DE102012106649A1 - Recyclable manual device comprises laser head for laser brazing of workpiece, protection device for protecting environment from danger, control unit, duct roller, which is rotationally movable around axis, and support roller - Google Patents

Recyclable manual device comprises laser head for laser brazing of workpiece, protection device for protecting environment from danger, control unit, duct roller, which is rotationally movable around axis, and support roller Download PDF

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Abstract

Recyclable manual device (1) comprises a laser head (3) for laser brazing of a workpiece (2) by means of a laser beam, a protection device (4) for protecting the environment from danger, a control unit, at least one duct roller (5), which is rotationally movable around an axis, for alignment against the workpiece, and a support roller. The duct roller is provided with a circumferential surface, which forms a tread surface. At least one duct roller is provided with a thrust ring. The axis of the duct roller is adjustable variably in its inclination with respect to the laser head. Recyclable manual device (1) comprises a laser head (3) for laser brazing of a workpiece (2) by means of a laser beam, a protection device (4) for protecting the environment from danger, a control unit, at least one duct roller (5), which is rotationally movable around an axis, for alignment against the workpiece, and a support roller (12). The duct roller is provided with a circumferential surface, which forms a tread surface. At least one duct roller is provided with a thrust ring. The axis of the duct roller is adjustable variably in its inclination with respect to the laser head. The tread surface is arranged with respect to the horizontal inclination (angle of inclination alpha ), which rises in the direction of the thrust ring. The support roller, which is placed against the workpiece, is arranged at a distance in the direction of the axis of the duct roller so that the support roller is rotatable in a plane inclined with respect to a feed break device. A side force (fan pressure), which is acting in the direction of the axis of the duct roller, is generated for placing the thrust ring against a projection of the workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft eine handführbare Vorrichtung mit einem insbesondere zum Laserlöten eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls bestimmten Laserkopf, einer Schutzeinrichtung zum Schutz der Umgebung vor einer möglichen Gefährdung, einer Steuereinheit und zumindest einer um eine Achse rotationsbeweglichen Führungsrolle mit einer eine Lauffläche bildenden Umfangsfläche zur Anlage gegen das Werkstück.The invention relates to a handleable device with a particular laser laser for soldering a workpiece by means of a laser beam laser head, a protective device to protect the environment from potential hazards, a control unit and at least one rotatable about an axis guide roller with a tread forming peripheral surface for abutment against the Workpiece.

Eine solche Laserbearbeitungsvorrichtung ist beispielsweise durch die DE 198 17 629 A1 bekannt, die zum Fügen oder Beschichten von Werkstücken vorgesehen ist. Die Vorrichtung hat dabei entweder eine eigene Laserquelle oder ist mittels eines flexiblen Lichtwellenleiters mit einer stationären Laserstrahlquelle koppelbar. Die Vorrichtung hat weiterhin eine auf einem Schlitten angeordnete Zufuhreinrichtung für einen Zusatzwerkstoff, der beispielsweise nach einer beschriebenen Ausführungsform stangenförmig, drahtförmig, pastenförmig oder auch pulverförmig ausgeführt ist.Such a laser processing device is, for example, by the DE 198 17 629 A1 known, which is intended for joining or coating workpieces. The device either has its own laser source or can be coupled to a stationary laser beam source by means of a flexible optical waveguide. The device further has a supply device arranged on a slide for a filler material, which is designed, for example, according to a described embodiment rod-shaped, wire-shaped, paste-shaped or powdered.

Weiterhin sind durch die DE 39 06 336 A1 , die DE 195 19 150 A1 und die DE 196 15 633 C1 weitere handführbare Vorrichtungen zur Laserbearbeitung bekannt.Furthermore, by the DE 39 06 336 A1 , the DE 195 19 150 A1 and the DE 196 15 633 C1 Further manageable devices for laser processing known.

Als nachteilig hat sich bei den bekannten Vorrichtungen in der Praxis erwiesen, dass die mit der manuellen Führung erzielbare Genauigkeit des Verlaufs der Laserlötnaht oftmals unbefriedigend ist. Dabei wirkt sich insbesondere nachteilig aus, dass die Lauffläche auf einem gratförmigen Vorsprung des Werkstücks leicht zu einem seitlichen Verrutschen bzw. Versatz neigt.A disadvantage has proven in the known devices in practice that the achievable with the manual guide accuracy of the course of the laser soldering seam is often unsatisfactory. In this case, it is particularly disadvantageous that the running surface on a ridge-shaped projection of the workpiece tends to slip sideways or offset.

