DE10222786A1

DE10222786A1 - Method for positioning work pieces before/during laser processing monitors online laser welding with a processing head and a logarithmic complementary metal oxide semiconductor (CMOS) camera.

Info

Publication number: DE10222786A1
Application number: DE2002122786
Authority: DE
Inventors: Gerhard Reber; Ferdinand Huemmer; Matthias Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-11-20

Abstract

A laser beam uses a fiber optic wave-guide (LWL) to reach into a feed branch (2.2), in which there is a collimating lens (2.21). A beam splitter (2.4) guides the laser beam into a processing branch of a processing head (2). This branch has a protective glass and a focussing lens (2.11) to focus the laser beam on a work piece (3) where e.g. two components are being welded together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung von Werkstücken vor und/oder während Laserbearbeitungsprozessen, wobei Prozesseigenschaften mittels einer Kamera erfasst werden. The invention relates to a method for positioning Workpieces before and / or during Laser machining processes, with process properties captured by a camera.

Stand der TechnikState of the art

Wesentlich für den Erfolg eines Laserbearbeitungsprozesses, wie beispielsweise Laserschweißen, ist die richtige Positionierung des Werkstücks, wobei beim genannten Beispiel des Laserschweißens das Werkstück aus zwei oder mehr miteinander zu verschweißenden Bauteilen besteht. Beim Laserschweißen wird mittels eines fokussierten Laserstrahls Energie in das Werkstück eingebracht, dieses hierdurch lokal aufgeschmolzen sowie teilweise auch verdampft. Dabei ist es zwingend notwendig, die Fügepartner in Relation zum Fokus des Lasers genau zu positionieren. Bei schlechter Positionierung werden die Fügepartner ungenügend miteinander verbunden. Für das Produkt ergeben sich daraus Qualitätsnachteile, wie z. B. eine geringere Festigkeit der Schweißnaht aufgrund eines zu geringen Anbindequerschnitts oder Undichtigkeit aufgrund einer fehlenden Anbindung. Essential for the success of a laser processing process, such as laser welding, is the right one Positioning of the workpiece, the said Example of laser welding the workpiece from two or there are more components to be welded together. At the Laser welding is done using a focused laser beam This brings energy into the workpiece locally melted and partly also evaporated. there it is imperative that the joining partners are in relation to the Position the focus of the laser precisely. If worse Positioning becomes insufficient for the joining partners connected with each other. This results in the product Quality disadvantages, such as B. a lower strength of the Weld seam due to insufficient cross-section or leak due to a missing connection.

Durch eine der eigentlichen Bearbeitungsstation vorgeschaltete Station mit Messtaster werden bei bisherigen Laserschweißprozessen die Positionen der Fügepartner bestimmt und an die nächste Bearbeitungsstation zur Justage weitergegeben. Diese Messung wird jedoch aus Taktzeitgründen meist nur punktuell durchgeführt. Bei räumlich ausgedehnten Fügestellen kann mit den bisherigen Messmethoden zudem keine Verkippung im Raum festgestellt werden. Through one of the actual processing stations upstream station with probe are used in previous Laser welding processes the positions of the joining partners determined and to the next processing station for adjustment passed. However, this measurement is made Cycle time reasons mostly only carried out selectively. at spatially extended joints can with the previous Measurement methods also found no tilting in the room become.

Eine zusätzliche potentielle Fehlerquelle birgt der Wechsel zwischen Mess- und Bearbeitungsstation in sich. Es ist erstrebenswert, Messung und Positionierung in einer einzigen Bearbeitungsstation durchzuführen. Switching is an additional potential source of error between measuring and processing station in itself. It is desirable, measurement and positioning in one single processing station.

Die genannten Messtaster können mechanisch (berührend) oder optisch (berührungslos) sein. The probes mentioned can be mechanical (touching) or be optical (contactless).

