KR20240068640A - 접합 공구 유닛 및 공구 그리퍼 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가동 공구(7)를 갖는 홀드-다운 디바이스(6) 및 공구 카운터 요소(4)를 포함하는 접합 공구 유닛(2)에 관한 것이다. 가동 공구(7)와 함께 홀드-다운 디바이스(6) 및 공구 카운터 요소(4)는 서로 대향하여 제공되고, 작업편(25)은 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스(6)와 공구 카운터 요소(4) 사이에 위치될 수 있고, 가동 공구(7) 및 공구 카운터 요소(4)는 접합 연결을 형성하기 위해 상호 작용하고, 광 안내 시스템(9)이 홀드-다운 디바이스(6) 상에 형성되고, 상기 광 안내 시스템(9)은 작업편(25)이 접합 공구 유닛(2) 상에 배열될 때 작업편(25)의 접합 위치의 방향으로 광의 광빔을 유도하도록 설계된다. 본 발명에 따르면, 유체용 유동 채널(38)이 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부까지 광의 광빔의 섹션을 따라 형성된다. 유동 채널(38)은 입구(23) 및 제1 출구(33)를 갖고, 유체용 제1 출구(33)는 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부 상에 형성되고, 상기 출구는 접합 프로세스 동안 작업편(25)과 접촉하고, 유동 채널(38)의 제2 출구(37)가 제공된다.
Description
접합 공구 유닛의 공구, 특히 펀치 또는 다이가 매체에 의해 손상에 대해 검사되는 접합 공구 유닛이 이미 공지되어 있다. 광 안내 시스템을 갖는 접합 공구 유닛이 또한 공지되어 있고, 여기서 광 안내 시스템은 작업편의 접합 위치의 방향으로 광의 광빔을 유도하도록 설계된다. 따라서, 유리하게는 고도의 경도를 갖는 작업편을 접합하는 것이 가능하다.
지금까지 공지된 접합 공구 유닛의 경우, 레이저의 사용으로 인해, 접합 공구 유닛으로 작업하거나 접합 공구의 작업의 영역에 남아 있을 수도 있는 작업자에 대해 방사선에 대한 보호가 보장되어야 한다는 것이 단점이다. 공지의 접합 공구 유닛에서, 완전한 접합 공구 유닛은 레이저 빔의 광에 대해 차광되도록 구성된 하우징이 이를 위해 제공된다. 그 결과, 공지의 접합 공구 유닛은 특히 자동화된 프로세스에 있어서, 비교적 비용이 많이 들고 복잡한 설계를 갖는다.
본 발명의 목적은 개선된 접합 공구 유닛을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 개선된 접합 공구 유닛을 제공하는 것이고, 접합 위치가 이에 의해 경성 작업편 상에 안전하게 발생되는 것이 가능하다.
이 목적은 독립항에 의해 달성된다.
본 발명의 적절하고 유리한 변형예가 종속항에 개시되어 있다.
본 발명은 가동 공구를 갖는 홀드-다운 디바이스 및 공구 카운터 요소를 포함하는 접합 공구 유닛에 기초하고, 가동 공구와 함께 홀드-다운 디바이스 및 공구 카운터 요소는 서로 대향하여 제공되고, 작업편은 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소 사이에 위치될 수 있고, 가동 공구 및 공구 카운터 요소는 접합 연결을 형성하기 위해 협력하고, 광 안내 시스템이 홀드-다운 디바이스 상에 형성되고, 광 안내 시스템은 작업편이 접합 공구 유닛 상에 배열될 때 작업편의 접합 위치의 방향으로 광의 광빔을 유도하도록 설계된다.
예를 들어, 작업편은 예를 들어 층으로 배열되거나 서로의 위에 위치되는 2개 이상의 작업편 부분을 포함한다. 유리하게는, 접합 연결에 의해 접합 프로세스에서 접합 공구 유닛에 의해 함께 연결된 2개 이상의 작업편 부분을 가동 공구와 공구 카운터 요소 사이에 배열하는 것이 가능하다. 가동 공구와 공구 카운터 요소 사이에 배열된 작업편 부분은 상이한 재료로부터 구성될 수 있다. 예를 들어, 작업편 부분은 상이한 금속 조성 또는 상이한 경도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 접합 프로세스 동안 가동 공구가 지지하는 작업편 부분은 추가 작업편 부분보다 더 경성 및/또는 더 취성이다. 작업편은 정확히 하나의 작업편 부분으로 구성되는 것이 고려 가능하다. 예를 들어, 접합 프로세스에서 기능 요소는 접합 공구 유닛에 의해 작업편 상에 배치된다. 예를 들어, 접합 프로세스에서 기능 요소는 단일 작업편 부분 또는 정확히 하나의 작업편 부분 상에 배치된다.
예를 들어, 접합 공구 유닛은 가동 공구가 작용하는 작업편 부분이 광에 의해 가열될 수 있도록 구성된다. 접합될 작업편을 가열하는 가능성으로 인해, 접합 공구 유닛에 의해 경성 및/또는 취성 작업편 부분과 더 연성 재료로 제조된 작업편 부분 사이의 접합 연결을 생성하는 것이 유리하게 가능하다. 접합될 작업편을 가열하는 가능성으로 인해, 접합 공구 유닛은 또한 이미 가능하거나 현재 공지된 연결 용례에 비해 개선을 구현할 수 있다.
접합 공구 유닛은 유리하게는 기능 요소를 배치하기 위해 예를 들어, 작업편 상에 자기 천공 너트, 리벳 너트, 압입 너트, 볼트, 나사 요소를 배치하기 위해 그리고/또는 예를 들어 클린칭 리벳, 중실 펀치 리벳 또는 반중공 펀치 리벳과 같은 리벳을 클린칭 및/또는 배치하기 위해 구성된다. 기능 요소는 예를 들어, 접합 공구 유닛에 의해 작업편 내에 리벳팅, 가압, 펀칭 또는 클린칭될 수 있다.
접합 공구 유닛에 의해, 예를 들어, 복수의 작업편 부분이 예를 들어 리벳과 같은 연결 요소를 갖고 또는 연결 요소 없이, 예를 들어 클린칭 프로세스에 의해 함께 연결될 수 있다. 접합 공구 유닛에 의해, 예를 들어, 정확히 하나의 작업편 부분으로 구성된 작업편에 기능 요소를 배치하는 것이 가능하다.
적어도 접합 프로세스 동안, 홀드-다운 디바이스는 바람직하게는 작업편의 관련 표면과 접촉한다. 일반적으로, 홀드-다운 디바이스와 접촉하는 작업편의 표면은 유리하게는 평면형이고 편평하게 구성된다. 예를 들어, 작업편이 배열될 때 작업편에 지지되게 되는 홀드-다운 디바이스의 전방면과 같은, 공구 카운터 요소에 대면하는 홀드-다운 디바이스의 측면이 또한 또는 평면형이고 편평하도록 설계된다. 홀드-다운 디바이스의 전방면은 바람직하게는 예를 들어 경금속 또는 고탄소강 재료와 같은, 기계적으로 비교적 저항성이 있거나 변형 저항성 재료로 구성된다.
홀드-다운 디바이스는 또한 스트리퍼 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 접합 연결의 생성이 완료된 후, 가동 공구는 공구 카운터 요소에 대해 작업편으로부터 이격하여 이동된다. 작업편이 가동 공구에 부착된 상태로 유지되는 것이 여기서 고려 가능하고, 홀드-다운 디바이스는 이 경우 유리하게는 공구 카운터 요소에 대해 작업편과 접촉하는 제 위치에 유지되어, 작업편이 제 위치에 고정되어 유지되고 따라서 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소 사이에 클램핑된 그 상태로 인해, 가동 공구에 의해 스트리핑된다.
가동 공구와 공구 카운터 요소의 모두가 작업편으로부터 이격하여 또는 작업편을 향한 이동을 동시에 수행하는 것이 또한 고려 가능하다. 유리하게는, 이 경우 작업편은 가동 공구와 공구 카운터 요소 사이의 별개의 유지 요소에 의해 위치된다.
홀드-다운 디바이스는 대안적으로 단지 빔 차폐부로서 그리고/또는 단지 광빔을 유도하기 위한 역할만 하도록 구성될 수 있다. 광빔은 바람직하게는 광원에 의해 발생되고, 예를 들어 광원은 레이저로서, 특히 고상, 기체 또는 액체 레이저로서 구성된다. 레이저는 펄스 레이저 모드 및/또는 연속 레이저 모드에서 동작될 수 있는 것이 고려 가능하다. 더욱이, 광빔의 광은 또한 가시 UV 범위 및/또는 IR 범위에 있을 수 있다. 유리하게는, 광원의 파장은 처리될 작업편의 재료의 최대 흡수를 위해 적응되어, 에너지의 견지에서 가능한 한 효율적인 작업편 내로의 열 입력이 광원의 광에 의해 구현되게 된다.
예를 들어, 가동 공구는 접합 공구 유닛의 이동 축을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 예를 들어, 가동 공구는 접합 공구 유닛의 이동 축을 따라 선형 방식으로만 이동 가능하도록 제공된다. 바람직하게는, 접합 공구 유닛 상의 작업편의 배열 상태에서, 접합 공구 유닛은 공구 카운터 요소의 방향으로의 가동 공구의 이동에 의해 작업편을 접합하도록 구성된다. 특히, 공구 카운터 요소에 대한 가동 공구의 최대 이동 속도는 0.1 m/s 내지 2 m/s, 예를 들어 1 m/s 내지 2 m/s이다.
