the shock.
  • one or more non-contact sensors can be used as the sensor for detecting the impact position.
  • an analysis device is provided for this purpose, with which the position of the joint of the workpieces to be joined is measured by acoustic analysis of a volume stream, preferably an additional gas stream, aligned on at least one of the workpieces just before the point of action of the energy beam.
  • the device according to the invention can also have a measuring device which uses information from an optical, electrical and / or acoustic characteristic of the joining process effected by the energy beam and / or of the energy beam to measure the position of the joint of the workpieces to be joined.
  • non-contact measuring sensor is suitable for the intended application of the device according to the invention in particular also an ultrasonic sensor.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention therefore provides that the analysis device or measuring device of the device has at least one ultrasonic sensor for detecting the impact position.
  • the at least one sensor detects the position of the impact in one or two spatial directions as close as possible to the point of action of the energy carrier relative to the guide finger. Accordingly, it is provided that the at least one non-contact measuring sensor detects an area very close, in particular closer than 5 mm, preferably closer than 3 mm at the point of action of the energy beam.
  • the device according to the invention may also have a tactile sensor which uses a wire projecting into the energy beam as a probe element, wherein the control device controls the actuator supported on the guide finger so that the wire in one or two spatial directions constant or a specifically variable measuring force acts.
  • the wire can be an additional wire required for the connection of the workpieces or a wire (probe wire) which is not required for this purpose, and which is sacrificed when joining the workpieces.
  • the wear intensity in the wire feed and in the wire conveying device is considerably reduced.
  • the wire thus does not rub against the exit opening of the wire feed device as much as is the case with the device according to DE 100 06 852 C5. This also reduces the applied wire conveying force.
  • the device according to the invention is also insensitive to dynamic loads which are exerted on the device by an associated guiding machine (robot) or in the embodiment of the device as a hand-guided system by the user.
  • These dynamic loads no longer act in a critical manner on the additional wire in the device according to the invention, which would compensate for this by deflection, but essentially over the beige stiff guide finger and the actuator supported thereon.
  • the effect of the dynamic load is compensated accordingly.
  • a self-locking actuator is used, the dynamic load practically no longer affects the beam position. Even a very fast actuator in a very fast control loop can greatly dampen the influence of the dynamic load.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention therefore provides that the actuator supported on the guide finger is a very fast acting actuator a very fast control loop or a self-locking actuator.
  • the device according to the invention is thus advantageously usable as a hand-guided system for joining workpiece parts.
  • the device according to the invention also permits a reduction in the amount of additional wire in cases where additional wire is undesirable.
  • additional wire for if one wants to use an additional wire as a probe wire for the seam guide, although the additional wire is actually undesirable in the joining process used, the device according to the invention offers the option of using a very thin probe wire which has only a minor effect on the process itself. Should this influence still be too great, it is also possible to completely dispense with the probe wire in the device according to the invention and, if appropriate, to use a non-contact sensor system.
  • thin filler wire or probe wire large and heavy wire rolls, which typically weigh about 20 kg or are even heavier, can be dispensed with.
  • a small wire roll can be used on a system according to the invention, in particular a hand-guided system itself be carried along, the necessary conveyor technology can be made considerably smaller and easier than with large and heavy wire rolls.
  • the device according to the invention facilitates the manufacture of stitching seams with additional wire, as it continued kraftschlüs ⁇ ig along with the discontinuation of the guide finger along the joint and the additional wire can be pulled out of the process simultaneously. An adhesion of the additional wire at the joint is not to be feared.
  • the device according to the invention allows setting and modulation of the additional wire pressing force independent of the seam guide as well as the use of a seam guide during pendulum movement of the additional wire tip and / or the energy beam, for example for the production of relatively thick welded or soldered seams. Because the fact that the guide finger is frictionally guided on the joint, the position of the attorneydrahtzu semiconductor- device and / or the energy beam and the force acting on the additional wire force can be almost arbitrarily modulated and influenced via the actuator supported on the guide finger.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention consists in that the control device controls the actuator supported on the guide finger in such a way that the additional wire or probe wire projecting into the energy beam experiences a defined deformation and / or displacement in one or two spatial directions. After all, if one does not use the force acting on the wire as a measured variable, but the deformation of the wire, then the influence of the temperature falls on an unwanted one Beam position shift completely gone. Incidentally, the latter is also achieved when using contactlessly operating sensors. When using non-contact sensors for detecting the impact position also the state of wear of a wire feeder plays no role.
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention provides a wire feed device which is coupled to the energy beam feed device and is adjustable relative to the guide finger. An adjustment of the wire feeder relative to the guide finger and the wire feed done by the control device which controls the wire feeder so that the position of the energy beam melting wire tip to the energy beam held constant in one, two or all three spatial directions, or targeted - for example, controlled or by a corresponding programming - is changed.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention therefore comprises a measuring device which measures the deformation and / or displacement of the wire optically, capacitively, acoustically and / or inductively.
  • the invention is preferably provided in a further embodiment, aass the wire is floatingly mounted with respect to the Energystrahlzu211 landmark, wherein by means of the measuring device, an offset of the wire to the Energystrahlzu211 boots can be determined and Verer offset is compensated by means of the control device using the supported on the guide finger actuator.
  • a preferred use of the device according to the invention is in the production of relatively thick welding or soldering seams, wherein the wire and / or the energy beam are oscillatingly moved along the joint.
  • Fig. 1 is a side view of a device for
  • Fig. 2 is a view of the apparatus of Fig. 1 in
  • Fig. 3 is a perspective view of the device of Fig. 1; 4 shows a plan view of a wire feed device and a guide finger coupled thereto via an actuator;
  • FIG. 5 shows a side view of a device according to the invention during a joining process
  • FIG. 6 shows a view of a lap joint formed by two workpieces to be connected to one another, on which a guide finger and a relatively thin wire are frictionally guided, in the opposite direction to the feed direction;
  • FIG. 7 is a side view of a known device for joining workpieces by means of a laser beam using additional wire as a mechanical probe element during a joining process.
  • FIG. 8 shows a plan view of the wire feed device of the device according to FIG. 7 during the joining of workpieces
  • FIG. 9 shows a side view of a known device for joining workpieces by means of a laser beam using a fixed guide finger during a joining process
  • Fig. 10 is a plan view of the fixed guide finger of the apparatus of Fig. 9 when joining workpieces.
  • FIG. 11 is a side view of another embodiment of an inventive device for Guiding a laser beam along a joint defined by workpiece parts to be joined.
  • the device shown in FIGS. 1 to 3 comprises an energy-beam feed device 2 and a guide finger 3 leading the point of action 5 of the energy beam 4, which is pretensioned with an adjustable pressure force against a joint defined by two or more workpieces or workpiece parts to be joined.
  • the energy beam supply device 2 is a laser beam optic.
  • the energy beam supply device 2 has in particular one or more adjustably mounted lenses for focusing the energy beam (laser beam) 4. It is mounted on a robot 15 serving as a guide machine, of which only a portion is shown in FIGS.
  • the point of action 5 is not a point in the mathematical sense, but a relatively small area or a relatively small volume.
  • the device furthermore has a wire feed device 11 coupled to the energy beam feed device 2.
  • the wire feed device 11 comprises a wire feed channel, which is aligned so that the tip of the supplied wire 1 protrudes into the point of action 5 of the energy beam 4.
  • the wire 1 is associated with a force sensor 10 having a measuring device by means of which the force acting on the wire 1 force is measured.
  • the force sensor 10 is integrated in the support 16 carrying the wire feed channel.
  • the supplied wire 1 is required for connecting the workpieces additional wire.
  • the wire 1 will be here used simultaneously as a mechanical probe element for seam guidance.
  • the wire 1 used as the probe element can also be a wire (probe wire) which is not required for the connection of the workpieces and which is sacrificed in the connection of the workpieces.
  • the additional wire or probe wire 1 is thus part of a sensor which detects the position of the joint defined by the workpieces to be joined relative to the leading guide finger 3 in a region encompassing the point of action 5 of the energy beam 4.
  • the guide finger 3 is rigid. Even at relatively high temperature, it shows no appreciable deflection. It is fastened to an arm-like holder 17, which is connected to the energy beam feed device 2. The guide finger 3 is non-positively moved with its tip along the joint 7 defined by the workpieces to be joined (compare FIG.
  • an actuator 8 is integrated, which is supported on the guide finger 3, when it is biased against the defined by the workpieces to be joined 7.
  • the actuator 8 is axially movable to the longitudinal axis of the holder 17 and thus in the distance direction to the workpiece surface and / or along a transverse axis, which is indicated in Fig. 3 by the two substantially mutually perpendicular double arrows 18.
  • the device preferably has a second actuator 9.
  • the guide finger 3 and the beam feed device 2 can be biased against the joint 7 in at least one direction or preferably in two directions substantially perpendicular to each other.
  • the device according to the invention may also be designed such that the guide finger 3 is biased against the joint 7 by gravity and / or by means of springs in one or two directions together with the energy beam supply device 2 coupled thereto.
  • the bias by means of one or more springs is outlined in FIG. 5, while FIG. 11 shows an embodiment in which guide fingers 3 and energy beam supply means 2 of a device according to the invention are biased by gravity against the joint 7.
  • Fig. 6 two workpieces 14.1, 14.2 are sketched, which are connected to one another at a lap joint 7 using a device according to the invention.
  • the pressing force 13 is composed of a directed against the surface of the lower workpiece 14.1 force component and a perpendicular thereto, laterally directed against the upper workpiece 14.2 force component together.
  • Behind the guide finger 3 of the supplied via the wire feeder 11 wire 1 with a measuring force 12 at the point of action of the energy beam scans the contour of the Fugecons 7.
  • the measuring force 12 settles a directed against the surface of the lower workpiece 14.1 force component and a perpendicular thereto, laterally directed against the upper workpiece 14.2 force component together.
  • the force acting on the relatively thin wire 1 measuring force 12 is substantially less than the pressure acting on the rigid guide finger 3 pressing force 13th
  • the device according to the invention comprises a control device R which controls the actuator 8 in dependence on the position of the joining joint 7 detected relative to the guide finger 3 with the sensor (1, 10) such that the point of action 5 of the energy beam 4 at the respective desired position on the Joining joint 7 is located.
  • the control device R is shown schematically in FIG.
  • the control device R regulates the actuator 8 supported on the guide finger 3 in such a way that an essentially constant or a specifically variable measuring force 12 acts on the wire 1 protruding into the energy beam 4 in at least one spatial direction or preferably in two spatial directions.
  • the wire feed device 11 coupled to the energy beam supply device 2 is designed to be adjustable relative to the guide finger 3, wherein the control device R controls the actuator 8 in such a way that the position of the wire tip melting off at the energy beam 4 is selectively changed to the energy beam, or kept constant in one or two spatial directions becomes.
  • the distance between the point of action 5 of the energy beam 4 and the tip of the guide finger 3 is preferably chosen as small as possible, in particular smaller than in Figures 1 and 3 is shown.
  • the guide finger 3 has a wire 1 facing the recess at its tip.
  • the tip of the guide finger 3 can in particular have a substantially U-shaped cross-sectional profile, so that the tip of the guide finger 3 surrounds the tip of the additional wire or probe wire 1 with play.
