JPH01271092A - 工作物用の加工プラント - Google Patents

工作物用の加工プラント

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JPH01271092A
JPH01271092A JP1053958A JP5395889A JPH01271092A JP H01271092 A JPH01271092 A JP H01271092A JP 1053958 A JP1053958 A JP 1053958A JP 5395889 A JP5395889 A JP 5395889A JP H01271092 A JPH01271092 A JP H01271092A
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JP
Japan
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processing plant
processing
heat treatment
plant according
laser head
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JP1053958A
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Guenther Handke
ギュンテル・ハントケ
Hans-Juergen Lemke
ハンス‐ユルゲン・レムケ
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Airbus Defence and Space GmbH
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Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • B23K26/60—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接作業及び切断作業のためレーザーヘッド
の設けられた工作物用の加工プラントに関する。
この種のプラントは部分的に本出願人によって番号Ｐ　
３７２７９０４．１−３４で出願されたプラントから公
知である。この場合同様に工作物、例えば薄板を溶接及
び切断するためのレーザー照射装置が取り扱われている
。その距離は相互に並びにレーザーヘッドに対して圧力
ローラを用い工作物における同一となっているレーザー
効率のため、従って常に高い加工品質のために制御され
るものである。
この装置ではしかしながら加工すべき薄板の表面状態が
レーザ一方法での溶接品質及び切断品質にとって同様に
決定的であるにも拘わらす表面状態が考慮されていない
。というのは表面の反射度及び拡散度が重大な影響をも
たらすからである。
更に表面層は−汚れ、酸化物又は例えば金属性又は非金
属性の強靭性のある保護層の形であれ−それ相応に悪い
影響を持って加工個所へレーザー光線の熱の流れを妨げ
る。
その上レーザー光線加工の陸生ずる飛散物はレーザー光
線で加工すべき個所から離され、且つ工作物を更に加工
又は次の使用のためにその表面から除去されねばならな
い。このことは、工作物に対して工作物のレーザー加工
の前及び後に種々の機械で幾つかの作業工程が必要であ
ることを意味する。
これは一方では非常に高価なものとなり、他方では再び
これは新たな汚れの堆積を、しかし特に完璧なレーザー
加工及び新コーティングのため非常に敏感な工作物の表
面上に酸化物を形成するのを許すことになる。
従って本発明は、前記した欠点を避けつつ初めに述べた
種のレーザー加工プラントを改良して、それによりコー
ティングされた及びコーティングされ゛ない工作物にお
ける高い溶接品及び切断品に対するレーザーに叶った表
面品質も工作物の他の次の加工のための完璧な表面も自
動的に得られる様にすることを課題とするものである。
この課題は特許請求の範囲第１項に提示した特徴事項の
様にすることによって解決される。
特に有利な発展形態も色々とある。
本発明の長所は特に、非常にコスト的に好ましく工作物
が一回の作業工程で自動的に除Ｎ（除コーティング）さ
れ及び／又は清掃され、続いて溶接又は切断され、そし
て即座に再びコーティングされ、その際作業工程が種々
の順序で行えるという点にある。
更に工作物用の及び／又はレーザーヘッド乃至は加工プ
ラントの送り制御については各作業工程は品質の要件に
