DE202006005916U1 - Monitoring device for jet mechanisms e.g. remote lasers, has jet e.g. laser beam for treatment of workpiece and movable jet head e.g. laser head, where monitoring device has sensor unit attached to jet head, preferably at exit of jet optics - Google Patents

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Abstract

Device has jets (11,12) e.g. laser beam for the treatment of workpiece (5) and a movable jet head (10) e.g. laser head. A monitoring device (18) has a sensor unit (21) attached to the jet head, preferably at the exit of the jet optics. The sensor unit has a projection mechanism and a controllable servo unit for an image sensor. The sensor unit is connectable to a manipulator (2), guiding the jet head e.g. a multi-axle robot. A position monitoring (19) is provided for a focus point (13) and/or an impact point (32) of the jet. Independent claims are also included for: (a) jet mechanism e.g. remote lasers for the treatment of workpiece with a jet-pours (b) jet working on station for the treatment of workpiece with a manipulator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Strahleinrichtungen, insbesondere Remotelaser, zur Bearbeitung von Werkstücken mit mindestens einem Strahl, insbesondere einem Laserstrahl und den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The invention relates to a monitoring device for jet facilities, in particular remotely laser, for machining workpieces with at least a beam, in particular a laser beam and the features in Preamble of the main claim.

Für langbrennweitige Lasereinrichtungen, sogenannte Remotelaser, ist es wegen der großen Arbeitsabstände, z.B. ca. 500 mm bis 2000 mm, schwierig, den Strahlbearbeitungsprozess zu steuern und zu überwachen. Dies betrifft sowohl die Positionsüberwachung des Fokuspunktes des Strahls am Werkstück, als auch den Prozess selbst. Für kurzbrennweitige Laserapplikationen gibt es integrierte Lösungen, die sich aber auf langbrennweitige Applikationen nicht übertragen lassen.For long-distilled Laser devices, so-called remotely laser, it is because of the large working distances, e.g. about 500 mm to 2000 mm, difficult, the beam processing process to control and monitor. This affects both the position monitoring of the focus point the beam on the workpiece, as well as the process itself. For short-focal length laser applications, there are integrated solutions, but they do not transfer to long-burning applications to let.

Die DE 10 2004 045 408 A1 offenbart einen Laserkopf mit einem am Kopf angebauten Detektionssystem zur Bestimmung der Position und/oder Winkelausrichtung des Laserkopfes. Das Detektionssystem kann aus zwei oder mehr Kameras in versetzter Anordnung bestehen. Ferner können Sende- und Empfangselemente für elektromagnetische Wellen vorhanden sein, die Spulen einsetzen und wie ein Navigationssystem (z.B. GPS) funktionieren. Eine weitere Variante arbeitet mit Ultraschallsende- und Empfangselementen.The DE 10 2004 045 408 A1 discloses a laser head having a head-mounted detection system for determining the position and / or angular orientation of the laser head. The detection system may consist of two or more cameras in a staggered arrangement. Furthermore, transmit and receive elements for electromagnetic waves can be present, use the coils and how a navigation system (eg GPS) work. Another variant works with ultrasound transmitting and receiving elements.

Aus der DE 10 2004 043 076 A1 ist ein Laserkopf mit zwei gegenüberliegend fest angebauten Kameras bekannt, die schräg auf die Bearbeitungsstelle gerichtet und ggf. mit einer zusätzlichen Beleuchtungsvorrichtung ausgerüstet sind. Die Ausbildung und Anordnung der Beleuchtung sind nicht näher beschrieben, wobei in der Zeichnungen nur Lichtstrahlen angedeutet sind. Eine Beleuchtung soll in Verbindung mit einer Schattenbildung das Erkennen von geometrischen Merkmalen, z.B. Werkstückkanten, Flanschen etc., ermöglichen. Die Kameras dienen zur Prozessbeobachtung und Nahtkontrolle anhand des emittierten Laser-Arbeitsstrahls oder eines Pilotstrahls und können ein eingebautes Fadenkreuz haben. Sie wirken außerdem mit einem Zoomobjektiv bzw. einer Brennweitenverstellung zusammen. Das Kamerasystem arbeitet nach dem Triangulationsverfahren.From the DE 10 2004 043 076 A1 is a laser head with two oppositely fixed mounted cameras known, which are directed obliquely to the processing site and optionally equipped with an additional lighting device. The design and arrangement of the lighting are not described in detail, wherein in the drawings only light rays are indicated. Illumination, in conjunction with shadowing, should enable the recognition of geometric features, eg, workpiece edges, flanges, etc. The cameras are used for process observation and seam inspection based on the emitted laser working beam or a pilot beam and can have a built-in crosshairs. They also work together with a zoom lens or a focal length adjustment. The camera system works according to the triangulation method.

Die DE 103 35 501 A1 befasst sich mit einer im Laserkopf eingebauten Sensorik zur Beobachtung der Prozessstelle. Die im Laserkopf integrierte Sensoreinrichtung arbeitet mit dem vorhandenen Laserstrahl und blickt in dessen Strahlengang.The DE 103 35 501 A1 deals with a built-in laser sensor for monitoring the process site. The integrated in the laser head sensor device works with the existing laser beam and looks into the beam path.

Die JP 61-108 484 A ist auf eine Überwachungseinrichtung für die Einstellung des korrekten Arbeitsabstands eines Laserkopfes gerichtet und beinhaltet eine in der Düse des Laserkopfes eingebaute und im vorderen Düsenende integrierte Projektionseinrichtung für einen sichtbaren Strahl und eine gegenüberliegend angeordnete Sensorik zur Erfassung und Auswertung des auf dem Werkstück entstehenden Lichtpunktes. Dabei sind mehrere solcher Projektions- und Sensoreinheiten rund um dem Laserstrahl verteilt angeordnet.The JP 61-108 484 A is directed to a monitoring device for the Setting the correct working distance of a laser head and includes one in the nozzle the laser head built and integrated in the front nozzle end projection device for one visible beam and one opposite arranged sensor for detection and evaluation of the resulting on the workpiece Light spot. There are several such projection and sensor units arranged distributed around the laser beam.

Aus der Literaturstelle Klotzbach, A. "Sensor guided remote welding systems für YAG-laser applications" ist ein Nahtverfolgungssystem zum Anbau an einen Laserschweißkopf bekannt.Out the reference Klotzbach, A. "Sensor guided remote welding systems for YAG laser applications "is a seam tracking system for attachment to a laser welding head known.

In der JP 63-0600085 A ist eine Sensorik zur Ausrichtung eines Laserkopfes in Normalenrichtung zum Werkstück angesprochen. Drei Ultraschall-Entfernungssensoren sind rund um den Laserkopf verteilt und messen die Entfernung zum Werkstück. Wenn alle drei Sensoren die gleiche Entfernung angeben, ist der Laserkopf normal zur Werkstückoberfläche ausgerichtet.In JP 63-0600085 A is a sensor system for aligning a laser head in the normal direction to the workpiece addressed. Three ultrasonic distance sensors are around distributed the laser head and measure the distance to the workpiece. If All three sensors indicate the same distance is the laser head aligned normal to the workpiece surface.

Die gattungsfremde DE 34 20 330 C1 zeigt einen induktiven Sensor zur berührungslosen und dreidimensionalen Positionserfassung von Löchern, Bohrungen, Bolzen, Nieten oder dgl..The non-generic DE 34 20 330 C1 shows an inductive sensor for non-contact and three-dimensional position detection of holes, holes, bolts, rivets or the like ..

Die US 6,596,961 B2 offenbart eine im Laserkopf eingebaute Überwachungseinrichtung, die durch den Strahlengang blickt. Im Laserkopf sind Positionssensoren und ein Prozessbeobachtungssensor eingebaut.The US 6,596,961 B2 discloses a built-in laser head monitoring device, which looks through the beam path. Position sensors and a process monitoring sensor are installed in the laser head.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geeignete Überwachungseinrichtung aufzuzeigen, die sich für verschiedene Strahleinrichtungen, auch für solche mit längerer Brennweite, einsetzen lässt.It It is therefore an object of the present invention to provide a suitable monitoring device to show that is for various jet devices, even for those with a longer focal length, can be used.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The Invention solves this task with the features in the main claim.

Die am Strahlkopf anbaubare Sensoreinrichtung hat verschiedene Vorteile. Einerseits ermöglicht sie eine Nachrüstung oder Umrüstung vorhandener Strahleinrichtungen. Andererseits bietet sie die Möglichkeit für eine größere Basisbreite zur Anordnung der Sensorik, was Messungen, insbesondere Triangulationsmessungen, mit größerer Genauigkeit und Sicherheit erlaubt. Dies ist insbesondere für Remotelaser von Vorteil, auch wegen deren schnellen Bewegungsmöglichkeiten.The can be attached to the jet head sensor device has several advantages. On the one hand, it allows a retrofit or retrofitting existing jet facilities. On the other hand, it offers the possibility for one larger base width for the arrangement of the sensors, which measures, in particular triangulation measurements, with greater accuracy and security allowed. This is especially advantageous for remote lasers, also because of their fast movement possibilities.

