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DE102004003745A1 - Hand mountable laser processing unit for welding overlapping galvanized sheets has servo operated tensioning element to hold sheet flanges in position - Google Patents

Hand mountable laser processing unit for welding overlapping galvanized sheets has servo operated tensioning element to hold sheet flanges in position Download PDF

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DE102004003745A1
DE102004003745A1 DE200410003745 DE102004003745A DE102004003745A1 DE 102004003745 A1 DE102004003745 A1 DE 102004003745A1 DE 200410003745 DE200410003745 DE 200410003745 DE 102004003745 A DE102004003745 A DE 102004003745A DE 102004003745 A1 DE102004003745 A1 DE 102004003745A1
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DE
Germany
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laser processing
clamping
processing device
laser
sheet metal
Prior art date
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Application number
DE200410003745
Other languages
German (de)
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DE102004003745B4 (en
Inventor
Markus Dipl.-Ing. Rössinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
    • B23K37/0426Fixtures for other work
    • B23K37/0435Clamps

Landscapes

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

A hand-mountable laser-processing unit for welding overlapping galvanized sheets (2,3) comprises a laser (4) and a servo motor (12) operating a tensioning device (5) for the sheets comprising two movable elements (6,7) to tense at least the sheet-connecting flanges (10) in a functional position between the elements.

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere an einem Handhabungselement fixierbare Laserbearbeitungsvorrichtung zum Verschweißen von zumindest teilweise überlappend angeordneten verzinkten Blechbauteilen, mit einer Lasereinrichtung und einer mittels eines Servomotors betätigbaren Spannvorrichtung, welche die Blechbauteile während der Bearbeitung im Bereich eines Verbindungsflansches verspannt.The The invention relates in particular to a handling element fixable laser processing device for welding at least partially overlapping arranged galvanized sheet metal components, with a laser device and a tensioning device operable by a servomotor, which the sheet metal components during the machining braced in the region of a connecting flange.

Zum Fügen von Blechbauteilen ist das lasergerechte Spannen ein wesentlicher Bestandteil einer prozesssicheren Fertigungstechnologie. Zum Spannen der Blechwerkstücke können entweder mehrere fest positionierte Spannvorrichtungen eingesetzt werden oder die Spannvorrichtung wird an der Laserbearbeitungsvorrichtung mitgeführt. Als Spannmittel werden Andruckrollen oder Finger eingesetzt, welche die Spannkräfte punktförmig in die Blechbauteile einleiten.To the Joining of Sheet metal components, the laser-oriented clamping is an integral part a process-reliable production technology. To clamp the sheet metal workpieces can either several fixedly positioned clamping devices are used or the tensioning device is attached to the laser processing device carried. As clamping means pinch rollers or fingers are used, which the clamping forces punctual introduce into the sheet metal components.

Beim Schweißen von verzinkten Blechbauteilen ist die Einhaltung eines definierten Spaltes von 0,2 mm ± 0,1 mm zwischen den Verbindungsflanschen zur Zinkentgasung notwendig. Dieser Spalt wird typischerweise durch in die Blechbauteile eingeprägte Abstandhalter, beispielsweise Noppen, erzeugt.At the welding of galvanized sheet metal parts is compliance with a defined Gap of 0.2 mm ± 0.1 mm between the connecting flanges for zinc degassing necessary. This gap is typically formed by spacers embossed in the sheet metal components, for example, nubs generated.

Bedingt durch die punktförmigen Spannkräfte können die zu verbindenden Blechbauteile im Bereich des Verbindungsflansches, insbesondere zwischen den Abstandselementen (Noppen) derart zusammengedrückt werden, dass Schweißnahtfehler aufgrund unzureichender Zinkentgasung auftreten können.conditioned through the punctiform clamping forces can the sheet metal components to be connected in the area of the connecting flange, in particular between the spacer elements (nubs) are compressed in such a way that weld failure due to insufficient zinc degassing may occur.

