DE202024104171U1 - Laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component - Google Patents
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Abstract
Laserschutzzelle (30; 300) zum Schutz gegen Laserstrahlen beim Bearbeiten mindestens eines Bauteils (3), wobei die Laserschutzzelle (30; 300) aufweist
mindestens zwei Laserschutzwände (31; 32), die jeweils mindestens drei Schichten (312; 313; 314) aufweisen, bei denen zwischen zwei Metallschichten (312; 314) eine Schicht (313) aus Hartschaum angeordnet ist, und
mindestens zwei Verriegelungen (5), die beabstandet voneinander an jeder der mindestens zwei Laserschutzwände (31; 32) angeordnet sind,
wobei eine der mindestens zwei Verriegelungen (5) ein erstes Koppelelement (51) und ein zweites Koppelelement (52) zum lösbaren Koppeln der Laserschutzwände (31; 32) aneinander aufweist.
Laser protection cell (30; 300) for protection against laser beams when machining at least one component (3), wherein the laser protection cell (30; 300) has
at least two laser protection walls (31; 32), each having at least three layers (312; 313; 314), in which a layer (313) of rigid foam is arranged between two metal layers (312; 314), and
at least two locking devices (5) arranged at a distance from one another on each of the at least two laser protection walls (31; 32),
wherein one of the at least two locking mechanisms (5) has a first coupling element (51) and a second coupling element (52) for releasably coupling the laser protection walls (31; 32) to one another.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Laserschutzzelle zum Schutz gegen Laserstrahlen beim Bearbeiten mindestens eines Bauteils.The present invention relates to a laser protection cell for protection against laser beams when machining at least one component.
Bei der Produktion von Gegenständen können Bauteile mit einem Laserstrahl bearbeitet werden. Beispielsweise werden zwei Bauteile mit Laserschweißen verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise Laserschneiden eingesetzt werden, um einen Schnitt an oder in mindestens einem Bauteil vorzunehmen. Bekannt ist auch, Laserätzen bei der Fertigung von Halbleiterbauteilen einzusetzen. Zudem sind Laserlöten, Laserreinigen und Laserstrukturieren bekannt.When producing objects, components can be processed with a laser beam. For example, two components are joined using laser welding. Additionally or alternatively, laser cutting can be used to make a cut on or in at least one component. It is also known to use laser etching in the manufacture of semiconductor components. Laser soldering, laser cleaning and laser structuring are also known.
Bei derartigen Verfahren zum Bearbeiten von Bauteilen sind Personen gegen eine Verletzung durch den verwendeten Laserstrahl zu schützen. Hierfür sind Maßnahmen vorzusehen, die einen möglichst sicheren und in Bezug auf Herstellung und Betrieb unaufwändigen Schutz gegen die Laserstrahlen bieten. Dies gilt in einer Produktionsanlage nicht nur für Personen, sondern auch für andere Geräte, Bauten und Bauteile, die in der Produktionsanlage angeordnet sind und/oder verwendet werden.In such processes for processing components, people must be protected against injury from the laser beam used. To this end, measures must be taken that offer protection against the laser beams that is as safe as possible and inexpensive to manufacture and operate. In a production plant, this applies not only to people, but also to other devices, structures and components that are arranged and/or used in the production plant.
In der Produktionsanlage werden üblicherweise einzelne Bauteile behandelt und/oder gehandhabt, um einen Gegenstand zu produzieren. Eine solche Produktionsanlage ist insbesondere eine Fertigungsstraße für ein Fahrzeug. Ganz allgemein kann eine solche Produktionsanlage für beliebige industriell gefertigte Gegenstände, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, Mediengeräte, Möbel, usw. eingesetzt werden.In the production plant, individual components are usually treated and/or handled in order to produce an object. Such a production plant is in particular a production line for a vehicle. In general, such a production plant can be used for any industrially manufactured object, such as motor vehicles, media devices, furniture, etc.
Ein Problem besteht meist darin, dass für eine Produktionsanlage aufgrund von örtlichen Gegebenheiten und aus Kostengründen der Platz für alle Geräte und Bauten zu minimieren ist.One problem is usually that the space for all equipment and buildings in a production facility has to be minimized due to local conditions and for cost reasons.
