CN107866633B - 加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法，特别是使用安装到激光头上的容纳装置、压力传感器、差压发生器和控制器的用于焊接的激光加工设备。容纳装置具有在其间限定出周边腔室的外壳和内壁。安装到外壳和内壁上的两个密封件适于接触工件。包围激光容纳装置中的用于使激光束到达工件的开口的周边腔室连接到差压发生器。压力传感器检测由差压发生器在周边腔室内所产生的差压。在使用时，激光头发射其激光束。压力传感器将其压力读数发送到控制器，控制器将压力读数值与预定压力阈值进行比较。如果压力读数超过该阈值，则控制器停止激光束的发射。

Description

加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法
技术领域
本发明总体上涉及使用激光的制造操作领域。更具体地，本发明涉及一种防止危险的激光从装置中逸出并允许在开放环境下使用激光头的工业激光头用容纳装置。
背景技术
工业激光设备常用于不同的工业活动，例如，许多固体材料的切割、焊接、清洗、机加工和雕刻。由于这些设备上激光头的激光束所发射出的能量水平较高，因此，常常会将这些激光设备放置在封闭的房间内，使其与工人隔离开，进而防止发生激光束的辐射接触到工人的任何事件。
这样的专用房间不仅意味着相当大的投入，而且这些设备在制造工厂中还要求有很大的专用空间；此外，在它们可以容纳的物体的尺寸方面，它们所提供的灵活性也较低。为了解决这些问题，目前优选地是在激光头上使用激光容纳装置，由此不再需要专用的激光加工室。但是，为了容纳工件中细小的不平整处，这种容纳装置需要具有柔性的凸缘。然而，这些凸缘在弯曲时可能在自身与工件之间留下间隙，从而使得激光束带来的辐射可能会逸出并潜在地危及激光加工设备附近的工人。
因此，需要一种改进激光加工设备以及一种使用这种激光加工设备的改进加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光容纳装置、激光加工设备和加工方法，其克服或减轻了已知的激光加工设备及加工方法的一个或多个缺点，或者至少提供了可用的替代方案。
本发明提供了防止有害的激光束辐射逸出并对激光加工设备附近的人员造成伤害的优点。
本发明的第一方面提供一种用于加工工件的激光加工设备，该激光加工设备包括：可操作以发射激光束的激光头；连接到所述激光头的激光容纳装置，所述激光容纳装置具有：至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳具有用于允许所述激光束进入所述容纳腔室的激光束输入端口，所述激光束输入端口处于所述外壳的底面的远端；位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使激光束穿过以到达所述工件；内壁；被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口；安装到靠近所述底面的所述内壁上的内密封件，所述内密封件可操作以接触所述工件；安装到靠近所述底面的所述外壳上的外密封件，所述外密封件可操作以接触所述工件；压力传感器，所述压力传感器适于检测所述周边腔室内的差压并产生指示所述差压的值的信号；连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生与所述周边腔室外部的环境压力的值不同的所述差压的值；以及控制器，所述控制器可操作以基于从所述压力传感器接收的所述信号选择性地操作所述激光头。
优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳上的用于将所述容纳装置附接到所述激光头上的附接物。
优选地，其中，所述激光束输入端口位于所述激光束输出端口对面。
优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二加工装置。
优选地，其中，所述压力传感器置于所述周边腔室内。
优选地，其中，所述周边腔室通过至少两个分隔件分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔件中的每一个靠近所述底面配备有第三密封件，所述至少两个子腔室中的每一个配备有至少一个所述压力传感器。
优选地，其中，所述控制器可操作以在从所述压力传感器接收到所述信号并确定所述周边腔室内的所述差压已经超过预定阈值时，关闭来自所述激光头的所述激光束的发射。
优选地，该激光加工设备进一步包括机械手，所述激光头连接到所述机械手的工作末端。
优选地，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
优选地，其中，所述压力传感器置于所述周边腔室内。
