(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの溶接個所における、レーザビームによる準同時溶接に関し、レーザビームは、デルタロボットのプラットフォームに関連付けられたレーザ光学素子から発せられ、このプラットフォームの運動によって誘導されることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを用いて少なくとも２つの溶接個所を準同時溶接する方法であって、
前記レーザビームは、デルタロボットのプラットフォームと関連付けられたレーザ光学素子から生じ、前記プラットフォームの運動によって誘導されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記レーザビームは、前記プラットフォームの運動と、前記プラットフォームに関連付けられた作動デバイスによって生じる別の運動との組み合わせによって誘導されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記作動デバイスの少なくとも１つのサブユニットは、別の運動を生じさせるために、前記プラットフォームに対して動かされることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのサブユニットは、シャフトによって動かされることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザビームは、前記プラットフォームに対して枢動可能に配置された少なくとも１つのミラーによって偏向されることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記レーザ光学素子は、前記レーザビームを誘導するために、前記プラットフォームに対して可動で取り付けられることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
プラスチックの温度は高温計で測定され、測定結果は前記方法の評価及び／又は管理に使用されることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
プラスチックの準同時溶接のためのデバイスであって、
レーザ光学素子に関連付けられるプラットフォームを伴うデルタロボットを特徴とする、デバイス。
【請求項９】
前記プラットフォームは、前記レーザ光学素子に接続された光導電体の第１の端部に更に関連付けられ、前記光導電体の第２の端部はレーザ装置に接続され、前記レーザ装置は前記プラットフォームの外側に配置されることを特徴とする、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記レーザ光学素子は、前記プラットフォームに回転可能に固定された要素に固定されることを特徴とする、請求項８又は９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記プラットフォームに対して枢動可能に配置された、少なくとも１つのミラーを特徴とする、請求項８又は９に記載のデバイス。
【請求項１２】
少なくとも１本のシャフトであって、前記シャフトの第１の端部は、前記回転可能な要素又はミラーと関連付けられ回転可能な要素又はミラーの運動を生じさせるよう適合され、前記シャフトの第２の端部は、前記プラットフォームの外側に配置された駆動装置と関連付けられる、少なくとも１本のシャフトを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
高温計を特徴とする、請求項８から１２までのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記レーザ光学素子は、半インチ構成要素を備えることを特徴とする、請求項８から１３までのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
プラスチックを準同時溶接するためのデルタロボットの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックの準同時レーザ透過溶接のための方法、及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ装置によるプラスチックを溶接する方法は、先行技術から公知である。レーザ透過溶接において、接合又は溶接される接合パートナーの一方は、レーザビームをよく透過するが、他方の接合パートナーは、レーザビームに対して高い程度の吸収性を有する。したがって、１つの接合パートナーを横断するレーザビームは、２つの構成要素の間に位置する接合部において、局所的な熱をもたらす。溶接に必要な圧力は、両方の接合パートナーを互いに押圧することによる通常の方法で生成される。