Ein anderes Problem besteht darin, dass eine solche Produktionsanlage je nach Produktionsaufgabe auf die jeweiligen Anforderungen umzurüsten ist. Dabei steht die Anlage in der Regel still. Die damit verbundenen Stillstandzeiten der Produktionsanlage sollen zeitlich möglichst kurzgehalten sein.Another problem is that such a production plant has to be converted to meet the respective requirements depending on the production task. The plant is usually at a standstill during this process. The associated downtime of the production plant should be kept as short as possible.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Laserschutzzelle zum Schutz gegen Laserstrahlen beim Bearbeiten mindestens eines Bauteils bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll eine Laserschutzzelle zum Schutz gegen Laserstrahlen beim Bearbeiten mindestens eines Bauteils bereitgestellt werden, welche ein Arbeiten mit mindestens einem Laserstrahl ermöglichen, und welche mit geringem Aufwand in Fertigung, Umrüstung und Betrieb und Platzbedarf einen ausreichenden und möglichst sicheren Schutz davor bieten, dass die Laserstrahlen unkontrolliert aus der Laserzelle nach außen dringen können.Therefore, the object of the present invention is to provide a laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component, with which the aforementioned problems can be solved. In particular, a laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component is to be provided, which enables work with at least one laser beam, and which, with little effort in production, conversion and operation and space requirements, offers sufficient and as safe as possible protection against the laser beams being able to penetrate out of the laser cell in an uncontrolled manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Laserschutzzelle zum Schutz gegen Laserstrahlen beim Bearbeiten mindestens eines Bauteils nach Anspruch 1 gelöst. Die Laserschutzzelle hat mindestens zwei Laserschutzwände, die jeweils mindestens drei Schichten aufweisen, bei denen zwischen zwei Metallschichten eine Schicht aus Hartschaum angeordnet ist, und mindestens zwei Verriegelungen, die beabstandet voneinander an jeder der mindestens zwei Laserschutzwände angeordnet sind, wobei eine der mindestens zwei Verriegelungen ein erstes Koppelelement und ein zweites Koppelelement zum lösbaren Koppeln der Laserschutzwände aneinander aufweist.This object is achieved by a laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component according to
Die Lasterschutzzelle hat Laserschutzwände, die aufgrund der Verriegelungen als Schlosspaneele ausgeführt sind. Die Schlosspaneele ist mit einem Schlossmechanismus mit einer anderen Schlosspaneele lösbar verbindbar und verriegelbar. Die Laserschutzwand ist bei einer Laserschutzzelle einsetzbar. Die Laserschutzwände sind, aufgrund ihrer Konstruktion, passive Laserschutzwände.The truck protection cell has laser protection walls that are designed as lock panels due to the locking mechanisms. The lock panels can be detachably connected and locked to another lock panel using a locking mechanism. The laser protection wall can be used with a laser protection cell. The laser protection walls are, due to their design, passive laser protection walls.
Diese Eigenschaften der Laserschutzwand ermöglichen sehr vorteilhaft eine sehr unaufwändig aufbaubare Laserschutzzelle.These properties of the laser protection wall make it very easy to construct a laser protection cell.
Die Ausgestaltung der Laserschutzwand ist auch dahingehend vorteilhaft, dass sich die Zeit für den Aufbau der Laserschutzzelle verringert. Dadurch können Kosten für die Bereitstellung der Laserschutzzelle und der möglicherweise vorhandenen übergeordneten Produktionsanlage eingespart werden.The design of the laser protection wall is also advantageous in that it reduces the time required to set up the laser protection cell. This can save costs for the provision of the laser protection cell and any existing higher-level production system.
Zudem bietet die Ausgestaltung der Laserschutzwand den Vorteil, dass die Laserschutzzelle vergleichsweise unaufwändig auf andere Vorgaben der Produktionsanlage umrüstbar ist. Dadurch können Kosten für den Betrieb der Produktionsanlage eingespart werden.In addition, the design of the laser protection wall offers the advantage that the laser protection cell can be converted to other specifications of the production plant with comparatively little effort. This can save costs for the operation of the production plant.
Dadurch ist die Laserschutzwand für sehr viele unterschiedliche Varianten von Laserschutzzellen einsetzbar und/oder anpassbar. Somit ist der Einsatz bei einer Vielzahl von Produktionsanlagen kostengünstig und unaufwändig möglich.This means that the laser protection wall can be used and/or adapted for many different types of laser protection cells. This means that it can be used in a wide range of production systems in a cost-effective and easy manner.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Laserschutzzelle sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the laser protection cell are specified in the dependent claims.
Möglicherweise weist das erste Koppelelement eine Aufnahmeöffnung und einen Bolzen auf, wobei das zweite Koppelelement eine Schwenkachse und einen Haken aufweist, und wobei der Haken an der Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Hierbei sind der Haken und der Bolzen für eine formschlüssige Verbindung ausgestaltet.The first coupling element may have a receiving opening and a bolt, the second coupling element having a pivot axis and a hook, and the hook being pivotably mounted on the pivot axis. The hook and the bolt are designed for a positive connection.