Eine Vorrichtung zur Regelung von Schweißparametern beim Laserstrahlschweißen ist aus der DE 197 16 293 A1 bekannt. Hier wird als Prozesseigenschaft die Geometrie des beim Schweißprozess gebildeten Schmelzbades mittels einer Kamera detektiert, wobei die Kamera an eine bilddatenverarbeitende Einheit angeschlossen ist, um die erfassten Daten auszuwerten. Länge, Fläche und weitere Geometrieparameter des beim Aufschmelzen des Werkstücks entstehenden Schmelzbades werden bestimmt und hieraus verschiedene Schweißparameter über abgespeicherte Referenzfunktionen berechnet. Zu diesen Schweißparametern gehören die Einschweißtiefe, die Fokuslage, das Entstehen von Spritzern sowie die Nahtlage oder der Spaltversatz. Zur Bestimmung und Regelung der genannten Schweißparameter ist eine exakte Analyse des Schweißbades notwendig, was einen hohen Rechenaufwand erforderlich macht. In der Praxis besitzen die Schweißbäder nur selten eine derart klar umrissene Kontur, dass hieraus die genannten Schweißparameter mit hoher Genauigkeit bestimmbar wären. A device for controlling welding parameters in Laser beam welding is known from DE 197 16 293 A1. Here the process property is the geometry of the Welding process formed melt pool using a camera detected, the camera to an image data processing Unit is connected to the captured data evaluate. Length, area and other geometry parameters that occurs when the workpiece is melted Melt baths are determined and different ones from them Welding parameters via stored reference functions calculated. These welding parameters include Welding depth, the focus position, the formation of splashes as well as the seam position or the gap offset. For determination and regulation of the welding parameters mentioned is an exact one Analysis of the weld pool necessary, what a high Computational effort required. Own in practice the weld pools rarely have such a clear outline Contour that the above mentioned welding parameters with high accuracy would be determinable.

Ein weiterer Nachteil beim Vorgehen gemäss der genannten DE 197 16 293 A1 ist die Notwendigkeit eines Modells, das zuvor durch Referenzmessungen abgesichert und abgespeichert werden muss. Alle genannten Schweißparameter werden über den Umweg dieses Modells berechnet, so dass Fehler beim aufgestellten Modell zu einer falschen Bestimmung der Schweißparameter führen, ohne dass eine unmittelbare Korrektur möglich wäre. Schliesslich gestatten die in der Praxis auftretenden Konturen der Schweißbäder keine exakte Regelung von Nahtlage oder Spaltversatz der zu schweißenden Bauteile. Another disadvantage of the procedure according to the above DE 197 16 293 A1 is the need for a model that previously secured and saved by reference measurements must become. All welding parameters mentioned are over calculated the detour of this model, so that errors in established model for a wrong determination of the Lead welding parameters without an immediate Correction would be possible. Finally, allow in the In practice, the contours of the welding baths are not exact Regulation of the seam position or gap offset of the welded Components.

Ziel vorliegender Erfindung ist es, eine (kontinuierliche) Messung und Regelung der Position eines Werkstücks bei Laserbearbeitungsprozessen zu ermöglichen, wobei möglichst eine räumliche Erfassung des Werkstücks vorgenommen werden soll und die Messung und Positionierung gleichzeitig mit der eigentlichen Laserbearbeitung in direkter Weise vorgenommen werden soll, wobei die obengenannten Nachteile zu vermeiden sind. The aim of the present invention is to provide a (continuous) Measurement and control of the position of a workpiece To enable laser processing processes, where possible a spatial detection of the workpiece can be made should and the measurement and positioning simultaneously with the actual laser processing in a direct way to be made, the above disadvantages are to be avoided.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäß wird zur Positionierung des Werkstücks ein Bild zumindest eines Teils des Werkstücks direkt mittels derselben Kamera erfasst, die bestimmte Prozesseigenschaften während des Laserbearbeitungsprozesses überwacht. Aus diesem Bild kann mittels Bildverarbeitung die Position des Werkstücks automatisch bestimmt und geregelt werden. According to the invention for positioning the workpiece Image of at least part of the workpiece directly using captured the same camera that determined Process properties during the laser processing process supervised. This image can be processed using image processing automatically determines the position of the workpiece and be managed.

