WO2018108310A1 - Laserschweissverfahren sowie spannanordnung - Google Patents

Laserschweissverfahren sowie spannanordnung Download PDF

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WO2018108310A1
WO2018108310A1 PCT/EP2017/001393 EP2017001393W WO2018108310A1 WO 2018108310 A1 WO2018108310 A1 WO 2018108310A1 EP 2017001393 W EP2017001393 W EP 2017001393W WO 2018108310 A1 WO2018108310 A1 WO 2018108310A1
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WO
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gas
clamping
clamping arrangement
arrangement according
conducting device
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Application number
PCT/EP2017/001393
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alois Ullmer
Stefan Mayr
Original Assignee
Kuka Industries Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • 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
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Definitions

  • the invention relates to a laser welding method, such as remote laser welding method in which two workpieces to be welded together in a clamping device having an upper openings for laser radiation exhibiting clamping element and an interior bounded, are positioned to each other, and in the interior of a Gas and air duct eg for removing plasma generated during welding.
  • a laser welding method such as remote laser welding method in which two workpieces to be welded together in a clamping device having an upper openings for laser radiation exhibiting clamping element and an interior bounded, are positioned to each other, and in the interior of a Gas and air duct eg for removing plasma generated during welding.
  • the invention also relates to a clamping arrangement for positioning workpieces to be welded by means of laser radiation, comprising a clamping element having an upper passages for laser radiation, such as a clamping plate having and an interior clamping device, a gas and air guide and a gas supply device connected to the gas guide like blowers.
  • sheets are fixed between a lower and an upper clamping plate, in order then to direct a laser beam successively through openings provided in a clamping plate to a plurality of welds with the aid of a deflecting mirror, so that the sheets are connected to one another in a material-locking manner.
  • the plasma generated during welding is led away via an air duct, which is delimited between the clamping plate provided with the openings and the sheet facing it.
  • a fan is rigidly attached to one end of the clamping plate, in which also has to be welded sheet metal. Since the air enters an edge region of the sheets to be welded, the air entering the air duct can not basically be used for cooling in portions of the sheets remote from the channel entry side. Also
  • CONFIRMATION COPY the relevant arrangement is only suitable for welding plate-shaped elements, since otherwise the required air duct can not be formed.
  • the present invention has the object, a method and a clamping arrangement of the type mentioned in such a way that in the desired extent a targeted gas such as air can also be done when three-dimensional workpieces that include conceptually include components to be welded. It should also be possible to supply gas specifically to areas or to cool areas to the required extent, if necessary.
  • the object is essentially achieved in that the gas guidance is effected by a gas guiding device extending at a distance from the workpieces and extending along a boundary of the tensioning device.
  • the body is thus either a plate-shaped body or a trough-shaped flat body, which preferably forms a boundary of the gas guide.
  • the further limitation is formed by the tensioning device itself, in particular via the clamping element penetrated by the laser radiation, which has the openings required for this purpose.
  • the gas guide may also extend along the openings, without gas leakage occurs, as is due to the between the plate-shaped body and the boundary gas flowing gives a Venturi effect.
  • the gas guiding device i.e., its bottom wall or, in the case of a trough-shaped design, optionally an edge region, has openings to the extent necessary to guide gas in a targeted manner to the workpieces or their areas in which welding takes place to prevent immediate outflow from the tensioning device.
  • the air guiding device has edges in the region in which positioning of the guide device takes place at the edge of the tensioning device in order to prevent an immediate outflow from the tensioning device.
  • a clamping arrangement of the type mentioned above is characterized in that the gas guide is limited or formed by at least one gas guide device which extends along a boundary of the clamping device and extends at a distance from the workpieces. .
  • the gas-conducting device prefferably be a plate-shaped body with an optionally angled edge, in particular a sheet metal element, at least in sections.
  • the gas-conducting device In order to guide away gas in a targeted manner, provision is made in particular for the gas-conducting device to have one or more gas-conducting elements, such as ribs, webs or baffles, which optionally project in sections over the gas-conducting device.
  • gas-conducting elements such as ribs, webs or baffles, which optionally project in sections over the gas-conducting device.
  • Gas guiding elements can limit channel-shaped gas ducts.
  • the geometry of the gas guide in plan view can be adapted to the structural requirements of the clamping device and / or the geometry of the workpieces to be welded or aligned with them.
  • the gas guide has a U-shape in plan view.