In einer Ausgestaltung ist die Laserschutzwand ein Wandelement. In einer anderen Ausgestaltung ist die Laserschutzwand ein Deckenelement.In one embodiment, the laser protection wall is a wall element. In another embodiment, the laser protection wall is a ceiling element.
In einer Ausgestaltung ist an mindestens einer der mindestens zwei Laserschutzwände eine Abdeckung vorhanden, die an einer Öffnung zur Durchführung von Kabeln oder Lichtwellenleitern in die Laserschutzzelle angeordnet ist.In one embodiment, a cover is provided on at least one of the at least two laser protection walls, which cover is arranged at an opening for the passage of cables or optical fibers into the laser protection cell.
Denkbar ist, dass die mindestens zwei Verriegelungen Gleichteile sind.It is conceivable that at least two locking mechanisms are identical parts.
Möglicherweise ist die dritte Schicht eine Hartschaumschicht aus Polyisocyanurat.The third layer may be a rigid foam layer made of polyisocyanurate.
Optional hat bei der Laserschutzzelle die zuvor beschriebene Laserschutzwand zudem einer vierte Schicht, die eine äußere Schicht der Laserschutzwand, und die an einer der zwei Metallschichten angeordnet ist.Optionally, in the laser protection cell, the previously described laser protection wall also has a fourth layer, which is an outer layer of the laser protection wall and which is arranged on one of the two metal layers.
Die Laserschutzzelle kann Laserschutzwände haben, die als Wandelement und Deckenelement zusammengebaut sind, und eine Tür, die mit einer Türverriegelung verriegelbar ist.The laser protection cell can have laser protection walls that are assembled as a wall element and ceiling element and a door that can be locked with a door lock.
In einer Ausgestaltung hat die Laserschutzzelle zudem eine Steuereinrichtung, die auf der Grundlage mindestens eines Merkmals der mindestens zwei Laserschutzwände zur Begrenzung einer Zeitdauer ausgestaltet ist, in welcher ein Laserstrahl in der Laserschutzzelle aktivierbar ist.In one embodiment, the laser protection cell also has a control device which is designed on the basis of at least one feature of the at least two laser protection walls to limit a period of time in which a laser beam can be activated in the laser protection cell.
Die zuvor beschriebene Laserschutzzelle kann zudem ein Bedienfeld aufweisen zur Konfiguration der Steuereinrichtung und/oder zur Anzeige von Meldungen in Bezug auf den Betrieb des Laserstrahls in der Laserschutzzelle.The laser protection cell described above may also include a control panel for configuring the control device and/or for displaying messages relating to the operation of the laser beam in the laser protection cell.
Möglicherweise hat die zuvor beschriebene Laserschutzzelle zudem mindestens ein Lüftungselement zum Entlüften der Laserschutzzelle nach außen, wobei das mindestens eine Lüftungselement ein Rohr oder ein Lüftungsgitter ist, das in mindestens einer der mindestens zwei Laserschutzwände eingebaut ist.The laser protection cell described above may also have at least one ventilation element for ventilating the laser protection cell to the outside, wherein the at least one ventilation element is a pipe or a ventilation grille that is installed in at least one of the at least two laser protection walls.
Denkbar ist, dass in der Laserschutzzelle und beabstandet zu dem mindestens einen Lüftungselement eine zusätzliche Laserschutzwand angeordnet ist.It is conceivable that an additional laser protection wall is arranged in the laser protection cell and at a distance from the at least one ventilation element.
Die zuvor beschriebene Laserschutzzelle kann Teil einer Produktionsanlage zur Produktion mindestens eines Gegenstands sein, wobei die Produktionsanlage zudem eine Laserstrahlvorrichtung aufweist, die in der Laserschutzzelle angeordnet ist, zur Abstrahlung eines Laserstrahls zur Bearbeitung mindestens eines Bauteils.The laser protection cell described above can be part of a production plant for producing at least one object, wherein the production plant also has a laser beam device which is arranged in the laser protection cell for emitting a laser beam for processing at least one component.
