CN109862989B - 激光焊接时的基于图像的技术选择 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法，其中，根据由成像传感机构感测的图像信息调整激光加工。该方法包括，通过成像传感机构光学地感测(51)激光加工的加工状况(21)的图像信息和提供(53)基于图像的支持功能，所述支持功能被构造为用于基于图像信息产生加工状况的以标记扩展的图像数据组(27)，其中，根据激光加工的至少一个输入值产生以标记扩展的图像数据组(27)。

Description

激光焊接时的基于图像的技术选择

技术领域

本发明涉及一种用于调整激光加工、尤其激光焊接工艺的至少一个技术参数的方法。本发明还涉及一种用于以不同技术、尤其以激光焊接工艺进行激光加工的工具机。

背景技术

在基于激光的材料加工中，对于特定待执行的加工过程有多种用于材料加工的方法可供用户选择，其中，每种方法都可以在特定的框架条件下带来其优势。下面在(加工)“方法”和特定的(加工)“工艺”之间进行区分，所述方法一般性地包括不同的、可使用的技术，所述工艺在专门的材料加工状况的范围中使用专门选择的方法。

激光焊接(LSW)技术中的示例性方法包括“纯”激光焊接、有焊丝的激光焊接、有焊丝和环形焦点的激光焊接等。其中的每种方法对于确定的待焊接加工状况来说是优选的LSW工艺，所述加工状况例如通过拼接状况、材料、可使用的激光射束和存在的待跨接的缝隙来具体确定。针对特定的加工，通过特定的技术参数来限定LSW工艺。LSW技术的待使用的方法、尤其是相关的技术参数的选择通常借助经验值和由初步的表格资料进行。后者示例性地包括接合几何形状、板厚和加工材料。例如在DIN EN ISO 17659中描述了不同的接合几何形状，尤其是拼接方式。

由于可能的(例如激光焊接)方法的多样性，对于操作者来说，确定分别优选的(激光焊接)工艺变得越来越困难或者说需要大量经验和技术知识。

一般性地已知，使用基于传感器的监视系统用于校正例如焊接位置。

发明内容

公开内容的一个方面所基于的任务是，支持针对出自一组可能的加工方法的特定加工状况确定加工工艺，例如尤其是针对待执行的LSW工艺选择尽可能合适的LSW方法。

所述任务中的至少一个通过根据权利要求1的用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法被解决并且通过根据权利要求8的工具机被解决。在从属权利要求中说明扩展方案。

在用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法中，激光加工根据由成像传感机构感测的图像信息来调整，按照一方面，该方法包括以下步骤：提供激光加工的至少一个输入值，通过成像传感机构光学地感测激光加工的加工状况的图像信息，提供基于图像的支持功能，该支持功能被构造为用于基于图像信息和根据激光加工的至少一个输入值产生加工状况的以标记扩展的图像数据组。

根据这里公开的方案，为操作者提供了基于图像的支持功能，借助该支持功能操作者针对特定加工过程选择相应的加工方法。基于图像的支持功能例如允许预先优化选择用于LSW工艺的一个或多个LSW方法。在此例如可以使用传感器机构，如例如在申请人的程序“TeachLine”的工艺制定程序中所实施的那样的传感器机构，以便测量待焊接的缝隙并且基于该结果以相应的技术参数为LSW工艺提供校正的LSW方法，也就是说在操作者的角度上最好地符合加工状况的LSW方法。

在一些实施方式中，提供基于图像的支持功能的步骤包括将感测到的加工状况图像信息叠加以起支持作用的可视信息。替代地或补充地，可以在工件上进行加工状态与起支持作用的可视信息的叠加。例如可以进行同轴圆在照相机图像上的软件叠加，必要时通过激光线在侧旁投射到工件上来补充。

可视信息例如包括距离标记，如一个或多个距离圆和/或目标十字。这些可视信息例如可以借助数据处理被添加给图像数据。替代地或补充地，标记、尤其距离标记可以借助光投射到加工状况上，使得感测的加工状况图像信息附带有可视信息并且直接产生以标记扩展的图像数据组。