예를 들어, 가동 공구 및/또는 홀드-다운 디바이스의 이동을 위해, 드라이브, 예를 들어 공유압식, 유압식, 공압식 및/또는 전기식 구동 유닛과 같은 선형 드라이브가 예를 들어 제공된다. 바람직하게는, 가동 공구 및/또는 홀드-다운 디바이스를 위한 드라이브는 전기기계식 서보 드라이브를 포함한다.
가동 공구는 예를 들어, 다이 유닛으로서 또는 펀치 유닛으로서 구성된다. 더욱이, 공구 카운터 요소는 예를 들어, 다이 유닛으로서 또는 펀치 유닛으로서 구성된다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스와 가동 공구를 포함하는 펀치 유닛이 제공된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 펀치 홀드-다운 디바이스로서 구성되고 가동 공구는 펀치 공구로서 구성된다. 예를 들어, 공구 카운터 요소는 다이로서 제공된다.
홀드-다운 디바이스와 가동 공구를 포함하는 다이 유닛이 제공되는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 다이 홀드-다운 디바이스로서 구성되고 가동 공구는 다이로서 구성된다. 예를 들어, 공구 카운터 요소는 펀치 공구로서 제공된다. 전술된 경우의 모두에서, 홀드-다운 디바이스는 홀드-다운 기능 및/또는 스트리퍼 기능을 제공하도록 구성된다.
가동 공구는 펀치 공구로서 구성되고 공구 카운터 요소는 다이로서 구성되거나 그 반대로 구성되는 것이 고려 가능하다. 접합 공구 유닛은 2개의 가동 공구를 갖고, 가동 공구는 접합 공구 유닛 상에서 서로 대향하여 제공되는 것이 또한 고려 가능하다. 바람직하게는, 2개의 가동 공구는 선형 방식으로 이동 가능하도록 제공된다. 예를 들어, 공구 카운터 요소는 가동 공구를 포함한다. 접합 공구 유닛은 각각의 경우에 가동 공구를 갖는 2개의 홀드-다운 디바이스를 갖고, 예를 들어 하나의 가동 공구는 펀치 공구이고 하나의 가동 공구는 다이이며, 2개의 홀드-다운 디바이스는 가동 공구가 접합 공구 유닛 상에서 서로 대향하는 상태로 배열되는 것이 또한 고려 가능하다.
더욱이, 예를 들어, 광 안내 시스템은 각각의 경우에 2개의 홀드-다운 디바이스 상에 배열될 수 있고, 예를 들어 단지 하나의 홀드-다운 디바이스만이 가동 공구를 갖고 다른 홀드-다운 디바이스는 공구 카운터 요소를 갖는다. 더욱이, 예를 들어, 양 홀드-다운 디바이스는 각각의 경우에 가동 공구 및 광 안내 시스템을 또한 가질 수 있다. 예를 들어, 양 작업편 측면을 조사하고 따라서 가열하는 것이 가능하다. 예를 들어, 작업편 또는 제1 작업편 측면과 제2 작업편 측면을 타격하는 2개의 광빔의 상호 적응을 미리 결정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제어 유닛을 통해 이를 미리 결정하는 것이 가능한데, 즉, 예를 들어 조사의 시작, 조사의 종료, 양 측면에서 각각의 또는 동시 조사의 지속기간 및/또는 2개의 광빔의 에너지의 양 또는 강도를 미리 결정하는 것이 가능하다.
유리하게는, 작업편은 2개의 광 안내 시스템에 의해 제1 측면으로부터, 제2 측면으로부터 또는 2개의 측면으로부터 광빔을 받게 될 수 있다. 2개의 측면으로부터 조사될 때, 유리하게는 단일 광 조사에 비해 더 짧은 시간에 원하거나 가능한 대응하는 에너지의 양 또는 강도가 작업편에 효과적으로 공급될 수 있다. 양면 조사에서, 2개의 홀드-다운 디바이스 사이에 배열된 2개의 중첩된 작업편 부분을 광 안내 시스템에 의해 가열하는 것이 또한 가능하다.
홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소가 서로에 대해 이동 가능하도록 제공되는 것이 유리한 것으로 또한 입증되었다. 그 결과, 접합 공구 유닛은 비교적 유연한 방식으로 사용될 수 있다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 공구 카운터 요소에 대해 이동 가능하도록 제공된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스와 가동 공구는 드라이브에 의해 서로 독립적으로 이동 가능하도록 제공된다. 홀드-다운 디바이스는 바람직하게는 드라이브에 의해 공구 카운터 요소의 방향으로 이동 가능하다. 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소는 드라이브에 의해 서로에 대해 이동 가능하도록 제공되는 것이 고려 가능하다. 예를 들어, 드라이브는 홀드-다운 디바이스 및/또는 공구 카운터 요소를 이동시킬 수 있다. 홀드-다운 디바이스는 유리하게는 가동 공구의 종방향 범위에 걸쳐 원주방향으로 가동 공구를 에워싼다. 바람직하게는, 홀드-다운 디바이스의 가동 공구를 위해 보어가 제공되고, 가동 공구는 홀드-다운 디바이스 내의 보어를 따라 선형 방식으로 이동 가능하다.
유리하게는, 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소는 서로를 향해 이동될 수 있어 홀드-다운 디바이스와 공구 카운터 요소 사이에 배열된 작업편을 클램핑하는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, 첫째로 작업편이 접합 프로세스를 위해 이에 의해 고정될 수 있고, 둘째로 작업편의 작업편 부분이 또한 이에 의해 서로에 대해 클램핑될 수 있어, 작업편의 하나의 작업편 부분으로부터 다른 작업편 부분으로의 열 전달이 개선되게 된다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스, 광 안내 시스템 및/또는 광원은 홀드-다운 디바이스, 광 안내 시스템 및/또는 광원이 단지 함께 이동 가능하게 제공되도록 서로에 대해 또는 서로 기대어 배열된다. 예를 들어, 홀드-다운 디바이스, 광 안내 시스템 및/또는 광원은 서로에 대해 제 위치에 고정되도록 제공된다.
예를 들어, 광 안내 시스템은 광의 광빔을 따라 광원의 광을 에워싸서, 광은 광빔에 대해 반경방향으로 외향으로 광 안내 시스템에 의해 차광 방식으로 차폐되게 된다. 광 안내 시스템은 바람직하게는 광 안내 시스템이 광빔을 따라 광을 에워싸서, 광이 광빔에 대해 반경방향으로 외향으로 광 안내 시스템에 의해 차폐되게 되도록 홀드-다운 디바이스 내에 설계된다.
실제로, 실제로 최상의 조건 하에서도, 광빔의 작은 구성요소가 작업편 상에 위치된 홀드-다운 디바이스의 상태에서 산란된 광으로서 생성된다. 이는 일반적으로 홀드-다운 디바이스의 일부와 작업편의 표면의 일부가 서로에 대해 완전히 편평하게 지지하는 것이 가능하지 않거나, 홀드-다운 디바이스가 작업편 표면에 정확히 수직으로 위치될 수 없기 때문이다. 따라서, 실제로 예를 들어 10분의 1 밀리미터 범위의 작은 간극 폭을 갖는 간극 영역은 일반적으로 홀드-다운 디바이스의 표면 또는 홀드-다운 디바이스의 전방면과 작업편 상의 배열 상태의 작업편 표면 사이에 생성된다. 산란된 광의 성분은 홀드-다운 디바이스 또는 그 전방면과 작업편의 표면 사이의 간극을 통해 접합 공구 유닛의 주위로 외향으로 나타날 수 있다. 예를 들어, 특히 홀드-다운 디바이스 및 작업편 상의 2개의 대향 표면의 선택적 오목부 또는 볼록부 같은 불균일부 및/또는 예를 들어 홀드-다운 디바이스의 전방면과 작업편 표면 사이의 대향 표면들의 비평행 배향으로 인해 간극이 존재할 수 있다.
접합 공구 유닛 상의 작업편의 배열 상태에서, 홀드-다운 디바이스가 작업편의 표면과 접촉하는 위치에 배열되어 홀드-다운 디바이스가 작업편의 접합 위치를 에워싸게 되어, 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이의 광의 방사 파워의 최대 20%가 외향으로 방사되거나 접합될 작업편의 지점의 바로 주위에 입사된 광의 방사 파워의 최대 20%가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사되게 되도록 홀드-다운 디바이스가 구성되는 것이 또한 제안된다.
예를 들어, 광의 방사 파워는 접합 공구 유닛 상에 배열된 작업편 상에 작용하는 광원의 광의 방사 파워로서 간주되어야 한다. 예를 들어, 광원에서 직접 나오는 광의 방사 파워는, 특히 광원으로부터 접합 위치까지 그 경로 상에서 광의 반사 및 흡수 손실로 인해, 접합 공구 유닛 상에 배열된 작업편 상에 작용하는 광의 방사 파워보다 더 크다.
바람직하게는, 광 안내 시스템의 리세스가 홀드-다운 디바이스 내에 제공된다. 바람직하게는, 광 안내 시스템의 리세스, 특히 원통형 리세스는 홀드-다운 디바이스 내부에 제공되고, 바람직하게는 광 안내 축에 대해 원주방향으로 완전히 폐쇄되어 있으며, 여기서 광은 리세스의 실린더 축, 예를 들어 리세스의 종방향 범위를 따라 작업편의 방향으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 리세스는 보어로서, 예를 들어 홀드-다운 디바이스 상의 관통 보어로서 제공된다. 리세스는 예를 들어, 리세스까지 연장되는 홀드-다운 디바이스의 재료에 의해 둘러싸여 있다. 리세스는 튜브의 방식으로, 예를 들어 홀드-다운 디바이스 상의 튜브로서 제공되는 것이 또한 고려 가능하다. 그러나, 광 안내 시스템이 유리 섬유를 갖고 유리 섬유가 홀드-다운 디바이스에 또는 내에 고정되는 것이 또한 고려 가능하다.