Ferner ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung am Ausgang der Strahloptik oder Laseroptik montierbar ist. Hierüber lässt sich auch eine zentrische Anordnung gegenüber der Strahlachse und der Rotationssymmetrie um diese Strahlachse erreichen, so dass alle Verfahr- und Bewegungsrichtungen der Strahleinrichtungen ohne Werkzeugumorientierung in Bahnrichtung möglich sind. Vorteilhaft ist außerdem die Möglichkeit, die Sensoreinrichtung modular aufzubauen und ggf. mit Zusatzkomponenten zu erweitern. Ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise und die konzentrierte Einkoppelung der Sensoren am Ausgang der Strahloptik.Furthermore, it is particularly advantageous if the sensor device can be mounted at the output of the beam optics or laser optics. This also allows a centric arrangement with respect to the beam axis and the rotational symmetry to achieve this beam axis, so that all traversing and Be wegungsrichtungen the jet devices without tool reorientation in the web direction are possible. Another advantage is the ability to construct the sensor device modular and possibly expand with additional components. Another advantage is the compact design and the concentrated coupling of the sensors at the exit of the beam optics.

Der Bildaufnehmer und die Projektionseinrichtung sind mit geeigneten Verstelleinrichtungen versehen, um sie mit der Strahlrichtung bzw. der Blickrichtung zum Auftreffpunkt ausrichten zu können. Die Überwachungseinrichtung ist für Strahleinrichtungen mit fester Brennweite geeignet. Bei einem Laserkopf mit fester Brennweite der Laseroptik können die Verstelleinrichtung in der justierten Position fixierbar sein. Die Überwachungseinrichtung lässt sich aber auch auf Strahleinrichtungen mit variabler Brennweite adaptieren, wobei im Betrieb die Nachführung der Sensoreinrichtung über die Stelleinrichtung möglich ist.Of the Imager and the projection device are suitable Adjusting provided to provide them with the beam direction or to be able to align the viewing direction to the point of impact. The monitoring device is for Radiation facilities with fixed focal length suitable. For a laser head with fixed focal length of the laser optics, the adjustment be fixable in the adjusted position. The monitoring device can be but also adapt to variable focal length being in operation tracking the sensor device via the adjusting device possible is.

Die Überwachungseinrichtung kann verschiedene Ausbildungen und Funktionen haben. Zum einen ist eine Positionsüberwachung für den Fokuspunkt möglich. Dies betrifft einerseits die Höhenlage des Fokuspunktes oder Auftreffpunktes gegenüber dem Werkstück. Andererseits kann mit der Positionsüberwachung auch die Lage des Fokus- oder Auftreffpunktes in Seitenorientierung gegenüber der vorgesehenen Bahn oder Bearbeitungsstelle, z.B. einer Schweißkante, erfasst werden. Als dritter Aspekt der Positionsüberwachung ist die Erfassung der Neigung oder Orientierung zwischen dem Strahlkopf sowie dem emittierten Strahl und dem Werkstück im Bereich der Auftreffstelle möglich. Über die Positionsüberwachung kann eine Nachreglung des z.B. von einem Roboter oder dergl. beweglich geführten Strahlkopfes erfolgen.The monitoring device can have different training and functions. For one thing is a position monitoring for the Focus point possible. On the one hand, this concerns the altitude the focal point or point of impact with respect to the workpiece. on the other hand can with the position monitoring also the position of the focus or impact point in page orientation across from the intended track or processing station, e.g. a welding edge, be recorded. The third aspect of position monitoring is detection the inclination or orientation between the jet head and the emitted beam and the workpiece in the impact area possible. About the position monitoring For example, a readjustment of e.g. Movable by a robot or the like out Beam head done.

Mit der Überwachungseinrichtung ist auch eine Prozessüberwachung möglich, bei der über den Strahlengang der Prozessort beobachtet wird. Hierfür ist es günstig, die Sensoreinrichtung mit einer Scannereinrichtung zu ergänzen. Über die damit verbundene Strahlumlenkung kann mittels einer ebenfalls extern anbaubaren Beobachtungssensorik in den Strahlengang geblickt werden. Die Scanneinrichtung ermöglicht weitere Strahlbeeinflussungen, z.B. eine fernsteuerbare Strahlablenkung zum Pendeln und/oder Wobbeln des Strahls.With the monitoring device is also a process monitoring possible, at the over the beam path of the processor is observed. This is it Cheap, to supplement the sensor device with a scanner device. About the associated beam deflection can by means of a likewise external attachable observation sensors can be looked into the beam path. The scanning device allows further beam influences, e.g. a remote controllable beam deflection for commuting and / or wobbling the beam.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims are further advantageous embodiments of the invention indicated.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The The invention is for example and schematically in the drawings shown. In detail show:

1: eine Laserstation mit einem robotergeführten Remotelaser und einer Überwachungseinrichtung, 1 a laser station with a robot-guided remotely laser and a monitoring device,

2: eine schematische Draufsicht auf einen Laserkopf mit einer Überwachungseinrichtung, 2 FIG. 2: a schematic plan view of a laser head with a monitoring device, FIG.

3: eine Variante zur 2 in Seitenansicht, 3 : a variant to 2 in side view,

4: eine schematische Darstellung eines Positionsversatzes des Fokuspunktes mit verschobenen Projektionsbild, 4 : a schematic representation of a positional offset of the focal point with shifted projection image,

5: eine schematische Frontansicht einer Variante der Überwachungseinrichtung für einen Laserkopf mit variabler Brennweite und 5 FIG. 2 is a schematic front view of a variant of the monitoring device for a variable focal length laser head and FIG

6: eine Schemadarstellung eines Regelkreises der Überwachungseinrichtung. 6 : a schematic representation of a control circuit control circuit.

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung (18) für Strahleinrichtungen (7), insbesondere Laserstrahleinrichtungen und speziell Remotelaser. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer solchen Überwachungseinrichtung (18) ausgerüstete Strahleinrichtung (7) sowie eine Strahlbearbeitungsstation (1), insbesondere eine Laserstation, die mit ein oder mehreren solcher Strahleinrichtungen (7) nebst Überwachungseinrichtungen (18) ausgerüstet ist.The invention relates to a monitoring device ( 18 ) for jet facilities ( 7 ), in particular laser beam devices and especially remotely laser. The invention further relates to a device with such a monitoring device ( 18 ) equipped jet device ( 7 ) and a beam processing station ( 1 ), in particular a laser station, which is equipped with one or more such beam devices ( 7 ) and monitoring devices ( 18 ) is equipped.

1 zeigt eine solche Strahlbearbeitungsstation (1) in Form einer Remote-Laserstation in einer schematischen Seitenansicht. Die Laserstation (1) besteht aus mindestens einem Manipulator (2) mit ein oder mehreren Bewegungsachsen, der z.B. als mehrachsiger Industrieroboter ausgebildet ist. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen sechsachsigen Gelenkarmroboter mit einer Roboterhand (3) und einer Robotersteuerung (4). Die Laserstation (1) umfasst ferner mindestens eine Strahleinrichtung (7), die hier als Remotelaser ausgebildet ist, der einen großen Arbeitsabstand von vorzugsweise mehr als 500 mm zu einem Werkstück (5) aufweist. 1 shows such a beam processing station ( 1 ) in the form of a remote laser station in a schematic side view. The laser station ( 1 ) consists of at least one manipulator ( 2 ) with one or more axes of motion, which is designed, for example, as a multi-axis industrial robot. In the embodiment shown, it is a six-axis articulated arm robot with a robot hand ( 3 ) and a robot controller ( 4 ). The laser station ( 1 ) further comprises at least one jet device ( 7 ), which is designed here as a remote laser, a large working distance of preferably more than 500 mm to a workpiece ( 5 ) having.

Die Strahleinrichtung (7) beinhaltet mindestens eine Strahlquelle (8), insbesondere eine Laserquelle, die über eine geeignete Leitung (9), z.B. ein flexibles Lichtleitkabel mit einem an der Hand (3) angeordneten. Strahlkopf (10), insbesondere einem Laserkopf, verbunden ist. Die Strahlquelle (8) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Im Falle einer Laserquelle kann es sich z.B. um einen Faserlaser, einen Gaslaser oder dergl. handeln. Die Laserquelle (8) kann Strahlen (11, 12) mit unterschiedlicher Energie, unterschiedlicher Strahlform oder in sonstiger Weise unterschiedliche Strahlen erzeugen und emittieren. Insbesondere erzeugt die Strahlquelle (8) einen energiereichen Arbeitsstrahl (11). Zusätzlich kann sie einen gleichachsigen, energieschwächeren Pilotlaserstrahl (12) erzeugen, der einen mit dem Auge optisch erfassbaren leuchtenden Auftreffpunkt (32) am Werkstück (5) erzeugt. Beide Strahlen (11, 12) haben den gleichen Auftreffpunkt (32).The jet device ( 7 ) contains at least one beam source ( 8th ), in particular a laser source, which is connected via a suitable line ( 9 ), eg a flexible fiber optic cable with one at hand ( 3 ) arranged. Jet head ( 10 ), in particular a laser head, is connected. The beam source ( 8th ) may be formed in different ways. In the case of a laser source, it may be, for example, a fiber laser, a gas laser or the like. The laser source ( 8th ) can radiate ( 11 . 12 ) with different energy, different beam shape or otherwise produce different rays and emit. In particular, the beam source ( 8th ) a high-energy working beam ( 11 ). additionally can it produce an equiaxed, more energy-efficient pilot laser beam ( 12 ), which generates a luminous point of impact optically detectable by the eye ( 32 ) on the workpiece ( 5 ) generated. Both beams ( 11 . 12 ) have the same point of impact ( 32 ).