In der EP 1 201 352 A2 ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Verschweißen von überlappend angeordneten Blechbauteilen ist mit einem als Roboterarm ausgebildeten Handhabungselement verbunden. In einer ersten Ausführungsform sind eine Lasereinrichtung und eine Spannvorrichtung jeweils an einem Träger fixiert, an welchem auch das Handhabungselement fixiert ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Spanneinrichtung an dem Träger und die Lasereinrichtung an der Spanneinrichtung fixiert. Die Spannvorrichtung weist eine mittels eines Servomotors und einer Gewindespindel angetriebene Andruckrolle auf. Die Andruckrolle übt einen Druck auf einen Verbindungsflansch der zu verschweißenden Blechbauteile aus, wodurch die Blechbauteile verspannt werden.In the EP 1 201 352 A2 already a device of the type mentioned is described. A laser processing device for welding overlapping sheet metal components is connected to a handling element designed as a robot arm. In a first embodiment, a laser device and a tensioning device are each fixed to a carrier on which also the handling element is fixed. In a further embodiment, the clamping device is fixed to the carrier and the laser device to the clamping device. The tensioning device has a pressure roller driven by means of a servomotor and a threaded spindle. The pressure roller exerts a pressure on a connecting flange of the sheet metal components to be welded, whereby the sheet metal components are braced.

Dabei erweist es sich als nachteilig, dass die durch die Spannvorrichtung erzeugte Spannkraft bzw. Andruckkraft nur von einer Seite auf die zu verschweißenden Blechbauteile wirkt. Dabei muss die Gegenkraft zur Spannkraft durch das Handhabungselement, insbesondere durch den Roboterarm aufgenommen werden. Dadurch ist die maximal mögliche Spannkraft bei einer maximalen Tragkraft eines herkömmlichen Roboters von 125–150 kg auf entsprechend 1250–1500 N beschränkt. Durch die beschriebene Anbindung ergibt sich eine sehr starre Kopplung zwischen dem Handhabungselement und der Andruckrolle, so dass kleine bauteilbedingte Unebenheiten durch Verformung des Handhabungselementes kompensiert werden müssen, soweit diese nicht durch eine extrem schnelle Umstellung der Gewindespindel kompensiert werden können. Zusätzlich ergibt sich bei der beschriebenen zweiten Ausführungsform das Problem, dass bei einem Verfahren der Andruckrolle, die Lasereinrichtung relativ zu dem Verbindungsflansch der Blechbauteile bewegt wird, wodurch der Fokus des Laserstrahls aus dem Bereich des Verbindungsflansches heraus bewegt wird. Hierdurch kann eine prozesssichere Schweißung der Blechbauteile nicht mehr gewährleistet werden.there proves to be disadvantageous that by the clamping device generated clamping force or pressure force only from one side to the to be welded Sheet metal components acts. The counterforce to the clamping force must be through the handling element, in particular received by the robot arm become. As a result, the maximum possible clamping force at a maximum carrying capacity of a conventional Robot from 125-150 kg on accordingly 1250-1500 N limited. The connection described results in a very rigid coupling between the handling element and the pressure roller, so that small Component-related unevenness due to deformation of the handling element have to be compensated as far as these are not due to an extremely fast changeover of the threaded spindle can be compensated. additionally arises in the described second embodiment, the problem that in a method of the pressure roller, the laser device relative is moved to the connecting flange of the sheet metal components, whereby the focus of the laser beam from the area of the connecting flange is moved out. This allows a process-safe welding of the Sheet metal components no longer guaranteed become.

