DE102016113950A1 - Joining method and joining device for carrying out the joining method - Google Patents

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joining device
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Georg Fiegler
Leon-Cornelius Hake
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Hella GmbH and Co KGaA
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fügeverfahren zum Fügen von zwei Fügeteilen (12, 14), insbesondere Laserschweißverfahren, bei dem mindestens ein mit einer durch eine Steuereinheit gesteuerten oder geregelten Strahlerzeugungseinheit (4) erzeugter Arbeitsstrahl (6) auf einen Bestrahlungsfleck (8) einer Oberfläche (10) mindestens eines Fügeteiles materialerweichend oder -schmelzend einwirkt, wobei zwischen der Strahlerzeugungseinheit (4) und den Fügeteilen (12, 14) ein für die Strahlung des Arbeitsstrahles (6) undurchlässiges Abschirmmittel (16) angeordnet ist. Um eine während des Fügeprozesses erfolgende Fügequalitätskontrolle zu ermöglichen wird vorgeschlagen, dass mittels einer auf einer den beiden Fügeteilen (12, 14) abgewandten Seite des Abschirmmittels (16) angeordneten Wärmestrahlungsmesseinheit (18) die Temperatur des Bestrahlungsflecks (8) gemessen wird und das Abschirmmittel (16) Strahlung in dem Wellenlängenbereich des Arbeitsstrahles (6) und des Messbereichs der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) im Wesentlichen absorbiert. Ferner betrifft die Erfindung eine Fügeeinrichtung (2) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens.The present invention relates to a joining method for joining two joining parts (12, 14), in particular laser welding methods, in which at least one working beam (6) generated by a beam generating unit (4) controlled by a control unit strikes an irradiation spot (8) of a surface ( 10) at least one joining part material softening or melting acts, between the beam generating unit (4) and the joining parts (12, 14) for the radiation of the working beam (6) impermeable shielding means (16) is arranged. In order to make possible a joining quality control taking place during the joining process, it is proposed that the temperature of the irradiation spot (8) is measured by means of a heat radiation measuring unit (18) arranged on a side of the shielding means (16) facing away from the two joining parts (12, 14). 16) radiation in the wavelength range of the working beam (6) and the measuring range of the heat radiation measuring unit (18) substantially absorbed. Furthermore, the invention relates to a joining device (2) for carrying out the joining method according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fügeverfahren und eine Fügeeinrichtung zur Durchführung des Fügeverfahrens. The present invention relates to a joining method and a joining device for carrying out the joining method.

Derartige Fügeverfahren und Fügeeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt. Such joining methods and joining devices are already known from the prior art in numerous design variants.

Aus der EP 0 997 261 B9 ist beispielsweise ein Laserfügeverfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von verschiedenen Kunststoffen oder Kunststoff mit anderen Materialien bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wirkt ein mit einer durch eine Steuereinheit gesteuerten oder geregelten Strahlerzeugungseinheit erzeugter Laserstrahl auf einen Bestrahlungsfleck einer Oberfläche eines Fügeteiles materialschmelzend ein, wobei zwischen der Strahlerzeugungseinheit und den Fügeteilen ein für den Laserstrahl undurchlässiges Abschirmmittel angeordnet ist. From the EP 0 997 261 B9 For example, a laser joining method and apparatus for bonding various plastics or plastics to other materials is known. In the known method, a laser beam generated by a beam generating unit controlled or controlled by a control unit acts as a material melt onto an irradiation spot of a surface of an adherend, and a shielding means impermeable to the laser beam is disposed between the beam generating unit and the adherends.

Das Abschirmmittel dient als Schweißmaske, um sehr feine Konturen aus dem Gebiet der Mikromechanik und Mikrosystemstechnik mittels eines linienförmigen Laserstrahls zu schweißen. The shielding agent serves as a welding mask in order to weld very fine contours in the field of micromechanics and microsystem technology by means of a linear laser beam.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an. This is where the present invention begins.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine während des Fügeprozesses erfolgende Fügequalitätskontrolle zu ermöglichen. The object of the present invention is to enable joint quality control to take place during the joining process.

Diese Aufgabe wird durch ein Fügeverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Fügeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. This object is achieved by a joining method with the features of claim 1 and by a joining device with the features of claim 5. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens sowie der erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung liegt insbesondere darin, dass die Fügequalitätskontrolle berührungslos erfolgt. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Fügeteilen, bei denen sich die Fügefläche nicht an der Oberfläche der gefügten Fügeteile, sondern im Inneren des dadurch hergestellten Teils befindet. Darüber hinaus unterliegt eine berührungslose Kontrolle keinem durch die Berührung mit den Fügeteilen verursachten Verschleiß; entsprechend werden auch die Fügeteile durch die Kontrolle nicht beschädigt. A significant advantage of the joining method according to the invention and the joining device according to the invention lies in particular in the fact that the joint quality control is carried out without contact. This is particularly advantageous in the case of joining parts in which the joining surface is not located on the surface of the joined parts to be joined, but in the interior of the part produced thereby. In addition, non-contact control is not subject to wear caused by contact with the parts to be joined; Accordingly, the parts to be joined are not damaged by the inspection.

Die Messung der Temperatur des Bestrahlungsflecks liefert dabei eine sichere Aussage über die Qualität der Verbindung, beispielsweise der Schweißnaht. Hierfür ist es erforderlich, mit der Wärmestrahlungsmesseinheit ein ausreichend hohes Messsignal zu empfangen. Ferner sind Störsignale von der Wärmestrahlungsmesseinheit fernzuhalten; also Messsignale, die nicht von dem Bestrahlungsfleck stammen. Beides wird durch das Abschirmmittel gewährleistet. The measurement of the temperature of the irradiation spot provides a reliable statement about the quality of the connection, for example, the weld. For this purpose, it is necessary to receive a sufficiently high measurement signal with the heat radiation measuring unit. Furthermore, spurious signals are to be kept away from the heat radiation measuring unit; So measurement signals that are not from the irradiation spot. Both are ensured by the shielding.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens sieht vor, dass der Arbeitsstrahl der Strahlerzeugungseinheit und/oder ein Strahlungsempfänger der Wärmestrahlungsmesseinheit mittels der Steuereinheit während des Fügeprozesses derart bewegt wird/werden, dass ein Messfleck der Wärmestrahlungsmesseinheit während des gesamten Fügeprozesses innerhalb des Bestrahlungsflecks, insbesondere das Zentrum des Bestrahlungsflecks abdeckend, bleibt. Hierdurch ist die Genauigkeit der Temperaturmessung gesteigert und damit eine verbesserte Aussage über die Qualität der Verbindung erzielt. A particularly advantageous embodiment of the joining method according to the invention provides that the working beam of the beam generating unit and / or a radiation receiver of the heat radiation measuring unit is moved by the control unit during the joining process such that a measuring spot of the heat radiation measuring unit during the entire joining process within the irradiation spot, in particular the center covering the irradiation spot remains. As a result, the accuracy of the temperature measurement is increased and thus achieved an improved statement about the quality of the connection.