优选地，其中，所述周边腔室通过至少两个分隔件分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔件中的每一个靠近所述底面配备有第三密封件，所述至少两个子腔室中的每一个配备有至少一个所述压力传感器。
优选地，其中，所述激光头是激光焊接头且所述激光加工设备是激光焊接设备。
优选地，该激光加工设备进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
本发明的第二方面提供一种使用可操作地连接到激光头的激光容纳装置对工件进行激光加工的方法，所述激光头可操作以发射激光束，所述方法包括：周边腔室包围所述容纳装置的第一腔室中的开口，所述开口可操作以容纳所述激光束，所述周边腔室位于所述激光容纳装置的工作端处；从所述第一腔室密封所述激光容纳装置的所述周边腔室，所述密封相对于所述工件发生；使用连接到所述周边腔室的差压发生器在所述周边腔室中产生差压区，所述差压发生器可操作以在所述周边腔室内产生与所述周边腔室外部的环境压力不同的压力值；使用压力传感器检测所述周边腔室内的压力值，所述压力传感器与所述周边腔室连通；使用所述压力传感器产生指示所述周边腔室内的所述压力值的信号，所述压力传感器可操作以将所述信号发送到控制器；使用所述控制器确定压力阈值，所述压力阈值是基于从初始压力值开始的所述检测到的压力值的可接受范围，所述初始压力值指示适当的密封件；使用所述控制器将所述检测到的压力值与所述预定压力阈值进行比较；以及基于所述比较的结果使用所述控制器来决定是否朝向所述工件发射所述激光束，所述控制器可操作以当所述检测到的压力值在所述压力阈值内时向所述激光头发送激光束操作信号，并且当所述检测到的压力值超过所述压力阈值时，停止将所述激光束操作信号发送到所述激光头。
优选地，该方法进一步包括使用由计算机控制的机器臂来引导所述激光头。
优选地，其中，所述激光头是激光焊接头，所述加工是焊接，并且所述激光加工方法是激光焊接方法。
本发明的第三方面提供一种用于加工工件的激光加工设备，所述激光加工设备包括：可操作以发射激光束的激光头；连接到所述激光头的激光容纳装置，所述激光容纳装置具有：至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳在所述容纳腔室内收纳所述激光头并位于所述外壳的底面的远端；位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使所述激光束到达所述工件的激光束输出端口；内壁；被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口；安装到靠近所述底面的所述内壁上的内密封件，所述内密封件可操作以接触所述工件；以及安装到靠近所述底面的所述外壳上的外密封件，所述外密封件可操作以接触所述工件；压力传感器，所述压力传感器适于检测所述周边腔室内的差压并产生指示所述差压的值的信号；连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生其值与所述周边腔室外部的环境压力的值不同的所述差压；以及控制器，所述控制器可操作以基于从所述压力传感器接收的所述信号选择性地操作所述激光头。
优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳上的用于将所述激光头附接到所述容纳装置上的附接物。
优选地，其中，所述附接物位于所述激光束输出端口对面。
优选地，该激光加工设备进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二加工装置。
优选地，其中，所述压力传感器置于所述周边腔室内。
优选地，其中，所述周边腔室通过至少两个分隔件分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔件中的每一个靠近所述底面配备有第三密封件，所述至少两个子腔室中的每一个配备有至少一个所述压力传感器。
优选地，其中，所述控制器可操作以在从所述压力传感器接收到所述信号并确定所述周边腔室内的所述差压已经超过预定阈值时，关闭来自所述激光头的所述激光束的发射。
优选地，该激光加工设备进一步包括机械手，所述激光头连接到所述机械手的工作末端。
优选地，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
优选地，其中，所述压力传感器置于所述周边腔室内。
优选地，其中，所述周边腔室通过至少两个分隔件分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔件中的每一个靠近所述底面配备有第三密封件，所述至少两个子腔室中的每一个配备有至少一个所述压力传感器。
优选地，其中，所述激光头是激光焊接头且所述激光加工设备是激光焊接设备。