예를 들어, 유체용 유동 채널은 홀드-다운 디바이스의 작업편측 단부까지 광의 광빔의 섹션을 따라 형성되고, 유동 채널은 입구 및 제1 출구를 갖고, 유체용 제1 출구는 홀드-다운 디바이스의 작업편측 단부 상에 형성되고, 상기 출구는 접합 프로세스 동안 작업편과 접촉하고, 유동 채널의 제2 출구가 제공된다.
유리하게는, 광 안내 시스템은 광원의 광의 광빔이 가동 공구의 이동 축에 대해 0°보다 큰 각도로 접합 위치 상으로만 방사되도록 홀드-다운 디바이스 상에 제공된다. 바람직하게는, 입사각은 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 가능한 한 가파르다. 바람직하게는, 광 안내 시스템은 광의 광빔이 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 5° 내지 40°의 각도 범위에서만 작업편의 접합 위치 상으로 방사하도록 설계된다. 유리하게는, 리세스, 특히 제1 리세스의 종축은 홀드-다운 디바이스 상의 가동 공구의 이동 축에 대해 5° 내지 40°의 각도 범위로 제공된다.
작업편 상의 접합 위치를 향해 또는 접합 위치 상으로의 광빔의 약간의 경사진 배향은 특히 공구 카운터 요소에 대면하는 그 전방 단부 부분에서, 홀드-다운 디바이스의 비교적 슬림한 설계를 유리하게 허용한다. 따라서, 바람직하게는 홀드-다운 디바이스의 외부 치수에 사실상 변화가 이루어지지 않는데, 이는 예를 들어, 가동 공구에 의해 처리될 작업편 또는 접합 위치 상의 접합 공구 유닛의 배열 및 접근성을 위해 유리하다.
각도 범위를 설정하기 위한 설정 수단이 고려 가능하고, 이에 의해 광빔은 선형 가동 공구의 이동 축에 대해 설정될 수 있다. 설정 수단에 의해 설정될 수 있는 설정 각도는 바람직하게는 리세스의 설계에 의해 정의된다.
더욱이, 유리하게는 제2 리세스가 홀드-다운 디바이스 상에 제공된다. 제2 리세스가 홀드-다운 디바이스 상의 제1 리세스에 경면 대칭적으로 제공되는 것이 고려 가능하다. 바람직하게는, 미러 축은 가동 공구의 이동 축에 평행하게 연장한다. 예를 들어, 가동 공구의 이동 축이 홀드-다운 디바이스 또는 가동 공구를 통해 중앙으로 연장하면, 바람직하게는 이동 축은 미러 축에 대응한다.
리세스는 바람직하게는 접합 공구 유닛이 작업편에 대해 지지될 때 광이 작업편 상으로 제1 리세스를 따라 유도되고 작업편으로부터 반사된 광이 제2 리세스를 따라 유도되도록 홀드-다운 디바이스 상에 구성된다. 홀드-다운 디바이스 내의 제1 및 제2 리세스를 따른 광빔의 안내로 인해, 보호 캐빈이 생략될 수 있다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 반사된 광이 캡처되어 흡수되는 방사선 트랩 또는 방사선 섬프를 포함한다. 바람직하게는, 방사선 트랩 또는 방사선 섬프는 제2 리세스의 단부에 위치된다. 제2 리세스의 단부는 바람직하게는 작업편의 대향 방향으로 구성된다.
유리하게는, 접합 공구 유닛의 실용적인 사용이 제안된 광 안내 시스템에 의해 가능하다. 특히, 접합 공구 유닛은 유리하게는 예를 들어 높은 광 에너지의 양으로 인한 위험의 잠재성과 관련된 안전 양태와 관련된 상당한 부가 조치 없이 사용될 수 있다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스는 오목부를 포함한다. 예를 들어, 오목부는 공구 카운터 요소에 대향하여 위치되어 접합 공구 유닛 상의 작업편의 배열 상태에서, 그리고 홀드-다운 디바이스가 작업편과 접촉할 때, 오목부가 작업편의 접합 위치 주위의 영역에 위치되게 된다.
바람직하게는, 제1 및 제2 리세스는 각각의 경우에 일 단부에서 오목부로 전이된다. 예를 들어, 접합 프로세스 동안, 가동 공구는 오목부 내에 또는 오목부를 통해 맞물린다. 오목부는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스 상의 보어로서 제공된다.
예를 들어, 홀드-다운 디바이스는, 홀드-다운 디바이스가 오목부를 에워싸서 이상적인 경우에, 작업편과 접촉한 상태에서, 홀드-다운 디바이스가 작업편과 함께 오목부를 완전히 에워싸도록 제공된다.
바람직하게는, 제2 리세스에 추가하여 만입부가 제공되고, 만입부는 제2 리세스의 일부 상에서 시작하여 만입부의 단부까지 연장한다. 만입부의 종방향 범위는 바람직하게는 가동 공구의 이동 축에 평행하게 연장한다. 만입부는 바람직하게는 원통형으로 구성된다.
광 안내 시스템은, 예를 들어, 광빔의 광원의 바로 하류에서 시작하여 제2 리세스에서 또는 방사선 트랩 또는 방사선 섬프에서 종료한다. 유체의 유동 채널은 바람직하게는 광 안내 시스템을 따라 연장하고 예를 들어 시준기, 또는 예를 들어 단일 렌즈 또는 예를 들어 접지 섬유 단부의 방향으로 종료한다. 예를 들어, 시준기 또는 단일 렌즈 또는 접지 섬유 단부는 바람직하게는 광빔의 광원의 하류에 배열되어, 광원의 광이 영향을 받게 된다. 유동 채널은 바람직하게는 유체가 제2 리세스 및 만입부의 모두 내로 통과할 수 있도록 만입부를 또한 포함한다.
유동 채널 내에 있는 유체는 바람직하게는 예를 들어 질소 또는 공기와 같은 가스이다. 유리하게는, 질소를 사용하는 것이 가능한데, 이는 질소가 입자 또는 예를 들어 물과 같은 액체를 갖지 않기 때문이다. 질소에 추가하여 공기가 또한 사용될 수 있고, 공기는 바람직하게는 입자 및 액체를 함유하지 않는다. 유체는 바람직하게는 광 안내 시스템 또는 유동 채널 내로의 입구에 도입된다. 입구는 바람직하게는 제1 리세스의 상류 및 시준기 또는 렌즈 또는 유동 채널 상의 섬유 단부의 하류에 배열된다. 바람직하게는, 예를 들어 질소 가스 병과 같은 유체 공급을 위한 연결부가 입구에 제공된다.
제1 출구는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스의 작업편측 단부에 구성되고, 제1 리세스는 제1 출구에서 종료하고 제2 리세스는 제1 출구에서 시작된다. 출구는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스의 오목부의 부분이다. 바람직하게는, 제1 출구는 접합 연결이 생성될 때 작업편에 대해 지지되고, 가동 공구는 바람직하게는 제1 출구에서 작업편과 접촉하게 된다. 제1 출구는 바람직하게는 가동 공구의 폭보다 약간 더 넓도록 설계된다. 가동 공구의 폭은 예를 들어, 가동 공구의 이동 축에 수직으로 구성된다.
제2 출구는 바람직하게는 만입부의 단부에 배열된다. 제2 출구는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스 내의 개구이고, 유체는 유동 채널 내의 개구 외부로 유동할 수 있다. 더욱이, 파괴적인 고체 또는 액체는, 유체가 이들 고체 또는 액체를 동반할 수 있기 때문에, 유체에 의해 유동 채널로부터 제거될 수 있다. 특히, 고체는 광 안내 시스템 또는 광 안내 시스템 내의 광학계에 파괴적이다. 제2 출구는 또한 예를 들어 펌프에 연결될 수 있어, 유체가 유동 채널로부터 능동적으로 제거될 수 있게 된다.
센서가 유동 채널 상에 배열되는 것이 유리하다.
바람직하게는, 센서는 압력 센서로서 및/또는 유량 센서로서 구성된다. 센서는 예를 들어, 만입부, 바람직하게는 제2 출구 부근에 배열된다. 그러나, 센서는 유동 채널의 임의의 지점에 구성될 수 있다. 더욱이, 복수의 센서가 유동 채널 내에 배열될 수 있어 압력이 유동 채널의 상이한 지점에서 측정될 수 있게 된다.
압력 변화가 센서에 의해 측정될 수 있으면 유리하다.
바람직하게는, 접합 공구 유닛 또는 홀드-다운 디바이스가 작업편 상에 위치되는지 여부의 함수로서 압력이 변화한다. 유리하게는, 유동 채널 내의 압력은 제1 출구가 작업편에 의해 커버될 때, 특히 완전히 커버될 때 더 높은데, 이는 그렇지 않으면 유체가 제1 출구를 통해 홀드-다운 디바이스 외부로 유동할 수 있기 때문이다.
바람직하게는, 제1 출구는 접합 연결의 생성 중에 작업편에 의해 영구적으로 커버된다. 바람직하게는, 접합 연결의 생성은 홀드-다운 디바이스가 작업편에 대해 지지될 때, 특히 제1 출구가 작업편에 의해 커버될 때 시작된다. 홀드-다운 디바이스와 작업편 사이의 접촉은 바람직하게는 힘을 미리 결정함으로써 영향을 받는 것이 가능하고, 여기서 힘은 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에 작용하는 가압력 또는 압축력이다. 예를 들어, 이를 위해, 예를 들어 가동 공구의 이동 축에 대해 홀드-다운 디바이스 상에 축방향으로 밀거나 공구 카운터 요소 방향으로 이 홀드-다운 디바이스를 예비인장하는 나선형 압축 스프링 또는 공압 스프링과 같은 기계적 스프링이 제공된다.