Es ist bereits daran gedacht worden, die Führungsrolle mit einer in der Lauffläche eingelassenen umlaufenden Profilierung zu versehen, die an die vorspringende Werkstückkontur angepasst und formschlüssig auf diese aufsetzbar ist.It has already been thought to provide the leadership with a recessed in the tread circumferential profiling, which is adapted to the projecting workpiece contour and positively placed on this.

Aufgrund der in der Praxis oftmals im Verlauf der Werkstückbearbeitung veränderlichen Geometrie des Vorsprungs sowie der in mehreren Ebenen gewölbten Kontur lässt sich auf diese Weise jedoch nur in bestimmten Fällen die gewünschte Führung zuverlässig realisieren.Due to the geometry of the projection, which is often variable in practice during workpiece machining, and the contour curved in several planes, the desired guidance can only be realized reliably in certain cases in this way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine manuell zu führende Vorrichtung derart auszugestalten, dass eine definierte Kontaktfläche der Lauffläche der Führungsrolle mit einer vorspringenden Werkstückkontur zuverlässig und mit geringem technischen Aufwand erreicht wird. Insbesondere soll dabei eine sensorische Erfassung von Positionsdaten in Verbindung mit einer automatischen Korrektur verzichtbar sein.The invention has for its object to provide a way to design a manually leading device such that a defined contact surface of the tread of the leadership is achieved with a projecting workpiece contour reliably and with little technical effort. In particular, a sensory acquisition of position data in conjunction with an automatic correction should be dispensable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved with a device according to the features of claim 1 or 2. The further embodiment of the invention can be found in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei der zumindest eine Führungsrolle mit einem Anlaufkranz ausgestattet ist und bei der die Achse der Führungsrolle mit einer Neigung gegenüber dem Laserkopf variabel derart einstellbar ist, dass die Lauffläche gegenüber der Horizontalen in Richtung des Anlaufkranzes ansteigend geneigt angeordnet ist. Die Erfindung geht dabei von der überraschend einfachen Erkenntnis aus, dass eine definierte Kontaktfläche der Werkstückkontur auf der Lauffläche der Führungsrolle dadurch erreicht werden kann, dass diese gegenüber der Horizontalen geneigt ausgerichtet wird. Hierdurch wird ein unerwünschtes seitliches Auswandern der Kontaktfläche auf der Lauffläche vermieden. Vielmehr ergeben sich während des Betriebs schwerkraftbedingt bzw. aufgrund der manuellen Anpresskraft eine konstante, linien- bzw. punktförmige Kontaktfläche auf der Lauffläche und eine zweite Kontaktfläche an dem Anlaufkranz. Indem die Führungsrolle mit einer variablen Neigung einstellbar ist, kann diese an nahezu beliebige Konturen problemlos angepasst werden, wobei die jeweilige Einstellung des Neigungswinkels manuell oder automatisiert, gegebenenfalls auch während des Betriebs erfolgen kann. Unabhängig von der Neigung der Führungsrolle wird für den Laserkopf eine davon unabhängige, beispielsweise vertikale bzw. zu dem zu bearbeitenden Oberflächenabschnitt des Werkstücks normale Orientierung eingestellt.According to the invention, therefore, a device is provided in which at least one guide roller is equipped with a starter ring and in which the axis of the guide roller with an inclination relative to the laser head is variably adjustable so that the tread is inclined relative to the horizontal in the direction of the starter ring inclined. The invention is based on the surprisingly simple knowledge that a defined contact surface of the workpiece contour on the running surface of the guide roller can be achieved in that it is aligned inclined relative to the horizontal. As a result, an undesirable lateral migration of the contact surface is avoided on the tread. Rather, arise during operation due to gravity or due to the manual contact force a constant, linear or punctiform contact surface on the tread and a second contact surface on the run-up ring. By the guide roller is adjustable with a variable inclination, this can be easily adapted to almost any contours, with the respective adjustment of the angle of inclination can be done manually or automatically, possibly also during operation. Irrespective of the inclination of the guide roller, an orientation independent of it, for example vertical or to the surface section of the workpiece to be machined, is set for the laser head.