优选地，该激光加工设备进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
根据本发明的实施例，提供了一种用于容纳由用于加工工件的激光头所发射的激光束的激光容纳装置。该激光容纳装置包括外壳、内壁、内密封件、外密封件和压力传感器。外壳至少部分地包围容纳腔室。外壳适于接收激光头。激光头可以固定到外壳的内部，即在容纳腔室内，或者固定到外壳的外部。在激光头安装到外壳的外部的情况下，外壳中的主端口适于接收激光头的激光束，而外壳的底面中的底部开口适于允许激光束到达工件。外壳和内壁在其间限定出周边腔室。在底面处开口的周边腔室包围底部开口。周边腔室具有压力端口，以连接到差压发生器，该差压发生器可操作以在周边腔室内产生差压。在使用时，该差压必须高于或低于外壳外部的环境压力。
内密封件和外密封件分别靠近底面安装到内壁和外壳上。两个密封件都是设计成接触工件并防止激光束辐射逸出激光容纳装置。为了对差压进行读取，压力传感器连接到周边腔室。压力传感器可以安装在周边腔室内。
在使用时，通过差压发生器将周边腔室置于差压下。压力传感器可操作以检测周边腔室内的差压。
为了安装到激光头上，激光容纳装置可以进一步包括位于外壳上的附接物。这样的附接物可以如螺钉或任何方便的安装装置一样简单。
外壳可以配备有排气孔，以将容纳腔室的气体排到外壳外部。
优选地，主端口位于底部开口对面，使得激光头可以通过底部开口将其激光束直线地射出，进而避免了反射镜的使用。
可选地，外壳可以配备有用于容纳诸如气体保护金属极弧焊(GMAW)或气体保护钨极弧焊(GTAW)焊枪等常规焊接装置的附件端口。
可选地，周边腔室可以使用尽可能多的分隔件来分成至少两个子腔室。该至少两个分隔件中的每一个均也靠近底面配备有第三密封件，以与工件产生接触。该至少两个子腔室中的每一个均配备有至少一个压力传感器。这样做的优点在于更精确地测量子腔室内的差压。
激光容纳装置可以配备有控制器。控制器可操作以在检测到周边腔室内的压力超过预定阈值时停止激光束。
可选地，激光头为激光焊接头。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于加工工件的激光加工设备。该激光加工设备包括机械手、激光头、如上所述的激光容纳装置、差压发生器和控制器。可操作以发射激光束的激光头连接到机械手的工作末端。激光头安装到外壳上。控制器可操作以在接收到来自压力传感器的表示周边腔室内的差压已经超过预定阈值的信号时关闭来自激光头的激光束的发射。
优选地，机械手为由计算机控制的机器臂。
周边腔室自身可以通过尽可能多的分隔件分成至少两个子腔室。该至少两个分隔件中的每一个均靠近底面配备有第三密封件，并且该至少两个子腔室中的每一个均可以配备有优选地置于周边腔室内的至少一个压力传感器。
可选地，激光头为激光焊接头，而激光加工设备为激光焊接设备。
有利地，诸如GMAW或GTAW焊枪等第二焊接装置可以由激光容纳装置容纳。该第二焊接装置可以安装到激光器容纳装置、激光头或机械手上，从而通过附件端口到达容纳腔室内并指向底部开口，以便可操作以焊接工件。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种使用激光容纳装置对工件进行激光加工的方法，该激光容纳装置可操作地连接到可操作以发射激光束的激光头。该方法包括：
a)相对于工件至少部分地密封所述激光器容纳装置的周边腔室，所述周边腔室位于容纳装置的工作端并包围容纳所述激光束的开口；
b)在周边腔室中形成差压区；
c)检测周边腔室中的压力值；
d)将检测到的压力值与预定阈值进行比较；以及
e)基于比较的结果来决定是否向工件发射激光束。
可选地，该方法可以进一步包括如果超过了预定阈值，则关闭激光束的发射。
有利地，该方法可以进一步包括使用由计算机控制的机器臂来引导激光头。
优选地，加工为焊接。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种对工件进行激光加工的方法，其包括对容纳装置的周边腔室中的压力值进行检测，该容纳装置连接到发射工件加工用激光束的激光头。包围激光束并处于与大气压力不同的压力下的周边腔室在容纳装置的工作端处相对于工件至少部分地进行密封。
可选地，该方法进一步包括将检测到的压力值与预定阈值进行比较，并且如果所检测到的压力超过预定该阈值，则关闭激光束的发射。
优选地，该方法包括使用由计算机控制的机器臂来引导激光头。
更优选地，加工为焊接。
附图说明
从以下参考附图的描述中，本发明的这些及其他特征将变得更加明显，其中：
图1是根据本发明的实施例的激光容纳装置的等距视图；
图2是连接到激光头的图1的激光容纳装置的剖视正视图；
图3是从图1的激光容纳装置的下方观察的等距视图；
图4是根据本发明的另一个实施例的从图1的激光容纳装置的下方观察的等距视图；