Die Erfindung überwindet demnach das Problem zweier getrennter Systeme und setzt das Online- Prozessüberwachungssystem auch zur Positionierung des Werkstückes vor oder während des Laserbearbeitungsprozesses ein. The invention therefore overcomes the problem of two separate systems and puts the online Process monitoring system also for positioning the Workpiece before or during the laser processing process on.

Dies gestattet die unmittelbare Bestimmung der Werkstücksposition ohne Notwendigkeit eines Referenzmodells und ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Mess- und Positionierstation. Auf diese Weise kann eine zuverlässigere Positionierung erfolgen, Taktzeiten eingehalten werden und insgesamt die Prozesssicherheit bei gleichzeitiger Verringerung der Kosten in der Produktion erhöht werden. This allows the immediate determination of the Workpiece position without the need for a reference model and without the need for additional measurement and Positioning station. In this way, a more reliable positioning, cycle times be adhered to and overall process reliability while reducing production costs increase.

Zur Positionsbestimmung kann das Werkstück beleuchtet werden, insbesondere wenn der Prozess es nicht erlaubt, das Prozessleuchten selbst als Beleuchtung zu verwenden. The workpiece can be illuminated for position determination especially if the process does not allow that Process lights to be used as lighting.

Im Falle der zusätzlichen Beleuchtung kann eine auf das Werkstück projizierte Figur, z. B. im einfachsten Fall eine Linie, auf den Sensor der Kamera abgebildet werden. Die Deformation dieser Figur und der bekannte Projektionswinkel erlauben es, die dreidimensionale Gestalt des Werkstücks sowie dessen Position zu berechnen. Diese Daten werden mit der Sollposition verglichen und die Position des Werkstücks gegebenenfalls nachgeregelt. In the case of additional lighting, one can be switched on Workpiece projected figure, e.g. B. in the simplest case Line to be imaged on the sensor of the camera. The Deformation of this figure and the known projection angle allow the three-dimensional shape of the workpiece and calculate its position. These data are with the target position and the position of the workpiece adjusted if necessary.

Für den Fall, dass das Prozessleuchten selbst ausgenutzt werden kann, wird die generelle Geometrie des Bauteils als bekannt vorausgesetzt. Das vom Prozess ausgestrahlte Leuchten beleuchtet die Umgebung so, dass markante Strukturen oder Kanten über ihren Kontrast von der Bildverarbeitung detektiert werden können. Da die räumlichen Relationen zum jeweiligen Laserbearbeitungspunkt bekannt sind, lässt sich hier ebenfalls die Position des Bauteils berechnen und falls notwendig nachregeln. Für das erfindungsgemässe Verfahren ist es insbesondere vorteilhaft, als Kamera eine CMOS-Kamera, vorzugsweise mit logarithmischer Empfindlichkeit, zu verwenden. Derartige Kameras besitzen, auch gegenüber herkömmlichen CCD-Kameras, mehrere Vorteile:
Die Messung erfolgt optisch und damit berührungslos, im Gegensatz zu den mechanischen (berührenden) Messtastern. In the event that the process lighting itself can be used, the general geometry of the component is assumed to be known. The glow emitted by the process illuminates the surroundings so that striking structures or edges can be detected by the image processing via their contrast. Since the spatial relationships to the respective laser processing point are known, the position of the component can also be calculated here and readjusted if necessary. For the method according to the invention, it is particularly advantageous to use a CMOS camera, preferably with logarithmic sensitivity, as the camera. Such cameras have several advantages, even compared to conventional CCD cameras:
The measurement takes place optically and therefore without contact, in contrast to the mechanical (touching) probes.

