(57)【要約】本発明に従う方法は、他の管Ｒを取り付けられ、溶接できる、単に粗く許容された管Ｒ上に実際の切断輪郭Ｋ実際を製造することを可能にする。実際の切断輪郭Ｋ実際を変更することで、管Ｒの粗い形状許容差が、管Ｒを完全に溶接して管状フレームを形成するために許容差チェーンに含まれない又は少ない量しか含まれない。本方法はまた、把持アームに、単に予め方向づけされた管Ｒを自動的に拾い上げさせ、それらをレーザー切断装置に供給させることができる。
2021505398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのそれぞれの結合面（Ｖ）を介して幾つかの実際のインターフェース（Ｓ実際）にてそれぞれ共に溶接される複数の管（Ｒ）から成る管状フレームの製造方法であって、
前記２つの結合面（Ｖ）の少なくとも１つが実際の切断輪郭（Ｋ実際）を表し、前記実際の切断輪郭に沿ってそれぞれ溶接されるべき２つの前記管（Ｒ）のうちの１つが溶接の前にレーザービームによって切り取られ又は切り落とされたものである製造方法において、
許容差エンベロープが、それぞれの個々の管（Ｒ）のために計算され、供給手段（２）に関連する座標系に関連して記憶され、
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）のうちの１つにそれぞれ割り当てられた所望の切断輪郭（Ｋ所望）を有する所望の切断輪郭パターンが、前記管状フレームのために定められ、前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）は、前記個々の管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に関して記憶され、
前記供給手段（２）は、把持アーム（２．１）によって前記管（Ｒ）のうちの１つをそれぞれ拾い上げ、前記座標系内の既知の空間位置を有する光学測定装置（３）に対してそれを搬送し、そこで前記管（Ｒ）は光学的に記録され、測定され、
前記管（Ｒ）がこの管（Ｒ）のために計算された前記許容差エンベロープ（Ｈ）内に位置するまで、前記把持アーム（２．１）は前記管（Ｒ）を空間的に移動させ、
前記供給手段（２）は前記管（Ｒ）をレーザー切断装置（４）に相対的に供給し、それにより前記管（Ｒ）のために計算された前記許容差エンベロープ（Ｈ）が前記レーザー切断装置（４）に対する所定の位置を占め、よって前記管（Ｒ）は前記レーザー切断装置（４）に対する前記許容差エンベロープ（Ｈ）の空間位置によって定められる空間位置を占め、及び
前記レーザー切断装置（４）のレーザービームが、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に関連する前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）を描き、前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が前記管（Ｒ）にて切断され、前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）は前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）の前記管（Ｒ）への投影に対応する、製造方法。
【請求項２】
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が、前記管（Ｒ）のうちの１つの周面における切り取り面の形状であり、それは、異なる許容差偏差を有する同じ許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）のために、前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）の異なって変更された像に一致し、それによりこの実際の切断輪郭（Ｋ実際）に溶接される前記管（Ｒ）のうちの別な方が、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）の位置にかかわらず、挿入される前記管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に対する同じ相対位置を占める、ことを特徴とする請求項１に従う管状フレームの製造方法。
【請求項３】