Im Idealfall sind die Zentren des Messflecks und des Bestrahlungsflecks während des gesamten Fügeprozesses deckungsgleich. Eine gute Lagetreue der Zentren zueinander lässt sich beispielsweise durch einen als Achssystem ausgebildeten Antrieb der Strahlerzeugungseinheit erzielen. Eine Bewegungsumkehr, also die Bewegung der Fügeteile anstelle der Strahlerzeugungseinheit, ist von der Erfindung mit umfasst. Ideally, the centers of the measuring spot and the irradiation spot are congruent during the entire joining process. A good positional fidelity of the centers to each other can be achieved, for example, by means of a drive of the jet generating unit designed as an axle system. A reversal of motion, ie the movement of the joining parts instead of the beam generating unit, is included in the invention.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens sieht vor, dass mittels einer mit der Wärmestrahlungsmesseinheit signalübertragend verbundenen Ausgabeeinheit eine akustische und/oder optische Warnung in Abhängigkeit davon ausgegeben wird, ob ein oder mehrere Messwerte der Wärmestrahlungsmesseinheit eine vorher festgelegte Unter- und/oder Obergrenze unter- und/oder überschreiten. Auf diese Weise ist ein schneller Eingriff durch eine Bedienperson ermöglicht. Another advantageous refinement of the joining method according to the invention provides that an acoustic and / or visual warning is output by means of an output unit signal-transmittingly connected to the heat radiation measuring unit as a function of whether one or more measured values of the heat radiation measuring unit have a predetermined lower and / or upper limit. and / or exceed. In this way, a quick intervention by an operator is possible.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Strahlerzeugungseinheit und/oder ein Antrieb der Strahlerzeugungseinheit in Abhängigkeit eines oder mehrerer Messwerte der Wärmestrahlungsmesseinheit gesteuert oder geregelt wird/werden. Hierdurch ist der Automatisierungsgrad gesteigert, was zu einer Entlastung der Bedienperson führt. A particularly advantageous development of the method according to the invention provides that the beam generation unit and / or a drive of the beam generation unit are controlled or regulated as a function of one or more measured values of the heat radiation measurement unit. As a result, the degree of automation is increased, which leads to a discharge of the operator.

Beispielsweise kann es sich um die Steuerung oder Regelung der Verfahrgeschwindigkeit des Arbeitsstrahls oder von dessen Leistung handeln, um so eine homogene Fügequalität über einen längeren Fügebereich, beispielsweise eine Schweißnaht, zu erzielen. For example, it may be the control or regulation of the travel speed of the working beam or its performance, so as to achieve a homogenous joining quality over a longer joining range, for example a weld seam.

Grundsätzlich ist die Wärmestrahlungsmesseinheit nach Art und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Voreilhafterweise ist die Wärmestrahlungsmesseinheit als ein Pyrometer oder als eine Wärmebildkamera ausgebildet. Basically, the heat radiation measuring unit according to type and arrangement freely selectable within wide suitable limits. In a preliminary way, the Heat radiation measuring unit designed as a pyrometer or as a thermal imaging camera.

Pyrometer sind bewährte Wärmestrahlungsmesseinheiten, die eine schnelle Temperaturmessung ermöglichen. Pyrometers are proven heat radiation measuring units that enable fast temperature measurement.

Wärmebildkameras haben gegenüber Pyrometern den Vorteil, dass eine größere Fläche gleichzeitig kontrolliert werden kann. Thermal imaging cameras have the advantage over pyrometers that a larger area can be controlled simultaneously.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung sieht vor, dass die Wärmestrahlungsmesseinheit an oder in der Strahlerzeugungseinheit angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine kompakte Bauweise der Fügeeinrichtung ermöglicht. A further advantageous development of the joining device according to the invention provides that the heat radiation measuring unit is arranged on or in the beam generating unit. In this way, a compact design of the joining device is possible.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung sieht vor, dass ein Messfleck der Wärmestrahlungsmesseinheit derart ausgebildet ist, dass dieser im Betrieb der Fügeeinrichtung das Zentrum des Bestrahlungsflecks abdeckt und kleiner als der Bestrahlungsfleck ist, insbesondere ist die Fläche des Messflecks kleiner oder gleich 80% der Fläche des Bestrahlungsflecks. Hierdurch ist die Genauigkeit der Temperaturmessung gesteigert und damit eine verbesserte Aussage über die Qualität der Verbindung erzielt. Another advantageous development of the joining device according to the invention provides that a measuring spot of the heat radiation measuring unit is designed such that it covers the center of the irradiation spot during operation of the joining device and is smaller than the irradiation spot, in particular the surface of the measuring spot is less than or equal to 80% of the area of the irradiation spot. As a result, the accuracy of the temperature measurement is increased and thus achieved an improved statement about the quality of the connection.

Grundsätzlich sind der Messbereich der Wärmestrahlungsmesseinheit sowie die Lage der maximalen Messempfindlichkeit der Wärmestrahlungsmesseinheit in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. In principle, the measuring range of the heat radiation measuring unit and the position of the maximum measuring sensitivity of the heat radiation measuring unit are freely selectable within wide suitable limits.

Zweckmäßigerweise ist der Messbereich der Wärmestrahlungsmesseinheit auf größer oder gleich 180°C, insbesondere größer oder gleich 80°C, eingestellt. Conveniently, the measuring range of the heat radiation measuring unit is set to greater than or equal to 180 ° C, in particular greater than or equal to 80 ° C.

