WO2010088873A1 - Vorrichtung mit scanner-optik zur materialbearbeitung mittels laser - Google Patents

Vorrichtung mit scanner-optik zur materialbearbeitung mittels laser Download PDF

Info

Publication number
WO2010088873A1
WO2010088873A1 PCT/DE2010/000057 DE2010000057W WO2010088873A1 WO 2010088873 A1 WO2010088873 A1 WO 2010088873A1 DE 2010000057 W DE2010000057 W DE 2010000057W WO 2010088873 A1 WO2010088873 A1 WO 2010088873A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
projector
laser
scanner optics
workpiece
beam path
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000057
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010088873A4 (de
Inventor
Pravin Sievi
Original Assignee
Scansonic Mi Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scansonic Mi Gmbh filed Critical Scansonic Mi Gmbh
Priority to CN201080007258.4A priority Critical patent/CN102307698B/zh
Priority to EP10715656A priority patent/EP2393626A1/de
Publication of WO2010088873A1 publication Critical patent/WO2010088873A1/de
Publication of WO2010088873A4 publication Critical patent/WO2010088873A4/de
Priority to US13/205,297 priority patent/US20110290780A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/044—Seam tracking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head

Definitions

  • the invention relates to a device with a scanner optics (pre- or post-objective scanning) equipped for material processing by laser, in particular for laser welding, which recognizes the processing positions on the workpieces to be machined independently and with little error by means of a sensor. This makes it possible to compensate for machine- and workpiece-related positioning errors using the scanner optics.
  • a scanner optics pre- or post-objective scanning
  • This makes it possible to compensate for machine- and workpiece-related positioning errors using the scanner optics.
  • With the device mass production uncomplicated geometry pattern with high resolution, such as. B. fine KeN and flanged seams, are manufactured, which previously required a very large effort.
  • scanner optics with deflection units for lasers which enable positioning of the laser processing beam by adjusting the deflection units.
  • deflection units usually mirrors are used.
  • Significantly higher speed and acceleration characteristics can be achieved with scanner optics than with guide machines; on the other hand, they make it possible to write seams and contours on the workpieces to be machined during the movement of the guide machine, independently of this. As a result, the production times can be lowered sustainably.
  • Scanner optics work either on the principle of pre-objective scanning or post-objective scanning.
  • the divergent laser beam first passes through a collimation unit, is then deflected via one or more active (adjustable) deflection units and finally imaged via a focusing on the workpiece to be machined.
  • the focusing unit is equipped with an optical lens or a plan-field lens.
  • Scanner optics according to the principle of post-objective scanni ⁇ g also have a collimation unit, but the focusing unit is at least before a deflection unit, ie by the deflection unit, the already focused laser beam is positioned on the workpiece.
  • passive (fixed) deflection units which serve to guide the beam are often used in the scanner optics.
  • the scanner optics are usually used relative to the moving workpieces. Either the scanner optics is stationary and the workpiece moves relative to this or the scanner optics is moved by means of a guide machine and das.Werk consultancy is fixed in place.
  • the actual vector of the relative velocity and the actual Cartesian position between the workpiece processing point and the scanner optics must therefore be known to the scanner optics in order to first determine the starting point for the laser spot and then track it according to the geometry programming. While the vector of the relative velocity can still be determined comparatively accurately, the position of the scanner optics relative to the workpiece is severely flawed due to elastic deformations of the arrangement, the limited resolution of the displacement sensors of the guide machine, manufacturing tolerances of the workpieces and positional deviations of the workpiece caused by the tensioning device ,
  • the object of the invention is to find a device equipped with a scanner optics for material processing by means of laser, which detects processing positions on the workpieces to be machined independently and poor in error.
  • a scanner optics for material processing by means of laser which detects processing positions on the workpieces to be machined independently and poor in error.
  • the starting point is a device for material processing by means of a laser, in particular for laser welding, with a scanner optic movable relative to the workpiece to be machined by a guide machine.
  • the scanner optics is either stationary and the workpiece is moved relative to this or the workpiece is stationary and the scanner optics is moved by means of a guide machine.
  • the scanner optics whose beam path is defined by one or more active and / or passive deflection units, operates either on the principle of pre-objective scanning or post-objective scanning.
  • the device comprises a projector which serves to project measurement light in the form of measurement structures onto the workpiece to be processed, and an image sensor which is sensitive in the wavelength range of the measurement light emitted by the projector.
  • the projector and the image sensor are connected to the scanner optics and thus are moved during operation of the device with the scanner optics.
  • the image sensor is integrated with the part of the beam path of the scanner optics, which starts at the impact position on the workpiece.
  • the image sensor is arranged on the side of a deflection unit (hereinafter: behind) which is transparent to the wavelength range of the light emitted by the projector and reflects the light out of the wavelength range of the processing laser.
  • the image sensor behind a passive deflection and use as a light source for the projector, a laser emitting light of a different wavelength than the processing laser, as well as to perform the passive deflection as partially transmissive mirror, which is provided with interference layers, these being the light reflect the laser and let through the light of the projector laser.
  • the optical path is from the point of view of the processing location, i. in the direction starting at the machining location on the workpiece and ending at the laser, defined.
  • Particularly suitable for decoupling the sensor signal is that passive deflection unit which is arranged in the beam path behind the last active deflection unit of the scanner optics or the passive deflection unit which follows directly in the beam path to the focusing.
  • the measuring field of the sensor is moved synchronously in all available degrees of freedom with the laser processing beam. Since the laser processing beam in the scanner optics runs coaxially or approximately coaxially to the axis of incidence of the sensor in at least one area of the optics, position and geometry errors from the overall optical or mechanical structure can not affect the measurement result. Since, in the simple embodiment, the projector is stationary, but the area monitored by the sensor on the workpiece can be positioned over the deflection units in the entire field of operation of the scanner optics. it is only possible to detect the measuring light projected onto the workpiece by the sensor when the deflection units are aligned such that the measuring light impinges on the measuring field of the sensor. To overcome this limitation across the seam longitudinal direction, a projector is used which projects onto the workpiece lines transverse to the longitudinal direction of the seam to be formed on the workpiece, the lines extending over the entire working field of the scanner optics.