CMOS-Kameras besitzen höhere Aufnahme- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Die logarithmische Kamera kann, je nach Modell, ein Vielfaches mehr als die bisher üblichen 25 (EU) oder 30 (USA) Vollbilder pro Sekunde aufnehmen. Beispielsweise sind 100 Vollbilder pro Sekunde möglich. Als CMOS-Kamera ermöglicht sie den wahlfreien Zugriff auf Unterbereiche des Flächensensors. Dadurch werden entsprechend der kleineren Bildpunkteanzahl weniger Daten ausgelesen, so dass bei gleichbleibender Datenübertragungsgeschwindigkeit mehr dieser Teilbilder übertragen werden können. Auf diese Weise sind Bildraten von bis zu 8000 Teilbilder pro Sekunde realisierbar. Zusätzlich wird die Bildverarbeitungsgeschwindigkeit erhöht, da nur jeweils der Bereich ausgelesen wird, der auch relevante Tnformationen enthält, so dass die Bildverarbeitung nicht mehr diesen sogenannten "area of interest" selbst finden muss. CMOS cameras have higher recording and Processing speeds. The logarithmic camera can, depending on the model, many times more than before usual 25 (EU) or 30 (USA) frames per second take up. For example, there are 100 frames per second possible. As a CMOS camera, it enables random selection Access to subareas of the area sensor. Thereby decrease according to the smaller number of pixels Data read out so that at the same Data transfer speed more of these fields can be transferred. This is how frame rates are of up to 8000 drawing frames per second possible. In addition, the image processing speed increased, since only the area that is read out also contains relevant information so that the Image processing no longer this so-called "area of interest "must find itself.

Die logarithmische CMOS-Kamera besitzt auch eine verbesserte Helligkeitsdynamik. Jeder einzelne Bildpunkt empfängt das einfallende Lichtsignal mit logarithmischer Empfindlichkeit. Das bedeutet, dass weniger helle Signale mit höherer Empfindlichkeit erfasst werden, so dass im dunkleren Spektrum eine höhere Dynamik vorliegt, während sehr helle Signale stärker gedämpft werden, so dass Überstrahlungseffekte vermieden werden. Insgesamt kann bei den beispielsweise möglichen 1024 Helligkeitsstufen ein wesentlich grösserer Strahldichtebereich erfasst und mit höherer Dynamik abgebildet werden, als bei herkömmlichen CCD-Kameras. The logarithmic CMOS camera also has one improved brightness dynamics. Every single pixel receives the incident light signal with logarithmic Sensitivity. That means less bright signals detected with higher sensitivity, so that in darker spectrum there is higher dynamics while very bright signals are attenuated more so that Overexposure effects can be avoided. Overall, at the possible 1024 brightness levels, for example much larger radiance range recorded and with higher dynamics than conventional ones CCD cameras.

Auf Silizium als Sensormaterial basierende CMOS-Kameras detektieren Wellenlängen in einem Bereich von 0,3 bis 1,1 Mikrometer. Durch vorgeschaltete Filter können bestimmte Bereiche ausgeblendet werden. Bei Laserschweißprozessen hat sich bei vorliegender Erfindung der Bereich von 725 bis 1050 nm und/oder 850 bis 1100 nm als besonders vorteilhafter Beobachtungsbereich herausgestellt. CMOS cameras based on silicon as sensor material detect wavelengths in a range from 0.3 to 1.1 Micrometers. Certain Areas are hidden. Has in laser welding processes the present invention ranges from 725 to 1050 nm and / or 850 to 1100 nm as special advantageous observation area highlighted.

characters

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. In the following the invention is based on a Embodiment with reference to the drawings are explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Online- Prozessüberwachung von Laserschweißprozessen in schematischer Darstellung. Fig. 1 shows schematically a device for online process monitoring of laser welding processes in a schematic representation.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Positionierung eines Werkstücks bei einem Laserschweißprozess, wobei gleichzeitig eine Überwachung der Prozesseigenschaften erfolgt. Fig. 2 shows an arrangement for positioning a workpiece in a laser welding process, at the same time is monitored, the process characteristics.