在一些扩展方案中，距离标记可以根据激光加工的输入值，尤其是射束源和/或最大可供使用的激光功率，和/或工件的输入值，尤其是材料类型和/或材料厚度，和/或接合几何形状，如对接拼接、T型拼接或角拼接，来选择，并且尤其在距离标记的描述方面匹配地示出，例如缩放。

在一些实施方式中，提供基于图像的支持功能的步骤包括通过对以标记扩展的图像数据组进行图像处理来识别接合几何形状参数，如缝隙宽度、材料台阶高度和/或拼接角度，和/或基于对以标记扩展的图像数据组的描述为使用者提供输入界面，用于输入接合几何形状参数，如缝隙宽度、材料台阶和/或拼接角度。

此外，该方法可以包括将以标记扩展的图像数据组在作为辅助显示的显示装置上输出。

此外，在一些实施方式中，该方法可以具有一个或多个下述步骤：

提供具有技术参数的技术数据库以借助激光焊接工艺进行激光加工，包括用于多个激光加工技术的：激光加工参数，如激光功率、焦点位置、焦点形状(例如点状焦点或环状焦点)和/或焦点直径；接合几何形状参数，如拼接类型和/或缝隙尺寸；工件参数，如材料类型和/或材料厚度；和/或支持参数，如保护气体使用，保护气体类型，焊丝使用，焊丝进给和/或焊丝类型；

借助以标记扩展的图像数据组筛选至少一个技术参数；

根据筛选出的至少一个技术参数，从技术数据库读取至少一个激光加工技术；

在显示装置上输出所读取的至少一个激光加工技术和/或将所读取的至少一个激光加工技术传送给机器控制器。

按照另一方面，工具机包括具有激光射束源和激光加工头的激光加工设备并且包括工件保持装置，其中，激光加工头与激光射束源光学地连接，其中，能够引起激光加工头和工件保持装置之间的相互运动，以执行激光加工。此外，工具机包括用于光学地感测待执行的激光加工的加工状况的图像信息的成像传感机构和用于执行这里公开的用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法的控制单元，其中，该成像传感机构尤其布置在激光加工头上或激光加工头中。

在一些实施方式中，控制单元被构造为用于基于图像信息产生加工状况的以标记扩展的图像数据组，并且可选地用于对以标记扩展的图像数据组进行图像处理，以获得技术相关的参数。

为此，控制单元可以具有存储单元，该存储单元用于提供具有技术参数的技术数据库以借助例如激光焊接工艺进行激光加工。该技术数据库可以包括用于多个激光加工技术的：激光加工参数，如激光功率、焦点位置、焦点形状(例如点状焦点或环状焦点)和/或焦点直径；接合几何形状参数，如拼接类型和/或缝隙尺寸；工件参数，如材料类型和/或材料厚度、加工材料；和支持参数，如焊丝使用、焊丝进给和/或焊丝类型、保护气体使用和/或保护气体类型。

控制单元还可以被构造为基于所感测的技术相关参数从技术数据库中读取并提供一种或多种对于激光加工技术的建议。因而，工具机可以具有用于输入标记参数的输入装置和/或用于示出图像数据组、尤其是以标记扩展的图像数据组的显示装置。

