【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法以及一种根据权利要求14的前序部分所述的激光焊接设备。
技术介绍
1、已知各种应用，其中借助于激光射束焊接在构件的多个加工位置接合多个部件。在这样的应用中，已知使用固体激光器用于激光射束焊接。在此，构件在固体激光器的相应光学器件下方运动，或替代性地，光学器件本身相对于构件运动，以便涵盖构件的具有所有加工位置的整个加工空间。
2、在此，对于位置准确的激光射束焊接，需要在实际加工、即激光射束焊接之前测量加工位置，即检测在加工位置处要与构件焊接的部件的位置。在此，按顺序地进行借助于对应的传感器系统测量加工位置以及将部件加工(即用激光射束焊接)到构件上。
3、由于对加工位置或对要焊接在构件上的部件的位置的测量必须强制地在加工或激光射束焊接之前进行，因此预给定按顺序进行测量和加工。然而由于为此所使用的射束(即测量射束和加工射束)在测量射束的光学器件中具有相同的光路，因此已知的方法是非常耗时的。因此，将部件接合到构件上成本非常高。
技术实现思路
1、对应地，本专利技术的任务在于提供一种借助于激光焊接设备用激光射束将多个部件焊接在构件的不同加工位置的方法以及一种相对应的激光焊接设备，借助于该方法和该激光焊接设备能够降低将部件接合到构件上的成本，尤其可以降低用激光射束将部件焊接在构件的不同加工位置的节拍时间(taktzeit)。
2、该任务通过根据权利要求1所述的方法来实现。相对应地提出一种借助于激光焊接设备用
3、因此，根据本专利技术提供了一种方法，借助于该方法能够实现并行的测量和激光射束焊接。这通过以下方式提供：分别并行地在一个加工位置处进行测量以及在与正在测量的该加工位置不同的加工位置(但该加工位置在之前已测量过)处进行激光射束焊接，因此仍可以实现位置准确的激光射束焊接或构件加工或通过激光射束焊接将相应的部件与构件接合。因此，与已知的按顺序进行的测量和激光射束焊接相比，可以明显降低激光射束焊接的节拍时间。
4、测量和激光射束焊接(在本文中还被称为加工)的并行实施尤其被理解为至少部分同时的实施。这意味着，测量和激光射束焊接这两个步骤不必强制地在其整个持续时间内同时进行，或这两个步骤(a)、(b)中的一个步骤不必完全在实施相应另一个步骤期间实施。替代于此，仅在实施步骤(a)时的一定持续时间与在实施步骤(b)时的一定持续时间重叠就足够了，因此在本专利技术意义上可以被认为是并行的实施。然而有利地，步骤(a)和(b)以尽可能大的时间段一致或同时实施，以使方法的节拍时间最大化地降低。对应有利的是，这两个步骤(a)、(b)中的一个步骤(基本上)完全在相应另一个步骤(a)、(b)期间实施。
5、加工位置尤其是指构件上的区域，该区域优选地包括多个部件并且部件设置、尤其定位在该区域上。因此，将构件和要接合在其上的部件划分成可以相继加工的多个加工位置。在此，测量尤其用于确定部件在加工位置处的位置，该加工位置可以替代性地被称为加工区域。换言之，在测量加工位置时，尤其检测部件在构件上或在构件处的位置(以及可能的与预定位置的位置偏差)。因此，加工位置相应地包括尤其多个部件以及其在构件上的位置，这些位置尚未通过焊接确定，而是例如仅通过放置或插接提供。因此，通过测量还可以确定与预先确定的位置的位置偏差，对于随后的激光射束焊接可以考虑这些位置偏差，以允许进行位置准确的焊接。这可以通过对应的控制单元来确保，随后将详细阐述该控制单元。在此，控制单元可以将激光射束焊接的步骤分别与之前通过测量检测到的部件位置相适配。
6、可以提出，在相应并行实施的两个步骤(a)和(b)之前，进行另一(对于构件而言分别是第一)测量步骤。当还不存在可以实施步骤(b)的、之前测量过的加工位置时，可以在该方法的开始进行该第一测量步骤。就此而言，这样的测量步骤可以是初始化随后的并行实施步骤(a)和(b)的步骤。
7、有利地，对构件的其他加工位置重复并行实施的步骤(a)和(b)。尤其可以对构件的基本上所有其余的加工位置重复并行实施的步骤(a)和(b)。于是，激光射束焊接的最后一个加工步骤可以与上述第一测量步骤类似地不与另一步骤并行地实施，即没有并行的测量，因为已经测量或测定了所有的加工位置。因此，可以在实质上降低该方法的节拍时间。
8、在此，应优选地在紧接着之前测量过和加工过的加工位置的相应相邻的加工位置处重复步骤(a)和(b)。相邻的加工位置尤其应被理解为如下加工位置，该加工位置在位置上最靠近之前测量过或加工过的加工位置或与其距离最小。这种从一个加工位置到相应下一个加工位置的加工允许简单对称的工作方式，并且降低实际的测量和加工时间之间的非生产时间，以进一步降低节拍时间。
9、有利地，并行的测量和激光射束焊接在此可以以如下方式实现：激光焊接设备具有两个(或更多个)光学器件，并且并行实施的步骤(a)和(b)分别在这两个(或更多个)光学器件的不同加工区域上实施。加工区域在此相应被理解为光学器件的下述区域，该区域可以实现以测量射束/传感装置和/或加工射束对应地覆盖在构件上。对应地，利用测量射束/传感装置的并行测量分别在与利用加工射束的激光射束焊接不同的另外的加工区域上进行。
10、在此非常特别有利的是，这两个光学器件构造为扫描光学器件。对应地，扫描光学器件的不同加工区域还可以被称为扫描区域。与固体光学器件相比，将这两个光学器件实施为扫描光学器件在此可以实现扫描焊接，所述扫描焊接不再需要或至少减少现有技术中所需的、在扫描区域中构件与光学器件或具有光学器件的激光加工头之间的相对运动。在此，除了透镜(例如准直透镜和聚焦透镜)之外，扫描光学器件还具有一个或多个反射镜。“扫描焊接”对应地被理解为如下焊接方法，在该焊接方法中，藉由扫描焊接器的扫描光学器件中的一个或多个可运动的反射镜实现加工射束引导。通过改变一个或多个反射镜的角度来引导加工射束。产生可以在其中高动态且精确地进行焊接的扫描区域。因此，可以完全在这两个扫描光学器件的两个扫描区域中加工构件与部件。扫描光学器件尤其还可以用于在扫描区域上引导测量射束，使得可以在这两个扫描区域内实现测量和激光射束焊接，而不需要扫描光学器件与构件之间的相对运动。由此还可以加快节拍时间。此外，当扫描光学器件中的一个或多个反射镜被实施为超轻的(由此可以快速地将其调节或旋转)，可以减少已提及的非生产时间。