Advantageous embodiments

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 wird zur Online- Prozeßüberwachung beim Laserschweißen eingesetzt und weist einen Bearbeitungskopf 2 sowie eine Kamera 4, vorteilhafterweise eine logarithmische CMOS-Kamera, auf. Das zu bearbeitende Werkstück ist mit 3 gekennzeichnet. In Fig. 1 sind die optischen Strahlengänge mit eingezeichnet. The device 1 shown in Fig. 1 is used for online process monitoring during laser welding, and has a machining head 2, and a camera 4, advantageously a logarithmic CMOS camera on. The workpiece to be machined is marked with 3. The optical beam paths are also shown in FIG. 1.

Der Laserstrahl gelangt über einen Lichtwellenleiter LWL in den Zuführzweig 2.2, in dem sich eine Kollimationslinse 2.21 befindet, und wird über einen an dessen Ende angeordneten Strahlteiler 2.4 in den Bearbeitungszweig 2.1 des Bearbeitungskopfs 2 geführt. Der Bearbeitungszweig 2.1 weist eine Fokussierlinse 2.11 und ein Schutzglas 2.12 auf. Die Fokussierlinse 2.11 fokussiert den Laserstrahl auf das Werkstück 3, wo beispielsweise zwei Bauteile miteinander verschweißt werden. The laser beam arrives via an optical waveguide LWL in the feed branch 2.2 , in which a collimation lens 2.21 is located, and is guided into the processing branch 2.1 of the processing head 2 via a beam splitter 2.4 arranged at its end. The processing branch 2.1 has a focusing lens 2.11 and a protective glass 2.12 . The focusing lens 2.11 focuses the laser beam on the workpiece 3 , where, for example, two components are welded together.

Zur Beobachtung des Laserbearbeitungsprozesses werden der Beobachtungszweig 2.3 sowie die Kamera 4 verwendet, die ihrerseits über eine Anschlussleitung 6, beispielsweise einen Duplex-Lichtwellenleiter, mit einer Bildverarbeitungseinrichtung 5 in Form eines Bildverarbeitungs-PCs verbunden ist. To observe the laser processing process, the observation branch 2.3 and the camera 4 are used, which in turn is connected to an image processing device 5 in the form of an image processing PC via a connecting line 6 , for example a duplex optical waveguide.

Vom Werkstück 3 ausgehende Strahlung, die beispielsweise während des Schweißprozesses entsteht, gelangt über den Bearbeitungszweig 2.1 und den Strahlteiler 2.4 in den Beobachtungszweig 2.3, in dem ein Filter 2.31 und eine Linse 2.32 angeordnet sind, und von dort auf den Bildsensor 4.1 der Kamera 4. Die elektronischen Bildsignale des Bildsensors 4.1 werden über die Anschlussleitung der Bildverarbeitungseinrichtung 5 zur Weiterverarbeitung zugeführt. Radiation emanating from the workpiece 3 , which arises, for example, during the welding process, passes via the processing branch 2.1 and the beam splitter 2.4 into the observation branch 2.3 , in which a filter 2.31 and a lens 2.32 are arranged, and from there to the image sensor 4.1 of the camera 4 . The electronic image signals of the image sensor 4.1 are fed via the connecting line to the image processing device 5 for further processing.

Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beobachtet die (logarithmische CMOS-)Kamera 4 einen Laserschweißprozeß auf der Achse des Laserstrahls, wobei der hierzu vorhandene Strahlteiler 2.4 die Wellenlänge des Laserstrahls reflektiert, hingegen für andere Wellenlängen durchlässig ist. Auf diese Weise kann z. B. das vom Prozeß ausgestrahlte Licht durch den Strahlteiler 2.4 hindurch auf den Bildsensor 4.1 fallen. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the (logarithmic CMOS) camera 4 observes a laser welding process on the axis of the laser beam, the beam splitter 2.4 provided for this purpose reflecting the wavelength of the laser beam, but is transmissive for other wavelengths. In this way, e.g. B. the light emitted by the process fall through the beam splitter 2.4 onto the image sensor 4.1 .