  • the measuring light contains one or more projection lines, the number of lines depending on the required correction dimensions.
  • the height difference, the offset transverse to the seam longitudinal direction and the rotation about the seam longitudinal direction can be determined, while with three measuring lines all spatial dimensions can be determined.
  • the lines of the measuring light must always maintain a distance to the position of incidence of the laser beam. In particular, they must not cross the laser beam. This requirement is achieved in that a distance in the longitudinal direction of the seam can be specified by the projector. In terms of process technology, it is favorable if the projection line always has a flow with respect to the processing point.
  • the device is equipped with a control unit which calculates the machining positions on the workpiece by means of triangulation and / or light-slit method from the sensor data and controls the active deflection units of the scanner optics by means of this position data.
  • a control unit which calculates the machining positions on the workpiece by means of triangulation and / or light-slit method from the sensor data and controls the active deflection units of the scanner optics by means of this position data.
  • the scanner optics is mounted on the guide machine and is moved by this relative to the workpiece.
  • the process speed thus necessarily coincides with the speed (guide speed) determined by the guiding machine.
  • the active deflection units of the scanner optics are synchronized with the guide machine with the aid of the control unit in such a way that, in addition to the seam guide, the process speed is reduced or increased compared to the guide speed with the scanner optics can be moved by the laser beam with the scanner optics in or against the predetermined direction of the guide machine movement.
  • the active deflection units of the scanner optics are pivoted so far in the feed direction that the measuring light line / measuring light lines is / are positioned at the lower end of the sensor measuring field.
  • the seam guide is started at this end and the required process speed is synchronized with the actual movement of the guide machine by means of a compensation movement in the feed direction, realized by the scanner optics.
  • the guide speed is usually higher than the process speed.
  • the projection line travels from the lower end of the sensor measuring field to the upper end. With sufficiently linear workpiece contours, the compensation movement can also be extrapolated beyond the field of view of the sensor / camera image.
  • the projector can also be actively positioned in the seam longitudinal direction via one or more separate projector degrees of freedom. This makes it possible on the one hand, to keep the flow between the measuring light lines from the projector and the laser spot and thus the sensor measuring field variable, on the other hand, by exploiting the entire scanner field by means of a synchronized movement between the projector and deflection units of the scanner optics a larger Seam guiding area in the seam longitudinal direction obtained or can a greater difference between the leadership and process speeds can be achieved.
  • the device may be equipped with at least one Jerusalem jet.
  • the process jet uses compressed gas (compressed air) to create a flow of air that moves the process environmental effects out of the surrounding area of the projector.
  • the process jet like the projector, is connected to the scanner optics and is therefore moved together with the projector.
  • a stationary mounted process jet, multiple process jets, or a process jet that is pivotally mounted like the projector used is used.
  • Fig. 1 lateral view
  • Fig. 2 top view
  • Fig. 3 view from the front.
  • the light emitted by the processing laser 1 enters the scanner optical system 2b operating according to the construction principle of the post-objective scanning, is collimated with the collimation unit 3 and coupled to the passive deflection unit 4a (FIG. executed as a partially transparent mirror) directed to the focusing unit 5.
  • the laser processing beam 6 is focused and, in the further course of the beam path, strikes the active deflection unit 4b (embodied as a mirror), which directs the beam 6 onto the workpiece 7 to be machined.
  • the impact position 8 of the beam 6 on the workpiece 7 can be changed; the maximum range to which the impact position 8 can be steered by means of the deflection unit 4b defines the working field 9 of the scanner optics 2b.
  • the projector 10 which is mechanically connected to the scanner optics, irradiates measuring light 11 generated by a laser in the form of projection lines 12 which extend transversely to the longitudinal direction 13 of the seam onto the workpiece 7.
  • the projector 10 has degrees of freedom 14 in the longitudinal direction 13 and also degrees of freedom 15 which allow pivoting about the target machining position 16, thereby enabling continuous seam tracking even at small radii or at edges.
  • the passive deflection unit 4a Since the passive deflection unit 4a is permeable to the lens 10 of the projector 10, it passes through it and passes through the designed as a lens sensor focusing unit 17 on the sensor measuring field 20 of the optical image sensor 18. When passing through the sensor focusing unit 17, the light is focused. The course of the received laser light defines the receiving beam 19 of the sensor 18.
  • the process jet 21 uses compressed gas 22 to blow away as much as possible from the projector 10 as much as possible due to the laser welding process environmental influences 23.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mit einer Scanner-Optik (pre- oder post-objective-scanning) ausgestattete Vorrichtung zur Materialbearbeitung mittels Laser (1), insbesondere zum Laserschweißen. Die Vorrichtung umfasst einen mit der Scanner-Optik (2a, 2b) mitbeweglichen Bildsensor (18), der optisch in einen mit der Bearbeitungsposition (16) auf dem Werkstück (7) beginnenden Teilbereich des Strahlengangs der Scanner-Optik (2a, 2b) eingebunden ist, und mindestens einen mit der Scanner-Optik (2a, 2b) mitbeweglichen Projektor (10), der dazu dient, Messlicht (11) in Form von Messstrukturen auf das zu bearbeitende Werkstück (7) zu projizieren. Der Bildsensor (18) ist sensitiv im Wellenlängenbereich des vom Projektor (10) abgestrahlten Messlichts (11) und auf der dem Strahlengang abgewandten Seite einer Ablenkungseinheit (4a, 4b), die für den Wellenlängenbereich des vom Projektor (10) abgestrahlten Lichts durchlässig ist und Licht des Wellenlängenbereichs des vom Bearbeitungslaser (1) emittierten Lichts reflektiert, angeordnet. Mit der Vorrichtung können in Massenfertigung unkompliziert Geometriemuster mit hoher Auflösung, wie z. B. feine Kehl- und Bördelnähte, geschweißt werden.