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が、異なる許容差偏差を有する同じ許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）のために前記管（Ｒ）の管軸と異なる角度を有する前記管（Ｒ）のうちの１つの端面の形状であり、それによりこの実際の切断輪郭（Ｋ実際）に溶接される前記管（Ｒ）のうちの他方が、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）の位置にかかわらず、挿入される前記管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に対する同じ相対位置を占める、ことを特徴とする請求項１に従う管状フレームの製造方法。
【請求項４】
前記管（Ｒ）が許容差の外側にあることの基準である、前記管（Ｒ）が前記許容差エンベロープ（Ｈ）にフィットし得ない場合、前記管（Ｒ）が前記レーザー切断装置（４）に供給されない、ことを特徴とする請求項１に従う管状フレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
管状フレーム（チューブラーフレーム）は、例えば溶接継手によって共に結合される非常に多数の個々の管（チューブ）から成る金属構造を構成する。固定プロフィールから作られるフレームと比較して、管状フレームは、同じ引張強さを有しながら、より好ましい質量対強度比により特徴付けられ、ゆえに、特に低い重量だけを有する耐力構造が必要とされる場所で使用される。
【背景技術】
【０００２】
所望の構造を形成するために、管は特定の相対位置で共に溶接されなければならない。これが、複数のインターフェースにて複数の結合部（接合部）を創出し、当該結合部の各々は管上の２つの結合面（joining surfaces）によって形成される。２つの結合面は通常それぞれ、管のうちの１つにこの目的のために作られた切断輪郭と管のうちの別なもののフィットする周面又は管のうちの別なものにこの目的のために作られた別な切断輪郭を表す。切断輪郭は管を切り取る又は切り落とすことで作られる。
【０００３】
円形断面を有する部分的に屈曲した管（曲管）から管状フレームを製造することの不都合は、製造のための同一の管の曲げ半径（bending radius）の大きな変動である。それは、個々の管がそれらの管軸の線に関して比較的低い寸法精度を有することを意味する。
【０００４】
曲管又は管状構成部品（以下ではまとめて管と呼ぶ）を整形する２つの異なる方法が従来技術から知られている。２つの方法は、切断工具としてのレーザーを使用して自動化され得る。
【０００５】
実務から知られた第１の方法では、複数の基準穴が切断工程ステップの前に管に形成される。これらの穴を介して、管は工作物レセプタクルに収容され、管が切断工具に対して位置決めされる。これは、基準穴の、工作物レセプタクルに対する所定の相対位置で、管を保持する。自動化切断において、管がそれらに沿って切断される切断輪郭は、所望値からの管曲がりの可能な許容差偏差（tolerance deviation）にかかわらず、基準穴の位置に対するそれらの空間位置に関して定められる。レセプタクルにフィットし得る管が管曲がりのための特定の許容範囲内にもあるように、基準穴の位置は選択される。これは、管フィッティングの基準が、管が許容差内にあるか許容差外にあるかを決定することを意味する。管の幾何学的許容差のために、グリッパによる定められた自動化ピックアップと基準穴を介する工作物レセプタクルへのフィッティングは可能でない。
【０００６】
実務から知られた第２の方法では、管は工作物レセプタクルに挿入され、管は接触領域内で当接する。再び、管はそれらの幾何学的許容差のために手動で挿入されなければならない。特定の程度に挿入できない管は、管曲がりがもはや特定の曲がり許容差内に無い程度に所望値からずれた曲げ半径を有する。この場合の不都合は、一方で、工作物レセプタクルにおける管の固定位置のために、管が、レーザービームなどの切断工具に限られた程度しかアクセスできないことである。管上の工作物レセプタクルにより隠された領域は、管が別な工作物ホルダーに移動すると機械加工のためにアクセス可能になる。これは、時間及び機器の増大した消費をもたらす。他方で、レセプタクルの接触領域の外側の管の形状の許容差外れのずれは検出されない。これは、管上で許容差外れに切断された切断輪郭と、欠陥と識別されずに更なる加工のために供給されるこのような欠陥のある管を生じ得る。
【０００７】
