EP2655045A1 - LASERSCHWEIßEN VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN MIT ZWEI ÜBERLAGERTEN BEWEGUNGEN - Google Patents

LASERSCHWEIßEN VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN MIT ZWEI ÜBERLAGERTEN BEWEGUNGEN

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EP2655045A1
EP2655045A1 EP11808634.7A EP11808634A EP2655045A1 EP 2655045 A1 EP2655045 A1 EP 2655045A1 EP 11808634 A EP11808634 A EP 11808634A EP 2655045 A1 EP2655045 A1 EP 2655045A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy beam
component
joining
movement
joining region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11808634.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver RÖHL
Christoph Strasser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Original Assignee
Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bielomatik Leuze GmbH and Co KG filed Critical Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Publication of EP2655045A1 publication Critical patent/EP2655045A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84—Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/843—Machines for making separate joints at the same time in different planes; Machines for making separate joints at the same time mounted in parallel or in series
    • B29C66/8432—Machines for making separate joints at the same time mounted in parallel or in series

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a joining device, wherein by means of an energy beam, a component consisting of at least two parts is machined such that the at least two parts are joined together in a joining region by means of the energy beam, several components being successively supplied and processed by means of a transport device , as well as a working according to this method joining device according to the features of the respective preambles of the independent claims.
  • DE 10 2007 042 0739 A1 discloses a method for operating a joining device and a joining device operating thereafter.
  • a clamping device for clamping at least two parts of a component in a radiation-protected processing machine is known, wherein these two parts are mounted in such a way in the clamping device, that in the joint area, that is, the two areas of the parts of the component to be joined, a pressure arises.
  • an energy beam here a laser beam
  • the adjoining joining surfaces of the two parts are warmed up, so that they fuse together and are then connected to one another inseparably.
  • this processing machine has the disadvantage that the two parts of the component must be retracted, that they are then brought together by means of the clamping device and fixed in position, that thereafter the joining process is carried out and then the finished component of the processing machine can be removed.
  • the two parts of the component must be retracted, that they are then brought together by means of the clamping device and fixed in position, that thereafter the joining process is carried out and then the finished component of the processing machine can be removed.
  • big ones can be Do not economically produce quantities in a series production with such a processing machine.
  • Another disadvantage is that the energy beam is always focused exactly in a single point, this point corresponds to the joining region of the two parts to be joined together of the plastic component.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for operating a joining device as well as a working according to this method joining device with which or the above-described disadvantages are avoided.
  • a high number of components should be able to be produced economically and flexibly.
  • This object is procedurally achieved in that the energy beam with which the respective component is processed, is tracked in dependence of the movement of the component along the joining region.
  • This is advantageously not only a continuous movement of the component, so that a clocking advance of the direction of movement (stop-and-go) can be omitted, but the course of the energy beam adapts to the component movement.
  • it is thus possible to join, in particular laser beam welding, a contour (joining region) of the component, while the component is passed through the joining device (in particular laser beam welding machine) in its direction of movement.
  • the energy beam is first directed onto its joining region, whereby the energy beam departs this joining region by suitable means in order to non-releasably connect the two parts of the component to be joined together.
  • the joining area can be rotationally symmetrical, but other forms of men, such as rectangular, square or oval-shaped or other joining areas can be realized. It is only necessary to know the course of the joining region, so that the joining region can be tracked with suitable means of the laser beam, wherein at the same time the component is moved on the transport device. After this first supplied component is joined together in its joining region and thus completed, the energy beam is directed to the next component supplied and proceeded in the same manner as has been written to the first component. Likewise, the procedure for the next supplied components.
  • This has the overall advantage that components can be continuously supplied one after the other without interruption of the movement and can be processed by means of the energy beam in their joining region, without interrupting the continuous movement in the component supply.
  • the energy beam is tracked along the joining region during the movement of the component by means of an optical device.