Weiterhin wird die erfindungsgemäße Aufgabe noch dadurch gelöst, dass zumindest eine Führungsrolle mit einem Anlaufkranz ausgestattet ist und dass die Vorrichtung eine in Richtung der Achse der Führungsrolle beabstandet angeordnete, gegen das Werkstück anlegbare Stützrolle aufweist, die derart in einer gegenüber der Vorschubrichtung geneigten Ebene drehbeweglich ist, dass diese eine in Richtung der Achse der Führungsrolle wirkende Seitenkraft erzeugt, durch die der Anlaufkranz gegen einen Vorsprung des Werkstücks anlegbar ist. Hierbei werden vorzugsweise zwei Varianten realisiert, bei der einerseits eine Andrückkraft auf die Führungsrolle, die gegen einen Vorsprung des Werkstücks läuft, über eine Stützrolle, die eine seitliche Druckkraft in Richtung des Vorsprungs aufbringt, übertragen wird, andererseits läuft die Führungsrolle auf dem Werkstück und mit dem Anlaufkranz stirnseitig gegen den Vorsprung. Hierdurch ist die Lage eindeutig bestimmt im Hinblick auf den Fokusabstand und die laterale Position des Strahls.Furthermore, the object of the invention is still achieved in that at least one guide roller is equipped with a starter ring and that the device has a spaced-apart in the direction of the axis of the guide roller, engageable against the workpiece support roller which is rotatable in a plane inclined relative to the feed direction in that it generates a lateral force acting in the direction of the axis of the guide roller, by means of which the starting ring can be applied against a projection of the workpiece. In this case, two variants are preferably realized in which on the one hand a pressing force on the guide roller, which runs against a projection of the workpiece, via a support roller which applies a lateral compressive force in the direction of the projection, is transmitted, on the other hand, the guide roller runs on the workpiece and with the run-up rim frontally against the projection. As a result, the position is clearly determined with regard to the focal distance and the lateral position of the beam.

Dabei können mehrere Führungsrollen vorgesehen sein, die gegebenenfalls auch in entgegengesetzte Richtungen geneigte Laufflächen aufweisen können. In this case, a plurality of guide rollers may be provided, which may optionally also have inclined running surfaces in opposite directions.

Weiterhin kann der definierte Abstand des Laserkopfs von dem Werkstück durch eine entsprechende Gestaltung alternativ durch den Anlaufkranz oder durch die Lauffläche der Führungsrolle bestimmt sein.Furthermore, the defined distance of the laser head from the workpiece by a corresponding design may alternatively be determined by the run-on rim or by the running surface of the guide roller.

Eine besonders bevorzugte Abwandlung wird dadurch erreicht, dass der Laserkopf mit einer Richtungskomponente parallel zu der Richtung der Achse in verschiedenen Positionen festlegbar ist oder dass der Laserkopf und/oder Teile einer Laseroptik relativ zu der Werkstückoberfläche in unterschiedlichen Abständen festlegbar sind. Auf diese Weise wird eine Einstellmöglichkeit des Laserkopfes geschaffen, die weitgehend unabhängig von der jeweiligen, gegebenenfalls veränderlichen Neigung der Lauffläche in optimaler Weise an die zu erzeugende Lasernaht angepasst werden kann.A particularly preferred modification is achieved in that the laser head with a directional component parallel to the direction of the axis in different positions can be fixed or that the laser head and / or parts of a laser optics relative to the workpiece surface can be fixed at different distances. In this way, an adjustment of the laser head is created, which can be adapted largely independent of the respective, optionally variable inclination of the tread in an optimal manner to the laser seam to be generated.