这里公开的方案尤其可以具有该优点，即，在激光相互作用区域中不需要单独的和例如手动操控的测量工具(如同例如游标卡尺，千分尺)用于感测数据，如接合拼接。

附图说明

在这里一般性地公开了允许至少部分地改善现有技术中的一些方面的方案。特别是，从下面借助附图对实施方式进行的说明中得出进一步的特征和其合理性。附图示出：

图1用于机器人操控的焊接的工具机的示意性空间视图，

图2用于阐明加工状况的图像信息的感测的示意性视图，

图3工件的示意性视图，距离标记被投射到其上，

图4另一加工状况的示意性阐明，

图5A-5C用于阐明用线性射束感测拼接配置的示意性视图，

图6用于阐明用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法的示例性流程图。

具体实施方式

这里描述的方面部分基于以下认识：传感器系统可以被用于手动地、部分自动地或全自动地选择技术参数，尤其焊接参数和特定LSW方法。在此经常存在这种可能性：使用已经存在的硬件如观察光具、标记激光器等，用于支持技术选择。尤其已经认识到，为了支持技术参数的选择，基于图像的支持功能可以根据至少一个提供的输入值产生以标记扩展的图像数据组。该至少一个提供的输入值可以包括设备(如射束源)的输入值和/或最大功率和/或工件的输入值如材料、板厚和/或接合几何形状(对接拼接、T型拼接、角拼接)。还已经认识到，例如以标记扩展的图像数据组所基于的标记可以根据输入值从一组可能的标记中选择并且尤其可以在该标记的描述方面进行匹配，例如缩放。

下面结合图1描述用于激光加工的示例性工具机，其中，这里公开的方案可以被用于支持激光加工的技术参数的调整。然后在参考图2至5C的示意性描述以及参考图6的流程图的情况下阐明在调整激光加工的技术参数时所述方案的可能的实施。

在图1中示出了具有用于加工工件5的激光加工设备3的工具机1。工具机1的操作通过控制系统7的操作台(未明确示出)进行。例如可以通过在控制台上制定和调整NC程序来进行特定的、与工件和工件的加工相协调的工作流程(加工过程)。例如工具机1具有开关柜，该开关柜具有控制系统7，在该控制系统中设置了相关的CNC控制、驱动装置的电能供应以及逻辑部件和功率部件。

激光加工设备3对于选择的加工过程提供激光射束，所述激光射束具有通常部分可调整并且部分固定地预给定的激光射束参数。该激光加工设备例如可以基于固体激光器如盘式激光器或光纤激光器或基于气体激光器如CO₂激光器作为激光射束源3A。通过激光光缆3B和/或镜，可以进行从激光射束源3A到加工头3C(例如焊拼接)的射束引导。加工头3C将激光光线聚焦到工件5上。激光加工设备3提供工作区，在该工作区中例如可以执行焊接工艺。

激光加工设备3能够针对加工过程在不同的激光加工参数方面进行调整，如激光功率、焦点位置、焦点形状(例如点状焦点或环状焦点)和/或焦点直径。

此外，激光加工设备3例如可以具有焊丝装置和/或保护气体装置，焊丝装置主要具有焊丝贮存器3D和焊丝嘴3E，保护气体装置主要具有保护气体贮存器3F和保护气体喷嘴3G。

相应地，激光加工设备3可以在不同的支持参数方面进行调整，如保护气体使用、保护气体类型、焊丝使用、焊丝进给和/或焊丝类型。

此外，关于工件5而言，激光加工设备3可以在不同的工件参数方面进行调整，如材料类型和/或材料厚度，以及例如在焊接过程中在不同的接合几何形状参数方面进行调整，如拼接类型和/或缝隙尺寸。

对于下面解释的工件保持装置和加工头3C与工件5的相对运动而言，激光加工设备3还可以在不同的运动参数方面进行调整，如工件5和/或加工头3C的位置和(移动或相对)速度。

这些不同的技术参数和运动参数例如可以针对多个激光加工技术存放在控制系统7的存储单元中，作为具有用于借助激光焊接工艺进行激光加工的技术参数的技术数据库。

通过CNC控制器控制的工作流程允许以预定的类型和方式在激光加工设备3的不同部件的共同作用下加工工件5。工作流程可以包括多个不同的、相互交替的加工过程。这些加工过程通常在用于限定待执行的激光加工的示教过程内被确定。一个工作流程可以先后重复地执行，因而能够有效地且基本上相同地加工大量工件，尽管由于公差范围而在尺寸方面可能变化。

例如在示教过程中程序员在计算机上的编程系统内、也就是说例如在控制系统7的操作台上针对对应的生产任务编制NC程序。在示教过程期间例如针对由加工头3C在加工区中走过的路径确定路径点。控制系统7可以自动地或在操作者影响下计算激光焦点的路径。控制系统7可以确定加工顺序，例如将起点和终点设置在正确位置。在此，控制系统7可以实施操作者针对工件特定地、也就是说对于加工状况所选择的策略和技术。在预备模拟中操作者可以看到如何执行完该NC程序。

