Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EP2059365A1 - Monitoring device for a laser machining device - Google Patents

Monitoring device for a laser machining device

Info

Publication number
EP2059365A1
EP2059365A1 EP07801688A EP07801688A EP2059365A1 EP 2059365 A1 EP2059365 A1 EP 2059365A1 EP 07801688 A EP07801688 A EP 07801688A EP 07801688 A EP07801688 A EP 07801688A EP 2059365 A1 EP2059365 A1 EP 2059365A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensors
monitoring device
laser
workpiece
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07801688A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erwin Martin Heberer
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.)
FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG filed Critical FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Publication of EP2059365A1 publication Critical patent/EP2059365A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • B23K26/705Beam measuring device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • B23K26/707Auxiliary equipment for monitoring laser beam transmission optics

Definitions

  • the invention relates to a monitoring apparatus for a laser processing apparatus having one or more laser beams, each of which is moved in a predetermined adjustable curve along a workpiece for its processing, such as welding, cutting, drilling or the like, and wherein this processing repeated in series production of the workpieces from workpiece to workpiece.
  • a monitoring device for laser beams is already known, in which an optically transparent component of the processing optics for detecting a scattered radiation is connected to a measuring device.
  • the control unit is designed so that the laser radiation is switched off at a predetermined exceeding or falling below a reference value.
  • that optical component is monitored which is closest to the workpiece, such as a protective glass, which is to protect the focusing optics from contamination.
  • the size of the scattered radiation of this component is basically constant with unchanged laser power. In the case of a positive or negative deviation of the measured scattered radiation, therefore, there is a disturbance of the radiation transmission from the laser source to the workpiece, so that a shutdown of the laser may be indicated.
  • monitoring device is not adapted to mass production of a plurality of workpieces, in which the laser beams or along predetermined, the same or adjustable trajectories are moved.
  • DE 10 2004 041 682 A1 discloses a CO 2 laser processing head with integrated monitoring device.
  • the head has a lens through which the laser beam is directed onto a workpiece.
  • a monitoring device is provided for monitoring the processing optics for defects and contamination and comprises a multiplicity of light-emitting diodes and photodiodes, which are aligned around the CO 2 laser radiation on an optically effective surface of the processing optics in order to detect the reflection and scattering components of the processing optics
  • Light emitting diode radiation to be able to conclude defects and contamination of the optically effective surface of the processing optics.
  • Another, relatively complex laser beam processing device with a monitoring device is known from EP 0 407 598 B1. This device is also based on a reflection of the laser beam on the workpiece surface, wherein a maximum output value can be calculated by means of a complex calculation formula.
  • DE 101 20 251 A1 discloses a method and a sensor device for monitoring a laser processing operation to be carried out on a workpiece. In this case, an observation field which does not have to coincide with the interaction zone between the laser beam and the workpiece is optically evaluated by means of a sensor device attached to the laser processing head.
  • DE 39 13 786 A1 discloses a device for non-contact acoustic emission measurement for process control or quality assurance.
  • JP 2000/024785 A discloses a device for detecting breakages of optical conductors to laser beam processing devices. With the help of the device, the UV radiation is detected in the processing room and from this conclusions about the state of the optical fiber cables are drawn.
  • the present invention has the object, a monitoring device for a laser processing device of the type mentioned in that in a series production of workpieces, in which the laser beam is traversed repeatedly along a predetermined adjustable trajectory, a simple detection of an error case is avoided.
  • a further object is that in laser processes with high-power lasers in conjunction with long-range optics, the laser protection walls are not subjected to excessive loads in case of failure and takes place by means of the monitoring device shutdown of the laser beam and to protect the laser protection walls. This is to take into account the fact that the previously used laser protection walls are exposed in the new high-power lasers a significantly higher power density, so that a Recourse to the physical property "heat conduction" no longer to the extent that could be used earlier.
  • Surveillance device with the features mentioned above essentially solved by one or more sensors, which or which monitor the process signal processing in a three-dimensional space section, are provided, wherein the one or more sensors activate a warning or shutdown device for the laser beam, if that Process signal in the space section exceeds or falls below a predetermined threshold, wherein the sensor or sensors are independent of the laser processing device.
  • the trajectories which starts or depart depending on the shape of the workpiece to be machined or the laser beams, are preprogrammed, the repetition of repetitive machining in a series production from workpiece to workpiece.
  • This makes it possible to spatially delimit the range of action of the laser beam or the course of the trajectory of the laser beam from the start position to the end position, so that a space section or a segment region can be defined in which the process signal below or above a certain threshold value in the normal case lie comes.
  • the laser beam is switched off by means of a switch-off device. Alternatively or additionally, a warning device can be activated. Because the sensors are independent of the laser processing device, a decoupling of the laser processing device and the laser processing device overgrowing sensors is achieved. The sensors are thus able to detect when the laser beam (s) of the
  • Laser processing device leave the room section of the processing and pre-priming in the room.
  • the senor (s) can be positionally fixed relative to the workpiece.
  • the sensors are advantageously designed so that they capture the entire processing area. This facilitates the adjustment.
  • a stationary orientation of the sensors relative to the workpiece facilitates the monitoring of the laser beam (s) of the laser processing device, in particular, since limits can be defined in the monitoring software that must not be exceeded by the laser beam. Exceeding these limits then automatically leads to the activation of the shutdown and / or the warning device.
  • the senor or sensors are designed to be movable with respect to the workpiece. This makes it possible, on the one hand, to monitor spatial sections which are larger than the spatial section which can be detected by the sensor (s). As a result, fewer sensors must be used. On the other hand, this makes it possible to precisely adjust the sensor (s) and to select such an observation point which makes it possible to detect the processing area at any time, without, for example, the laser processing apparatus moving between the sensor and the processing area. It will thus allows to always completely capture the surveillance area even with different workpieces or different machining programs and resulting movements of the laser processing device.
  • the senor (s) are stationarily positioned relative to the workpiece during the machining process, thereby achieving an easy and unambiguous assignment of the signal detected by the sensor (s) to a position of the machining area of the laser beam of the laser processing device ,
  • the sensor or sensors are of spatial resolution.
  • a particularly easy evaluation can be achieved by assigning the position of the process signal to the current processing area, whereas the use of non-spatially resolving sensors requires the use of a plurality of sensors and a special evaluation algorithm which reconstructs the position of the process signal from the different signal levels.
  • spatially resolved sensors are less susceptible to interference, since, for example, in the case of non-spatially resolving sensors, further error sources can distort the signals. For example, in acoustic measurements, a non-optimal welding process leads to a change in the process signal and a different reflectivity of the workpieces in optical sensors to different brightnesses of the reflection signal of the recorded signals would then be required.
  • the process signal is an optical signal and the or Sensors are designed accordingly as optical sensors.
  • optical sensors are established and the signals of optical sensors, for example, cameras can be easily evaluated automatically.
  • optical systems for example diaphragms, lenses and the like, are coupled to the sensor or sensors, which enable precise imaging of the three-dimensional spatial section of the processing on the sensor (s). This will produce a clear and unambiguous signal.
  • a further advantage results if at least one attenuation filter is provided in front of the sensor or sensors, which is tuned to the wavelength of the laser beam of the laser processing device.
  • An optical process signal of a laser processing device is dependent on the workpiece, usually very bright and thus can easily exceed the contrast range of an optical sensor.
  • the optical signal can be attenuated in such a way that the contrast range of the sensor is not exceeded.
  • Exceeding the contrast range can lead to an over-radiation on adjacent sensor surfaces, so that the recorded process signal is larger and blurred and thus more inaccurate.
  • the active sensor surface to be damaged.
  • Another advantage of such a damping filter is that the signal detected by the sensor is substantially reduced to the process signal.
  • the workpiece concerning the workpiece are below the contrast range of the sensor. This facilitates the evaluation of the sensor signal or signals.
  • CCD or CMOS sensors have proven particularly suitable for the detection. It is particularly advantageous if only part of the chip is read out.
  • Processing times for producing a spot weld are in the millisecond range of modern laser processing devices, so that the evaluation of the process signal must be extremely fast. Thus, if the area to be read and / or evaluated is reduced to a limited range, the evaluation time can be reduced, allowing the use of simpler system components.
  • the readout speed then corresponds to the processing speed of the laser processing device.
  • the process signal is an acoustic signal and the sensor or sensors are correspondingly designed as acoustic sensors.
  • Acoustic sensors have also proven to be suitable for detecting a processing area in space.
  • reference points are advantageously provided in the three-dimensional space section to be monitored, which are detectable by the sensor (s). This can be used to ensure that the sensors are inadvertently turned on Monitor wrong area, for example, because they have been misaligned. This further increases process reliability.
  • a positionally adjustable low-energy laser pointer can be positioned with respect to the workpiece, an adjustment of the sensor (s) can be simplified.
  • the laser pointer can then - without damaging the workpiece or endangering the environment - be aligned to different points of the detection area of the sensor or sensors.
  • a calibration of the optical system is possible.
  • a laser pointer is particularly advantageous if attenuation filters are provided which greatly darken the captured image of the sensor (s). In this case, an adjustment by manual alignment of the sensors based on the camera image is no longer possible. However, the laser pointer of the laser pointer generates such a strong reflection that it is visible even in the muted image.
  • a diffractive grating is provided in front of the laser pointer with which the laser beam of the laser pointer is widened to form a strip or grid structure which is projected into the spatial section of the processing.
  • the striped or grid pattern is then visible in the camera image and allows a particularly easy adjustment of the sensor or sensors both in terms of direction and in terms of the position of the sensors.
  • the process signal directly from the laser beam or indirectly from the processing point of the workpiece. Furthermore, it makes sense, the signals of the sensor or sensors are evaluated in a computing unit. The evaluation takes place taking into account the spatial detection range or angle of view of each of the sensors, thereby making it possible to monitor a predetermined, three-dimensional space section on process signals of the machining process.
  • the arithmetic unit also supplies the data of the one or more trajectories along which the laser beam is traversed over the workpiece.
  • the arithmetic unit also supplies the data of the one or more trajectories along which the laser beam is traversed over the workpiece.
  • the space section also includes the one or more trajectories and a drop in the process signal below a threshold value leads to an activation of the warning or shutdown device.
  • the space section does not include the trajectory, but lies in the vicinity of the trajectory, and an increase of the process signal above a threshold value leads to activation of the warning or shutdown device.
  • Laser processing device is surrounded by laser protective walls, and the monitoring device by switching off the Laser beam by means of the shutdown device for protecting the laser protective walls is used.
  • FIGURE 1 shows a schematic representation of an embodiment of an inventive
  • the laser beam (s) are moved in a predetermined, adjustable trajectory curve 14, 16 along a workpiece 18 for its processing, this repetition being repeated in series production from workpiece 18 to workpiece 18.
  • the machining of the workpiece can take the form of welding, soldering, cutting, drilling or the like.
  • the monitoring device 10 has one or more sensors 20, 22, which monitor the process signal 24 of processing in a three-dimensional space section 26, wherein the sensor or sensors 20, 22 activate a warning or shutdown device 28 for the laser beam 13, if that or the process signals 24 in the space section 26 a predetermined Threshold exceed or fall below.
  • the process signal 24 may be an optical or acoustic signal, which may depend on the respective processing of the workpiece 18 by means of the laser beam 13.
  • the sensor or sensors 20, 22 are correspondingly designed as optical and / or acoustic detectors. If optical sensors 20, 22 are involved, they are advantageously matched to the laser-specific wavelength of the laser beams 13 used.
  • the sensors 20, 22 are arranged independently of the laser processing device 12.
  • the laser processing device 12 can thus be moved in space to guide the laser beam 13 along the path curves 14, 16.
  • the sensors 20, 22 thereby capture the associated space portion 26.
  • the sensors 20, 22 are positionally positionable during the machining process, so that always a predetermined space portion is monitored and not a predetermined by the direction of the laser beam 13 space section.
  • the sensors 20, 22 are spatially resolving sensors, which detect the space portion 26 and the processing point 30 two-dimensionally.
  • the sensors 20, 22 are provided with optical systems which project the image onto the respectively active sensor surface of the sensors 20, 22.
  • generally suitable devices are known in the prior art.
  • the sensors 20, 22 are designed as CCD sensors. It is also possible to use CMOS sensors instead of CCD sensors. For evaluation, only part of the image taken by the sensors 20, 22 is read out and evaluated in order to increase the processing speed.
  • the process signal 24 can be derived or obtained directly from the laser beam 13. Alternatively, it is also possible to obtain the process signal 24 indirectly from the processing point 30 of the workpiece 18.
  • two or more sensors 20, 22 are used, the signals of which are evaluated in a computing unit 32.
  • the arithmetic unit 32 can also be additionally supplied with the data 34 of the one or more trajectories 14, 16.
  • the monitoring by means of monitoring device 10 can take place such that the space section 26 also includes the one or more trajectories 14, 16 and then a drop in the process signal 24 below a threshold value or in a certain defined threshold range to an activation of the warning or shutdown device 28 leads.
  • the space section 26 does not include the trajectories 14, 16, but lies in the vicinity of the trajectories 14, 16, in which case an increase in the process signal 24 over a threshold value or within a certain threshold range Activation of the warning or shutdown device 28 leads.
  • the three-dimensional space section by normally stopping the laser beam or the process signal in the fault-free case, in which case a decrease in the activities for detecting an error is used.
  • the three-dimensional space section, adjacent to the trajectories be monitored, in which normally in a fault-free case, process activities are not or only to a small degree. An increase in the process signals in this area is then used to detect a possible accident.
  • the monitoring device 10 can advantageously be used even if the laser processing device 12 is surrounded by laser protective walls and the monitoring device 10 is used by switching off the laser beam by means of the shutdown device 28 for the protection of the laser walls.
  • reference points 38 ', 38' ', 38' '' are provided in the processing space, which are detected by the sensors 20, 22.
  • the reference points 38 ', 38' ', 38' '' further serve to ensure the correct alignment of the sensors 20, 22 by evaluating by the evaluation device 32, whether the reference points 38 ', 38' ', 38' '' in a certain image area of the sensors 20, 22 are located.
  • a laser pointer 40 is provided, which generates a light spot or the like in the processing area 26, which are detected by the sensors 20, 22 before the beginning of the processing. It is also possible to generate a stripe or grid pattern with the aid of a diffractive grating. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