  • the guide finger 3 is provided with a supply line, by means of which during the connection of the workpieces 14.1, 14.2 a flux and / or an additional gas can be supplied at the joint.
  • the deformation and / or displacement of the wire 1 projecting into the energy beam 4 can also be measured in order to guide the point of action 5 of the energy beam 4 exactly along the contour of the joint shock 7.
  • the device according to the invention has a measuring device (not shown) by means of which the deformation and / or displacement of the wire 1 is measured, for example, optically, capacitively and / or inductively.
  • the control device R controls the actuator 8 supported on the guide finger 3 so that the wire 1 undergoes a defined deformation and / or displacement in one or two spatial directions.
  • connection for the wire 1 to be connected with respect to the energy beam supply device.
  • Device 2 is mounted floating, wherein a measuring device is provided, by means of which an offset of the wire 1 to the Energystrahlzu slaughter 180 can be determined, and wherein a control device R is provided, by means of which the offset is compensated using the supported on the guide finger 3 actuator 8.
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention consists in the addition of a device for targeted force and / or position modulation of the wire.
  • a pendulum movement of the wire tip melting off from the energy beam 4 and / or the energy beam can be generated as required that results in a correspondingly wide weld or solder seam.
  • a device for non-contact detection of the position of the joining piece 7 defined by the workpieces 14.1, 14.2, in particular a device is proposed which, by acoustic analysis of a point shortly before the point of action 5 of the iestnergies beam 4 on at least one of the workpieces 14.1, 14.2 aligned volume flow, preferably additional gas stream, the position of the joint 7 is missing.
  • the device according to the invention with a measuring device which detects optical, electrical and / or acoustic signals which depend on the joining process and / or energy beam 4 and characterize them, the measuring device measuring these signals for measuring the position of the Joining joint 7 used.
  • the non-contact detection of the joining impact 7 can advantageously be effected in particular by means of an ultrasonic sensor.
  • the mentioned analysis device or measuring device of the device according to the invention therefore preferably has at least one ultrasonic sensor for detecting the position of the joining joint 7.
  • the invention also proposes an embodiment in which the device according to the invention comprises a device with the dynamic Aufmodulationen on the wire 1 and / or the guide finger 3, the unevenness in the surface of at least one of the workpieces to be joined 14.1, 14.2 are caused, cross-correlated and / or used to determine an actual speed of the energy beam 4, wire 1 and / or the guide finger 3 with respect to the workpieces 14.1, 14.2 to be joined.
  • the speed information thus obtained in order to carry out a speed control by means of a guidance system or additional drive.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for guiding an energy beam (4) along an edge (7) of two workpieces which are to be connected by means of the energy beam, said device comprising an energy beam supply system (2), and a guiding finger (3) running in front of the point of action (5) of the energy beam, said finger being pre-stressed against the edge (7) by means of a compressive force (13). The aim of the invention is to obtain more precise guidance along the seam using such a device. To this end, at least one sensor is used to detect the position of the edge (7) in relation to the guiding finger (3) in a region containing the point of action (5) of the energy beam. Furthermore, the device is provided with an actuator supported on the guiding finger (3) and a regulating device (R), the guiding finger being connected to the energy beam supply system (2) by means of the actuator (8). The regulating device (R) controls the actuator according to the detected position of the edge in relation to the guiding finger (3) such that the point of action of the energy beam (4) lies on a desired position on the edge (7).

Description

Vorrichtung zur Führung eines Energiestrahls Device for guiding an energy beam
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Energiestrahls entlang eines Stoßes zweier mittels des Energiestrahles zu verbindender Werkstücke, mit einer Energiestrahlzuführeinrichtung und einem dem Wirkpunkt des Energiestrahls vorlaufenden Führungsfinger, der mit einer Andruckkraft gegen den Stoß vorgespannt wird.The invention relates to a device for guiding an energy beam along a joint of two workpieces to be connected by means of the energy beam, with an energy beam supply device and a guide finger leading the point of action of the energy beam, which is biased against the impact with a pressure force.
Die DE 100 06 852 C5 offenbart eine vorteilhafte Vorrichtung zum Fügen von Werkstückteilen mittels eines Energiestrahls, insbesondere Laserstrahls, unter Verwendung von Zusatzdraht, bei der der Zusatzdraht als mechanisches Tastelement zur Nahtführung verwendet wird. Der Bezugspunkt der Nahtführung liegt dort also im wesentlichen am Schmelzbadrand, das heißt am Rand der momentanen Schweiß- bzw. Lötstelle. Diese Vorrichtung hat allerdings ihre Grenzen und bringt gewisse Probleme mit sich. Denn die kraftschlüsεige Führung des Zusatzdrahtes entlang der Kontur des von den zu verbindenden Werkstückteilen definierten Stoßes führt zu einer prinzipbedingten Durchbiegung des Zusatzdrahtes sowie zu einer Verlagerung des Zusatzdrahtes in dem Drahtzuführkanal, da dessen Innendurchmesser notwendigerweise etwas größer sein muss als der Durchmesser des Zuεatzdrahtes . Hierdurch wird der Energiestrahl in Kraftrichtung verlagert, während die Zusatzdrahtspitze am Stoß anliegt (vgl . beiliegende Figuren 7 und 8). Dieses kann zwar grundsätzlich durch einen so genannten Offset kompensiert werden. Problematisch ist allerdings, dass die zusätzliche Verlagerung von verschiedenen EinflussgröSen abhängig ist; insbesondere von der Andruckkraft , wodurch man bei der Einrichtung der bekannten Vorrichtung zwei verkoppelte Einstellgrößen erhält, was die Einrichtung sehr komplex gestaltet und dementsprechend die Anforderungen an das Bedienpersonal erhöht; ferner von der Temperatur, die sich während des Bearbeitungsprozesses relativ stark ändert; sowie von dem Verschleißzustand der Drahtzuführeinrichtung, der sich laufend ändert.DE 100 06 852 C5 discloses an advantageous device for joining workpiece parts by means of an energy beam, in particular a laser beam, using additional wire, in which the additional wire is used as a mechanical probe element for seam guidance. The reference point of the seam guide is there so substantially at Schmelzbadrand, ie at the edge of the instantaneous welding or soldering. However, this device has its limitations and brings with it some problems. For the kraftschlüsεige leadership of the additional wire along the contour of the defined by the workpiece parts to be joined results in a bending of the additional wire due to the principle and to a shift of the additional wire in the Drahtzuführkanal, since its inner diameter must necessarily be slightly larger than the diameter of the Zuεatzdrahtes. As a result, the energy beam is displaced in the direction of force, while the additional wire tip rests against the joint (see enclosed Figures 7 and 8). Although this can be compensated in principle by a so-called offset. The problem, however, is that the additional shift depends on different factors; in particular of the pressure force, whereby one receives in the device of the known device two coupled setting sizes, which makes the device very complex and accordingly increases the demands on the operator; further, the temperature which changes relatively sharply during the machining process; as well as the state of wear of the wire feeder, which is constantly changing.
Die kraftschlüssige Führung des Zusatzdrahtes erhöht den Verschleiß im Drahtzuführkanal und im Drahtfördersystem und erhöht darüber hinaus die Anforderungen an die durch das Drahtfördersystem aufzubringende und zur Förderung des Zusatzdrahtes auf diesen zu übertragende Kraft.The non-positive guidance of the additional wire increases the wear in the wire feed channel and in the wire feed system and also increases the demands on the applied by the wire feed system and to promote the additional wire on this force to be transmitted.
Bei sehr weichem Zusatzdraht, z.B. A1SÜ2-Draht , führt die prinzipbedingte Reibung dazu, dass sich der Drahtzuführkanal mit der Zeit zusetzt. Zur Lösung dieses Problems werden derzeit Drahtzuführkanäle aus hochtemperaturfesten Kunststoffen verwendet. Diese Kunststoffteile sind jedoch sehr teuer und haben im Dauerbetrieb nur geringe Standzeiten. Bei sehr dünnem und/oder weichem Zusatzdraht biegt sich der Draht aufgrund der kraftschlüsεigen Führung sehr stark durch und reagiert empfindlich auf KraftSchwankungen. Daraus resultiert eine Fehlpositionierung des Energiestrahls. Mitunter kann eine Überlast auch zum Abknicken des Zusatzdrahteε und einer damit einhergehenden Fehlfunktion führen, die eine Zerstörung von Anlagenkomponenten verursachen kann. Durch die Entwicklung höherfester Stähle ist mit einem zunehmenden Einsatz dünnerer Bleche zu rechnen, wodurch die Anzahl der Fügeaufgaben mit kleiner Kantenhöhe (Stoßhöhe) erheblich zunehmen wird. Hierfür sind entsprechend dünne Zusatzdrähte erforderlich, bei denen die vorstehend beschriebenen Probleme auftreten.In the case of very soft additional wire, eg A1SÜ2 wire, the inherent friction causes the wire feed channel to become clogged over time. To solve this problem currently Drahtzuführkanäle of high temperature resistant plastics are used. However, these plastic parts are very expensive and have only a short service life in continuous operation. With very thin and / or soft additional wire, the wire bends very strong due to the kraftschlüsεigen leadership and is sensitive to force fluctuations. This results in a mispositioning of the energy beam. Sometimes an overload can also lead to the kinking of Zusatzdrahteε and a concomitant malfunction that can cause destruction of system components. The development of higher-strength steels is expected to lead to an increase in the use of thinner sheets, as a result of which the number of joining tasks with a small edge height (joint height) will increase considerably. For this purpose, thin additional wires are required in which the problems described above occur.
Schnell wechselnde dynamische Belastungen auf das aus der DE 100 06 852 C5 bekannte Nahtführungssystem können von diesem nur mit zeitlicher Verzögerung ausgeregelt werden. Dies führt zu temporären Schwankungen der Durchbiegung des Zuεatzdrahtes und damit zu Fehlpositionierungen des Energiestrahls und entsprechenden Qualitatεeinbüßen.Quickly changing dynamic loads on the known from DE 100 06 852 C5 seam guide system can be compensated by this only with time delay. This leads to temporary fluctuations in the deflection of the additional wire and thus to incorrect positioning of the energy beam and corresponding quality losses.
Im Übrigen ist das aus der DE 100 06 852 C5 bekannte NahtführungsSystem in Fügeprozessen, in denen kein Zusatzdraht erwünscht ist, nicht einsetzbar. Dies kann etwa der Fall sein, weil der Fügeprozess keinen kalten Zusatzdraht zulässt oder empfindlich auf dessen Zuführung reagiert. Ferner auch aus Kostengründen, wobei sowohl die Materialkosten als auch die Investitions- und Betriebskosten für das DrahtzuführSystem zu nennen sind.Incidentally, the seam guiding system known from DE 100 06 852 C5 can not be used in joining processes in which no additional wire is desired. This can be the case, for example, because the joining process does not allow for cold filler wire or is sensitive to its supply. Furthermore, for cost reasons, which include both the material costs and the investment and operating costs for the wire feed system.