Am Strahlkopf (10) tritt der von der Strahlquelle (8) erzeugte energiereiche Strahl (11) aus und wird zu einem distanziert auf einer Auflage oder dergl. angeordneten Werkstück (5) gerichtet. Das Werkstück (5) wird mit dem energiereichen Strahl (11) in einer beliebig geeigneten Weise bearbeitet. Hierbei kann der Strahl (11) entlang einer vorprogrammierten und in der Robotersteuerung (4) gespeicherten Bahn am Werkstück (5) bewegt werden, die durch den Pfeil und die Bahnrichtung (42) symbolisiert ist.At the blasting head ( 10 ) comes from the beam source ( 8th ) generated high-energy beam ( 11 ) and becomes a part of a workpiece (FIG. 5 ). The workpiece ( 5 ) with the high-energy beam ( 11 ) edited in any suitable manner. Here, the beam ( 11 ) along a pre-programmed and in the robot control ( 4 ) stored web on the workpiece ( 5 ), which are indicated by the arrow and the web direction ( 42 ) is symbolized.

Bei dem energiereichen Strahl (11) handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um einen Laserstrahl. Daneben sind andere beliebige Arten von energiereichen Strahlen möglich. Der Bearbeitungsprozess ist z.B. ein Schweißprozess. Alternativ kann der Bearbeitungsprozess das Löten, Schneiden, Gravieren, Werkstück erwärmen oder sonstige Prozesse betreffen. Wenn mit einer anderen Strahlenart gearbeitet wird, ist die Strahleinrichtung (7) entsprechend anders ausgebildet. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sind auf eine Lasereinrichtung (7) und gelten in entsprechender Abwandlung für andere Strahlarten.In the high-energy beam ( 11 ) is a laser beam in the embodiment shown. In addition, other types of high-energy rays are possible. The machining process is eg a welding process. Alternatively, the machining process may involve soldering, cutting, engraving, workpiece heating or other processes. When working with another type of radiation, the jet device ( 7 ) formed differently according to. The following explanations relate to a laser device ( 7 ) and apply in a corresponding modification for other types of spray.

Der Strahlkopf (10) besitzt ein Gehäuse, das in geeigneter Weise mit der Roboterhand (3) verbunden ist. Der Roboter (2) führt und bewegt den Strahlkopf (10) über eine Bewegung seiner Achsen. Für schnelle und kurzzeitige Bewegungen werden bevorzugt die Handachsen betätigt. Die Roboterhand (3) hat z.B. drei orthogonale Handachsen. Über den großen Arbeitsabstand führen kleine Achsbewegungen zu großen Auslenkungen und Bahnbewegungen des Laserstrahls (11) am Werkstück (5).The jet head ( 10 ) has a housing suitably with the robot hand ( 3 ) connected is. The robot ( 2 ) guides and moves the blasting head ( 10 ) about a movement of its axes. For fast and short-term movements, the hand axes are preferably actuated. The robot hand ( 3 ) has eg three orthogonal hand axes. Over the long working distance, small axis movements lead to large deflections and path movements of the laser beam ( 11 ) on the workpiece ( 5 ).

Der Strahlkopf (10) beinhaltet eine Strahloptik (14), mit der der über die Leitung (9) zugeführte Laserstrahl (11) gebündelt und fokussiert wird. Die Strahloptik (14) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein und eine Kollimationseinheit sowie eine Fokussiereinheit aufweisen. Die Strahloptik (14) kann von Linsen und/oder Spiegeln gebildet werden. In der einen Ausführungsform kann die Laseroptik (14) eine feste Brennweite haben. Alternativ kann die Laseroptik (14) eine variable Brennweite aufweisen. Diese Brennweitenvariation kann auf beliebig geeignete Weise erzielt werden, z.B. durch eine Bewegung des Faseraustrittspunktes der Leitung (9) und eine Änderung seines Abstands gegenüber der Kollimationsoptik. Dies kann z.B. entsprechend der WO 2006/015795 A1 oder auf beliebige andere Weise ausgebildet sein.The jet head ( 10 ) contains a ray optic ( 14 ), with which the over the line ( 9 ) supplied laser beam ( 11 ) is bundled and focused. The ray optics ( 14 ) may be formed in any suitable manner and have a collimation and a focusing. The ray optics ( 14 ) can be formed by lenses and / or mirrors. In one embodiment, the laser optics ( 14 ) have a fixed focal length. Alternatively, the laser optics ( 14 ) have a variable focal length. This focal length variation can be achieved in any suitable manner, for example by a movement of the fiber exit point of the line (FIG. 9 ) and a change in its distance from the collimating optics. This can be designed, for example, according to WO 2006/015795 A1 or in any other way.

Die Überwachungseinrichtung (18) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Sie weist zumindest eine am Strahlkopf (10) anbaubare Sensoreinrichtung (21) auf, die in 2, 3 und 5 in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt ist. Die Sensoreinrichtung (21) ist z.B. außenseitig am Gehäuse des Laserkopfes (10) angeordnet und befindet sich z.B. am Ausgang bzw. am Strahlauslass der Laseroptik (14). Alternativ kann die Sensoreinrichtung (21) innenseitig am Gehäuse des Strahlkopfes (10) angebaut sein. Für die konstruktive Ausgestaltung und die Montage der Sensoreinrichtung (21) gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Sensoreinrichtung (21) hat z.B. ein Gehäuse (22), welches mit geeigneten Befestigungsorgangen durch Klemmen, Schrauben oder dergl. am Laserkopf (10) befestigt werden kann. Die Befestigung kann lösbar sein.The monitoring device ( 18 ) may be formed in different ways. It has at least one at the jet head ( 10 ) attachable sensor device ( 21 ), which are in 2 . 3 and 5 is shown in various embodiments. The sensor device ( 21 ) is eg on the outside of the housing of the laser head ( 10 ) and is located, for example, at the output or at the beam outlet of the laser optics ( 14 ). Alternatively, the sensor device ( 21 ) inside the housing of the jet head ( 10 ). For the structural design and the assembly of the sensor device ( 21 ) there are different possibilities. The sensor device ( 21 ) has, for example, a housing ( 22 ), which with suitable Befestigungsorgangen by clamping, screws or the like. On the laser head ( 10 ) can be attached. The attachment can be detachable.

Die Überwachungseinrichtung (18) kann ein oder mehrere verschiedene Komponenten und Funktionen beinhalten. Einerseits kann sie eine Positionsüberwachung (19) für den Fokuspunkt (13) oder den Auftreffpunkt (32) des Strahls (11, 12) am Werkstück (5) aufweisen. Die Positionsüberwachung (19) kann die Höhenlage des Fokuspunktes (13) und/oder den seitlichen Versatz des Fokuspunktes (13) bzw. des Auftreffpunktes gegenüber einer vorgesehenen Bearbeitungsstelle (6), z.B. einer Schweißbahn oder Schweißkante, und/oder die relative Winkelausrichtung zwischen dem Strahl (11, 12) und dem Werkstück (5) im Auftreffbereich betreffen.The monitoring device ( 18 ) may include one or more different components and functions. On the one hand, it can monitor a position ( 19 ) for the focal point ( 13 ) or the impact point ( 32 ) of the beam ( 11 . 12 ) on the workpiece ( 5 ) exhibit. The position monitoring ( 19 ), the altitude of the focal point ( 13 ) and / or the lateral offset of the focal point ( 13 ) or the point of impact with respect to a designated processing point ( 6 ), eg a welding track or welding edge, and / or the relative angular orientation between the beam (FIG. 11 . 12 ) and the workpiece ( 5 ) in the impact area.

Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachungseinrichtung (18) eine Prozessüberwachung (20) für den Prozessablauf am Auftreffpunkt (32) aufweisen. Die Sensoreinrichtung (21) kann zur Erfüllung der verschiedenen Überwachungskomponenten bzw. Überwachungsfunktionen unterschiedlich ausgebildet sein.Additionally or alternatively, the monitoring device ( 18 ) a process monitoring ( 20 ) for the process flow at the point of impact ( 32 ) exhibit. The sensor device ( 21 ) may be configured differently to fulfill the various monitoring components or monitoring functions.

Die Überwachungseinrichtung (18) und die Sensoreinrichtung (21) können mit einer Steuerung (4) des Manipulators oder Roboters (2) über eine Leitung (24) oder über eine drahtlose Datenübertragung verbunden sein. In Verbindung mit einer Positionsüberwachung (19) kann die Sensoreinrichtung (21) über diese Datenverbindung z.B. in eine Regelung des Arbeitsabstandes und/oder der ggf. veränderlichen Brennweite des Strahlkopfs (10) eingebunden werden. Über diese Regelung kann z.B. die vom Roboter (2) abgefahrene programmierte Bahn verändert und ggf. korrigiert werden, so dass der Fokuspunkt (13) oder der Auftreffpunkt (32) stets an der gewünschten Arbeitsstelle am Werkstück (5) gehalten werden. Hierüber kann ggf. außer dem Arbeitsabstand auch eine evtl. seitliche Abweichung a des Auftreffpunktes (32) von der Bearbeitungsbahn (6) detektiert und nachgeregelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Einfallwinkel des Strahls (11, 12) am Werkstück (5) verändert und nachgeregelt werden. In Verbindung mit einer Prozessüberwachung (20) kann eine Nachregelung der Prozessparameter stattfinden. Dies kann z.B. die Bewegungsgeschwindigkeit des Strahls (11, 12) in Bahnrichtung (42), die Laserstrahlenergie, die Zuführung von Zusatzmitteln zum Bearbeitungsprozess, z.B. Schweißzusatzmittel, Schutzgas oder dergl. betreffen.The monitoring device ( 18 ) and the sensor device ( 21 ) can with a control ( 4 ) of the manipulator or robot ( 2 ) via a line ( 24 ) or via a wireless data transmission. In conjunction with position monitoring ( 19 ), the sensor device ( 21 ) via this data link eg in a regulation of the working distance and / or the possibly variable focal length of the jet head ( 10 ). This control can be used, for example, by the robot ( 2 ), and possibly corrected, so that the focal point ( 13 ) or the point of impact ( 32 ) always at the desired work site on the workpiece ( 5 ) being held. Apart from the working distance, a possibly lateral deviation a of the impact point ( 32 ) from the processing path ( 6 ) are detected and readjusted. Alternatively or additionally, the angle of incidence of the beam ( 11 . 12 ) on the workpiece ( 5 ) are changed and readjusted. In conjunction with process monitoring ( 20 ), a readjustment of the process parameters can take place. This can eg the speed of movement of the beam ( 11 . 12 ) in the web direction ( 42 ), the laser beam energy, the supply of additives to the machining process, such as welding consumables, inert gas or the like.