为了使所选择的加工技术的实施正确，NC程序为上述技术参数提供适当的值，例如行进速度、激光功率、焦点大小和距离。这些值可以从控制器可以访问的技术表格中读取。技术参数还包括工件特定的参数，如(例如板)棱边的公差极限和加工头3C相对于工件5的最大可能运动速度。

图1还示意性地示出了激光加工设备3的示例性的基于机器人的构建，其中，加工头3C固定在机器人9的机器人臂9A上。机器人9可以具有运动单元，该运动单元具有功能相关的构件，如滑座、伸缩臂和旋转关节，用于使加工头3C相对于工件5运动。在替代的构建中，激光加工设备可以设置在X-Y-Z直角坐标系机器上和/或工件可以通过机器人定位。

加工头3C相对于工件5的对准通过旋转轴和枢转轴进行，所述旋转轴和枢转轴限定特定的工作空间，该工作空间包括可通过相应聚焦地照射的激光射束加工的所有点。

工件5可以通过夹紧技术位置固定地安置在工件安置装置上(在图1中示意性地示出了工件支撑件11)。在替代实施方式中，工件/工件安置装置或仅工件/工件安置装置也可在空间中运动，例如借助另一机器人臂。这里公开的方案也可以在相应匹配后使用在这种配置中。

激光射束通过喷嘴例如与保护气体一起从加工头3C射出。

此外，在加工头3C中设置光具系统13(未详细示出)。加工头3C可以例如通过机器人臂9A的旋转轴和枢转轴在空间中基本上自由地定位和定向，并且因此有目的地将射出的激光射束引导到工件5上方，其中，光具系统13能够对焦点区域成像。

为此，光具系统13主要包括照相机系统，该照相机系统被构造为用于光学地感测激光加工的加工状况的图像信息。图像信息可以例如相对于(加工)激光射束同轴地获得，或者例如在可调整的角度下侧向地获得。

可选地，光具系统13还可以包括标记系统，用于将光学标记叠加到工件5的由照相机成像的焦点区域上。替代地或补充地，对工件5的由照相机系统成像的区域的标记可以在随后的图像处理中进行。

如图2中简化地示出，在这里公开的方案中，为了针对LSW工艺进行基于图像的技术选择，普遍可以使用激光焊接光具，如前所述，该激光焊接光具可以借助机器人或直角坐标系定位机器定位到待焊接位置上。用于引导激光射束的激光焊接光具可以借助光具系统13的所连接的照相机13A例如相对于(加工)激光射束同轴或在侧旁地对准接合拼接方向地获得关于该焊接过程所基于的加工状况框架条件的图像信息。这种加工状况例如包括对接拼接(图2)、搭接拼接(图4)或其他拼接配置，例如90°角拼接(图5C)、T型拼接等。

如这里所解释的，光具系统13可以提供用于自动地或手动地分析评价加工状况的信息。自动分析评价例如基于对作为基础的图像数据组的图像处理。

为了支持手动分析评价，将一个(或多个)呈同轴圆(例如类似于靶盘)形式的图案叠加给图像信息，该图像信息随后在用于LSW监控的显示装置15的屏幕上示出。替代或补充在屏幕上叠加标记/图案，可以将图案例如借助可见的激光线直接投射到工件上。

因此，图2示例性地示出了两个工件板5A，5B的对接拼接的加工状况21，所述工件板要在加工之前通过缝隙23分开并且沿着缝隙23焊接在一起。

在显示装置15的屏幕上可以看出具有工件板5A、5B和缝隙23的加工状况21的放大图像。还可以看出叠加的图案，该图案作为距离标记25在屏幕上示出，该距离标记尤其具有距离圆25A和目标十字25B。距离标记25由控制系统7例如针对所感测的加工状况21图像信息计算出(和/或匹配)，并且是以标记扩展的图像数据组27的一部分，该以标记扩展的图像数据组除了原始感测的图像信息之外还包括标记。以标记扩展图像数据组27的进一步图像处理例如可以计算技术参数缝隙宽度d，或者操作者根据以标记扩展的图像数据组27的描述来确定缝隙宽度d(沿x方向)。补充图案，也可以使用由CAD系统已知的测量功能。