Description

Vorrichtung mit Scanner-Optik zur Materialbearbeitung mittels Laser
Die Erfindung betrifft eine mit einer Scanner-Optik (pre- oder post-objective- scanning) ausgestattete Vorrichtung zur Materialbearbeitung mittels Laser, insbesondere zum Laserschweißen, die mit Hilfe einer Sensorik die Bearbeitungspositionen auf den zu bearbeitenden Werkstücken selbstständig und fehlerarm erkennt. Hierdurch wird es möglich, maschinen- und werkstückbedingte Positionierungsfehler mit Hilfe der Scanner-Optik zu kompensieren. Mit der Vorrichtung können in Massenfertigung unkompliziert Geometriemuster mit hoher Auflösung, wie z. B. feine KeN- und Bördelnähte, gefertigt werden, was bislang einen sehr großen Aufwand erforderte.
Aus dem Stand der Technik sind Scanner-Optiken mit Ablenkungseinheiten für Laser bekannt, die durch Verstellen der Ablenkungseinheiten eine Positionierung des Laserbearbeitungsstrahls ermöglichen. Als Ablenkungseinheiten werden üblicherweise Spiegel eingesetzt. Mit den Scanner-Optiken können einerseits wesentlich höhere Geschwindigkeits- und Beschleunigungskennwerte als mit Führungsmaschinen erzielt werden; anderseits ermöglichen sie es, während der Verfahrbewegung der Führungsmaschine, unabhängig von dieser, Nähte und Konturen auf den zu bearbeitenden Werkstücken zu schreiben. Hierdurch können die Fertigungszeiten nachhaltig gesenkt werden.
Scanner-Optiken arbeiten entweder nach dem Prinzip des pre-objective-scanning oder des post-objective-scanning.
Bei Scanner-Optiken, die nach dem Prinzip des pre-objective-scanning arbeiten, durchläuft der divergente Laserstrahl zuerst eine Kollimationseinheit, wird anschließend über eine oder mehrere aktive (verstellbare) Ablenkungseinheiten umgelenkt und schließlich über eine Fokussiereinheit auf das zu bearbeitende Werkstück abgebildet. Die Fokussiereinheit ist mit einer optischen Linse oder einem Plan-Feld- Objektiv ausgestattet.
Scanner-Optiken nach dem Prinzip des post-objective-scanniηg besitzen ebenfalls eine Kollimationseinheit, die Fokussiereinheit befindet sich jedoch vor mindestens einer Ablenkungseinheit, d.h. durch die Ablenkungseinheit wird der bereits fokussier- te Laserstrahl auf dem Werkstück positioniert.
Neben den aktiven Ablenkungseinheiten werden in den Scanner-Optiken oft auch passive (feststehende) Ablenkungseinheiten, die der Strahlführung dienen, eingesetzt.
Mit den herkömmlichen Scanner-Optiken sind jedoch bei der Bearbeitung von Werkstücken nur vergleichsweise geringe Positioniergenauigkeiten des Laserspots erreichbar. Grund hierfür sind die sich aufsummierenden Fehler der Toleranzkette des aus Führungsmaschine, Scanner-Optik und Werkstück bestehenden Gesamtsystems.
Die Scanner-Optiken werden üblicherweise relativ zu den sich bewegenden Werkstücken eingesetzt. Entweder ist die Scanner-Optik ortsfest und das Werkstück bewegt sich relativ zu dieser oder die Scanner-Optik wird mittels einer Führungsmaschine bewegt und das.Werkstück ist ortsfest fixiert. Der tatsächliche Vektor der Relativgeschwindigkeit und die tatsächliche aktuelle kartesische Position zwischen dem Werkstücksbearbeitungspunkt und der Scanner-Optik muss also der Scanner-Optik bekannt sein, um zuerst den Startpunkt für den Laserspot zu ermitteln und diesen anschließend entsprechend der Geometrieprogrammierung nachzuführen. Während der Vektor der Relativgeschwindigkeit noch vergleichsweise genau ermittelt werden kann, ist die Position der Scanner-Optik relativ zum Werkstück aufgrund von elastischen Verformungen der Anordnung, der begrenzten Auflösung der Wegsensoren der Führungsmaschine, Fertigungstoleranzen der Werkstücke und durch die Spannvorrichtung bedingte Positionsabweichungen des Werkstücks stark fehlerbehaftet.
Hinzukommen Fehler der Scanner-Optik, die vor allem durch die begrenzte Dynamik der Antriebe und die beschränkte Auflösung der Wegsensoren verursacht werden. Aufgrund der ungünstigen optischen Abbildungsverhältnisse und großen Arbeitsab- stände (kleine Änderungen der Ablenkspiegel bewirken große Änderungen der Position des Laserspots) wirken sich diese Fehler besonders stark auf die Positioniergenauigkeit aus. Bei der Beurteilung der Fehler muss schließlich auch berücksichtigt werden, dass die Durchmesser der Laserspots typischerweise nur 0,3 mm bis 0,6 mm betragen.