特に、管状フレームなどの複雑な溶接アセンブリの製造において、管を溶接する後の工程ステップまで管が全てのインターフェースにて共に結合できないことが検出されなければ特に不利である、と言うのも個々の管上の切断輪郭は特定の所望の位置から遠くにずれすぎており、互いに対する管の空間位置におけるずれが許容差チェーン（tolerance chain）内に蓄積するからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、比較的により自動化された管状フレームであって、製造のために顧慮される許容差チェーンを有利に短くする管状フレームを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、２つの結合面のそれぞれを介して幾つかの実際のインターフェースにて共に溶接される多数の管から成る管状フレームを製造する方法によって達成される。２つの結合面の少なくとも１つが実際の切断輪郭を表し、実際の切断輪郭に沿って互いに溶接されるべき２つの管のうちの１つが溶接の前にレーザービームによって切り取られ又は切り落とされた。許容差エンベロープ（許容差包絡線；tolerance envelope）が、それぞれの個々の管のために計算され、供給手段に関連する座標系に関連して記憶される。実際の切断輪郭のうちの１つにそれぞれ割り当てられた所望の切断輪郭を有する所望の切断輪郭パターンが、管状フレームのために定められ（定義され）、所望の切断輪郭は、個々の管の許容差エンベロープに関して記憶される。
【００１０】
それぞれの場合に、管のうちの１つが把持アームを有する供給手段によって拾い上げられ、座標系内の既知の空間位置を占める光学測定装置に対して搬送され、そこで管は光学的に記録され、測定される。管がこの管のために計算された許容差エンベロープ内に位置（存在）するまで、把持アームは管を空間的に移動させる。同時に又はその後、供給手段は管をレーザー切断装置に相対的に供給し、それにより管のために計算された許容差エンベロープがレーザー切断装置に対する所定の位置を占め、よって管はレーザー切断装置に対する許容差エンベロープの空間位置によって定められる空間位置を占める。
【００１１】
レーザー切断装置のレーザービームが、許容差エンベロープに関連する所望の切断輪郭の輪郭を描き、実際の切断輪郭が管にて切断される。実際の切断輪郭は所望の切断輪郭の管への投影に対応する。
【００１２】
実際の切断輪郭は、切り取り領域の形状又は端面の形状である。
【００１３】
管のうちの１つの周面（側面）における切り取り面の形状である実際の切断輪郭は、異なる許容差偏差を有する同じ許容差エンベロープに挿入される管のために、所望の切断輪郭の異なって変更された像（image）に一致し、それにより当該実際の切断輪郭に溶接される管のうちの他方が、許容差エンベロープに挿入された管の位置にかかわらず、挿入された管の許容差エンベロープに対する同じ相対位置を占める。
【００１４】
管のうちの１つの端面の形状である実際の切断輪郭は、同じ許容差エンベロープに挿入される異なる許容差偏差を有する管のために管の管軸と異なる角度を有し、それによりこの実際の切断輪郭に溶接される管のうちの他方が、許容差エンベロープに挿入された管の位置にかかわらず、挿入された管の許容差エンベロープに対する同じ相対位置を占める。
【００１５】
管が許容差の外側にあることの基準である、管が許容差エンベロープにフィットし得ない場合、管をレーザー切断装置に供給しないと有利である。
【００１６】
管どうしを接続して意図するように管状フレームを形成するために、それら管はインターフェース（以後、実際のインターフェースと呼ぶ）にて共に溶接される。各実際のインターフェースは、管のうちの１つを切り取る又は切り落とすことで作られる実際の切断輪郭（以後、実際の切断輪郭と呼ぶ）の位置によって定められる。管の周面における切り取り領域又は管の端部で端面の形状の、結果生じる実際の切断輪郭はそれぞれ、周面又は管の他方の切断された端面に結合、溶接される。
【００１７】
実際の切断輪郭を切断するために、レーザービームが現実の管に対して案内されず、レーザービームが、関係する管のために計算された許容差エンベロープに関連する所望の切断輪郭に沿って案内されることが、本発明の本質である。所望の切断輪郭は好ましくは、許容差エンベロープ内に、好ましくは許容差エンベロープに挿入される管上の２つの最大にずれた実際の切断輪郭の位置の間の中間にある。この場合、実際の切断輪郭は、所望の切断輪郭の現実の管への投影として形成する。所望の切断輪郭に沿う入射位置での垂線に関するレーザービームの角度位置に依存して、所望の切断輪郭は、減少して、拡大して又は他の変更方法で管の周面に投影される。理想的には、どのようにして切断された管が許容差エンベロープ内にあるかに完全にかかわらず、その周面によって結果生じる実際の切断輪郭に適用される他の管が切断された管の許容差エンベロープに対する同じ相対位置を有するように、投影は実施される。ゆえに、許容差エンベロープ内にある管の位置許容差は許容差チェーンに入らない。