表征接合拼接的特征、例如缝隙宽度b相对于这些图案的位置是对于适合地待使用的LSW技术以及对应的技术数据(工艺数据和/或控制数据)的选择标准。例如，两个待表征点之间的缝隙宽度d可以通过手动或自动地标记在屏幕上示出的以标记扩展的图像数据组27来求得，并且可以直接应用到包括技术参数的技术(LSW方法)选择中。

此外，例如可以使显示或叠加的同轴圆的直径取决于提供了LSW设备的哪些输入值(射束源、最大功率等)和工件的哪些输入值，如材料、板厚和接合几何形状(对接拼接，T型拼接、角拼接等)。对于不同的输入值，可以在不同激光加工技术的优选参数组之间设置不同的边界，并且根据输入值而定可以相应地匹配标记的辅助显示。用于激光加工技术的参数组的参数例如可以包括：激光功率、进给速度、焦点位置，焦点形状(例如点状焦点或环状焦点)、焦点直径，焊丝使用和焊丝进给。

一般来说，输入值涉及为激光加工所提供的工具机和/或工件。在针对于工具机的输入值方面，输入值通常也是来自可能的激光加工技术的参数组的参数。

例如，同轴圆例如根据缝隙宽度d示出了参数组之间的边界。例如，最内部的圆的参数组可以包含点状焦点和无焊丝使用，围绕该最内部圆放置的圆的参数组例如可以包含环状焦点和具有低焊丝进给的焊丝使用，围绕这两个内部圆放置的圆的参数组例如可以包含环状焦点的使用和具有高焊丝进给的焊丝使用。参数组还可以包含上述参数中的其它参数。由于显示以标记扩展的图像数据组，操作者可以容易地看出，对于一定的缝隙宽度d应选择哪个参数组。例如操作者总是选择对应于最小的完全覆盖缝隙23的圆的那个参数组。同轴圆的直径例如可以与拼接类型相关，例如最内部的圆的参数组在T型拼接处比在角拼接处允许更大的缝隙。

图3示出了图2的加工状况21的俯视图，其中，将支持性可视信息投射到工件板5A，5B上。可以看出由多个距离圆25A'和一个目标十字25B'组成的距离标记25'。距离信息25'借助光被投射到加工状况上，使得感测的加工状况21图像信息附带有可视信息，这里是距离标记25'。特定参数的确定例如可以类似于结合图2描述的做法进行。

图4示出了另一加工状况21'的俯视图，其中，两个工件板33A，33B可以沿平行接口焊接。标记源35例如产生线性射束37，该线性射束在形成的具有高度差Δz的台阶上传播。由于至工件板33A，33B的对应表面的不同的路径长度z1、z2，高度差Δz例如可以通过在射束相对于表面成角度地入射时的错位来确定。

图5A-5C示出了另外示例，即如何可以借助标记(此处示例性地通过线性射束)感测拼接配置。图5A一般性地以截面图示出以线性射束41照射工件5(沿直线方向看)，其中，线性射束41相对于工件5的表面以小于90°的角度入射。

在对接拼接的情况下，工件5如图5B中所示包括两个在一个平面中延伸的工件板45A和45B。如果工件板、尤其是工件板的表面在一个平面中延伸，则可以在板45A和45B上探测到两个部分激光线45A'，45B'，这些部分激光线在图5B中错开地表示为用于阐明的虚线激光线。由于工件板45A和45B在一个平面中延伸，包含在以标记扩展的图像数据组中的、检测到的部分激光线45A'，45B'在示出的板45A和45B上线性地互相过渡。