홀드-다운 디바이스는 바람직하게는 접합 연결이 생성된 후에만 작업편으로부터 이격하여 이동된다. 바람직하게는 작업편의 조사와 접합 연결을 형성하기 위한 작업편의 방향으로의 가동 공구의 이동, 및 다시 초기 위치로의 가동 공구의 이동의 모두는 홀드-다운 디바이스가 작업편에 대해 지지되거나 작업편 상에 밀리는 동안 발생한다. 공구 카운터 요소의 방향으로의 가동 공구의 이동이 시작될 수 있고, 동시에 또는 이후에 광으로의 접합 위치의 조사 또는 조명이 종료될 수 있다. 그 결과, 유리하게는 비교적 짧은 접합 사이클 시간을 구현하는 것이 가능하다. 작업편의 조사는 가동 공구가 작업편의 방향으로 이동되기 전에 또한 종료될 수 있다.
제2 출구는 차단될 수 있는 것이 또한 유리하다.
제2 출구는 바람직하게는 만입부의 단부에 배열되고, 제2 출구는 홀드-다운 디바이스의 외부면을 향한 개구일 수 있다. 제2 출구의 개구는 예를 들어, 기계적으로 동작될 수 있는 플랩에 의해 차단되거나 개방될 수 있다.
추가 가능성은 라인, 예를 들어 가스 라인이 개구 상에 배열되는 것이다. 예를 들어, 밸브가 가스 라인 상에 구성될 수 있고, 제2 출구는 밸브에 의해 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
흡입 라인이 제2 출구 상에 배열되어, 유체가 유동 채널로부터 능동적으로 제거될 수 있게 되는 것이 또한 고려 가능하다. 흡입 라인은 바람직하게는 접합 공구 유닛 상의 입구에 바로 인접하여 배열된다.
예를 들어, 음압이 흡입 라인 상에 만연한다. 예를 들어, 음압은 예를 들어 펌프와 같은 음압 디바이스에 의해 제공되어, 예를 들어 펌프를 스위칭 온 또는 오프함으로써 제2 출구가 차단되거나 개방될 수 있고, 또는 유체가 유동 채널로부터 제거되거나 유동 채널 내에 남아 있게 된다. 예를 들어, 일정한 흡입 파워를 달성하기 위해, 펌프는 예를 들어, 영구적으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 밸브가 펌프와 제2 출구 사이에 구성되고, 제2 출구는 밸브에 의해 차단되거나 개방될 수 있다.
유리하게는, 제2 출구는 제어 유닛에 의해 차단되거나 개방될 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은 기계적으로 동작될 수 있는 플랩, 또는 밸브 또는 펌프를 스위칭할 수 있다.
유체가 입구를 통해 유입되고 제2 출구가 개방될 때 유동이 유동 채널 내에 발생될 수 있다. 제2 출구의 개구는 기계적 플랩이 개구를 해제하거나 밸브가 개방되는 것에 의해서만 개방될 수 있다. 더욱이, 유체는 또한 예를 들어 펌프에 의해 개방된 제2 출구로부터 흡입될 수 있다.
유동 채널 내의 유동은 유리하게는 접합 연결의 생성 중에 제공된다. 이는 작업편의 조사 중에 그리고 가동 공구의 이동에 따라 유동이 유동 채널 내에 형성된다는 것을 의미한다. 유리하게는, 광원이 활성화되기 전에도 유동이 형성되는데, 이는 예를 들어 파괴적인 입자 및 가스와 같은 오염물이 이에 의해 유동 채널로부터 또는 광 안내 시스템으로부터 또는 광 안내 시스템의 광학계로부터 제거될 수 있기 때문이다. 유리하게는, 광원이 스위칭 오프된 후에 유동이 유동 채널 내에 제공되어 특히 제1 출구 부근에서 접합 프로세스 동안 방출되는 먼지 입자 또는 가스가 유체에 의해 이격하여 운반되거나 유동 채널로부터 제거될 수 있게 된다.
제2 출구는 접합 연결이 생성되고 가동 공구의 초기 위치가 도달한 직후 다시 폐쇄될 수 있다.
유리하게는, 광 안내 시스템은 광학계를 포함하고, 유체는 유체가 광학계를 냉각하고 세정하도록 유동 채널을 통해 유도될 수 있다.
광학계는 바람직하게는 미러, 렌즈, 보호 유리 등이다.
유리하게는, 유체 유동이 유동 채널을 따라 흘러 예를 들어 먼지 입자 또는 수트 입자와 같은 오염물이 유체와 함께 유동 채널로부터 제거될 수 있게 된다. 유리하게는, 제1 출구가 작업편에 의해 커버될 때 유체는 입구로부터 광학계를 따라 제2 출구로 유동한다. 바람직하게는, 광 안내 시스템의 광학계 영역은 보호 유리에 의해 홀드-다운 디바이스의 리세스로부터 분리된다. 예를 들어, 광학계 영역에는, 미러가 배열되고 유리하게는 무입자 유체가 광학계 영역 내로 유동하도록 입구가 구성된다. 광학계 영역 내에 존재하는 유체는 측면과 외부 영역에서만 보호 유리를 따라 유동할 수 있다. 그 결과, 유체가 입구를 통해 광학계 영역 내로 도입될 때 광학계 영역 내의 유체가 유리하게 축적된다. 광학계 영역 내의 압력은 바람직하게는 홀드-다운 디바이스의 리세스 내의 압력과 동일하거나 그보다 크다. 광학계를 보호하기 위해, 유리하게는, 접합 공구 유닛이 동작하지 않을 때에도, 유체가 입구를 통해 광학계 영역 내로 영구적으로 도입된다.
유리하게는, 입구를 통해 유동 채널 내로 유동하는 유체의 양이 조절 및/또는 제어된다. 바람직하게는, 유동이 유동 채널 내에 발생될 때 또는 제1 출구가 커버되고 제2 출구가 개방될 때, 제1 출구가 개방될 때보다 더 많은 유체가 입구를 통해 유동 채널 내로 유동한다. 예를 들어, 유동이 유동 채널 내에 발생될 때 흡입되는 것과 동일한 양의 유체가 유동 채널 내로 유동한다.
더욱이, 광빔에 의해 생성된 열은 유동 채널을 따른 유체의 유동에 의해 제거될 수 있다. 추가 옵션은 냉각되거나 저온인 유체가 유동 채널 내에 도입되어, 이에 의해 유동 채널 또는 광학계 내의 온도가 추가로 감소될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 추가적으로 방사선 트랩 또는 방사선 섬프는 유체에 의해 냉각될 수 있다.
더욱이, 방사선 트랩 또는 방사선 섬프는 바람직하게는 제2 리세스의 단부에 냉각 플레이트를 갖고, 냉각 플레이트는 홀드-다운 디바이스의 외부면 상에 배열된다. 냉각 플레이트는 바람직하게는 방사선 트랩 또는 방사선 섬프의 흡수 또는 포획된 열 에너지를 소산시키는 역할을 한다. 냉각 플레이트는 홀드-다운 디바이스 상에 교체 가능하게 배열될 수 있다. 더욱이, 방사선 트랩 또는 방사선 섬프는 예를 들어 액체 냉각 시스템에 의해 능동적으로 냉각되는 것이 고려 가능하다. 예를 들어, 방사선 트랩 또는 방사선 섬프는 유동 채널 내에서 유도되는 가스 유동 또는 공기 유동에 의해서만 또는 추가적으로 냉각된다.
접합 공구 유닛은 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 센서의 데이터를 검출할 수 있는 것이 또한 유리하다.
제어 유닛은 바람직하게는 프로그램 가능한 컴퓨팅 유닛이고, 바람직하게는 제어 유닛은 센서와 통신할 수 있다. 센서는 바람직하게는 센서에 의해 측정된 압력을 제어 유닛에 전달한다.
접합 공구 유닛의 동작은 바람직하게는 제어 유닛에 의해 구현된다. 바람직하게는, 제어 유닛은 드라이브 및/또는 광원 및/또는 광 안내 시스템의 구성요소를 제어 및/또는 조절하도록 구성된다. 더욱이, 제어 유닛은, 예를 들어 특히 드라이브에 의해, 홀드-다운 디바이스가 접합 공구 유닛 상에 배열된 작업편과 접촉할 때까지 공구 카운터 요소의 방향으로 홀드-다운 디바이스를 이동시키도록 구성된다.
제1 출구가 커버되고 제2 출구가 차단될 때 미리 결정된 임계값이 초과될 수 있는 것이 유리하다.
예를 들어, 유체는 광빔이 활성화되기 전에 입구를 통해 유동 채널 내로 도입된다. 예를 들어, 제1 출구는 작업편에 의해 커버되고, 제2 출구는 차단되어, 동적 압력이 유체의 도입에 의해 유동 채널 내에 생성되게 된다. 홀드-다운 디바이스가 작업편의 접합 표면에 수직으로 위치될 때 또는 광의 최대 20%의 방사 파워가 홀드-다운 디바이스와 작업편의 표면 사이에서 외향으로 방사될 때에만 동적 압력에 의해 임계값이 초과될 수 있다.