The invention relates to a monitoring device (10) for a laser machining device (12) having one or more laser beams (13) that is/are displaced along a predetermined, adjustable trajectory (14, 16) along a workpiece (18) for the machining, such as welding, soldering, cutting, drilling or the like, of the same, said machining process being repeated from workpiece (18) to workpiece (18) during serial production of the workpieces (18). The monitoring device (10) is characterized by one or more sensors (20, 22) which monitor(s) the processing signal (24) of the machining process in a three-dimensional section (26). The one or more sensors (20, 22) activate an alarm device or interrupter (28) for the laser beam (13) if the one or more process signals (24) in the section (26) exceed a predetermined threshold value or fall short of it, the one or more sensors (20, 22) being independent of the laser machining device (12).

Description

Bezeichnung: Überwachungsvorrichtung für eine LaserbearbeitungsVorrichtung Designation: Monitoring device for a laser processing device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen oder mehrere Laserstrahlen aufweist, der oder die jeweils in einer vorgegebenen, einstellbaren Kurve entlang eines Werkstücks zu dessen Bearbeitung, wie Schweißen, Schneiden, Bohren oder dergleichen, verfahren werden, und wobei sich diese Bearbeitung in Serienfertigung der Werkstücke von Werkstück zu Werkstück wiederholt .The invention relates to a monitoring apparatus for a laser processing apparatus having one or more laser beams, each of which is moved in a predetermined adjustable curve along a workpiece for its processing, such as welding, cutting, drilling or the like, and wherein this processing repeated in series production of the workpieces from workpiece to workpiece.
Stand der TechnikState of the art
Aus der DE 94 03 822 Ul ist bereits eine Überwachungsvorrichtung für Laserstrahlen bekannt, bei der ein optisch transparentes Bauteil der Bearbeitungsoptik zur Erfassung einer Streustrahlung an einer Messeinrichtung angeschlossen ist. Die Steuereinheit ist so ausgelegt, dass die Laserstrahlung bei einem vorbestimmten Überschreiten oder Unterschreiten eines Referenzwertes abgeschaltet wird. Dabei wird dasjenige optische Bauteil überwacht, welches dem Werkstück am nächsten ist, als beispielsweise ein Schutzglas, das die Fokussieroptik vor Verschmutzung schützen soll. Die Größe der Streustrahlung dieses Bauteils ist bei ungeänderter Laserleistung grundsätzlich konstant. Bei einer positiven oder negativen Abweichung der gemessenen Streustrahlung besteht daher eine Störung der Strahlungsübertragung von der Laserquelle zum Werkstück, so dass ein Abschalten des Lasers angezeigt sein kann. Diese Überwachungsvorrichtung ist jedoch nicht an eine Serienfertigung einer Vielzahl von Werkstücken angepasst, bei der oder die Laserstrahlen entlang vorgegebener, gleicher bzw. einstellbarer Bahnkurven verfahren werden.From DE 94 03 822 Ul a monitoring device for laser beams is already known, in which an optically transparent component of the processing optics for detecting a scattered radiation is connected to a measuring device. The control unit is designed so that the laser radiation is switched off at a predetermined exceeding or falling below a reference value. In this case, that optical component is monitored which is closest to the workpiece, such as a protective glass, which is to protect the focusing optics from contamination. The size of the scattered radiation of this component is basically constant with unchanged laser power. In the case of a positive or negative deviation of the measured scattered radiation, therefore, there is a disturbance of the radiation transmission from the laser source to the workpiece, so that a shutdown of the laser may be indicated. These However, monitoring device is not adapted to mass production of a plurality of workpieces, in which the laser beams or along predetermined, the same or adjustable trajectories are moved.
Die DE 10 2004 041 682 Al offenbart einen CO2-Laserbearbeitungs- kopf mit integrierter Überwachungseinrichtung. Der Kopf weist eine Linse auf, durch welche der Laserstrahl auf ein Werkstück gerichtet wird. Eine Überwachungseinrichtung ist zum Überwachen der Bearbeitungsoptik auf Defekte und Kontamination vorgesehen und umfasst eine Vielzahl von Leuchtdioden und Photodioden, die um die Cθ2~Laserstrahlung verteilt auf eine optisch wirksame Oberfläche der Bearbeitungsoptik ausgerichtet sind, um über die Erfassung von Reflexions- und Streuanteilen derDE 10 2004 041 682 A1 discloses a CO 2 laser processing head with integrated monitoring device. The head has a lens through which the laser beam is directed onto a workpiece. A monitoring device is provided for monitoring the processing optics for defects and contamination and comprises a multiplicity of light-emitting diodes and photodiodes, which are aligned around the CO 2 laser radiation on an optically effective surface of the processing optics in order to detect the reflection and scattering components of the processing optics
Leuchtdiodenstrahlung auf Defekte und Kontamination der optisch wirksamen Oberfläche der Bearbeitungsoptik schließen zu können.Light emitting diode radiation to be able to conclude defects and contamination of the optically effective surface of the processing optics.
Eine weitere, recht komplex ausgebildete Laserstrahl- Bearbeitungsvorrichtung mit einer Überwachungsvorrichtung ist aus der EP 0 407 598 Bl bekannt. Diese Vorrichtung basiert auch auf einer Reflexion des Laserstrahls an der Werkstückoberfläche, wobei ein maximaler Ausgangswert mittels einer komplexen Rechenformel berechnet werden kann.Another, relatively complex laser beam processing device with a monitoring device is known from EP 0 407 598 B1. This device is also based on a reflection of the laser beam on the workpiece surface, wherein a maximum output value can be calculated by means of a complex calculation formula.
Aus der DE 101 20 251 Al sind ein Verfahren und eine Sensorvorrichtung zur Überwachung eines an einem Werkstück durchzuführenden Laserbearbeitungsvorgangs bekannt. Dabei wird auf optischem Wege ein Beobachtungsfeld, das nicht mit der Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Werkstück übereinstimmen muss, mit Hilfe einer an dem Laserbearbeitungskopf befestigten Sensorvorrichtung ausgewertet. Die DE 39 13 786 Al offenbart eine Vorrichtung zur berührungslosen Schallemissionsmessung zur Prozesssteuerung oder Qualitätssicherung.DE 101 20 251 A1 discloses a method and a sensor device for monitoring a laser processing operation to be carried out on a workpiece. In this case, an observation field which does not have to coincide with the interaction zone between the laser beam and the workpiece is optically evaluated by means of a sensor device attached to the laser processing head. DE 39 13 786 A1 discloses a device for non-contact acoustic emission measurement for process control or quality assurance.
Die JP 2000/024785 A offenbart eine Vorrichtung zur Erkennung von Brüchen von optischen Leitern zu Laserstrahlbearbeitungsvorrichtungen. Mit Hilfe der Vorrichtung wird die UV-Strahlung im Bearbeitungsraum erfasst und daraus werden Rückschlüsse auf den Zustand der Lichtleiterkabel gezogen.JP 2000/024785 A discloses a device for detecting breakages of optical conductors to laser beam processing devices. With the help of the device, the UV radiation is detected in the processing room and from this conclusions about the state of the optical fiber cables are drawn.
Problemproblem
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung für eine Laserbearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass bei einer Serienfertigung von Werkstücken, bei denen der Laserstrahl entlang einer vorgegebenen einstellbaren Bahnkurve wiederholt verfahren wird, eine einfache Erkennung eines Fehlerfalls vermieden wird.In contrast, the present invention has the object, a monitoring device for a laser processing device of the type mentioned in that in a series production of workpieces, in which the laser beam is traversed repeatedly along a predetermined adjustable trajectory, a simple detection of an error case is avoided.
Nach einem Nebenaspekt besteht eine weitere Aufgabe darin, dass bei Laserprozessen mit Hochleistungslasern in Verbindung mit Optik in großer Brennweite die Laserschutzwände im Fehlerfall nicht zu hohen Belastungen unterworfen sind und mittels der Überwachungsvorrichtung ein Abschalten des Laserstrahls auch zum Schutz der Laserschutzwände erfolgt. Hierdurch soll der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die bisher verwendeten Laserschutzwände bei den neuen Hochleistungslasern einer erheblich höheren Leistungsdichte ausgesetzt sind, so dass ein Rückgriff auf die physikalische Eigenschaft "Wärmeleitung" nicht mehr in dem Umfang wie früher genutzt werden kann.According to a secondary aspect, a further object is that in laser processes with high-power lasers in conjunction with long-range optics, the laser protection walls are not subjected to excessive loads in case of failure and takes place by means of the monitoring device shutdown of the laser beam and to protect the laser protection walls. This is to take into account the fact that the previously used laser protection walls are exposed in the new high-power lasers a significantly higher power density, so that a Recourse to the physical property "heat conduction" no longer to the extent that could be used earlier.
Erfindung und vorteilhafte WirkungenInvention and advantageous effects
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei derThis object is achieved according to the invention in the
Überwachungsvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen im Wesentlichen dadurch gelöst, dass ein oder mehrere Sensoren, welcher oder welche das Prozesssignal der Bearbeitung in einem dreidimensionalen Raumabschnitt überwachen, vorgesehen sind, wobei der oder die Sensoren eine Warn- oder Abschaltvorrichtung für den Laserstrahl aktivieren, sofern das Prozesssignal in dem Raumabschnitt einen vorgegebenen Schwellwert über- oder unterschreitet, wobei der oder die Sensoren unabhängig von der LaserbearbeitungsVorrichtung sind.Surveillance device with the features mentioned above essentially solved by one or more sensors, which or which monitor the process signal processing in a three-dimensional space section, are provided, wherein the one or more sensors activate a warning or shutdown device for the laser beam, if that Process signal in the space section exceeds or falls below a predetermined threshold, wherein the sensor or sensors are independent of the laser processing device.