Ferner ist es sinnvoll, dass das Maximum der Messempfindlichkeit der Wärmestrahlungsmesseinheit in einem Spektralbereich von 1,9 µm bis 2,4 µm, insbesondere 1,9 µm bis 2,1 µm, liegt. Furthermore, it makes sense that the maximum of the measuring sensitivity of the heat radiation measuring unit is in a spectral range of 1.9 μm to 2.4 μm, in particular 1.9 μm to 2.1 μm.

Die beiden vorgenannten Weiterbildungen sind insbesondere vorteilhaft bei Fügeteilen, bei denen mindestens ein Fügeteil als ein Kunststoffteil ausgebildet ist. The two aforementioned refinements are particularly advantageous in the case of joining parts, in which at least one joining part is designed as a plastic part.

Das Abschirmmittel ist nach Art, Material, Form, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. The shielding agent can be freely selected according to type, material, shape, dimensioning and arrangement within wide suitable limits.

Vorteilhafterweise ist das Abschirmmittel als eine Schweißmaske der Fügeeinrichtung ausgebildet. Hierdurch ist das Abschirmmittel auf konstruktiv besonders einfache und platzsparende Weise realisiert. Advantageously, the shielding means is formed as a welding mask of the joining device. As a result, the shielding is realized in a structurally particularly simple and space-saving manner.

Eine dazu alternative Weiterbildung sieht vor, dass das Abschirmmittel als ein separates Bauteil der Fügeeinrichtung ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich das Abschirmmittel besonders gut nach dessen Funktion gestalten. Auch ist es dadurch möglich, voneinander verschiedene Abschirmmittel zu bevorraten und je nach Anwendungsfall die erfindungsgemäße Fügeeinrichtung auf das geeignete Abschirmmittel umzurüsten, ohne das andere Bauteile der Fügeeinrichtung gewechselt werden müssen. An alternative development provides that the shielding means is formed as a separate component of the joining device. As a result, the shielding means can be designed particularly well according to its function. This also makes it possible to stock different shielding means and, depending on the application, to convert the joining device according to the invention to the suitable shielding means, without having to change the other components of the joining device.

Eine andere alternative Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung sieht vor, dass das Abschirmmittel als eine Beschichtung eines Bauteils der Fügeeinrichtung, insbesondere einer Schweißmaske, ausgebildet ist. Auf diese Weise ist das Abschirmmittel sehr platz- und materialsparend verwirklicht. Another alternative development of the joining device according to the invention provides that the shielding means is designed as a coating of a component of the joining device, in particular a welding mask. In this way, the shielding is realized very space and material saving.

Zweckmäßigerweise ist das Abschirmmittel aus Edelstahl oder Aluminiumkeramik hergestellt oder es weist eine Beschichtung aus Edelstahl oder Aluminiumkeramik auf. Vorzugsweise ist das Abschirmmittel gewalzt und/oder die Oberfläche des Abschirmmittels aufgeraut, beispielsweise dadurch, dass diese vorab mit aufrauenden Mitteln bestrahlt worden ist. Conveniently, the shielding means is made of stainless steel or aluminum ceramics or it has a coating of stainless steel or aluminum ceramics. Preferably, the shielding means is rolled and / or the surface of the shielding means is roughened, for example by being previously irradiated with roughening agents.

Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt: Reference to the accompanying, rough schematic drawing, the invention will be explained in more detail below. Showing:

1a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung in einer vereinfachten, geschnittenen Frontansicht; 1a a first embodiment of a joining device according to the invention in a simplified, sectional front view;

1b den Bestrahlungsfleck und den Messfleck des ersten Ausführungsbeispiels in einer Detailansicht von oben und 1b the irradiation spot and the measuring spot of the first embodiment in a detailed view from above and

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung in einer zur 1a analogen Darstellung. 2 a second embodiment of a joining device according to the invention in a 1a analog representation.

Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Fügeverfahren und die erfindungsgemäße Fügeeinrichtung anhand der Fig. näher erläutert. In the following, the joining method according to the invention and the joining device according to the invention will be explained in more detail with reference to FIG.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in den Fig. mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The same or equivalent components are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine als Konturlaserschweißeinrichtung ausgebildete Fügeeinrichtung 2 mit einer als Konturschweißkopf ausgebildeten Strahlerzeugungseinheit 4. Der Konturschweißkopf 4 wird durch eine nicht dargestellte Steuereinheit der Konturlaserschweißeinrichtung 2 gesteuert. 1 shows a joining device designed as a contour laser welding device 2 with a beam generating unit designed as a contour welding head 4 , The contour welding head 4 is by a control unit, not shown, the contour laser welding device 2 controlled.

Im Betrieb der Fügeeinrichtung 2 wirkt der Konturschweißkopf 4 mit einem durch einen Pfeil symbolisch dargestellten als Laserstrahl ausgebildeten Arbeitsstrahl 6 auf einen Bestrahlungsfleck 8 einer Oberfläche 10 eines als laserstrahlabsorbierendes Kunststoffteil ausgebildetes erstes Fügeteil 12 materialschmelzend ein. Das Kunststoffteil 12 ist auf dem Fachmann bekannte Weise auf einer Aufnahme 13 gehalten. In operation of the joining device 2 the contour welding head acts 4 with one by an arrow symbolically represented as a laser beam working beam 6 on an irradiation spot 8th a surface 10 a trained as a laser beam absorbing plastic part first joining part 12 melting material. The plastic part 12 is in a manner known to those skilled on a recording 13 held.

Das zweite Fügeteil 14 ist als teilweise laserstrahltransparentes Kunststoffteil 14 ausgebildet, so dass der Laserstrahl 6 das Kunststoffteil 14 teilweise durchdringen kann, um das Kunststoffteil 12 an dessen Oberfläche 10 aufzuschmelzen. The second joining part 14 is as a partially laser-transparent plastic part 14 formed so that the laser beam 6 the plastic part 14 can partially penetrate to the plastic part 12 on its surface 10 melt.

Beide Kunststoffteile 12, 14 werden auf dem Fachmann bekannte Weise im Bereich des Bestrahlungsflecks 8 miteinander stoffschlüssig verbunden. Der Bestrahlungsfleck 8 ist hier kreisflächenartig ausgebildet. Jedoch sind auch andere Geometrien denkbar. Both plastic parts 12 . 14 become known in the art in the field of irradiation spot 8th connected to each other cohesively. The irradiation spot 8th is formed here like a circular surface. However, other geometries are conceivable.