  • the gas guide has a U-shape in plan view.
  • the gas supply takes place in particular via the bottom wall of the gas-conducting device.
  • partial elevations, widenings or cross-sectional reductions can take place in order to achieve flow effects.
  • the gas guide is connected to the upper clamping element.
  • the gas-conducting device can be arranged positionally variable in the interior of the clamping device.
  • Show it: 1 is a plan view of a clamping device for use in a remote laser welding process
  • FIG. 2 shows a further basic illustration of the device according to FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a section in section of the device according to
  • Fig. 4 is a schematic representation of the device of FIG. 1 in side view.
  • a clamping device 10 can be seen, to be welded in the workpieces or components such as seats and struts or body parts by means of remote laser welding.
  • a laser beam is directed by means of a deflection mirror or by means of motor axes to a plurality of weld points of workpieces.
  • the workpieces must be positioned accurately.
  • the necessary passages must be present so that the laser radiation can pass, In that regard, however, reference is made to well-known techniques.
  • a gas flow takes place in the tensioning device 10 in such a way that plasma can be carried away and, if appropriate, cooling can take place to the desired extent. Also occurring during welding particles are removed.
  • the clamping device 10 has - as in conventional constructions - an upper clamping plate 12 and a lower clamping plate or a clamping bed 14, between which workpieces to be welded are accurately fixed. According to the illustration according to FIG. 1, a plurality of workpieces of different geometries are fixed in the clamping device 10.
  • four upper components are denoted by the reference numerals 16, 18, 20, 22, which are to be welded to lower components which are not identified in greater detail.
  • the upper clamping plate 12 has openings required for this purpose, as can be seen from FIG. 1 and identified by the reference numerals 17, 19, 21, 23 by way of example.
  • a gas-conducting device 24 is provided which extends along the underside 26 of the upper clamping plate 12. Via the gas guide 24 gas is selectively directed to areas of the workpieces or components 16, 18, 20, 22, in which welds are made. This should be simplified by the arrows shown in the figures.
  • air is used as the gas, without this being intended to limit the teaching according to the invention.
  • the gas guiding device 24, referred to below as an air guiding device, is a sheet metal body which has a U-shaped geometry in plan view, as can be seen in particular from FIGS. 1 and 2.
  • the U-shaped louver 24 may be a plate-shaped sheet metal body which extends at a distance from the bottom 24 of the upper clamping plate 12.
  • edges of the plate-shaped body 24 are angled in the direction of the bottom 26, so that in some areas results in a wart-shaped flat body.
  • Corresponding edges are particularly advantageous if the air guide 24 would be located in the edge region of the tensioning device 10, to ensure that air can not escape laterally from the peripheral region of the air guide 24 thus the tensioning device 10.
  • the space between the guide 24, ie the bottom wall and the bottom 26 of the clamping plate 12 thus forms a guide for the space supplied air, which then via openings 28 in the parallel to the bottom 26th extending portion of the louver 24 and openings 30 can emerge in the edge region, as illustrated in particular by FIG. 3.
  • the side of the air guiding device 24 facing the underside 26 of the clamping plate 12 has guide devices, such as baffles 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, which are preferably assigned to one another in pairs in order to form air guide channels. which are aligned such that targeted to desired areas of the workpieces to be welded 16, 18, 20, 22 air can flow, as the figures illustrate.
  • guide devices such as baffles 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46
  • the baffles 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 to each other to the extent desired include an angle to specifically specify the direction or speed of the flowing gas.
  • the baffles 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 may also project beyond the air guide 24, as the figures illustrate.
  • the air guide 24 may be connected to the upper clamping plate 12. Of course, it is also possible to make a fixing on the lower clamping plate 14 and the clamping bed.
  • the louver 24 consists in particular of sheet metal, which - if necessary - is folded edge. It is therefore a flat body with optionally partially present edge.
  • the invention is not abandoned when a peripheral edge is present, which has in the area openings in the air to escape, which should be directed to the areas of the workpieces in which welds are performed. Also, an air outlet openings exhibiting peripherally closed flat body is detected by the invention as a louver.
  • air can be selectively fed directly to multiple welding areas, without having to be previously painted over other welding areas.