Herkömmliche Scanner-Optiken werden deshalb nur in Bereichen eingesetzt, in denen die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit des Laserspots vergleichsweise gering sind. So werden z. B. im Fahrzeugbau nur Überlappnähte geschweißt, wobei die Breite der Überlappung so gewählt wird, dass auch bei ungünstiger Summierung alier Toleranzen die Nähte auf dem Werkstück im zulässigen Toleranzbereich verleiben. Hierdurch werden die Flanschbreiten unnötig groß, was, da im Fahrzeugbau immer leichtere, materialreduzierte Karosserien angestrebt werden, kontraproduktiv ist. Das Schweißen von Kehlnähten am Überlappstoß oder von Bördelnähten ist nicht möglich. Durch das Schweißen von Kehlnähten könnten die Flanschbreiten aber signifikant reduziert und zudem die Schweißgeschwindigkeiten bei gleich bleibender Laserleistung erhöht werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit einer Scanner-Optik ausgestattete Vorrichtung zur Materialbearbeitung mittels Laser zu finden, die Bearbeitungspositionen auf den zu bearbeitenden Werkstücken selbstständig und fehlerarm erkennt. Durch eine Erhöhung der Positioniergenauigkeit des Laserspots sollen unkompliziert Geometriemuster mit hoher Auflösung, wie z. B. feine Kehl- oder Bördelnähte, fertigbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.
Ausgegangen wird von einer Vorrichtung zur Materialbearbeitung mittels Laser, insbesondere zum Laserschweißen, mit einer durch eine Führungsmaschine relativ zum zu bearbeitenden Werkstück beweglichen Scanner-Optik. Die Scanner-Optik ist dabei entweder ortsfest und das Werkstück wird relativ zu dieser bewegt oder das Werkstück ist ortsfest und die Scanner-Optik wird mittels einer Führungsmaschine bewegt. Die Scanner-Optik, deren Strahlengang durch eine oder mehrere aktive und/oder passiver Ablenkungseinheiten definiert wird, arbeitet entweder nach dem Prinzip des pre-objektive-scanning oder des post-objective-scanning. - A -
Nach Maßgabe der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Projektor, der dazu dient, Messlicht in Form von Messstrukturen auf das zu bearbeitende Werkstück zu projizieren, und einen Bildsensor, der sensitiv im Wellenlängenbereich des vom Projektor emittierten Messlichts ist. Der Projektor und der Bildsensor sind mit der Scanner-Optik verbunden und werden folglich beim Betrieb der Vorrichtung mit der Scanner-Optik mitbewegt. Der Bildsensor ist dem Teil des Strahlengangs der Scanner- Optik eingebunden, der bei der Auftreffposition auf dem Werkstück beginnt. Zur optischen Auskopplung aus dem Strahlengang ist der Bildsensor auf der dem Strahlen- gang abgewandten Seite einer Ablenkungseinheit (im Folgenden: hinter) angeordnet, die für den Wellenlängenbereich des vom Projektor abgestrahlten Lichts durchlässig ist und das Licht aus dem Wellenlängenbereichs des Bearbeitungslasers reflektiert.
Es ist vorgesehen, den Bildsensor hinter einer passiven Umlenkeinheit anzuordnen und als Lichtquelle für den Projektor einen Laser, der Licht einer anderen Wellenlänge als der Bearbeitungslaser abgibt, einzusetzen sowie die passive Umlenkeinheit als teildurchlässigen Spiegel auszuführen, der mit Interferenzschichten versehen ist, wobei diese das Licht des Bearbeitungslasers reflektieren und das Licht des Projektor-Lasers durchlassen.
Nachfolgend ist in der Beschreibung der Strahlengang aus der Sicht des Bearbeitungsortes, d.h. in der Richtung beginnend am Bearbeitungsort auf dem Werkstück und beim Laser endend, definiert.
Besonders geeignet zur Auskopplung des Sensorsignals ist diejenige passive Ablenkungseinheit, die im Strahlengang hinter der letzten aktiven Ablenkungseinheit der Scanner-Optik angeordnet ist bzw. diejenige passive Ablenkungseinheit, die im Strahlengang direkt auf die Fokussiereinheit folgt.
Aufgrund dieses Aufbaus wird das Messfeld des Sensors in allen vorhandenen Freiheitsgraden synchron mit dem Laserbearbeitungsstrahl mitbewegt. Da der Laserbearbeitungsstrahl in der Scanner-Optik in mindestens einem Bereich der Optik koaxial oder annähernd koaxial zur Einfallsachse des Sensors verläuft, können sich Positi- ons- und Geometriefehler aus dem optischen oder mechanischen Gesamtaufbau nicht auf das Messergebnis auswirken. Da bei der einfachen Ausführungsform der Projektor ortsfest ist, aber der vom Sensor auf dem Werkstück überwachte Bereich über die Ablenkungseinheiten im gesamten Arbeitsfeld der Scanner-Optik positioniert werden kann,. ist es nur dann möglich, das auf das Werkstück projizierte Messlicht durch den Sensor zu erfassen, wenn die Ablenkungseinheiten so ausgerichtet sind, dass das Messlicht auf das Messfeld des Sensors trifft. Um diese Einschränkung quer zur Nahtlängsrichtung aufzuheben, wird ein Projektor eingesetzt, der auf das Werkstück Linien quer zur Längsrichtung der auf dem Werkstück zu erzeugenden Naht projiziert, wobei sich die Linien über das gesamte Arbeitsfeld der Scanner-Optik erstrecken.