  • the source for generating the energy beam in particular a laser beam source
  • the energy beam generated by the energy source in particular laser beam
  • This deflection takes place in such a way that the deflected energy beam is guided according to the joint area and at the same time the movement of the component is taken into account. That is, there are also two superimposed motions here again, namely, once the movement of the energy beam for traversing the joint area and at the same time a movement of the energy beam to account for the movement of the component.
  • the focus of the energy beam is adjusted to the joining region during the movement of the component.
  • the focus does not have to be adjusted.
  • this means that the focus is tracked taking into account the course of the point to be processed of the joint area and the movement of the component.
  • the joining area is scanned during the movement of the component and the energy beam is tracked as a function of the Abscannvorganges the joint area.
  • FIGS. 1 and 2 each show a joining device 10, 20.
  • the respective joining device 10, 20 comprises a transport device 1 1, 21, wherein the transport device 1 1 is shown in Figure 1 as a conveyor belt, on which the components 12 are fed successively and linearly.
  • FIG. 2 shows a transport device 21, in which the components 22 supplied in succession are rotationally moved on a circular path. While the components 12 resting on the transport device 1 1 according to Figure 1 on the conveyor belt and with respect to the transport device 1 1 have no relative movement, can, but need not, the components 22 according to Figure 2 with respect to their movement on a circular path at the same time a proper movement, preferably a rotational movement about its longitudinal axis, perform.
  • a proper movement preferably a rotational movement about its longitudinal axis
  • both the components 12 according to FIG. 1 and the components 22 according to FIG. 2 comprise at least two parts, preferably exactly two parts, which are to be joined in a non-releasable manner by means of an energy input in a joining region which is likewise not shown.
  • energy inputs are known, for example, as laser transmission welding, wherein said method is only an example and of course other methods for the purpose of energy input into the joint area and local melting and subsequent unsolvable assembly can be used.
  • an energy beam device 13, 23 is further shown, each of which generates an energy beam 14, 24.
  • the energy beam device 13, 23 comprises a laser beam source for generating a laser beam.
  • the energy beam device 13, 23 comprises an optical device suitable and adapted to track the respective energy beam 14, 24 along the joint area during the movement of the components 12, 22.
  • the energy beam device 13, 23 may also comprise a scanning device, so that the joining region is scanned during the movement of the components 12, 22 and the respective energy beam 14, 24 is tracked to the joining region as a function of the scanning process.
  • the optical device of the energy beam device 13, 23 may on the one hand be configured and operate in such a way that the generated energy beam 14, 24 is moved along the joining region of the one component 12, 22, taking into account the movement of the component 12, 22. After joining region of this one component 12, 22 edited and thus the two parts of this one component 12, 22 have been permanently joined together, the energy beam 14, 24 are directed to the next supplied components 12, 22 and there the joining area, taking into account the locomotion to descend this next supplied component 12, 22.
  • the energy beam 14, 24 generated at the same time not only a component 12, 22 (as described above) is supplied, but that by appropriate deflection of the energy beam 14, 24 in short order and alternately from a component 12, 22nd to the next supplied component 12, 22 changes ("back and forth jumps), so that thereby the number of components to be machined can be significantly increased in the pass. It is depending on the processing speed of the energy beam 14, 24, its energy intensity and the speed of locomotion of the transport devices 1 1, 21 not excluded that not only two components 12, 22, but more than two such components are processed simultaneously.
  • FIG. 3 shows the machining sequence during the assembly of at least two parts of a component (here by way of example the component 12). 15, a processing region of the energy beam 14, 24 is shown, wherein the focus of the energy beam 14, 24 can move in this working window.
  • the by the movement of the energy beam 14, 24 resulting welding line in the joining region of the two parts to be joined together of the component 12, 22 is provided with the reference numeral 16.
  • the transport direction of the components 12, 22 is shown at 17.
  • laser beams are used as energy beams (heat sources).