Die zuvor beschriebene Produktionsanlage kann zudem eine Vorrichtung aufweisen zur Bewegung der Laserstrahlvorrichtung oder des mindestens einen Bauteils relativ zueinander.The production plant described above can also have a device for moving the laser beam device or the at least one component relative to each other.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with respect to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine vereinfachte Ansicht einer Produktionsanlage mit einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines Bauteils mit einem Laser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 eine dreidimensionale Ansicht einer Laserschutzzelle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; -
3 eine andere dreidimensionale Ansicht der Laserschutzzelle von2 ; -
4 eine Ansicht von Verriegelungen von Laserschutzwänden der Laserschutzzelle von2 ; -
5 eine Schnittansicht einer Laserschutzwand der Laserschutzzelle von2 ; und -
6 eine dreidimensionale Ansicht einer Laserschutzzelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 a simplified view of a production plant with a device for processing a component with a laser according to a first embodiment; -
2 a three-dimensional view of a laser protection cell according to the first embodiment; -
3 another three-dimensional view of the laser protection cell of2 ; -
4 a view of locking mechanisms of laser protection walls of the laser protection cell of2 ; -
5 a sectional view of a laser protection wall of the laser protection cell of2 ; and -
6 a three-dimensional view of a laser protection cell according to a second embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols unless otherwise stated.
Die Produktionsanlage 1 in
Bei dem Beispiel von
Die Bewegungsvorrichtung 20 ist bei dem Beispiel von
Bei dem Beispiel von
Auch wenn dies in
Die Tür 33 kann eine Schwenktür oder eine Schiebetür oder ein Rolltor sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Tür 33 einflügelig sein, wie in
Die Abdeckelemente 35 können als U-Profil oder Winkel ausgestaltet sein. Das Abdeckelement 35 kann beispielsweise einen Kabelkanal abdecken. Der Kabelkanal kann bei dem Beispiel von
Die Lüftungselemente 36 können aus Metall oder einem sonstigen geeigneten Material gefertigt sein. Die Lüftungselemente 36 sind zumindest für den allgemeinen Prozessrauch ausgelegt, der in der Laserschutzzelle 30 bei der Bearbeitung des mindestens einen Bauteils 3 mit dem Laserstrahl 11 entsteht.The
Die optionale Kabelführung 37 kann aus Metall oder einem sonstigen geeigneten Material gefertigt sein. Die Kabelführung 37 dient zum Führen des zuvor genannten Lichtwellenleiters in die Laserschutzzelle 30, falls die Laserquelle außerhalb der Laserschutzzelle 30 angeordnet sind. Dabei ist die Kabelführung 37 derart gekrümmt ausgestaltet, dass der vorgeschriebene Biegeradius für den Lichtwellenleiter eingehalten wird, um den Laserstrahl 11 in die Laserschutzzelle 30 zu leiten.The
Die Beschriftungsflächen 38 können eine Beschilderung gemäß Standard aufweisen. Zudem kann eine Beschilderung angebracht sein, beispielsweise ein Hinweisschild gemäß der Kennzeichnungspflicht für Laserschutzmaßnahmen. Insbesondere umfasst die Beschriftung und/oder Beschilderung eine Warnung vor Laserstrahlen und/oder ein Prüfsiegel über eine Prüfung der Laserschutzzelle 30 und/oder der Laserschutzwände 31, 32. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, dass an den Beschriftungsflächen 38 zusätzlich oder alternativ mindestens eine andere Beschriftung vorhanden ist.The labeling surfaces 38 can have a sign according to standard. In addition, a sign can be attached, for example an information sign in accordance with the labeling requirement for laser protection measures. In particular, the labeling and/or signage includes a warning about laser beams and/or a test seal about a test of the
Wie in
Die Steuereinrichtung 40 kann beispielsweise ausgestaltet sein, die Türverriegelung 34 zu verriegeln oder zu entriegeln. Zudem kann die Steuereinrichtung 40 beispielsweise ausgestaltet sein, die Laserstrahlvorrichtung 10 und/oder die Bewegungsvorrichtung 20 zu steuern. Hierfür kann die Steuereinrichtung 40 ausgestaltet sein, ein vorbestimmtes Verfahren zum Bearbeiten des mindestens einen Bauteils 3 mit dem Laserstrahl 11 auszuführen.The
Das Bedienfeld 41 kann mindestens einen Taster 411, 412 und/oder mindestens ein Anzeigefeld 413 und/oder mindestens ein Texteingabefeld 414 aufweisen. Das Anzeigefeld 413 kann mindestens eine optische und/oder akustische und/oder haptische Anzeige aufweisen. Das Anzeigefeld 413 kann ein Monitor sein oder umfassen, auf dem mindestens ein Kamerabild aus dem Inneren der Laserschutzzelle 30 anzeigbar sind.The