Eine besonders zuverlässige seitliche Führung und damit relative Positionierung der Führungsrolle gegenüber dem Werkstück ergibt sich auch dadurch, dass der Anlaufkranz und die Lauffläche an einander gegenüberliegenden Flanken eines Vorsprungs des Werkstücks jeweils eine von einer maximalen distalen Erstreckung beabstandet verlaufende Kontaktfläche bilden. Hierdurch schließen die beiden Kontaktflächen der Lauffläche und des Anlaufkranzes den Vorsprung beiderseits ein, wobei vorzugsweise die Kontaktflächen auf den Flanken auf derselben horizontalen Ebene beiderseits des Vorsprungs positioniert werden. Es ergibt sich somit nahezu ein Formschluss zwischen dem beispielsweise orthogonalen Übergangsbereich der Lauffläche zu dem Anlaufkranz einerseits und dem Vorsprung des Werkstücks andererseits, der zudem jederzeit an wechselnde Konturen angepasst werden kann.A particularly reliable lateral guidance and thus relative positioning of the guide roller relative to the workpiece also results from the fact that the starting ring and the running surface on opposite flanks of a projection of the workpiece each form a contact surface extending at a distance from a maximum distal extent. In this way, the two contact surfaces of the tread and the rim cover the projection on both sides, wherein preferably the contact surfaces are positioned on the flanks on the same horizontal plane on both sides of the projection. This results in almost a form fit between the example orthogonal transition region of the tread to the run-up ring on the one hand and the projection of the workpiece on the other hand, which can also be adapted at any time to changing contours.

Obwohl die variable Schrägstellung der Führungsrolle je nach Einsatzzweck unterschiedlich bemessen sein kann, hat es sich bereits als besonders sinnvoll erwiesen, wenn die Neigung der Achse gegenüber der Horizontalen zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50° beträgt.Although the variable inclination of the guide roller can be sized differently depending on the purpose, it has already proven to be particularly useful if the inclination of the axis relative to the horizontal between 30 ° and 60 °, in particular between 40 ° and 50 °.

Die Führungsrolle könnte einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweisen, an dessen Umfang die Lauffläche gebildet ist. Besonders praxisgerecht ist hingegen eine Abwandlung, bei welcher die Lauffläche durch die Umfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts der Führungsrolle gebildet ist, sodass die Ebene der Lauffläche parallel zu der Achse verläuft. Die Einstellbarkeit wird dadurch wesentlich vereinfacht.The guide roller could have a frustoconical portion, on the circumference of the tread is formed. On the other hand, a modification in which the running surface is formed by the circumferential surface of a cylindrical section of the guide roller so that the plane of the running surface runs parallel to the axis is particularly practical. The adjustability is considerably simplified.

Die Vorrichtung kann rein manuell führbar ausgeführt sein. Besonders zweckmäßig ist es hingegen, wenn zumindest eine Führungsrolle mittels eines Antriebs mit einer einstellbaren Antriebsleistung beweglich antreibbar ist und die Führungsrolle daher während der manuellen Führung durch eine Bedienperson der Vorrichtung eine Vorschubgeschwindigkeit reibschlüssig aufprägt. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand eine konstante Vorschubgeschwindigkeit realisiert werden.The device can be executed purely manually feasible. On the other hand, it is particularly expedient if at least one guide roller can be driven in a mobile manner by means of a drive with an adjustable drive power and the guide roller therefore frictionally impresses a feed rate during manual guidance by an operator of the device. In this way, a constant feed rate can be realized with little effort.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Abwandlung der Erfindung weist die Vorrichtung eine in Richtung der Achse der Führungsrolle beabstandet angeordnete, gegen das Werkstück anlegbare Stützrolle auf, sodass eine seitliche Auslenkung des Laserkopfes mit der Folge einer wechselnden Fokuslage vermieden wird. Indem sich die Vorrichtung zweispurig auf dem Werkstück abstützt, wird ein anderenfalls zu Fehlereinflüssen führender Freiheitsgrad ausgeschlossen und die Einstellung der gewünschten Orientierung des Laserstrahls gegenüber der Werkstückoberfläche vereinfacht.In a further, particularly advantageous modification of the invention, the device has a spaced-apart in the direction of the axis of the guide roller, engageable against the workpiece support roller, so that a lateral deflection of the laser head is avoided with the result of a changing focus position. By the fact that the device is supported on the workpiece in two tracks, a degree of freedom leading to error influences is excluded and the adjustment of the desired orientation of the laser beam relative to the workpiece surface is simplified.