  • a broadband infrared light source in short or medium Wavy infrared range suitable, in particular a glass tube, ceramic, Metallfolien-, or carbon radiator.

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Abstract

Fügevorrichtung (10, 20) sowie Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung (10, 20), wobei mittels eines Energiestrahles ein aus zumindest zwei Teilen bestehendes Bauteil (12, 22) derart bearbeitet wird, dass die zumindest beiden Teile mittels des Energiestrahles in einem Fügebereich zusammengefügt werden, wobei mittels einer Transportvorrichtung (11, 21) nacheinander mehrere Bauteile (12, 22) zugeführt und bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl, mit dem das jeweilige Bauteil (12, 22) bearbeitet wird, in Abhängigkeit der Bewegung des Bauteiles (12, 22) entlang des Fügebereiches nachgeführt wird.

Description

Laserschweißen von Kunststoffbauteilen mit zwei überlagerten Bewegungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung, wobei mittels eines Energiestrahles ein aus zumindest zwei Teilen bestehendes Bauteil derart bearbeitet wird, dass die zumindest beiden Teile mittels des Energiestrahles in einem Fügebereich zusammengefügt werden, wobei mittels einer Transportvorrichtung nacheinander mehrere Bauteile zugeführt und bearbeitet werden, sowie eine nach diesem Verfahren arbeitende Fügevorrichtung gemäß den Merkmalen der jeweiligen Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der DE10 2007 042 0739 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung sowie eine danach arbeitende Fügevorrichtung bekannt. Darin ist eine Spannvorrichtung zum Spannen mindestens zweier Teile eines Bauteiles in einer strahlgeschützten Bearbeitungsmaschine bekannt, wobei diese beiden Teile derart in der Spannvorrichtung gelagert sind, dass in dem Fügebereich, das heißt den beiden Bereichen der Teile des Bauteiles, die zusammengefügt werden sollen, ein Druck entsteht. Mittels eines Energiestrahles, hier ein Laserstrahl, werden die aneinander grenzenden Fügeflächen der beiden Teile aufgewärmt, so dass sie miteinander verschmelzen und anschließend unlösbar miteinander verbunden sind. Diese Bearbeitungsmaschine hat jedoch den Nachteil, dass die beiden Teile des Bauteiles eingefahren werden müssen, dass sie dann mittels der Spannvorrichtung zusammengebracht und in ihrer Lage fixiert werden, dass danach der Fügeprozess ausgeführt wird und anschließend das fertige Bauteil der Bearbeitungsmaschine entnommen werden kann. Für die Fertigung von Bauteilen mit kleinen Stückzahlen ist eine solche Bearbeitungsmaschine ohne weiteres einsetzbar. Allerdings lassen sich große Stückzahlen in einer Serienproduktion mit einer solchen Bearbeitungsmaschine wirtschaftlich nicht herstellen.