Beim Herstellen von Heftnähten mit Zusatzdraht wird üblicherweise nach jeder Naht abgesetzt, wobei erst der Zusatzdraht vom Werkstück abgetrennt und danach der Energiestrahl abgeschaltet wird. Diese Vorgehensweise kostet allerdings relativ viel Zeit. Alternativ kann man auch bis zur nächsten Heftnaht durchfahren, womit man aber riskiert, dass der Zusatzdraht am Nahtende anfriert und hängen bleibt, was zu einer Belastung des NahtführungsSystems bis hin zur Zerstörung des Systems führen kann . Beim Einsatz der aus der DE 100 06 852 C5 bekannten Vorrichtung in einem handgeführten System käme es durch die ungleichförmige Bewegung des Systems schnell zu einem Abknicken oder einem Abheben des Zusatzdrahtes . In beiden Fällen sind Einbußen in der Nahtqualität bis hin zur völligen Störung des Fügeprozesses die Folge.When making stitching with filler wire is usually discontinued after each seam, with only the additional wire separated from the workpiece and then the energy beam is turned off. This approach, however, takes a relatively long time. Alternatively, you can also go through to the next stitching, but you risked that the additional wire freezes at the end of the seam and gets stuck, which can lead to a burden on the suture guidance system to the destruction of the system. When using the device known from DE 100 06 852 C5 in a hand-held system, the non-uniform movement of the system would quickly lead to a kinking or lifting of the additional wire. In both cases, losses in the seam quality up to complete disruption of the joining process result.
Eine definierte Drahtanpresskraft ist insbesondere beim Löten eine wichtige Prozessgröße. Beim Stand der Technik nach der DE 100 06 852 C5 kann die Drahtanpresskraft jedoch nicht unabhängig eingestellt werden, da sie auch als wichtige Einstellgröße für die Nahtführung genutzt wird. Hierbei wird stets ein gewisser Kraftüberschuss und damit eine Vorspannung des Zusatzdrahtes als Regelreserve genutzt.A defined wire contact force is an important process variable, in particular during soldering. In the prior art according to DE 100 06 852 C5, however, the wire contact force can not be adjusted independently, since it is also used as an important adjustment variable for the seam guide. This always a certain excess of force and thus a bias of the additional wire is used as a control reserve.
Eine weitere prozessrelevante Option ist die gezielte Modulation der Drahtanpresskraft und Position der Drahtspitze in Bezug auf das Schmelzbad. Hierdurch kann die Schmelzbaddynamik beeinflusst werden. Diese Option steht beim Stand der Technik gemäß der DE 100 06 852 C5 jedoch nicht zur Verfügung, da eine Modulation der Drahtanpress- kraft zu einer Modulation der Drahtdurchbiegung und mithin zu einer Modulation des Wirkpunktes des Energie- Strahls führen würde.Another process-relevant option is the targeted modulation of the wire pressure force and position of the wire tip with respect to the molten bath. As a result, the molten bath dynamics can be influenced. However, this option is not available in the prior art according to DE 100 06 852 C5, since a modulation of the wire pressing force would lead to a modulation of the wire deflection and thus to a modulation of the point of action of the energy beam.
Bei Anwendungen, in denen relativ dicke Schweiß- bzw. Lötnähte gefordert sind, werden der Zusatzdraht und der Energiestrahl üblicherweise gependelt. Diese pendelnde Arbeitsweise wäre mit der Vorrichtung gemäß der DE 100 06 852 C5 grundsätzlich möglich, würde aber wegen der Drahtdurchbiegung an die oben aufgezeigten Grenzen stoßen. Bekannt sind ferner Vorrichtungen zum Laserschweißen bzw. Laserlöten von Werkstücken unter Verwendung von Zusatzdraht, die einen festen, vorlaufenden Führungsfinger zur Nahtführung aufweisen. Da sich dieser kraftschlüssig entlang der Kontur des FϋgestoSes geführte Führungsfinger nicht nennenswert durchbiegt, treten bei diesen Vorrichtungen die der Vorrichtung gemäß der DE 100 06 852 C5 inhärenten Probleme nicht auf. Jedoch liefern diese Vorrichtungen aufgrund des Vorlaufes des festen Führungsfingers nur bei im wesentlichen gerade verlaufendem Fügestoß und minimalen Winkelabweichungen von der programmierten Führungsbahn eine einwandfreie Schweißbzw. Lötnahtqualität, da es ansonsten aufgrund des Vorlaufes des Führungsfingerε zu Positionierfehlern für den Wirkpunkt des Laserstrahls kommt (vgl. beiliegende Figuren 9 und 10) .In applications where relatively thick welds are required, the filler wire and the energy beam are usually shunted. This oscillating operation would be possible with the device according to DE 100 06 852 C5 in principle, but would come because of the wire sag to the limits indicated above. Also known are devices for laser welding or laser soldering of workpieces using additional wire, which have a fixed, leading guide finger to seam guide. Since this guide finger, guided non-positively along the contour of the locking device, does not sag appreciably, the problems inherent in the device according to DE 100 06 852 C5 do not occur in these devices. However, these devices provide due to the advance of the fixed guide finger only at substantially straight running joint and minimal angular deviations from the programmed guideway a perfect Schweißbzw. Solder seam quality, since otherwise due to the advance of the Führungsfingerε to positioning errors for the point of action of the laser beam comes (see enclosed Figures 9 and 10).
Darüber hinaus unterliegt der feste Führungsfinger (Taεtfinger) naturgemäß einem Verschleiß. Der Verschleiß- zustand wirkt sich direkt auf die Lage des Laserstrahls aus und muss regelmäßig durch eine Nachjustage kompensiert werden. Außerdem besteht bei Anwendungen dieser Vorrichtungen und gleichzeitiger Verwendung von Zusatz- draht die Problematik, drei Punkte, nämlich die Führungsfingerspitze, die Zusatzdrahtspitze und den Wirkpunkt des Energiestrahls in Bezug auf den Stoß zu positionieren, was eine sehr genaue und entsprechend aufwendige Robotergrundprogrammierung notwendig macht und regelmäßig dazu führt, dass entweder der Prozess instabil wird oder der Führungsfinger weder am Stoß noch an der benachbarten Werkstückoberfläche anliegt. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben beschriebenen Probleme überwindet sowie die genannten Optionen bietet.In addition, the fixed guide finger (Taεtfinger) naturally subject to wear. The state of wear has a direct effect on the position of the laser beam and must be compensated regularly by a readjustment. In addition, in applications of these devices and the simultaneous use of additional wire has the problem of three points, namely the guide finger tip, the additional wire tip and the point of action of the energy beam to position the shock, which requires a very accurate and correspondingly complex basic robot programming and regularly This results in either that the process is unstable or the guide finger rests neither on the joint nor on the adjacent workpiece surface. Against this background, the present invention has the object to provide an improved device of the type mentioned, which overcomes the problems described above and provides the options mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens einen Sensor, der in einem den Wirkpunkt des Energiestrahles umfassenden Bereich die Lage des von den zu verbindenden Werkstücken definierten Stoßes relativ zu dem Führungs- finger detektiert, eine Reglungseinrichtung und einen an dem Führungsfinger abgestützten Aktor, wobei der Führungsfinger über den Aktor mit der Energiestrahl- zuführeinrichtung verbunden ist und die Reglungseinrichtung den Aktor in Abhängigkeit der detektierten Lage des Stoßes relativ zum Führungsfinger so ansteuert, dass der Wirkpunkt des Energiestrahles an einer gewünschten Position am Stoß liegt.The device according to the invention comprises at least one sensor which detects, in a region encompassing the point of action of the energy beam, the position of the impact defined by the workpieces to be connected relative to the guide finger, a control device and an actuator supported on the guide finger, wherein the guide finger extends beyond the guide finger Actuator is connected to the energy beam supply device and the control device controls the actuator relative to the detected position of the shock relative to the guide finger so that the point of action of the energy beam is at a desired position at the shock.
Bei der erfindungεgemäßen Vorrichtung wirkt also die zur taktilen Nahtführung erforderliche Andruckkraft auf den Führungsfinger, der biegesteif ausgebildet ist und sich auch bei Erwärmung der Vorrichtung nicht nennenswert verbiegt. Da dabei die Stoßlage nicht durch den Führungsfinger sondern mittels eines Sensors detektiert wird, welcher im Wirkpunkt bzw. sehr nah am Wirkpunkt des Energiestrahles die Lage des Stoßes relativ zu dem Führungsfinger detektiert, und die Reglungseinrichtung mittels des Aktors die Strahllage, d.h. den Wirkpunkt des Energiestrahls ausregelt, beeinflusst der Führungsfinger die Lage des Energiestrahls (Strahllage) über der Fügestelle nicht.In the device according to the invention, therefore, the pressing force required for the tactile seam guide acts on the guide finger, which has a rigid construction and does not bend appreciably even when the device is heated. Since the impact position is not detected by the guide finger but by means of a sensor which detects the position of the shock relative to the guide finger at the point of action or very close to the point of action of the energy beam, and the control means by means of the actuator, the beam position, ie the point of action of the energy beam corrects, affects the leadership finger the position of the energy beam (beam position) over the joint not.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei vorzugsweise einen zweiten Aktor auf, mittels dem die Ξnergiestrahl- zuführeinrichtung zusammen mit dem Führungsfinger in ein oder zwei Richtungen gegen den Stoß vorspannbar ist. Ergänzend oder alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so ausgebildet sein, dass die Energiestrahlzuführeinrichtung zusammen mit dem Führungsfinger über die Schwerkraft und/oder mittels Federn in ein oder zwei Richtungen gegen den Stoß vorgespannt ist.The device according to the invention preferably has a second actuator, by means of which the energy jet feeding device can be prestressed against the impact in one or two directions together with the guide finger. Additionally or alternatively, the device according to the invention can also be designed so that the energy beam supply device is biased together with the guide finger by gravity and / or by means of springs in one or two directions against the shock.
Als Sensor zur Detektion der Stoßlage können erfindungs- gernäß insbesondere ein oder mehrere berührungslos arbeitende Sensoren zum Einsatz kommen. Beispielsweise ist hierzu eine Analyseeinrichtung vorgesehen, mit der durch akustische Analyse eines kurz vor dem Wirkpunkt des Energiestrahls auf mindestens eines der Werkstücke ausgerichteten Volumenεtromes , vorzugsweise Zusatzgasstromes, die Lage des Stoßes der zu verbindenden Werkstücke vermessen wird.According to the invention, in particular one or more non-contact sensors can be used as the sensor for detecting the impact position. For example, an analysis device is provided for this purpose, with which the position of the joint of the workpieces to be joined is measured by acoustic analysis of a volume stream, preferably an additional gas stream, aligned on at least one of the workpieces just before the point of action of the energy beam.
Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Messeinrichtung aufweisen, die Informationen aus einer optischen, elektrischen und/oder akustischen Charakteristik des durch den Energiestrahl bewirkten Fügeprozesses und/oder des Energiestrahles zur Vermessung der Lage des Stoßes der zu verbindenden Werkstücke verwendet .Alternatively, the device according to the invention can also have a measuring device which uses information from an optical, electrical and / or acoustic characteristic of the joining process effected by the energy beam and / or of the energy beam to measure the position of the joint of the workpieces to be joined.
