[發明專利]激光遠程加工設備和用于運行激光遠程加工設備的方法

在審

• 申請號: 201780004908.1
• 申請日: 2017-02-01
• 公開（公告）號: CN108367390A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: S·貝克
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B23K26/12
• 分類號: B23K26/12;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 閆娜

本發明涉及一種激光遠程加工設備、尤其是激光遠程焊接設備，包括由防護罩(22)包圍的激光單元(20)，在該激光單元中設有具有遠程激光工具的工作機器人(A)和位于該工作機器人(A)的工作區域中的第一加工站(B1)。為了改善所述設備的效率，在防護罩(22)內還設有位于該工作機器人(A)的工作區域中的第二加工站(B2)和至少一個操作機器人(H1、H2)，借助所述操作機器人，工件可在第一加工站(B1)或第二加工站(32)和緩沖區(P1)之間重新定位。所述緩沖區(P1)構造用于容納工件(W)并且作為能夠可自動操作的工件閘門(ZP1)集成到防護罩(22)中。

技術領域

本發明涉及一種激光遠程加工設備和一種用于運行激光遠程加工設備、尤其是激光遠程焊接設備的方法。

背景技術

在遠程激光加工中，激光束在長的工作距離下對準工件。遠程激光工具通常使用掃描儀技術，借助其可使激光束在至少兩個軸上偏移。由于長的工作距離，即使是輕微的角度變化也可引起激光束在工件上大的偏移，由此可實現高的工作速度。通過由尤其是多軸工業機器人來引導遠程激光工具還可進一步提高工作速度。工件為了加工被定位于加工站上并且可被夾緊或固定在適合的工件容納部上。

但這種遠程激光裝置的多軸運動需要特殊地保護環境免受激光輻射。因此，激光遠程加工設備通常構造為完全被防護罩包圍的激光單元。防護罩的任務在于至少短時間承受入射光束，以防止激光輻射不受控制的泄漏并且可例如借助被動或主動防護壁來實現。遠程激光工具以及引導工具的工作機器人設置在防護罩內。安全系統保證激光加工可僅在防護罩封閉時進行。

其它設備部件、如耦合到工具上的激光源和用于設備控制的控制裝置也可設置在防護罩之外。根據權利要求1的前序部分所述的激光遠程加工設備是眾所周知的。

為了運行該設備，工件通常經由可關閉的開口被送入激光單元內部并從那里被送到加工站處。安全系統確保只有在防護罩再次完全封閉時才能進行激光加工。這在實踐中導致長的輔助時間，在此期間激光源和遠程工具處于待機狀態。激光源和加工光學器件沒有得到最佳利用并且為了實現高件數將需要另一激光單元。

發明內容

本發明的任務在于提供一種激光遠程加工設備及其運行方法，它們特別是在效率方面得到改進。

所述任務通過一種激光遠程加工設備、尤其是激光遠程焊接設備來解決，其包括由防護罩包圍的激光單元，在該激光單元中設有具有遠程激光工具的工作機器人和位于該工作機器人的工作區域中的第一加工站。為了改善加工設備的效率，在防護罩內還設有位于該工作機器人的工作區域中的第二加工站和至少一個操作機器人，借助所述操作機器人，工件可在第一加工站或第二加工站和至少一個緩沖區之間重新定位。所述緩沖區構造用于容納工件并且作為能夠可自動操作的工件閘門集成到防護罩中。

根據本發明，工作機器人可在兩個加工站之一處執行激光加工、如焊接或切割，同時操作機器人使另一加工站準備用于后續加工并且用工件裝載另一加工站或將已加工的工件送入緩沖區。構造為閘門的緩沖區允許在不必中斷激光加工過程的情況下將工件送出或送入激光單元中。有利的是，工件加工可在第一和第二加工站處交替進行。與傳統的激光遠程設備相比，可減少激光源的停機時間或待機時間并縮短設備的周期時間。例如周期時間可基本上由過程時間決定。

工件可包括一個單獨的構件或兩個或更多個構件。構件優選是金屬板構件并且尤其是車身構件。

緩沖區用于暫時存儲已加工或尚待加工的工件并且例如可具有相應的工件容納部。構造為工件閘門允許在激光輻射可不泄露出防護罩的情況下將工件移入或移出激光單元。閘門能夠可自動地操作并且優選由遠程激光加工設備的中央控制裝置、如可編程邏輯控制器(SPS)來控制。

在一種優選方案中，工件閘門構造為具有相對置的內門和外門的線性閘門。工件過閘通過內門和外門的交替打開實現。內門和外門例如構造為卷門的形式。