【０００３】
このようなレーザ透過溶接法は、例えば独国特許第１０  ２００４  ００４  ９８５（Ａ１）号、及びＷＯ２００７  ０８２  ９９２（Ａ１）号に記載されている。それによると、レーザビームは、両公報に従っていくつかのミラーを備える構成によって、溶接される両接合パートナーの上に誘導される。
【０００４】
このような公知の方法において、いわゆるガルバノメータ駆動装置が装備された可動ミラーが、一般に使用される。これは、ガルボ又はガルボ・ミラーと略されることが多く、そのためこの種の公知のデバイスも、ガルボ・スキャナとして知られている。このようなガルバノメータ駆動装置を伴うミラー、並びにプラスチックを準同時レーザ透過溶接するデバイスの使用、及び方法は、先行技術から公知である。
【０００５】
このような方法におけるレーザビームのコースは、レーザ装置から見ると、ビーム経路に配置された最後のミラーによって、溶接されるプラスチック又は両接合パートナーの上に常に導かれるように、制限される。このミラーが、ガルバノメータ駆動装置によって旋回できても、その空間位置を別のやり方で変えることはできない。この制限は、いくつかの不利な点をもたらす。
【０００６】
例えば、構成要素の高い壁、又は両接合パートナーのうちの１つの他のセクションによって、ビームの遮蔽が生じる場合がある。
【０００７】
更に、溶接継ぎ目の隣又は上に配置される現存の接続部が、ビームの遮蔽をもたらす場合がある。
【０００８】
加えて、例えば凸状の構成要素が、非常に好ましくないレーザビームの入射角を有するか、又は構成要素表面と入って来るレーザビームとの間の好ましくない角度を有する場合がある。
【０００９】
上述の不利点に対処することなく、欧州特許第１  ０４８  ４３９（Ａ２）号及び欧州特許第２  ２５５  ９５２（Ａ１）号は、レーザビームが生じるビーム出力部を、公知の関節で繋げられたアームロボットのロボットアームに配置することを提案している。しかし、欧州特許第２  ２５５  ９５２（Ａ１）号でも理解されるように、このような配置は、ロボットが高いスピードを実現できないという課題を提起する。
【００１０】
しかし、準同時レーザ透過溶接には非常に高いスピードが要求される。なぜならレーザビームは、溶接タイプの間で急速に偏向されるか、又は溶接継ぎ目に沿って誘導されるため、全ての溶接タイプで、プラスチックは同時に熱せられて可塑化され、それによって溶接は、実質的に全ての溶接タイプで同時に実施されるからである。
【００１１】
欧州特許第２  ２５５  ９５２（Ａ１）号は、高いスピードを実現するためにロボットアームに設けられたビーム出力部の代替として、よく知られているガルボ・スキャナを再び提案している。しかしこれは、すでに説明した不利点をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許第１０  ２００４  ００４  ９８５（Ａ１）号
【特許文献２】ＷＯ２００７  ０８２  ９９２（Ａ１）号
【特許文献３】欧州特許第１  ０４８  ４３９（Ａ２）号
【特許文献４】欧州特許第２  ２５５  ９５２（Ａ１）号
【特許文献５】米国特許第４  ９７６  ５８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、先行技術から生じる不利点を克服することである。特に、プラスチックの準同時溶接及び準同時レーザ透過溶接の方法並びにデバイスが提供される。それらは高いスピードを実現し、同様に公知のガルボ・スキャナの制限を克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
独立請求項の主題は、この課題の解決策をもたらす。
【００１５】
有利な実施例が、従属請求項において説明される。
【００１６】
本発明は、レーザビームによる少なくとも２つのタイプの溶接個所における、プラスチックの準同時溶接（レーザ透過溶接）の方法を提案し、それによってレーザビームは、デルタロボットのプラットフォームに割り当てられたレーザ光学素子から発生し、このプラットフォームの運動によって誘導される。
【００１７】
溶接されるプラスチック又はプラスチック部品は、接合パートナーとも称する場合がある。
【００１８】
デルタロボットは、従来技術から公知であり、本発明のデバイスに関して以下で説明する。以下でより詳細に説明する平行運動学のおかげで、デルタロボットは、例えば多関節ロボット又は他のロボットよりも、大幅に速く輪郭を追跡できる。
【００１９】