与此不同，在图5C中示出作为加工状况21”的角拼接，其中，两个工件板45A，45B成角度地彼此焊接。如果线性射束41又被投射到该配置上，则此时在板45A和45B上得出两个部分激光线45A”、45B”，这些激光线再次被错开地表示为虚线，用于阐明。由于工件板45A和45B成角度地延伸，部分激光线45A”、45B”在相应感测的以标记扩展的图像数据组中相互成角度地延伸。该角度允许确定工件板45A、45B之间的角度作为技术参数，随后可以根据该技术参数确定合适的激光加工过程。

结合图6中示出的示例性流程图，说明用于调整激光加工的至少一个技术参数的方法的不同步骤。

如已经提到的，在几个实施方式中，在示教过程期间沿待焊接的焊缝引导加工光具。在示教编程时，操作者使用机器人控制器，以便确定待编程的运动顺序。为此，在一系列也被称为转换点或转向点的中间位置上例如在控制器中存储加工光具的位置。也就是说，对于每个中间位置标明：以后应该以哪个运动参数走到该点处。因此，对于每个中间点存储一个数据组，该数据组可以包括激光加工头的所有关节坐标或位置和取向、停止或循环，速度和加速度。在加工过程期间，机器人依次走过所有存储的中间位置并且因此完成预期的运动顺序。在此，用分别应使用的激光加工参数组进行加工。

尤其在转换点或转向点上，可以借助这里公开的支持功能来确定后继的要执行的激光加工。因此，例如在示教过程的范围内，首先提供激光加工的至少一个输入值(步骤51)，例如由待执行示教的机器操作者手动输入。该至少一个输入值例如是为激光加工提供的工具机的输入值和/或是工件的输入值。

工具机可以具有用于工件或焊缝的位置识别的光学传感器系统，该光学传感器系统例如也可以被用于示教编程。传感器系统还可以在加工过程期间测量工件的或接合部位的位置，并且使机器人的位置匹配于工件的位置。光学传感器系统例如包括通常高分辨率的CCD照相机，该照相机可以拍摄尤其在中间位置上的图像。

在用于调整至少一个技术参数的方法的范围内，也可以使用传感器系统用于感测激光加工的加工状况的图像信息(步骤53)。基于感测的图像信息并且根据激光加工的所述至少一个输入值产生以标记扩展的图像数据组(步骤55)。产生的以标记扩展的图像数据组可以在进一步的步骤中由机器操作者可视地分析评价。替代地或补充地，可以在图像处理系统的范围内进行自动分析评价。

这里公开的支持功能、尤其是以标记扩展的图像数据组可以允许，例如测量工件和在中间位置上的接合部位的位置和状况，例如确定是否存在角焊缝、卷边对焊缝、I焊缝、搭接焊缝和填角焊缝。因此，支持功能和以标记扩展的图像数据组还例如允许检查存在的缝隙尺寸和缝隙走向。这例如决定了相应使用并特定操控附加材料(例如焊丝)，这些附加材料应该是待确定的激光加工的一部分。

以标记扩展的图像数据组27的产生尤其可以包括，将支持性的可视信息、尤其是标记(例如一个或多个距离圆、目标十字等)作为附加的图像信息接收到在步骤53中感测的图像信息中(图6中的步骤55A)并且因此以基于图像的支持功能提供。

作为对步骤55A的补充或替代，以标记扩展的图像数据组27的产生还可以包括，将支持性的可视信息直接光学地叠加到加工状况上(图6中步骤55B)并且因此在来自步骤53的感测的图像信息中已经被附带。例如将标记(例如类似于上面的距离标记)或特定光学图案照射到加工状况上(例如将激光线投射到待焊接的工件上)。为此可以将照明系统集成在光学传感器系统中，该照明系统使得能够以标记(如距离标记，例如一个或多个距离圆和/或目标十字，或特定光图案，如激光线)照明测量表面。

通常，在步骤55A和55B中，从一组附加信息类型、例如距离标记类型中选择出可视的附加信息，并且根据所提供的输入值在该附加信息的描述方面进行匹配(步骤57A)。

通常，在用于调整至少一个技术参数的方法的范围内，在步骤53中，借助光学传感器系统感测加工状况的图像信息。在此，如果将可视的附加信息根据步骤55B叠加到加工状况上，则该附加图像信息直接以图像数据作为以标记扩展的图像数据组27被感测。