Da in der Regel die Bahnkurven, die der oder die Laserstrahlen je nach Form des zu bearbeitenden Werkstücks abfährt bzw. abfahren, vorprogrammiert sind, wiederholt sich die Bearbeitung in einer Serienfertigung ständig von Werkstück zu Werkstück. Hierdurch ist es ermöglicht, den Wirkungsbereich des Laserstrahls bzw. den Verlauf der Bahnkurve des Laserstrahls von der Startposition zur Endposition räumlich einzugrenzen, so dass ein Raumabschnitt bzw. ein Segmentbereich definiert werden kann, in dem das Prozesssignal unterhalb oder oberhalb eines bestimmten Schwellwertes im Normalfall zu liegen kommt. Werden Abweichungen hiervon festgestellt, wird der Laserstrahl mittels einer Abschaltvorrichtung abgeschaltet. Alternativ oder auch zusätzlich hierzu kann eine Warnvorrichtung aktiviert werden. Dadurch, dass die Sensoren unabhängig von der Laserbearbeitungsvorrichtung sind, wird eine Entkopplung von Laserbearbeitungsvorrichtung und die Laserbearbeitungs-vorrichtung überwachsende Sensoren erreicht. Die Sensoren sind damit in der Lage, zu erkennen, wenn der oder die Laserstrahlen derAs a rule, the trajectories, which starts or depart depending on the shape of the workpiece to be machined or the laser beams, are preprogrammed, the repetition of repetitive machining in a series production from workpiece to workpiece. This makes it possible to spatially delimit the range of action of the laser beam or the course of the trajectory of the laser beam from the start position to the end position, so that a space section or a segment region can be defined in which the process signal below or above a certain threshold value in the normal case lie comes. If deviations are detected, the laser beam is switched off by means of a switch-off device. Alternatively or additionally, a warning device can be activated. Because the sensors are independent of the laser processing device, a decoupling of the laser processing device and the laser processing device overgrowing sensors is achieved. The sensors are thus able to detect when the laser beam (s) of the
Laserbearbeitungsvorrichtung den Raumabschnitt der Bearbeitung verlassen und in den Raum vorabgrundieren.Laser processing device leave the room section of the processing and pre-priming in the room.
Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der oder die Sensoren ortsfest bezüglich des Werkstücks positionierbar sind. Die Sensoren sind dabei vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass sie das gesamte Bearbeitungsgebiet erfassen. Dies erleichtert die Justierung. Eine ortsfeste Ausrichtung der Sensoren bezüglich des Werkstücks erleichtert die Überwachung des oder der Laserstrahlen der Laserbearbeitungsvorrichtung besonders, da in der Überwachungssoftware Grenzen definiert werden können, die vom Laserstrahl nicht überschritten werden dürfen. Überschreiten dieser Grenzen führt dann automatisch zur Aktivierung der Abschalt- und/oder der Warnvorrichtung.According to a first advantageous development of the invention, it is provided that the sensor (s) can be positionally fixed relative to the workpiece. The sensors are advantageously designed so that they capture the entire processing area. This facilitates the adjustment. A stationary orientation of the sensors relative to the workpiece facilitates the monitoring of the laser beam (s) of the laser processing device, in particular, since limits can be defined in the monitoring software that must not be exceeded by the laser beam. Exceeding these limits then automatically leads to the activation of the shutdown and / or the warning device.
Nach einer alternativen Ausgestaltung sind der oder die Sensoren beweglich bezüglich des Werkstücks ausgebildet. Dies ermöglicht zum einen die Überwachung von Raumabschnitten, die größer sind als der mit dem oder den Sensoren erfassbaren Raumabschnitt. Dadurch müssen weniger Sensoren eingesetzt werden. Zum anderen wird dadurch ermöglicht, den oder die Sensoren exakt zu justieren und einen derartigen Beobachtungspunkt zu wählen, der jederzeit die Erfassung des Bearbeitungsgebiets ermöglicht, ohne dass sich beispielsweise die Laserbearbeitungsvorrichtung zwischen Sensor und Bearbeitungsgebiet bewegt. Es wird somit ermöglicht, auch bei unterschiedlichen Werkstücken bzw. unterschiedlichen Bearbeitungsprogrammen und daraus resultierenden Bewegungen der Laserbearbeitungsvorrichtung das Überwachungsgebiet stets vollständig zu erfassen. Dabei kann es mit Vorteil vorgesehen sein, dass der oder die Sensoren während des Bearbeitungsvorgangs ortsfest bezüglich des Werkstücks positioniert sind, wodurch erreicht wird, dass eine leichte und eindeutige Zuordnung des von dem oder den Sensoren erfassten Signals zu einer Position des Bearbeitungsgebiets des Laserstrahls der Laserbearbeitungsvorrichtung.According to an alternative embodiment, the sensor or sensors are designed to be movable with respect to the workpiece. This makes it possible, on the one hand, to monitor spatial sections which are larger than the spatial section which can be detected by the sensor (s). As a result, fewer sensors must be used. On the other hand, this makes it possible to precisely adjust the sensor (s) and to select such an observation point which makes it possible to detect the processing area at any time, without, for example, the laser processing apparatus moving between the sensor and the processing area. It will thus allows to always completely capture the surveillance area even with different workpieces or different machining programs and resulting movements of the laser processing device. In this case, it can be advantageously provided that the sensor (s) are stationarily positioned relative to the workpiece during the machining process, thereby achieving an easy and unambiguous assignment of the signal detected by the sensor (s) to a position of the machining area of the laser beam of the laser processing device ,
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der oder die Sensoren ortsauflösend ausgebildet sind. Dadurch lässt sich eine besonders leichte Auswertung erreichen durch Zuordnung der Position des Prozesssignals zu dem aktuellen Bearbeitungsgebiet, wohingegen bei der Verwendung nicht ortsauflösender Sensoren der Einsatz einer Mehrzahl von Sensoren und eines speziellen Auswertealgorithmus erforderlich ist, der aus den unterschiedlichen Signalhöhen die Lage des Prozesssignals rekonstruiert. Darüber hinaus sind ortsauflösende Sensoren weniger störempfindlich, da beispielsweise bei nicht ortsauflösenden Sensoren weitere Fehlerquellen die Signale verfälschen können. Beispielsweise führt bei akustischen Messungen ein nicht optimaler Schweißprozess zu einer Veränderung des Prozesssignals und eine unterschiedliche Reflektivität der Werkstücke bei optischen Sensoren zu unterschiedlichen Helligkeiten des Reflexionssignals der aufgenommenen Signale wären dann erforderlich.It is particularly advantageous if the sensor or sensors are of spatial resolution. As a result, a particularly easy evaluation can be achieved by assigning the position of the process signal to the current processing area, whereas the use of non-spatially resolving sensors requires the use of a plurality of sensors and a special evaluation algorithm which reconstructs the position of the process signal from the different signal levels. In addition, spatially resolved sensors are less susceptible to interference, since, for example, in the case of non-spatially resolving sensors, further error sources can distort the signals. For example, in acoustic measurements, a non-optimal welding process leads to a change in the process signal and a different reflectivity of the workpieces in optical sensors to different brightnesses of the reflection signal of the recorded signals would then be required.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Prozesssignal ein optisches Signal und der oder die Sensoren sind entsprechend als optische Sensoren ausgebildet. Derartige optische Sensoren sind etabliert und die Signale optischer Sensoren, zum Beispiel Kameras lassen sich leicht automatisch auswerten.According to a further advantageous embodiment of the invention, the process signal is an optical signal and the or Sensors are designed accordingly as optical sensors. Such optical sensors are established and the signals of optical sensors, for example, cameras can be easily evaluated automatically.
Bei dem Einsatz von auf optische Wellenlängen empfindlichen Sensoren bietet es sich an, dass diese Sensoren auf die laserspezifischen Wellenlängen der eingesetzten Laserstrahlen abgestimmt sind.When using sensors sensitive to optical wavelengths, it is possible that these sensors are tuned to the laser-specific wavelengths of the laser beams used.