图5是安装到激光头上的图1的激光容纳装置的等距视图，其中该激光头自身安装到机械手上；
图6是根据本发明的另一个实施例的使用图1的激光容纳装置的激光焊接方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于容纳由用于加工工件的激光头所发射的激光束的激光容纳装置、一种使用这种激光容纳装置的激光加工设备以及一种激光加工方法。有利地，该激光容纳装置能够检测出指示针对工件的密封发生破裂的内部压力变化。通过在进行了这样的检测后停止激光束的发射，控制器可以有助于防止有害的激光束辐射逸出激光容纳装置。
本发明可以与用于不同工业过程的许多类型的激光头和激光加工设备相结合地使用。这样的工业过程可以包括切割、焊接、清洁、机加工、雕刻、增材制造等。在所有情况下，共同之处在于：在加工中使用了发射激光束的激光头。为了便于理解，下面将描述应用于焊接过程的本发明的具体实例。然而，将理解的是，相同的原理也可以用于其他过程。
参考图1。激光容纳装置10包括至少部分地包围容纳腔室14的外壳12。主端口16适于容纳在图2中最佳地示出的激光焊接头18。主端口16优选地位于外壳12的顶面20的中心位置，但是也可以偏离中心地放置在外壳12的侧壁22上。
激光焊接头18采用附接物24固定到外壳12上。虽然这种附接物24可以是永久性的，例如焊接件或铆钉，但是它们优选地是可移除的，例如螺钉、闩锁或任何其他已知的便利性非永久安装装置，这样使得激光容纳装置10可以适用于不同的激光焊接头18。
设置在外壳12的底面28处的底部开口26用于允许激光束30到达工件32。激光焊接头18安装在外壳12中的主端口16上方，该主端口优选地与底部开口26相对并对准，使得激光焊接头18可以通过底部开口将其激光束30直线地射出。替代地，主端口16和激光焊接头可以安装成不与底部开口26对准，但同时仍通过底部开口26瞄准工件32。另一种方案可以是在容纳腔室14内使用反射镜系统来将来自激光焊接头18的激光束30重新定向穿过底部开口26。
外壳12可以配备有排气孔34，以将容纳腔室14的气体排到外壳12外部。
外壳12还可以配备有用于容纳诸如GMAW或GTAW焊枪等常规焊接装置的附件端口36。这种焊接装置可以安装到激光容纳装置10、激光焊接头18或直接安装到机械手64(在图5中最佳地示出)上，从而通过附件端口36到达容纳腔室14内并指向底部开口26，进而可操作以焊接工件32。
现在同时参考图3。至少在激光容纳装置10的工作末端40处，内壁42在外壳12的内部延伸。可以使该内壁42延伸至侧壁22的整个高度，但这样做实际上并不是有利的。外壳12和内壁42在其间限定出周边腔室44。这个在底面28处开口的周边腔室44包围底部开口26。周边腔室44具有压力端口46，以连接到差压发生器48(在现在同时参考的图5中最佳地示出)。差压发生器48可操作以在周边腔室44内产生差压。在此，差压定义为与激光容纳装置10的外壳12外部的环境压力不同的压力，该环境压力通常对应于大气压力。因此，该差压可以低于或高于环境压力。差压与环境压力之间的差值必须始终大于阈值，从而使得在发生泄漏的情况下，差压最终可能会超过阈值。由于本发明在高于或低于环境压力的差压下工作，因而可能存在有差压需要保持低于阈值的绝对值的情况(在周边腔室中形成真空的情况下)，以及存在有差压需要保持高于阈值的绝对值的情况(在使用加压周边腔室的情况下)。因此，不管是从上还是从下超过了阈值，根据差压的类型来看，它都使得某些情况成为现实。
有利地，激光容纳装置10可以与不同类型的差压发生器48相结合地使用。例如，如果将压缩机用作差压发生器48，则将在周边腔室44内形成高压条件(高于环境压力)。相反，如果将真空泵用作差压发生器48，则在周边腔室44内形成低压条件(低于环境压力)。
内密封件50和外密封件52分别靠近底面28安装到内壁42和外壳12上。内密封件50和外密封件52都设计成接触工件32并防止激光束辐射逸出激光容纳装置10。这些密封件可以采用刷毛、柔性唇部、可变形的开启或封闭型密封件或任何其它类型的适当密封件。内密封件50和外密封件52也可以形成为一个部件(即，具有与外密封件50和内密封件52对应的两个唇部的密封组件)。为了尽可能地符合工件32的表面变化，这样的内密封件50和外密封件52需要具有足够的柔性。这种变化可以是凹陷(例如焊接倒角)，或者可以从工件32凸起(例如，现有的焊接接头)。
可选地，周边腔室44可以使用尽可能多的分隔件56分成至少两个子腔室54。这一方案在现在同时参考的图4中示出，其中说明由三个分隔件56限定的三个子腔室54。分隔件56中的每一个配备有自己的第三密封件60，该第三密封件靠近底面28安装到分隔件56上，以便接触工件32。
为了读取通过差压发生器48在周边腔室44内形成的差压，压力传感器58连接到周边腔室44。该压力传感器58可以安装在周边腔室44内，以便最佳地读取差压。出于冗余性和更高的精度的目的，可以使用一个以上的压力传感器58来读取周边腔室44内的差压。