Das Messlicht enthält eine oder mehrere Projektions-Linien, wobei die Anzahl der Linien von den erforderlichen Korrekturdimensionen abhängt. Bei Verwendung einer Messlinie kann die Höhendifferenz, der Versatz quer zur Nahtlängsrichtung und die Verdrehung um die Nahtlängsrichtung ermittelt werden, während mit drei Messlinien alle räumlichen Dimensionen ermittelt werden können.
Damit die durch den Laserprozess hervorgerufenen Umgebungseinflüsse, wie Temperaturgradienten, die entstehende Plasmafackel, Schweißrauch und -spritzer, das Messsignal nicht wesentlich verfälschen, müssen die Linien des Messlichts zur Auftreffposition des Laserstrahls immer einen Abstand einhalten. Insbesondere dürfen sie den Laserstrahl nicht kreuzen. Diese Anforderung wird dadurch erreicht, dass durch den Projektor ein Abstand in Längsrichtung der Naht vorgebbar ist. Prozesstechnisch ist es günstig, wenn die Projektionslinie bezüglich des Bearbeitungspunkts immer einen Vorlauf aufweist.
Die Vorrichtung ist mit einer Steuereinheit ausgestattet, die mittels Triangulations- und/oder Lichtschnittverfahren aus den Sensordaten die Bearbeitungspositionen auf dem Werkstück berechnet und mittels dieser Positionsdaten die aktiven Ablenkungseinheiten der Scanner-Optik ansteuert. Mit den bekannten Verfahren der Triangulation (eindimensional) bzw. dem Lichtschnittverfahren (mehrdimensional), kann, aufgrund der bekannten Winkelbeziehung zwischen Projektor und Sensor, von der Position des Empfangsstrahls im Messfeld des Sensors, auf die Position im Raum geschlossen werden. Im mehrdimensionalen Bereich wird nicht mehr nur ein Messpunkt, sondern ein Profil vom Sensor erfasst, das geometrische Kennwerte enthält, anhand derer die Bearbeitungsposition ermittelt werden kann. Damit wird es möglich, die Ablenkungseinheiten der Scanner-Optik so anzusteuern, dass der Laserstrahl immer vergleichsweise genau auf die Soll-Bearbeitungsposition projiziert wird.
Üblicherweise ist die Scanner-Optik an der Führungsmaschine montiert und wird durch diese relativ zum Werkstück bewegt. Ohne weitere Maßnahmen stimmt somit die Prozessgeschwindigkeit zwangsläufig mit der von der Führungsmaschine bestimmten Geschwindigkeit (Führungsgeschwindigkeit) überein. Um dennoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten zu können, werden in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die aktiven Ablenkungseinheiten der Scanner-Optik mit Hilfe der Steuereinheit derart mit der Führungsmaschine synchronisiert, dass mit der Scanner-Optik zusätzlich zur Nahtführung die Prozessgeschwindigkeit gegenüber der Führungsgeschwindigkeit verringert oder erhöht werden kann, indem der Laserstrahl mit der Scanner-Optik in oder entgegen der von der Führungsmaschine vorgegebenen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Hierzu werden vor dem Start der Nahtführung die aktiven Ablenkungseinheiten der Scanner-Optik soweit in Vorschubsrichtung geschwenkt, dass die Messlichtlinie/ Messlichtlinien am unteren Ende des Sensormessfeldes positioniert ist/sind. An diesem Ende wird, nach der Positionierung des Laserspots auf der Fügekante, mit der Nahtführung begonnen und mittels einer Ausgleichsbewegung in Vorschubsrichtung, realisiert durch die Scanner-Optik, die geforderte Prozessgeschwindigkeit mit der tatsächlichen Bewegung der Führungsmaschine synchronisiert. Um höhere Taktzeiten zu erreichen, ist in der Regel die Führungsgeschwindigkeit höher als die Prozessgeschwindigkeit. Während der Bearbeitung des Werkstücks wandert daher die Projektionslinie vom unteren Ende des Sensormessfeldes zum oberen Ende. Bei ausreichend linearen Werkstückkonturen kann außerdem die Ausgleichsbewegung über den Sichtbereich des Sensor-/Kamerabilds hinaus extrapoliert werden.
Durch die Linienprojektion auf das Werkstück ist mit einem ortsfesten Projektor eine Nahtverfolgung quer zur Nahtlängsrichtung prinzipiell nicht möglich. Wenn eine kontinuierliche Nahtverfolgung bei kleinen Werkstückradien oder Werkstückkanten, die unter einem steilen Winkel zueinander stehen, realisiert werden soll, muss die Führungsmaschine innerhalb eines kleinen Zeit-Λ/Vegabschnitts die Scanner-Optik umorientieren, was technisch nur mit großem Aufwand zu realisieren ist. Um diese Einschränkung im Vorfeld zu umgehen, werden in einer Ausführungsform der Vorrichtung entweder mehrere Projektoren eingesetzt, oder ein Projektor ist derart gelagert, dass er über einen zusätzlichen Freiheitsgrad um den Bearbeitungspunkt herum geschwenkt werden kann. Dabei muss für alle Freiheitsgrade die aktuelle Position vom Messstrahl des Projektors erfasst und aus den Sensordaten herausgerechnet werden. Das Schwenken des Projektors kann elektro-mechanisch, optisch oder elektro- pneumatisch erfolgen.