Als berührungslos messender Sensor eignet sich für das vorgesehene Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere auch ein Ultraschallsensor. Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher vor, dass die Analyseeinrichtung oder Messeinrichtung der Vorrichtung mindestens einen Ultraschallsensor zur Erfassung der Stoßlage aufweist.As a non-contact measuring sensor is suitable for the intended application of the device according to the invention in particular also an ultrasonic sensor. A preferred embodiment of the device according to the invention therefore provides that the analysis device or measuring device of the device has at least one ultrasonic sensor for detecting the impact position.
Der mindestens eine Sensor detektiert die Lage des Stoßes in einer oder zwei Raumrichtungen möglichst nahe dem Wirkpunkt des Energieεtrahls relativ zum Führungsfinger . Dementsprechend ist vorgesehen, dass der mindestens eine berührungslos messende Sensor einen Bereich sehr nahe, insbesondere näher als 5 mm, vorzugsweise näher als 3 mm am Wirkpunkt des Energiestrahls erfasst.The at least one sensor detects the position of the impact in one or two spatial directions as close as possible to the point of action of the energy carrier relative to the guide finger. Accordingly, it is provided that the at least one non-contact measuring sensor detects an area very close, in particular closer than 5 mm, preferably closer than 3 mm at the point of action of the energy beam.
Anstelle eines oder mehrerer berührungslos messender Sensoren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch einen taktilen Sensor aufweisen, der einen in den Energiestrahl hineinragenden Draht als Tastelement nutzt, wobei die Reglungseinrichtung dabei den am Führungsfinger abgestützten Aktor so regelt, dass auf den Draht in einer oder zwei Raumrichtungen eine konstante oder eine gezielt variable Messkraft wirkt.Instead of one or more non-contact measuring sensors, the device according to the invention may also have a tactile sensor which uses a wire projecting into the energy beam as a probe element, wherein the control device controls the actuator supported on the guide finger so that the wire in one or two spatial directions constant or a specifically variable measuring force acts.
Bei dem Draht kann es sich um einen für die Verbindung der Werkstücke benötigten Zusatzdraht oder um einen hierfür nicht benötigten Draht (Sondendraht) handeln, der beim Verbinden der Werkstücke geopfert wird.The wire can be an additional wire required for the connection of the workpieces or a wire (probe wire) which is not required for this purpose, and which is sacrificed when joining the workpieces.
Bei Nutzung des Zusatzdrahtes als Tastelement wirkt auf diesen zwar die Messkraft, diese kann aber im Vergleich zu der auf den biegesteifen Führungsfinger wirkenden Andruckkraft sehr klein gewählt werden, so dass die Durchbiegung des Zusatzdrahtes und die daraus resultierende Verlagerung der Strahllage klein und mithin auch die Temperaturbeeinflussung dieser Verlagerung klein bleibt.When using the additional wire as a probe element acts on this while the measuring force, but this can be very small compared to the pressure acting on the rigid guide finger pressure, so that the deflection of the additional wire and the resulting shift of the beam position small and therefore also the temperature influence of this shift remains small.
Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur noch die gegenüber der Andruckkraft auf den Führungsfinger wesentlich geringere Messkraft auf den Draht als Tastelement wirken muss, verringert sich die Verschleißintensität in der Drahtzuführ- und in der Drahtfördereinrichtung erheblich. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung reibt der Draht somit nicht so stark an der Austrittsöffnung der Drahtzuführeinrichtung wie dies bei der Vorrichtung gemäß der DE 100 06 852 C5 der Fall ist. Hierdurch sinkt auch die aufzubringende Drahtförderkraft.Since in the device according to the invention only the measuring force on the guide finger, which is much lower than that of the pressing force, must act on the wire as a feeler element, the wear intensity in the wire feed and in the wire conveying device is considerably reduced. In the device according to the invention, the wire thus does not rub against the exit opening of the wire feed device as much as is the case with the device according to DE 100 06 852 C5. This also reduces the applied wire conveying force.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zudem unempfindlich gegenüber dynamischen Lasten, die durch eine zugeordnete Führungsmaschine (Roboter) oder bei Ausgestaltung der Vorrichtung als handgeführtem System durch den Benutzer auf die Vorrichtung ausgeübt werden. Diese dynamischen Lasten wirken bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr in kritischer Weise auf den Zusatzdraht, der dies durch Durchbiegung kompensieren würde, sondern im wesentlichen über den beigesteifen Führungsfinger und den daran abgestützten Aktor. Je nach Auslegung des Aktors wird die Einwirkung der dynamischen Last entsprechend kompensiert. Wird beispielsweise ein selbsthemmender Aktor verwendet, wirkt die dynamische Last praktisch nicht mehr auf die Strahllage. Auch ein sehr schneller Aktor in einem sehr schnellen Regelkreis kann den Einfluss der dynamischen Last stark dämpfen. Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht daher vor, dass der am Führungsfinger abgestützte Aktor ein sehr schnell arbeitender Aktor in einem sehr schnellen Regelkreis oder ein selbsthemmender Aktor ist.The device according to the invention is also insensitive to dynamic loads which are exerted on the device by an associated guiding machine (robot) or in the embodiment of the device as a hand-guided system by the user. These dynamic loads no longer act in a critical manner on the additional wire in the device according to the invention, which would compensate for this by deflection, but essentially over the beige stiff guide finger and the actuator supported thereon. Depending on the design of the actuator, the effect of the dynamic load is compensated accordingly. If, for example, a self-locking actuator is used, the dynamic load practically no longer affects the beam position. Even a very fast actuator in a very fast control loop can greatly dampen the influence of the dynamic load. A preferred embodiment of the device according to the invention therefore provides that the actuator supported on the guide finger is a very fast acting actuator a very fast control loop or a self-locking actuator.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit vorteilhaft als handgeführtes System zum Fügen von Werkstückteilen verwendbar .The device according to the invention is thus advantageously usable as a hand-guided system for joining workpiece parts.
Der Einsatz von sehr weichem sowie sehr dünnem Zuεatz- draht ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung problemlos möglich. Da man bei der Ausführung des Führuπgs- fingers hinsichtlich Material, Form und Größe große Freiheiten hat, solange der Führungsfinger nur biegesteif sowie verschleiß- und temperaturresistent ist, können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch sehr geringe Kantenhöhen (Stoßhöhen) zuverlässig angetastet werden.The use of very soft and very thin Zuεatz- wire is easily possible in the inventive device. Since one has great freedom in terms of material, shape and size in the execution of the guide finger, as long as the guide finger is only rigid and resistant to wear and temperature, with the inventive device even very low edge heights (shock heights) can be reliably touched.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt insbesondere auch eine Verminderung der Zusatzdrahtmenge in Fällen zu, in denen Zusatzdraht unerwünscht ist. Denn will man etwa für die Nahtführung einen Zusatzdraht als Sondendraht nutzen, obwohl der Zusatzdraht in dem angewandten Fügeprozess eigentlich unerwünscht ist, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung die Option, einen sehr dünnen Sondendraht zu verwenden, der den Prozess selbst nur in geringer Weise beeinflusst. Sollte auch dieser Einfluss noch zu groß sein, kann man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf den Sondendraht auch vollständig verzichten und gegebenenfalls eine berührungslos arbeitende Sensorik zum Einsatz bringen. Durch die Verwendung von dünnem Zusatzdraht bzw. Sondendraht kann auf große und schwere Drahtrollen, die üblicherweise etwa 20 kg wiegen oder noch schwerer sind, verzichtet werden. Eine kleine Drahtrolle kann dagegen an einem erfindungsgemäßen System, insbesondere einem handgeführten System selbst mitgeführt werden, wobei die notwendige Fördertechnik erheblich kleiner und einfacher als bei großen und schweren Drahtrollen ausgeführt werden kann.In particular, the device according to the invention also permits a reduction in the amount of additional wire in cases where additional wire is undesirable. For if one wants to use an additional wire as a probe wire for the seam guide, although the additional wire is actually undesirable in the joining process used, the device according to the invention offers the option of using a very thin probe wire which has only a minor effect on the process itself. Should this influence still be too great, it is also possible to completely dispense with the probe wire in the device according to the invention and, if appropriate, to use a non-contact sensor system. By using thin filler wire or probe wire, large and heavy wire rolls, which typically weigh about 20 kg or are even heavier, can be dispensed with. On the other hand, a small wire roll can be used on a system according to the invention, in particular a hand-guided system itself be carried along, the necessary conveyor technology can be made considerably smaller and easier than with large and heavy wire rolls.
Darüber hinaus erleichtert die erfindungsgemäße Vorrichtung das Fertigen von Heftnähten mit Zusatzdraht, da mit ihr ohne Absetzen des Führungsfingers kraftschlüsεig entlang des Stoßes weitergefahren und der Zusatzdraht gleichzeitig aus dem Prozess gezogen werden kann. Ein Ankleben des Zusatzdrahtes am Stoß ist dabei nicht zu befürchten.In addition, the device according to the invention facilitates the manufacture of stitching seams with additional wire, as it continued kraftschlüsεig along with the discontinuation of the guide finger along the joint and the additional wire can be pulled out of the process simultaneously. An adhesion of the additional wire at the joint is not to be feared.
Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine von der Nahtführung unabhängige Einstellung und Modulierung der Zusatzdrahtanpresskraft sowie den Einsatz einer Nahtführung bei pendelnder Bewegung der Zusatzdrahtspitze und/oder des Energiestrahls, etwa zur Herstellung von relativ dicken Schweiß- oder Lötnähten. Denn dadurch, dass der Führungsfinger kraftschlüssig am Stoß geführt wird, kann über den am Führungsfinger abgestützten Aktor die Lage der Zusatzdrahtzuführ- einrichtung und/oder des Energiestrahls sowie die auf den Zusatzdraht wirkende Kraft nahezu beliebig moduliert und beeinflusst werden .Furthermore, the device according to the invention allows setting and modulation of the additional wire pressing force independent of the seam guide as well as the use of a seam guide during pendulum movement of the additional wire tip and / or the energy beam, for example for the production of relatively thick welded or soldered seams. Because the fact that the guide finger is frictionally guided on the joint, the position of the Zusatzdrahtzuführ- device and / or the energy beam and the force acting on the additional wire force can be almost arbitrarily modulated and influenced via the actuator supported on the guide finger.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Reglungseinrichtung den am Führungsfinger abgestützten Aktor so regelt, dass der in den Energiestrahl hineinragende Zusatzdraht oder Sondendraht in einer oder zwei Raumrichtungen eine definierte Verformung und/oder Verlagerung erfährt. Denn nutzt man nicht die auf den Draht wirkende Kraft als Messgröße, sondern die Verformung des Drahtes, so fällt der Einfluss der Temperatur auf eine unerwünschte Strahllagenverlagerung völlig weg. Letzteres wird im übrigen auch bei der Verwendung von berührungεlos arbeitenden Sensoren erreicht. Bei Nutzung berührungslos arbeitender Sensoren zur Erkennung der Stoßlage spielt zudem der Verschleißzustand einer Drahtzuführeinrichtung keine Rolle.An advantageous embodiment of the device according to the invention consists in that the control device controls the actuator supported on the guide finger in such a way that the additional wire or probe wire projecting into the energy beam experiences a defined deformation and / or displacement in one or two spatial directions. After all, if one does not use the force acting on the wire as a measured variable, but the deformation of the wire, then the influence of the temperature falls on an unwanted one Beam position shift completely gone. Incidentally, the latter is also achieved when using contactlessly operating sensors. When using non-contact sensors for detecting the impact position also the state of wear of a wire feeder plays no role.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine Drahtzuführeinrichtung vor, die mit der Energiestrahlzuführeinrichtung gekoppelt und relativ zum Führungsfinger verstellbar ist. Eine Verstellung der Drahtzuführeinrichtung gegenüber dem Führungsfinger sowie der Drahtvorschub erfolgen dabei durch die Reglungseinrichtung, welche die Drahtzuführeinrichtung so regelt, dass die Lage der am Energiestrahl abschmelzenden Drahtspitze zum Energiestrahl in einer, zwei oder allen drei Raumrichtungen konstant gehalten, oder gezielt - zum Beispiel gesteuert oder durch eine entsprechende Programmierung - verändert wird.A further preferred embodiment of the device according to the invention provides a wire feed device which is coupled to the energy beam feed device and is adjustable relative to the guide finger. An adjustment of the wire feeder relative to the guide finger and the wire feed done by the control device which controls the wire feeder so that the position of the energy beam melting wire tip to the energy beam held constant in one, two or all three spatial directions, or targeted - for example, controlled or by a corresponding programming - is changed.