Hätte die Laserbearbeitungsmaschine aus der DE10 2007 042 0739 A1 eine Transportvorrichtung, ergäbe sich folgender Ablauf: Bauteil wird in die Laserbearbeitungsmaschine eingefahren - Band hält an - Bauteil wird ggf. ausgehoben oder über Spannmaske geklemmt - Schweißung mit Laser erfolgt - Bauteil wird weitertransportiert. Nachteile: Taktender Prozess, Band muss immer Start-Stopp Bewegungen durchführen, die Taktzeit für viele bewegte Elemente (Band, Aushebemechanik, Spannvorrichtung) wird unerwünscht länger.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 201 1 055 460.2 ist daher zur Anwendung der Serienherstellung von solchen Bauteilen schon ein Verfahren zum kontinuierlichen Verschweißen von Kunststoffbauteilen eines Produktes entlang eines am Umfang verlaufenden Fügebereiches vorgeschlagen worden, bei dem die zu verschweißenden Kunststoffbauteile zunächst in ihre Fügeposition gebracht und dort fixiert werden und anschließend das Produkt zum Verschweißen an einer feststehenden Wärmequelle vorbeitransportiert wird, wobei im Bereich der feststehenden Wärmequelle das Produkt zusätzlich zur Transportbewegung einer rotativen Eigenbewegung unterworfen wird, um die Schweißenergie in den Fügebereich einzubringen. Dieses Verfahren ist zwar schon besser für die Serienproduktion geeignet, weist aber noch die folgenden Nachteile auf. Zum einen ist dieses Verfahren nur dann ausführbar, wenn das Produkt einer rotativen Eigenbewegung unterworfen wird. Das bedeutet, dass nur rotationssymmetrische Kunststoffbauteile mit diesem Verfahren bearbeitet werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Energiestrahl immer exakt in einen einzigen Punkt fokussiert ist, wobei dieser Punkt dem Fügebereich der beiden zusammenzufügenden Teile des Kunststoff bauteiles entspricht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung sowie eine nach diesem Verfahren arbeitende Fügevorrichtung bereitzustellen, mit dem bzw. der die eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine hohe Stückzahl von Bauteilen wirtschaftlich und flexibel hergestellt werden können.
Diese Aufgabe ist verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass der Energiestrahl, mit dem das jeweilige Bauteil bearbeitet wird, in Abhängigkeit der Bewegung des Bauteiles entlang des Fügebereiches nachgeführt wird. Dadurch handelt es sich in vorteilhafter Weise nicht nur um eine kontinuierliche Bewegung des Bauteiles, so dass ein taktender Vorschub der Bewegungsrichtung (Stop-and-Go) wegfallen kann, sondern der Verlauf des Energiestrahles passt sich der Bauteilbewegung an. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, das Zusammenfügen, insbesondere Laserstrahlschweißen, einer Kontur (Fügebereich) des Bauteiles, während das Bauteil durch die Fügevorrichtung (insbesondere Laserstrahlschweißmaschine) in seiner Bewegungsrichtung hindurchgeführt wird. Das bedeutet, dass sich in vorteilhafter Weise zwei Bewegungen überlagern, nämlich die Bewegung des Bauteiles (bestehend aus zwei oder mehr als zwei zusammenzufügenden Teilen) in Bewegungsrichtung im Durchlauf durch die Fügevorrichtung und dass gleichzeitig der Energiestrahl (Laserstrahl) an die Schweißkontur (Fügebereich) mit zusätzlich überlagerter Bewegung zum Folgen des Bauteilvorschubes (Bauteilbewegung) angepasst ist. Dies bedeutet in vorteilhafter Weise für die Realisierung der Erfindung, dass mehrere Bauteile mit Teilen, die zusammengefügt werden sollen, hintereinander auf einer Transportvorrichtung der Fügevorrichtung dem Energiestrahl zugeführt werden können. Während des kontinuierlichen Bauteiltransportes, der linear, rotatorisch oder dergleichen erfolgen kann, wird der Energiestrahl zunächst auf dessen Fügebereich gerichtet, wobei durch geeignete Mittel der Energiestrahl diesen Fügebereich abfährt, um damit die beiden zusammenzufügenden Teile des Bauteiles unlösbar miteinander zu verbinden. Der Fügebereich kann dabei rotationssymmetrisch sein, wobei aber auch andere For- men, wie zum Beispiel rechteckig-, quadratisch- oder oval-förmige oder sonstige Fügebereiche realisierbar sind. Es ist lediglich erforderlich, den Verlauf des Fügebereiches zu kennen, damit mit geeigneten Mitteln der Laserstrahl dem Fügebereich nachgeführt werden kann, wobei gleichzeitig das Bauteil auf der Transportvorrichtung weiterbewegt wird. Nachdem dieses erste zugeführte Bauteil in seinem Fügebereich zusammengefügt und damit fertiggestellt ist, wird der Energiestrahl auf das nächste zugeführte Bauteil gerichtet und in der gleichen Art und Weise vorgegangen, wie zu dem ersten Bauteil geschrieben worden ist. Ebenso wird für die nächsten zugeführten Bauteile vorgegangen. Dies hat insgesamt den Vorteil, dass kontinuierlich nacheinander ohne Unterbrechung der Bewegung Bauteile zugeführt und mittels des Energiestrahles in ihrem Fügebereich bearbeitet werden können, ohne die kontinuierliche Bewegung bei der Bauteilzufuhr zu unterbrechen.