Die Lage des Fokuspunktes (13) kann entsprechend den Prozesserfordernissen eingestellt werden. Bei einem Schweiß- oder Lötprozess wird z.B. der Fokuspunkt (13) in den Auftreffpunkt des Strahls (11, 12) am Werkstück (5) gelegt. Alternativ kann der Fokuspunkt (13) oberhalb oder unterhalb des Auftreffpunktes (32) liegen. Beim Tiefenschweißen wird z.B. der Fokuspunkt unter den Auftreffpunkt (32) an der Werkstückoberfläche gelegt. Wenn eine Minderung der Energiedichte im Auftreffbereich an der Werkstückoberfläche (5) gewünscht wird, was z.B. bei einem Laserstrahlerwärmen oder Vorwärmen der Werkstückoberfläche der Fall sein kann, wird der Fokuspunkt (13) in eine Lage oberhalb des Auftreffpunktes (32) gebracht. Die Höhenlage des Fokuspunktes (13) kann durch eine Änderung des Arbeitsabstandes durch eine Roboterbewegung und/oder eine Brennweitenänderung erfolgen.The position of the focal point ( 13 ) can be adjusted according to the process requirements. In a welding or soldering process, for example, the focal point ( 13 ) in the point of impact of the beam ( 11 . 12 ) on the workpiece ( 5 ) placed. Alternatively, the focal point ( 13 ) above or below the impact point ( 32 ) lie. In depth welding, for example, the focal point under the impact point ( 32 ) placed on the workpiece surface. If a reduction of the energy density in the impact area at the workpiece surface ( 5 ), which may be the case, for example, during laser beam heating or preheating of the workpiece surface, the focal point ( 13 ) in a position above the impact point ( 32 ) brought. The altitude of the focal point ( 13 ) can be done by changing the working distance by a robot movement and / or a focal length change.

Wie 2 verdeutlicht, weist die Sensoreinrichtung (21) eine zum Strahl (11, 12) ausrichtbare Projektionseinrichtung (25) auf, die mindestens einen optisch erfassbaren Projektionsstrahl (26) emittiert, der zum Auftreffpunkt (32) am Werkstück (5) gerichtet ist und der eine schräge Ausrichtung zum Strahl (11, 12) hat. Die Sensoreinrichtung (21) umfasst ferner mindestens einen räumlich distanziert von der Projektionseinrichtung (25) angeordneten Bildaufnehmer (28) mit Blickrichtung (30) zum Auftreffpunkt (32). Die Blickrichtung (30) ist z.B. senkrecht zum Sensorchip im Bildaufnehmer (28) ausgerichtet.As 2 clarifies, the sensor device ( 21 ) one to the beam ( 11 . 12 ) alignable projection device ( 25 ), the at least one optically detectable projection beam ( 26 ), the point of impact ( 32 ) on the workpiece ( 5 ) and which is an oblique alignment with the beam ( 11 . 12 ) Has. The sensor device ( 21 ) further comprises at least one spatially distant from the projection device ( 25 ) arranged image sensor ( 28 ) with viewing direction ( 30 ) to the point of impact ( 32 ). The direction of view ( 30 ) is eg perpendicular to the sensor chip in the image sensor ( 28 ).

Die Projektionseinrichtung (25) und der Bildaufnehmer (28) sind mit seitlichem Abstand und beidseits des Strahls (11, 12) angeordnet. Sie liegen einander vorzugsweise diametral gegenüber und haben z.B. gleiche Abstände vom Strahl (11, 12). Hierbei haben auch der Projektionsstrahl (26) und die Blickrichtung (30) jeweils den gleichen Winkel gegenüber der Achse des Strahls (11, 12). Der Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) sind in einem gemeinsamen Gehäuse (22) angeordnet und mit geeigneten Verstelleinrichtungen versehen, um sie mit der Strahlrichtung (26) bzw. der Blickrichtung (30) zum Auftreffpunkt (32) ausrichten zu können. Bei dem in 2 dargestellten Laserkopf (10) mit fester Brennweite der Laseroptik (14) können die Verstelleinrichtung in der justierten Position fixierbar sein.The projection device ( 25 ) and the imager ( 28 ) are at a lateral distance and on both sides of the beam ( 11 . 12 ) arranged. They are preferably diametrically opposite each other and have, for example, equal distances from the beam ( 11 . 12 ). Here also the projection beam ( 26 ) and the viewing direction ( 30 ) each have the same angle with respect to the axis of the beam ( 11 . 12 ). The imager ( 28 ) and the projection device ( 25 ) are in a common housing ( 22 ) and provided with suitable adjusting devices in order to adjust them with the beam direction ( 26 ) or the viewing direction ( 30 ) to the point of impact ( 32 ) to align. At the in 2 illustrated laser head ( 10 ) with fixed focal length of the laser optics ( 14 ), the adjusting device can be fixed in the adjusted position.

Der Projektionsstrahl (26) erzeugt im Auftreffbereich an der Werkstückoberfläche (5) ein seiner Neigung entsprechendes Projektionsbild. Dies ist z.B. bei einem im Querschnitt kreisförmigen Projektionsstrahl (26) der in 4 dargestellte projizierte Kreis (33), der die Form einer dem Neigungswinkel entsprechenden Ellipse hat. Der Projektionsstrahl (26) kann mehrteilig sein und einen Hüllstrahl mit größerem Durchmesser und schwächerer Leistung sowie einen konzentrischen Kernstrahl mit höherer Energie und Helligkeit haben. Der Kernstrahl markiert das Zentrum (34) des projizierten Kreises (33).The projection beam ( 26 ) generated in the impact area on the workpiece surface ( 5 ) a projection image corresponding to its inclination. This is, for example, in the case of a cross-sectionally circular projection beam ( 26 ) the in 4 illustrated projected circle ( 33 ) having the shape of an ellipse corresponding to the inclination angle. The projection beam ( 26 ) may be multi-piece and have a larger diameter, lower power envelope beam and a higher energy and brightness concentric core beam. The core ray marks the center ( 34 ) of the projected circle ( 33 ).

Der Bildaufnehmer (28) ist in beliebig geeigneter Weise ausgebildet und erfasst das vom Projektionsstrahl (26) erzeugte Projektionsbild (33) an der Werkstückoberfläche (5) sowie den optisch erfassbaren Auftreffpunkt (32) des zum Justieren verwendeten Pilotstrahls (12). Der Bildaufnehmer (28) ist z.B. als digitale Kamera ausgebildet, die eine dem großen Arbeitsabstand entsprechende Auflösung hat. Die Auflösung beträgt z.B. mindestens 1 Megapixel. Die digitale Kamera kann z.B. als CCD-Kamera oder als CMOS-Kamera ausgebildet sein.The imager ( 28 ) is formed in any suitable manner and detects the from the projection beam ( 26 ) generated projection image ( 33 ) on the workpiece surface ( 5 ) as well as the optically detectable impact point ( 32 ) of the pilot beam used for adjustment ( 12 ). The imager ( 28 ) is designed as a digital camera, for example, which has a resolution corresponding to the large working distance. The resolution is for example at least 1 megapixel. The digital camera can be designed, for example, as a CCD camera or as a CMOS camera.

Der Bildaufnehmer (28) kann ferner ein oder mehrere optische Vorgaben (35, 36) aufweisen, die z.B. als zentrisch angeordnetes Fadenkreuz und/oder als eine dem Projektionsbild (33) in der Sollform im wesentlichen entsprechende Vorgabeellipse ausgebildet ist/sind. Dies können als Soll- oder Vergleichswerte in der Bildauswertung abgespeicherte Vorgaben sein. Sie können alternativ körperliche Vorgaben sein, die z.B. in die Optik eingespiegelt oder eingraviert sind.The imager ( 28 ), one or more optical presets ( 35 . 36 ), for example, as a centrally arranged crosshairs and / or as a the projection image ( 33 ) is formed in the desired shape substantially corresponding default ellipse / are. These can be stored as setpoints or comparison values in the image evaluation. Alternatively, they can be physical specifications that are mirrored or engraved into the optics, for example.

Der Bildaufnehmer (28) weist ferner eine rechnergestützte Auswerteeinrichtung (29) für die aufgenommenen Bilder auf oder ist mit einer solchen verbunden. Die Auswerteeinrichtung (29) kann z.B. in der Robotersteuerung (4) oder in einer anderen externen Steuerung untergebracht sein.The imager ( 28 ) further comprises a computer-aided evaluation device ( 29 ) for the recorded images or is associated with such. The evaluation device ( 29 ) can be used eg in the robot controller ( 4 ) or in another external control.