센서가 압력에 대해 미리 결정된 임계값을 초과할 때 제어 유닛이 광빔을 활성화하는 것이 또한 유리하다.
임계값은 바람직하게는 제어 유닛이 센서에 의해 측정된 압력을 임계값과 비교할 수 있도록 제어 유닛에 저장된다. 광빔은 임계값이 초과될 때에만 활성화될 수 있어, 작업편이 작업편 상의 제1 출구의 지지 표면 상에서 광빔에 의해 가열될 수 있게 된다. 예를 들어, 제어 유닛은 배열된 작업편의 접합 위치의 광원의 광의 조사 전에 및/또는 가동 공구의 이동이 시작되기 전에 센서에 의해 검출된 압력이 임계값을 초과하는지 여부를 검사한다. 예를 들어, 센서는 홀드-다운 디바이스가 작업편과 접촉하는 위치에 있는지 여부를 결정하여 작업편을 갖는 홀드-다운 디바이스가 차광 방식으로 광원의 광을 외향으로 차폐하여, 접합 공구 유닛 주위 영역의 작업자에 대한 위험이 제거될 수 있게 되도록 구성된다.
광 파워 시스템이 셔터를 갖는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 광원의 광에 의한 접합 위치의 조명은 셔터에 의해 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 셔터는 광학적 폐쇄부로서, 예를 들어 기계적 및/또는 전자적 폐쇄부의 형태로, 예를 들어 가동 요소로서 제공된다. 예를 들어 광-불투과성 재료로 구성된 가동 요소는 예를 들어 광빔의 경로 내로 도입되어, 이 광빔을 차단하고, 다시 이동되는 것이 가능하다. 유리하게는, 제어 유닛에 의해, 셔터가 활성화될 수 있거나 가동 요소가 작동될 수 있다.
더욱이, 접합 공구 유닛의 제어 유닛은, 가동 공구가 공구 카운터 요소의 방향으로 그 이동 중에 광원의 광의 광빔 내로 진입할 수 있기 전에 배열된 작업편의 접합 위치의 광원의 광의 조사가 종료되도록 구성된다. 예를 들어, 제어 유닛은 광의 광빔 내로 가동 공구의 진입 직전에 작업편의 접합 위치의 조사를 스위칭 오프한다. 그 결과, 가동 공구의 가열 및 따라서 가동 공구의 손상이 방지된다.
유리하게는, 접합 공구 유닛의 접합 프로세스의 사이클 제어는, 특히 접합 프로세스의 프로세스를 제어, 조절 및/또는 구동할 수 있는 중앙 제어 유닛이 제공되기 때문에 비교적 단순화된다.
제어 유닛은 센서가 압력에 대해 미리 결정된 임계값 아래로 떨어질 때 광빔을 비활성화하거나 방출하지 않는 것이 유리하다.
센서에 의해 측정된 압력이 임계값 미만인 경우, 광빔은 바람직하게는 제어 유닛에 의해 비활성화된다.
센서에 의해 측정된 압력이 임계값 미만인 경우, 접합 공구 유닛, 특히 제어 유닛은, 배열된 작업편의 접합 위치의 광원의 광의 조사의 시작 및/또는 가동 공구의 이동의 시작을 차단한다. 따라서, 접합 공구 유닛이 작업편 상에 정확하게 위치되지 않거나 외향으로 너무 많은 방사선을 방사할 수 있을 때 광빔이 사람에 의해 우발적으로 또는 고의로 활성화되는 것이 가능하지 않다.
본 발명의 유리한 실시예는 전술된 실시예 중 하나에 따른 접합 공구 유닛을 포함하고 공구 클립을 포함하는 공구 그리퍼이다.
유리하게는, 공구 클립은 가동 공구를 공구 카운터 요소에 연결하여, 가동 공구와 공구 카운터 요소 사이의 힘의 플럭스(flux)가 구현될 수 있게 된다. 공구 클립은 바람직하게는 예를 들어, 로봇 아암에 체결될 수 있는 C형 클립이다. 예를 들어, 공구 그리퍼는 클린칭, 리벳팅, 접합 및/또는 엠보싱 집게로서 구성된다. 공구 그리퍼가 반중공 펀치 리벳 집게로서 및/또는 중실 펀치 리벳 집게로서 제공되는 것이 또한 고려 가능하다.
접합 공구 유닛에 의한 작업편의 접합 프로세스의 형태의 방법이 또한 제안되고, 방법은 이하의 방법 단계:
- 유동 채널 내로 유체를 도입하는 단계,
- 홀드-다운 디바이스의 제1 출구가 작업편 상에 위치될 때까지 작업편의 방향으로 접합 공구 유닛을 이동시키는 단계,
- 홀드-다운 디바이스의 제2 출구를 차단하는 단계,
- 유동 채널 내의 센서에 의해 압력을 측정하는 단계,
- 센서에 의해 측정된 압력을 제어 유닛에 의해 압력에 대해 미리 결정 가능한 임계값과 비교하는 단계,
- 미리 결정된 임계값이 센서에 의해 측정된 압력에 의해 초과될 때 제2 출구를 개방하고 유동 채널 내에 유동을 생성하는 단계,
- 제어 유닛에 의해 광원을 활성화하는 단계,
- 작업편의 방향에서 접합 공구 유닛의 가동 공구의 이동의 시작과 동시에, 또는 작업편의 방향으로 접합 공구 유닛의 가동 공구의 이동의 시작 후에 작업편의 접합 위치의 조사를 종료하는 단계,
- 제어 유닛에 의해 제2 출구를 차단하는 단계,
- 접합 공구 유닛 또는 홀드-다운 디바이스를 작업편으로부터 이격하여 이동시키는 단계를 갖는다.
예를 들어, 전술된 방법 단계는 전술된 순서로 연속적으로 발생한다. 개별 방법 단계는 중첩하여 또는 동시에 발생하는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 유체의 도입은 접합 공구 유닛의 이동 후에 발생한다.
유체는 예를 들어, 전체 접합 프로세스에 걸쳐 입구를 통해 유동 채널 내로 도입되고, 유체는 홀드-다운 디바이스가 작업편 상에 위치되지 않는 한, 제1 출구 외부로 유동한다. 예를 들어, 하나의 방법 단계에서 처리될 작업편은 가동 공구와 접합 공구 유닛 상의 공구 카운터 요소 사이에 배열되고, 예를 들어 위치된다. 처리될 작업편의 위치설정은 여기서 접합 공구 유닛의 외부에 제공되는 위치설정 유닛, 예를 들어 로봇 아암에 의해 수행될 수 있다. 위치설정 유닛이 접합 공구 유닛의 구성 부분인 것이 또한 고려 가능하다. 바람직하게는, 처리될 작업편은 공구 카운터 요소에 대해 지지된다. 접합 공구 유닛은 홀드-다운 디바이스의 제1 출구가 작업편 상에 위치될 때까지, 드라이브에 의해 처리될 작업편을 향해 이동된다. 홀드-다운 디바이스가 작업편 상에 위치된 후, 가동 공구는 드라이브에 의해 작업편의 방향으로 이동하여 처리될 작업편이 광빔에 의해 가열될 때 가동 공구는 작업편에 대한 더 짧은 경로를 커버해야 하게 된다. 스프링 요소가 가동 공구의 이동에 의해 로딩되고, 힘이 이에 의해 작업편의 방향으로 홀드-다운 디바이스 상에 인가된다. 제1 출구는 홀드-다운 디바이스 상에 작용하는 힘에 의해 작업편에 대해 밀리게 되어, 광빔이 스위칭 온될 때, 작업편으로부터 반사된 빔이 홀드-다운 디바이스로부터 거의 또는 사실상 전혀 빠져나올 수 없다.
작업편 상의 홀드-다운 디바이스의 위치를 검사하기 위해, 압력이 유동 채널 내에서 결정되고, 바람직하게는 제2 출구가 이를 위해 폐쇄된다. 그 결과, 홀드-다운 디바이스 상의 제1 출구가 작업편에 의해 커버될 때 그리고 유동 채널 또는 광 안내 시스템이 손상되지 않을 때 유체는 유동 채널 내부에 축적된다. 센서에 의해 측정된 압력은 제어 유닛으로 전달되고, 제어 유닛은 바람직하게는 센서에 의해 측정된 압력을 미리 결정 가능한 임계값과 비교한다. 임계값은 바람직하게는 제1 출구와 작업편 사이의 좁은 간극에서도, 유동 채널 내의 센서에 의해 측정된 압력이 임계값을 초과할 수 없도록 선택된다. 따라서, 광원은 작업편 상의 홀드-다운 디바이스의 원하는, 예를 들어 수직 위치설정에 의해서만 활성화되는 것이 가능한 것이 보장된다.
예를 들어, 유동 채널 내의 압력이 검사된 후, 제2 출구가 개방되어 유동이 유동 채널 내에 축적되게 된다. 따라서 바람직하게는 유동 채널로부터 오염물이 유동 채널 내의 유동에 의해 제거된다.
일단 유동이 유동 채널 내에 형성되면, 제어 유닛은 광빔이 작업편을 타격하도록 광원을 활성화한다. 예를 들어, 작업편은 광원의 광빔에 의해 가열되고, 특히 표면이 아직 가열되지 않았을 때, 광빔의 일부가 작업편 상에서 반사된다. 반사된 광빔은 제2 리세스를 따라 방사선 트랩 또는 방사선 섬프로 통과된다. 그 결과, 부가의 방사선 보호 캐빈 없이 방사선에 대한 보호가 보장된다.