In Weiterbildung der Erfindung wird mittels einer optischen Vorrichtung der Energiestrahl entlang dem Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles nachgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die Quelle zur Erzeugung des Energiestrahles (insbesondere eine Laserstrahlquelle) stationär angeordnet sein kann, wohingegen der von der Energiequelle erzeugte Energiestrahl (insbesondere Laserstrahl) mittels der optischen Vorrichtung abgelenkt wird. Diese Ablenkung erfolgt in der Art und Weise, dass der abgelenkte Energiestrahl dem Fügebereich entsprechend geführt und gleichzeitig die Fortbewegung des Bauteiles berücksichtigt wird. Das hei ßt, dass hier ebenfalls wieder zwei überlagerte Bewegungen vorhanden sind, nämlich einmal die Bewegung des Energiestrahles zum Abfahren des Fügebereiches und gleichzeitig eine Bewegung des Energiestrahles zur Berücksichtigung der Fortbewegung des Bauteiles.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Fokus des Energiestrahles während der Bewegung des Bauteiles auf den Fügebereich eingestellt. Das heißt, dass der Fokus des Energiestrahles so auf den Arbeitsbereich (Fügebereich) abgestimmt bzw. nach- geführt ist, dass im Bearbeitungsfenster (der Punkt, der gerade im Fügebereich von dem Energiestrahl getroffen wird) der Fokus nicht verstellt werden muss. Das bedeutet umgekehrt, dass der Fokus unter Berücksichtigung des Verlaufes des zu bearbeitenden Punktes des Fügebereiches sowie der Fortbewegung des Bauteiles nachgeführt wird.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles abgescannt und der Energiestrahl in Abhängigkeit des Abscannvorganges dem Fügebereich nachgeführt. Dies hat den Vorteil, dass durch das Abscannen der zu bearbeitende Fügebereich selbsttätig erkannt wird und damit der Energiestrahl entlang des abgescannten Fügebereiches bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Fortbewegung des Bauteiles während seines Transportes nachgeführt werden kann. Damit sind in vorteilhafter Weise beliebige Verläufe von Fügebereichen möglich, so dass das Verfahren nicht auf rotationssymmetrische Bauteile eingeschränkt ist, sondern beliebige Fügebereiche bearbeitet werden können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert und beschrieben.
In den Figuren 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, jeweils eine Fügevorrichtung 10, 20 dargestellt. Die jeweilige Fügevorrichtung 10, 20 umfasst eine Transportvorrichtung 1 1 , 21 , wobei die Transportvorrichtung 1 1 in Figur 1 als Transportband dargestellt ist, auf dem die Bauteile 12 nacheinander zugeführt und linear transportiert werden.
In Figur 2 ist eine Transportvorrichtung 21 dargestellt, bei der die nacheinander zugeführten Bauteile 22 auf einer Kreisbahn rotatorisch bewegt werden. Während die Bauteile 12 auf der Transportvorrichtung 1 1 gemäß Figur 1 auf dem Transportband ruhen und bezüglich der Transportvorrichtung 1 1 keine Relativbewegung aufweisen, können, müssen aber nicht, die Bauteile 22 gemäß Figur 2 bezüglich ihrer Fortbewegung auf einer Kreisbahn auch gleichzeitig einer Eigenbewegung, vorzugsweise eine rotatorische Bewegung um ihre Längsachse, ausführen. Das bedeutet weiterhin, allerdings ohne Einschränkung, dass die lineare Transportvorrichtung 1 1 gemäß Figur 1 im Regelfall für nicht-rotationssymmetrische Bauteile 12 zum Einsatz kommt, wohingegen die Transportvorrichtung 21 vorzugsweise für rotationssymmetrische Bauteile 22 eingesetzt wird.