Zum Einjustieren nach einem Triangulationsverfahren für einen Laserkopf (10) mit fester Brennweite wird der Laserkopf (10) vom Roboter (2) in eine genau vermessene Position gegenüber dem Werkstück (5) oder einem Referenzteil gebracht. In dieser Position hat der Laserkopf (10) den gewünschten Arbeitsabstand, wobei der Fokuspunkt (13) vor, auf oder hinter dem Auftreffpunkt (32) liegt. In dieser Vorgabeposition wird die Sensoreinrichtung (21) eingerichtet und justiert. Zunächst wird die Projektionseinrichtung (25) derart ausgerichtet, dass der Projektionsstrahl (26) mit seinem Zentrum (34) mit dem Auftreffpunkt (32) zusammen fällt. Die Ausrichtung kann anhand der sichtbaren Punkte (32, 34) manuell vorgenommen werden. Anschließend wird der Bildaufnehmer (28) derart justiert, dass seine optische Vorgabe (35, 36) mit dem Projektionsbild (33) und dem Auftreffpunkt (32) zur Deckung gebracht wird. Hierbei wird z.B. der Schnittpunkt des Fadenkreuzes (35) zur Deckung mit dem Auftreffpunkt (32) und dem Zentrum (34) des Projektionsstrahls (26) gebracht. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorgabeellipse (36) gegenüber dem Projektionsbild (33) ausgerichtet werden und z.B. zur Deckung gebracht oder bei unterschiedlichen Ellipsengrößen eingemittelt werden. Die Sensoreinrichtung (21) ist damit auf die Brennweite der Strahloptik (14) justiert.For adjustment according to a triangulation method for a laser head ( 10 ) with a fixed focal length, the laser head ( 10 ) from the robot ( 2 ) in a precisely measured position relative to the workpiece ( 5 ) or a reference part. In this position, the laser head ( 10 ) the desired working distance, whereby the focal point ( 13 ), on or behind the point of impact ( 32 ) lies. In this default position, the sensor device ( 21 ) set up and adjusted. First, the projection device ( 25 ) in such a way that the projection beam ( 26 ) with its center ( 34 ) with the impact point ( 32 ) falls together. Alignment can be based on the visible points ( 32 . 34 ) manually. Subsequently, the image sensor ( 28 ) adjusted so that its optical specification ( 35 . 36 ) with the projection image ( 33 ) and the point of impact ( 32 ) is brought to coincidence. For example, the intersection of the crosshairs ( 35 ) to Coverage with the impact point ( 32 ) and the center ( 34 ) of the projection beam ( 26 ) brought. Alternatively or additionally, the default ellipse ( 36 ) opposite the projection image ( 33 ) and, for example, brought to coincidence or mediated at different ellipse sizes. The sensor device ( 21 ) is thus on the focal length of the beam optics ( 14 ) adjusted.

Bei einem Werkstückwechsel kann der korrekte Arbeitsabstand gesucht und eingestellt werden. Zu diesem Zweck kann vor Prozessbeginn die Sensoreinrichtung (21) eingeschaltet werden. Wenn der Arbeitsabstand korrekt ist, fallen der Auftreffpunkt (32) des Pilotlasers (12), das Zentrum (34) des Projektionsstrahls (26) und der Schnittpunkt des Fadenkreuzes (35) oder ein anderweitig ermittelter Referenzpunkt in dem vom Bildaufnehmer (28) erfassten Bild zusammen. In entsprechender Weise fallen das Projektionsbild (33) und die Vorgabeellipse (36) zusammen oder sind konzentrisch ausgerichtet. Bei Abweichungen des Arbeitsabstandes kommt es zu Verschiebungen der Punkte (32, 34) und des Fadenkreuzes (35) sowie des Projektionsbilds (33) und der Vorgabeellipse (36). 4 zeigt eine solche Verschiebung oder Zentrumsabweichung d.When changing a workpiece, the correct working distance can be searched and set. For this purpose, before the start of the process, the sensor device ( 21 ) are turned on. If the working distance is correct, the impact point ( 32 ) of the pilot laser ( 12 ), the center ( 34 ) of the projection beam ( 26 ) and the intersection of the crosshairs ( 35 ) or another reference point determined in the image recorder ( 28 ) captured image together. In a corresponding manner, the projection image ( 33 ) and the default ellipse ( 36 ) together or are concentrically aligned. Deviations of the working distance lead to shifts of the points ( 32 . 34 ) and the crosshair ( 35 ) as well as the projection image ( 33 ) and the default ellipse ( 36 ). 4 shows such a shift or center deviation d.

Die Verschiebungen können über die Bildauswertung rechnerisch erfasst und in Korrekturwerte für eine Nachfahrbewegung des Roboters (2) umgerechnet werden. Die danach vorgenommene Positionskorrektur kann dann wieder in der erwähnten Weise überprüft werden. Alternativ kann eine Positionsänderung des Roboters (2) in Schleichfahrt vorgenommen werden und die Schleichfahrt beendet werden, sobald die vorerwähnte Vorgabenübereinstimmung festgestellt wird. Parallel zur Positionskorrektur können auch die Prozessparameter nachgeführt werden.The displacements can be computationally recorded via the image evaluation and corrected in correction values for a trailing movement of the robot ( 2 ) are converted. The subsequently made position correction can then be checked again in the manner mentioned. Alternatively, a position change of the robot ( 2 ) at crawl speed and the crawl speed are stopped as soon as the aforementioned compliance is established. Parallel to the position correction, the process parameters can also be tracked.

In ähnlicher Weise kann eine Abweichung des Strahleinfallwinkels am Werkstück (5) von der Vorgabe detektiert werden. In diesem Fall hat das Projektionsbild (33) eine andere Ellipsenform mit einem anderen Verhältnis der Ellipsenachsen als die Vorgabeellipse (36). Die Abweichungen können ebenfalls über die Bildauswertung rechnerisch erfasst und in Korrekturwerte für die Roboterbewegung (2) umgerechnet und für eine Nachregelung herangezogen werden. Desgleichen kann eine Nachführung in der vorbeschriebenen Weise über eine Suchfahrt mit durchlaufend verschiedener Strahlausrichtungen erfolgen.Similarly, a deviation of the beam incidence angle on the workpiece ( 5 ) are detected by the default. In this case, the projection image ( 33 ) a different ellipse shape with a different ratio of the ellipse axes than the default ellipse ( 36 ). The deviations can also be computed via the image evaluation and converted into correction values for the robot movement ( 2 ) and used for a readjustment. Similarly, a tracking in the manner described above can be done via a search drive with continuously different beam alignments.

Über die Bildauswertung sind auch eine Suche und eine Verfolgung der Bearbeitungsbahn (6) möglich. Wie 4 verdeutlicht, kann über die Bildauswertung festgestellt werden, ob sich der Auftreffpunkt (32) auf oder neben der Bearbeitungsbahn (6), z.B. einer sichtbaren Schweißkante oder dergl. befindet und wie groß die Abweichung a ist und in welcher Richtung sie liegt. Anstelle der Schweißkante können beliebige andere Referenzpunkte oder Linien am Werkstück (5) detektiert werden, die gegenüber der vorgesehenen Bearbeitungsstelle bzw. der zu verfolgenden Bearbeitungsbahn in einem vorgegebenen Bezug stehen. Über die Bildauswertung kann ferner neben der Lage auch die Ausrichtung der Bearbeitungsbahn (6) oder einer Referenzlinie ermittelt und für die Bahnverfolgung sowie die Korrektur des in der Robotersteuerung (4) gespeicherten Bahnprogramms herangezogen werden. Ferner können über die Form des Projektionsbilds (33) weitere Informationen über die Art, Form und Höhe des Schweißstoßes, über die Werkstückoberfläche oder dgl. gewonnen werden.The image analysis also includes a search and a tracking of the processing path ( 6 ) possible. As 4 clarifies, it can be determined via the image evaluation, whether the impact point ( 32 ) on or next to the processing path ( 6 ), eg a visible welding edge or the like, and how large the deviation a is and in which direction it lies. Instead of the welding edge, any other reference points or lines on the workpiece ( 5 ) are detected, which are in a predetermined relation to the intended processing point or to be tracked processing path. In addition to the position, the orientation of the processing path (FIG. 6 ) or a reference line and for the tracking and correction of the robot control ( 4 ) stored railway program are used. Furthermore, the shape of the projection image ( 33 ) More information about the nature, shape and height of the weld joint, on the workpiece surface or the like. Be recovered.

5 zeigt eine Variante der Sensoreinrichtung (21), die für eine Strahloptik (14) mit veränderlicher Brennweite geeignet ist. Der Brennweitenbereich f und die sich hierbei ergebenden unterschiedlichen Einfallwinkel des Projektionsstrahls (26) und der Blickrichtung (30) zum Auftreffpunkt (32) sind dargestellt. Eine Brennweitenänderung zieht eine entsprechende Nachführung der Ausrichtung der Projektionseinrichtung (25) und des Bildaufnehmers (28) nach sich. Hierfür kann die Sensoreinrichtung (21) eine Stelleinrichtung (23) aufweisen, die ggf. mit der Verstelleinrichtung für die Brennweitenänderung gekoppelt ist. 5 shows a variant of the sensor device ( 21 ), which are suitable for a 14 ) is suitable with variable focal length. The focal length range f and the resulting different angles of incidence of the projection beam ( 26 ) and the viewing direction ( 30 ) to the point of impact ( 32 ) are shown. A focal length change draws a corresponding tracking of the orientation of the projection device ( 25 ) and the image sensor ( 28 ) by itself. For this purpose, the sensor device ( 21 ) an adjusting device ( 23 ), which is optionally coupled to the adjusting device for the focal length change.