本発明の文脈において、溶接個所は、例えば溶接継ぎ目上の点である。好ましくは、溶接継ぎ目は、本発明による溶接方法を用いて作り出される。溶接継ぎ目は、常に多くの数の溶接ポイントから成るか、又は多くの個々の溶接ポイントの連続であると考えることができる。
【００２０】
レーザ装置すなわちレーザビームを生成するためのデバイスを、プラットフォームに配置することができる。しかし、プラットフォームを可能な限り軽くするためには、好ましくは、レーザ装置は異なる箇所に、例えばデルタロボットのベースプレート上に取り付けられ、且つ光導電体を介してレーザ光学素子に接続される。
【００２１】
本発明の文脈において、レーザビームの誘導は、レーザビームの空間的配向若しくは空間的コースを変えるか、又はレーザビームを動かす、任意の手段として定義される。通常、少なくともレーザ光学素子は、この目的のために動かされる。しかし、可動ミラーがレーザビームを偏向させ、それによってレーザビームの空間的コースを変えることも、考慮することができる。
【００２２】
詳細は、発明されたデバイスに関して説明する。
【００２３】
レーザビームは、プラットフォームの運動と、このプラットフォームに割り当てられた作動デバイスによって生じる別の運動との組み合わせによって、誘導されることが考えられる。
【００２４】
多くのデバイスが、作動デバイスとして考慮することができる。原則的に、レーザビームの空間的配向に影響を与えるのに好適な任意のデバイスを、考慮することができる。詳細を、本発明によるデバイスに関して説明する。
【００２５】
作動デバイスの少なくとも１つのサブユニットが、プラットフォームに対して動かされ、更なる運動を生じさせることが、考えられる。この少なくとも１つサブユニットは、例えばプラットフォームの反対側に枢動可能に取り付けられた、少なくとも１つのミラーであってよい。ガルボ・ミラーが、ここでは考えられる。更に、この少なくとも１つのサブユニットは、レーザ光学素子を固定又は配置することができるプラットフォームに、回転可能に固定される要素とすることができる。両方の変形は、以下で説明する。
【００２６】
本発明の文脈において、回転可能に固定すること、並びに、枢動可能且つ回転可能に固定することは、それぞれの構成要素の回転運動を実施可能に固定することであると理解される。
【００２７】
少なくとも１つのサブユニットが、シャフトによって動かされることも考えることができる。この場合、駆動装置は、プラットフォームを可能な限り軽くするために、プラットフォームの外側に位置され得る。これは、デバイスに関連して以下でより詳細に説明する。
【００２８】
上述のように、レーザビームは、プラットフォームに対して枢動できるように配置された少なくとも１つのミラーによって偏向されることが考えられる。しかし好ましくは、この少なくとも１つのミラーは、プラットフォームが基本的にその中に置かれる仮想面に対して、枢動できるように配置される。
【００２９】
ここで、異なる旋回運動を考えることができる。しかし好ましくは、枢動運動が回転として理解され、それによって回転軸は前述の仮想面内に置かれるか、又は仮想面に対して直交する。
【００３０】
更に、いくつかの上述の旋回ミラーを設けることを考慮することができる。特に、２つのミラーを設けることが望ましい。これらのミラーの枢動軸及び回転軸は、好ましくは互いに直交するよう配置される。好ましくは、ミラーは、レーザ光学素子を離れるレーザビームが、まず第１のミラーによって反射され、それによってこのミラーから反射したレーザビームは、次に第２のミラーによって反射されるよう、配置される。第２のミラーからのビームは、好ましくは溶接される加工物上に導かれる。レーザビームの空間的配向は、互いから離された溶接ポイントに到達させるために、両方のミラーの回転軸の周りの、対応する回転又は傾斜によって影響され得る。
【００３１】
すでに記載したように、レーザ光学素子を、レーザビームを誘導するために、プラットフォームに対して動かせるよう取り付けることができる。この目的のため、レーザ光学素子を１つの要素に固定することができ、次にその要素はプラットフォームに回転可能に固定される。このような構成は、上述の構成の代替として、特に少なくとも１つのミラーを備えることが確認される。
【００３２】
プラスチックの温度を、高温計によって測定することが考えられ、それによって測定結果は、手順の評価及び／又は管理のために使用される。ここで、プラスチックの温度は、好ましくは溶接ポイント又は溶接継ぎ目の領域で測定される。
【００３３】
温度は、連続的に、又は特定の時間間隔で測定され得る。
【００３４】