Durch das Zusammenwirken der Kennlinien des Filters 2.31 sowie des Bildsensors 4.1 können beispielsweise Schweißspritzer, die zu Schweißfehlern führen können, detektiert werden. Derartige Schweißspritzer weisen in einem bestimmten Wellenlängenbereich hohe Strahldichtewerte auf. Die eingesetzte CMOS-Kamera ermöglicht auch eine hohe zeitliche Auflösung des Schweißvorgangs, was insbesondere bei Kurzzeitereignissen wie Schweißspritzern von Vorteil ist. Derartige Spritzer und andere Instabilitäten treten auch beim Laserbohren auf. Die dargestellte Vorrichtung 1 erlaubt eine Online-Prozeßüberwachung mit hoher Dynamik hinsichtlich der Strahldichte und Aufnahmegeschwindigkeit. Through the interaction of the characteristics of the filter 2.31 and the image sensor 4.1 , for example, weld spatter that can lead to welding defects can be detected. Such weld spatter has high radiance values in a certain wavelength range. The CMOS camera used also enables a high temporal resolution of the welding process, which is particularly advantageous for short-term events such as welding spatter. Such splashes and other instabilities also occur during laser drilling. The device 1 shown permits online process monitoring with high dynamics with regard to the radiance and recording speed.

Erfindungsgemäß wird nunmehr mit der Kamera 4 ein Bild des Werkstücks 3 (oder zumindest eines Abschnittes dieses Werkstücks 3) direkt erfasst und aus diesem Bild mittels der nachgeschalteten Bildverarbeitungsanlage 5 die Position des Werkstücks 3 bestimmt. Diese Ist-Position wird mit der vorgegebenen Soll-Position verglichen und über die Maschinensteuerung 7 wird die Position des Werkstücks gegebenenfalls nachgeregelt, wobei hierzu die Maschinensteuerung 7 die Linear- und Rotationsachsen 8 der Werkstückzuführung ansteuert (vgl. Fig. 2). Oft wird umgekehrt der Laserbearbeitungskopf in seiner Lage angesteuert. According to the invention, an image of the workpiece 3 (or at least a portion of this workpiece 3 ) is now captured directly with the camera 4 and the position of the workpiece 3 is determined from this image by means of the downstream image processing system 5 . This actual position is compared with the predetermined target position and the position of the workpiece is readjusted, if necessary, via the machine control 7 , the machine control 7 controlling the linear and rotational axes 8 of the workpiece feed for this purpose (cf. FIG. 2). Conversely, the position of the laser processing head is often controlled.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Werkstück 3 durch eine externe Beleuchtungseinheit 9 zusätzlich beleuchtet, wobei eine geometrische Figur auf die Oberfläche des Werkstücks 3 projiziert wird. Die vom Werkstück 3 in die Fokussierlinse 2.11 reflektieren Strahlen werden über die Linse 2.32 auf den Bildsensor 4.1 der (logarithmischen CMOS-)Kamera 4 abgebildet. Das (deformierte) Bild der projizierten Figur erlaubt es, die dreidimensionale Gestalt des Werkstücks 3 zu berechnen. Diese Berechnung wird im Bildverarbeitungs-PC 5 vorgenommen. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the workpiece 3 is additionally illuminated by an external lighting unit 9 , a geometric figure being projected onto the surface of the workpiece 3 . The rays reflected from the workpiece 3 into the focusing lens 2.11 are imaged onto the image sensor 4.1 of the (logarithmic CMOS) camera 4 via the lens 2.32 . The (deformed) image of the projected figure allows the three-dimensional shape of the workpiece 3 to be calculated. This calculation is carried out in the image processing PC 5 .