Obwohl in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellt, umfassen sowohl die Bauteile 12 gemäß Figur 1 als auch die Bauteile 22 gemäß Figur 2 zumindest zwei Teile, vorzugsweise genau zwei Teile, die in einem ebenfalls nicht dargestellten Fügebereich unlösbar mittels eines Energieeintrages zusammengefügt werden sollen. Solche Energieeinträge sind beispielsweise als Laserdurchstrahlschweißen bekannt, wobei dieses genannte Verfahren nur beispielhaft ist und selbstverständlich auch andere Verfahren zwecks Energieeintrag in den Fügebereich und dortiges Aufschmelzen und anschließendes unlösbares Zusammenfügen eingesetzt werden können.
In den Figuren 1 und 2 ist weiterhin eine Energiestrahlvorrichtung 13, 23 dargestellt, die jeweils einen Energiestrahl 14, 24 erzeugt. In besonders vorteilhafter Weise um- fasst die Energiestrahlvorrichtung 13, 23 eine Laserstrahlquelle zur Erzeugung eines Laserstrahles. Weiterhin umfasst, obwohl nicht dargestellt, die Energiestrahlvorrichtung 13, 23 eine optische Vorrichtung, die dazu geeignet und ausgebildet ist, den jeweiligen Energiestrahl 14, 24 entlang dem Fügebereich während der Bewegung der Bauteile 12, 22 nachzuführen. Schließlich kann die Energiestrahlvorrichtung 13, 23 noch eine Scannvorrichtung umfassen, so dass der Fügebereich während der Bewegung der Bauteile 12, 22 abgescannt und der jeweilige Energiestrahl 14, 24 in Abhängigkeit des Abscannvorganges dem Fügebereich nachgeführt wird. Die optische Vorrichtung der Energiestrahlvorrichtung 13, 23 kann einerseits so ausgebildet sein und so arbeiten, dass der erzeugte Energiestrahl 14, 24 unter Berücksichtigung der Bewegung des Bauteiles 12, 22 entlang des Fügebereiches des einen Bauteiles 12, 22 entlangbewegt wird. Nachdem Fügebereich dieses einen Bauteiles 12, 22 bearbeitet und somit die beiden Teile dieses einen Bauteiles 12, 22 unlösbar miteinander zusammengefügt worden sind, kann der Energiestrahl 14, 24 auf das nächste zugeführte Bauteile 12, 22 gelenkt werden und dort den Fügebereich unter Berücksichtigung der Fortbewegung dieses nächsten zugeführten Bauteiles 12, 22 abzufahren. Andererseits ist es aber auch denkbar, dass der erzeugte Energiestrahl 14, 24 gleichzeitig nicht nur einem Bauteil 12, 22 (wie vorstehend beschrieben) zugeführt wird, sondern dass durch entsprechende Ablenkung der Energiestrahl 14, 24 kurzfristig nacheinander und alternierend von einem Bauteil 12, 22 zu dem nächsten zugeführten Bauteil 12, 22 wechselt („hin- und herspringt), so dass dadurch die Anzahl der zu bearbeitenden Bauteile im Durchlauf merklich gesteigert werden kann. Dabei ist es je nach Verarbeitungsgeschwindigkeit des Energiestrahles 14, 24, seiner Energieintensität und der Geschwindigkeit der Fortbewegung der Transportvorrichtungen 1 1 , 21 nicht ausgeschlossen, dass nicht nur zwei Bauteile 12, 22, sondern mehr als zwei solcher Bauteile gleichzeitig bearbeitet werden.