Zwischen dem Konturschweißkopf 4 und den Kunststoffteilen 12, 14 ist ein für die Strahlung des Laserstrahls 6 undurchlässiges Abschirmmittel 16 angeordnet. Das Abschirmmittel 16 ist hier als Schweißmaske 16 ausgebildet und aus Edelstahl hergestellt. Die Schweißmaske 16 dient dazu, die beiden Fügeteile 12, 14 vor der stoffschlüssigen Verbindung gegeneinander vorzuspannen, also gegeneinander zu drücken. Between the contour welding head 4 and the plastic parts 12 . 14 is one for the radiation of the laser beam 6 impermeable shielding agent 16 arranged. The shielding agent 16 is here as a welding mask 16 formed and made of stainless steel. The welding mask 16 serves the two joining parts 12 . 14 to bias against each other before the cohesive connection, ie to press against each other.

Ferner weist die Konturlaserschweißeinrichtung 2 eine als Pyrometer ausgebildete Wärmestrahlungsmesseinheit 18 zur Messung der Temperatur des Bestrahlungsflecks 8 auf. Das Pyrometer 18 ist in den Konturschweißkopf 4 eingebaut und mit der nicht dargestellten Steuereinheit signalübertragend verbunden. Furthermore, the contour laser welding device 2 a trained as a pyrometer heat radiation measuring unit 18 for measuring the temperature of the irradiation spot 8th on. The pyrometer 18 is in the contour welding head 4 installed and signal transmitting connected to the control unit, not shown.

Hierfür weist der Konturschweißkopf 4 eine in der Blattebene links angeordnete Fasereinkopplung 4.1 auf, deren Laserstrahl 6 mittels eines teildurchlässigen Spiegels 4.2 in Richtung Kunststoffteile 12, 14 umgeleitet wird. Der Spiegel 4.2 reflektiert in dem Wellenlängenbereich des Laserstrahls 6 und ist für die Wärmestrahlung der gefügten Kunststoffteile 12, 14, zumindest im Messbereich des Pyrometers 18, teilweise durchlässig. Um ungewünschte Störstrahlung des Laserstrahls 6 von dem Pyrometer 18 fernzuhalten, ist hier zusätzlich ein Filter 4.3 eingebaut, das für Strahlung in dem Wellenlängenbereich des Laserstrahls 6 undurchlässig ist. For this purpose, the contour welding head 4 a fiber link arranged on the left in the sheet plane 4.1 on, their laser beam 6 by means of a partially transparent mirror 4.2 towards plastic parts 12 . 14 is redirected. The mirror 4.2 reflected in the wavelength range of the laser beam 6 and is for the heat radiation of the joined plastic parts 12 . 14 , at least in the measuring range of the pyrometer 18 , partially permeable. To unwanted interference of the laser beam 6 from the pyrometer 18 keep away, here is additionally a filter 4.3 incorporated for radiation in the wavelength range of the laser beam 6 is impermeable.

Der Edelstahl der Schweißmaske 16 weist die Bestandteile Chrom, Nickel, Zink, Eisen und Zinn auf. Die Zusammensetzung ist derart gewählt, dass die Schweißmaske 16 in dem Wellenlängenbereich des Laserstrahls 6 und des Messbereichs des Pyrometers 18 im Wesentlichen absorbierend, also reflexionsarm, ist. The stainless steel of the welding mask 16 has the components chromium, nickel, zinc, iron and tin. The composition is chosen such that the welding mask 16 in the wavelength range of the laser beam 6 and the measuring range of the pyrometer 18 essentially absorbent, that is, low in reflection.

Der Laserstrahl 6 weist hier eine Wellenlänge von 980 nm auf. Der Messbereich des Pyrometers 18 ist auf Temperaturen größer oder gleich 180°C eingestellt, da die Schmelztemperaturen der zu fügenden Kunststoffteile 12, 14 hier im Bereich von 250°C liegen. The laser beam 6 here has a wavelength of 980 nm. The measuring range of the pyrometer 18 is set to temperatures greater than or equal to 180 ° C, since the melting temperatures of the plastic parts to be joined 12 . 14 here in the range of 250 ° C lie.

Bei anderen Kunststoffen, beispielsweise bei Kunststoffen die bereits unter 100°C erweichen, würde der Messbereich sinnvollerweise größer oder gleich 80°C eingestellt werden. For other plastics, for example plastics which soften below 100 ° C, the measuring range would usefully be set to greater than or equal to 80 ° C.

Die Messempfindlichkeit des Pyrometers 18 wurde derart eingestellt, dass das Maximum der Messempfindlichkeit des Pyrometers 18 in einem Spektralbereich, also Wellenlängenbereich, von 1,9 µm bis 2,1 µm liegt. The measuring sensitivity of the pyrometer 18 was set so that the maximum of the measuring sensitivity of the pyrometer 18 in a spectral range, ie wavelength range of 1.9 microns to 2.1 microns.

Das Pyrometer 18 und der Konturschweißkopf 4 sowie deren Anordnung und Ausrichtung zu der Schweißmaske 16 und den Kunststoffteilen 12, 14 sind derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass ein kreisflächenförmiger Messfleck 20 des Pyrometers 18 im Betrieb der Konturlaserschweißeinrichtung 2 das Zentrum des Bestrahlungsflecks 8 abdeckt und kleiner als der Bestrahlungsfleck 8 ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche des Messflecks 20 etwa 50% der Fläche des Bestrahlungsflecks 8. The pyrometer 18 and the contour welding head 4 as well as their arrangement and orientation to the welding mask 16 and the plastic parts 12 . 14 are formed coordinated with each other that a circular-shaped measuring spot 20 of the pyrometer 18 during operation of the contour laser welding device 2 the center of the irradiation spot 8th covering and smaller than the irradiation spot 8th is. In the first embodiment, the area of the measuring spot is 20 about 50% of the area of the irradiation spot 8th ,

In 1a ist lediglich die Lage des Bestrahlungsflecks 8 und des Messflecks 20 durch eine kreisförmige Markierung verdeutlicht; siehe hierzu auch 1b. In 1a is only the location of the irradiation spot 8th and the measuring spot 20 indicated by a circular mark; see also 1b ,