  • the guidance of the air does not depend on the geometry of the workpieces to be welded, since they do not have to exert an air-guiding function in the true sense, as is necessarily the case in the prior art. It can easily lead plasma away, so that there is a process stability. At the same time can be cooled to the extent required.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laserschweißverfahren, bei dem zwei miteinander zu verschweißende Werkstücke (16, 18, 20) in einer Spannvorrichtung (10), die ein oberes, Durchtrittsöffnungen für Laserstrahlung aufweisendes Spannelement (12) aufweist sowie einen Innenraum begrenzt, zueinander positioniert werden, und in dem Innenraum eine gezielte Gasführung erfolgt. Dabei erfolgt die Gasführung durch eine beabstandet zu den Werkstücken (16, 18, 20) verlaufende und sich entlang einer Begrenzung (26) der Spannvorrichtung (10) erstreckende Gasleiteinrichtung (24).

Description

Beschreibung
Laserschweißverfahren sowie Spannanordnung Die Erfindung bezieht sich auf ein Laserschweißverfahren, wie Remote- Laserschweißverfahren, bei dem zwei miteinander zu verschweißende Werkstücke in einer Spannvorrichtung, die ein oberes Durchtrittsöffnungen für Laserstrahlung aufweisendes Spannelement aufweist sowie einen Innenraum begrenzt, zueinander positioniert werden, und in dem Innenraum eine Gas- wie Luftführung z.B. zum Wegführen von beim Schweißen entstehendem Plasma erfolgt.
Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Spannanordnung zum Positionieren von mittels Laserstrahlung zu schweißenden Werkstücken, umfassend eine ein oberes Durchtrittsöffnungen für Laserstrahlung aufweisendes Spannelement, wie eine Spannplatte, aufweisende sowie einen Innenraum begrenzende Spannvorrichtung, eine Gas- wie Luftführung und eine mit der Gasführung verbundene Gaszufuhrungseinrichtung, wie Gebläse.
Nach der EP 1 785 215 Bl werden Bleche zwischen einer unteren und einer oberen Spannplatte fixiert, um sodann einen Laserstrahl mit Hilfe eines Ablenkspiegels nacheinander durch in einer Spannplatte vorhandene Öffnungen auf mehrere Schweißstellen zu richten, damit die Bleche miteinander stoffschlüssig verbunden werden. Das beim Schweißen entstehende Plasma wird über einen Luftleitkanal weggeführt, der zwischen der mit den Öffnungen versehenen Spannplatte und dem diesem zugewandten Blech begrenzt ist. Hierzu ist es erforderlich, dass mittels einer Konsole ein Gebläse starr an einem Ende der Spannplatte befestigt wird, in dem auch das zu schweißende Blech verlaufen muss. Da die Luft in einem Randbereich der zu verschweißenden Bleche eintritt, kann die in den Luftkanal eintretende Luft dem Grunde nach nicht zur Kühlung in Bereichen der Bleche benutzt werden, die von der Kanaleintrittsseite entfernt liegen. Auch
BESTÄTIGUNGSKOPIE ist die diesbezügliche Anordnung ausschließlich zum Schweißen von plattenförmigen Elementen geeignet, da andernfalls der erforderliche Luftkanal nicht ausgebildet werden kann. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Spannanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass im gewünschten Umfang eine gezielte Gas- wie Luftführung auch dann erfolgen kann, wenn dreidimensionale Werkstücke, die begrifflich auch Bauteile einschließen, geschweißt werden sollen. Auch soll die Möglichkeit bestehen, gezielt Bereichen Gas zuzuführen bzw. gegebenenfalls im erforderlichen Umfang Bereiche zu kühlen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Gasführung durch eine beabstandet zu den Werkstücken verlaufende und sich entlang einer Begrenzung der Spannvorrichtung erstreckende Gasleiteinrichtung erfolgt.
Abweichend vom Stand der Technik wird für die Luftführung ein zu verschweißendes Werkstück bzw. Bauteil selbst nicht benötigt, da eine von diesem gesonderte Gasleiteinrichtung zum Einsatz gelangt. Hierdurch bedingt kann gegebenenfalls ein gewünschtes Positionieren der Gasleiteinrichtung zu den zu schweißenden Bauteilen bzw. Schweißbereichen erfolgen. Das Gas muss nicht entlang des gesamten Werkstückes strömen, kann vielmehr gezielt zu gewünschten Bereichen geführt werden, so dass entstehendes Plasma gezielt weggeführt werden kann. Folglich ist eine Prozessstabilität gewährleitstet. Die erzielten Vorteile bietet der Stand der Technik nicht. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Gasleiteinrichtung ein gegebenenfalls abschnittsweise einen abgewinkelten Rand aufweisender plattenförmiger Körper, wie Blechkörper, verwendet wird.