Als besonders vorteilhaft bei optischen Systemen hat sich herausgestellt, wenn mit dem oder den Sensoren ein oder mehrere optische Systeme, beispielsweise Blenden, Linsen und dergleichen, gekoppelt sind, die eine präzise Abbildung des dreidimensionalen Raumabschnitts der Bearbeitung auf den oder die Sensoren ermöglichen. Dadurch wird ein klares und eindeutiges Signal erzeugt.It has proven to be particularly advantageous in the case of optical systems if one or more optical systems, for example diaphragms, lenses and the like, are coupled to the sensor or sensors, which enable precise imaging of the three-dimensional spatial section of the processing on the sensor (s). This will produce a clear and unambiguous signal.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn vor dem oder den Sensoren wenigstens ein Dämpfungsfilter vorgesehen ist, der auf die Wellenlänge des Laserstrahls der Laserbearbeitungsvorrichtung abgestimmt ist. Ein optisches Prozesssignal einer Laserbearbeitungsvorrichtung, ist abhängig vom Werkstück, in der Regel sehr hell und kann damit den Kontrastumfang eines optischen Sensors leicht überschreiten. Mit Hilfe eines Dämpfungsfilters kann das optische Signal derart abgedämpft werden, dass der Kontrastumfang des Sensors nicht überschritten wird. Eine Überschreitung des Kontrastumfangs kann zu einer Überstrahlung auf benachbarte Sensorflächen führen, sodass das aufgenommene Prozesssignal größer und unschärfer und damit ungenauer wird. Weiterhin kann die aktive Sensorfläche beschädigt werden. Ein weiterer Vorteil eines derartigen Dämpfungsfilters ist, dass das von dem Sensor erfasste Signal im Wesentlichen auf das Prozesssignal reduziert wird. Das Werkstück betreffende Werkstück liegen unterhalb des Kontrastumfangs des Sensors. Dies erleichtert die Auswertung des oder der SensorsignaIe .A further advantage results if at least one attenuation filter is provided in front of the sensor or sensors, which is tuned to the wavelength of the laser beam of the laser processing device. An optical process signal of a laser processing device is dependent on the workpiece, usually very bright and thus can easily exceed the contrast range of an optical sensor. With the aid of a damping filter, the optical signal can be attenuated in such a way that the contrast range of the sensor is not exceeded. Exceeding the contrast range can lead to an over-radiation on adjacent sensor surfaces, so that the recorded process signal is larger and blurred and thus more inaccurate. Furthermore, the active sensor surface to be damaged. Another advantage of such a damping filter is that the signal detected by the sensor is substantially reduced to the process signal. The workpiece concerning the workpiece are below the contrast range of the sensor. This facilitates the evaluation of the sensor signal or signals.
Als besonders geeignet für die Erfassung haben sich CCD- oder CMOS-Sensoren herausgestellt. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn nur ein Teil des Chips ausgelesen wird. DieCCD or CMOS sensors have proven particularly suitable for the detection. It is particularly advantageous if only part of the chip is read out. The
Bearbeitungszeiten zur Erzeugung eines Schweißpunktes liegen bei modernen Laserbearbeitungsvorrichtungen im Millisekundenbereich, sodass die Auswertung des Prozesssignals extrem schnell erfolgen muss. Wenn der auszulesende und/oder auszuwertende Bereich auf einen begrenzten Bereich reduziert wird, kann somit die Auswertezeit reduziert werden, was die Verwendung einfacherer Systemkomponenten ermöglicht. Die Auslesegeschwindigkeit korrespondiert dann mit der Bearbeitungsgeschwindigkeit der LaserbearbeitungsVorrichtung.Processing times for producing a spot weld are in the millisecond range of modern laser processing devices, so that the evaluation of the process signal must be extremely fast. Thus, if the area to be read and / or evaluated is reduced to a limited range, the evaluation time can be reduced, allowing the use of simpler system components. The readout speed then corresponds to the processing speed of the laser processing device.
Alternativ zu optischen Prozesssignalen kann vorgesehen werden, dass das Prozesssignal ein akustisches Signal ist und der oder die Sensoren entsprechend als akustische Sensoren ausgebildet sind. Akustische Sensoren haben sich ebenfalls als geeignet zur Erfassung eines Bearbeitungsgebiets im Raum erwiesen.As an alternative to optical process signals, it may be provided that the process signal is an acoustic signal and the sensor or sensors are correspondingly designed as acoustic sensors. Acoustic sensors have also proven to be suitable for detecting a processing area in space.
Für beide Sensorarten sind von Vorteil in dem zu überwachenden dreidimensionalen Raumabschnitt Referenzpunkte vorgesehen, welche von dem oder den Sensoren erfassbar sind. Damit kann sichergestellt werden, dass die Sensoren versehentlich ein falsches Gebiet überwachen, beispielsweise, weil sie verstellt wurden. Dadurch wird die Prozesssicherheit weiter erhöht.For both sensor types, reference points are advantageously provided in the three-dimensional space section to be monitored, which are detectable by the sensor (s). This can be used to ensure that the sensors are inadvertently turned on Monitor wrong area, for example, because they have been misaligned. This further increases process reliability.
Wenn ein ortsfest bezüglich des Werkstücks positionierbarer niedrigenergetischer Laserpointer vorgesehen ist, kann eine Justage des oder der Sensoren vereinfacht werden. Der Laserpointer kann dann - ohne das Werkstück zu beschädigen oder die Umgebung zu gefährden -, auf verschiedene Punkte des Erfassungsgebiets des oder der Sensoren ausgerichtet werden. Auch eine Eichung der optischen Anlage ist dadurch möglich. Besonders vorteilhaft ist ein Laserpointer dann, wenn Dämpfungsfilter vorgesehen sind, die das erfasste Bild des oder der Sensoren stark abdunkeln. In diesem Fall ist eine Justage durch manuelle Ausrichtung der Sensoren anhand des Kamerabildes nicht mehr möglich. Der Laserpunkt des Laserpointers erzeugt jedoch eine so starke Reflexion, dass diese auch im gedämpften Bild sichtbar ist.If a positionally adjustable low-energy laser pointer can be positioned with respect to the workpiece, an adjustment of the sensor (s) can be simplified. The laser pointer can then - without damaging the workpiece or endangering the environment - be aligned to different points of the detection area of the sensor or sensors. A calibration of the optical system is possible. A laser pointer is particularly advantageous if attenuation filters are provided which greatly darken the captured image of the sensor (s). In this case, an adjustment by manual alignment of the sensors based on the camera image is no longer possible. However, the laser pointer of the laser pointer generates such a strong reflection that it is visible even in the muted image.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn vor dem Laserpointer ein diffraktives Gitter vorgesehen ist, mit welchem der Laserstrahl des Laserpointers zu einer Streifen- oder Gitterstruktur aufgeweitet wird, die in den Raumabschnitt der Bearbeitung projiziert wird. Das Streifen- oder Gittermuster wird dann im Kamerabild sichtbar und erlaubt eine besonders leichte Justage des oder der Sensoren sowohl hinsichtlich der Richtung als auch hinsichtlich der Lage der Sensoren.It has proven to be particularly advantageous if a diffractive grating is provided in front of the laser pointer with which the laser beam of the laser pointer is widened to form a strip or grid structure which is projected into the spatial section of the processing. The striped or grid pattern is then visible in the camera image and allows a particularly easy adjustment of the sensor or sensors both in terms of direction and in terms of the position of the sensors.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit, das Prozesssignal unmittelbar von dem Laserstrahl oder mittelbar von der Bearbeitungsstelle des Werkstücks zu gewinnen . Weiterhin bietet es sich an, die Signale des oder der Sensoren in einer Recheneinheit ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt unter Berücksichtigung des räumlichen Erfassungsbereichs bzw. Blickwinkels eines jeden der Sensoren, so dass hierdurch ermöglicht wird, einen vorgegebenen, dreidimensionalen Raumabschnitt auf Prozesssignale des Bearbeitungsprozesses zu überwachen .According to a further embodiment of the invention, it is possible to obtain the process signal directly from the laser beam or indirectly from the processing point of the workpiece. Furthermore, it makes sense, the signals of the sensor or sensors are evaluated in a computing unit. The evaluation takes place taking into account the spatial detection range or angle of view of each of the sensors, thereby making it possible to monitor a predetermined, three-dimensional space section on process signals of the machining process.
Bevorzugt werden nach einer vorteilhaften Alternative der Recheneinheit auch die Daten der einen oder mehreren Bahnkurven zugeführt, entlang der der Laserstrahl über das Werkstück verfahren wird. Hierdurch wird eine noch höhere Aussagekraft bezüglich des etwaigen Eintretens eines Fehlerfalls herbeigeführt .Preferably, according to an advantageous alternative, the arithmetic unit also supplies the data of the one or more trajectories along which the laser beam is traversed over the workpiece. As a result, an even greater significance with regard to the eventual occurrence of a fault is brought about.
Dabei bietet es sich an, dass der Raumabschnitt jeweils auch die eine oder mehreren Bahnkurven einschließt und ein Absinken des Prozesssignals unterhalb eines Schwellwerts zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung führt.It is advisable that the space section also includes the one or more trajectories and a drop in the process signal below a threshold value leads to an activation of the warning or shutdown device.
Alternativ kann es auch hierzu vorgesehen sein, dass der Raumabschnitt die Bahnkurve nicht einschließt, sondern in der Nachbarschaft der Bahnkurve liegt, und ein Ansteigen des Prozesssignals über einen Schwellwert zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung führt.Alternatively, it can also be provided for this purpose that the space section does not include the trajectory, but lies in the vicinity of the trajectory, and an increase of the process signal above a threshold value leads to activation of the warning or shutdown device.
Schließlich bietet es sich an, dass dieFinally, it makes sense that the
Laserbearbeitungsvorrichtung von Laserschutzwänden umgeben ist, und die Überwachungsvorrichtung durch Abschalten des Laserstrahls mittels der Abschaltvorrichtung zum Schutz der Laserschutzwände dient.Laser processing device is surrounded by laser protective walls, and the monitoring device by switching off the Laser beam by means of the shutdown device for protecting the laser protective walls is used.
Ausführungsbeispielembodiment
Weitere Ziele, Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, applications and embodiments of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.
Die einzige Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßenThe sole FIGURE 1 shows a schematic representation of an embodiment of an inventive