在周边腔室44被分成两个或多个子腔室54的情况下，子腔室54中的每一个子腔室都配备有其自身的压力传感器58。有利的是，由于单个子腔室54中的空气体积更小，因此，这样做能够更精确地测量周边腔室44内的差压，从而使得针对工件32的密封性能的损失对受到影响的子腔室54内的差压造成了更大的影响。再次出于冗余性或平均的目的，每个子腔室54可以配备有一个以上的压力传感器58。
图5说明用于焊接工件32的激光焊接设备62。激光焊接设备62包括其末端与激光焊接头18和激光容纳装置10连接的机械手64、控制器66和差压发生器48。控制器66可以与激光容纳装置10一起设置或者与其分开设置。机械手64通常是由计算机控制的机器臂，它能够操纵激光焊接头18和激光容纳装置10精确地跟随待焊接在工件32中的接头68。
现在同时参考图6。在准备进行焊接时，将激光焊接头18安装到机械手64的末端上，而将激光容纳装置10安装到激光焊接头18上。控制器将机械手64定位成使得焊接头18已就位开始进行焊接。在200处，激光容纳装置10的内密封件50和外密封件52与工件32产生接触，以相对于工件32至少部分地密封周边腔室44。一旦做好了准备，在202处便开启差压发生器48以在周边腔室44内形成差压区。同时，控制器66在204处开始监测从至少一个压力传感器接收的周边腔室44内的压力值读数。尽管在周边腔室44内只能使用一个压力传感器58，但出于举例的目的，将假设使用一个以上的压力传感器。一旦周边腔室44内的压力变得稳定并且压力值表示密封件50、52与工件32之间存在有适当的密封件，则在205处，控制器66记录初始参考压力值并确定适当的压力阈值。在206处，控制器66将检测到的压力值与预定压力阈值进行比较。如果压力值没有超过预定压力阈值，即如果压力值在从初始压力值开始的可接受范围内(表示存在有适当的密封件)，则在208处，控制器向激光焊接头18发送信号，以朝向工件32发射激光束30并且开始进行焊接。在机械手64跟随待焊接的接头68期间，压力传感器58连续地读取周边腔室44内的差压，并将这些读数发送到控制器66，而控制器66不断地将这些压力值与预定压力阈值进行比较。可选地，控制器66还可在将这些压力值与预定压力阈值进行比较之前以数学的方式对压力值加以处理。例如，控制器66可将来自位于同一个子腔室54中的两个不同压力传感器58的两个压力值进行比较，并对它们进行平均以确定出要与预定压力阈值进行比较的压力值。只要压力值没有超过预定压力阈值，控制器66就会指示激光焊接头继续进行焊接。在工件32与内密封件50和外密封件52中的任何一个之间将发生密封性能损失以使得一个或多个压力读数将超过预定压力阈值的情况下，控制器66在210处立即关闭激光束30的发射，直到压力读数返回到低于预定压力阈值。
通过将内密封件50和外密封件52的组合与工件32之间的间隙与激光容纳装置10周围的激光辐射发射强度相关联来确定出预定压力阈值的值。这些激光辐射发射进一步取决于在周边腔室内产生的差压的值以及周边腔室的尺寸。根据公认的安全标准(如激光产品安全标准IEC60825)，这种激光辐射发射必须低于最大容许辐照量。
已经结合优选实施例对本发明进行了描述。说明书和附图旨在帮助理解本发明，而不是限制其范围。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本文所述的本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种修改，并且这些修改旨在被本说明书覆盖。本发明由所附权利要求限定。

Claims (21)

1.一种用于沿着接头来焊接工件的激光焊接设备，所述激光焊接设备包括：
机械手；
可操作以发射激光束以沿着接头来焊接工件的激光焊接头；
用于容纳由所述激光焊接头发射的激光束的激光容纳装置，所述激光容纳装置连接到所述激光焊接头，所述激光容纳装置具有：
至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳具有用于允许所述激光束进入所述容纳腔室的激光束输入端口，所述激光束输入端口处于所述外壳的底面的远端，所述外壳被适配成容纳所述激光焊接设备；
位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使激光束穿过以到达所述工件；
内壁；
被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口，其中所述周边腔室被至少两个分隔器分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔器中的每一个都配备有邻近所述底面的第三密封件；