対応してセンサーと対応する制御装置乃至は調節装置に
より自動的に制御乃至は調節可能で修正可能である。制
御乃至は調節は同様に熱処理装置、清掃装置及び送風（
ブロー）又は吸い込み装置の如き個々の作業装置の作業
法に関係し、その効率は従って迅速ではあるが高価なレ
ーザー溶接又はレーザー切断並びに工作物の高品質の新
しいコーティングが常に保証されている様に自動的に調
節可能と成っている。
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明するこ
とにする。
第１図に加工プラント１がはっきり分かり、それには基
本構造で複数の加工装置４，６，７゜２．８．９及び１
６が配設されている。
レーザーへラド２の手前には、周知で旋回可能な例えば
焦点調節可能な熱処理装置４が設けられ、その熱処理装
置はそれぞれ必要に応じて赤外線照射装置、レーザーヘ
ッド又は冷却ガス−乃至高熱ガスノズル又はその他の加
熱装置から出来ている。単に照射装置として示しである
熱処理装置４は、コーティング３を軟化させたり、乃至
は非常に冷たいガスの場合には脆くさせたりするのに役
立ち、そうしてコーティングを引き続いて除去すること
ができ、又は工作物１１に化学的に純粋な表面５を作る
ことが出来る。
熱処理装置４の後には、コーティング３を除去するため
又は表面５からあらゆる種類の汚れを除去するため、場
合によっては表面を研磨まで行うように課題を有する機
械的清掃装置６が加工プラント１に設けられている。様
々な目的のために清掃装置６にはそれぞれ個々に又は作
業装置、固定又は可動のブラシ１７、研摩ディスク、カ
ッター、旋回可能な球形−又は砂照射器の如き作業装置
と組み合わせて又は旋回可能な蔭気乃至は液体照射器を
装備することが出来る。
簡単にするという理由から第１図及び第２図における清
掃装置６はしかしながら単に可動なブラシ１７を設けた
装置として示しである。
例えばブラシ１７の様な清掃に対する作業圧力は簡単な
場合には清掃装置６に交換可能に設けたバネ１４乃至は
後で更に記載する出力装置１５を用いて自動的にそれぞ
れ固有の要件に設定することが出来る。
清掃装置６に従属する作業装置の運動乃至は回転運動、
例えばブラシ１７の運動はここに図示していない仕方で
周知の電気的又はニューマチック駆動装置２１を用いて
行われるが、その際その制御についてはしかしながら後
で詳細に触れることにする。
清掃装置６の後には送風（ブロー）及び吸い込み装置７
が配設され、この装置は整向したノズルを設けたパイプ
から出来ているが、しかし例えばホースから作っても良
く、図示していない方法でガス源又は図示していないポ
ンプ及び場合によってはタンクと接続している。この送
風又は吸い込み装置７には工作物１１の表面５上に前に
行う清掃工程から残っている各種粒子を（吹き飛ばすこ
とにより又はタンク内に吸い込むことにより）除去する
役目がある。付加的にこれにより清掃個所から材料をそ
らせるのが最適となる。
加工装置４，６及び７を用いてこの様に予め処理された
工作物１１の表面５は従ってレーザーヘッド２による高
品質のレーザー加工に対するｆＪ、備が出来上がる。
レーザー加工の陸生ずる飛散物がコーティング材料又は
それに続いて新たに形成すべきコーティング層１０との
混合を避けるために、レーザーヘッド２には圧力操作可
能なカバー装置８が後に付加されており、この装置には
その工作物に近い端部に完全な取り除き用の別のブラシ
２０が設けられている。
引き続いて加工プラント１には工作物ＩＩを即座に新し
くコーティング（コーティング層１０）するための周知
の工作物コーティング装置９が配設されている。という
のはこれにより酸化物が新たに形成される作用が完全に
阻止されるからである。
即座の処理のために、即ちコーティング層１０の硬化の
ために、引き続いて例えば焦点調節可能で旋回可能な別
の熱処理装置１６が設けられている。その装置は上記熱
処理装置４と同様赤外線照射器として、レーザーヘッド
として又は冷却ガス−又は高熱ガスノズルとして、又は
その他の加熱装置として形成しても良い。
作業工程、即ち加工装置４，６，７，２，８゜９．１６
の個々の又は全体の作業出力並びに工作物１１の送り及
び／又は加工プラント１を制御乃至は調節する為に、こ
の加工プラントには周知の従って説明する必要のない制
御乃至は調節装置１３が設けられている。この装置１３
は導線１９を介して同様に周知の電気的、ニューマチッ
クの又は油圧の出力装置１５と接続している。
従って制御され乃至は−それぞれコストのかかる要件に
応じて一調節される出力装置１５により接続線２４を介