Die Steuereinrichtung 40 und das Bedienfeld 41 sind als ein Teil integrierbar. Insbesondere bilden die Steuereinrichtung 40 und das Bedienfeld 41 einen Tablet-PC. Der Tablet-PC kann einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen.The
Bei der Laserschutzzelle 30 von
Zusätzlich ist es möglich, dass Laserschutzwände 31 als Bodenelemente eingesetzt sind. Dadurch ist auch ein Schutz gegen mindestens einen Laserstrahl 11 nach unten zum Boden hin gegeben.In addition, it is possible for
Die Laserschutzwände 31, 32 haben unterschiedliche Abmessungen. Bei dem Beispiel von
Die Laserschutzwände 31, 32 sind passive Laserschutzwände. Demzufolge sind die Laserschutzwände 31, 32 derart konstruiert, dass sie aufgrund ihres Aufbaus für eine vorbestimmte Zeit gegen einen Beschuss mit mindestens einem Laserstrahl 11 standhalten. Dies ist nachfolgend noch genauer beschrieben.The
Zusätzlich oder alternativ sind die Verriegelungen 5 an zwei der Laserschutzwände 32 einsetzbar. Zusätzlich oder alternativ sind die Verriegelungen 5 an einer Laserschutzwand 31 und an einer Laserschutzwand 32 einsetzbar. Zusätzlich oder alternativ sind die Verriegelungen 5 an einer Laserschutzwand 31 und an einer als Bodenelement verwendeten Laserschutzwand 32 einsetzbar. Die Verriegelung 5 kann auch Wandverriegelung genannt werden.Additionally or alternatively, the
Die Verriegelungen 5 sind bei dem vorliegenden Beispiel gleich aufgebaut. Dadurch sind Gleichteile verbaut, wodurch der Aufwand für die Lagerhaltung der Verriegelungen 5 minimiert wird.The locking
Die Verriegelung 5 hat ein erstes Koppelelement 51 und ein zweites Koppelelement 52. Bei dem Beispiel von
Werden zwei Wände 31 mit dem ersten und zweiten Koppelelement 51, 52 aneinander angeordnet, wie in
Ganz allgemein sind das erste und zweite Koppelelement 51, 52 ausgestaltet, einen Formschluss mit Spannwirkung zu bilden. Hierfür ist die Schraube 523 in Bezug auf den Haken 521 an einem außermittigen oder asynchronen oder exzentrischen Drehpunkt des Hakens 521 angeordnet. Der Formschluss ist lösbar.Generally speaking, the first and
Beispiele der lösbaren formschlüssigen Kopplung und/oder Befestigung der Laserschutzwände 31 sind beispielsweise ein Exzenter-Verbinder-Set, das einen Einschraubdübel mit Eindrehmuttern aufweist; ein Winkelgetriebe, das Schraube und Mutter aufweist; ein Torusgetriebe; ein Spiralzahnrad-/ Planspiralgetriebe. Beispielsweise sind bei dem letzteren Getriebe das erste und zweite Koppelelement 51, 52 als Spiralzahnrad-/ Planspiralgetriebe zur 90° Umlenkung der Kraft zur Verschraubung der Laserschutzwand 31 ausgestaltet.Examples of the detachable, positive coupling and/or fastening of the
In
Die Laserschutzwand 31 links in
Bei dem Beispiel von
Sollen mehr als zwei Laserschutzwände 31 aneinandergereiht werden, kann mindestens eine der Laserschutzwände 31 auf beiden Anreihseiten entweder eine Feder 316 oder eine Nut 317 haben. Die erste Schicht 311 kann eine Oberflächenbeschichtung, beispielsweise ein Anstrich oder eine Lackschicht, insbesondere eine Antioxidierschicht, sein. Die erste Schicht 311 kann Korrosion verhindern und/oder die Außenseite der Laserschutzwand 31 je nach Kundenwunsch gestalten. Beispielsweise ist die Schicht eine Zink-Magnesium-Aluminium-Beschichtung. Insbesondere ist die erste Schicht 311 eine Oxidschicht, wenn die zweite Schicht 312 außen Aluminium aufweist. Insbesondere hat die erste Schicht 311 eine Schichtdicke im Mikrometerbereich, beispielsweise etwa 25 µm. Selbstverständlich ist für die erste Schicht 311 je nach Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 eine andere Schichtdicke wählbar.If more than two
Die zweite Schicht 312 ist eine Metallschicht, beispielsweise Eisen und/oder Stahl. Insbesondere ist die zweite Schicht 312 aus Stahlblech, gefertigt. Alternativ ist die Metallschicht aus einem leichtgewichtigen Metall, wie Aluminium oder Titan gefertigt. Insbesondere hat die zweite Schicht 312 eine Schichtdicke im Millimeterbereich, beispielsweise etwa 0,6 mm. Selbstverständlich ist für die zweite Schicht 312 je nach Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 eine andere Schichtdicke wählbar.The