Für die anfängliche Einrichtung wird die Sensoreinrichtung (21) wie in der vorerwähnten Weise bei der festen Brennweite justiert. Hierbei findet eine Justierung auf die minimale und die maximale Brennweite und die dortigen Arbeitsabstände statt. Zwischen diesen definierten Endstellungen ist die Sensoreinrichtung (21) beweglich.For the initial setup, the sensor device ( 21 ) as adjusted in the aforementioned manner at the fixed focal length. Here, an adjustment to the minimum and the maximum focal length and the working distances there takes place. Between these defined end positions, the sensor device ( 21 ) movable.

In diesem Fall sind z.B. die Projektionseinrichtung (25) und der Bildaufnehmer (28) gleich weit von der Zentralachse des Strahls (11, 12) entfernt und mit gleichartigen Verstellungen (27, 31), insbesondere Drehlagern oder Drehachsen versehen, dass sie gleichartige Verstellbewegungen und Änderungen ihres Basiswinkels ausführen. Die Sensoreinrichtung (21) kann z.B. einen Stellmotor (37) aufweisen, der mit der Brennweitenverstellung gekoppelt ist oder auf diese selbst einwirkt. Die Stelleinrichtung (23) beinhaltet ferner eine auf die beiden Verstellungen (27, 31) wirkende Stellmechanik (38), die z.B. aus einer mit dem Stellmotor (37) verbundenen Stellspindel (39) und einer Spindelmutter mit angelenkten Drehbügeln (40) besteht, welche mit der Verstellung (27, 31) verbunden sind. Eine lineare Verstellung der Spindelmutter führt über die angelenkten Drehbügel (40) zu einer entsprechenden Basiswinkeländerung der Projektionseinrichtung (25) und des Bildaufnehmers (28). Hierbei kann ein vorgegebener linearer oder nicht linearer Bezug zur Brennweitenänderung bestehen. Die Brennweitenänderung kann alternativ rechnerisch oder über Vorgabewerte ermittelt werden, wobei hieraus ein entsprechendes Steuersignal für den Stellmotor (37) generiert wird.In this case, for example, the projection device ( 25 ) and the imager ( 28 ) equidistant from the central axis of the beam ( 11 . 12 ) and with similar adjustments ( 27 . 31 ), in particular pivot bearings or rotary axes provided that they perform similar adjustment movements and changes in their base angle. The sensor device ( 21 ) can eg a servomotor ( 37 ), which is coupled to the focal length adjustment or acts on this itself. The adjusting device ( 23 ) also includes one on the two adjustments ( 27 . 31 ) acting adjusting mechanism ( 38 ), for example, from a with the servomotor ( 37 ) associated adjusting spindle ( 39 ) and a spindle nut with hinged swivel bars ( 40 ), which with the adjustment ( 27 . 31 ) are connected. A linear adjustment of the spindle nut via the hinged swivel bracket ( 40 ) to a corresponding base angle change of the projection device ( 25 ) and the image sensor ( 28 ). Here, a predetermined linear or non-linear reference to the focal length change consist. The focal length change can alternatively be determined by calculation or by default values, with a corresponding control signal for the servomotor (FIG. 37 ) is generated.

In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann eine optisch kontrollierte Nachführung der Stelleinrichtung (23) bei Brennweitenänderung vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird zunächst bei vorgegebenem Arbeitsabstand die Brennweitenänderung vorgenommen und anschließend die Stelleinrichtung (23) ähnlich wie in der vorbeschriebenen Weise beim Justieren der Sensoreinrichtung (21) bei fester Brennweite nachgeführt, bis die Punkte (32, 34) und/oder das Projektionsbild (33) und die Vorgabeellipse (36) zur Deckung gebracht sind. In der justierten Stellung wird die Stelleinrichtung (23) dann fixiert.In a modification of the embodiment, an optically controlled tracking of the adjusting device ( 23 ) be made at focal length change. For this purpose, the focal length change is first made at a predetermined working distance and then the adjusting device ( 23 ) similar to the manner described above when adjusting the sensor device ( 21 ) at a fixed focal length until the points ( 32 . 34 ) and / or the projection image ( 33 ) and the default ellipse ( 36 ) are brought to coincidence. In the adjusted position, the adjusting device ( 23 ) then fixed.

Alternativ kann eine Justierung in umgekehrter Richtung erfolgen, indem bei vorgegebenem Arbeitsabstand zunächst die Sensoreinrichtung (21) mit der Stelleinrichtung (23) justiert und in Abhängigkeit von deren Stellbewegung die Brennweitenverstellung nachgeführt wird.Alternatively, an adjustment can be made in the opposite direction by first the sensor device (for a given working distance) ( 21 ) with the adjusting device ( 23 ) and adjusted in dependence on the adjusting movement, the focal length adjustment is tracked.

Über die Bildauswertung ist außerdem während des Betriebs eine Überwachung der Senoreinrichtung (21) und der korrekten gegenseitigen Ausrichtung der Projektionseinrichtung (25) und des Bildaufnehmers (28) möglich. Eine Fehlausrichtung wird z.B. festgestellt, wenn zwar die Punkte (32, 34) zur Deckung gebracht werden können, wobei das Projektionsbild (33) und die Vorgabeellipse (36) aber voneinander abweichen. In diesem Fall kann von der Auswerteeinrichtung (29) ein Warnsignal und eine Aufforderung zur Neujustierung der Sensoreinrichtung (21) ausgegeben werden.In addition, the image evaluation system monitors the sensor device during operation ( 21 ) and the correct mutual alignment of the projection device ( 25 ) and the image sensor ( 28 ) possible. A misalignment is detected, for example, if the points ( 32 . 34 ), the projection image ( 33 ) and the default ellipse ( 36 ) but differ from each other. In this case, the evaluation device ( 29 ) a warning signal and a request to readjust the sensor device ( 21 ).

In der Ausführungsform von 2 und 5 treten die Strahlen (11, 12) ungehindert und in gerader Richtung aus dem Strahlkopf (10) aus. In einer alternativen und in 3 dargestellten Ausführungsform der Sensoreinrichtung (21) ist eine Strahlumlenkung möglich, die verschiedenen Zwecken dienen kann.In the embodiment of 2 and 5 kick the rays ( 11 . 12 ) unhindered and in a straight line from the blasting head ( 10 ) out. In an alternative and in 3 illustrated embodiment of the sensor device ( 21 ) is a beam deflection possible, which can serve different purposes.

Hierfür kann die Sensoreinrichtung (21) eine Scanneinrichtung (15) mit ein oder mehreren Spiegeln (16, 17) aufweisen. Die Sensoreinrichtung (21) kann insbesondere modular aufgebaut sein und verschiedene austauschbare oder ergänzungsfähige Gerätekomponenten aufweisen.For this purpose, the sensor device ( 21 ) a scanning device ( 15 ) with one or more mirrors ( 16 . 17 ) exhibit. The sensor device ( 21 ) may in particular be modular and have various interchangeable or replaceable device components.

Mit einem ersten und vorzugsweise teildurchlässigen Spiegel (16) werden die Strahlen (11, 12) unmittelbar an der Austrittsstelle am Strahlkopf (10) um einen vorgegebenen Winkel von z.B. 90° umgelenkt und zu einem zweiten Spiegel (17) gerichtet, an dem sie wieder um z.B. 90° umgelenkt und zum Werkstück (5) gerichtet werden. Der umgelenkte Strahl (11, 12) kann parallel und mit fester vorgegebener Achse zum Strahlverlauf im Strahlkopf (10) ausgerichtet sein.With a first and preferably partially transparent mirror ( 16 ) the rays ( 11 . 12 ) directly at the exit point at the jet head ( 10 ) deflected by a predetermined angle of eg 90 ° and to a second mirror ( 17 ), where it is again deflected by 90 °, for example, and 5 ). The deflected beam ( 11 . 12 ) can parallel and with a fixed predetermined axis to the beam path in the jet head ( 10 ) be aligned.

Über den teildurchlässigen Spiegel (16) ist von der Rückseite her ein Einblick in den abgewinkelten Strahlengang und damit ein Blick zum Auftreffpunkt (32) und zur Arbeitsstelle möglich. Hierfür kann in geeigneter Lage hinter dem Spiegel (16) eine Beobachtungseinrichtung (41) angeordnet sein, die z.B. eine optische Beobachtungssenorik, z.B. einen CMOS-Chip mit Bildauswertung, aufweist. Hierdurch können verschiedene prozessrelevante Parameter, z.B. Helligkeit, Spektralfarben und dergl. an der Arbeitsstelle beobachtet und ausgewertet werden. Die Beobachtungseinrichtung (41) kann ebenfalls über eine nicht dargestellte Leitung oder drahtlos mit einer Steuerung, z.B. der Robotersteuerung (4) verbunden sein, welche bei Prozessabweichungen für eine Nachregelung der Prozessparameter sorgt.About the partially transparent mirror ( 16 ) is from the back an insight into the angled beam path and thus a view to the impact point ( 32 ) and to the workplace possible. For this purpose, in a suitable position behind the mirror ( 16 ) an observation device ( 41 ), which, for example, has an optical observation system, eg a CMOS chip with image evaluation. As a result, various process-relevant parameters, eg brightness, spectral colors and the like can be observed and evaluated at the workstation. The observation device ( 41 ) can also via a line, not shown, or wirelessly with a controller, eg the robot controller ( 4 ), which ensures a process parameter readjustment of process parameters.