Bei Nutzung eines Sondendrahtes bzw. Zusatzdrahtes bleibt der Einfluss des Verschleißzustandes der Drahtzuführeinrichtung auf die Strahllage erhalten, sofern allein die auf den Draht wirkende Kraft oder die Drahtverformung als Messgröße genutzt wird. Misst man jedoch zudem die Drahtverlagerung gegenüber der Drahtzuführeinrichtung, so besteht die Möglichkeit, den Einfluss des Verschleißzustandes der Drahtzuführeinrichtung zu kompensieren. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst daher eine Messeinrichtung, welche die Verformung und/oder Verlagerung des Drahtes optisch, kapazitiv, akustisch und/oder induktiv misst. Hierzu ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, äass der Draht in Bezug auf die Energiestrahlzuführeinrichtung schwimmend gelagert ist, wobei mittels der Messeinrichtung ein Versatz des Drahtes zur Energiestrahlzuführeinrichtung ermittelbar ist und άer Versatz mittels der Reglungseinrichtung unter Verwendung des am Führungsfinger abgestützten Aktors ausgeregelt wird.When using a probe wire or additional wire, the influence of the state of wear of the wire feeder on the beam position is maintained, if only the force acting on the wire or the wire deformation is used as the measured variable. However, if one also measures the wire displacement with respect to the wire feed device, it is possible to compensate for the influence of the wear state of the wire feed device. An advantageous embodiment of the device according to the invention therefore comprises a measuring device which measures the deformation and / or displacement of the wire optically, capacitively, acoustically and / or inductively. For this purpose, the invention is preferably provided in a further embodiment, aass the wire is floatingly mounted with respect to the Energiestrahlzuführeinrichtung, wherein by means of the measuring device, an offset of the wire to the Energiestrahlzuführeinrichtung can be determined and Verer offset is compensated by means of the control device using the supported on the guide finger actuator.
Eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Herstellung relativ dicker Schweiß- oder Lötnähte, wobei der Draht und/oder der Energiestrahl pendelnd entlang des Stoßes bewegt werden.A preferred use of the device according to the invention is in the production of relatively thick welding or soldering seams, wherein the wire and / or the energy beam are oscillatingly moved along the joint.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den beiliegenden Unteransprüchen angegeben .Further preferred and advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in the appended subclaims.
Nachstehend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating several embodiments. In a schematic representation:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung zurFig. 1 is a side view of a device for
Führung eines Laserstrahls entlang eines durch zu verbindende Werkstücke definierten Stoßes;Guiding a laser beam along a joint defined by workpieces to be joined;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1 inFig. 2 is a view of the apparatus of Fig. 1 in
Gegenrichtung zu deren vorgegebener Vorschub- richtung;Opposite direction to their predetermined feed direction;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1; Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Drahtzuführeinrichtung und einen damit über einen Aktor gekoppelten Führungsfinger ;Fig. 3 is a perspective view of the device of Fig. 1; 4 shows a plan view of a wire feed device and a guide finger coupled thereto via an actuator;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung während eines Fügeprozesses;5 shows a side view of a device according to the invention during a joining process;
Fig. 6 eine Ansicht eines durch zwei miteinander zu verbindende Werkstücke gebildeten Überlappstoßes , an dem ein Führungsfinger und ein relativ dünner Draht kraftschlüssig geführt sind, in Gegenrichtung zur Vorschubrichtung;6 shows a view of a lap joint formed by two workpieces to be connected to one another, on which a guide finger and a relatively thin wire are frictionally guided, in the opposite direction to the feed direction;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer bekannten Vorrichtung zum Fügen von Werkstücken mittels eines Laserstrahls unter Verwendung von Zusatzdraht als mechanisches Tastelement während eines Fügeprozesses ;7 is a side view of a known device for joining workpieces by means of a laser beam using additional wire as a mechanical probe element during a joining process.
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Drahtzuführeinrichtung der Vorrichtung gemäß Fig. 7 beim Fügen von Werkstücken;8 shows a plan view of the wire feed device of the device according to FIG. 7 during the joining of workpieces;
Fig. 9 eine Seitenansicht einer bekannten Vorrichtung zum Fügen von Werkstücken mittels eines Laserstrahls unter Verwendung eines festen Führungsfingers während eines Fügeprozesses;9 shows a side view of a known device for joining workpieces by means of a laser beam using a fixed guide finger during a joining process;
Fig. 10 eine Draufsicht auf den festen Führungsfinger der Vorrichtung der Fig. 9 beim Fügen von Werkstücken; undFig. 10 is a plan view of the fixed guide finger of the apparatus of Fig. 9 when joining workpieces; and
Fig. 11 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungs- beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls entlang eines durch zu verbindende werkstückteile definierten Stoßes.11 is a side view of another embodiment of an inventive device for Guiding a laser beam along a joint defined by workpiece parts to be joined.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung umfasst eine Energiestrahlzuführeinrichtung 2 und einen dem Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 vorlaufenden Führungsfinger 3, der mit einer einstellbaren Andruck- kraft gegen einen durch zwei oder mehr zu verbindende Werkstücke oder Werkstückteile definierten Fügestoß vorgespannt wird. In dem dargestellten Ausführungsbei- spiel handelt es sich der Energiestrahlzuführeinrichtung 2 um eine Laserstrahloptik. Die Energiestrahlzuführeinrichtung 2 weist insbesondere eine oder mehrere verstellbar gelagerte Linsen zur Fokussierung des Energiestrahls (Laserstrahls) 4 auf. Sie ist an einem als Führungsmaschine dienenden Roboter 15 montiert, von dem in den Figuren 1 bis 3 nur ein Abschnitt dargestellt ist. Beim dem Wirkpunkt 5 handelt es sich nicht um einen Punkt im mathematischen Sinne, sondern um eine relativ kleine Fläche bzw. ein relativ kleines Volumen.The device shown in FIGS. 1 to 3 comprises an energy-beam feed device 2 and a guide finger 3 leading the point of action 5 of the energy beam 4, which is pretensioned with an adjustable pressure force against a joint defined by two or more workpieces or workpiece parts to be joined. In the illustrated exemplary embodiment, the energy beam supply device 2 is a laser beam optic. The energy beam supply device 2 has in particular one or more adjustably mounted lenses for focusing the energy beam (laser beam) 4. It is mounted on a robot 15 serving as a guide machine, of which only a portion is shown in FIGS. The point of action 5 is not a point in the mathematical sense, but a relatively small area or a relatively small volume.
Die Vorrichtung weist ferner eine mit der Energiestrahlzuführeinrichtung 2 gekoppelte Drahtzuführeinrichtung 11 auf. Die Drahtzuführeinrichtung 11 umfasst einen Drahtzuführkanal , der so ausgerichtet ist, dass die Spitze des zugeführten Drahtes 1 in den Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 hineinragt. Dem Draht 1 ist eine einen Kraftsensor 10 aufweisende Messeinrichtung zugeordnet, mittels der die auf den Draht 1 wirkende Kraft gemessen wird. Der Kraftsensor 10 ist in der den Drahtzuführkanal tragenden Halterung 16 integriert.The device furthermore has a wire feed device 11 coupled to the energy beam feed device 2. The wire feed device 11 comprises a wire feed channel, which is aligned so that the tip of the supplied wire 1 protrudes into the point of action 5 of the energy beam 4. The wire 1 is associated with a force sensor 10 having a measuring device by means of which the force acting on the wire 1 force is measured. The force sensor 10 is integrated in the support 16 carrying the wire feed channel.
Der zugeführte Draht 1 ist ein für das Verbinden der Werkstücke benötigter Zusatzdraht. Der Draht 1 wird hier gleichzeitig als mechanisches Tastelement zur Nahtführung genutzt .The supplied wire 1 is required for connecting the workpieces additional wire. The wire 1 will be here used simultaneously as a mechanical probe element for seam guidance.
Alternativ kann es sich bei dem als Tastelement genutzten Draht 1 auch um einen für die Verbindung der Werkstücke nicht benötigten Draht (Sondendraht) handeln, der bei der Verbindung der Werkstücke geopfert wird.Alternatively, the wire 1 used as the probe element can also be a wire (probe wire) which is not required for the connection of the workpieces and which is sacrificed in the connection of the workpieces.
Der Zusatzdraht bzw. Sondendraht 1 ist somit Teil eines Sensors, der in einem den Wirkpunkt 5 des Energiestrahles 4 umfassenden Bereich die Lage des von den zu verbindenden Werkstücken definierten Stoßes relativ zu dem vorlaufenden Führungsfinger 3 detektiert.The additional wire or probe wire 1 is thus part of a sensor which detects the position of the joint defined by the workpieces to be joined relative to the leading guide finger 3 in a region encompassing the point of action 5 of the energy beam 4.
Der Führungsfinger 3 ist biegesteif ausgebildet. Auch bei relativ hoher Temperatur zeigt er keine nennenswerte Durchbiegung. Er ist an einer armartig ausgebildeten Halterung 17 befestigt, die mit der Energiestrahl- zuführeinrichtung 2 verbunden ist. Der Führungsfinger 3 wird mit seiner Spitze kraftschlüssig entlang des von den zu verbindenden Werkstücken definierten Stoßes 7 bewegt (vgl . Fig. 4) .The guide finger 3 is rigid. Even at relatively high temperature, it shows no appreciable deflection. It is fastened to an arm-like holder 17, which is connected to the energy beam feed device 2. The guide finger 3 is non-positively moved with its tip along the joint 7 defined by the workpieces to be joined (compare FIG.