Des Weiteren kann der Projektor während des Messbetriebes auch über einen oder mehrere separate Projektor-Freiheitsgrade in Nahtlängsrichtung aktiv positionierbar sein. Hierdurch wird es zum einen ermöglicht, den Vorlauf zwischen den Messlicht- Linien vom Projektor und dem Laserspot und damit auch dem Sensormessfeld variabel zu halten, zum anderen kann durch Ausnutzung des gesamten Scannerfeldes mittels einer synchronisierte Bewegung zwischen Projektor und Ablenkungseinheiten der Scanner-Optik ein größerer Nahtführbereich in Nahtlängsrichtung erhalten bzw. kann ein größerer Unterschied zwischen den Führungs- und Prozessgeschwindigkeiten erzielt werden.
Um Prozess-Umwelteinflüsse wie die thermische Plasmafackel, den Schweißrauch und die Spritzer, die während des Laserprozesses zwangsläufig entstehen und zu einer Störung des Bildsensorsignals führen können, vom Projektor/den Projektoren fernzuhalten, kann die Vorrichtung mit mindestens einem Prozessjet ausgestattet sein. Der Prozessjet erzeugt mit Hilfe von komprimiertem Gas (Druckluft) eine Luftströmung, die die Prozessumwelteinflüsse aus dem Umgebungsbereich des Projektors befördert. Der Prozessjet ist, wie auch der Projektor, mit der Scanner-Optik verbunden und wird folglich zusammen mit dem Projektor bewegt.
Abhängig davon, ob ein einzelner und ortsfest montierter Projektor, mehrere Projektoren oder ein schwenkbarer Projektor eingesetzt ist, können, um zu gewährleisten, dass die Prozessumwelteinflüsse immer sicher vom Projektor weggeblasen werden, ein ortsfest montierter Prozessjet, mehrere Prozessjets oder ein Prozessjet, der wie der eingesetzte Projektor schwenkbar gelagert ist, verwendet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; hierzu zeigen die Figuren in schematischer Darstellung jeweils eine Vorrichtung zur Materialbearbeitung mit einer nach dem Prinzip des pre-objective-scanning arbeitenden Scanner-Optik:
Fig. 1 : seitliche Ansicht ;
Fig. 2: Draufsicht;
Fig. 3: Ansicht von vorne.
Bei der in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Vorrichtung tritt das vom Bearbeitungslaser 1 abgegebene Licht in die nach dem Bauprinzip des post-objective-scanning arbeitende Scanner-Optik 2b ein, wird mit der Kollimationseinheit 3 kollimiert und mit der passiven Ablenkungseinheit 4a (ausgeführt als teildurchlässiger Spiegel) auf die Fokussiereinheit 5 gelenkt. Dort wird der Laserbearbeitungsstrahl 6 fokussiert und trifft im weiteren Verlauf des Strahlengangs auf die aktive Ablenkungseinheit 4b (ausgeführt als Spiegel), die den Strahl 6 auf das zu bearbeitende Werkstück 7 lenkt. Durch Verstellen der aktiven Ablenkungseinheit 4b kann die Auftreffposition 8 des Strahls 6 auf dem Werkstück 7 verändert werden; der maximale Bereich, auf den die Auftreffposition 8 mit Hilfe der Ablenkungseinheit 4b gelenkt werden kann, definiert das Arbeitsfeld 9 der Scanner-Optik 2b.
Der an die Scanner-Optik mechanisch angebundene Projektor 10 strahlt von einem Laser erzeugtes Messlicht 11 in Form von Projektions-Linien 12, die quer zur Nahtlängsrichtung 13 verlaufen, auf das Werkstück 7. Der Projektor 10 hat Freiheitsgrade 14 in Nahtlängsrichtung 13 und außerdem Freiheitsgrade 15, die ein Schwenken um die Soll-Bearbeitungsposition 16 erlauben, wodurch eine kontinuierliche Nahtverfolgung auch bei kleinen Radien oder bei Kanten ermöglicht wird.
Vom Werkstück 7 reflektiertes Licht gelangt auf die aktive Umlenkeinheit 4b und wird von dieser auf die passive Umlenkeinheit 4a gelenkt. Da die passive Umlenkeinheit 4a für das Laseήlcht des Projektors 10 durchlässig ist, tritt dieses durch sie hindurch und gelangt durch die als Linse ausgeführte Sensor-Fokussiereinheit 17 auf das Sensor-Messfeld 20 des optischen Bildsensors 18. Beim Durchtritt durch die Sensor- Fokussiereinheit 17 wird das Licht fokussiert. Der Verlauf des empfangen Laserlichts definiert den Empfangstrahl 19 des Sensors 18.
Der Prozessjet 21 verwendet komprimiertes Gas 22 um die durch das Laserschweißen entstehenden Prozess-Urnwelteinflüsse 23 möglichst vollständigen vom Projektor 10 wegzublasen.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
I Bearbeitungslaser
2a Scanner-Optik nach dem Bauprinzip pre-objective-scanning
2b Scanner-Optiken nach dem Bauprinzip post-objective-scanning
3 Kollimationseinheit
4a aktive Ablenkungseinheit
4b passive Ablenkungseinheit
5 Fokussiereinheit
6 Laserbearbeitungsstrahl
7 Werkstück
8 Auftreffposition
9 Arbeitsfeld
10 Projektor
I 1 Messlicht
12 Projektions-Linie
13 Nahtlängsrichtung
14 Projektor-Freiheitsgrade in Nahtlängsrichtung
15 Projektor-Freiheitsgrade um die Bearbeitungsposition
16 Soll-Bearbeitungsposition
17 Sensor-Fokusiereinheit
18 Sensor
19 Empfangsstrahl des Sensors
20 Sensor-Messfeld
21 Prozessjet
22 komprimiertes Gas
23 Prozess-Umwelteinflüsse