して制御され乃至は調節された発生出力は、例えば照射
熱、ブラシ圧又は送風圧等の形で加工装置４，６，７，
２，８゜９．１６に及び／又は上記送りに作用すること
になる。
゛清掃装置６に例えば従属するブラシ１７の運動又は回
転運動の為の電気的又はニューマチックの駆動装置２１
は様々な清掃の要求のため同様に制御乃至は調節装置１
３を用いて制御され乃至は調節される。
普通の場合基本的には工作物の種類及びその状態に応じ
た必要な出力データは、導線２３及び計算機２５を有す
るメモリー２２を介し、その際第−に全ての典型的な工
作物及び状態に対する値が記憶されている様なメモリー
２２を介して入力されるか、さもなければ直接に制御乃
至は調節装置１３に入力される。それにより加工装置４
，６．７．２．８．９．１６及び／又は加工送りによっ
て実施される作業工程の制御乃至は調節を自動的に行う
ことが出来る。
個々の作業工程をコントロールする為に個々の加工装置
４，６，７，２．８．９．１６の間乃至は後に加工プラ
ント１に複数のセンサー１２が設けられ、これらセンサ
ーは導線１日（ただ−本だけ図示しである）を介して制
御乃至は調節装置１３と対応している。
制御乃至は調節装置１３における計算機２５は今や連続
してセンサーで拾った現在値をメモリー２２内にある目
標値と比較し、それに応じて制御乃至は調節装置１３を
働かせる。センサー１２からの加工プロセスの間、例え
ば工作物１１の表面５上に残っているコーティング残留
物とそれから生ずるレーザーヘッド２等の不足する出力
と共に不十分な加工品質が確定される時に、加工装置４
，６，７．２，８，９．１６の個々の又は全体の作業出
力の制御乃至は調節は特にかなり重要となる。この場合
作業出力は即座に自動的に修正可能であり、従って例え
ば２枚の仮を溶接する場合又はその切断の場合、引き続
く新しいコーティングで、大量生産であっても、常に高
い品質が維持されうることになる。
第１図により述べた加工プラント１の基本構造の後に、
第２図には規模の拡大され同様に制御乃至は調節可能な
構造が図示されている。
この装置の場合レーザーへラド２の手前に第１図と同じ
加工装置４．６及び７が設けられているが、しかしここ
ではカバー装置８以外にレーザーへラド２の後には付加
的に清掃装置６及び送風−又は吸い込み装置７が接続さ
れており、その際これには更に尚直接カバー装置８を工
作物コーティング装置９及び別の熱処理装置１６の前に
接続することも出来る。
このことは、この装置でもって特に汚れた場合レーザー
光線によって発生した表面５上の飛散物によって又は高
敏悪性のコーティング方法のため工作物コーティング装
置９による新しいコーティング層１０を形成する前に表
面５を更に清掃し取り除きを行うことが出来ることを意
味している。
図示していない方法で単に個々の装置を一連の加工装置
４．６，７．２，８．９．１６を加工プラント１にある
別の順序に設けることも考えられる。その際その配置は
レーザーヘッド２に対して手前にのみ及び／又は後方で
も行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は基本構造における加工プラントの略図を示し、
第２図は第１図による加工プラントの規模を拡大した構
造を示すものである。 図中参照番号 ｌ・・・・・・加工プラント ２・・・・・・レーサーヘッド ３・・・・・・コーティング ４・・・・・・熱処理装置 ５・・・・・・工作物の表面 ６・・・・・・清掃装置 ７・・・・・・送風−又は吸い込み装置８・・・・・・
カバー装置 ９・・・・・・工作物コーティング装置１０・・・・・
コーティング層 １１・・・・・工作物 １２・・・・・センサー １３・・・・・制御乃至は調節装置 １４・・・・・バネ １５・・・・・出力装置 １６・・・・・熱処理装置 １７・・・・・ブラシ ２０・・・・・別のブラシ ２１・・・・・駆動装置 ２２・・・・・メモリー ２５・・・・・計算機

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）溶接作業及び切断作業のためレーザーヘッドの設
    けられている工作物用の加工プラントにおいて、加工プ
    ラント（１）には工作物（１１）を自動的に予備加工及
    び仕上げ加工するために制御可能乃至は調整可能な複数
    の加工装置が設けられており、これら加工装置のうちレ
    ーザーヘッド（２）に対して手前には、工作物コーティ
    ング（３）に作用する熱処理装置（４）、機械的に工作
    物表面（５）と対応する清掃装置（６）並びに送風−又