Die dritte Schicht 313 ist eine Hartschaumschicht. Beispielsweise ist der Hartschaum aus Polyisocyanurat (PIR) hergestellt. Die Dichte der dritten Schicht 313 beträgt beispielsweise 45 kg/m3. Selbstverständlich ist je nach Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 eine andere Schichtdichte und/oder ein anderes Material für den Hartschaum wählbar. Polyisocyanurat (PIR) hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, um bei geringer Schichtdicke und Gewicht eine möglichst hohe oder lange Zeitdauer gegen Durchbrennen der Wand 31 zu bieten. Dadurch ist die Standzeit, welche die Laserschutzwände 31, 32 gegen einen Beschuss mit dem Laserstrahl 11 aufweisen müssen, möglichst hoch oder lang.The
Die vierte Schicht 314 ist eine Metallschicht, beispielsweise Eisen und/oder Stahl. Insbesondere ist die vierte Schicht 314 aus Stahlblech, gefertigt. Alternativ ist die Metallschicht aus einem leichtgewichtigen Metall, wie Aluminium oder Titan gefertigt. Insbesondere hat die vierte Schicht 314 eine Schichtdicke im Millimeterbereich, beispielsweise etwa 0,6 mm. Selbstverständlich ist für die vierte Schicht 314 je nach Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 eine andere Schichtdicke wählbar.The
Die fünfte Schicht 315 kann eine Oberflächenbeschichtung, beispielsweise ein Anstrich oder eine Lackschicht, insbesondere eine Antioxidierschicht, sein. Beispielsweise ist die Schicht eine Zink-Magnesium-Aluminium-Beschichtung. Insbesondere hat die fünfte Schicht 315 eine Schichtdicke im Mikrometerbereich, beispielsweise etwa 25 µm. Insbesondere ist die fünfte Schicht 315 eine Oxidschicht, wenn die vierte Schicht 314 außen Aluminium aufweist. Selbstverständlich ist für die fünfte Schicht 315 je nach Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 eine andere Schichtdicke wählbar.The
Die Schichten 311 und 315 können gleich aufgebaut sein. Jedoch können die Schichten 311 und 315 in zumindest einem Merkmal, insbesondere der Dicke der Schicht und/oder dem Material der Schicht, unterschiedlich sein.The
Die Schichten 312 und 314 können gleich aufgebaut sein. Jedoch können die Schichten 312 und 314 in zumindest einem Merkmal, insbesondere der Dicke der Schicht und/oder dem Material der Schicht, unterschiedlich sein.The
Das Gewicht der Laserschutzwände 31, 32 richtet sich je nach Wahl der Materialien und Dicken der Schichten 311 bis 315. Das Gewicht ergibt sich je nach Anwendungsfall, genauer aus der Intensität des Laserstrahls 11 und/oder der Dauer der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 11 und der daraus resultierenden Standzeit, welche die Laserschutzwände 31, 32 gegen einen Beschuss mit dem Laserstrahl 11 aufweisen müssen.The weight of the
Die Verriegelungen 5 einer Laserschutzwand 31 von
Für die Laserschutzzelle 30 ist eine Deckenkonstruktion ohne Unterzug oder vertikale Stütze realisierbar. Insbesondere ist eine freitragende Decke in einer Richtung, beispielsweise der Breite, von bis zu etwa 6 m realisierbar. Dabei ist die Abmessung der freitragenden Decke in einer dazu senkrechten Richtung, beispielsweise der Länge der freitragenden Decke, beliebig wählbar. Es besteht keine Grenze nach oben. Somit ist die Laserschutzzelle 30 ohne Stützstruktur und/oder ohne zusätzliche Stützkonstruktion möglich, insbesondere ohne metallische Stahlträger, die eine vorbestimmte (Stahl-)Geometrie bilden.For the
Bei einem Verfahren zur Montage der Laserschutzzelle 30 von
Anschließend ist eine Ecke und eine gegebenenfalls an der Ecke zu montierende Laserschutzwand 31 aufzustellen. Auch die Ecke kann in Bezug auf die Schichten 311 bis 315 und die Verriegelungen 5 aufgebaut sein, wie die Laserschutzwand 31.Then a corner and a
Anschließend ist mindestens eine Laserschutzwand 31 als Rückwand aufzustellen.Subsequently, at least one
Dann sind immer pro Seite eine Laserschutzwand 31 (Wandelement bzw. Paneel) und anschließend eine Laserschutzwand 32 (Deckenelement) mit darauf zu heben. Hierbei kann ein Gabelstapler oder eine Vorrichtung 20 verwendet werden. Dieser Vorgang ist zu wiederholen bis zur letzten Laserschutzwand 32 (Deckenelement).Then one laser protection wall 31 (wall element or panel) and then one laser protection wall 32 (ceiling element) must be lifted onto each side. A forklift or a
Danach ist mindestens eine nicht dargestellte Bodenschiene für die vordere Wand auf dem Boden zu befestigen. Auch dabei ist ein genaues Ausmessen vorteilhaft, um eine Ebenheit zu erreichen und Eckwinkel montieren zu können. Bei Bedarf kann Ausgleichmaterial untergelegt werden.Then at least one floor rail (not shown) for the front wall must be attached to the floor. Here too, precise measurements are advantageous in order to achieve evenness and to be able to mount corner brackets. If necessary, leveling material can be placed underneath.