In der Halterung 17 ist ein Aktor 8 integriert, der sich an dem Führungsfinger 3 abstützt, wenn dieser gegen den durch die zu verbindenden Werkstücke definierten Fügestoß 7 vorgespannt ist. Der Aktor 8 ist axial zur Längsachse der Halterung 17 und somit in Abstandsrichtung zur Werkstückoberfläche und/oder entlang einer dazu quer verlaufenden Achse bewegbar, was in Fig. 3 durch die beiden im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Doppelpfeile 18 angedeutet ist. Zur kraftschlüssigen Führung des Führungsfingers 3 entlang der Kontur des Fügestoßes 7 weist die Vorrichtung vorzugsweise einen zweiten Aktor 9 auf. Mittels des zweiten Aktors 9 kann der Führungsfinger 3 und die Strahlzuführeinrichtung 2 in mindestens einer Richtung oder vorzugsweise in zwei, im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen gegen den Stoß 7 vorgespannt werden.In the holder 17, an actuator 8 is integrated, which is supported on the guide finger 3, when it is biased against the defined by the workpieces to be joined 7. The actuator 8 is axially movable to the longitudinal axis of the holder 17 and thus in the distance direction to the workpiece surface and / or along a transverse axis, which is indicated in Fig. 3 by the two substantially mutually perpendicular double arrows 18. For non-positive guidance of the guide finger 3 along the contour of the joint 7, the device preferably has a second actuator 9. By means of the second actuator 9, the guide finger 3 and the beam feed device 2 can be biased against the joint 7 in at least one direction or preferably in two directions substantially perpendicular to each other.
Alternativ zu diesem zweiten Aktor 9 kann die erfindungs- gemäße Vorrichtung auch derart ausgebildet sein, dass der Führungsfinger 3 zusammen mit der damit gekoppelten Ξnergiestrahlzuführeinrichtung 2 über die Schwerkraft und/oder mittels Federn in ein oder zwei Richtungen gegen den Stoß 7 vorgespannt ist. Die Vorspannung mittels einer oder mehrerer Federn ist in den Fig. 5 skizziert, während Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem Führungsfinger 3 und Energiestrahlzuführeinrichtung 2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Schwerkraft gegen den Fügestoß 7 vorgespannt sind.As an alternative to this second actuator 9, the device according to the invention may also be designed such that the guide finger 3 is biased against the joint 7 by gravity and / or by means of springs in one or two directions together with the energy beam supply device 2 coupled thereto. The bias by means of one or more springs is outlined in FIG. 5, while FIG. 11 shows an embodiment in which guide fingers 3 and energy beam supply means 2 of a device according to the invention are biased by gravity against the joint 7.
In Fig. 6 sind zwei Werkstücke 14.1, 14.2 skizziert, die miteinander an einem Überlappstoß 7 unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden werden. Gegen den Überlappstoß {FugestoS} 7 ist der Führungs- finger 3 mit einer Andruckkraft 13 vorgespannt. Die Andruckkraft 13 setzt sich aus einer gegen die Oberfläche des unteren Werkstückes 14.1 gerichteten Kraftkomponente und einer senkrecht dazu, seitlich gegen das obere Werkstück 14.2 gerichteten Kraftkomponente zusammen. Hinter dem Führungsfinger 3 tastet der über die Drahtzuführeinrichtung 11 zugeführte Draht 1 mit einer Messkraft 12 im Wirkpunkt des Energiestrahls die Kontur des Fugestoßes 7 an. Auch die Messkraft 12 setzt sich aus einer gegen die Oberfläche des unteren Werkstückes 14.1 gerichteten Kraftkomponente und einer senkrecht dazu, seitlich gegen das obere Werkstück 14.2 gerichteten Kraftkomponente zusammen. Die auf den relativ dünnen Draht 1 wirkende Messkraft 12 ist jedoch wesentlich geringer als die auf den biegesteifen Führungsfinger 3 wirkende Andruckkraft 13.In Fig. 6, two workpieces 14.1, 14.2 are sketched, which are connected to one another at a lap joint 7 using a device according to the invention. Against the overlap {FugestoS} 7 of the guide finger 3 is biased with a pressing force 13. The pressing force 13 is composed of a directed against the surface of the lower workpiece 14.1 force component and a perpendicular thereto, laterally directed against the upper workpiece 14.2 force component together. Behind the guide finger 3 of the supplied via the wire feeder 11 wire 1 with a measuring force 12 at the point of action of the energy beam scans the contour of the Fugestoßes 7. Also the measuring force 12 settles a directed against the surface of the lower workpiece 14.1 force component and a perpendicular thereto, laterally directed against the upper workpiece 14.2 force component together. However, the force acting on the relatively thin wire 1 measuring force 12 is substantially less than the pressure acting on the rigid guide finger 3 pressing force 13th
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reglungseinrichtung R, die den Aktor 8 in Abhängigkeit der mit dem Sensor (1, 10) detektierten Lage des Fügestoßes 7 relativ zum Führungsfinger 3 so ansteuert, dass der Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 an der jeweils gewünschten Position am Fügestoß 7 liegt. Die Reglungseinrichtung R ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.Furthermore, the device according to the invention comprises a control device R which controls the actuator 8 in dependence on the position of the joining joint 7 detected relative to the guide finger 3 with the sensor (1, 10) such that the point of action 5 of the energy beam 4 at the respective desired position on the Joining joint 7 is located. The control device R is shown schematically in FIG.
Die Reglungseinrichtung R regelt den am Führungsfinger 3 abgestützten Aktor 8 so, dass auf den in den Energiestrahl 4 hinragenden Draht 1 in zumindest einer Raumrichtung, oder vorzugsweise in zwei Raumrichtungen eine im wesentlichen konstante oder eine gezielt variable Messkraft 12 wirkt.The control device R regulates the actuator 8 supported on the guide finger 3 in such a way that an essentially constant or a specifically variable measuring force 12 acts on the wire 1 protruding into the energy beam 4 in at least one spatial direction or preferably in two spatial directions.
Hierzu ist die mit der Energiestrahlzuführeinrichtung 2 gekoppelte Drahtzuführeinrichtung 11 relativ zum Führungsfinger 3 verstellbar ausgeführt, wobei die Reglungseinrichtung R den Aktor 8 so regelt, dass die Lage der am Energiestrahl 4 abschmelzenden Drahtspitze zum Energiestrahl gezielt verändert wird, oder in einer oder zwei Raumrichtungen konstant gehalten wird.For this purpose, the wire feed device 11 coupled to the energy beam supply device 2 is designed to be adjustable relative to the guide finger 3, wherein the control device R controls the actuator 8 in such a way that the position of the wire tip melting off at the energy beam 4 is selectively changed to the energy beam, or kept constant in one or two spatial directions becomes.
Der Abstand zwischen dem Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 und der Spitze des Führungsfingers 3 ist vorzugsweise möglichst klein gewählt, insbesondere kleiner als dies in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist. Um die Spitze des Führungsfingers 3 möglichst nahe an dem Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 anordnen zu können, ist nach einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Führungsfinger 3 an seiner Spitze eine dem Draht 1 zugewandte Aussparung aufweist. Die Spitze des Führungsfingers 3 kann dabei insbesondere ein im wesentlichen U- förmiges Querschnittsprofil aufweisen, so dass die Spitze des Führungsfingers 3 die Spitze des Zusatzdrahteε oder Sondendrahtes 1 mit Spiel umgibt.The distance between the point of action 5 of the energy beam 4 and the tip of the guide finger 3 is preferably chosen as small as possible, in particular smaller than in Figures 1 and 3 is shown. In order to arrange the tip of the guide finger 3 as close as possible to the point of action 5 of the energy beam 4 is provided according to an embodiment, not shown, that the guide finger 3 has a wire 1 facing the recess at its tip. The tip of the guide finger 3 can in particular have a substantially U-shaped cross-sectional profile, so that the tip of the guide finger 3 surrounds the tip of the additional wire or probe wire 1 with play.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Führungsfinger 3 mit einer Zufuhrleitung versehen ist, mittels der während der Verbindung der Werkstücke 14.1, 14.2 ein Flussmittel und/oder ein Zusatzgas an der Fügestelle zugeführt werden kann.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the guide finger 3 is provided with a supply line, by means of which during the connection of the workpieces 14.1, 14.2 a flux and / or an additional gas can be supplied at the joint.
Ergänzend zu oder anstelle der auf den Draht 1 wirkenden Kraft 12 kann auch die Verformung und/oder Verlagerung des in den Energiestrahl 4 hineinragenden Drahtes 1 gemessen werden, um den Wirkpunkt 5 des Energiestrahls 4 genau entlang der Kontur des Fugestoßes 7 zu führen. In diesem Fall weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Messeinrichtung (nicht dargestellt) auf, mittels der die Verformung und/oder Verlagerung des Drahtes 1 zum Beispiel optisch, kapazitiv und/oder induktiv gemessen wird. Die Reglungseinrichtung R regelt den am Führungs- finger 3 abgestützten Aktor 8 dann so, dass der Draht 1 in einer oder zwei Raumrichtungen eine definierte Verformung und/oder Verlagerung erfährt.In addition to or instead of the force 12 acting on the wire 1, the deformation and / or displacement of the wire 1 projecting into the energy beam 4 can also be measured in order to guide the point of action 5 of the energy beam 4 exactly along the contour of the joint shock 7. In this case, the device according to the invention has a measuring device (not shown) by means of which the deformation and / or displacement of the wire 1 is measured, for example, optically, capacitively and / or inductively. The control device R then controls the actuator 8 supported on the guide finger 3 so that the wire 1 undergoes a defined deformation and / or displacement in one or two spatial directions.
Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass der Draht 1 in Bezug auf die Energiestrahlzuführeinrich- tung 2 schwimmend gelagert ist, wobei eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher ein Versatz des Drahtes 1 zur Energiestrahlzuführeinrichtung 2 ermittelbar ist, und wobei eine Reglungseinrichtung R vorgesehen ist, mittels welcher der Versatz unter Verwendung des am Führungsfinger 3 abgestützten Aktors 8 ausgeregelt wird.In particular, provision is made in this connection for the wire 1 to be connected with respect to the energy beam supply device. Device 2 is mounted floating, wherein a measuring device is provided, by means of which an offset of the wire 1 to the Energiestrahlzuführeinrichtung 2 can be determined, and wherein a control device R is provided, by means of which the offset is compensated using the supported on the guide finger 3 actuator 8.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Hinzufügung einer Einrichtung zur gezielten Kraft™ und/oder Positions- modulation des Drahtes 1. Durch diese Einrichtung kann bei Bedarf eine Pendelbewegung der am Energiestrahl 4 abschmelzenden Drahtspitze und/oder des Energiestrahls erzeugt werden, so dass sich eine entsprechend breite Schweiß- bzw. Lötnaht ergibt.A further advantageous embodiment of the device according to the invention consists in the addition of a device for targeted force and / or position modulation of the wire. By means of this device, a pendulum movement of the wire tip melting off from the energy beam 4 and / or the energy beam can be generated as required that results in a correspondingly wide weld or solder seam.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind eine Reihe weiterer Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung gleichwohl von der in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen .The embodiment of the invention is not limited to the embodiments shown in the drawing and described above. Rather, a number of other variants are possible, which nevertheless make use of the invention specified in the appended claims even with fundamentally different design.
So liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere auch eine Ausführungsform, bei die Lage des Fügestoßes 7 durch einen oder mehrere berührungslos messende Sensoren vermessen wird.Thus, in the context of the present invention, in particular, an embodiment in which the position of the joint 7 is measured by one or more contactless measuring sensors.
Zur berührungslosen Erfassung der Lage des durch die zu verbindenden Werkstücke 14.1, 14.2 definierten Fügestoßes 7 wird insbesondere eine Einrichtung vorgeschlagen, die durch akustische Analyse eines kurz vor dem Wirkpunkt 5 des Ξnergiestrahls 4 auf mindestens eines der Werkstücke 14.1, 14.2 ausgerichteten Volumenstromes, vorzugsweise ZusatzgasStromes, die Lage des Fügestoßes 7 vermisst.For non-contact detection of the position of the joining piece 7 defined by the workpieces 14.1, 14.2, in particular a device is proposed which, by acoustic analysis of a point shortly before the point of action 5 of the iestnergies beam 4 on at least one of the workpieces 14.1, 14.2 aligned volume flow, preferably additional gas stream, the position of the joint 7 is missing.
Ferner wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Messeinrichtung zu versehen, die optische, elektrische und/oder akustische Signale erfasst, welche vom Fügeprozess und/oder Energiestrahl 4 abhängen und diese (n) charakterisieren, wobei die Messeinrichtung diese Signale zur Vermessung der Lage des Fügestoßes 7 verwendet.It is also proposed to provide the device according to the invention with a measuring device which detects optical, electrical and / or acoustic signals which depend on the joining process and / or energy beam 4 and characterize them, the measuring device measuring these signals for measuring the position of the Joining joint 7 used.
Die berührungslose Erfassung des Fügeεtoßes 7 kann vorteilhaft insbesondere mittels eines Ultraschallsensors erfolgen. Die erwähnte Analyseeinrichtung oder Messeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist daher vorzugsweise mindestens einen Ultraschallsensor zur Erfassung der Lage des Fügestoßes 7 auf.The non-contact detection of the joining impact 7 can advantageously be effected in particular by means of an ultrasonic sensor. The mentioned analysis device or measuring device of the device according to the invention therefore preferably has at least one ultrasonic sensor for detecting the position of the joining joint 7.
Schließlich schlägt die Erfindung auch eine Ausführungs- form vor, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung umfasst, mit der dynamische Aufmodulationen auf den Draht 1 und/oder den Führungsfinger 3, die durch Unebenheiten in der Oberfläche mindestens eines der zu verbindenden Werkstücke 14.1, 14.2 verursacht werden, kreuzkorreliert und/oder zur Ermittlung einer Ist- Geschwindigkeit des Energiestrahls 4, Drahtes 1 und/oder des Führungsfingers 3 in Bezug auf die zu verbindenden Werkstücke 14.1, 14.2 genutzt werden. Insbesondere ist vorgesehen, die so erhaltene Geschwindigkeitsinformation zu nutzen, um mittels eines Führungssystems oder Zusatzantriebes eine Geschwindigkeitsregelung durchzuführen. Bezugs zeichenlisteFinally, the invention also proposes an embodiment in which the device according to the invention comprises a device with the dynamic Aufmodulationen on the wire 1 and / or the guide finger 3, the unevenness in the surface of at least one of the workpieces to be joined 14.1, 14.2 are caused, cross-correlated and / or used to determine an actual speed of the energy beam 4, wire 1 and / or the guide finger 3 with respect to the workpieces 14.1, 14.2 to be joined. In particular, it is provided to use the speed information thus obtained in order to carry out a speed control by means of a guidance system or additional drive. Reference sign list
1 Draht / Zusatzdraht1 wire / additional wire
2 Energiestrahlzuführungseinrichtung2 energy beam supply device
3 Führungsfinger3 guide fingers
4 Energiestrahl / Laserstrahl4 energy beam / laser beam
5 Wirkpunkt des Energiestrahls oder Laserstrahls5 point of action of the energy beam or laser beam
6 Vorlauf6 lead
7 Fügestoß / Geometriekontur7 joint / geometry contour
8 Aktor8 actor
9 (zweiter) Aktor9 (second) actor
10 Kraftsensor10 force sensor
11 Drahtzuführeinrichtung11 wire feeder
12 Messkraft12 measuring force
13 Andruckkraft13 pressure force
14 .1 Werkstück14 .1 workpiece
14 .2 Werkstück14 .2 workpiece
15 Roboter (Führungsmaschine}15 robots (guiding machine)
16 Halterung16 bracket
17 Halterung17 bracket
18 Doppelpfeile18 double arrows
19 Feder / Federkraft19 spring / spring force
20 Schwerkraft20 gravity
R Reglungseinrichtung R control device

Claims

P A T E N T AN S P RÜ C H E PATENT TO SP RU CHE
1. Vorrichtung zur Führung eines Energiestrahls (4) entlang eines Stoßes (7) zweier mittels des Ξnergiestrahls zu verbindender Werkstücke (14), mit einer Energiestrahlzuführeinrichtung (2) und einem dem Wirkpunkt (5) des Energiestrahls vorlaufenden Führungsfinger (3), der mit einer Andruckkraft (13) gegen den Stoß (7) vorgespannt wird, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor, der in einem den Wirkpunkt (5) des Energiestrahles umfassenden Bereich die Lage des Stoßes {7) relativ zu dem Führungsfinger1. An apparatus for guiding an energy beam (4) along a joint (7) of two workpieces (14) to be connected by means of the energy beam, with an energy beam supply device (2) and a guide finger (3) leading to the point of action (5) of the energy beam a pressure force (13) is biased against the impact (7), characterized by at least one sensor which in a region encompassing the point of action (5) of the energy beam, the position of the shock {7) relative to the guide finger
(3) detektiert, eine Reglungseinrichtung (R) und einen an dem Führungsfinger (3) abgestützten Aktor (8) , wobei der Führungsfinger (3) über den Aktor (8) mit der Energiestrahlzuführeinrichtung {2} verbunden ist und die Reglungseinrichtung (R) den Aktor (8) in Abhängigkeit der detektierten Lage des Stoßes relativ zum Führungsfinger (3) so ansteuert, dass der Wirkpunkt des Energiestrahls (4} an einer gewünschten Position am Stoß (7) liegt.(3) detects a control device (R) and an actuator (8) supported on the guide finger (3), wherein the guide finger (3) is connected to the energy beam supply device {2} via the actuator (8) and the control device (R) the actuator (8) in response to the detected position of the shock relative to the guide finger (3) so controls that the point of action of the energy beam (4} at a desired position on the joint (7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlzuführeinrichtung (2) zusammen mit dem Führungsfinger (3) mittels eines zweiten Aktors (9) in ein oder zwei Richtungen gegen den Stoß vorspannbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the energy beam supply means (2) together with the guide finger (3) by means of a second actuator (9) can be prestressed in one or two directions against the impact.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlzuführeinrichtung {2) zusammen mit dem Führungsfinger (3) über die Schwerkraft (20) und/oder mittels Federn (18) in ein oder zwei Richtungen gegen den Stoß vorgespannt ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Energy beam supply device {2} together with the guide finger (3) via the force of gravity (20) and / or biased by springs (18) in one or two directions against the impact.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor die Lage des Stoßes (7) in einer oder zwei Raumrichtungen möglichst nahe dem Wirkpunkt (5) des Energiestrahls (4) relativ zum Führungsfinger (3) detektiert.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor detects the position of the shock (7) in one or two spatial directions as close as possible to the point of action (5) of the energy beam (4) relative to the guide finger (3).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen in den Energiestrahl (4) hineinragenden Draht (1) als Tastelement nutzt, wobei die Reglungseinrichtung (R) den am Führungsfinger {3} abgestützten Aktor (8) so regelt, dass auf den Draht (1) in einer oder zwei Raumrichtungen eine konstante oder eine gezielt variable Messkraft (12) wirkt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor uses a in the energy beam (4) projecting wire (1) as a probe element, wherein the control device (R) supported on the guide finger {3} actuator (8) so controls that on the wire (1) in one or two spatial directions a constant or a selectively variable measuring force (12) acts.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen in den Energiestrahl (4) hineinragenden Draht (1) als Tastelement nutzt, wobei die Reglungseinrichtung (R) den am Führungsfinger (3) abgestützten Aktor (8) so regelt, dass der Draht (1) in einer oder zwei Raumrichtungen eine definierte Verformung und/oder Verlagerung erfährt .6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor uses a in the energy beam (4) projecting wire (1) as a probe element, wherein the control device (R) supported on the guide finger (3) actuator (8) so controls that the wire (1) undergoes a defined deformation and / or displacement in one or two spatial directions.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, des weiteren gekennzeichnet durch eine mit der Energie- strahlzuführeinrichtung (2) gekoppelte Drahtzuführeinrichtung (11), die relativ zum Führungsfinger (3) verstellbar ist, wobei die Reglungseinrichtung (R) die Drahtzuführeinrichtung (11) so regelt, dass die Lage der am Energiestrahl (4) abschmelzenden Drahtspitze zum Energiestrahl (4) in einer oder zwei Raumrichtungen konstant gehalten wird.7. Device according to one of claims 1 to 6, further characterized by a with the energy jet supply device (2) coupled to the wire feed device (11) relative to the guide finger (3) is adjustable, wherein the control device (R) controls the wire feed device (11) so that the position of the energy beam (4) melting wire tip to the energy beam (4) is kept constant in one or two spatial directions.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , des weiteren gekennzeichnet durch eine mit der Energie- strahlzuführeinrichtung (2) gekoppelte Drahtzuführeinrichtung (11), die relativ zum Führungsfinger (3) verstellbar ist, wobei die Reglungseinrichtung (R) die Drahtzuführeinrichtung (11) so regelt, dass die Lage der am Energieεtrahl abschmelzenden Drahtspitze zum Energiestrahl (4) gezielt verändert wird.8. Device according to one of claims 1 to 7, further characterized by a with the energy jet supply device (2) coupled to the wire feed device (11) which is adjustable relative to the guide finger (3), wherein the control device (R), the wire feed device (11 ) so that the position of the wire tip melting off at the energy track is selectively changed to the energy beam (4).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (1) ein für die Verbindung der Werkstücke (14) benötigter Zusatzdraht ist.9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the wire (1) is a for the connection of the workpieces (14) required additional wire.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (1) ein für die Verbindung der Werkstücke (14) nicht benötigter Draht ist, der bei der Verbindung der Werkstücke geopfert wird.10. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the wire (1) is an unnecessary for the connection of the workpieces (14) wire, which is sacrificed in the connection of the workpieces.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch eine einen Kraftsensor (10) aufweisende Messeinrichtung, mittels der die auf den Draht (1) wirkende Kraft gemessen wird.11. Device according to one of claims 2 to 10, characterized by a force sensor (10) having a measuring device by means of which on the wire (1) acting force is measured.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung mittels der die Verformung und/oder Verlagerung des Drahtes {1) optisch, kapazitiv, akustisch und/oder induktiv gemessen wird.12. Device according to one of claims 2 to 11, characterized by a measuring device by means of the deformation and / or displacement of the wire {1) is measured optically, capacitively, acoustically and / or inductively.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (1) in Bezug auf die EnergiestrahlZuführeinrichtung (2) schwimmend gelagert ist, wobei eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher ein Versatz des Drahtes (1) zur Energiestrahlzuführeinrichtung (2) ermittelbar ist, und wobei eine Reglungseinrichtung (R) vorgesehen ist, mittels welcher der Versatz unter Verwendung des am Führungsfinger (3) abgestützten Aktors (8) ausgeregelt wird.13. Device according to one of claims 2 to 12, characterized in that the wire (1) with respect to the EnergiestrahlZuführeinrichtung (2) is floatingly mounted, wherein a measuring device is provided, by means of which an offset of the wire (1) to the Energiestrahlzuführeinrichtung ( 2) can be determined, and wherein a control device (R) is provided, by means of which the offset is corrected using the guide finger (3) supported actuator (8).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsfinger (3) mit einer Zufuhrleitung versehen ist, mittels der während der Verbindung der Werkstücke (14) ein Flussmittel und/oder ein Zusatzgas zuführbar ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the guide finger (3) is provided with a supply line, by means of which during the connection of the workpieces (14), a flux and / or an additional gas can be fed.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsfinger (3} an seiner Spitze eine dem Draht (1) zugewandte Aussparung aufweist.15. Device according to one of claims 2 to 14, characterized in that the guide finger (3) at its tip a the wire (1) facing recess.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mit der dynamische Aufmodulationen, die auf den Draht (1) und/oder auf den Führungsfinger (3) durch in der Werkstückoberfläche enthaltene Unebenheiten wirken oder erzeugt werden, kreuzkorreliert und/oder zur Ermittlung einer Ist-Geschwindigkeit des Energie- Strahls (4) , des Drahtes (1) und/oder des16. Device according to one of claims 2 to 15, characterized by a device, with the dynamic Aufmodulationen on the wire (1) and / or on the guide finger (3) by unevenness contained in the workpiece surface or generated cross-correlated and / or to determine an actual speed of the energy Beam (4), the wire (1) and / or the