【００１８】
個々の許容差エンベロープはそれぞれの管のために計算され、それはそれぞれの管の形状許容差のために決定的であり、許容差エンベロープにそれぞれ割り当てられる所望のインターフェースパターンの所望のインターフェースと共に、空間的に固定された座標系に関して記憶される。加工のために拾い上げられた管は次に３Ｄカメラに供給される。管は、管を保持する把持アームを移動させることで３次元的に測定され、管は計算された許容差エンベロープに挿入される。挿入が可能でない場合、管は許容差の外側にある。許容差エンベロープは、管の１つのみの又は複数の個々のセクションを覆ってもよい。空間内での許容差エンベロープの位置が分かると、管は既知の空間位置を有し、このレベルの精度によってレーザー切断装置に相対的に供給される。これは、現実の管がレーザー切断装置に対して、よって切断ノズルを介して案内されるレーザービームに対して再現可能な空間位置を占めないことを意味する。しかしながら、再現可能な空間位置は許容差エンベロープによって占められる。
【００１９】
本発明を、例示の実施形態及び図面に関連して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１ａ】分解図にて４つの管を有する管状フレームを示す図である。
【図１ｂ】図１ａに従う組み立てた管状フレームの描写を示す図である。
【図１ｃ】座標系に関連して図１ａ及び１ｂに従う管状フレームのための所望のインターフェースパターンを示す図である。
【図２】管のための許容差エンベロープと共に分解図にて図１に従う管状フレームを示す図である。
【図３ａ】許容差エンベロープ内に理想的に存在する理想的な管を示す図である。
【図３ｂ】許容差エンベロープ内に存在する欠陥のある管を示す図である。
【図３ｃ】許容差エンベロープ内に存在する別な欠陥のある管を示す図である。
【図４ａ】その周面で別な管の切断輪郭に当接する管の相対位置を示す図である。
【図４ｂ】許容差エンベロープ内に理想的に存在する理想的な管を示す図である。
【図４ｃ】許容差エンベロープ内で傾いて存在する管を示す図である。
【図４ｄ】許容差エンベロープ内で傾いて存在する別な管を示す図である。
【図５】本方法を実施するのに適した装置の概略図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
例えば、図１ａは、実際のインターフェースＳ実際、すなわちこの特定のケースでは５つの実際のインターフェースＳ実際１〜Ｓ実際５にて共に溶接された複数の管Ｒ（この場合、４つの管Ｒ１〜Ｒ４）から成る管状フレームの分解図を示す。実際のインターフェースＳ実際１〜Ｓ実際５はそれぞれ、２つの管Ｒ上の溶接可能な結合面Ｖによって形成され、それぞれが溶接パートナーを形成する。図１ｂは、意図するように共に溶接されたこれら４つの管Ｒ１〜Ｒ４を示す。図１ｃは、管状フレームのための所望のインターフェースＳ所望を有する所望のインターフェースパターンを示す。所望のインターフェースＳ所望のそれぞれが、実際のインターフェースＳ実際のうちの１つに割り当てられる。
【００２２】
基本的に３つの異なるタイプのインターフェースがある。
第１タイプのインターフェースは、２つの端面を介して２つの管Ｒを一対にすることで得られる。この例が、実際のインターフェースＳ実際１に関連して図１ａ〜１ｂに示されており、結合面ＶＲ３１としての管Ｒ３の端面が、結合面ＶＲ１１としての管Ｒ１の端面に溶接される。
【００２３】
第２タイプのインターフェースは、切り取り面と周面を介して２つの管Ｒを一対にすることで得られる。この例が、実際のインターフェースＳ実際２に関連して図１ａ〜１ｂに示されており、結合面ＶＲ１２としての管Ｒ１の切り取り面が、結合面ＶＲ２２としての管Ｒ２の周面に溶接される。
【００２４】
第３タイプのインターフェースは、端面と周面を介して２つの管Ｒを一対にすることで得られる。この例が、実際のインターフェースＳ実際３に関連して図１に示されており、結合面ＶＲ４２としての管Ｒ４の端面が、結合面ＶＲ３３としての管Ｒ３の周面に溶接される。
【００２５】
これらインターフェースタイプのそれぞれが、所望の切断輪郭Ｋ所望を表す少なくとも１つの結合面Ｖを有する。本発明によれば、その（切断輪郭）のそれらの所望の位置は、理想的な管Ｒに関しても現実の管Ｒに関しても決定されず、むしろ計算された許容差エンベロープＨに関して決定される。この許容差エンベロープＨは理想的な管Ｒを包囲する。それは現実の管Ｒ（その外部寸法は許容差内にある）をも包囲する。許容差エンベロープＨはまた、個々の管Ｒの個々のセクションのために定められてもよい。