Anschließend kann eine Laserschutzwand 31 (Wandelement bzw. Paneel) als Vorderwand gestellt werden.A laser protection wall 31 (wall element or panel) can then be placed as a front wall.
Anschließend kann die letzte Laserschutzwand 32 (Deckenelement) montiert werden.The last laser protection wall 32 (ceiling element) can then be mounted.
Die Befestigung jeglicher Komponenten an den Laserschutzwänden 31, 32 kann für große Lasten, wie Federzug, Hubtor, Schiebetore als Tür 33 oder dergleichen, erfolgen mittels Durchschraubmontage. Hier sind insbesondere eine Gewindestange, Unterlegscheibe und Mutter verwendbar.Any components can be attached to the
Die Befestigung von Türschalter, Fernseher, Kommunikationsempfängerhalterung, Kabeltrassen, Rohrleitungen oder dergleichen kann mit mindestens einem Nietelement, insbesondere eine Einnietmutter, erfolgen. Insbesondere kann etwa 8 kg pro Nietelement getragen werden. Hierbei kann das Nietelement in beispielsweise eine in etwa 350 mm Abstand montierte oder eingeschäumte Edelstahlplatte mit Gewinde befestigt werden. Je nach Bedarf ist dabei eine Schiene verwendbar.Door switches, televisions, communication receiver holders, cable trays, pipes or the like can be attached using at least one rivet element, in particular a rivet nut. In particular, around 8 kg can be carried per rivet element. The rivet element can be attached to a threaded stainless steel plate, for example, mounted or foamed at a distance of around 350 mm. A rail can be used as required.
Die Befestigung von Lampen, Kameras etc. kann mittels Blechschraube(n) erfolgen.Lamps, cameras, etc. can be attached using self-tapping screws.
Zudem werden, je nach Bedarf, Ausschnitte in den Laserschutzwänden 31, 32 für die Lüftungselemente 36, den möglichen Kabelkanal und für die Kabelführung 37 erstellt. Anschließend können die Lüftungselement(e) 36 an und/oder in der mindestens einen Laserschutzwand 31 montiert werden. Zusätzlich oder alternativ können die Abdeckelement(e) 35 an der mindestens einen Laserschutzwand 31 montiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Kabelführung 37 an und/oder in der mindestens einen Laserschutzwand 31 montiert werden.In addition, as required, cutouts are made in the
In Bezug auf die Lüftungselemente 36 gilt, dass eine handelsübliche Abdeckung unter der Absaugung durch die Lüftungselemente 36 verwendbar ist. Falls die Lasersicherheit kritisch ist, kann in der Laserschutzzelle 30 eine Laserschutzwand 31, welche größere Abmessungen hat als das Lüftungselement 36, mit Abstandshaltern vor das Lüftungselement 36 gesetzt werden. Ähnliches gilt für die Kabelführung 37, bei der eine zusätzliche Wand 31 mit geringerem Durchmesser für die Durchführung für den Lichtwellenleiter mit Abstandshaltern vor die Kabelführung 37 gesetzt werden kann.With regard to the
Somit werden bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Montage oder zur Herstellung einer Laserschutzzelle 30, Laserschutzwände 31, 32 verwendet, die mindestens drei Schichten 312, 313, 314 aufweisen, bei denen zwischen zwei Metallschichten 312, 314 eine Schicht 313 aus Hartschaum angeordnet ist. Hierbei werden bei dem Verfahren die folgenden Schritte durchgeführt. Anordnen von zwei der Laserschutzwände 31, 32 aneinander, nämlich beispielsweise von zwei Laserschutzwänden 31 oder zwei Laserschutzwänden 32 oder von einer ersten Laserschutzwand 31 an einer zweiten Laserschutzwand 32, und Verriegeln der zwei aneinander angeordneten Laserschutzwände 31, 32 miteinander unter Verwendung von mindestens zwei Verriegelungen 5, die beabstandet voneinander an den zwei Laserschutzwänden 31, 32 angeordnet sind, wobei eine der mindestens zwei Verriegelungen 5 ein erstes Koppelelement 51 und ein zweites Koppelelement 52 aufweist, und die zum Koppeln der Laserschutzwände 31, 32 aneinander angeordnet werden.Thus, in the method described above for assembling or producing a
Zudem können, je nach Anwendungsfall und/oder Ausstattung der Laserschutzzelle 30, alle oder nur ein Teil der zuvor beschriebenen Montageschritte des Verfahrens ausgeführt werden.In addition, depending on the application and/or equipment of the