작업편 상의 온도는 바람직하게는 고온계에 의해 측정된다. 고온계는 홀드-다운 디바이스 상에 배열되고, 보어는 홀드-다운 디바이스 상에 구성된다. 예를 들어, 보어는 이동 축을 중심으로 90°만큼 제1 리세스에 대해 회전되도록 홀드-다운 디바이스 상에 제공된다. 그 결과, 작업편의 열 방사선은 보어를 통해 고온계에 도달할 수 있고, 이에 의해 작업편의 온도가 작업편의 접합 위치에서 결정될 수 있다. 고온계는 바람직하게는 측정된 온도를 제어 유닛에 전달하고, 도달되어야 하는 온도는 제어 유닛 내에 저장되고 측정값과 비교된다. 예를 들어, 도달되어야 하는 온도가 특정 시간 기간 전에 도달하지 않으면, 광원이 비활성화된다.
예를 들어, 가동 공구의 이동은 특히 광원이 스위칭 오프되기 직전에 또는 광원이 스위칭 오프되는 것과 동시에 공구 카운터 요소의 방향으로 시작되어, 작업편이 접합 위치에서 접합되게 된다. 예를 들어, 제어 유닛은 가동 공구가 공구 카운터 요소의 방향으로 그 경로에서 광원의 광빔의 방사 경로의 영역에 도달할 때 광원 및 따라서 작업편의 조명이 스위칭 오프되는지 여부를 검사하도록 구성된다. 그러나, 제어 유닛이 초기에 광원 및 따라서 작업편의 조명이 스위칭 오프되었는지 여부를 검사하고, 광원이 스위칭 오프되었는지 여부를 검사한 후에만 가동 공구의 이동을 활성화하는 것이 또한 고려 가능하다. 예를 들어, 접합 연결의 생성 중에, 특히 유동이 유동 채널에 영구적으로 존재하여 접합 연결을 생성할 때 발생된 오염물이 이격 운반될 수 있게 된다.
예를 들어, 접합 프로세스가 종료된 후, 가동 공구는 초기 위치로 다시 이동된다. 예를 들어, 이어서 제2 출구가 폐쇄된다. 예를 들어, 이어서 접합 공구 유닛이 작업편으로부터 이격하여 이동된다. 예를 들어, 유체는 입구를 통해 제1 출구의 방향으로 영구적으로 유동하여 정지 시간 동안에도 광학계가 오염되지 않게 된다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 개략적으로 도시되어 있는 본 발명의 예시적인 실시예를 통해 더 상세히 설명된다.
상세히:
도 1은 접합 공구 유닛을 갖는 공구 그리퍼의 경사진 위에서 본 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 접합 공구 유닛의 부분의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 도 2에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 추가 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 도 1에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 홀드-다운 디바이스 및 공구 카운터 요소를 갖는 접합 공구 유닛은 작업편에 대해 지지되고, 광빔의 경로가 표시되어 있다.
도 5는 도 4에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 유체 유동의 경로가 표시되어 있다.
도 6은 고온계를 갖는 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있다.
도 7은 도 4 및 도 5에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 접합 연결이 생성되어 있다.
도 8은 접합 연결이 생성된 후에 초기 위치에서 도 4, 도 5 및 도 7에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있다.
상세히:
도 1은 접합 공구 유닛을 갖는 공구 그리퍼의 경사진 위에서 본 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 접합 공구 유닛의 부분의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 도 2에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 추가 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 도 1에 따른 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 홀드-다운 디바이스 및 공구 카운터 요소를 갖는 접합 공구 유닛은 작업편에 대해 지지되고, 광빔의 경로가 표시되어 있다.
도 5는 도 4에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 유체 유동의 경로가 표시되어 있다.
도 6은 고온계를 갖는 접합 공구 유닛의 부분의 단면도를 도시하고 있다.
도 7은 도 4 및 도 5에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있는데, 여기서 접합 연결이 생성되어 있다.
도 8은 접합 연결이 생성된 후에 초기 위치에서 도 4, 도 5 및 도 7에 따른 장치의 단면도를 도시하고 있다.
접합 공구 유닛(2)을 갖는 공구 그리퍼(1)가 도 1에 도시되어 있다. 공구 그리퍼(1)는 공구 클립(3)을 갖고, 접합 공구 유닛(2) 또는 접합 공구 유닛(2)의 공구 카운터 요소(4)는 공구 클립(3) 상에 배열된다. 공구 클립(3)은 바람직하게는 C형 클립으로서 설계되고, 예를 들어 연결 요소(5)를 통해 도 1에는 도시되어 있지 않은 로봇 아암에 체결될 수 있다.
홀드-다운 디바이스(6), 가동 공구(7)(도 2 참조), 드라이브(8), 광원(10) 및 제어 유닛(40)이 접합 공구 유닛(2) 상에 배열되어 있다. 예를 들어, 광원(10)은 레이저로서, 특히 섬유 레이저로서 구성된다. 드라이브(8)는 전기식, 공압식, 유압식 또는 유공압식 드라이브로서 구성될 수 있다.
예를 들어, 가동 공구(7), 고온계(24) 및 광 안내 시스템(9)이 홀드-다운 디바이스(6) 상에 배열된다. 광 안내 시스템(9)은 시준기(11), 제1 미러(12), 제2 미러(13), 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프 및 보호 유리(15)를 포함한다(도 4 참조). 시준기(11)는 바람직하게는 시준된 광빔이 발생되는, 예를 들어 시준된 레이저 광빔이 발생되도록 설계된다. 예를 들어, 광원(10)의 광빔은 확장되고 서로 적어도 대략 평행하게 배향된다. 제1 미러(12)는, 예를 들어 광원(10)의 광빔의 위치가 처리될 작업편(25)에 설정될 수 있도록 조정 가능하다. 제2 미러(13)는 바람직하게는 접합 공구 유닛(2) 상의 위치에 고정식으로 배열된다. 보호 유리(15)는 바람직하게는 광학계 또는 미러(12, 13)와 광 안내 시스템(9)의 시준기(11)와 홀드-다운 디바이스(6) 사이의 분리점을 형성한다. 더욱이, 광빔의 빔 직경은 접합 공구 유닛(2)의 외부면에 조정 요소(26)에 의해 설정될 수 있다. 바람직하게는, 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프를 냉각하는 냉각 플레이트(31)가 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프의 단부에 구성된다. 냉각 플레이트(31)는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6)의 외부면에 해제 가능하게 배열되고, 따라서 냉각 플레이트(31)는 예를 들어, 마모 또는 오염의 경우 교체되거나 세정될 수 있다.
접합 공구 유닛(2)은 바람직하게는 광원(10)을 접합 공구 유닛(2)에 결합하기 위해 소켓(16, 17)을 갖는다(도 2 참조). 예를 들어, 흡입 라인(20)용 소켓(18, 19)과 입구(23)용 소켓(21, 22)이 또한 접합 공구 유닛 상에 제공되어 유체가 유입되거나 흡입될 수 있게 된다. 예를 들어, 유체는 가스로서, 예를 들어 공기로서, 특히 입자가 세정된 공기로서 구성된다. 예를 들어, 유체는 입자가 없는 정화된 가스로서 존재한다. 유체가 예를 들어 질소 또는 이산화탄소와 같은 특정 가스로서 존재하는 것이 또한 고려 가능하다.
표준 공구 그리퍼가, 바람직하게는 공구 클립(3) 상에 배열되어 있는 드라이브(8)에 연결되어 있는 홀드-다운 디바이스(6) 및 광 안내 시스템(9)에 의해 접합 공구 유닛(2)의 부분, 특히 홀드-다운 디바이스(6) 및 광 안내 시스템(9)으로 개조될 수 있다. 바람직하게는, 이를 위해, 접합 공구 유닛(2)은 체결 요소(27)를 갖고, 접합 공구 유닛(2)의 부분, 특히 소켓(16, 17, 18, 19, 21, 22)이 구성되어 있는 접합 공구 유닛(2)의 부분은 체결 요소(27)에 의해 드라이브(8)에 연결될 수 있다. 더욱이, 드라이브(8)로의 연결을 위한 홀드-다운 디바이스(6)는 부착 요소(29)를 갖는다. 체결 요소(27)는 바람직하게는 플레이트형 재료, 특히 금속으로부터 제조된다. 체결 요소(27)는 체결 수단(30), 예를 들어 나사에 의해 드라이브(8)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 안전 스위치(28)가 체결 요소(27) 상에 배열된다.
접합 공구 유닛의 부분의 단면도가 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시되어 있고, 광 안내 시스템(9) 또는 유동 채널(38)의 설계가 이에 의해 더 양호하게 예시될 수 있다. 광원(10)의 광빔은 광원으로부터 영역(41) 내의 광 안내 시스템(9)으로 결합된다. 광빔의 경로는 화살표(L)에 의해 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 광빔은 예를 들어, 도 4에는 도시되어 있지 않은 광원(10)으로부터 영역(41)으로, 나아가서 시준기(11)로 통과되고, 광빔은 예를 들어, 이어서 제1 미러(12) 상에서 및 제2 미러(13) 상에서 반사되고, 예로서 보호 유리(15)를 통해 홀드-다운 디바이스(6)로 통과한다. 제1 리세스(32)가 홀드-다운 디바이스(6) 상에 구성되고, 제1 리세스(32)는 예를 들어, 홀드-다운 디바이스(6) 내의 보어이다. 광빔은 바람직하게는 제1 리세스(32)를 통해 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부 상에 구성된 제1 출구(33)(도 4 참조)로 통과된다. 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 상에 위치되면, 광빔은 바람직하게는 금속 작업편 표면(42) 상에서 반사되고 예를 들어 보어로서 홀드-다운 디바이스(6) 내에 구성된 제2 리세스(34) 내로 통과된다. 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프는 제2 리세스(34)의 단부에 구성되어, 작업편(25)으로부터 반사된 광빔이 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프에 수용되어 흡수되게 된다.