Überwachungsvorrichtung 10 für eine Laserbearbeitungsvorrichtung 12, die einen oder mehrere Laserstrahlen 13 aufweist. Der oder die Laserstrahlen werden in einer vorgegebenen, einstellbaren Bahnkurve 14, 16 entlang eines Werkstücks 18 zu dessen Bearbeitung verfahren, wobei sich diese Bearbeitung in Serienfertigung von Werkstück 18 zu Werkstück 18 wiederholt. Die Bearbeitung des Werkstückes kann in Form von Schweißen, Löten, Schneiden, Bohren oder dergleichen, erfolgen.Monitoring device 10 for a laser processing device 12 having one or more laser beams 13. The laser beam (s) are moved in a predetermined, adjustable trajectory curve 14, 16 along a workpiece 18 for its processing, this repetition being repeated in series production from workpiece 18 to workpiece 18. The machining of the workpiece can take the form of welding, soldering, cutting, drilling or the like.
Die Überwachungsvorrichtung 10 weist einen oder mehrere Sensoren 20, 22 auf, der oder die das Prozesssignal 24 der Bearbeitung in einem dreidimensionalen Raumabschnitt 26 überwachen, wobei der oder die Sensoren 20, 22 eine Warn- oder Abschaltvorrichtung 28 für den Laserstrahl 13 aktivieren, sofern das oder die Prozesssignale 24 in dem Raumabschnitt 26 einen vorgegebenen Schwellwert über- oder unterschreiten. Das Prozesssignal 24 kann ein optisches oder akustisches Signal sein, was von der jeweiligen Bearbeitung des Werkstückes 18 mittels des Laserstrahls 13 abhängen kann. Insoweit sind der oder die Sensoren 20, 22 entsprechend als optische und/oder akustische Detektoren ausgebildet. Sofern es sich um optische Sensoren 20, 22 handelt, sind diese von Vorteil auf die laserspezifische Wellenlänge der eingesetzten Laserstrahlen 13 abgestimmt.The monitoring device 10 has one or more sensors 20, 22, which monitor the process signal 24 of processing in a three-dimensional space section 26, wherein the sensor or sensors 20, 22 activate a warning or shutdown device 28 for the laser beam 13, if that or the process signals 24 in the space section 26 a predetermined Threshold exceed or fall below. The process signal 24 may be an optical or acoustic signal, which may depend on the respective processing of the workpiece 18 by means of the laser beam 13. In that regard, the sensor or sensors 20, 22 are correspondingly designed as optical and / or acoustic detectors. If optical sensors 20, 22 are involved, they are advantageously matched to the laser-specific wavelength of the laser beams 13 used.
Die Sensoren 20, 22 sind unabhängig von der Laserbearbeitungsvorrichtung 12 angeordnet. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 12 kann somit im Raum bewegt werden, um den Laserstrahl 13 entlang der Bahnkurven 14, 16 zu führen. Die Sensoren 20, 22 erfassen dabei den zugehörigen Raumabschnitt 26. Weiterhin sind die Sensoren 20, 22 während des Bearbeitungsvorgangs ortsfest positionierbar, sodass stets ein vorgegebener Raumabschnitt überwacht wird und nicht ein durch die Richtung des Laserstrahls 13 vorgegebener Raumabschnitt.The sensors 20, 22 are arranged independently of the laser processing device 12. The laser processing device 12 can thus be moved in space to guide the laser beam 13 along the path curves 14, 16. The sensors 20, 22 thereby capture the associated space portion 26. Furthermore, the sensors 20, 22 are positionally positionable during the machining process, so that always a predetermined space portion is monitored and not a predetermined by the direction of the laser beam 13 space section.
Die Sensoren 20, 22 sind ortsauflösende Sensoren, welche den Raumabschnitt 26 und die Bearbeitungsstelle 30 zweidimensional erfassen. Dazu sind die Sensoren 20, 22 mit optischen Systemen versehen, die das Bild auf die jeweils aktive Sensorfläche der Sensoren 20, 22 projizieren. Dazu sind im Stand der Technik allgemein geeignete Vorrichtungen bekannt. Die Sensoren 20, 22 sind als CCD-Sensoren ausgebildet. Es ist auch möglich, statt CCD-Sensoren CMOS-Sensoren zu verwenden. Zur Auswertung wird nur ein Teil des von den Sensoren 20, 22 aufgenommenen Bildes ausgelesen und ausgewertet, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Das Prozesssignal 24 kann unmittelbar von dem Laserstrahl 13 abgeleitet bzw. gewonnen werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Prozesssignal 24 mittelbar von der Bearbeitungsstelle 30 des Werkstücks 18 zu erhalten.The sensors 20, 22 are spatially resolving sensors, which detect the space portion 26 and the processing point 30 two-dimensionally. For this purpose, the sensors 20, 22 are provided with optical systems which project the image onto the respectively active sensor surface of the sensors 20, 22. For this purpose, generally suitable devices are known in the prior art. The sensors 20, 22 are designed as CCD sensors. It is also possible to use CMOS sensors instead of CCD sensors. For evaluation, only part of the image taken by the sensors 20, 22 is read out and evaluated in order to increase the processing speed. The process signal 24 can be derived or obtained directly from the laser beam 13. Alternatively, it is also possible to obtain the process signal 24 indirectly from the processing point 30 of the workpiece 18.
Bevorzugt gelangen zwei oder auch mehrere Sensoren 20, 22 zur Anwendung, deren Signale in einer Recheneinheit 32 ausgewertet werden. Der Recheneinheit 32 können auch zusätzlich die Daten 34 der einen oder mehreren Bahnkurven 14, 16 zugeführt werden.Preferably, two or more sensors 20, 22 are used, the signals of which are evaluated in a computing unit 32. The arithmetic unit 32 can also be additionally supplied with the data 34 of the one or more trajectories 14, 16.
Die Überwachung mittels Überwachungsvorrichtung 10 kann einerseits derart erfolgen, dass der Raumabschnitt 26 jedenfalls auch die eine oder mehreren Bahnkurven 14, 16 einschließt und dann ein Absinken des Prozesssignals 24 unterhalb eines Schwellwertes bzw. in einen bestimmten definierten Schwellwertbereich zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung 28 führt.On the one hand, the monitoring by means of monitoring device 10 can take place such that the space section 26 also includes the one or more trajectories 14, 16 and then a drop in the process signal 24 below a threshold value or in a certain defined threshold range to an activation of the warning or shutdown device 28 leads.
Alternativ zu dieser Maßnahme kann es sich auch anbieten, dass der Raumabschnitt 26 die Bahnkurven 14, 16 nicht einschließt, sondern in der Nachbarschaft der Bahnkurven 14, 16 liegt, wobei dann ein Ansteigen des Prozesssignals 24 über einen Schwellwert oder in einem bestimmten Schwellwertbereich zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung 28 führt.As an alternative to this measure, it may also be appropriate that the space section 26 does not include the trajectories 14, 16, but lies in the vicinity of the trajectories 14, 16, in which case an increase in the process signal 24 over a threshold value or within a certain threshold range Activation of the warning or shutdown device 28 leads.
Einerseits besteht somit die Möglichkeit, den dreidimensionalen Raumabschnitt zu überwachen, indem sich der Laserstrahl bzw. das Prozesssignal im fehlerfreien Fall normalerweise aufhalten soll, wobei dann ein Absinken der Aktivitäten zur Erkennung eines Fehlerfalls herangezogen wird. Andererseits kann auch der dreidimensionale Raumabschnitt, angrenzend an die Bahnkurven, überwacht werden, in denen sich normalerweise im fehlerfreien Fall Prozessaktivitäten nicht oder nur in geringem Maße erkennen lassen. Ein Ansteigen der Prozesssignale in diesem Bereich wird dann zur Erkennung eines möglichen Störfalls herangezogen.On the one hand, it is thus possible to monitor the three-dimensional space section by normally stopping the laser beam or the process signal in the fault-free case, in which case a decrease in the activities for detecting an error is used. On the other hand, the three-dimensional space section, adjacent to the trajectories, be monitored, in which normally in a fault-free case, process activities are not or only to a small degree. An increase in the process signals in this area is then used to detect a possible accident.
Die Überwachungsvorrichtung 10 kann von Vorteil auch dann zur Anwendung gelangen, wenn die Laserbearbeitungsvorrichtung 12 von Laserschutzwänden umgeben ist und die Überwachungsvorrichtung 10 durch Abschalten des Laserstrahls mittels der Abschaltvorrichtung 28 zum Schutz der Laserwände eingesetzt wird.The monitoring device 10 can advantageously be used even if the laser processing device 12 is surrounded by laser protective walls and the monitoring device 10 is used by switching off the laser beam by means of the shutdown device 28 for the protection of the laser walls.
Zur Erleichterung der Justage der Sensoren 20, 22 sind in dem Bearbeitungsraum Referenzpunkte 38', 38 ' ' , 38 ' ' ' vorgesehen, die von den Sensoren 20, 22 erfasst werden. Die Referenzpunkte 38', 38'', 38 ' ' ' dienen weiterhin dazu, die korrekte Ausrichtung der Sensoren 20, 22 sicherzustellen, indem von der Auswerteeinrichtung 32 ausgewertet wird, ob sich die Referenzpunkte 38 ', 38 ' ' , 38 ' ' ' in einem bestimmten Bildbereich der Sensoren 20, 22 befinden.To facilitate the adjustment of the sensors 20, 22 reference points 38 ', 38' ', 38' '' are provided in the processing space, which are detected by the sensors 20, 22. The reference points 38 ', 38' ', 38' '' further serve to ensure the correct alignment of the sensors 20, 22 by evaluating by the evaluation device 32, whether the reference points 38 ', 38' ', 38' '' in a certain image area of the sensors 20, 22 are located.
Weiterhin ist ein Laserpointer 40 vorgesehen, der einen Lichtpunkt oder dergleichen in dem Bearbeitungsgebiet 26 erzeugt, die vor Beginn der Bearbeitung von den Sensoren 20, 22 erfasst werden. Es kann auch mit Hilfe eines difffraktiven Gitters ein Streifen- oder Gittermuster erzeugt werden. BezugszeichenlisteFurthermore, a laser pointer 40 is provided, which generates a light spot or the like in the processing area 26, which are detected by the sensors 20, 22 before the beginning of the processing. It is also possible to generate a stripe or grid pattern with the aid of a diffractive grating. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Überwachungsvorrichtung10 monitoring device
12 Laserbearbeitungsvorrichtung12 laser processing device
13 Laserstrahl13 laser beam
14 Bahnkurve 16 Bahnkurve 18 Werkstück 20 Sensor14 trajectory 16 trajectory 18 workpiece 20 sensor
22 Sensor22 sensor
24 Prozesssignal24 process signal
26 Raumabschnitt26 room section
28 Abschaltvorrichtung28 switch-off device
30 Bearbeitungsstelle30 processing point
32 Recheneinheit32 arithmetic unit
34 Daten34 data
38', ","' Referenzquelle38 ', ","' reference source
40 Laserpointer 40 laser pointers