Aus der JP 08090264 ist eine weitere Laserbearbeitungsvorrichtung bekannt, welche eine Lasereinrichtung und eine Spannvorrichtung mit einem pneumatischen Antrieb aufweist. Die Spannvorrichtung weist zwei hintereinander angeordnete Andruckrollen auf, welche einseitig oder beidseitig der zu verschweißenden Blechbauteile angeordnet sind. Bei einem Vorschub der Laserbearbeitungsvorrichtung läuft die hintere der beiden Andruckrollen stets über die durch die Lasereinrichtung erzeugte Schweißnaht, was zu einer unvorteilhaften Schwingungsanregung in den Blechbauteilen führen kann. Außerdem können stärker gekrümmte Flanschbereiche aufgrund der hintereinander angeordneten Rollenpaare nicht gespannt und verschweißt werden. Durch die pneumatische Spanntechnik werden nur geringe Spannkräfte ermöglicht, wodurch sehr genaue Passungsgenauigkeiten der Blechbauteile erforderlich sind, um eine prozesssichere Schweißung zu gewährleisten. Eine Spannweganpassung an unterschiedliche Blechstärken im Bereich des Verbindungsflansches ist mittels der pneumatischen Spanntechnik nicht möglich.From the JP 08090264 another laser processing apparatus is known, which has a laser device and a clamping device with a pneumatic drive. The tensioning device has two pressure rollers arranged one behind the other, which are arranged on one side or on both sides of the sheet metal components to be welded. With a feed of the laser processing device, the rear of the two pinch rollers always runs over the weld produced by the laser device, which can lead to unfavorable vibration excitation in the sheet metal components. In addition, more curved flange areas can not be tensioned and welded due to the successively arranged pairs of rollers. By the pneumatic clamping technology only low clamping forces are possible, whereby very accurate fit accuracies of the sheet metal components are required to ensure a reliable process welding. A clamping distance adjustment to different sheet thicknesses in the region of the connecting flange is not possible by means of pneumatic clamping technology.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Laserbearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mittels welcher die erforderliche Prozesssicherheit beim Schweißen von überlappend angeordneten verzinkten Blechbauteilen gewährleistet bzw. verbessert werden kann.In front In this background, the invention is based on the object Laser processing device of the type mentioned above available by means of which the required process reliability in welding from overlapping arranged galvanized sheet metal parts guaranteed or improved can.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a laser processing apparatus according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the inventions dung.

Erfindungsgemäß ist also eine insbesondere an einem Handhabungselement fixierbare Laserbearbeitungsvorrichtung zum Verschweißen von zumindest teilweise überlappend angeordneten verzinkten Blechbauteilen vorgesehen, bei welcher die Spannvorrichtung zwei relativ zueinander verfahrbare Spannelemente aufweist, wobei zumindest der Verbindungsflansch der Blechbauteile in einer Funktionsstellung der Spannvorrichtung zwischen den Spannelementen verspannt ist. Die durch die servomotorische Spannachse erzeugte Spannkraft wird hierdurch doppelseitig, also von beiden Seiten in den Verbindungsflansch der zu verschweißenden Bleche eingeleitet. Durch diesen geschlossenen Kraftfluss innerhalb der Laserbearbeitungsvorrichtung entstehen keinerlei Reaktionskräfte auf das Handhabungselement und es können hohe Spannkräfte von ca. 4000 N erzeugt werden, was insbesondere beim Schweißen hochfester Bleche sehr vorteilhaft ist. Mittels der durch den Servomotor verfahrbaren Spannvorrichtung kann eine maßliche definierte Spannung der Blechbauteile erfolgen. Insbesondere kann durch eine programmierbare Spannwegbegrenzung der Spannelemente sichergestellt werden, dass die Blechbauteile nicht aufgrund einer hohen Punktlast zwischen den in den Blechbauteilen angeordneten Abstandselementen zusammengedrückt werden und dadurch den zum Laserschweißen von verzinkten Blechbauteilen unbedingt erforderlichen Entgasungsspalt verschließen. Außerdem kann durch die Programmierung der Spannwegbegrenzung für mehrere Positionen mit unterschiedlichen Blechpaketstärken ein lasergerechtes Spannen auch von komplexen Werkstücken ermöglicht werden. Durch eine zusätzliche Erfassung des Spanndrucks kann in Verbindung mit der Wegmessung der servomotorischen Spannachse die Prozesssicherheit wesentlich verbessert werden.According to the invention is thus a fixable especially on a handling element laser processing device for welding of at least partially overlapping arranged galvanized sheet metal components provided in which the Clamping device two relatively movable clamping elements wherein at least the connecting flange of the sheet metal components in a functional position of the clamping device between the clamping elements is tense. The generated by the servo-motor clamping axis Clamping force is thereby double-sided, ie from both sides in initiated the connecting flange of the sheets to be welded. Through this closed power flow within the laser processing device do not generate any reaction forces on the handling element and it can high clamping forces of 4000 N are generated, which is particularly high-strength during welding Sheets is very beneficial. By means of the movable by the servomotor Clamping device can be a dimensional defined voltage of the sheet metal components done. In particular, can by a programmable clamping travel limitation of the clamping elements be ensured that the sheet metal components are not due to a high point load between the arranged in the sheet metal components spacers pressed together and thereby the laser welding of galvanized sheet metal components close absolutely necessary degassing gap. In addition, can by programming the clamping path limitation for several Positions with different laminated core thicknesses a laser-oriented clamping also of complex workpieces allows become. By an additional Detection of the clamping pressure can be used in conjunction with the distance measurement the servomotor clamping axis the process security essential be improved.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass der Laserbearbeitungsvorrichtung ein Handhabungselement, insbesondere eine Roboterhand, zugeordnet ist, mittels welcher die Laserbearbeitungsvorrichtung entlang des Verbindungsflansches der Blechbauteile bewegbar ist, wobei zwischen der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Handhabungselement ein eine relative Bewegung zwischen dem Handhabungselement und der Laserbearbeitungsvorrichtung ermöglichendes Ausgleichselement angeordnet ist. Hierdurch können bauteilbedingte Lageschwankungen der Laserbearbeitungsvorrichtung im gespannten Zustand zur programmierten Position des Handhabungselementes kompensiert werden.A particularly advantageous embodiment of the present invention is also achieved in that the laser processing device a handling element, in particular a robot hand assigned is, by means of which the laser processing device along the Connecting flange of the sheet metal parts is movable, with between the laser processing device and the handling element a relative movement between the handling element and the laser processing device allows forming Compensation element is arranged. As a result, component-related position fluctuations the laser processing device in the tensioned state to the programmed Position of the handling element can be compensated.