바람직하게는 제1 리세스(32)의 단부와 제2 리세스(34)의 시작부에서 홀드-다운 디바이스(6)에 오목부가 형성되고, 가동 공구는 예를 들어, 제1 출구(33) 상의 오목부를 통해 작업편(25)을 타격한다. 오목부는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6) 내의 보어로서 제공된다.
더 바람직하게는, 가동 공구(7)용 보어가 홀드-다운 디바이스(6) 내에 제공되어, 가동 공구(7)가 작업편(25) 방향으로 이동 축(35)을 따라 선형 방식으로 이동될 수 있게 된다. 이동 축(35)은 바람직하게는 가동 공구(7)의 종방향 범위를 따라 연장된다. 더욱이, 이동 축(35)은 예를 들어, 가동 공구(7)를 통해 중앙으로 연장된다. 제1 리세스(32) 또는 제2 리세스(34)의 종축은 예를 들어, 홀드-다운 디바이스(6) 상에서 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 대해 5° 내지 40°의 각도 범위(α)에 제공된다(도 4 참조). 바람직하게는, 제2 리세스(34)는 제1 리세스(32)에 경면 대칭적으로 설계되고, 예를 들어 미러 평면은 가동 공구(7)의 이동 축(35)을 통해 연장한다.
예를 들어, 광 안내 시스템(9)의 부분은 유동 채널(38)을 형성한다. 예를 들어, 광 안내 시스템(9)의 제1 및 제2 리세스(32, 34) 및 오목부 또는 제1 출구(33)는 유동 채널(38)의 부분을 형성한다. 바람직하게는, 유동 채널(38)은 주로 광 안내 시스템을 따라 연장되고, 유동 채널(38)은 단지 시준기(11)의 하류에서만 시작된다. 더욱이, 유동 채널(38)은 바람직하게는 보어로서 구성되는 만입부(36)를 갖는다. 만입부(36)는 바람직하게는 제2 리세스(34)의 일부에서 시작하고 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 평행하게 연장된다. 유체는 입구(23)를 통해 유동 채널(38) 내로 통과하고 유동 채널(38)을 따라 유동할 수 있다. 유체는 바람직하게는 시준기(11) 하류의 광학계 영역에서 보호 유리(15)까지 저장되는데, 이는 유체가 보호 유리(15)의 외부면에서만 제1 리세스(32)까지 유동할 수 있기 때문이다. 그 결과, 유체가 입구(23)를 통해 유입되는 한, 시준기(11)의 하류의 보호 유리(15)까지의 광학계 영역에서 과압이 발생된다. 예를 들어, 광학계 또는 미러(12, 13)를 청결하게 유지하기 위해 유체가 입구(23)를 통해 영구적으로 유입된다. 유체는 유동 채널(38)로부터 제1 출구(33) 및 제2 출구(37)를 통해 유동할 수 있다. 제2 출구(37)는 바람직하게는 만입부(36)의 단부에 배열되고, 제2 출구(37)는 예를 들어, 흡입 라인(20)에 연결되어, 유입하는 유체가 만입부(36)의 단부에서 흡입될 수 있게 된다. 바람직하게는, 유체가 유동 채널(38)로부터 흡입될 수 있는 흡입 라인(20)이 유동 채널(38) 상에 배열된다.
유체는 입구(23)를 통해 유동 채널(32) 내로 전체 접합 프로세스에 걸쳐 도입되고, 유체는 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 상에 위치되지 않는 한, 제1 출구(33) 외부로 유동한다. 접합 프로세스의 경우, 초기에 접합 공구 유닛(2)은 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6)와 공구 카운터 요소(4)가 작업편에 대해 지지될 때까지 처리될 작업편(25)의 방향으로 이동된다. 예를 들어, 접합 프로세스에서 2개의 작업편 부분이 함께 연결된다. 홀드-다운 디바이스(6)가 작업편(25) 위에 위치되자마자, 드라이브(8)는 바람직하게는 이동 축(35)을 따라 작업편(25)의 방향으로 가동 공구(7)를 이동시킨다. 이는 가동 공구(7)의 초기 위치를 나타낸다. 따라서, 가동 공구(7)와 작업편(25) 사이의 간격이 최소화되어, 가동 공구(7)가 작업편(25)까지 비교적 짧은 경로를 갖게 된다.
가동 공구(7)가 드라이브(8)에 의해 이동될 때, 스프링 요소가 바람직하게 로딩되고, 이에 의해 홀드-다운 디바이스(6)는 스프링 요소의 힘으로 작업편(25)에 대해 밀리게 된다. 그 결과, 홀드-다운 디바이스(6)의 제1 출구(33)는 바람직하게는 홀드-다운 디바이스(6)와 작업편(25) 사이에서 광이 빠져나가는 것을 방지하도록 의도된 작업편(25)에 대해 고정식으로 밀린다. 더욱이, 홀드-다운 디바이스(6)에 대해 지지되는 작업편(25) 상의 홀드-다운 디바이스(6)의 높은 접촉력으로 인해, 열은 공구 카운터 요소(4)에 대해 지지되는 작업편(25)의 제1 작업편 부분으로부터 제2 작업편 부분으로 더 효과적으로 전달될 수 있다.
예를 들어, 이어서 가동 공구(7)가 초기에 작용하는 작업편(25)의 표면에 대해 홀드-다운 디바이스(6)가 원하는 바와 같이 지지하는지 여부가 검사된다. 이를 위해, 가동 공구(7)의 위치는 바람직하게는 제어 유닛(40)에 의해 결정된다. 가동 공구(7)가 드라이브(8)에 연결되어 있기 때문에, 추가적으로 홀드-다운 디바이스(6) 및 광 안내 시스템(9)의 위치는 바람직하게는 안전 스위치(28)를 통해 검사된다. 예를 들어, 양 테스트 모두 원하는 결과를 전달하고 정확한 것으로서 식별된 후, 유동 채널(38) 내의 압력이 결정된다.
압력을 결정하기 위해, 바람직하게는 제2 출구(37) 또는 흡입 라인(20) 상의 펌프에 대한 밸브가 폐쇄된다(도 4 참조). 그 결과, 홀드-다운 디바이스(6) 상의 제1 출구(33)가 작업편(25)에 의해 커버될 때 그리고 유동 채널(38) 또는 광 안내 시스템(9)이 손상되지 않을 때 유체는 유동 채널(38) 내부에 축적된다. 유동 채널(38) 내의 압력은 유리하게는 센서(도시되어 있지 않음)에 의해 측정된다. 센서에 의해 측정된 압력은 제어 유닛(40)으로 전달되고, 제어 유닛(40)은 바람직하게는 센서에 의해 측정된 압력을 미리 결정 가능한 임계값과 비교한다(도 1 참조). 임계값은 바람직하게는 제1 출구(33)와 작업편(25) 사이의 좁은 간극에서도, 유동 채널(38) 내의 센서에 의해 측정된 압력이 임계값을 초과할 수 없도록 선택된다. 따라서, 광원(10)은 작업편(25) 상의 홀드-다운 디바이스(6)의 원하는, 예를 들어 수직 위치설정에 의해서만 활성화될 수 있어, 광 방사선 또는 작업편(25)로부터 반사된 광 방사선이 외향으로 빠져나가지 않게 되는 것이 보장된다.
예를 들어, 유동 채널(3) 내의 압력이 검사된 후, 제2 출구(37) 및/또는 흡입 라인(20)의 펌프에 대한 밸브가 개방되어 유동 채널(38) 내의 유동이 다시 축적되게 된다(도 5, 화살표 참조). 따라서, 유체는 입구(23)로부터 제2 미러(13)로, 제1 리세스(32)를 따라 보호 유리(15)로, 만입부(36)를 따라 제2 리세스(34)로, 제2 출구(37)로 유동하고 제2 출구(37)에서 흡입된다. 따라서 바람직하게는 유동 채널(38)로부터 오염물이 유동 채널(38) 내의 유동에 의해 제거된다.
일단 유동이 유동 채널(38) 내에 형성되면, 제어 유닛(40)은 광원(10)을 활성화시키고, 시준기(11)로부터의 광빔은 제1 미러(12)에 타격하고 제1 및 제2 미러(12, 13) 상에서 반사되어, 제1 만입부(32)를 따른 광빔이 작업편(25)에 타격하게 된다(도 4, 화살표(L) 참조). 예를 들어, 작업편(25)은 광원(10)의 광빔에 의해 가열되고, 특히 표면이 아직 가열되지 않았을 때, 광빔의 일부가 작업편(25) 상에서 반사된다. 반사된 광빔은 작업편(25)에 수직으로 위치된 홀드-다운 디바이스(6)에 의해 제2 리세스(34)를 따라 방사선 트랩(14) 또는 방사선 섬프로 통과된다. 그 결과, 부가의 방사선 보호 캐빈 없이 방사선에 대한 보호가 보장된다.