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Materialbearbeitung mittels Laser (1) mit einer durch eine Führungsmaschine relativ zum zu bearbeitenden Werkstück (7) beweglichen Scanner-Optik (2a, 2b), die nach dem Prinzip des pre-objektive-scanning oder des post-objective-scanning arbeitet und deren Strahlengang mittels einer oder mehrerer aktiver (4b) und/oder passiver (4a) Ablenkungseinheiten geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mit der Scanner-Optik (2a, 2b) mitbeweglichen Bildsensor (18), der optisch in den mit der Bearbeitungsposition (16) auf dem Werkstück (7) beginnenden Teilbereich des Strahlengangs der Scanner-Optik (2a,2b) eingebunden ist, und mindestens einen mit der Scanner-Optik (2a, 2b) mitbeweglichen Projektor (10) umfasst, der dazu dient, Messlicht (11) in Form von Messstrukturen auf das zu bearbeitende Werkstück (7) zu projizieren, wobei der Bildsensor (18) sensitiv im Wellenlängenbereich des vom Projektor (10) abgestrahlten Messlichts (11) ist, und der Bildsensor (18) zur optischen Auskopplung aus dem Strahlengang der Scanner-Optik (2a, 2b) auf der dem Strahlengang abgewandten Seite einer für den Wellenlängenbereich des vom Projektor (10) abgestrahlten Lichts durchlässigen und für den Wellenlängenbereich des vom Bearbeitungslaser (1) emittierten Lichts reflektierenden Ablenkungseinheit (4a, 4b) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (18) auf der dem Strahlengang abgewandten Seite einer passiven Umlenkeinheit (4a) angeordnet, als Lichtquelle des Projektors (10) ein Laser, der Licht mit einer anderen Wellenlänge als der Bearbeitungslaser (1) abgibt, eingesetzt und die passive Umlenkeinheit (4a) als teildurchlässiger, mit Interferenzschichten versehener Spiegel ausgeführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (18) auf der dem Strahlengang abgewandten Seite von der passiven Ablenkungseinheit (4a), die sich, dem Strahlengangs aus Sicht der Bearbeitungsposition (16) folgend, an die letzte aktive Ablenkungseinheit (4b) anschließt, angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (18) auf der dem Strahlengang abgewandten Seite von der passiven Ablenkungseinheit (4a) angeordnet ist, die, dem Strahlengang aus Sicht der Bearbeitungsposition (16) folgend, hinter der Fokussiereinheit (5) der Scanner-Optik (2b) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Projektor (10) eingesetzt ist, der auf das Werkstück (7) Linien (12) quer zur Längsrichtung (13) einer auf dem Werkstück (7) zu erzeugenden Naht projiziert, wobei sich die Linien über das gesamte Arbeitsfeld (9) der Scanner-Optik (2a, 2b) erstrecken, einen durch Verschiebungen in Nahtlängsrichtung (13) vorgebbaren Abstand zur Auftreffposition (8) des Laserstrahls (6) einhalten und den Laserstrahl (6) nicht kreuzen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Steuereinheit ausgestattet ist, die mittels Triangulations- und/oder Licht schnittverfahren aus den Daten des Bildsensors (18) die Bearbeitungspositionen (16) auf dem Werkstück (7) berechnet und mittels der Positionsdaten die mindestens eine aktive Ablenkungseinheit (4b) der Scanner-Optik (2a, 2b) ansteuert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Ablenkungseinheiten (4b) der Scanner-Optik (2a, 2b) mit Hilfe der Steuereinheit derart mit der Führungsmaschine synchronisiert sind, dass mittels der Scanner-Optik (2a, 2b) zusätzlich zur Nahtführung die Prozessgeschwindigkeit gegenüber der von der Führungsmaschine vorgegebenen Geschwindigkeit verringert oder erhöht werden kann, indem der Laserstrahl (6) mittels der Scanner-Optik in oder entgegen die von der Führungsmaschine vorgegebene Bewegungsrichtung bewegt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass zur mehr- achsigen Nahtführung entweder mehrere Projektoren (10) eingesetzt sind oder mindestens ein Projektor (10) um den Strahlengang schwenkbar gelagert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen mit der Scanner-Optik (2a, 2b) mitbeweglichen Prozessjet (21) zur Erzeugung einer Luftströmung mit Hilfe von komprimiertem Gas (22), der dem Entfernen von beim Laserschweißen entstehenden Dämpfen und der Verringerung sonstiger beim Laserschweißen entstehender Prozessumwelteinflüsse (23), die das Signal des Bildsensors (18) stören, aus dem Umgebungsbereich des Projektors (10) dient, aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherstellung der Schutzwirkung des mindestens einen Prozessjets (11) entweder, wenn mehrere Projektoren (10) eingesetzt sind, auch mehrere Prozessjets (21) verwendet werden, oder, wenn ein schwenkbarer Projektor (10) verwendet ist, entweder mehrere Prozessjets (21) oder ein Prozessjet (21), der ebenfalls schwenkbar gelagert ist, eingesetzt ist.
PCT/DE2010/000057 2009-02-09 2010-01-21 Vorrichtung mit scanner-optik zur materialbearbeitung mittels laser WO2010088873A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080007258.4A CN102307698B (zh) 2009-02-09 2010-01-21 用激光进行材料处理的具有扫描仪光学系统的装置
EP10715656A EP2393626A1 (de) 2009-02-09 2010-01-21 Vorrichtung mit scanner-optik zur materialbearbeitung mittels laser
US13/205,297 US20110290780A1 (en) 2009-02-09 2011-08-08 Apparatus Having Scanner Lens for Material Processing by way of Laser