随后将以标记扩展的图像数据组27在显示器上输出(步骤59)，在该数据组中叠加有感测的加工状况图像信息和辅助信息。

在提供基于图像的支持功能的范围内还可以(部分)自动化地干预所述基于图像的支持功能，并且例如对附加信息的类型和附加信息的描述进行匹配(步骤57B)。例如可以通过对加工状况21的图像信息和/或以标记扩展的图像数据组27进行图像处理，例如通过分析评价投射的激光线，进行圆图案的圆的直径的匹配。

此外，机器操作者可以利用示出的以标记扩展的图像数据组并通过提供的输入界面输入视觉识别的接合几何形状参数，例如缝隙宽度、材料台阶和/或拼接角度。由此可以再次更新标记并且由此再次更新以标记扩展的图像数据组。

通常，以标记扩展的图像数据组27可以被用于识别激光加工的技术参数，例如拼接类型和/或拼接角度。因此，可以通过以标记扩展的图像数据组进行加工过程的确定(步骤61)。例如，提供技术数据库(步骤61A)并且在使用以标记扩展的图像数据组27的情况下从数据库筛选出技术参数(步骤61B)。此外可以根据筛选出的技术参数向机器操作者指明一种或多种合适的激光加工方法(步骤61C)。

基于这样建议的激光加工方法，机器操作者可以确定具有相应选择的加工过程的激光加工(步骤63)。因此，结合示教得出全面的用于执行激光加工的工具机操控计划，该激光加工尤其可以通过这里公开的基于图像的支持功能的实施方式有效地进行。

明确地强调，为了原始公开的目的以及为了限制要求保护的发明的目的，在说明书和/或权利要求中公开的所有特征应被视为分开的和相互独立的，与在实施方式和/或权利要求中的特征组合无关。明确确定，为了原始公开的目的以及为了限制要求保护的发明的目的，所有的范围说明或单元组的说明都公开了任意可能的中间值或单元子组，尤其也被视为范围说明的边界。

Claims (28)

1.用于调整工件(5)的激光加工的至少一个技术参数的方法，其中，根据由成像传感机构感测的图像信息调整所述激光加工，具有以下步骤：

-提供激光加工的至少一个输入值，

-通过成像传感机构光学地感测激光加工的加工状况(21)的图像信息，和

-提供基于图像的支持功能，该支持功能构造为用于基于所述图像信息产生所述加工状况的以标记扩展的图像数据组(27)，

其特征在于，

所述基于图像的支持功能还构造为用于根据激光加工的至少一个输入值产生所述以标记扩展的图像数据组(27)，

-所述以标记扩展的图像数据组基于距离标记，所述距离标记根据所述输入值从一组可能的距离标记类型中选择，并且，

其中，对于不同的输入值，在不同激光加工技术的优选参数组之间设置不同的边界，并且根据输入值而定相应地匹配所述距离标记作为辅助显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供基于图像的支持功能还包括：

-将感测的加工状况图像信息叠加以所述距离标记，用于产生所述以标记扩展的图像数据组(27)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，提供基于图像的支持功能还包括：

-将加工状况(21)叠加以作为距离标记的光图案，所述光图案借助光投射到加工状况(21)上，并且其中，所感测的加工状况(21)图像信息附带有用于产生以标记扩展的图像数据组(27)的所述距离标记。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，提供的所述至少一个输入值包括为所述激光加工提供的工具机(1)的输入值和/或工件(5)的输入值，和/或

其中，所述标记包括带有距离圆(25A)的距离标记(25)，该圆的直径取决于提供了哪些输入值，并且该圆示出了参数组之间的边界。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，提供基于图像的支持功能还包括：