Zu diesem Zweck kann die Stützrolle zur Einstellung der Neigung der Achse der Führungsrolle höhenverstellbar oder um eine quer zur Drehachse der Stützrolle verlaufende Achse schwenkbar ausgeführt sein. Weiterhin kann die Stützrolle in einer Führung relativ zu dem Laserkopf insbesondere translatorisch beweglich angeordnet sein, um so die Fokuslage sowie die Orientierung des Laserstrahls gegenüber dem Werkstück weitgehend unabhängig von der Neigung der Lauffläche bzw. dem seitlichen Abstand des Fokuspunktes von der Kontaktlinie einstellen zu können.For this purpose, the support roller for adjusting the inclination of the axis of the guide roller can be adjusted in height or pivotable about an axis extending transversely to the axis of rotation of the support roller axis. Furthermore, the support roller can be arranged in a guide relative to the laser head in particular translationally movable so as to adjust the focus position and the orientation of the laser beam relative to the workpiece largely independent of the inclination of the tread or the lateral distance of the focal point of the contact line.

Eine andere, ebenfalls besonders praxisnahe Abwandlung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass die Schutzeinrichtung mit zumindest einem von einem Fluid, insbesondere von einer Flüssigkeit beaufschlagbaren Kühlkörper ausgestattet ist, um so die Prozesswärme zuverlässig abführen zu können. Hierzu bilden die Kühlkörper zugleich den für die sichere Bedienung erforderlichen Strahlenschutz.Another, likewise particularly practical modification of the present invention is also achieved in that the protective device is equipped with at least one of a fluid, in particular acted upon by a liquid heat sink, so as to be able to dissipate the process heat reliably. For this purpose, the heat sink at the same time form the radiation protection required for safe operation.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung inThe invention allows for various embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in each case in a schematic representation in

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer auf einem Werkstück aufgesetzten Arbeitsposition; 1 an inventive device in a patch on a workpiece work position;

2a eine vereinfachte Darstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung in einer Arbeitsposition mit einer horizontalen Achse einer Laufrolle; 2a a simplified representation of in 1 shown device in a working position with a horizontal axis of a roller;

2b eine weitere Arbeitsposition der Vorrichtung mit einer geneigten Achse; 2 B another working position of the device with an inclined axis;

3a eine Variante der Vorrichtung in einer Arbeitsposition mit einer horizontalen Achse einer Laufrolle und mit einer Stützrolle; 3a a variant of the device in a working position with a horizontal axis of a roller and with a support roller;

3b eine weitere Arbeitsposition der in 3a gezeigten Vorrichtung mit einer geneigten Achse; 3b another working position of in 3a shown device with an inclined axis;

4 verschiedene Bauformen von Führungsrollen; 4 various types of guide rollers;

5 eine Draufsicht auf eine Variante der Vorrichtung mit schräggestellter Stützrolle; 5 a plan view of a variant of the device with an inclined support roller;

6 eine Seitenansicht der in 5 gezeigten Variante mit stirnseitiger Anlagefläche der Führungsrolle; 6 a side view of in 5 shown variant with frontal contact surface of the guide roller;

7 eine Seitenansicht der in 5 gezeigten Variante mit axialer Anlage des Anlaufkranzes. 7 a side view of in 5 shown variant with axial contact ring.