Das Konturlaserschweißverfahren wird nachfolgend erläutert:
Der Laserstrahl 6 wird von dem Konturschweißkopf 4 in Richtung Kunststoffteile 12, 14 abgestrahlt. Dabei passiert der Laserstrahl 6 einen in der Schweißmaske 16 ausgebildeten Durchtrittsspalt 16.1, durchdringt das teilweise lasertransparente Kunststoffteil 14 und trifft in den Grenzen des Bestrahlungsflecks 8 auf die Oberfläche 10 des laserabsorbierenden Kunststoffteils 12. Das Kunststoffteil 12 schmilzt an dessen Oberfläche 10 auf und dabei freigesetzte Wärmestrahlung wird durch einen nicht dargestellten Strahlungsempfänger des Pyrometers 18 erfasst. The contour laser welding process is explained below:
The laser beam 6 is from the contour welding head 4 towards plastic parts 12 . 14 radiated. The laser beam passes by 6 one in the welding mask 16 trained passage gap 16.1 , penetrates the partially laser-transparent plastic part 14 and hits within the boundaries of the irradiation spot 8th on the surface 10 the laser-absorbent plastic part 12 , The plastic part 12 melts on its surface 10 on and thereby released thermal radiation is through a radiation receiver, not shown, of the pyrometer 18 detected.

Durch das als Schweißmaske ausgebildete Abschirmmittel 16 wird dabei wirksam verhindert, dass Störstrahlung die zu fehlerhaften Messergebnissen führt, von den Kunststoffteilen 12, 14 zu dem Pyrometer 18 gelangt. Through the trained as a welding mask shielding 16 is thereby effectively prevented that interfering radiation leads to erroneous measurement results of the plastic parts 12 . 14 to the pyrometer 18 arrives.

Über die auf diese Weise ermittelte Temperatur des Bestrahlungsflecks 8 kann auf die Schweißpunktqualität geschlossen werden. Auch lässt sich dadurch ermitteln, ob beide Kunststoffteile 12, 14 vorhanden und zueinander richtig angeordnet sind. Wäre beispielsweise das laserstrahlabsorbierende Kunststoffteil 12 in der Blattebene in ungewünschter Weise oberhalb des teilweise laserstrahltransparenten Kunststoffteils 14 angeordnet, so würde mittels des Pyrometers 18 eine andere Temperatur gemessen; gleiches gilt für den Fall, dass eines der Kunststoffteile 12, 14 fehlt oder sich fälschlicherweise anstelle eines der Fügeteile 12, 14 ein anderes Teil in der Fügeeinrichtung 2 befindet. About the thus determined temperature of the irradiation spot 8th can be concluded on the welding spot quality. Also can be determined by whether both plastic parts 12 . 14 present and properly arranged to each other. For example, would be the laser beam absorbing plastic part 12 in the sheet level in an undesirable manner above the partially laser-transparent plastic part 14 arranged so by means of the pyrometer 18 measured another temperature; the same applies in the event that one of the plastic parts 12 . 14 missing or mistakenly replacing one of the joining parts 12 . 14 another part in the joining device 2 located.

Bei dem Konturlaserschweißverfahren wird jedoch nicht nur an einem einzigen Punkt geschweißt, sondern es wird eine in die Blattebene senkrecht hinein verlaufende, nicht dargestellte Schweißnaht hergestellt. Hierfür weist die Konturlaserschweißeinrichtung 2 einen nicht dargestellten Antrieb auf, mittels dessen der Konturschweißkopf 4 relativ zu den Kunststoffteilen 12, 14 und der Schweißmaske 16 längs der Schweißlinie für die Schweißnaht verfahren wird. In the contour laser welding process, however, not only at a single point is welded, but it is produced in the plane of a sheet extending vertically into it, not shown weld. For this purpose, the contour laser welding device 2 a drive, not shown, by means of which the contour welding head 4 relative to the plastic parts 12 . 14 and the welding mask 16 along the welding line for the weld is moved.

Selbstverständlich wäre auch ein Bewegen der Aufnahme 13 und damit der Kunststoffteile 12, 14 und der Schweißmaske 16 denkbar, während der Konturschweißkopf 4 während des gesamten Fügeprozesses ortsfest bleibt. Of course, it would also be moving the recording 13 and thus the plastic parts 12 . 14 and the welding mask 16 conceivable while the contour welding head 4 remains stationary during the entire joining process.

Entsprechend ergibt sich eine Mehrzahl von entlang der Schweißlinie aneinander gereihter Bestrahlungsflecke 8. Correspondingly, a plurality of irradiation spots arranged next to one another along the weld line result 8th ,

Bei dem Abfahren der nicht dargestellten Schweißlinie durch den Laserstrahl 6 wird der Konturschweißkopf 4 mit dem Pyrometer 18 mittels der Steuereinheit derart bewegt, dass der Messfleck 20 des Pyrometers 18 während des gesamten Fügeprozesses, also entlang der ganzen Schweißlinie, innerhalb des Bestrahlungsflecks 8 bleibt, wobei der Messfleck 20 während des gesamten Schweißvorgangs das Zentrum des Bestrahlungsflecks 8 abdeckt. Hierdurch ist eine hohe Genauigkeit der Temperaturmessung gewährleistet. During the departure of the welding line, not shown, by the laser beam 6 becomes the contour welding head 4 with the pyrometer 18 moved by the control unit such that the measuring spot 20 of the pyrometer 18 during the entire joining process, ie along the entire welding line, within the irradiation spot 8th remains, with the measuring spot 20 throughout the welding process the center of the irradiation spot 8th covers. As a result, a high accuracy of the temperature measurement is ensured.

In 1b ist der Bestrahlungsfleck 8 und der Messfleck 20 in einer vergrößerten Darstellung in einer Draufsicht gezeigt; also in einer Ebene senkrecht zur Bildebene von 1a mit Blickrichtung von oben auf die Kunststoffteile 12, 14. Das Zentrum des Bestrahlungsflecks 8 ist in 1b mittels eines Kreuzes 21 markiert. Deutlich zu erkennen ist, dass der Messfleck 20 sowohl in den Grenzen des Bestrahlungsflecks 8 liegt, wie auch dessen Zentrum, also den Schnittpunkt der beiden das Kreuz 21 bildenden Linien, abdeckt. In 1b is the irradiation spot 8th and the measuring spot 20 shown in an enlarged view in a plan view; ie in a plane perpendicular to the image plane of 1a with view from above on the plastic parts 12 . 14 , The center of the irradiation spot 8th is in 1b by means of a cross 21 marked. It can be clearly seen that the measuring spot 20 both within the boundaries of the irradiation spot 8th lies as well as its center, so the intersection of the two the cross 21 forming lines, covering.