【００２６】
管状フレームのために管Ｒを切断する前に、関連する管Ｒの形状の寸法精度に対する許容差範囲が、少なくとも切断が実施される管Ｒのためにいわゆる許容差エンベロープＨとして計算される（図２参照）。管Ｒがそれらの管断面及び長さに関して十分な精度で製造されると仮定して、可能な形状ずれ（形状誤差）は主に、管Ｒ上の所望の曲げ半径からの実際の曲げ半径のずれ及び曲げ領域における実際の管軸の起こり得る捩れのために、所望の管軸からの実際の管軸の線のずれに関係する。
【００２７】
各々の実際のインターフェースＳ実際は、許容差エンベロープＨに関連する所望のインターフェースＳ所望に割り当てられる（図１ｃと組み合わせて図１ｂ参照）。所望のインターフェースＳ所望は、互いに対する固定の相対位置で所望のインターフェースパターンで記憶される。これは、互いに対する所望の切断輪郭Ｋ所望の相対空間位置が、切断によって作られるそれぞれの結合面Ｖのために記憶されることを意味する。
【００２８】
許容差エンベロープＨにフィットする各々の管Ｒにて、実際の切断輪郭Ｋ実際が切断され、それで溶接のための適切な結合面Ｖが創出されるように、複数の許容差エンベロープＨはそれぞれ計算される。図３ａは、許容差エンベロープＨ内に理想的に位置する理想的な管Ｒを示す。理想的な管Ｒの管軸と許容差エンベロープＨの管軸は一致する。有利には、所望の切断輪郭Ｋ所望は、それらがこの場合に実際の切断輪郭Ｋ実際に一致するように計算される。これは、もはや理想的な管Ｒが許容差エンベロープＨ内で傾くケースではない。
【００２９】
図３ｂ及び３ｃは２つの管Ｒ１を示し、それぞれが許容差エンベロープＨ１にフィットし、理想的な管Ｒ１の形状から異なってずれている。許容差エンベロープＨ１に関して、所望の切断輪郭ＫＲ１１所望，ＫＲ１２所望，ＫＲ１３所望は互いに同じ相対位置を有するが、実際の切断輪郭ＫＲ１１実際，ＫＲ１２実際，ＫＲ１３実際は、ここで誇張して示されるように、僅かに異なる空間位置と異なる形状及び／又はサイズをも有する。実際のインターフェースＳ２実際のための結合面ＶＲ１２としての切り取り面が、多かれ少なかれ深く管Ｒ１まで延びる。実際のインターフェースＳ１実際のための結合面ＶＲ１１としての端面が、管Ｒの管軸に沿う様々な位置で及び管軸に対する異なる角度で切断される。
【００３０】
端面及び切り取り面が実際のインターフェースＳ１実際及びＳ５実際のための結合面ＶＲ３１及びＶＲ２１としてそれぞれ作られる管Ｒ３は、管Ｒ１と同じ方法で加工される。
【００３１】
管Ｒ４には、１つの端面だけが、実際のインターフェースＳ３実際のための結合面ＶＲ４２として切断される。第２の実際のインターフェースＳ４実際に関する許容差は、切断面である結合面ＶＲ１３へのその周面の移動部分を有する管Ｒ４を溶接することで補償される。
【００３２】
管Ｒ２は、実際の切断輪郭Ｋ実際を有していない。その結合面ＶＲ２１，ＶＲ２２は、周面上の領域であり、その互いに対する相対位置は管Ｒの創出の間に作られる。これは、許容差エンベロープＨ内の管Ｒの異なる位置のために管Ｒ上で実際の切断輪郭Ｋ実際を切断することで異なる態様で作られる結合面Ｖとは異なり（それにより許容差が補償される）、許容差偏差がここで受け入れられなければならないことを意味する。したがって、許容差エンベロープＨは少なくとも結合部ＶＲ２１，ＶＲ２２の領域で十分きつくなければならないか、管Ｒが位置調整によって他の管Ｒの結合面Ｖと整列されるように設計される。具体的には、Ｕ形の管Ｒ２はここでは、その２つのアームが互いに平行に延びず、互いに小さい角度を形成し、アームの方向の移動によって位置調整が可能になるように構成される。管Ｒ１及びＲ２が実際のインターフェースＳ１実際で共に溶接され、Ｒ４が溶接された後、管Ｒ２は上から管Ｒ１とＲ３の間に挿入され、実際のインターフェースＳ２実際及びＳ５実際で多かれ少なかれ上方に突出するように溶接される。
【００３３】
図４ｂ〜４ｄは、真っ直ぐな管Ｒに関して、どのようにして所望の切断輪郭Ｋ所望が、許容差エンベロープＨに対して、許容差エンベロープＨ内にある管Ｒに投影されるかを、単純化形式で再び示す。それぞれの管Ｒの周面に投影される実際の切断輪郭Ｋ実際は、所望の切断輪郭Ｋ所望に対するそれぞれの管Ｒの周面の空間位置に依存して、位置、サイズ及び／又は形状の変化によって所望の切断輪郭Ｋ所望に比較して変更される。少なくとも１つの実際の切断輪郭Ｋ実際に溶接される他の管Ｒは、図４ｂ〜４ｄに示されるように、許容差エンベロープＨ内に異なって存在する３つの管Ｒに関して図４ａに示されるのと同じ空間位置を有する。