1 zeigt eine erfindungsgemäße manuell führbare Vorrichtung 1 zum Laserlöten eines Werkstücks 2 als Bestandteil eines Dachbereichs eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs. Solche Dachnahtlötungen und -schweißungen zu Reparaturzwecken sowie für Prototypen und Kleinserien sind Problemfälle in der Autofertigung und erzeugen ein erhebliches Reparaturpotenzial. Die Vorrichtung 1 hat einen Laserkopf 3 mit einer Schutzeinrichtung 4 zum Schutz der Umgebung vor einer möglichen Gefährdung. Um die Vorrichtung 1 mit einer reproduzierbaren Genauigkeit entlang einer vorspringenden Kontur des Werkstücks 2 manuell führen zu können, ist eine Führungsrolle 5 aus Metall mit einem Anlaufkranz 6 ausgestattet. Zusätzlich ist eine Achse 7 der Führungsrolle 5 in ihrer Neigung gegenüber dem Laserkopf 3 variabel so einstellbar, dass die auf der zylindrischen Umfangsfläche der Führungsrolle 5 gebildete Lauffläche 8 gegenüber der Horizontalen in Richtung des Anlaufkranzes 6 mit einem Neigungswinkel α um ca. 45° ansteigend geneigt verläuft. Hierdurch wird in einfacher Weise eine unerwünschte seitliche Verlagerung vermieden. Um den Laserkopf 3 unabhängig von der Führungsrolle 5 positionieren zu können, ist dieser mit einer Richtungskomponente 9 parallel zu der Richtung der Achse 7 und relativ zu der Werkstückoberfläche in unterschiedlichen Abständen a in verschiedene Positionen beweglich angeordnet. Außerdem ist die Führungsrolle 5 mittels eines Antriebs 10 antreibbar, um so bedarfsweise die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit aufzuprägen. Zum Schutz der Umgebung ist die Vorrichtung 1 mit der Schutzeinrichtung 4 ausgestattet, die mit zumindest einem von einem Fluid, insbesondere Flüssigkeit beaufschlagbaren Kühlkörper ausgestattet ist. 1 shows a manually controllable device according to the invention 1 for laser soldering a workpiece 2 as part of a roof area of a motor vehicle, not shown. Such Dachnahtlötungen and welds for repair purposes as well as for prototypes and small series are problematic cases in the car manufacturing and generate a considerable repair potential. The device 1 has a laser head 3 with a protective device 4 to protect the environment from potential hazards. To the device 1 with a reproducible accuracy along a projecting contour of the workpiece 2 Being able to lead manually is a leading role 5 made of metal with a starter ring 6 fitted. In addition, there is an axis 7 the leadership role 5 in their inclination relative to the laser head 3 adjustable so that the on the cylindrical peripheral surface of the guide roller 5 formed tread 8th opposite to the horizontal in the direction of the starter ring 6 with an inclination angle α inclined by approximately 45 °. As a result, an undesirable lateral displacement is avoided in a simple manner. To the laser head 3 regardless of the leadership 5 To be able to position this is with a directional component 9 parallel to the direction of the axis 7 and movably disposed at different distances a in different positions relative to the workpiece surface. Besides, the leadership is 5 by means of a drive 10 drivable so as to impose the desired feed speed as needed. To protect the environment is the device 1 with the protective device 4 equipped, which is equipped with at least one acted upon by a fluid, in particular liquid heat sink.

Um die gewünschte Neigung einzustellen, kann wie in den 2a und 2b zu erkennen, die Achse 7 der Führungsrolle 5 mittels eines Gelenks 11 relativ zu dem Laserkopf 3 schwenkbar ausgeführt sein, sodass der Laserkopf 3 unabhängig von der Orientierung der Achse 7 beispielsweise vertikal ausgerichtet werden kann.To set the desired inclination, as in the 2a and 2 B to recognize the axis 7 the leadership role 5 by means of a joint 11 relative to the laser head 3 be designed to be pivotable, so that the laser head 3 regardless of the orientation of the axis 7 for example, can be vertically aligned.

Bei einer in den 3a und 3b erkennbaren Variante hat die Vorrichtung 1 eine in Richtung der Achse 7 der Führungsrolle 5 beabstandet angeordnete, gegen das Werkstück 2 anlegbare Stützrolle 12 aus einem weichen Material, beispielsweise Gummi. Diese ist zur Einstellung der Neigung der Achse 7 der Führungsrolle 5 in Pfeilrichtung 13 höhenverstellbar angeordnet.At one in the 3a and 3b recognizable variant has the device 1 one in the direction of the axis 7 the leadership role 5 spaced apart, against the workpiece 2 adjustable support roller 12 made of a soft material, such as rubber. This is for adjusting the inclination of the axle 7 the leadership role 5 in the direction of the arrow 13 arranged height adjustable.

In 4 sind weitere Varianten einer Führungsrolle 5 mit zwei sich beiderseits des Anlaufkranzes 6 erstreckenden Laufflächen 8 bzw. mit einem konischen Abschnitt 14 dargestellt.In 4 are other variants of a leadership role 5 with two on both sides of the starting ring 6 extending treads 8th or with a conical section 14 shown.

In 5 ist in einer Draufsicht eine Variante der Vorrichtung 1 mit einer gegenüber der durch die jeweils mit einem Anlaufkranz 6 ausgestatteten Führungsrollen 5 bestimmten Vorschubrichtung mit einem Neigungswinkel β schräggestellten Stützrolle 12 dargestellt. Mittels der gegen das Werkstück 2 abwälzenden Stützrolle 12 wird eine parallel zu der Achse 7 der Führungsrolle 5 wirkende Seitenkraft (FAndruck) erzeugt, durch die der Anlaufkranz gegenüber einem Vorsprung des Werkstücks 2 anlegbar ist.In 5 is a plan view of a variant of the device 1 with one opposite the one by each with a starting ring 6 equipped leadership roles 5 certain feed direction with an inclination angle β inclined support role 12 shown. By means of against the workpiece 2 rolling support roller 12 becomes one parallel to the axis 7 the leadership role 5 acting side force (F pressure ) generated by the run-up ring against a projection of the workpiece 2 can be applied.