Sollte die Schweißnaht an einem Punkt der Schweißung nicht die gewünschte Qualität aufweisen, also die mittels des Pyrometers 18 gemessene Temperatur eines Bestrahlungsflecks 8 entlang der Schweißlinie eine vorher festgelegte Untergrenze unterschreiten oder eine vorher festgelegte Obergrenze überschreiten, so wird über eine nicht dargestellte Ausgabeeinheit eine optische und akustische Warnung ausgegeben. Die Ausgabeeinheit steht hierfür in Signalübertragungsverbindung mit der Steuereinheit und damit mit dem Pyrometer 18. Eine Bedienperson der Konturlaserschweißeinrichtung 2 kann dann entsprechende Maßnahmen ergreifen, um den Fehler abzustellen. If the weld at one point of the weld does not have the desired quality, that is, by means of the pyrometer 18 measured temperature of an irradiation spot 8th along the welding line fall below a predetermined lower limit or exceed a predetermined upper limit, an optical and audible warning is issued via an output unit, not shown. The output unit is in signal transmission connection with the control unit and thus with the pyrometer 18 , An operator of the contour laser welding device 2 can then take appropriate action to remedy the error.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung. 2 shows a second embodiment of a joining device according to the invention.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist das zweite Ausführungsbeispiel ein als ebene Platte ausgebildetes, separates Abschirmmittel 22 auf. Abschirmmittel 22 und eine Schweißmaske 24 sind hier also voneinander getrennt ausgebildet. Darüber hinaus ist das Abschirmmittel 22 hier aus einer Keramik aus Aluminiumoxid, Al2O3, hergestellt. In contrast to the first embodiment, the second embodiment has a trained as a flat plate, separate shielding 22 on. screening 22 and a welding mask 24 So here are separated from each other. In addition, the shielding agent 22 here made of a ceramic of alumina, Al 2 O 3 .

Ferner ist die Schweißmaske 24 hier lediglich dazu ausgebildet, die beiden Kunststoffteile 12, 14 gegeneinander vorzuspannen. Für die Laserschweißung erforderliche Durchtrittsspalte 22.1 sind allein in der Platte 22 ausgebildet. Die Schweißmaske 24 weist hier keinerlei die Form der Laserschweißung beeinflussende Durchtrittsspalte auf. Further, the welding mask 24 here only designed to the two plastic parts 12 . 14 to bias against each other. Passage gaps required for laser welding 22.1 are alone in the plate 22 educated. The welding mask 24 does not have any passage gaps affecting the shape of the laser welding.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Konturschweißkopf 4, anders als im ersten Ausführungsbeispiel, in der Blattebene waagrecht verfahren. Dabei wird der Laserstrahl 6 durch die Platte 22 abgeschirmt; lediglich an den drei Durchtrittsspalten 22.1 kann der Laserstrahl 6 die Platte 22 passieren und an den zu den Durchtrittsspalten 22.1 korrespondierenden Stellen die beiden Kunststoffteile 12, 14 miteinander verschweißen. Entsprechend sind am Ende drei nicht dargestellte Schweißnähte erzeugt. In the second embodiment, the contour welding head 4 , Unlike in the first embodiment, proceed horizontally in the leaf level. At the same time, the laser beam becomes 6 through the plate 22 shielded; only at the three passage columns 22.1 can the laser beam 6 the plate 22 pass and on to the passageways 22.1 Corresponding places the two plastic parts 12 . 14 weld together. Accordingly, three non-illustrated welds are generated at the end.

Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele begrenzt. Beispielsweise ist es möglich, dass auch andere strahlgestützte Fügetechniken zum Einsatz kommen. Beispielsweise Quasi-Simultanlaserschweißen, Simultanlaserschweißen oder Induktionsschweißen. The invention is not limited to the present embodiments. For example, it is possible that other beam-based joining techniques are used. For example, quasi-simultaneous laser welding, simultaneous laser welding or induction welding.

Darüber hinaus sind auch Fügeteile aus anderen Materialien und auch Fügeteile aus voneinander verschiedenen Materialien denkbar. In addition, also joining parts made of other materials and also joining parts of different materials are conceivable.

Abweichend von den beiden Ausführungsbeispielen ist es auch denkbar, dass beispielsweise eine vorher festgelegte Anzahl von Unterschreitungen einer vorher festgelegten Untergrenze und/oder eine vorher festgelegte Anzahl von Überschreitungen einer vorher festgelegten Obergrenze für die mittels der Wärmestrahlungsmesseinheit gemessene Temperatur des Bestrahlungsflecks oder der Bestrahlungsflecke die Güte einer oder mehrerer Fügungen anzeigen. Notwithstanding the two embodiments, it is also conceivable that, for example, a predetermined number of underruns of a predetermined lower limit and / or a predetermined number of exceedances of a predetermined upper limit for the measured by the heat radiation measuring unit temperature of the irradiation spot or Radiation spots indicate the quality of one or more compounds.

Beispielsweise könnte es für eine ausreichende Güte von den drei Schweißungen des zweiten Ausführungsbeispiels erforderlich sein, dass eine einzige Grenztemperatur für jede einzelne Schweißnaht zuerst einmal Überschritten wird und zeitlich danach einmal Unterschritten wird. For example, it may be necessary for a sufficient quality of the three welds of the second embodiment, that a single limit temperature for each individual weld is first exceeded once and then falls below once in time.

Entsprechend würden die drei Schweißungen dann als in Ordnung bewertet werden, wenn die vorher festgelegte Grenztemperatur insgesamt dreimal überschritten und dreimal unterschritten wird, nämlich: erstens überschritten, zweitens unterschritten, drittens überschritten, viertens unterschritten, fünftens überschritten und sechstens unterschritten wird. Accordingly, the three welds would then be rated as good if the predetermined limit temperature exceeded a total of three times and falls below three times, namely: first exceeded, second undershot, third exceeded, fourth below, fifth exceeded and sixth falls below.