11、可以提出，在重复并行实施的步骤(a)和(b)时，加工区域在并行实施步骤(a)和(b)之间相应变换。换言之，测量和激光射束焊接可以分别在不同的加工区域中进行。这需要将用于测量的测量射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种借助于激光焊接设备(100)用激光射束将多个部件(2.1，2.2，2.3，2.4)焊接在构件(1)的不同加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)的方法，其中，所述方法具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述构件(1)的其他加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)重复所并行实施的步骤(a)和(b)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在与紧接着之前测量过和加工过的加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)相应相邻的加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)处重复步骤(a)和(b)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述激光焊接设备(100)具有两个光学器件(30.1，30.2)，并且所并行实施的步骤(a)和(b)分别在所述两个光学器件(30.1，30.2)的不同加工区域(31.1，31.2)上实施。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述两个光学器件(30.1，30.2)构造为扫描光学器件(30.1，30.2)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在重复并行实施的步骤(a)和
7.根据权利要求6所述的方法，其中，使用具有唯一激光射束源(11)的激光射束装置(10)，在重复步骤(a)和(b)时，所述激光射束源在所述两个加工区域(31.1，31.2)之间切换。
8.根据权利要求4至7之一所述的方法，其中，所述两个加工区域(31.1，31.2)不重合，或以所述两个加工区域(31.1，31.2)中的一个加工区域的面积的至多50％重合。
9.根据权利要求4至8之一所述的方法，其中，在所述两个加工区域(31.1，31.2)之间布置有所述激光焊接设备(100)的分离装置(40)，用于避免所述测量射束(4)和/或所述传感装置与所述加工射束(5)的相互影响。
10.根据权利要求4至9之一所述的方法，其中，将所述测量射束(4)和/或所述传感装置和所述加工射束(5)配置成基本上彼此共轴地通过所述两个光学器件(30.1，30.2)中的每个光学器件。
11.根据权利要求2至10之一所述的方法，其中，所述构件(1)和/或所述激光焊接设备(100)根据步骤(a)和(b)的预定重复数量来运动。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述构件(1)是定子(1)，并且所述部件(2)是用于所述定子(1)的导体元件(2)。
13.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，使用OCT传感器系统(20.1，20.2)的OCT测量射束(4)作为测量射束(4)。
14.一种用激光射束将多个部件(2)焊接在构件(1)的不同加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)的激光焊接设备(100)，其中，所述激光焊接设备(100)构造成具有激光射束装置(10)、至少一个测量装置(20.1，20.2)、至少一个光学器件(30.1，30.2)和控制单元(50)，其特征在于，所述控制单元(50)被配置成并行地进行：(a)借助于所述至少一个测量装置(20.1，20.2)的测量射束(4)和/或传感装置测量多个加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)中的一个加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)；以及(b)借助于加工射束(5)用激光射束焊接之前测量过的加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)。
15.根据权利要求14所述的激光焊接设备(100)，其中，所述激光射束装置(10)具有红外激光器作为激光射束源(11)，所述红外激光器尤其构造成亮度≥5和/或所述加工射束(5)的射束参数积≤4mm*mrad。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种借助于激光焊接设备(100)用激光射束将多个部件(2.1，2.2，2.3，2.4)焊接在构件(1)的不同加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)的方法，其中，所述方法具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述构件(1)的其他加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)重复所并行实施的步骤(a)和(b)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在与紧接着之前测量过和加工过的加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)相应相邻的加工位置(6.1，6.2，6.3，6.4)处重复步骤(a)和(b)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述激光焊接设备(100)具有两个光学器件(30.1，30.2)，并且所并行实施的步骤(a)和(b)分别在所述两个光学器件(30.1，30.2)的不同加工区域(31.1，31.2)上实施。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述两个光学器件(30.1，30.2)构造为扫描光学器件(30.1，30.2)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在重复并行实施的步骤(a)和(b)时，所述加工区域(31.1，31.2)在步骤(a)和(b)的并行实施之间相应变换。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，使用具有唯一激光射束源(11)的激光射束装置(10)，在重复步骤(a)和(b)时，所述激光射束源在所述两个加工区域(31.1，31.2)之间切换。
8.根据权利要求4至7之一所述的方法，其中，所述两个加工区域(31.1，31.2)不重合，或以所述两个加工区域(31.1，31.2)中的一个加工区域的面积的至多50％重合。
9.根据权利要求4至8之一所述的方法，其中，在所述两个加工区域(31.1，31.2)之间布置有所述激光焊接设备(100...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·博克斯罗克，W·杜比茨基，T·诺特海斯，K·施米特，
申请(专利权)人：通快激光与系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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