Ferner kann der zweite Spiegel (17) beweglich gelagert sein und insbesondere mindestens eine Drehachse haben. Der Spiegel (17) hat z.B. zwei kardanische Drehachsen und ermöglicht bei deren Betätigung eine veränderte Ablenkung und Winkeländerung des oder austretenden Strahlen (11, 12). Die Bewegungsachsen (nicht dargestellt) können mit geeigneten Stellantrieben versehen und mit einer geeigneten Steuerung, z.B. der Robotersteuerung (4) als Zusatzachse(n) verbunden sein. Über diese ggf. mehrachsige Strahlablenkung ist z.B. das in 3 gezeigte Wobbeln möglich, bei dem der Arbeitsstrahl (11) in Bahnrichtung oder Bewegungsrichtung (42) über den Wobbelweg w vor und zurück bewegt wird. Alternativ oder zusätzlich ist eine quergerichtete Pendelbewegung möglich, wobei 3 den zugehörigen Pendelweg p anzeigt. Daneben sind auch beliebige andere Oszillationsbewegungen ausführbar, wobei der Strahl (11) z.B. in einer Kreis- oder Spiralbahn bewegt wird.Furthermore, the second mirror ( 17 ) and in particular have at least one axis of rotation. The mirror ( 17 ) has, for example, two cardanic axes of rotation and, when actuated, permits a changed deflection and angle change of the or outgoing beams ( 11 . 12 ). The axes of movement (not shown) can be provided with suitable actuators and with a suitable controller, eg the robot controller ( 4 ) be connected as an additional axis (s). About this possibly multi-axial beam deflection is, for example, in 3 wobble possible, in which the working beam ( 11 ) in the web direction or direction of movement ( 42 ) is moved back and forth over the wobble path w. Alternatively or additionally, a transverse pendulum motion is possible, wherein 3 indicates the associated pendulum path p. In addition, any other oscillatory movements are executable, wherein the beam ( 11 ) is moved in a circular or spiral path, for example.

Im Bereich des vorderen Spiegels (17) können seitlich eine Projektionseinrichtung (25) und ein Bildaufnehmer (28) in der in 2 und 5 dargestellten Weise angeordnet sein. Der relevante Strahlaustritt ist in diesem Fall nicht direkt am Laserkopf (10), sondern am Spiegel (17). Bei der hierüber ausgeführten Positionsüberwachung (19) nimmt der Spiegel (17) eine Referenzlage mit z.B. senkrecht austretendem Strahl (11, 12) ein. Ein seitliches Nachführen des Fokuspunkts (13) oder Auftreffpunkts (32) ist dabei über eine Spiegelbewegung statt über eine Roboterachsenbewegung möglich.In the area of the front mirror ( 17 ) can laterally a projection device ( 25 ) and an imager ( 28 ) in the 2 and 5 be arranged shown manner. The relevant beam exit is in this case not directly on the laser head ( 10 ), but at the mirror ( 17 ). In the case of the position monitoring ( 19 ) the mirror ( 17 ) a reference position with eg vertically exiting beam ( 11 . 12 ) one. A lateral tracking of the focal point ( 13 ) or impact point ( 32 ) is possible via a mirror movement instead of a robot axis movement.

6 zeigt beispielhaft eine Steuerung und Regelung der Servoeinheiten einer Überwachungseinrichtung (18) in einer Ausgestaltung z.B. gemäß 5. 6 shows an example of a control and regulation of the servo units of a monitoring device ( 18 ) in one embodiment, for example according to 5 ,

Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft einerseits die konstruktive Ausgestaltung und Anordnung der verschiedenen Komponenten der Sensoreinrichtung (21). Die Merkmale der verschiedenen gezeigten Ausführungsbeispiele können in beliebig geeigneter Weise untereinander kombiniert oder ausgetauscht werden. Beispielsweise kann die in 3 gezeigte Prozessüberwachung (20) ohne die Positionsüberwachung (19) und ohne die Projektionseinrichtung (25) und den Bildaufnehmer (28) eingesetzt werden. Alternativ kann die genannte Positionsüberwachung (19) mit einem starren Spiegel (17) eingesetzt werden. Ferner können die genannten Komponenten der Sensoreinrichtung (21) ggf. mehrfach vorhanden oder mit anderer Orientierung oder Ausrichtung angeordnet sein.Variations of the embodiments shown and described are possible in various ways. On the one hand, this relates to the structural design and arrangement of the various components of the sensor device ( 21 ). The features of the various embodiments shown may be combined or interchanged in any suitable manner. For example, the in 3 shown process monitoring ( 20 ) without position monitoring ( 19 ) and without the projection device ( 25 ) and the imager ( 28 ) are used. Alternatively, the mentioned position monitoring ( 19 ) with a rigid mirror ( 17 ) are used. Furthermore, the mentioned components of the sensor device ( 21 ) may be present multiple times or arranged with a different orientation or orientation.

Bei geeigneter optischer Abschattung der Arbeitsstelle oder einer Filtervorschaltung kann eine laufende Positionsüberwachung (19) mit der in 2 und 5 gezeigten Sensoreinrichtung (21) auch während des Prozesses stattfinden. Hierbei können unterschiedliche unterschiedliche Bildbereiche des Sensorchips eigenständig ausgewertet werden. Außerdem kann die Sensoreinrichtung (21) weitere Bildaufnehmer (28) aufweisen, die z.B. der Nahtsuche und Nahtverfolgung während des Prozesses dienen und auf andere benachbarte Werkstückbereiche neben der Arbeitsstelle gerichtet sind. Ferner können bei den beschriebenen Justiervorgängen der Projektionsstrahl (26) und der Blickwinkel (30) statt auf den Auftreffpunkt auf andere Bezugspunkte oder -linien am Werkstück (5) gerichtet werden, die in einem festen Bezug zum Fokus- oder Auftreffpunkt (13, 32) stehen.With suitable optical shading of the workstation or a filter upstream, a current position monitoring ( 19 ) with the in 2 and 5 shown sensor device ( 21 ) also take place during the process. In this case, different different image areas of the sensor chip can be evaluated independently. In addition, the sensor device ( 21 ) further image sensors ( 28 ), which serve, for example, the seam-seeking and seam-tracking during the process and are directed to other adjacent workpiece areas next to the workstation. Furthermore, in the adjustment operations described the projection beam ( 26 ) and the angle of view ( 30 ) instead of the impact point on other reference points or lines on the workpiece ( 5 ) which are in fixed relation to the focus or impact point ( 13 . 32 ) stand.

Bei der Beobachtungseinrichtung (41) kann auch eine digitale Abstandsmess-Sensorik, z.B. mit Interferometrie oder Laufzeitmessung, in den Strahlengang eingekoppelt werden, die den realen Arbeitsabstand in der Strahlachse nummerisch misst. Sie kann ggf. die Abstandmessung mit der Projektionseinrichtung (25) und dem Bildaufnehmer (28).At the observation facility ( 41 ) can also be a digital distance measuring sensors, eg with interferometry or transit time measurement, coupled into the beam path, which measures the real working distance in the beam axis numerically. If necessary, it can measure the distance with the projection device ( 25 ) and the imager ( 28 ).

11
Strahlbearbeitungsstation, LaserstationBeam processing station, laser station
22
Manipulator, RoboterManipulator, robot
33
Handhand
44
Steuerung, RobotersteuerungControl, robot control
55
Werkstückworkpiece
66
Bearbeitungsbahn, SchweißkanteMachining path, welding edge
77
Strahleinrichtung, Lasereinrichtung, RemotelaserJet device, Laser device, remotely laser
88th
Strahlquelle, LaserquelleBeam source, laser source
99
Leitungmanagement
1010
Strahlkopf, LaserkopfJet head laser head
1111
Strahl, Laserstrahl, ArbeitsstrahlBeam, Laser beam, working beam
1212
Strahl, PilotlaserstrahlBeam, pilot laser beam
1313
Fokuspunktfocus point
1414
Strahloptik, LaseroptikBeam optics, laser optics
1515
Scanneinrichtungscanning device
1616
Spiegelmirror
1717
Spiegelmirror
1818
Überwachungseinrichtungmonitoring device
1919
Positionsüberwachungposition monitoring
2020
Prozessüberwachungprocess monitoring
2121
Sensoreinrichtungsensor device
2222
Gehäusecasing
2323
Stelleinrichtungsetting device
2424
Leitungmanagement
2525
Projektionseinrichtungprojection device
2626
Projektionsstrahlprojection beam
2727
Verstellung, Drehlager, DrehachseAdjustment, Swivel bearing, rotary axis
2828
Bildaufnehmer, Kameraimager, camera
2929
Auswerteeinrichtungevaluation
3030
Blickrichtungline of sight
3131
Verstellung, Drehlager, DrehachseAdjustment, Swivel bearing, rotary axis
3232
Auftreffpunktof impact
3333
Projektionsbild, projizierter Kreis, EllipseProjection image projected circle, ellipse
3434
Zentrumcenter
3535
optische Vorgabe, Fadenkreuzoptical Default, crosshair
3636
optische Vorgabe, Vorgabeellipseoptical Default, default ellipse
3737
Stellmotorservomotor
3838
Stellmechanikactuating mechanism
3939
Stellspindeladjusting spindle
4040
Drehbügelstirrup
4141
Beobachtungseinrichtung, SensorikObservation device, sensors
4242
Bahnrichtung, BewegungsrichtungWeb direction, movement direction
aa
Abweichung Bahndeviation train
dd
Abweichung Zentrumdeviation center
ff
BrennweitenbereichZoom range
pp
Pendelwegpendulum
ww
WobbelwegWobbelweg