Claims

Patentansprüche claims
1. Überwachungsvorrichtung (10) für eine1. Monitoring device (10) for a
Laserbearbeitungsvorrichtung (12), die einen oder mehrere Laserstrahlen (13) aufweist, der oder die jeweils in einer vorgegebenen, einstellbaren Bahnkurve (14, 16) entlang eines Werkstücks (18) zu dessen Bearbeitung, wie Schweißen, Schneiden, Löten, Bohren oder dergleichen, verfahren werden, und wobei sich diese Verarbeitung in Serienfertigung der Werkstücke (18) von Werkstück (18) zu Werkstück (18) wiederholt, mit einem oder mehreren SensorenA laser processing apparatus (12) comprising one or more laser beams (13), each in a predetermined adjustable trajectory (14, 16) along a workpiece (18) for machining such as welding, cutting, soldering, drilling or the like , and wherein this processing repeats in series production of the workpieces (18) from workpiece (18) to workpiece (18), with one or more sensors
(20, 22), dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) das Prozesssignal (24) der Bearbeitung in einem dreidimensionalen Raumabschnitt (26) überwachen, wobei mittels des oder der Sensoren (20, 22) eine Warn- und/oder Abschaltvorrichtung (28) für den Laserstrahl (13) aktivierbar ist für den Fall, dass das oder die Prozesssignale (24) in dem Raumabschnitt (26) einen vorgegebenen Schwellwert über- oder unterschreiten, wobei der oder die Sensoren (20, 22) unabhängig von der Laserbearbeitungsvorrichtung (12) sind.(20, 22), characterized in that the one or more sensors (20, 22) monitor the process signal (24) of processing in a three-dimensional space section (26), by means of the one or more sensors (20, 22) a warning and / or switch-off device (28) for the laser beam (13) can be activated in the event that the process signal or signals (24) in the space section (26) exceeds or falls below a predetermined threshold value, the sensor or sensors (20, 22) independent of the laser processing device (12).
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) ortsfest bezüglich des Werkstücks (18) positionierbar sind.2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the one or more sensors (20, 22) are stationary with respect to the workpiece (18) positionable.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) beweglich bezüglich des Werkstücks (18) ausgebildet sind. 3. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the one or more sensors (20, 22) are designed to be movable with respect to the workpiece (18).
4. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) während des Bearbeitungsvorganges der Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung (12) ortsfest bezüglich des Werkstücks (18) positioniert sind.4. Monitoring device according to claim 3, characterized in that the one or more sensors (20, 22) during the processing operation of the laser beam processing device (12) stationary with respect to the workpiece (18) are positioned.
5. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) ortsauflösend ausgebildet sind.5. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more sensors (20, 22) are formed spatially resolving.
6. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesssignal6. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the process signal
(24) ein optisches Signal ist und der oder die Sensoren (20, 22) entsprechend als optische Sensoren ausgebildet sind.(24) is an optical signal and the sensor or sensors (20, 22) are designed as optical sensors accordingly.
7. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) auf die laserspezifische Wellenlänge der Laserstrahlen (13) abgestimmt sind.7. Monitoring device according to claim 6, characterized in that the one or more sensors (20, 22) are tuned to the laser-specific wavelength of the laser beams (13).
8. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Blenden ( ) und/oder ein oder mehrere optische Systeme ( ) vorgesehen sind, die mit dem oder den Sensoren (20, 22) gekoppelt sind.8. Monitoring device according to claim 6 or 7, characterized in that one or more diaphragms (12) and / or one or more optical systems (16) are provided which are coupled to the sensor (s) (20, 22).
9. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem oder den Sensoren (20, 22) wenigstens ein Dämpfungsfilter ( ) vorgesehen ist, der auf die Wellenlänge des Laserstrahls (13) der Laserbearbeitungsvorrichtung (12) abgestimmt ist. 9. Monitoring device according to one of claims 6 to 8, characterized in that before the or the sensors (20, 22) at least one attenuation filter () is provided, which is tuned to the wavelength of the laser beam (13) of the laser processing device (12).
10. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (20, 22) als CCD- oder CMOS-Sensoren ausgebildet sind und/oder dass zur Auswertung nur ein Teil des aufgenommenen Bildes ausgelesen und/oder ausgewertet wird.10. Monitoring device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the one or more sensors (20, 22) are designed as CCD or CMOS sensors and / or that read only a part of the recorded image for evaluation and / or evaluated becomes.
11. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesssignal (24) ein akustisches Signal ist und der oder die Sensoren (20, 22) entsprechend als akustische Sensoren ausgebildet sind.11. Monitoring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the process signal (24) is an acoustic signal and the one or more sensors (20, 22) are designed accordingly as acoustic sensors.
12. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zu überwachenden dreidimensionalen Raumabschnitt (26) Referenzpunkte (38', 38'', 38''') vorgesehen sind, welche von dem oder den Sensoren (20, 22) erfassbar sind.12. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that in the three-dimensional space section to be monitored (26) reference points (38 ', 38' ', 38' '') are provided, which of the one or more sensors (20, 22) are detectable.
13. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ortsfest bezüglich dem Werkstück (18) positionierbarer niedrigenergetischer Laserpointer (40) vorgesehen ist.13. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that a stationary with respect to the workpiece (18) positionable low-energy laser pointer (40) is provided.
14. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein diffraktives Gitter () vorgesehen ist, mit welchem der Laserstrahl des Laserpointers () zu einer Streifen- oder Gitterstruktur aufgeweitet wird, die in den Raumabschnitt (26) projiziert wird.14. A monitoring device according to claim 13, characterized in that a diffractive grating (12) is provided, with which the laser beam of the laser pointer (12) is widened to a strip or grid structure, which is projected into the space portion (26).
15. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozesssignal (24) unmittelbar von dem Laserstrahl (13) oder mittelbar von der Bearbeitungsstelle (30) des Werkstücks (18) gewonnen wird.15. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the process signal (24) is obtained directly from the laser beam (13) or indirectly from the processing point (30) of the workpiece (18).
16. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des oder der Sensoren (20, 22) in einer Recheneinheit (32) ausgewertet werden.16. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the signals of the one or more sensors (20, 22) are evaluated in a computing unit (32).
17. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Recheneinheit (32) Daten (34) der einen oder mehrerer Bahnkurven (14, 16) zugeführt werden.17. Monitoring device according to claim 16, characterized in that the arithmetic unit (32) data (34) of the one or more trajectories (14, 16) are supplied.
18. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumabschnitt18. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the space section
(26) jedenfalls auch wenigstens eine Bahnkurve (14, 16) oder auch sämtliche Bahnkurven (14, 16) einschließt und ein Absinken des Prozesssignals (24) unterhalb eines Schwellwertbereiches zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung führt.(26) in any case includes at least one trajectory (14, 16) or all trajectories (14, 16) and a drop in the process signal (24) below a threshold range leads to an activation of the warning or shutdown device.
19. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumabschnitt (26) die Bahnkurve (14, 16) nicht einschließt, sondern in der Nachbarschaft dieser Bahnkurve (14, 16) liegt, und ein Ansteigen des Prozesssignals (24) über einen Schwellwertbereich zu einer Aktivierung der Warn- oder Abschaltvorrichtung (28) führt.19. Monitoring device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the space portion (26) does not include the trajectory (14, 16), but in the vicinity of this trajectory (14, 16), and an increase of the process signal (24 ) leads over a threshold range to an activation of the warning or shutdown device (28).
20. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung (12) von Laserschutzwänden umgeben ist und die Überwachungsvorrichtung (10) durch Abschalten des Laserstrahls (13) mittels der Abschaltvorrichtung (28) zum Schutz der Laserschutzwände dient. 20. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the Laser processing device (12) is surrounded by laser protective walls and the monitoring device (10) by switching off the laser beam (13) by means of the shutdown device (28) for protecting the laser protective walls is used.
EP07801688A 2006-08-18 2007-08-16 Monitoring device for a laser machining device Withdrawn EP2059365A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006038795A DE102006038795A1 (en) 2006-08-18 2006-08-18 Monitoring device for a laser processing device
PCT/EP2007/007231 WO2008019847A1 (en) 2006-08-18 2007-08-16 Monitoring device for a laser machining device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2059365A1 true EP2059365A1 (en) 2009-05-20