-通过对加工状况(21)的图像信息和/或对以标记扩展的图像数据组(27)进行图像处理，识别接合几何形状参数，和/或

-基于对加工状况(21)的图像信息和/或对以标记扩展的图像数据组(27)的描述为使用者提供输入界面，用于输入所述输入值以及用于输入接合几何形状参数。

6.根据权利要求1或2所述的方法，还具有该步骤：在作为辅助显示的显示装置(15)上输出(59)以标记扩展的图像数据组(27)。

7.根据权利要求1或2所述的方法，还具有该步骤：

提供具有技术参数的技术数据库用于借助激光焊接工艺进行激光加工，包括针对多个激光加工技术的

-激光加工参数，

-接合几何形状参数，

-工件参数，和

-支持参数，

-借助所述以标记扩展的图像数据组选择至少一个技术参数，

-根据所选择的至少一个技术参数从技术数据库读取至少一个激光加工技术，和/或

-将读取的至少一个激光加工技术在显示装置(15)上输出。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了限定待执行的激光加工，在示教过程内提供激光加工的至少一个输入值并且光学地感测加工状况的图像信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述距离标记(25)是一个或多个距离圆(25A)和/或一个目标十字(25B)。

10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光图案是激光线(45A'，45B')。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，为所述激光加工提供的工具机(1)的输入值是最大可供使用的激光功率。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件(5)的输入值是材料类型、材料厚度和/或接合几何形状。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述激光加工的所述至少一个输入值匹配所述距离标记(25)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，根据所述激光加工的所述至少一个输入值在距离标记的描述方面缩放所述距离标记(25)。

15.根据权利要求5所述的方法，其中，所述接合几何形状参数包括缝隙宽度(d)、材料台阶高度(Δz)和/或拼接角度。

16.根据权利要求7所述的方法，其中，所述激光加工参数包括激光功率、焦点位置、焦点形状和/或焦点直径。

17.根据权利要求7所述的方法，其中，所述接合几何形状参数包括对接拼接或平行拼接。

18.根据权利要求7所述的方法，其中，所述工件参数包括材料类型和/或材料厚度。

19.根据权利要求7所述的方法，其中，所述支持参数包括保护气体使用、保护气体类型、焊丝使用、焊丝进给和/或焊丝类型。

20.根据权利要求7所述的方法，其中，借助所述以标记扩展的图像数据组基于识别到的接合几何形状参数选择至少一个技术参数。

21.根据权利要求7所述的方法，还具有该步骤：基于所述输出的激光加工技术确定激光加工。

22.工具机(1)，具有：

-具有激光射束源(3A)和激光加工头(3C)的激光加工设备(3)，其中，激光加工头(3C)与激光射束源(3A)光学连接，

-工件保持装置(11)，其中，能够引起激光加工头(3C)和工件保持装置(11)之间的相对运动，以执行激光加工，

-成像传感机构(13)，用于光学地感测待执行的激光加工的加工状况(21)的图像信息，和

-控制系统(7)，用于执行根据权利要求1至21中任一项所述的用于调整工件的激光加工的至少一个技术参数的方法。

23.根据权利要求22所述的工具机(1)，其中，所述控制系统(7)还被构造为-用于基于图像信息根据所提供的、激光加工的至少一个输入值产生所述加工状况(21)的以标记扩展的图像数据组(27)。

24.根据权利要求22或23所述的工具机(1)，其中，控制系统(7)包括存储单元，该存储单元提供具有技术参数的技术数据库用于借助激光焊接工艺进行激光加工，所述技术数据库包括用于多个激光加工技术的

-激光加工参数，

-接合几何形状参数，

-工件参数，和

-支持参数。

25.根据权利要求22或23所述的工具机(1)，还具有：

-输入装置，用于输入激光加工的至少一个输入值，和/或

-显示装置(15)，用于描述图像数据组。

26.根据权利要求22所述的工具机(1)，其中，所述成像传感机构(13)布置在激光加工头(3C)上或激光加工头中。

27.根据权利要求23所述的工具机(1)，其中，所述控制系统(7)还被构造为用于对以标记扩展的图像数据组(27)进行图像处理，以获得技术相关的参数。

28.根据权利要求24所述的工具机(1)，其中，所述控制系统(7)构造为用于，基于所感测的技术相关的参数从技术数据库读取并提供用于一个或多个激光加工技术的推荐方案。

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