Dabei würde das erste Überschreiten der Grenztemperatur den Beginn der ersten Schweißnaht und das erste Unterschreiten der Grenztemperatur das Ende der ersten Schweißnaht bedeuten und so weiter. In this case, the first exceeding of the limit temperature would mean the beginning of the first weld and the first falling below the limit temperature the end of the first weld, and so on.

In dem vorliegenden Fall würden also Untergrenze und Obergrenze zusammenfallen; also den gleichen Wert für die Grenztemperatur aufweisen. Jedoch ist es auch möglich, dass in anders gelagerten Fällen voneinander verschiedene Werte für die Unter- und die Obergrenze gewählt werden. In the present case, therefore, the lower limit and the upper limit would coincide; So have the same value for the limit temperature. However, it is also possible that in different cases different values for the lower and the upper limit are chosen.

Anstelle mittels einer Ausgabeeinheit eine Warnung an eine Bedienperson der Fügeeinrichtung auszugeben, wäre es auch möglich, dass die Strahlerzeugungseinheit und/oder ein Antrieb der Strahlerzeugungseinheit in Abhängigkeit eines oder mehrerer Messwerte der Wärmestrahlungsmesseinheit gesteuert oder geregelt wird/werden. Instead of issuing a warning to an operator of the joining device by means of an output unit, it would also be possible for the beam generating unit and / or a drive of the beam generating unit to be controlled or regulated as a function of one or more measured values of the heat radiation measuring unit.

Für anders gelagerte Anwendungsfälle wäre anstelle eines Pyrometers auch eine Wärmebildkamera sinnvoll einsetzbar. Die erfindungsgemäße Fügeeinrichtung könnte auch eine Mehrzahl von funktionsgleichen oder funktionsunterschiedlichen Wärmestrahlungsmesseinheiten aufweisen. For different applications, instead of a pyrometer, a thermal imaging camera would also be useful. The joining device according to the invention could also have a plurality of functionally identical or functionally different heat radiation measuring units.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen wäre es auch denkbar, nicht die vollständige Schweißmaske, oder die vollständige Platte als Abschirmmittel auszubilden, sondern die Schweißmaske, oder einen anderen geeigneten Träger mit einer als Abschirmmittel wirkenden Beschichtung zu versehen. In contrast to the embodiments, it would also be conceivable not to form the complete welding mask, or the complete plate as a shielding means, but to provide the welding mask, or another suitable carrier with a coating acting as a shielding agent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2
Fügeeinrichtung, als Konturlaserschweißeinrichtung ausgebildet Joining device, designed as a contour laser welding device
4 4
Strahlerzeugungseinheit, als Konturschweißkopf ausgebildet Beam generating unit, designed as a contour welding head
4.1 4.1
Fasereinkopplung fiber coupling
4.2 4.2
Teildurchlässiger Spiegel Partly transparent mirror
4.3 4.3
Filter filter
6 6
Arbeitsstrahl, als Laserstrahl ausgebildet Working beam, designed as a laser beam
8 8th
Bestrahlungsfleck irradiation spot
10 10
Oberfläche des ersten Fügeteils 12 Surface of the first part to be joined 12
12 12
Erstes Fügeteil, als laserstrahlabsorbierendes Kunststoffteil ausgebildet First joining part, designed as a laser-absorbing plastic part
13 13
Aufnahme admission
14 14
Zweites Fügeteil, als laserstrahltransparendes Kunststoffteil ausgebildet Second joining part, designed as a laser-beam-transparent plastic part
16 16
Abschirmmittel, als Schweißmaske ausgebildet Shielding, designed as a welding mask
16.1 16.1
Durchtrittsspalt in dem Abschirmmittel 16 Passage gap in the shielding means 16
18 18
Wärmestrahlungsmesseinheit, als Pyrometer ausgebildet Heat radiation measuring unit, designed as a pyrometer
20 20
Messfleck der Wärmestrahlungsmesseinheit 18 Measuring spot of the heat radiation measuring unit 18
21 21
Kreuz, dass das Zentrum des Bestrahlungsflecks 8 markiert Cross that the center of the irradiation spot 8th marked
22 22
Abschirmmittel, als separate Platte ausgebildet Shielding, designed as a separate plate
22.1 22.1
Durchtrittsspalt in dem Abschirmmittel 22 Passage gap in the shielding means 22
24 24
Schweißmaske, ohne Funktion als Abschirmmittel Welding mask, without function as a shielding agent

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0997261 B9 [0003] EP 0997261 B9 [0003]

Claims (14)