Führungsfingers (3) in Bezug auf die zu verbindendenGuide finger (3) in relation to the connecting
Werkstücke (4) genutzt werden.Workpieces (4) are used.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsinformation genutzt wird, um mittels eines Führungssystems oder Zusatzantriebes eine Geschwindigkeitsregelung durchzuführen.17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the speed information is used to perform a speed control by means of a guide system or auxiliary drive.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen oder mehrere berührungslos messende Sensoren zur Vermessung der Lage des Stoßes.18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized by one or more non-contact measuring sensors for measuring the position of the shock.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine berührungslos messende Sensor einen Bereich sehr nahe, insbesondere näher als 5 mm, vorzugsweise näher als 3 mm am Wirkpunkt (5) des Energiestrahls (4) erfasst .19. The device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the at least one contactless sensor detects an area very close, in particular closer than 5 mm, preferably closer than 3 mm at the point of action (5) of the energy beam (4).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine Analyseeinrichtung, mit der durch akustische Analyse eines kurz vor dem Wirkpunkt (5) des Energiestrahls (4) auf mindestens eines der20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized by an analysis device with which by acoustic analysis of a shortly before the point of action (5) of the energy beam (4) on at least one of
Werkstücke (14) ausgerichteten Volumenstromes, vorzugsweise Zusatzgasstromes, die Lage des Stoßes (7) der zu verbindenden Werkstücke (14) vermessen wird.Workpieces (14) aligned volume flow, preferably additional gas flow, the position of the joint (7) of the workpieces (14) to be joined is measured.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung, die Informationen aus einer optischen, elektrischen und/oder akustischen Charakteristik des durch den Energiestrahl (4) bewirkten Fügeprozesses und/oder des Bnergiestraϊiles zur Vermessung der Lage des Stoßes (7) der zu verbindenden Werkstücke (14) verwendet .21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized by a measuring device, the information from an optical, electrical and / or acoustic characteristic of the by the Energy beam (4) effected joining process and / or Bnergiestraϊiles used to measure the position of the joint (7) of the workpieces (14) to be joined.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung oder Messeinrichtung mindestens einen Ultraschallsensor aufweist .22. Device according to claim 20 or 21, characterized in that the analysis device or measuring device has at least one ultrasonic sensor.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur gezielten Kraft- und/oder Positionsmodulation des Drahtes (1) .23. Device according to one of claims 1 to 22, characterized by a device for targeted force and / or position modulation of the wire (1).
24. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 als handgeführtes System, insbesondere als handgeführte Vorrichtung zum Fügen von Werkstücken.24. Use of a device according to one of claims 1 to 23 as a hand-held system, in particular as a hand-held device for joining workpieces.
25. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 23 mit Rückbeziehung auf Anspruch 2 zur Herstellung relativ dicker Schweißoder Lötnähte, wobei der Draht (1) und der Energiestrahl (4) pendelnd entlang des Stoßes (7) bewegt werden . Use of a device according to claim 2 or any one of claims 3 to 23 when dependent on claim 2 for producing relatively thick welds or solder joints, wherein the wire (1) and the energy beam (4) are oscillatingly moved along the joint (7).
PCT/EP2007/058698 2006-09-26 2007-08-22 Device for guiding an energy beam WO2008037548A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006045777 2006-09-26
DE102006045777.3 2006-09-26
DE102006056252.6 2006-11-27
DE102006056252A DE102006056252B4 (en) 2006-09-26 2006-11-27 Device for guiding an energy beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008037548A1 true WO2008037548A1 (en) 2008-04-03

Family

ID=38669358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/058698 WO2008037548A1 (en) 2006-09-26 2007-08-22 Device for guiding an energy beam

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006056252B4 (en)
WO (1) WO2008037548A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2177301A4 (en) * 2007-07-04 2011-05-11 Toyota Motor Co Ltd MATERIAL AND METHOD OF WELDING
DE102010027086A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 Schweißtechnische Lehr u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Device useful for feeding a welding wire into a pulsed laser beam welding system, comprises welding wire, handle part with finger rests for finger guide, wire reel, wire feeding device, straightening device, push button and hose for wire

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007006115A1 (en) 2007-02-02 2008-08-14 Scansonic Mi Gmbh Device for joining workpiece parts by means of an arc with a seam guiding device
DE102009003297A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Scansonic Mi Gmbh Joining device for material joining using an additive material for producing a joint seam, comprises a feeding device for an additive material, a guiding device for an energy beam for melting the additive material, and a sensing element
DE102009045400B3 (en) 2009-10-06 2011-06-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Joining device for a cohesive joining by means of a filler material
DE102014108426B4 (en) 2014-06-16 2017-04-13 Scansonic Mi Gmbh Laser processing head with tactile seam guide
DE102015219332A1 (en) 2015-10-07 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Sensor device and robot assembly with the sensor device
DE102015118979B4 (en) 2015-11-05 2019-05-29 Scansonic Mi Gmbh Method for laser beam soldering and laser soldering device
DE102015119424A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-11 Reis Gmbh & Co. Kg Maschinenfabrik Method for processing at least one workpiece
US10173288B2 (en) 2015-11-17 2019-01-08 Illinois Tool Works Inc. Metalworking system with force controlled wire feed start operation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615069A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-23 Hannover Laser Zentrum Procedure for panning machine tool esp. laser beam cutter using edge tracking on workpiece
DE10006852A1 (en) * 2000-02-16 2001-08-30 Anders Michael Method and device for joining workpiece parts by means of an energy beam, in particular a laser beam

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4415035C2 (en) * 1994-04-29 1996-11-28 Audi Ag Device for producing sheet metal connections by seam welding using a laser beam
DE29606375U1 (en) * 1996-04-04 1997-08-28 Kuka Schweissanlagen Gmbh Device for welding and / or cutting

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615069A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-23 Hannover Laser Zentrum Procedure for panning machine tool esp. laser beam cutter using edge tracking on workpiece
DE10006852A1 (en) * 2000-02-16 2001-08-30 Anders Michael Method and device for joining workpiece parts by means of an energy beam, in particular a laser beam

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2177301A4 (en) * 2007-07-04 2011-05-11 Toyota Motor Co Ltd MATERIAL AND METHOD OF WELDING
DE102010027086A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 Schweißtechnische Lehr u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Device useful for feeding a welding wire into a pulsed laser beam welding system, comprises welding wire, handle part with finger rests for finger guide, wire reel, wire feeding device, straightening device, push button and hose for wire
DE202010017835U1 (en) 2010-07-13 2012-11-23 Schweißtechnische Lehr- u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Feeding device for a pulsed laser welding system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006056252A1 (en) 2008-04-03
DE102006056252B4 (en) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006056252B4 (en) Device for guiding an energy beam
EP2424724B1 (en) Ultrasound welding device and method for welding material webs
EP1410868B1 (en) Welding wire feed arrangement with main and auxiliary drive
EP0310793B1 (en) Laser welding apparatus for welding hollow profiles and flat profiles
DE10006852C2 (en) Method and device for joining workpiece parts by means of an energy beam, in particular a laser beam
DE102013104548B3 (en) Device, useful for thermally joining workpieces by filler material, comprises a feed device designed to feed a filler material at a feeding position, and a beam guiding device including a scanner mirror and a reflection device
DE102007006114B4 (en) Method for controlling the feed rate of a wire and apparatus for feeding wire in a thermal joining process
EP1795292B1 (en) Wire feeding apparatus
DE102014108426B4 (en) Laser processing head with tactile seam guide
EP2117760B1 (en) Device for joining workpiece parts by means of an electric arc, comprising a seam guiding device
WO2004035256A1 (en) Method and device for welding workpieces
EP2173513B1 (en) Welding device having mechanical seam tracking system
DE102006017629A1 (en) Industrial laser cutting or welding process and assembly has sensor for correction of dynamically induced errors
DE10020820C2 (en) Laser beam welding device and method for laser beam welding
DE102009003297A1 (en) Joining device for material joining using an additive material for producing a joint seam, comprises a feeding device for an additive material, a guiding device for an energy beam for melting the additive material, and a sensing element
DE10151828B4 (en) Apparatus and method for laser beam soldering, in particular laser beam brazing
DE19847867A1 (en) Apparatus for laser welding of a workpiece along a linear seam
DE3844856C2 (en)
DE102019103350B3 (en) Wire feed device and method for wire feed into a process zone
EP3552729B1 (en) Punch riveting device
DE102008050992B3 (en) Nozzle for welding using pulsed laser beam, comprises nozzle channel, which is enclosed by nozzle wall, is flow-throughable by working gas and is supplied to welding wire in guiding tube, where receiving tube is provided for guiding tube
DE10162452A1 (en) Process for making a weld
DE102005009526A1 (en) Method and device for controlling / regulating the feed movement of a joining tool
EP3552731B1 (en) Setting unit for a punch rivet device and punch rivet device
EP4093572B1 (en) Welding torch comprising a device for feeding a consumable welding wire towards the tool centre point

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07788512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07788512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务，不要输入任何密码和下载