Claims (28)

Überwachungseinrichtung für Strahleinrichtungen (7), insbesondere Remotelaser, zur Bearbeitung von Werkstücken (5) mit mindestens einem Strahl (11, 12), insbesondere Laserstrahl, wobei die Strahleinrichtung (7) einen beweglichen Strahlkopf (10), insbesondere Laserkopf, aufweist und die Überwachungseinrichtung (18) mindestens eine am Strahlkopf (10) anbaubare Sensoreinrichtung (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) eine steuerbare Stelleinrichtung (23) für den Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) aufweist.Monitoring device for jet devices ( 7 ), in particular remotely laser, for processing workpieces ( 5 ) with at least one beam ( 11 . 12 ), in particular laser beam, wherein the jet device ( 7 ) a movable jet head ( 10 ), in particular laser head, and the monitoring device ( 18 ) at least one at the jet head ( 10 ) attachable sensor device ( 21 ), characterized in that the sensor device ( 21 ) a controllable actuating device ( 23 ) for the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) having. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine Positionsüberwachung (19) für den Fokuspunkt (13) und/oder den Auftreffpunkt (32) des Strahls (11, 12) aufweist.Monitoring device according to claim 1, characterized in that the monitoring device ( 18 ) a position monitoring ( 19 ) for the focal point ( 13 ) and / or the impact point ( 32 ) of the beam ( 11 . 12 ) having. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine Prozessüberwachung (20) aufweist.Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring device ( 18 ) a process monitoring ( 20 ) having. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) außenseitig am Strahlkopf (10), vorzugsweise am Ausgang einer Strahloptik (14), anbaubar ist.Monitoring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sensor device ( 21 ) on the outside of the blasting head ( 10 ), preferably at the exit of a ray optic ( 14 ), is cultivable. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) mit einer Steuerung (4) eines den Strahlkopf (10) führenden Manipulators (2), insbesondere eines mehrachsigen Roboters, verbindbar ist.Monitoring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sensor device ( 21 ) with a controller ( 4 ) one of the jet head ( 10 ) leading manipulator ( 2 ), in particular a multi-axis robot, is connectable. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) in eine Regelung des Arbeitsabstands und/oder der Brennweite des Laserkopfs (10) einbindbar ist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 21 ) in a regulation of the working distance and / or the focal length of the laser head ( 10 ) is einbindbar. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) eine zum Strahl (11, 12) ausrichtbare Projektionseinrichtung (25) zur Emission mindestens eines sichtbaren Projektionsstrahls (26) zum Auftreffpunkt (32) am Werkstück (5) und mindestens einen räumlich distanziert angeordneten ausrichtbaren Bildaufnehmer (28) mit Blickrichtung (30) zum Auftreffpunkt (32) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 21 ) one to the beam ( 11 . 12 ) alignable projection device ( 25 ) for emitting at least one visible projection beam ( 26 ) to the point of impact ( 32 ) on the workpiece ( 5 ) and at least one spatially distanced arranged alignable image sensor ( 28 ) with viewing direction ( 30 ) to the point of impact ( 32 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) beidseits des Strahls (11, 12) und diametral gegenüberliegend angeordnet sind.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) on both sides of the beam ( 11 . 12 ) and are arranged diametrically opposite one another. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) in einem gemeinsamen Gehäuse (22) angeordnet sind.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) in a common housing ( 22 ) are arranged. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) eine Auswerteeinrichtung (29) aufweist oder mit einer solchen verbindbar ist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) an evaluation device ( 29 ) or can be connected to such. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) als digitale Kamera, vorzugsweise als CCD- oder CMOS-Kamera, ausgebildet ist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) is designed as a digital camera, preferably as a CCD or CMOS camera. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine Auflösung von mindestens 1 Megapixel aufweist.monitoring device according to one of the preceding claims, characterized that the camera has a resolution of at least 1 megapixel. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) eine optische Vorgabe (35, 36) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) an optical specification ( 35 . 36 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorgabe (35, 36) als Fadenkreuz und/oder Vorgabeellipse ausgebildet ist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical specification ( 35 . 36 ) is designed as a crosshair and / or default ellipse. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (23) in Abhängigkeit von Brennweitenänderungen des Strahlkopfs (10) steuerbar ist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting device ( 23 ) as a function of focal length changes of the jet head ( 10 ) is controllable. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) Verstellungen (27, 31), insbesondere Drehlager, aufweisen.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) Adjustments ( 27 . 31 ), in particular pivot bearing. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (23) einen Stellmotor (27) und eine auf die Verstellungen (27, 31) wirkende Stellmechanik (38) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting device ( 23 ) a servomotor ( 27 ) and one on the adjustments ( 27 . 31 ) acting adjusting mechanism ( 38 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmechanik (38) eine Stellspindel (39) und angelenkte Drehbügel (40) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism ( 38 ) an adjusting spindle ( 39 ) and hinged swivel bracket ( 40 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine in den Strahlengang blickende Beobachtungseinrichtung (41) für den Bearbeitungsprozess aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 18 ) an observation device looking into the beam path ( 41 ) for the machining process. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) eine Scanneinrichtung (15) zur Ablenkung des Strahls (11, 12) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 18 ) a scanning device ( 15 ) for deflecting the beam ( 11 . 12 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanneinrichtung (15) mehrere Spiegel (16, 17) aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the scanning device ( 15 ) several mirrors ( 16 . 17 ) having. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Spiegel (17) ein oder mehrere Bewegungsachsen zur Ablenkung des austretenden Strahls (11, 12) in ein oder mehreren Richtungen aufweist.Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one mirror ( 17 ) one or more axes of motion for deflecting the outgoing beam ( 11 . 12 ) in one or more directions. Strahleinrichtung (7), insbesondere Remotelaser, zur Bearbeitung von Werkstücken (5) mit einer Strahlquelle (8), die mindestens einen Strahl (11, 12), insbesondere Laserstrahl, emittiert und mit einem beweglichen Strahlkopf (10), insbesondere Laserkopf, wobei die Strahleinrichtung (7) eine Überwachungseinrichtung (18) mit mindestens einer am Strahlkopf (10) angebauten Sensoreinrichtung (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) eine steuerbare Stelleinrichtung (23) für den Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) aufweist.Radiation device ( 7 ), in particular remotely laser, for processing workpieces ( 5 ) with a beam source ( 8th ), the at least one beam ( 11 . 12 ), in particular laser beam, emitted and with a movable jet head ( 10 ), in particular laser head, wherein the jet device ( 7 ) a monitoring device ( 18 ) with at least one at the jet head ( 10 ) mounted sensor device ( 21 ), characterized in that the sensor device ( 21 ) a controllable actuating device ( 23 ) for the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) having. Strahleinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlkopf (10) eine in der Brennweite veränderliche Strahloptik (14) aufweist und die Stelleinrichtung (23) in Abhängigkeit von Brennweitenänderungen des Strahlkopfs (10) steuerbar ist.A jet device according to claim 23, characterized in that the jet head ( 10 ) a focal length variable radiation optics ( 14 ) and the adjusting device ( 23 ) as a function of focal length changes of the jet head ( 10 ) is controllable. Strahleinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 22 ausgebildet ist.A jet device according to claim 23 or 24, characterized in that the monitoring device ( 18 ) is designed according to one of claims 2 to 22. Strahlbearbeitungsstation zur Bearbeitung von Werkstücken (5) mit mindestens einem Manipulator (2), insbesondere einem mehrachsigen Roboter, und einer Strahleinrichtung (7), insbesondere einem Remotelaser, die eine Strahlquelle (8) und einen beweglichen Strahlkopf (10), insbesondere Laserkopf, aufweist, der am Manipulator (2) angeordnet ist, wobei die Strahleinrichtung (7) eine Überwachungseinrichtung (18) mit mindestens einer am Strahlkopf (10) angebauten Sensoreinrichtung (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (21) eine steuerbare Stelleinrichtung (23) für den Bildaufnehmer (28) und die Projektionseinrichtung (25) aufweist.Beam processing station for processing workpieces ( 5 ) with at least one manipulator ( 2 ), in particular a multi-axis robot, and a jet device ( 7 ), in particular a remote laser, which is a beam source ( 8th ) and a movable jet head ( 10 ), in particular laser head, which at the manipulator ( 2 ), wherein the jet device ( 7 ) a monitoring device ( 18 ) with at least one at the jet head ( 10 ) mounted sensor device ( 21 ), characterized in that the sensor device ( 21 ) a controllable actuating device ( 23 ) for the image sensor ( 28 ) and the projection device ( 25 ) having. Strahlbearbeitungsstation nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlkopf (10) eine in der Brennweite veränderliche Strahloptik (14) aufweist und die Stelleinrichtung (23) in Abhängigkeit von Brennweitenänderungen des Strahlkopfs (10) steuerbar ist.A beam processing station according to claim 26, characterized in that the jet head ( 10 ) a focal length variable radiation optics ( 14 ) and the adjusting device ( 23 ) as a function of focal length changes of the jet head ( 10 ) is controllable. Strahlbearbeitungsstation nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 22 ausgebildet ist.A beam processing station according to claim 26 or 27, characterized in that the monitoring device ( 18 ) is designed according to one of claims 2 to 22.
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