작업편 상의 온도는 바람직하게는 고온계(24)에 의해 측정된다(도 6 참조). 고온계(24)는 홀드-다운 디바이스(6) 상에 배열되고, 보어(39)는 홀드-다운 디바이스(6) 상에 구성된다. 바람직하게는, 보어(39)의 종방향 범위는 리세스(32, 34)의 종방향 범위와 가동 공구(7)의 이동 축(35)에 대해 횡방향으로 배향된다. 따라서, 고온계(24)는 광 안내 시스템(9)을 따른 광 방사선 또는 가동 공구(7)의 이동을 차단하지 않는다. 예를 들어, 보어(39)는 이동 축(35)을 중심으로 90°만큼 제1 리세스(32)에 대해 회전되도록 홀드-다운 디바이스(6) 상에 제공된다. 그 결과, 작업편의 열 방사선은 보어(39)를 통해 고온계(24)에 도달할 수 있고, 이에 의해 작업편(25)의 온도, 특히 작업편의 접합 위치에서 작업편(25)의 온도가 결정될 수 있다. 고온계(24)는 바람직하게는 측정된 온도를 제어 유닛(40)에 전달하고, 도달되어야 하는 온도는 제어 유닛(40) 내에 저장되고 측정값과 비교된다. 제어 유닛(40)은 예를 들어, 상이한 재료에 대해 도달되어야 하는 온도를 저장했다. 예를 들어, 도달되어야 하는 온도가 특정 시간 기간 전에 도달하지 않으면, 광원(10)이 비활성화된다. 도달되어야 하는 온도가 특정 시간 기간 내에 도달될 수 없으면, 접합 프로세스가 초기에 중단된다.
예를 들어, 가동 공구(7)의 이동은 특히 광원(10)이 스위칭 오프되기 직전에 또는 광원(10)이 스위칭 오프되는 것과 동시에 또는 광원(10)이 스위칭 오프된 후에 공구 카운터 요소(4)의 방향으로 시작되어, 작업편(25)이 접합 위치에서 접합되게 된다(도 7 참조). 예를 들어, 제어 유닛(40)은 가동 공구(7)가 공구 카운터 요소(4)의 방향으로 그 경로에서 광원(10)의 광빔의 방사 경로의 영역에 도달할 때 광원(10) 및 따라서 작업편(25)의 조명이 스위칭 오프되는지 여부를 검사하도록 구성된다. 그 결과, 가동 공구(7)는 광원(10)의 광빔으로의 조사에 의해 바람직하지 않게 가열되는 것이 방지된다. 접합 공구 유닛(2)에 대한 작업자의 안전이 또한 이에 의해 보장된다. 그러나, 제어 유닛이 초기에 광원(10) 및 따라서 작업편(25)의 조명이 스위칭 오프되었는지 여부를 검사하고, 광원(10)이 스위칭 오프되었는지 여부를 검사한 후에만 가동 공구(7)의 이동을 활성화하는 것이 또한 고려 가능하다. 가동 공구(7)는 바람직하게는 이동 축(35)을 따라 작업편(25)을 향해 이동되고, 작업편(25)의 2개의 작업편 부분은 작업편(25)의 제1 작업편 부분과 가동 공구(7)의 접촉에 의해, 바람직하게는 공구 카운터 요소(4)에 대해 밀리는 작업편(25)의 작업편 부분에 의해 변형된다. 접합 연결이 이에 의해 생성된다. 예를 들어, 접합 연결의 생성 중에, 특히 유동이 유동 채널(38)에 영구적으로 존재하여 접합 연결을 생성할 때 발생된 오염물이 이격 운반될 수 있게 된다(도 5 참조).
예를 들어, 접합 프로세스가 종료된 후, 가동 공구(7)는 도 4에 따른 초기 위치로 다시 이동된다. 예를 들어, 이어서 제2 출구(37)가 폐쇄된다. 예를 들어, 이어서 접합 공구 유닛(2), 특히 홀드-다운 디바이스(6)는 드라이브(8)에 의해 작업편(25)으로부터 이격하여 이동된다. 예를 들어, 유체는 입구(23)를 통해 제1 출구(33)의 방향으로 영구적으로 유동하여 정지 시간 동안에도 광학계가 오염되지 않게 된다.
1: 공구 그리퍼
2: 접합 공구 유닛
3: 공구 클립
4: 공구 카운터 요소
5: 연결 요소
6: 홀드-다운 디바이스
7: 공구
8: 드라이브
9: 광 안내 시스템
10: 광원
11: 시준기
12: 미러
13: 미러
14: 방사선 섬프
15: 보호 유리
16: 소켓
17: 소켓
18: 소켓
19: 소켓
20: 흡입 라인
21: 소켓
22: 소켓
23: 입구
24: 고온계
25: 작업편
26: 조정 요소
27: 체결 요소
28: 안전 스위치
29: 부착 요소
30: 체결 수단
31: 냉각 플레이트
32: 리세스
33: 출구
34: 리세스
35: 이동 축
36: 만입부
37: 출구
38: 유동 채널
39: 보어
40: 제어 유닛
41: 영역
42: 공구 표면
2: 접합 공구 유닛
3: 공구 클립
4: 공구 카운터 요소
5: 연결 요소
6: 홀드-다운 디바이스
7: 공구
8: 드라이브
9: 광 안내 시스템
10: 광원
11: 시준기
12: 미러
13: 미러
14: 방사선 섬프
15: 보호 유리
16: 소켓
17: 소켓
18: 소켓
19: 소켓
20: 흡입 라인
21: 소켓
22: 소켓
23: 입구
24: 고온계
25: 작업편
26: 조정 요소
27: 체결 요소
28: 안전 스위치
29: 부착 요소
30: 체결 수단
31: 냉각 플레이트
32: 리세스
33: 출구
34: 리세스
35: 이동 축
36: 만입부
37: 출구
38: 유동 채널
39: 보어
40: 제어 유닛
41: 영역
42: 공구 표면
Claims (11)
- 가동 공구(7)를 갖는 홀드-다운 디바이스(6) 및 공구 카운터 요소(4)를 포함하는 접합 공구 유닛(2)이며, 가동 공구(7)와 함께 홀드-다운 디바이스(6) 및 공구 카운터 요소(4)는 서로 대향하여 제공되고, 작업편(25)은 배열 상태에서 홀드-다운 디바이스(6)와 공구 카운터 요소(4) 사이에 위치될 수 있고, 가동 공구(7) 및 공구 카운터 요소(4)는 접합 연결을 형성하기 위해 협력하고, 광 안내 시스템(9)이 홀드-다운 디바이스(6) 상에 형성되고, 광 안내 시스템(9)은 작업편(25)이 접합 공구 유닛(2) 상에 배열될 때 작업편(25)의 접합 위치의 방향으로 광의 광빔을 유도하도록 설계되는, 접합 공구 유닛에 있어서,
유체용 유동 채널이 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부까지 광의 광빔의 섹션을 따라 형성되고, 유동 채널(38)은 입구(23) 및 제1 출구(33)를 갖고, 유체용 제1 출구(33)는 홀드-다운 디바이스(6)의 작업편측 단부 상에 형성되고, 상기 출구는 접합 프로세스 동안 작업편(25)과 접촉하고, 유동 채널(38)의 제2 출구(37)가 제공되는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛. - 제1항에 있어서, 센서가 유동 채널(38) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 압력의 변화가 센서에 의해 측정될 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 출구(37)는 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광 안내 시스템(9)은 광학계(12, 13, 15)를 포함하고, 유체는 유체가 광학계(12, 13, 15)를 냉각하고 세정하도록 유동 채널(38)을 통해 유도될 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 접합 공구 유닛(2)은 제어 유닛(40)을 포함하고, 제어 유닛(40)은 센서의 데이터를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 출구(33)가 커버되고 제2 출구(37)가 차단될 때 미리 결정된 임계값이 초과될 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 유닛(40)은 센서가 압력에 대해 미리 결정된 임계값을 초과할 때 광빔을 활성화하는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 유닛(40)은 센서가 압력에 대해 미리 결정된 임계값 아래로 떨어질 때 광빔을 비활성화하거나 방출하지 않는 것을 특징으로 하는 접합 공구 유닛.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 접합 공구 유닛(2) 및 공구 클립(3)을 포함하는, 공구 그리퍼(1).
- 접합 공구 유닛, 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 접합 공구 유닛(2)에 의한 작업편의 접합 프로세스이며, 이하와 같은 방법 단계:
- 유동 채널(38) 내로 유체를 도입하는 단계,
- 홀드-다운 디바이스(6)의 제1 출구(33)가 작업편(25) 상에 위치될 때까지 작업편(25)의 방향으로 접합 공구 유닛(2)을 이동시키는 단계,
- 홀드-다운 디바이스(6)의 제2 출구(37)를 차단하는 단계,
- 유동 채널(38) 내의 센서에 의해 압력을 측정하는 단계,
- 센서에 의해 측정된 압력을 제어 유닛(40)에 의해 압력에 대해 미리 결정 가능한 임계값과 비교하는 단계,
- 미리 결정된 임계값이 센서에 의해 측정된 압력에 의해 초과될 때 제2 출구(37)를 개방하고 유동 채널(38) 내에 유동을 생성하는 단계,
- 제어 유닛(40)에 의해 광원(10)을 활성화하는 단계,
- 작업편(25)의 방향에서 접합 공구 유닛(2)의 가동 공구(7)의 이동의 시작과 동시에, 또는 작업편(25)의 방향으로 접합 공구 유닛(2)의 가동 공구(7)의 이동의 시작 후에 작업편(25)의 접합 위치의 조사를 종료하는 단계,
- 제어 유닛(40)에 의해 제2 출구(37)를 차단하는 단계,
- 접합 공구 유닛(2) 또는 홀드-다운 디바이스(6)를 작업편(25)으로부터 이격하여 이동시키는 단계를 포함하는, 접합 프로세스.
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JP6484272B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2019-03-13 | 株式会社フジクラ | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
DE102018202140A1 (de) * | 2018-02-12 | 2019-08-14 | Arnold Umformtechnik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines Fügeelements |
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