Die Erfindung ermöglicht eine Online-Prozeßüberwachung zusätzlich zu oder gleichzeitig mit der Positionierung des Werkstücks 3 vor oder während des Laserbearbeitungsprozesses vorzunehmen. Die Kosten für eine gesonderte Messstation entfallen und die Prozesssicherheit wird erhöht. The invention enables online process monitoring to be carried out in addition to or simultaneously with the positioning of the workpiece 3 before or during the laser machining process. The costs for a separate measuring station are eliminated and process reliability is increased.

Zur erfindungsgemäßen Positionierung des Werkstücks 3 ist es vorteilhaft, die Umgebung des Bearbeitungsortes mit abzubilden, um eine möglichst exakte Positionsbestimmung vornehmen zu können. For the positioning of the workpiece 3 according to the invention, it is advantageous to also map the surroundings of the machining location in order to be able to determine the position as precisely as possible.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Kamera 4 den Prozeß auch unter einem Winkel von der Seite aus überwachen und von dort aus die Positionierung regeln kann. Mittels der Linse 2.32 kann der Abbildungsmaßstab und damit das Blickfeld festgelegt werden. Mit der dargestellten Vorrichtung kann eine Positionierung des Werkstücks bereits vor Aufnahme des Laserbearbeitungsprozesses erfolgen. Weiterhin kann das System mittels der Online- Prozessüberwachung automatisch als fehlerhaft erkannte Teile ausschleusen. Auch während des Laserbearbeitungsprozesses ist die Positionierung intervallweise oder kontinuierlich möglich. It should be noted that the camera 4 can also monitor the process at an angle from the side and regulate the positioning from there. The imaging scale and thus the field of view can be defined by means of the lens 2.32 . With the device shown, the workpiece can be positioned before the laser machining process is started. Furthermore, the system can automatically discharge parts identified as defective using the online process monitoring. Positioning is also possible at intervals or continuously during the laser processing process.

Oft werden auch vor dem eigentlichen Laserschweißprozeß die Fügepartner mit dem Laser geheftet. Diese der Schweißung vorangehenden Laserpulse können, wie beschrieben, verwendet werden, um anhand markanter Bauteilstrukturen das Werkstück zwischen Heften und Schweißen zu positionieren. Die Laserpulse können hierbei ein zur Positionsbestimmung und -regelung ausreichendes Prozessleuchten bewirken. Often, even before the actual laser welding process Joining partners stapled with the laser. This the weld preceding laser pulses can be used as described the workpiece using distinctive component structures between stapling and welding. The Laser pulses can be used to determine position and control cause sufficient process lighting.

Schliesslich können mit der geschilderten Vorrichtung in den Phasen vor und nach dem Prozeß Bildverarbeitungsaufgaben, wie etwa Vollständigkeitskontrolle oder Oberflächenanalyse der Schweißnaht, übernommen werden. Finally, with the device described in the phases before and after the process Image processing tasks such as Completeness check or surface analysis of the Welded seam.

Claims

1. A method for positioning workpieces ( 3 ) before and / or during laser machining processes, wherein process properties are recorded using a camera ( 4 ), characterized in that an image of at least part of the workpiece ( 3 ) is recorded directly using this camera ( 4 ) and the position of the workpiece ( 3 ) is determined and regulated from this image.

2. The method according to claim 1, characterized in that the position of the workpiece ( 3 ) is automatically determined by means of image processing.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece ( 3 ) is illuminated.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a figure is projected onto the workpiece ( 3 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the workpiece ( 3 ) is illuminated by the process lights.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a CMOS camera, preferably with logarithmic sensitivity, is used as the camera ( 4 ).

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that the camera images in the near infrared, preferably in the range 725 to 1050 nm and / or 850 to 1100 nm.

8. Use of a CMOS camera ( 4 ) to determine the position of a workpiece ( 3 ) before and / or during a laser processing process and to record process properties during the laser processing process.