内密封件,安装到所述内壁上且靠近所述底面，所述内密封件可操作以接触所述工件；
外密封件，安装到所述外壳上且靠近所述底面，所述外密封件可操作以接触所述工件；
连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生其值高于所述周边腔室外部的环境压力的值的差压；
第一压力传感器，所述第一压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第一子腔室内的第一差压并产生指示所述第一差压的值的信号；
第二压力传感器，所述第二压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第二子腔室内的第二差压并产生指示所述第二差压的值的信号；以及
控制器，所述控制器可操作以基于从所述第一压力传感器接收的信号和从所述第二压力传感器接收的信号选择性地操作所述激光焊接头；
其中所述机械手可操作以操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以在激光焊接操作中跟随将被焊接到所述工件中的接头；
其中所述控制器基于所述第一差压的值和所述第二差压的值来确定差压的平均值；
其中所述控制器把所述差压的平均值与预定的压力阈值相比较，以确定所述差压的平均值是否超过所述预定的压力阈值。
2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中所述至少两个子腔室的第一子腔室配备有第一压力传感器，并且所述至少两个子腔室的第二子腔室配备有第二压力传感器。
3.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述激光束输入端口位于所述激光束输出端口对面。
4.根据权利要求1所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二焊接装置。
5.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器置于所述周边腔室内。
6.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述控制器可操作以在从所述第一压力传感器接收到指示所述第一差压的值的信号和所述第二压力传感器接收到指示所述第二差压的值的信号并确定所述周边腔室内的差压的平均值已经超过所述预定的压力阈值时，关闭来自所述激光焊接头的所述激光束的发射。
7.根据权利要求1所述的激光焊接设备，所述激光焊接头连接到所述机械手的工作末端。
8.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
9.根据权利要求1所述的激光焊接设备，进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
10.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，基于将所述内密封件、所述外密封件和所述工件的组合之间的间隙与所述激光容纳装置周围的激光辐射发射强度相关联来确定所述预定的压力阈值的值。
11.一种使用可操作地连接到激光焊接头的激光容纳装置对工件进行激光焊接的方法，所述激光焊接头可操作以发射激光束，所述方法包括：
用周边腔室来包围所述容纳装置的第一腔室中的开口，所述开口可操作以容纳所述激光束，所述周边腔室位于所述激光容纳装置的工作端处；
从所述第一腔室出发密封所述激光容纳装置的所述周边腔室，抵靠着所述工件来进行所述密封；
使用连接到所述周边腔室的差压发生器以在所述周边腔室中产生差压区，所述差压发生器可操作以在所述周边腔室内产生高于所述周边腔室外部的环境压力的压力值，其中所述差压区的压力高于所述容纳装置的外壳以外的环境压力；
使用压力传感器检测所述周边腔室内的压力值，所述压力传感器与所述周边腔室连通；
使用计算机控制的机器臂，操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以跟随将被焊接到所述工件中的接头；
当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，使用所述压力传感器产生指示所述周边腔室内的所述压力值的信号，所述压力传感器可操作以将所述信号发送到控制器；
使用所述控制器确定预定的压力阈值，所述预定的压力阈值是基于从初始压力值开始的所述检测到的压力值的可接受范围，所述初始压力值指示适当的密封件；
当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，使用所述控制器将所述检测到的压力值与所述预定的压力阈值进行比较；以及