Family

ID=38728833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07801688A Withdrawn EP2059365A1 (en) 2006-08-18 2007-08-16 Monitoring device for a laser machining device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8094036B2 (en)
EP (1) EP2059365A1 (en)
JP (1) JP2010500925A (en)
DE (1) DE102006038795A1 (en)
WO (1) WO2008019847A1 (en)

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090294416A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Caterpillar Inc. Laser manufacturing system having real-time feedback
DE102008052579A1 (en) 2008-10-21 2010-04-22 Joachim Franek Safety system for working device, comprises unit and camera which is arranged at unit, where movement of unit is monitored by camera, based on degree of freedom of unit
JP5459255B2 (en) * 2011-04-08 2014-04-02 株式会社安川電機 Robot system
CA2845752C (en) * 2011-08-18 2016-07-12 Victor Equipment Company Air -carbon arc system for detecting and/or reducing irregularities in a work piece surface and method of using the same
CA2955969A1 (en) 2014-05-16 2015-11-19 Divergent Technologies, Inc. Modular formed nodes for vehicle chassis and their methods of use
BR112017000041B1 (en) 2014-07-02 2019-04-16 Divergent Technologies, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR CONNECTION MEMBERS
JP6079739B2 (en) * 2014-09-25 2017-02-15 トヨタ自動車株式会社 Measuring method of laser scanning speed
DE102015201689A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Mahle International Gmbh Device for laser structuring of hubs of valve train components
DE102015015651B3 (en) * 2015-12-02 2017-04-13 Lessmüller Lasertechnik GmbH Monitoring device, processing system and method for work space monitoring for laser material processing
KR20190006593A (en) 2016-06-09 2019-01-18 디버전트 테크놀로지스, 인크. Systems and methods for arc and node design and fabrication
JP6348149B2 (en) * 2016-07-08 2018-06-27 ファナック株式会社 Laser processing robot system that performs laser processing using a robot
JP6464213B2 (en) * 2017-02-09 2019-02-06 ファナック株式会社 Laser processing system having laser processing head and imaging device
US10759090B2 (en) 2017-02-10 2020-09-01 Divergent Technologies, Inc. Methods for producing panels using 3D-printed tooling shells
US11155005B2 (en) 2017-02-10 2021-10-26 Divergent Technologies, Inc. 3D-printed tooling and methods for producing same
DE102017002922B4 (en) 2017-03-27 2019-11-28 Lessmüller Lasertechnik GmbH A monitoring system for a processing system, processing system and method for monitoring a processing system
US10898968B2 (en) 2017-04-28 2021-01-26 Divergent Technologies, Inc. Scatter reduction in additive manufacturing
US10703419B2 (en) 2017-05-19 2020-07-07 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for joining panels
US11358337B2 (en) 2017-05-24 2022-06-14 Divergent Technologies, Inc. Robotic assembly of transport structures using on-site additive manufacturing
WO2018217928A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Branson Ultrasonics Corporation Dual channel feedback for ascertaining fiber bundle throughput
US11123973B2 (en) 2017-06-07 2021-09-21 Divergent Technologies, Inc. Interconnected deflectable panel and node
US10919230B2 (en) 2017-06-09 2021-02-16 Divergent Technologies, Inc. Node with co-printed interconnect and methods for producing same
US10781846B2 (en) 2017-06-19 2020-09-22 Divergent Technologies, Inc. 3-D-printed components including fasteners and methods for producing same
US10994876B2 (en) 2017-06-30 2021-05-04 Divergent Technologies, Inc. Automated wrapping of components in transport structures
US11022375B2 (en) 2017-07-06 2021-06-01 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufacturing microtube heat exchangers
US10895315B2 (en) 2017-07-07 2021-01-19 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for implementing node to node connections in mechanized assemblies
US10940609B2 (en) 2017-07-25 2021-03-09 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured endoskeleton-based transport structures
US10751800B2 (en) 2017-07-25 2020-08-25 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured exoskeleton-based transport structures
US10605285B2 (en) 2017-08-08 2020-03-31 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for joining node and tube structures
US10357959B2 (en) 2017-08-15 2019-07-23 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured identification features
US11306751B2 (en) 2017-08-31 2022-04-19 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for connecting tubes in transport structures
US10960611B2 (en) 2017-09-06 2021-03-30 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for universal interface between parts in transport structures
US11292058B2 (en) 2017-09-12 2022-04-05 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for optimization of powder removal features in additively manufactured components
US10668816B2 (en) 2017-10-11 2020-06-02 Divergent Technologies, Inc. Solar extended range electric vehicle with panel deployment and emitter tracking
US10814564B2 (en) 2017-10-11 2020-10-27 Divergent Technologies, Inc. Composite material inlay in additively manufactured structures
US11786971B2 (en) 2017-11-10 2023-10-17 Divergent Technologies, Inc. Structures and methods for high volume production of complex structures using interface nodes
US10926599B2 (en) 2017-12-01 2021-02-23 Divergent Technologies, Inc. Suspension systems using hydraulic dampers
US11110514B2 (en) 2017-12-14 2021-09-07 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for connecting nodes to tubes in transport structures
US11085473B2 (en) 2017-12-22 2021-08-10 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for forming node to panel joints
US11534828B2 (en) 2017-12-27 2022-12-27 Divergent Technologies, Inc. Assembling structures comprising 3D printed components and standardized components utilizing adhesive circuits
US11420262B2 (en) 2018-01-31 2022-08-23 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for co-casting of additively manufactured interface nodes
US10751934B2 (en) 2018-02-01 2020-08-25 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additive manufacturing with variable extruder profiles
US11224943B2 (en) 2018-03-07 2022-01-18 Divergent Technologies, Inc. Variable beam geometry laser-based powder bed fusion
US11267236B2 (en) 2018-03-16 2022-03-08 Divergent Technologies, Inc. Single shear joint for node-to-node connections
US11254381B2 (en) 2018-03-19 2022-02-22 Divergent Technologies, Inc. Manufacturing cell based vehicle manufacturing system and method
US11872689B2 (en) 2018-03-19 2024-01-16 Divergent Technologies, Inc. End effector features for additively manufactured components
US11408216B2 (en) 2018-03-20 2022-08-09 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for co-printed or concurrently assembled hinge structures
US11613078B2 (en) 2018-04-20 2023-03-28 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufacturing adhesive inlet and outlet ports
US11214317B2 (en) 2018-04-24 2022-01-04 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for joining nodes and other structures
US10682821B2 (en) 2018-05-01 2020-06-16 Divergent Technologies, Inc. Flexible tooling system and method for manufacturing of composite structures
US11020800B2 (en) 2018-05-01 2021-06-01 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for sealing powder holes in additively manufactured parts
US11389816B2 (en) 2018-05-09 2022-07-19 Divergent Technologies, Inc. Multi-circuit single port design in additively manufactured node
US10691104B2 (en) 2018-05-16 2020-06-23 Divergent Technologies, Inc. Additively manufacturing structures for increased spray forming resolution or increased fatigue life
US11590727B2 (en) 2018-05-21 2023-02-28 Divergent Technologies, Inc. Custom additively manufactured core structures
US11441586B2 (en) 2018-05-25 2022-09-13 Divergent Technologies, Inc. Apparatus for injecting fluids in node based connections
US11035511B2 (en) 2018-06-05 2021-06-15 Divergent Technologies, Inc. Quick-change end effector
US11292056B2 (en) 2018-07-06 2022-04-05 Divergent Technologies, Inc. Cold-spray nozzle
US11269311B2 (en) 2018-07-26 2022-03-08 Divergent Technologies, Inc. Spray forming structural joints
US10836120B2 (en) 2018-08-27 2020-11-17 Divergent Technologies, Inc . Hybrid composite structures with integrated 3-D printed elements
US11433557B2 (en) 2018-08-28 2022-09-06 Divergent Technologies, Inc. Buffer block apparatuses and supporting apparatuses
US11826953B2 (en) 2018-09-12 2023-11-28 Divergent Technologies, Inc. Surrogate supports in additive manufacturing
US11072371B2 (en) 2018-10-05 2021-07-27 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufactured structures with augmented energy absorption properties
US11260582B2 (en) 2018-10-16 2022-03-01 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for manufacturing optimized panels and other composite structures
US12115583B2 (en) 2018-11-08 2024-10-15 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for adhesive-based part retention features in additively manufactured structures
US11504912B2 (en) 2018-11-20 2022-11-22 Divergent Technologies, Inc. Selective end effector modular attachment device
USD911222S1 (en) 2018-11-21 2021-02-23 Divergent Technologies, Inc. Vehicle and/or replica
US11529741B2 (en) 2018-12-17 2022-12-20 Divergent Technologies, Inc. System and method for positioning one or more robotic apparatuses
US11449021B2 (en) 2018-12-17 2022-09-20 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for high accuracy fixtureless assembly
US10663110B1 (en) 2018-12-17 2020-05-26 Divergent Technologies, Inc. Metrology apparatus to facilitate capture of metrology data
US11885000B2 (en) 2018-12-21 2024-01-30 Divergent Technologies, Inc. In situ thermal treatment for PBF systems
JP6644201B1 (en) * 2019-01-21 2020-02-12 三菱電機株式会社 Processing state detection device, laser processing machine and machine learning device
US11203240B2 (en) 2019-04-19 2021-12-21 Divergent Technologies, Inc. Wishbone style control arm assemblies and methods for producing same
JP7305273B2 (en) * 2019-09-19 2023-07-10 株式会社ディスコ LASER PROCESSING METHOD AND LASER PROCESSING APPARATUS
US11912339B2 (en) 2020-01-10 2024-02-27 Divergent Technologies, Inc. 3-D printed chassis structure with self-supporting ribs
US11590703B2 (en) 2020-01-24 2023-02-28 Divergent Technologies, Inc. Infrared radiation sensing and beam control in electron beam additive manufacturing
US11884025B2 (en) 2020-02-14 2024-01-30 Divergent Technologies, Inc. Three-dimensional printer and methods for assembling parts via integration of additive and conventional manufacturing operations
US11479015B2 (en) 2020-02-14 2022-10-25 Divergent Technologies, Inc. Custom formed panels for transport structures and methods for assembling same
US11421577B2 (en) 2020-02-25 2022-08-23 Divergent Technologies, Inc. Exhaust headers with integrated heat shielding and thermal syphoning
US11535322B2 (en) 2020-02-25 2022-12-27 Divergent Technologies, Inc. Omni-positional adhesion device
US11413686B2 (en) 2020-03-06 2022-08-16 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for sealing mechanisms for realizing adhesive connections with additively manufactured components
KR20230035571A (en) 2020-06-10 2023-03-14 디버전트 테크놀로지스, 인크. Adaptive production system
US11850804B2 (en) 2020-07-28 2023-12-26 Divergent Technologies, Inc. Radiation-enabled retention features for fixtureless assembly of node-based structures
US11806941B2 (en) 2020-08-21 2023-11-07 Divergent Technologies, Inc. Mechanical part retention features for additively manufactured structures
CN116669885A (en) 2020-09-22 2023-08-29 戴弗根特技术有限公司 Method and apparatus for ball milling to produce powders for additive manufacturing
US12083596B2 (en) 2020-12-21 2024-09-10 Divergent Technologies, Inc. Thermal elements for disassembly of node-based adhesively bonded structures
US11872626B2 (en) 2020-12-24 2024-01-16 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for floating pin joint design
US11947335B2 (en) 2020-12-30 2024-04-02 Divergent Technologies, Inc. Multi-component structure optimization for combining 3-D printed and commercially available parts
US11928966B2 (en) 2021-01-13 2024-03-12 Divergent Technologies, Inc. Virtual railroad
US20220288850A1 (en) 2021-03-09 2022-09-15 Divergent Technologies, Inc. Rotational additive manufacturing systems and methods
CN117545616A (en) 2021-04-23 2024-02-09 戴弗根特技术有限公司 Removing supports and other materials from surfaces and hollow 3D printing components
US11865617B2 (en) 2021-08-25 2024-01-09 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for wide-spectrum consumption of output of atomization processes across multi-process and multi-scale additive manufacturing modalities