【００３４】
図５は、本方法を実行するのに適した装置の概略図を示す。本装置は、供給面１、把持アーム２．１を備えた供給手段２、光学測定装置３（例えば、３Ｄカメラ）、切断ノズル４．１を備えたレーザー切断装置４、記憶・制御ユニット６及び有利には別な光学測定装置５を有する。それ（別な光学測定装置）は、１又は複数の管Ｒがあるかどうか、またどのようにしてそれらが供給面１上に整列されるかを調べるために使用される。この知識に基づいて、把持アーム２．１が調整され、管Ｒの形状ずれのために生じているかもしれない、所望の位置からの位置ずれの場合に管Ｒを最適に把持する。
【００３５】
管Ｒを機械加工するため、すなわち所望の切断輪郭Ｋ所望を製造するために、管Ｒはそれぞれ、供給手段２の把持アーム２．１によって供給面１から拾い上げられる。理想的には、管Ｒは供給面１上で予め仕分けられ、予め位置決めされ及び予め方向付けられ、それで所定の把持位置に移動する把持アーム２．１は、把持アーム２．１に予め方向づけられた管Ｒを拾い上げる。供給手段２の座標系に対する再現可能な空間位置で拾い上げられるように、管Ｒを供給面１上に正確に位置決めする必要はない（それは、個々の管Ｒの比較的大きな形状許容差に益する）。
把持アーム２．１は、限られた作業領域内で把持された工作物、この場合管Ｒを自由に移動させられる多軸把持アーム２．１であると好ましい。作業領域内に配置されているのは、供給面１、光学測定装置３及びレーザー切断装置４であり、それぞれが座標系内で既知の空間位置を有している。
【００３６】
把持アーム２．１は管Ｒを光学測定装置３に搬送し、ここで管Ｒは光学的に記録及び測定される。次いで、管Ｒは把持アーム２．１によって許容差エンベロープＨ内に挿入され、それにより管Ｒが許容差内であることが確認される。供給手段２により定められる座標系内の管Ｒの空間位置はしたがって、座標系内で許容差エンベロープＨの空間位置により決定される。
【００３７】
その後又は同時に、許容差エンベロープＨがレーザー切断装置４に対する所定の相対位置に有るように、把持アーム２．１は管Ｒをレーザー切断装置４に供給する（送る）。レーザー切断装置４は次いで、管Ｒ上の実際の切断輪郭Ｋ実際を切断し、レーザービームは、許容差エンベロープＨに関連する所望の切断輪郭Ｋ所望に沿って切断ノズル４．１により案内される。本方法はレーザービームを用いて実施できる、と言うのも切断の実行は、切断工具と工作物の間の機械的接触、従って機械加工の場合のように加工面の定められた位置を必要としないからである。レーザー切断の際、加工面は、少なくとも焦点範囲内で、異なる空間位置を占めてもよい。
【００３８】
本発明に従う方法は、他の管Ｒを取り付けられ、溶接できる、単に粗く（誤差を）許容された管Ｒ上に実際の切断輪郭Ｋ実際を製造することを可能にする。実際の切断輪郭Ｋ実際を変更することで、管Ｒの粗い許容度が、管Ｒを管状フレームに完全に溶接するために許容差チェーンに含まれない又は少ない量しか含まれない。本方法はまた、把持アーム２．１に、単に予め方向づけされた管Ｒを自動的に拾い上げさせ、それらをレーザー切断装置４に供給させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｒ  管
Ｓ  インターフェース
Ｓ実際  実際のインターフェース
Ｓ所望  所望のインターフェース
Ｋ実際  実際の切断輪郭
Ｋ所望  所望の切断輪郭
Ｖ  結合面
Ｈ  許容差エンベロープ
１  供給面
２  供給手段
２．１  把持アーム
３  光学測定装置
４  レーザー切断装置
４．１  切断ノズル
５  別な光学測定装置
６  制御・記憶ユニット
【図１ａ】
2021505398.tif 000003
【図１ｂ】
2021505398.tif 000004
【図１ｃ】
2021505398.tif 000005
【図２】
2021505398.tif 000006
【図３ａ】
2021505398.tif 000007
【図３ｂ】
2021505398.tif 000008
【図３ｃ】
2021505398.tif 000009
【図４ａ】
2021505398.tif 000010
【図４ｂ】
2021505398.tif 000011
【図４ｃ】
2021505398.tif 000012
【図４ｄ】
2021505398.tif 000013
【図５】