例えば、所望の溶接成果を実現するために、溶接ポイント若しくは溶接継ぎ目の温度が何度であるか、又は溶接継ぎ目の条件が所望の制限内にあるかが判れば、高温計で温度を測定することによって、いつ溶接方法を終了できるかを容易に判断できる。測定された温度は、方法を制御するために直接的に使用される。測定された温度は、方法を制御するために、任意の他の方法にも使用することができる。
【００３５】
更に、測定された温度は、代替的又は補足的に、方法の評価のために記録することもできる。多くの溶接処理にわたって溶接継ぎ目の加熱を測定すること、及び対応するデータを保存することによって、例えば、溶接中に特定の問題が生じるか、又は特定の構成要素が不良品として選別する必要があるかを比較する枠組み内で、後ほど判断することが可能である。測定された温度は、評価のための任意の方法に使用することができる。
【００３６】
本発明は、プラットフォーム、及びプラットフォームに割り当てられたレーザ光学素子を伴うデルタロボットを備える、プラスチックを準同時溶接するためのデバイスも含む。したがって、これは準同時レーザ透過溶接のためのデバイスである。
【００３７】
デルタロボットは、従来技術の平行運動の機械である。例えばそれらは、小さい対象物を高いスピードで取り扱うために使用される。デルタロボットの構造及び機能については、米国特許第４  ９７６  ５８２号を参照されたい。
【００３８】
デルタロボットは、例えば３本のアームを介してベースプレートに接続させることができる、可動プラットフォームを備える。通常、ベースプレートは、各アームのための回転駆動装置を収容する。これらのアームは、それぞれの駆動装置の回転によってのみ動かされるよう、筋交い及び受動関節部のみを備える。
【００３９】
デルタロボットのプラットフォームは、好ましくは、本発明による手順に関してすでに上記で説明した、レーザ光学素子から生じるレーザビームを誘導するために使用される。
【００４０】
本発明の文脈において、レーザ光学素子は、少なくとも１つの光学構成要素を備える構成を意味するものと理解される。例えば、分光器レンズなどの分光器を考慮することができる。更に、例えば対応するレンズなどの焦点を合わせる構成要素が考慮することができる。代替として、分光及び／又は焦点を生じさせる、適切に湾曲したミラーも考慮することができる。通常レーザビームは、分光器によって先行される焦点構成要素から生じる。
【００４１】
レーザ装置すなわちレーザビームを生成するための構成要素を、デルタロボットのプラットフォームに配置することができる。しかし、プラットフォームの重量を可能な限り小さく保つため、好ましくは、レーザ装置は、例えばベースプレートに装着され得る別の箇所に位置付けられる。この場合、レーザ装置全体の代わりに、レーザ光学素子のみが、デルタロボットのプラットフォームに配置され、且つ例えば光導電体を介してレーザ装置に接続される。
【００４２】
したがって、デバイスは、プラットフォームが、レーザ光学素子に接続された光導電体の第１の端部に割り当てられ、それによって光導電体の第２の端部はレーザ装置に接続され、それによってレーザ装置はプラットフォームの外側に配置されるように設計されている。
【００４３】
光ファイバは、デルタロボットのプラットフォームによって実行される運動に干渉せず、この構成はプラットフォームの重量をわずかに増加させるのみであり、この軽いプラットフォームによって、急速な運動を実施するのを可能にする。
【００４４】
レーザ光学素子を、プラットフォームに回転可能に固定される１つの要素に固定することができる。この要素は、プラットフォームに直接固定されず、第２の要素を介して固定され、第１の要素は第２の要素に回転可能に固定され、第２の要素はプラットフォームに回転可能に固定されることも、留意され得る。このような構成は、ジンバル懸架装置によって有用に提供され得る。カルダン懸架装置は、運動によってレーザビームの空間的コースに影響を与えることが可能な作動デバイスのサブアセンブリである。この場合、作動デバイスは、ジンバル懸架装置の枢動軸受けのための駆動装置も含むことができる。カルダン懸架装置に加えて、他の作動デバイスも考慮され得る。他の作動デバイスは、レーザビームの空間的コースに影響を与えるために、プラットフォームに対して動かすことができる少なくとも１つのサブユニットを有する。
【００４５】
プラットフォームの運動、及び作動デバイスすなわちサブユニットによって生じる別の運動の両方で、レーザビームの空間的コースに影響を与えることによって、レーザビームを状況によって整合することができる。プラスチックのレーザ透過溶接のための公知のデバイスでは、これは可能ではなかった。
【００４６】
詳細には、ジンバル懸架装置は、レーザ光学素子の運動の、高い自由度を可能にし、更には、レーザビームが空間的コースで柔軟に誘導され得ることを意味する。