Diese von der Stützrolle 12 erzeugte Seitenkraft (FAndruck) kann, wie in den 6 und 7 zu erkennen, einerseits zur sicheren stirnseitigen Anlage der Führungsrolle 5, andererseits zur axialen Anlage des Anlaufkranzes 6 gegenüber dem Vorsprung des Werkstücks 2 genutzt werden. Insbesondere wird die Seitenkraft (FAndruck) auf die Führungsrolle 5 übertragen, die stirnseitig oder mit dem Anlaufkranz 6 axial gegen den Vorsprung des Werkstücks 2 vorgespannt wird.This from the support roller 12 generated side force (F pressure ) can, as in the 6 and 7 to recognize, on the one hand for safe frontal investment of leadership role 5 , on the other hand for the axial contact of the starter ring 6 opposite the projection of the workpiece 2 be used. In particular, the lateral force (F pressure ) on the leadership role 5 transferred, the front side or with the starter ring 6 axially against the projection of the workpiece 2 is biased.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 19615633 C1 [0003] DE 19615633 C1 [0003]

Claims (15)

Handführbare Vorrichtung (1) mit einem insbesondere zum Laserlöten eines Werkstücks (2) mittels eines Laserstrahls bestimmten Laserkopf (3), einer Schutzeinrichtung (4) zum Schutz der Umgebung vor einer möglichen Gefährdung, einer Steuereinheit und zumindest einer um eine Achse (7) rotationsbeweglichen Führungsrolle (5) mit einer eine Lauffläche (8) bildenden Umfangsfläche zur Anlage gegen das Werkstück (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führungsrolle (5) mit einem Anlaufkranz (6) ausgestattet ist und dass die Achse (7) der Führungsrolle (5) in ihrer Neigung gegenüber dem Laserkopf (3) variabel derart einstellbar ist, dass die Lauffläche (8) gegenüber der Horizontalen in Richtung des Anlaufkranzes (6) ansteigend geneigt (Neigungswinkel α) angeordnet ist. Handleable device ( 1 ) with a particular for laser soldering a workpiece ( 2 ) by means of a laser beam specific laser head ( 3 ), a protective device ( 4 ) to protect the environment from potential hazards, a control unit and at least one about an axis ( 7 ) rotatable guide roller ( 5 ) with a tread ( 8th ) forming peripheral surface for abutment against the workpiece ( 2 ), characterized in that at least one guide roller ( 5 ) with a starter ring ( 6 ) and that the axis ( 7 ) of leadership ( 5 ) in their inclination relative to the laser head ( 3 ) is variably adjustable so that the tread ( 8th ) relative to the horizontal in the direction of the starter ring ( 6 ) rising inclined (inclination angle α) is arranged. Handführbare Vorrichtung (1) mit einem insbesondere zum Laserlöten eines Werkstücks (2) mittels eines Laserstrahls bestimmten Laserkopf (3), einer Schutzeinrichtung (4) zum Schutz der Umgebung vor einer möglichen Gefährdung, einer Steuereinheit und zumindest einer um eine Achse (7) rotationsbeweglichen Führungsrolle (5) mit einer eine Lauffläche (8) bildenden Umfangsfläche zur Anlage gegen das Werkstück (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führungsrolle (5) mit einem Anlaufkranz (6) ausgestattet ist und dass die Vorrichtung (1) eine in Richtung der Achse (7) der Führungsrolle (5) beabstandet angeordnete, gegen das Werkstück (2) anlegbare Stützrolle (12) aufweist, die derart in einer gegenüber der Vorschubbrichtung geneigten Ebene drehbeweglich ist, dass diese eine in Richtung der Achse (7) der Führungsrolle (5) wirkende Seitenkraft (FAndruck) erzeugt, durch die der Anlaufkranz (6) gegen einen Vorsprung des Werkstücks (2) anlegbar ist.Handleable device ( 1 ) with a particular for laser soldering a workpiece ( 2 ) by means of a laser beam specific laser head ( 3 ), a protective device ( 4 ) to protect the environment from potential hazards, a control unit and at least one about an axis ( 7 ) rotatable guide roller ( 5 ) with a tread ( 8th ) forming peripheral surface for abutment against the workpiece ( 2 ), characterized in that at least one guide roller ( 5 ) with a starter ring ( 6 ) and that the device ( 1 ) one in the direction of the axis ( 7 ) of leadership ( 5 ) spaced, against the workpiece ( 2 ) adjustable support roller ( 12 ) which is rotatably movable in a plane inclined relative to the advancing direction such that it is moved in the direction of the axis ( 7 ) of leadership ( 5 ) acting side force (F pressure ), through which the starting ring ( 6 ) against a projection of the workpiece ( 2 ) can be applied. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (3) mit einer Richtungskomponente parallel zu der Richtung der Achse (7) in verschiedenen Positionen festlegbar ist. Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the laser head ( 3 ) with a directional component parallel to the direction of the axis ( 7 ) can be specified in different positions. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (3) und/oder Teile einer Laseroptik relativ zu der Oberfläche des Werkstücks (2) in unterschiedlichen Abständen festlegbar sind.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the laser head ( 3 ) and / or parts of a laser optic relative to the surface of the workpiece ( 2 ) can be fixed at different intervals. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufkranz (6) und die Lauffläche (8) an einander gegenüberliegenden Flanken eines Vorsprung des Werkstücks (2) jeweils eine von einer maximalen distalen Erstreckung beabstandet verlaufende Kontaktfläche bilden.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the starting ring ( 6 ) and the tread ( 8th ) on opposite flanks of a projection of the workpiece ( 2 ) each form a distance from a maximum distal extension extending contact surface. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen auf den Flanken auf derselben horizontalen Ebene beiderseits des Vorsprungs einstellbar sind.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the contact surfaces on the flanks on the same horizontal plane on both sides of the projection are adjustable. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Achse (7) gegenüber der Horizontalen zwischen 30° und 60°, insbesondere ca. 45° beträgt.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inclination of the axis ( 7 ) relative to the horizontal between 30 ° and 60 °, in particular about 45 °. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (8) durch die Umfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts der Führungsrolle (5) gebildet ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tread ( 8th ) by the peripheral surface of a cylindrical portion of the guide roller ( 5 ) is formed. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führungsrolle (5) mittels eines Antriebs (10) mit einer einstellbaren Antriebsleistung beweglich antreibbar ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one guiding roller ( 5 ) by means of a drive ( 10 ) is movably driven with an adjustable drive power. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine in Richtung der Achse (7) der Führungsrolle (5) beabstandet angeordnete, gegen das Werkstück (2) anlegbare Stützrolle (12) aufweist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) one in the direction of the axis ( 7 ) of leadership ( 5 ) spaced, against the workpiece ( 2 ) adjustable support roller ( 12 ) having. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (12) zur Einstellung der Neigung der Achse (7) der Führungsrolle (5) höhenverstellbar ausgeführt ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support roller ( 12 ) for adjusting the inclination of the axle ( 7 ) of leadership ( 5 ) is designed adjustable in height. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (12) um eine quer zur Drehachse der Stützrolle (12) verlaufende Achse (Gelenk 11) schwenkbar ausgeführt ist. Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support roller ( 12 ) about a transverse to the axis of rotation of the support roller ( 12 ) extending axis (joint 11 ) is designed pivotally. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (12) in einer Führung relativ zu dem Laserkopf (3) insbesondere translatorisch beweglich angeordnet ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support roller ( 12 ) in a guide relative to the laser head ( 3 ) is arranged in particular translationally movable. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (4) mit zumindest einem von einem Fluid, insbesondere von einer Flüssigkeit beaufschlagbaren Kühlkörper ausgestattet ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the protective device ( 4 ) is equipped with at least one of a fluid, in particular acted upon by a liquid heat sink. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrolle (5) stirnseitig oder umfangsseitig gegen den Vorsprung des Werkstücks (2) anlegbar ist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide roller ( 5 ) frontally or circumferentially against the projection of the workpiece ( 2 ) can be applied.
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