2021505398.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月6日(2020.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのそれぞれの結合面（Ｖ）を介して幾つかの実際のインターフェース（Ｓ実際）にてそれぞれ共に溶接される複数の管（Ｒ）から成る管状フレームの製造方法であって、
前記２つの結合面（Ｖ）の少なくとも１つが実際の切断輪郭（Ｋ実際）を表し、前記実際の切断輪郭に沿ってそれぞれ溶接されるべき２つの前記管（Ｒ）のうちの１つが溶接の前にレーザービームによって切り取られ又は切り落とされたものである製造方法において、
許容差エンベロープが、それぞれの個々の管（Ｒ）のために計算され、供給手段（２）に関連する座標系に関連して記憶され、
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）のうちの１つにそれぞれ割り当てられた所望の切断輪郭（Ｋ所望）を有する所望の切断輪郭パターンが、前記管状フレームのために定められ、前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）は、前記個々の管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に関して記憶され、
前記供給手段（２）は、把持アーム（２．１）によって前記管（Ｒ）のうちの１つをそれぞれ拾い上げ、前記座標系内の既知の空間位置を有する光学測定装置（３）に対してそれを搬送し、そこで前記管（Ｒ）は光学的に記録され、測定され、
前記管（Ｒ）がこの管（Ｒ）のために計算された前記許容差エンベロープ（Ｈ）内に位置するまで、前記把持アーム（２．１）は前記管（Ｒ）を空間的に移動させ、
前記供給手段（２）は前記管（Ｒ）をレーザー切断装置（４）に相対的に供給し、それにより前記管（Ｒ）のために計算された前記許容差エンベロープ（Ｈ）が前記レーザー切断装置（４）に対する所定の位置を占め、よって前記管（Ｒ）は前記レーザー切断装置（４）に対する前記許容差エンベロープ（Ｈ）の空間位置によって定められる空間位置を占め、及び
前記レーザー切断装置（４）のレーザービームが、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に関連する前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）を描き、前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が前記管（Ｒ）にて切断され、前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）は前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）の前記管（Ｒ）への投影に対応する、製造方法。
【請求項２】
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が、前記管（Ｒ）のうちの１つの周面における切り取り面の形状であり、それは、異なる許容差偏差を有する同じ許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）のために、前記所望の切断輪郭（Ｋ所望）の異なって変更された像に一致し、それによりこの実際の切断輪郭（Ｋ実際）に溶接される前記管（Ｒ）のうちの別な方が、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）の位置にかかわらず、挿入される前記管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に対する同じ相対位置を占める、ことを特徴とする請求項１に従う管状フレームの製造方法。
【請求項３】
前記実際の切断輪郭（Ｋ実際）が、異なる許容差偏差を有する同じ許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）のために前記管（Ｒ）の管軸と異なる角度を有する前記管（Ｒ）のうちの１つの端面の形状であり、それによりこの実際の切断輪郭（Ｋ実際）に溶接される前記管（Ｒ）のうちの他方が、前記許容差エンベロープ（Ｈ）に挿入される前記管（Ｒ）の位置にかかわらず、挿入される前記管（Ｒ）の前記許容差エンベロープ（Ｈ）に対する同じ相対位置を占める、ことを特徴とする請求項１に従う管状フレームの製造方法。
【国際調査報告】
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