Zudem ist es möglich, dass je nach Anwendungsfall und/oder Ausstattung der Laserschutzzelle 30 mindestens eine der Laserschutzwände 31 direkt mit mindestens einer Verriegelung 5 lösbar an dem Boden befestigt wird.In addition, depending on the application and/or equipment of the
Auf diese Weise ist eine sehr unaufwändig aufbaubare Laserschutzzelle 30 bereitgestellt. Bei Bedarf kann die Laserschutzzelle 30 mit Hilfe einer beigefügten Montageanleitung von dem Betreiber der Laserschutzzelle 30 oder der Produktionsanlage 1 selbst aufgebaut werden. Dadurch kann die Laserschutzzelle 30 auch je nach Bedarf bei Umrüstung der Produktionsanlage 1 mit wenig Aufwand an einen anderen Ort montiert und/oder um weitere Elemente ergänzt werden.In this way, a
Die Laserschutzzelle 300 hat mehr Laserschutzwände 31, 32 als die Laserschutzzelle 30 von
In
Bei dem Beispiel von
Somit kann auch auf diese Weise eine Deckenkonstruktion ohne Unterzug oder vertikale Stütze erreicht werden. Insbesondere ist eine freitragende Decke in einer Richtung, beispielsweise der Breite, von bis zu etwa 6 m realisierbar. Dabei ist die Abmessung der freitragenden Decke in einer dazu senkrechten Richtung, beispielsweise der Länge der freitragenden Decke, beliebig wählbar. Es besteht keine Grenze nach oben. Somit ist auch die Laserschutzzelle 300 ohne Stützstruktur und/oder ohne zusätzliche Stützkonstruktion aufgebaut, insbesondere ohne metallische Stahlträger, die eine vorbestimmte (Stahl-)Geometrie bilden.This also makes it possible to achieve a ceiling construction without a beam or vertical support. In particular, a self-supporting ceiling in one direction, for example the width, of up to about 6 m can be realized. The dimensions of the self-supporting ceiling in a direction perpendicular to this, for example the length of the self-supporting ceiling, can be chosen as desired. There is no upper limit. The
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtungen 10, 20, 40 und der Laserschutzzelle 30, 300 können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere ist eine beliebige Kombination der Merkmale der genannten Ausführungsbeispiele möglich. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described embodiments of the
Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are schematic and may differ in their exact design from the forms shown in the figures, as long as their previously described functions are guaranteed.
Die Bewegungsvorrichtung 20 muss nicht die Laserstrahlvorrichtung 10 im Raum bewegen. Alternativ kann die Laserstrahlvorrichtung 10 fest installiert sein.The
Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass das Bauteil 3 relativ zu der Laserstrahlvorrichtung 10 im Raum bewegt wird. Hierfür ist eine Bewegungsvorrichtung 20, wie in
Insbesondere ist die Bewegungsvorrichtung 20 ein schwenkbarer und/oder drehbarer Arm, der von einer nicht gezeigten Bedienperson im Raum führbar ist.In particular, the
Insbesondere ist die Bewegungsvorrichtung 20 ein Endlostransportband oder eine sonstige Vorrichtung zur Bewegung von Laserstrahlvorrichtung 10 oder Bauteil 3 relativ zueinander.In particular, the
In den Laserschutzzellen 30, 300 kann mindestens eine Zwischenwand vorhanden sein. Die Zwischenwand kann aufgebaut sein, wie eine der Laserschutzwände 31, 32. Die Zwischenwand kann mit einem Befestigungsmittel, insbesondere einem Winkel und/oder U-Profil und/oder einer Leiste an mindestens einer der Laserschutzwände 31, 32 befestigt sein. Die Leiste kann ein Hohlprofil haben oder eine Vollleiste sein. Die Zwischenwand kann mit dem Befestigungsmittel verschraubt oder vernietet sein. Alternativ kann auch die Zwischenwand mit einer Verriegelung 5 an einer mindestens einer der Laserschutzwände 31, 32 befestigt sein.At least one partition wall can be present in the
Claims (15)
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DE202024104171.2U DE202024104171U1 (en) | 2024-07-24 | 2024-07-24 | Laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202024104171.2U DE202024104171U1 (en) | 2024-07-24 | 2024-07-24 | Laser protection cell for protection against laser beams when processing at least one component |
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R207 | Utility model specification |