Eine andere besonders zweckmäßige Weiterbildung wird auch dadurch geschaffen, dass die Lasereinrichtung derart mit dem ersten Spannelement verbunden ist, dass die Lasereinrichtung in der Funktionsstellung der Spannvorrichtung einen konstanten Abstand zum Verbindungsflansch der Blechbauteile aufweist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Fokus des durch die Lasereinrichtung generierten Laserstrahls im Bereich des Verbindungsflansches der Blechbauteile liegt, wodurch die Schweißnahtfehler reduziert und die Prozesssicherheit erhöht wird.A other particularly useful training is also created by the fact that the laser device so with the first clamping element is connected, that the laser device in the functional position of the clamping device a constant distance has the connection flange of the sheet metal components. This can ensure that the focus of the generated by the laser device Laser beam in the region of the connecting flange of the sheet metal components lies, causing the weld defect reduced and the process reliability is increased.

Besonders vorteilhaft ist auch, dass das zweite Spannelement über ein Verstellelement, insbesondere einen Gewindetrieb, mit dem Servomotor verbunden ist. Hierdurch können kleine Spannwege ermöglicht werden, so dass bei geeigneter Wahl der Übersetzung zwischen Motor und Gewindetrieb hohe Spannkräfte bei gleichzeitig kleinem Bauraum möglich sind.Especially It is also advantageous that the second clamping element via a Adjustment, in particular a screw, connected to the servo motor is. This allows allows small tensioning paths so that with a suitable choice of translation between engine and Screw drive high clamping forces are possible at the same time small space.

Dabei erweist es sich als besonders praxisnah, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Spannelement eine Linearführung angeordnet ist. Durch die Führung kann eine definierte Spannsituation erzeugt und ein Verkanten der Spannelemente relativ zueinander vermieden werden.there proves to be particularly practical, that between the first and the second clamping element is arranged a linear guide. By the leadership can create a defined clamping situation and tilt the Clamping elements are avoided relative to each other.

Eine andere praxisnahe Weiterbildung der vorliegenden Laserbearbeitungsvorrichtung wird auch dadurch erreicht, dass an den Spannelementen jeweils ein Spannkörper lösbar fixiert ist. Durch diese lösbare Fixierung der Spannkörper kann die Spannvorrichtung bzw. die Laserbearbeitungsvorrichtung an unterschiedliche Spannsituationen, beispielsweise hinsichtlich der erforderlichen Spannkräfte oder hinsichtlich der Ausgestaltung des Verbindungsflansches durch Austauschen der Spannkörper einfach und ohne viel Aufwand angepasst werden.A another practice-oriented development of the present laser processing device is also achieved by the fact that each of the clamping elements tensioning body solvable is fixed. Through this detachable Fixation of the clamping body can the clamping device or the laser processing device on different clamping situations, for example in terms of required clamping forces or in terms of the design of the connecting flange by Replacing the clamping body be easily adjusted without much effort.