Bei dem Körper handelt es sich somit entweder um einen plattenförmigen Körper oder einen wannenförmigen Flachkörper, der vorzugsweise eine Begrenzung der Gasführung bildet. Die weitere Begrenzung wird durch die Spannvorrichtung selbst gebildet, und zwar insbesondere über das von der Laserstrahlung durchsetzte Spannelement, das die hierzu erforderlichen Öffnungen aufweist. Ungeachtet dessen kann sich die Gasleiteinrichtung auch entlang der Öffnungen erstrecken, ohne dass ein Gasaustritt erfolgt, da sich durch das zwischen dem plattenförmigen Körper und der Begrenzung strömende Gas ein Venturi- Effekt ergibt.
Die Gasleiteinrichtung, d.h., dessen Bodenwandung oder bei einer wannenformigen Ausbildung gegebenenfalls ein Randbereich weist im erforderlichen Umfang Öffnungen auf, um Gas gezielt zu den Werkstücken bzw. deren Bereichen zu führen, in denen Schweißungen erfolgen, um ein unmittelbares Ausströmen aus der Spannvorrichtung zu verhindern. Insbesondere weist die Luftleiteinrichtung in dem Bereich Ränder auf, in dem eine Positionierung der Leiteinrichtung am Rand der Spannvorrichtung erfolgt, um ein unmittelbares Ausströmen aus der Spannvorrichtung zu verhindern.
Eine Spannanordnung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Gasführung zumindest durch eine Gasleiteinrichtung begrenzt oder durch diese gebildet ist, die sich entlang einer Begrenzung der Spannvorrichtung erstreckt und beabstandet zu den Werkstücken verläuft. ,
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Gasleiteinrichtung ein plattenförmiger Körper mit gegebenenfalls zumindest abschnittsweise abgewinkelten Rand, insbesondere ein Blechelement, ist.
Um Gas gezielt wegzuführen, ist insbesondere vorgesehen, dass die Gasleiteinrichtung ein oder mehrere Gasleitelemente wie Rippen, Stege oder Leitbleche aufweist, die gegebenenfalls abschnittsweise über der Gasleiteinrichtung vorstehen.
Dabei können Gasleitelemente kanalförmig verlaufende Gasführungen begrenzen.
Die Geometrie der Gasleiteinrichtung in Draufsicht kann den konstruktiven Anforderungen der Spannvorrichtung und/oder der Geometrie der zu schweißenden Werkstücke angepasst bzw. auf diese ausgerichtet sein.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Gasleiteinrichtung in Draufsicht eine U-Form aufweist. Somit besteht die Möglichkeit, peripher zu verschweißende Werkstücke zu umgeben, um somit unmittelbar Gas in Richtung der Schweißbereiche gerichtet strömen zu lassen.
Die Gaszuführung erfolgt insbesondere über die Bodenwandung der Gasleiteinrichtung.
Vorteilhaft ist des Weiteren, dass die Möglichkeit besteht, dass ein wirksamer Strömungsquerschnitt der Gasleiteinrichtung bzw. des zwischen der begrenzungsseitig offenen Gasleiteinrichtung und der Begrenzung der Spannvorrichtung verlaufenden Zwischenraums variiert.
Erfindungsgemäß können partielle Erhöhungen, Verbreiterungen oder Querschnittsverringerungen erfolgen, um Strömungseffekte zu erzielen. Hierdurch besteht die Möglichkeit des Lenkens bzw. Dosierens der Gasströmung. Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die Gasleiteinrichtung mit dem oberen Spannelement verbunden ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Gasleiteinrichtung mit der Bodenplatte der Spannvorrichtung zu verbinden.
Unabhängig hiervon kann vorgesehen sein, dass die Gasleiteinrichtung positionsveränderbar in dem Innenraum der Spannvorrichtung anordbar ist.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Lufteinrichtung so auszubilden, dass die vorhandenen Öffnungen querschnittsmäßig veränderbar sind, wodurch eine individuelle Anpassung der Gasströmung und -führung an die Werkstücke und Schweißbereiche erfolgen kann.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung zur Nutzung bei einem Remote- Laserschweißverfahren,
Fig. 2 eine weitere Prinzipdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts im Schnitt der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 und
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht.