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009008126.7 2009-02-09
DE102009008126 2009-02-09
DE102009057209.0 2009-11-27
DE102009057209A DE102009057209B4 (de) 2009-02-09 2009-11-27 Vorrichtung mit Scanner-Optik zur Materialbearbeitung mittels Laser

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/205,297 Continuation US20110290780A1 (en) 2009-02-09 2011-08-08 Apparatus Having Scanner Lens for Material Processing by way of Laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010088873A1 true WO2010088873A1 (de) 2010-08-12
WO2010088873A4 WO2010088873A4 (de) 2010-10-07

Family

ID=42338872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/000057 WO2010088873A1 (de) 2009-02-09 2010-01-21 Vorrichtung mit scanner-optik zur materialbearbeitung mittels laser

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110290780A1 (de)
EP (1) EP2393626A1 (de)
CN (1) CN102307698B (de)
DE (1) DE102009057209B4 (de)
WO (1) WO2010088873A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018228912A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Scankopfvorrichtung und verfahren zum reflektieren oder transmittieren von strahlen für einen scanner, scanvorrichtung mit einer scankopfvorrichtung und scanner mit einer scankopfvorrichtung

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010060162B3 (de) * 2010-08-12 2011-12-08 Scansonic Mi Gmbh Verfahren zur Erhöhung der Genauigkeit der Führung des Bearbeitungslasers von Fügevorrichtungen
DE102011016519B4 (de) 2011-04-08 2019-03-28 Lessmüller Lasertechnik GmbH Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines hochenergetischen Bearbeitungsstrahls
DE102011119478B4 (de) 2011-11-25 2016-01-07 Lessmüller Lasertechnik GmbH Vorrichtung zur fremdbeleuchteten Visualisierung eines mittels eines hochenergetischen Bearbeitungsstrahls erfolgenden Bearbeitungsprozesses sowie Umlenkelement
DE102012017130B4 (de) 2012-09-01 2016-06-16 Man Diesel & Turbo Se Laser-Rohreinschweißen
US20140175068A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 GM Global Technology Operations LLC Remote laser welding
DE102013107229B4 (de) * 2013-03-27 2016-06-16 Scansonic Mi Gmbh Fügevorrichtung zum stirnseitigen Fügen eines Überlappstoßes
DE102013105960B3 (de) 2013-06-07 2014-08-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung und Vorrichtung
DE102013017795C5 (de) * 2013-10-25 2018-01-04 Lessmüller Lasertechnik GmbH Prozessüberwachungsverfahren und -vorrichtung
WO2015161315A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Revolaze, LLC Systems and methods for patterning using a laser
DE102014008265C5 (de) 2014-06-06 2017-11-16 Lessmüller Lasertechnik GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Bearbeitungsprozesses entlang eines Hauptbearbeitungspfades auf einem Werkstück mittels eines Bearbeitungsstrahls
DE102014015094A1 (de) 2014-10-10 2016-04-14 Audi Ag Verfahren zum Laserstrahlschweißen
DE102015115803A1 (de) 2015-09-18 2017-03-23 Precitec Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Führen eines Bearbeitungskopfes entlang einer zu bearbeitenden Spur
CN109031858A (zh) * 2016-08-26 2018-12-18 常州爱上学教育科技有限公司 摄像镜头及其工作方法
US10481577B2 (en) * 2017-02-23 2019-11-19 GM Global Technology Operations LLC System and method for object distance detection and positioning
JP6626036B2 (ja) 2017-04-18 2019-12-25 ファナック株式会社 測定機能を有するレーザ加工システム
DE102017126867A1 (de) 2017-11-15 2019-05-16 Precitec Gmbh & Co. Kg Laserbearbeitungssystem und Verfahren zur Laserbearbeitung
DE102018124208B4 (de) * 2018-10-01 2021-08-12 Precitec Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Laserbearbeitungsprozesses an einem Werkstück sowie dazugehöriges Laserbearbeitungssystem
CN111347571A (zh) * 2020-03-17 2020-06-30 华中科技大学 用于光学硬脆材料的激光辅助低损伤切削加工系统及方法
CN117161413B (zh) * 2023-11-02 2024-03-15 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种实时修复3d打印缺陷的装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10005592C1 (de) * 2000-02-09 2001-10-04 Horst Exner Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken
US20050041852A1 (en) * 2001-11-15 2005-02-24 Joachim Schwarz Method and device for evaluation of jointing regions on workpieces
DE202006005916U1 (de) * 2006-04-10 2007-08-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Überwachungseinrichtung
DE102007027377A1 (de) * 2006-06-28 2008-01-03 Scansonic Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106007A1 (de) * 1991-02-26 1992-09-03 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von werkstuecken mit laserstrahlung
JP3123146B2 (ja) * 1991-09-11 2001-01-09 トヨタ自動車株式会社 溶接ビードの品質検査装置
TW314666B (de) * 1994-05-31 1997-09-01 Ibm
GB0209380D0 (en) * 2002-04-24 2002-06-05 Boc Group Plc Metal working
US20060011592A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Pei-Chung Wang Laser welding control
US20060060573A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-23 Wolfgang Becker Process for preparing a workpiece to be worked with a laser beam, and device for carrying out the process
DE102005032778B4 (de) * 2005-07-06 2008-08-28 Carl Baasel Lasertechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Verbinden von Werkstücken aus Kunststoff mit einem Laserstrahl
DE102006004919A1 (de) * 2006-02-01 2007-08-16 Thyssenkrupp Steel Ag Laserstrahlschweißkopf
DE102006030061A1 (de) * 2006-06-29 2008-01-03 Volkswagen Ag Laserstrahlschweißverfahren und Laserschweißvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10005592C1 (de) * 2000-02-09 2001-10-04 Horst Exner Hand- und maschinenführbares Laserwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken
US20050041852A1 (en) * 2001-11-15 2005-02-24 Joachim Schwarz Method and device for evaluation of jointing regions on workpieces
DE202006005916U1 (de) * 2006-04-10 2007-08-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Überwachungseinrichtung
DE102007027377A1 (de) * 2006-06-28 2008-01-03 Scansonic Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018228912A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Scankopfvorrichtung und verfahren zum reflektieren oder transmittieren von strahlen für einen scanner, scanvorrichtung mit einer scankopfvorrichtung und scanner mit einer scankopfvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN102307698B (zh) 2015-04-22
DE102009057209B4 (de) 2012-06-28
CN102307698A (zh) 2012-01-04
DE102009057209A1 (de) 2010-08-19
WO2010088873A4 (de) 2010-10-07
EP2393626A1 (de) 2011-12-14
US20110290780A1 (en) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009057209B4 (de) Vorrichtung mit Scanner-Optik zur Materialbearbeitung mittels Laser
EP2544849B1 (de) Laserbearbeitungskopf und verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mittels eines laserstrahls
EP1979124B1 (de) LASERSTRAHLSCHWEIßKOPF, VERWENDUNG DIESES LASERSTRAHLSCHWEIßKOPFES UND VERFAHREN ZUM STRAHLSCHWEIßEN
DE102013008269B4 (de) Bearbeitungskopf für eine Laserbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zur Laserbearbeitung eines Werkstücks
EP3484656B1 (de) Verfahren und laserbearbeitungsmaschine zum laserschweissen eines ersten und eines zweiten werkstückabschnitts
DE102009042986B3 (de) Schweißkopf und Verfahren zum Fügen eines Werkstücks
DE102006030130B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks mittels eines Energiestrahls, insbesondere Laserstrahls
DE10297255B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen und Einstellen eines Laserschweißprozesses
DE102017126867A1 (de) Laserbearbeitungssystem und Verfahren zur Laserbearbeitung
EP2418040B1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zum Schweißen mittels eines Lasers
WO2006119734A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer lateralen relativbewegung zwischen einem bearbeitungskopf und einem werkstück
DE102010005896A1 (de) Laserschweißroboter und -verfahren sowie damit hergestelltes Bauteil
EP1395385B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum robotergesteuerten schneiden von zu fügenden werkstücken mit laserstrahlung
CN111069787B (zh) 用于加工工件的方法和加工机
DE202006005916U1 (de) Überwachungseinrichtung
EP2091699B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur feinpositionierung eines werkzeugs mit einer handhabungseinrichtung
DE102008029063B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Applikationsstruktur auf ein Werkstück sowie zum Überwachen der Applikationsstruktur
WO2020078912A1 (de) Verfahren zum ermitteln einer korrigierten bearbeitungskopf-position und bearbeitungsmaschine
DE102009003355B4 (de) Laserschweißkopf zum Schweißen von Metallteilen und Verfahren zum Strahlschweißen von Metallteilen
DE102011117454B4 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
JP4127614B2 (ja) レーザ溶接装置および溶接方法
DE102022129220B3 (de) Messvorrichtung und Verfahren zur Durchführung von Messungen an einem Werkstück sowie Bearbeitungssystem und Verfahren zur Schweißbearbeitung
DE10061644A1 (de) Laserschweißverfahren
WO2020169455A1 (de) Additive fertigung eines werkstücks

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080007258.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10715656

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010715656

Country of ref document: EP