Dabei können die Spannelemente oder die Spannkörper als Spannzange, Andruckrolle oder Andruckfinger ausgebildet sein. Bei der Verwendung einer beiseitigen Andruckrolle kann beispielsweise der Vorschub der Laserbearbeitungsvorrichtung in der Funktionsstellung der Spannvorrichtung erfolgen. Beim Schweißen von hochfesten Blechbauteilen sollte dagegen aufgrund der erforderlichen hohen Spannkräfte eine Spannzange verwendet werden.there can the clamping elements or the clamping body as a collet, pressure roller or Andruckfinger be formed. When using a two-sided Pinch roller, for example, the feed of the laser processing device done in the functional position of the clamping device. When welding high-strength sheet metal components should, however, due to the required high clamping forces a collet can be used.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Laserbearbeitungsvorrichtung wird auch dadurch geschaffen, dass die Lasereinrichtung in einer Funktionsstellung der Spannvorrichtung relativ zur der Spannvorrichtung entlang des Verbindungsflan sches der Blechbauteile verfahrbar ist. Eine Punktberührung der Spannkörper führt bei hohen Spannkräften und einem gleichzeitigen Vorschub der Laserbearbeitungsvorrichtung entlang des zu verschweißenden Verbindungsflansches zur Bildung von unerwünschten Spurrillen im Verbindungsflansch der Blechbauteile, insbesondere bei hochfesten, warmumgeformten oder dicken Blechen, welche größere Formtoleranzen aufweisen. Dadurch, dass die Lasereinrichtung im gespannten Zustand der Spannvorrichtung relativ zu dieser verfahrbar ist, kann die Ausbildung von Spurrillen verhindert werden. In der Praxis wird diese Weiterbildung insbesondere dann eingesetzt, wenn die Spannkörper bzw. die Spannelemente als Spannzange ausgebildet sind.A particularly expedient development of the present laser processing device is also provided by the fact that the laser device in a functional position of the clamping device is movable relative to the clamping device along the Verbindungsflan cal of the sheet metal components. A point contact of the clamping body leads at high clamping forces and a simultaneous feed of the laser processing device along the connecting flange to be welded to the formation of undesirable ruts in the connection flange of the sheet metal components, especially in high-strength, hot-formed or thick sheets, which have greater dimensional tolerances. Characterized in that the laser device in the tensioned state of the clamping device is movable relative to this, the formation of ruts can be prevented. In practice, this development is used in particular when the clamping body or the clamping elements are designed as a collet.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Lasereinrichtung ein durch einen Servomotor antreibbares Verstellelement, insbesondere ein Zahnstangen-Ritzelantrieb, aufweist. Hierdurch kann die Lasereinrichtung sehr genau entlang des Verbindungsflansches der Blechbauteile verfahren werden.there it proves to be particularly advantageous that the laser device a drivable by a servo motor adjustment, in particular a Rack-and-pinion drive, having. This allows the laser device along very closely the connection flange of the sheet metal components are moved.