Den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist eine Spannvorrichtung 10 zu entnehmen, in der Werkstücke bzw. Bauteile wie Sitzschalen und Streben oder Karosseriebauteile mittels Remote- Laserschweißverfahren geschweißt werden sollen. Dabei wird ein Laserstrahl mittels eines Ablenkspiegels oder mittels motorischer Achsen auf eine Vielzahl von Schweißpunkten von Werkstücken gerichtet. Infolgedessen müssen die Werkstücke lagegenau positioniert werden. Gleichzeitig müssen die erforderlichen Durchtrittsöffnungen vorhanden sein, damit die Laserstrahlung hindurchtreten kann, Insoweit wird jedoch auf hinlänglich bekannte Techniken verwiesen.
Da beim Schweißen Plasma entsteht, können hierdurch Intensitätsverluste auftreten. Auch können Wärmeentwicklungen zu Ausdehnungen der Werkstücke führen, wodurch nicht gewünschte Ortsveränderungen der Schweißbereiche auftreten könnten.
Um diese Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Prozessstabilität sicherzustellen, erfolgt eine Gasführung in der Spannvorrichtung 10 derart, dass Plasma weggeführt und gegebenenfalls im gewünschten Umfang eine Kühlung erfolgen kann. Auch werden beim Schweißen auftretende Partikel entfernt.
Die Spannvorrichtung 10 weist - wie bei üblichen Konstruktionen - eine obere Spannplatte 12 und eine untere Spannplatte oder ein Spannbett 14 auf, zwischen denen zu schweißende Werkstücke lagegenau fixiert werden. Entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 1 sind in der Spannvorrichtung 10 mehrere Werkstücke unterschiedlicher Geometrien fixiert. Beispielhaft sind vier obere Bauteile mit den Bezugszeichen 16, 18, 20, 22 gekennzeichnet, die mit nicht näher gekennzeichneten unteren Bauteile verschweißt werden sollen.
Die obere Spannplatte 12 weist hierzu erforderliche Öffnungen auf, wie diese aus der Fig. 1 ersichtlich und beispielhaft mit den Bezugszeichen 17, 19, 21, 23 gekennzeichnet sind.
Um das beim Schweißen auftretende Plasma bzw. sonstige Partikel wegzuführen und gegebenenfalls eine gewünschte Kühlung zu erreichen, ist eine Gasleiteinrichtung 24 vorgesehen, die sich entlang der Unterseite 26 der oberen Spannplatte 12 erstreckt. Über die Gasleiteinrichtung 24 wird Gas gezielt zu Bereichen der Werkstücke bzw. Bauteile 16, 18, 20, 22 geführt, in denen Schweißungen erfolgen. Dies soll durch die in den Figuren dargestellten Pfeile vereinfacht dargestellt werden.
Insbesondere wird als Gas Luft benutzt, ohne dass hierdurch die erfindungsgemäße Lehre eingeschränkt werden soll.
Bei der nachstehend als Luftleiteinrichtung bezeichneten Gasleiteinrichtung 24 handelt es sich um einen Blechkörper, der in Draufsicht eine U-Geometrie aufweist, wie insbesondere den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist. Die U-förmige Luftleiteinrichtung 24 kann ein plattenförmiger Blechkörper sein, der beabstandet zur Unterseite 24 der oberen Spannplatte 12 verläuft. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass Ränder des plattenförmigen Körpers 24 in Richtung der Unterseite 26 abgewinkelt sind, so dass sich bereichsweise ein warzenförmiger Flachkörper ergibt. Entsprechende Ränder sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich die Luftleiteinrichtung 24 im Randbereich der Spannvorrichtung 10 befinden würde, um sicherzustellen, dass nicht Luft seitlich aus dem randseitig verlaufenden Bereich der Luftleiteinrichtung 24 damit der Spannvorrichtung 10 austreten kann.
Der Zwischenraum zwischen der Leiteinrichtung 24, d.h. dessen Bodenwandung und der Unterseite 26 der Spannplatte 12 bildet somit eine Führung für die dem Zwischenraum zugeführte Luft, die sodann über Öffnungen 28 in dem parallel zur Unterseite 26 verlaufenden Bereich der Luftleiteinrichtung 24 bzw. Öffnungen 30 im Randbereich austreten kann, wie insbesondere durch die Fig. 3 verdeutlicht wird.