Figur 3 zeigt die Bearbeitungsfolge beim Zusammenfügen von zumindest zwei Teilen eines Bauteiles (hier beispielhaft das Bauteil 12). Mit 15 ist ein Bearbeitungsbereich des Energiestrahles 14, 24 gezeigt, wobei sich der Fokus des Energiestrahles 14, 24 in diesem Arbeitsfenster bewegen kann. Die durch die Bewegung des Energiestrahles 14, 24 sich ergebende Schweißlinie im Fügebereich der beiden zusammenzufügenden Teile des Bauteiles 12, 22 ist mit der Bezugsziffer 16 versehen. Der Vollständigkeit halber ist mit 17 die Transportrichtung der Bauteile 12, 22 dargestellt.
Bevorzugt werden Laserstrahlen als Energiestrahlen (Wärmequellen) verwendet. Ebenso ist als Wärmequelle eine breitbandige Infrarotlichtquelle im kurz- oder mittel- welligen Infrarotbereich geeignet, insbesondere ein Glasrohr-, Keramik-, Metallfolien- , oder Carbonstrahler.
Bezugszeichenliste
10.20 Fügevorrichtung
11.21 Transportvorrichtung
12.22 Bauteil
13.23 Energiestrahlvorrichtung
14.24 Energiestrahl
15 Bearbeitungsbereich
16 Schweisslinie
17 Transportrichtung

Claims

Laserschweißen von Kunststoffbauteilen mit zwei überlagerten Bewegungen Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung (10, 20), wobei mittels eines Energiestrahles ein aus zumindest zwei Teilen bestehendes Bauteil (12, 22) derart bearbeitet wird, dass die zumindest beiden Teile mittels des Energiestrahles in einem Fügebereich zusammengefügt werden, wobei mittels einer Transportvorrichtung (1 1 ,
21 ) nacheinander mehrere Bauteile (12, 22) zugeführt und bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl, mit dem das jeweilige Bauteil (12,
22) bearbeitet wird, in Abhängigkeit der Bewegung des Bauteiles (12, 22) entlang des Fügebereiches nachgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl mittels einer optischen Vorrichtung entlang dem Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles (12, 22) nachgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus des Energiestrahles während der Bewegung des Bauteiles (12, 22) auf den Fügebereich eingestellt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles (12, 22) abgescannt und der Energiestrahl in Abhängigkeit des Abscannvorganges dem Fügebereich nachgeführt wird.
5. Fügevorrichtung (10, 20), wobei mittels eines Energiestrahles ein aus zumindest zwei Teilen bestehendes Bauteil (12, 22) derart bearbeitet wird, dass die zumin- dest beiden Teile mittels des Energiestrahles in einem Fügebereich zusammengefügt werden, wobei mittels einer Transportvorrichtung (1 1 , 21 ) nacheinander mehrere Bauteile (12, 22) zugeführt und bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiestrahlvorrichtung (13, 23) vorgesehen ist, wobei der Energiestrahl, mit dem das jeweilige Bauteil (12, 22) bearbeitet wird, in Abhängigkeit der Bewegung des Bauteiles (12, 22) entlang des Fügebereiches nachgeführt wird.
6. Fügevorrichtung (10, 20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlvorrichtung (13, 23) eine optische Vorrichtung aufweist, wobei der Energiestrahl mittels einer optischen Vorrichtung entlang dem Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles (12, 22) nachgeführt wird.
7. Fügevorrichtung (10, 20) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlvorrichtung (13, 23) eine Scannvorrichtung aufweist, wobei der Fügebereich während der Bewegung des Bauteiles (12, 22) abgescannt und der Energiestrahl in Abhängigkeit des Abscannvorganges dem Fügebereich nachgeführt wird.
8. Fügevorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügevorrichtung (10, 20) eine Steuervorrichtung aufweist.
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