Als besonders zweckmäßig erweist sich dabei eine zwischen der Lasereinrichtung und der Spannvorrichtung, insbesondere dem ersten Spannelement, angeordnete Lineartührung. Durch diese Führung wird die Lasereinrichtung definiert und ohne Verkanten relativ zu der Spannvorrichtung bewegt, wodurch die Prozesssicherheit erhöht wird.When especially useful one between the laser device and the clamping device, in particular the first clamping element, arranged linear guide. By this leadership the laser device is defined and tilted relative to the clamping device moves, whereby the process reliability is increased.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt eine Prinzipdarstellung einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 zum Verschweißen von zwei teilweise überlappend angeordneten verzinkten Blechbauteilen 2, 3 in einer teilweise geschnittenen Darstellung. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 weist eine Lasereinrichtung 4 und eine Spannvorrichtung 5. auf. Die Spannvorrichtung 5 weist ein erstes und ein zweites Spannelement 6, 7 auf an welchen jeweils ein Spannkörper 8, 9 lösbar fixiert ist. Die Spannelemente 6, 7 bzw. die Spannkörper 8, 9 spannen die Blechbauteile 2, 3 im Bereich eines Verbindungsflansches 10, während ein durch die Lasereinrichtung 4 erzeugter Laserstrahl 11 die beiden Blechbauteile 2, 3 miteinander verschweißt. Das zweite Spannelement 7 kann mittels eines Servomotors 12 relativ zum ersten Spannelement 6 verfahren werden (siehe Doppelpfeil A). Hierzu ist zwischen dem zweiten Spannelement 7 und dem Servomotor 12 ein als Gewindetrieb ausgebildetes Verstellelement 13 und zwischen dem ersten Spannelement 6 und dem zweiten Spannelement 7 eine Linearführung 14 angeordnet. Die Lasereinrichtung 4 ist unter Zwischenschaltung eines Ausgleichselementes 15 an einem als Roboterarm ausgebildeten und nur teilweise dargestellten Handhabungselement 16 fixiert, wobei das Ausgleichselement 15 bauteilbedingte Lageschwankungen der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 im gespannten Zustand der Spannvorrichtung 5 zur programmierten Position des Handhabungselementes 16 ausgleicht (siehe Doppelpfeil B). Mittels eines weiteren von einem Servomotor 17 betätigbaren Verstellelementes 18, welches als Ritzel-Zahnstangenantrieb ausgebildet ist, kann die Lasereinrichtung 4 relativ zur Spannvorrichtung 5 entlang einer Vorschubachse 19 parallel zum Verbindungsflansch 10 verfahren werden. Zwischen der Lasereinrichtung 4 und der Spannvorrichtung 5 bzw. dem ersten Spannelement 6 ist eine weitere Linearführung 20 angeordnet.The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows a schematic diagram of a laser processing device 1 for welding two partially overlapping galvanized sheet metal components 2 . 3 in a partially cut representation. The laser processing device 1 has a laser device 4 and a tensioning device 5 , on. The tensioning device 5 has a first and a second clamping element 6 . 7 on which in each case a clamping body 8th . 9 is releasably fixed. The clamping elements 6 . 7 or the clamping body 8th . 9 clamp the sheet metal components 2 . 3 in the area of a connecting flange 10 while passing through the laser device 4 generated laser beam 11 the two sheet metal components 2 . 3 welded together. The second clamping element 7 can by means of a servomotor 12 relative to the first clamping element 6 be moved (see double arrow A). For this purpose is between the second clamping element 7 and the servomotor 12 a trained as a threaded adjusting element 13 and between the first clamping element 6 and the second tensioning element 7 a linear guide 14 arranged. The laser device 4 is with the interposition of a compensation element 15 on a trained as a robot arm and only partially illustrated handling element 16 fixed, with the compensation element 15 component-related position fluctuations of the laser processing device 1 in the tensioned state of the tensioning device 5 to the programmed position of the handling element 16 compensates (see double arrow B). By means of another from a servomotor 17 actuatable adjusting element 18 , which is designed as a pinion rack drive, the laser device 4 relative to the clamping device 5 along a feed axis 19 parallel to the connecting flange 10 be moved. Between the laser device 4 and the tensioning device 5 or the first clamping element 6 is another linear guide 20 arranged.

11
LaserbearbeitungsvorrichtungLaser processing device
22
Blechbauteilsheet metal component
33
Blechbauteilsheet metal component
44
Lasereinrichtunglaser device
55
Spannvorrichtungjig
66
Spannelementclamping element
77
Spannelementclamping element
88th
Spannkörpertensioning body
99
Spannkörpertensioning body
1010
Verbindungsflanschconnecting flange
1111
Laserstrahllaser beam
1212
Servomotorservomotor
1313
Verstellelementadjustment
1414
Linearführunglinear guide
1515
Ausgleichselementcompensation element
1616
Handhabungselementhandling element
1717
Servomotorservomotor
1818
Verstellelementadjustment
1919
Vorschubachsefeed axis
2020
Linearführunglinear guide

Claims (10)