Ferner besteht die Möglichkeit, dass die der Unterseite 26 der Spannplatte 12 zugewandte Seite der Luftleiteinrichtung 24 Leiteinrichtungen wie Leitbleche 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 aufweist, die vorzugsweise paarweise einander zugeordnet sind, um Luftleitkanäle zu bilden, die derart ausgerichtet sind, dass gezielt zu gewünschten Bereichen der zu verschweißenden Werkstücke 16, 18, 20, 22 Luft strömen kann, wie die Figuren verdeutlichen.
Dabei können die Leitbleche 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 zueinander im gewünschten Umfang einen Winkel einschließen, um gezielt Richtung bzw. Geschwindigkeit des strömenden Gases vorzugeben. Die Leitbleche 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 können auch über die Luftleiteinrichtung 24 vorstehen, wie die Figuren verdeutlichen.
Der entlang der Unterseite 26 der oberen Spannplatte 12 verlaufende flächige Abschnitt, und zwar im Ausführungsbeispiel die Seitenschenkel 27, 29 der U-förmigen Luftleiteinrichtung 24, sind mit Rohren 48, 50 verbunden, die über ein Rohr 52 zu einem nicht dargestellten Gebläse führen, über die Luft der Luftleiteinrichtung 24 zugeführt wird.
Die Luftleiteinrichtung 24 kann mit der oberen Spannplatte 12 verbunden sein. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, ein Fixieren über die untere Spannplatte 14 bzw. das Spannbett vorzunehmen. Die Luftleiteinrichtung 24 besteht insbesondere aus Blech, das - sofern erforderlich - randseitig abgekantet ist. Es handelt sich folglich um einen Flachkörper mit gegebenenfalls abschnittsweise vorhandenem Rand.
Selbstverständlich wird die Erfindung nicht verlassen, wenn ein umlaufender Rand vorhanden ist, der in dem Bereich Öffnungen aufweist, in dem Luft austreten soll, die gerichtet zu den Bereichen der Werkstücke geführt werden soll, in denen Schweißungen durchgeführt werden. Auch wird von der Erfindung ein Luftaustrittsöffnungen aufweisender umfangsseitig geschlossener Flachkörper als Luftleiteinrichtung erfasst.
Abweichend vom Stand der Technik kann Luft gezielt unmittelbar mehreren Schweißbereichen zugeführt werden, ohne dass zuvor andere Schweißbereiche überstrichen werden müssen. Die Führung der Luft hängt nicht von der Geometrie der zu schweißenden Werkstücke ab, da diese im eigentlichen Sinne eine Luftleitfunktion nicht ausüben müssen, wie dies nach dem Stand der Technik zwingend der Fall ist. Es kann problemlos Plasma weggeführt werden, so dass sich eine Prozessstabilität ergibt. Gleichzeitig kann im erforderlichen Umfang gekühlt werden.

Claims

Ansprüche
Laserschweißverfahren, wie Remote-Laserschweißverfahren, bei dem zwei miteinander zu verschweißende Werkstücke (16, 18, 20, 22) in einer Spannvorrichtung (10), die ein oberes Durchtrittsöffnungen für Laserstrahlung aufweisendes Spannelement (12) aufweist sowie einen Innenraum begrenzt, zueinander positioniert werden, und in dem Innenraum eine gezielte Gas- wie Luftführung z.B. zum Wegführen von beim Schweißen entstehendem Plasma erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasführung durch eine beabstandet zu den Werkstücken (16, 18, 20, 22) verlaufende und sich entlang einer Begrenzung (26) der Spannvorrichtung (10) erstreckende Gasleiteinrichtung (24) erfolgt.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Gasleiteinrichtung (24) ein gegebenenfalls abschnittsweise einen abgewinkelten Rand aufweisender plattenförmiger Körper, wie Blechkörper, verwendet wird.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass Gas über zumindest eine Öffnung (28, 30) der Gasleiteinrichtung (24) in Richtung eines Schweißbereichs geführt wird.
4. Laserschweißverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass Gas zwischen einer Begrenzung (26) der Spannvorrichtung (10), insbesondere dem oberen Spannelement (12), wie Spannplatte, und der begrenzungsseitig offenen Gasleiteinrichtung (24) geführt wird.
Laserschweißverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass Gas über einen Randbereich und/oder zumindest einer in einer Bodenwandung (25) der Gasleiteinrichtung vorhandenden Öffnung (28) dem Innenraum, insbesondere einem Schweißbereich, zugeführt wird.
Spannanordnung zum Positionieren von mittels Laserstrahlung zu schweißenden Werkstücken (16, 18, 20, 22), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend eine ein oberes Durchtrittsöffnungen für Laserstrahlung aufweisendes Spannelement (12), wie Spannplatte, aufweisende sowie einen Innenraum (21) begrenzende Spannvorrichtung (10), eine Gas- wie Luftführung und eine mit der Gasführung verbundene Gaszuführungseinrichtung, wie Gebläse, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasführung zumindest durch eine Gasleiteinrichtung (24) begrenzt oder durch diese gebildet ist, die sich entlang einer Begrenzung (26) der Spannvorrichtung (10) erstreckt und beabstandet zu den Werkstücken (16, 18, 20, 22) verläuft.
Spannanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) ein plattenfbrmiger Körper mit gegebenenfalls zumindest abschnittsweise abgewinkeltem Rand, insbesondere ein Blechelement, ist.
Spannanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) eine Bodenwandung (25) und eine oder mehrere abgewinkelte Randabschnitte aufweist, wobei die Bodenwandung und/oder die Randabschnitte zumindest eine Gasauslassöffnung (26, 28) aufweist bzw. Zwischenraum zwischen Randabschnitten eine Gasauslassöffnung (26, 28) bildet.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) ein oder mehrere Gasleitelemente wie Rippen, Stege oder Leitbleche (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) aufweist, die gegebenenfalls abschnittsweise über der Gasleiteinrichtung (24) vorstehen.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) in Draufsicht eine U-Form aufweist.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass von dem plattenförmigen Körper bzw. dessen Bodenwandung (25) zumindest eine zu der Gaszuführungseinrichtung, wie Gebläse, führende Verbindung (48, 50), wie Rohr, ausgeht.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass Gasleitelemente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) kanalförmig verlaufende Gasführungen begrenzen.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein wirksamer Strömungsquerschnitt der Gasleiteinrichtung (24) bzw. des zwischen der begrenzungsseitig offenen Gasleiteinrichtung (24) und der Begrenzung (26) der Spannvorrichtung (10) verlaufenden Zwischenraums variiert.
Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) mit dem oberen Spannelement (12) verbunden ist.
15. Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasleiteinrichtung (24) positionsveränderbar in dem Innenraum der Spannvorrichtung (10) anordbar ist.
16. Spannanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Öffnung (28, 30) der Gasleiteinrichtung (24) querschnittsmäßig veränderbar ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018124313A1 (de) 2018-10-02 2020-04-02 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Spannvorrichtung zur Herstellung einer Schweißnaht an einer Stoßstelle zwischen zwei Werkstücken mit einem Laserstrahl
CN111438473B (zh) * 2020-04-09 2022-02-15 潍坊博泰能源科技有限公司 一种河流点焊辅助装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0773085A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-14 Drauz Ingenieurbetrieb GmbH Vorrichtung zum Spannen und Laserstrahlschweissen von Dünnblechen
DE20306599U1 (de) * 2003-04-29 2004-09-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Schutzgasvorrichtung
EP1652615A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-03 Uwe Bergmann Spannvorrichtung für Remote-Laserschweissanlagen mit einzeln mit einem Druckfluid beaufschlagten Stempeln
EP1785215A2 (de) * 2005-11-15 2007-05-16 Uwe Bergmann Remote-Laserschweißverfahren

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006007237A (ja) 2004-06-23 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接用ワーククランプ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0773085A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-14 Drauz Ingenieurbetrieb GmbH Vorrichtung zum Spannen und Laserstrahlschweissen von Dünnblechen
DE20306599U1 (de) * 2003-04-29 2004-09-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Schutzgasvorrichtung
EP1652615A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-03 Uwe Bergmann Spannvorrichtung für Remote-Laserschweissanlagen mit einzeln mit einem Druckfluid beaufschlagten Stempeln
EP1785215A2 (de) * 2005-11-15 2007-05-16 Uwe Bergmann Remote-Laserschweißverfahren
EP1785215B1 (de) 2005-11-15 2009-01-21 Uwe Bergmann Remote-Laserschweißverfahren

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