当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，基于所述比较的结果使用所述控制器来决定是否朝向所述工件发射所述激光束，所述控制器可操作以当所述检测到的压力值在所述预定的压力阈值内时向所述激光焊接头发送激光束操作信号，并且当所述检测到的压力值超过所述预定的压力阈值时，停止将所述激光束操作信号发送到所述激光焊接头。
12.一种用于焊接工件的激光焊接设备，所述激光焊接设备包括：
机械手；
可操作以发射激光束以沿着接头来焊接工件的激光焊接头；
用于容纳由所述激光焊接头发射的激光束的激光容纳装置，所述激光容纳装置连接到所述激光焊接头，所述激光容纳装置具有：
至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳把所述激光焊接头收纳在所述容纳腔室内并使之位于所述外壳的底面的远端；
位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使所述激光束到达所述工件；
内壁；
被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口，其中所述周边腔室被至少两个分隔器分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔器中的每一个都配备有邻近所述底面的第三密封件；
安装到靠近所述底面的所述内壁上的内密封件，所述内密封件可操作以接触所述工件；以及
安装到靠近所述底面的所述外壳上的外密封件，所述外密封件可操作以接触所述工件；
第一压力传感器，所述第一压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第一子腔室内的第一差压并产生指示所述第一差压的值的信号；
第二压力传感器，所述第二压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第二子腔室内的第二差压并产生指示所述第二差压的值的信号；
连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生其值高于所述周边腔室外部的环境压力的值的差压；以及
控制器，所述控制器可操作以基于从所述第一压力传感器所接收的信号和从所述第二压力传感器所接收的信号选择性地操作所述激光焊接头；以及
其中所述机械手可操作以操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以在激光焊接操作中跟随将被焊接到所述工件中的接头；
其中所述控制器基于所述第一差压的值和所述第二差压的值来确定差压的平均值；
其中所述控制器把所述差压的平均值与预定的压力阈值相比较，以确定所述差压的平均值是否超过所述预定的压力阈值。
13.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中所述至少两个子腔室的第一子腔室配备有第一压力传感器，并且所述至少两个子腔室的第二子腔室配备有第二压力传感器。
14.根据权利要求13所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳上的用于把所述激光焊接头附接到激光容纳装置上的附接物，其中，所述附接物位于所述激光束输出端口对面。
15.根据权利要求12所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二焊接装置。
16.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器置于所述周边腔室内。
17.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，所述控制器可操作以在从所述第一压力传感器接收到指示所述第一差压的值的信号和所述第二压力传感器接收到指示所述第二差压的值的信号并确定所述周边腔室内的差压的平均值已经超过所述预定的压力阈值时，关闭来自所述激光焊接头的所述激光束的发射。
18.根据权利要求12所述的激光焊接设备，所述激光焊接头连接到所述机械手的工作末端。
19.根据权利要求18所述的激光焊接设备，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
20.根据权利要求15所述的激光焊接设备，进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
21.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，基于将所述内密封件、所述外密封件和所述工件的组合之间的间隙与所述激光容纳装置周围的激光辐射发射强度相关联来确定所述预定的压力阈值的值。
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