Eine insbesondere an einem Handhabungselement (16) fixierbare Laserbearbeitungsvorrichtung (1) zum Verschweißen von zumindest teilweise überlappend angeordneten verzinkten Blechbauteilen (2, 3), mit einer Lasereinrichtung (4) und einer mittels eines Servomotors (12) betätigbaren Spannvorrichtung (5), welche die Blechbauteile (2, 3) während der Bearbeitung im Bereich eines Verbindungsflansches (10) verspannt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (5) zwei relativ zueinander verfahrbare Spannelemente (6,7) aufweist, wobei zumindest der Verbindungsflansch (10) der Blechbauteile (2, 3) in einer Funktionsstellung der Spannvorrichtung (5) zwischen den Spannelementen (6, 7) verspannt ist.One in particular on a handling element ( 16 ) fixable laser processing device ( 1 ) for welding at least partially overlapping galvanized sheet metal components ( 2 . 3 ), with a laser device ( 4 ) and one by means of a servomotor ( 12 ) actuatable tensioning device ( 5 ), which the sheet metal components ( 2 . 3 ) during machining in the region of a connecting flange ( 10 ), characterized in that the tensioning device ( 5 ) two relatively movable clamping elements ( 6 . 7 ), wherein at least the connecting flange ( 10 ) of the sheet metal components ( 2 . 3 ) in a functional position of the tensioning device ( 5 ) between the clamping elements ( 6 . 7 ) is braced. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungsvorrichtung (1) ein Handhabungselement (16), insbesondere eine Roboterhand, zugeordnet ist, mittels welcher die Laserbearbeitungsvorrichtung (1) entlang des Verbindungsflansches (10) der Blechbauteile (2, 3) bewegbar ist, wobei zwischen der Laserbearbeitungsvorrichtung (1) und dem Handhabungselement (16) ein eine relative Bewegung zwischen dem Handhabungselement (16) und der Laserbearbeitungsvorrichtung (1) ermöglichendes Ausgleichselement (15) angeordnet ist.Laser processing device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the laser processing device ( 1 ) a handling element ( 16 ), in particular a robot hand, by means of which the laser processing device ( 1 ) along the connecting flange ( 10 ) of the sheet metal components ( 2 . 3 ) is movable, wherein between the laser processing device ( 1 ) and the handling element ( 16 ) a relative movement between the handling element ( 16 ) and the laser processing device ( 1 ) enabling compensation element ( 15 ) is arranged. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (4) derart mit dem ersten Spannelement (6) verbunden ist, dass die Lasereinrichtung (4) in der Funktionsstellung der Spannvorrichtung (5) einen konstanten Abstand zum Verbindungsflansch (10) der Blechbauteile (2, 3) aufweist.Laser processing device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the laser device ( 4 ) in such a way with the first clamping element ( 6 ), that the laser device ( 4 ) in the functional position of the tensioning device ( 5 ) a constant distance to the connecting flange ( 10 ) of the sheet metal components ( 2 . 3 ) having. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Spannelement (7) über ein Verstellelement (13), insbesondere einen Gewindetrieb, mit dem Servomotor (12) verbunden ist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second clamping element ( 7 ) via an adjusting element ( 13 ), in particular a screw drive, with the servomotor ( 12 ) connected is. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Spannelement (6, 7) eine Lineartührung (14) angeordnet ist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the first and the second clamping element ( 6 . 7 ) a linear guide ( 14 ) is arranged. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Spannelementen (6, 7) jeweils ein Spannkörper (8, 9) lösbar fixiert ist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the clamping elements ( 6 . 7 ) each one clamping body ( 8th . 9 ) is releasably fixed. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (6, 7) oder die Spannkörper (8, 9) als Spannzange, Andruckrolle oder Andruckfinger ausgebildet sind.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the clamping elements ( 6 . 7 ) or the clamping bodies ( 8th . 9 ) are designed as a collet, pressure roller or Andruckfinger. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (4) in einer Funktionsstellung der Spannvorrichtung (5) relativ zu der Spannvorrichtung (5) entlang des Verbindungsflansches (10) der Blechbauteile (2, 3) verfahrbar ist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the laser device ( 4 ) in a functional position of the tensioning device ( 5 ) relative to the tensioning device ( 5 ) along the connecting flange ( 10 ) of the sheet metal components ( 2 . 3 ) is movable. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (4) ein durch einen Servomotor (17) antreibbares Verstellelement (18), insbesondere ein Zahnstangen-Ritzelantrieb, aufweist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the laser device ( 4 ) by a servomotor ( 17 ) drivable adjusting element ( 18 ), in particular a rack-and-pinion drive. Laserbearbeitungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lasereinrichtung (4) und der Spannvorrichtung (5), insbesondere dem ersten Spannelement (6), eine Lineartührung (20) angeordnet ist.Laser processing device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the laser device ( 4 ) and the tensioning device ( 5 ), in particular the first clamping element ( 6 ), a linear guide ( 20 ) is arranged.
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