    は吸い込み装置（７）が設けられており、また前記加工
    装置のうちレーザーヘッド（２）の後方にはカバー装置
    （８）、工作物コーティング装置（９）及びコーティン
    グ（１０）を処理するための別の熱処理装置（１６）が
    設けられていることを特徴とする加工プラント。
  2. （２）レーザーヘッド（２）の後方で加工プラント（１
    ）には、カバー装置（８）、清掃装置（６）、送風−又
    は吸い込み装置（７）並びに必要な場合にはもう一度カ
    バー装置（８）が設けられており、その装置には工作物
    コーティング装置（９）及び別の熱処理装置（１６）が
    接続していることを特徴とする請求項１に記載の加工プ
    ラント。
  3. （３）焦点調節可能で旋回可能な熱処理装置（４、１６
    ）が赤外線照射器として、冷却ガス−又は加熱ガスノズ
    ルとして、又はレーザーヘッドとして形成されているこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加工プ
    ラント。
  4. （４）清掃装置（６）には個々に又は組み合わせて固定
    又は可動のブラシ（１７）、研磨ディスク、カッター、
    旋回可能な砂−又は球形照射器、又は蒸気又は液体照射
    器が設けられていることを特徴とする請求項１または請
    求項２に記載の加工プラント。
  5. （５）送風−又は吸い込み装置（７）は旋回可能でノズ
    ルの設けられたパイプ又はホースから構成されており、
    そのパイプ又はホースはガス源又はポンプと、そしてタ
    ンクと接続していることを特徴とする請求項１または請
    求項２に記載の加工プラント。
  6. （６）加工プラント（１）には電子的／電気的な制御乃
    至は調節装置（１３）が、加工装置（４、６、７、２、
    ８、９、１６）を介して個々の作業工程を制御し乃至は
    調節するために設けられていることを特徴とする請求項
    １から請求項５のうちの１項に記載の加工プラント。
  7. （７）加工装置（４、６、７、２、８、９、１６）及び
    工作物（１１）を操作するため及び／又は加工プラント
    （１）のために、このプラントには電気的、ニューマチ
    ックな又は油圧の出力装置（１５）が配設されており、
    その装置は制御乃至は調節装置（１３）により制御乃至
    は調節可能であることを特徴とする請求項１から請求項
    ６のうちの１項に記載の加工プラント。
  8. （８）清掃装置（６）には電気的又はニューマチックな
    駆動装置（２１）が従属しており、この駆動装置は、制
    御乃至は調節される駆動のため、例えばブラシ（１７）
    のため制御乃至は調節装置（１３）と結合されているこ
    とを特徴とする請求項１から請求項７のうちの１項に記
    載の加工プラント。
  9. （９）清掃装置（６）用の作業圧がこれに交換可能に設
    けたバネ（１４）を用いて生ずることを特徴とする請求
    項１から請求項８のうちの１項に記載の加工プラント。
  10. （１０）加工プラント（１）には加工装置（４、６、７
    、２、８、９、１６）の間乃至は後ろにセンサー（１２
    ）が設けられ、これらセンサーは作業工程をコントロー
    ルするために制御乃至は調節装置（１３）と対応してい
    ることを特徴とする請求項１から請求項９のうちの１項
    に記載の加工プラント。
  11. （１１）制御乃至は調節装置（１３）にはメモリー（２
    ２）及び計算機（２５）が従属しており、その中で加工
    装置（４、６、７、２、８、９、１６）用及び送り用の
    記憶された加工値が処理される様に成っていることを特
    徴とする請求項１から請求項１０のうちの１項に記載の
    加工プラント。
JP1053958A 1988-03-08 1989-03-08 工作物用の加工プラント Pending JPH01271092A (ja)

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DE3807476.1 1988-03-08
DE3807476A DE3807476A1 (de) 1988-03-08 1988-03-08 Bearbeitungseinrichtung fuer werkstuecke

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