Fügeverfahren zum Fügen von zwei Fügeteilen, insbesondere Laserschweißverfahren, bei dem mindestens ein mit einer durch eine Steuereinheit gesteuerten oder geregelten Strahlerzeugungseinheit erzeugter Arbeitsstrahl auf einen Bestrahlungsfleck einer Oberfläche mindestens eines Fügeteiles materialerweichend oder -schmelzend einwirkt, wobei zwischen der Strahlerzeugungseinheit und den Fügeteilen ein für die Strahlung des Arbeitsstrahles undurchlässiges Abschirmmittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer auf einer den beiden Fügeteilen (12, 14) abgewandten Seite des Abschirmmittels (16; 22) angeordneten Wärmestrahlungsmesseinheit (18) die Temperatur des Bestrahlungsflecks (8) gemessen wird und das Abschirmmittel (16; 22) Strahlung in dem Wellenlängenbereich des Arbeitsstrahles (6) und des Messbereichs der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) im Wesentlichen absorbiert. Joining method for joining two joining parts, in particular laser welding method, in which at least one working beam generated by a control unit controlled by a control unit acts on a surface of at least one adherend material softening or melting, wherein between the beam generating unit and the joining parts for the radiation the working beam impermeable shielding means is arranged, characterized in that by means of a on one of the two joining parts ( 12 . 14 ) facing away from the shielding ( 16 ; 22 ) arranged heat radiation measuring unit ( 18 ) the temperature of the irradiation spot ( 8th ) and the shielding means ( 16 ; 22 ) Radiation in the wavelength range of the working beam ( 6 ) and the measuring range of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is substantially absorbed. Fügeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsstrahl (6) der Strahlerzeugungseinheit (4) und/oder ein Strahlungsempfänger der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) mittels der Steuereinheit während des Fügeprozesses derart bewegt wird/werden, dass ein Messfleck (20) der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) während des gesamten Fügeprozesses innerhalb des Bestrahlungsflecks (8), insbesondere das Zentrum (21) des Bestrahlungsflecks (8) abdeckend, bleibt. Joining method according to claim 1, characterized in that the working beam ( 6 ) of the beam generation unit ( 4 ) and / or a radiation receiver of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is moved by the control unit during the joining process such that a measuring spot ( 20 ) of the heat radiation measuring unit ( 18 ) during the entire joining process within the irradiation spot ( 8th ), in particular the Center ( 21 ) of the irradiation spot ( 8th covering) remains. Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer mit der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) signalübertragend verbundenen Ausgabeeinheit eine akustische und/oder optische Warnung in Abhängigkeit davon ausgegeben wird, ob ein oder mehrere Messwerte der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) eine vorher festgelegte Unter- und/oder Obergrenze unter- und/oder überschreiten. Joining method according to claim 1 or 2, characterized in that by means of a heat radiation measuring unit ( 18 an acoustically and / or optically warning depending on whether one or more measured values of the heat radiation measuring unit ( 18 ) exceed and / or exceed a predetermined lower and / or upper limit. Fügeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlerzeugungseinheit (4) und/oder ein Antrieb der Strahlerzeugungseinheit (4) in Abhängigkeit eines oder mehrerer Messwerte der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) gesteuert oder geregelt wird/werden. Joining method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the beam generating unit ( 4 ) and / or a drive of the beam generating unit ( 4 ) as a function of one or more measured values of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is controlled or regulated. Fügeeinrichtung zum Fügen von zwei Fügeteilen, insbesondere Laserschweißeinrichtung, zur Durchführung eines Fügeverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer mittels einer Steuereinheit gesteuerten oder geregelten Strahlerzeugungseinheit, die im Betrieb der Fügeeinrichtung mit mindestens einem Arbeitsstrahl auf einen Bestrahlungsfleck einer Oberfläche mindestens eines Fügeteiles materialerweichend oder -schmelzend einwirkt, wobei zwischen der Strahlerzeugungseinheit und den Fügeteilen ein für die Strahlung des Arbeitsstrahles undurchlässiges Abschirmmittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der den beiden Fügeteilen (12, 14) abgewandten Seite des Abschirmmittels (16; 22) eine Wärmestrahlungsmesseinheit (18) zur Messung der Temperatur des Bestrahlungsflecks (8) angeordnet ist und das Abschirmmittel (16; 22) in dem Wellenlängenbereich des Arbeitsstrahles (6) und des Messbereichs der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) im Wesentlichen absorbierend ausgebildet ist. Joining device for joining two parts to be joined, in particular laser welding device, for performing a joining method according to one of claims 1 to 4, with a control unit controlled or controlled by a control unit, the material softening during operation of the joining device with at least one working beam to a radiation spot on a surface of at least one joining part or melting, wherein between the beam generating unit and the Fügeteilen an impermeable to the radiation of the working beam shielding means is arranged, characterized in that on the two joining parts ( 12 . 14 ) facing away from the shielding ( 16 ; 22 ) a heat radiation measuring unit ( 18 ) for measuring the temperature of the irradiation spot ( 8th ) is arranged and the shielding means ( 16 ; 22 ) in the wavelength range of the working beam ( 6 ) and the measuring range of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is formed substantially absorbent. Fügeeinrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahlungsmesseinheit (18) als ein Pyrometer (18) oder als eine Wärmebildkamera ausgebildet ist. Joining device ( 2 ) according to claim 5, characterized in that the heat radiation measuring unit ( 18 ) as a pyrometer ( 18 ) or is designed as a thermal imaging camera. Fügeeinrichtung (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahlungsmesseinheit (18) an oder in der Strahlerzeugungseinheit (4) angeordnet ist. Joining device ( 2 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the heat radiation measuring unit ( 18 ) at or in the beam generation unit ( 4 ) is arranged. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messfleck (20) der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) derart ausgebildet ist, dass dieser im Betrieb der Fügeeinrichtung (2) das Zentrum (21) des Bestrahlungsflecks (8) abdeckt und kleiner als der Bestrahlungsfleck (8) ist, insbesondere ist die Fläche des Messflecks (20) kleiner oder gleich 80% der Fläche des Bestrahlungsflecks (8). Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that a measuring spot ( 20 ) of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is designed such that it during operation of the joining device ( 2 ) the center ( 21 ) of the irradiation spot ( 8th ) and smaller than the irradiation spot ( 8th ), in particular the area of the measuring spot ( 20 ) less than or equal to 80% of the area of the irradiation spot ( 8th ). Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) auf größer oder gleich 180°C, insbesondere größer oder gleich 80°C, eingestellt ist. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the measuring range of the heat radiation measuring unit ( 18 ) is set to greater than or equal to 180 ° C, in particular greater than or equal to 80 ° C. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximum der Messempfindlichkeit der Wärmestrahlungsmesseinheit (18) in einem Spektralbereich von 1,9 µm bis 2,4 µm, insbesondere 1,9 µm bis 2,1 µm, liegt. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the maximum of the measuring sensitivity of the heat radiation measuring unit ( 18 ) in a spectral range of 1.9 microns to 2.4 microns, in particular 1.9 microns to 2.1 microns. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (16) als eine Schweißmaske (16) der Fügeeinrichtung (2) ausgebildet ist. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the shielding means ( 16 ) as a welding mask ( 16 ) of the joining device ( 2 ) is trained. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (22) als ein separates Bauteil (22) der Fügeeinrichtung (2) ausgebildet ist. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the shielding means ( 22 ) as a separate component ( 22 ) of the joining device ( 2 ) is trained. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel als eine Beschichtung eines Bauteils der Fügeeinrichtung, insbesondere einer Schweißmaske, ausgebildet ist. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the shielding means as a coating of a component the joining device, in particular a welding mask, is formed. Fügeeinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (16; 22) aus Edelstahl oder Aluminiumkeramik hergestellt ist oder eine Beschichtung aus Edelstahl oder Aluminiumkeramik aufweist. Joining device ( 2 ) according to one of claims 5 to 13, characterized in that the shielding means ( 16 ; 22 ) is made of stainless steel or aluminum ceramics or has a coating of stainless steel or aluminum ceramics.
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