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935892A (en) * 1982-08-20 1984-02-27 Nec Corp Laser working device
US4504727A (en) * 1982-12-30 1985-03-12 International Business Machines Corporation Laser drilling system utilizing photoacoustic feedback
GB2171513B (en) * 1985-02-19 1989-08-31 Atomic Energy Authority Uk Safety system for laser-utilising facilities
DE3705182A1 (en) 1987-02-18 1988-09-01 Siemens Ag Measuring device for material-working processes
JP2771569B2 (en) * 1988-12-29 1998-07-02 ファナック 株式会社 Laser processing equipment
DE3913786C2 (en) * 1989-04-26 1994-12-22 Siemens Ag Device for non-contact noise emission measurement
US5045669A (en) 1990-03-02 1991-09-03 General Electric Company Method and apparatus for optically/acoustically monitoring laser materials processing
DE9403822U1 (en) * 1994-03-08 1995-07-06 Berkenhoff & Drebes GmbH, 35614 Aßlar Monitoring device for laser radiation
JP2000024785A (en) 1998-07-09 2000-01-25 Amada Co Ltd Method and device for light guide trouble detection of laser beam machine
DE19839482C2 (en) 1998-08-29 2002-09-19 Sam Saechsische Anlagen Und Ma Freely manageable one-hand processing head for material processing using high-power diode lasers with a power of more than 500 W.
JP3560135B2 (en) 1999-03-23 2004-09-02 日産自動車株式会社 Quality monitoring method for YAG laser welds
AU771152C (en) * 1999-10-08 2005-04-14 Rapid Design Technologies (Pty) Limited Die manufacturing
DE19963010B4 (en) * 1999-12-22 2005-02-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for laser processing of workpieces
DE10120251B4 (en) * 2001-04-25 2006-03-23 Precitec Kg Method and sensor device for monitoring a laser processing operation to be performed on a workpiece and laser processing head with such a sensor device
JP3660328B2 (en) * 2002-06-21 2005-06-15 ファナック株式会社 Laser processing machine
DE102004020704A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-24 Precitec Kg Sensor device for detecting radiation from the region of an interaction zone between a laser beam and a workpiece and device for monitoring a laser processing operation and laser processing head
DE102004041682B4 (en) * 2004-08-25 2007-09-13 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh CO2 laser processing head with integrated monitoring device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008019847A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20100164739A1 (en) 2010-07-01
JP2010500925A (en) 2010-01-14
DE102006038795A1 (en) 2008-03-20
US8094036B2 (en) 2012-01-10
WO2008019847A1 (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2059365A1 (en) Monitoring device for a laser machining device
DE10120251B4 (en) Method and sensor device for monitoring a laser processing operation to be performed on a workpiece and laser processing head with such a sensor device
EP1128927A1 (en) Method and device for machining workpieces using high-energy radiation
DE102012102785B3 (en) Detecting and monitoring contamination of optical component e.g. lens in apparatus for laser material processing, comprises projecting measuring beam emitted by light source at incident angle onto outer surface of optical component
EP3294488B1 (en) Laser cutting device with an observation system
DE69837379T2 (en) Method and device for checking the condition of a protective glass in laser processing
DE102008049821B4 (en) Distance sensor and method for determining a distance and / or distance variations between a processing laser and a workpiece
EP3525975B1 (en) Method and device for determining and regulating a focal position of a machining beam
DE29816879U1 (en) Laser arrangement, preferably laser processing machine
EP3562616B1 (en) Methods and device for monitoring a beam guiding optical unit in a laser processing head during laser material processing
DE102019116309A1 (en) Method and device for the controlled machining of a workpiece
DE102005024085A1 (en) Laser processing step e.g. laser welding/cutting process, monitoring device for workpiece, has radiation-sensitive receiver e.g. photodiode, and camera e.g. CCD image sensor, that simultaneously supply output signals to evaluation circuit
DE102004056334A1 (en) Method for controlling a laser beam machine and laser beam machine
DE102010015023B4 (en) Method and device for quality assurance and process control in the laser machining of workpieces
DE102014000330B3 (en) Method for monitoring and controlling the focus position of a laser beam during laser cutting
DE102018121834B4 (en) Laser processing device that corrects the processing conditions before laser processing depending on the degree of contamination of the optical system
DE9403822U1 (en) Monitoring device for laser radiation
WO2005030433A1 (en) Device and method for inspecting a protective glass of a laser lens system for fractures and/or soiling
DE102008056695B4 (en) Laser processing head for processing a workpiece using a laser beam
DE10160623B4 (en) Apparatus and method for monitoring a laser processing operation, in particular a laser welding operation
WO2014187467A1 (en) Laser machining nozzle for a laser machining device, and laser machining device
DE10248458B4 (en) Method and device for adjusting the focus position of a laser beam directed onto a workpiece
EP0875873A1 (en) Opto-electronic sensor
DE10108955C2 (en) Method for determining the degree of wear of a lens arrangement in a laser processing head and laser processing head
WO2018196927A1 (en) Method for monitored laser cutting for metal workpieces

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090116

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20110331

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F16P 1/06 20060101AFI20150611BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150714

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20151125