【００４７】
ジンバル懸架装置の代替として、プラットフォームに対して旋回され得る少なくとも１つのミラーを設けることが考えられる。ここで、例えば少なくとも１つのこのようなミラーを備える光学構成が、作動デバイスに相当し、旋回ミラーはサブユニットに相当する。この少なくとも１つの枢動ミラーは、レーザビームを反射する役割を担う。この少なくとも１つの枢動ミラーは、好ましくは枢動可能な手段でプラットフォームに装着される。これは、少なくとも１つのガルボ・ミラーであってもよい。
【００４８】
プラットフォームに対して枢動可能な、２つのミラーを提供することが考えられ、それによってレーザ光学素子からのレーザビームは、まず第１のミラーで反射され、溶接ポイント又は溶接継ぎ目に誘導される前に、第２のミラーで反射される。ここで、レーザビームの考えられる空間的配向の広いスペクトルをもたらすのを可能にするために、ミラーの枢動軸及び回転軸を、互いに対して直交させて配置することを考慮することができる。
【００４９】
多くの他の作動デバイス及びサブユニットを、考慮することができる。実例を用いて上記で説明したように、好ましくは、サブユニットは、プラットフォームが中に置かれる仮想面に対する回転を介して、レーザビームの空間的コースに影響を与えるのに好適である。
【００５０】
プラットフォームに固定された回転要素と、枢動するミラーとの組み合わせも、考慮することができる。例えば、レーザ光学素子を、プラットフォームに対して軸の周りに回転できる方法で、プラットフォームに固定される要素に取り付けることができる。前述の要素の回転軸に対して直交する軸の周りを、プラットフォームに対して回転可能なミラーも提供され得る。プラットフォームに対する、要素の回転又は偏りの度合いによって、レーザビームはミラーの別の部分に当たる。更に、ミラーの回転の度合いによって、レーザビームは別様に反射される。このような構成によって、同一の結果又は到達範囲が、２つのミラー又は上述のカルダン懸架装置を備える構成によって実現することができる。
【００５１】
少なくとも１つのサブユニット、例えば上述の回転可能な要素又は上述のミラーは、動かすために駆動装置に接続されるものとする。プラットフォームの重量を可能な限り小さく保つために、これらの駆動装置はプラットフォームに設置せず、少なくとも１つのサブユニットを、シャフトを介して駆動装置に接続することが適切であり得る。したがって、少なくとも１つのシャフトが設けられるよう考えられ、このシャフトの第１の端部は、回転要素又はミラーに関連付けられて、回転要素又はミラーを動かすことができ、このシャフトの第２の端部は、プラットフォームの外側に位置された駆動装置に関連付けられる。
【００５２】
駆動装置は、ベースプレート又は別の箇所に装着され得る。
【００５３】
デバイスは、その機能が本発明に関してすでに説明した高温計を含み得る。
【００５４】
高温計は、プラットフォームに関連付けられるか、又は装着され得る。例えば高温計は、レーザ光学素子で使用され得る。
【００５５】
プラットフォームの重量を可能な限り小さく保つため、高温計は、例えばベースプレートなどの他の箇所に取り付けることもできる。ここで、高温計を光ファイバの一方の端部に接続することができ、光ファイバの反対側の端部は、測定する放射を高温計に供給するために、プラットフォームに固定される。
【００５６】
これは、プラットフォームの外側のレーザ装置をレーザ光学素子に接続する光ファイバと同一、又は別個の光ファイバとすることができる。
【００５７】
本発明は、上述の少なくとも１つのデルタロボットで構成されるシステムも含み、例えば、高温計、サブユニットのための少なくとも１つの駆動装置、及びデルタロボットに装着されない他の構成要素も含み得ることに留意されたい。
【００５８】
プラットフォームの重量を可能な限り小さく保つために、レーザ光学素子が半インチの構成要素を備えることを考慮することができる。半インチの構成要素は、例えば約１２．７ｍｍである径の半インチの光学素子を含む。
【００５９】
重量を省くために、プラットフォームの全ての構成要素、及びそこに配置される全ての構成要素を、繊維複合材料又は他の繊維複合材料など、可能な限り軽い材料から製造することも、考慮することができる。
【００６０】
本発明は全体的に、プラスチックの準同時溶接、特に準同時レーザ透過溶接のためのデルタロボットの使用も含む。
【００６１】
本発明の別の利点、特徴、及び詳細は、以下の好ましい実施の実例の説明並びに図面から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１ａ】ある位置における、従来技術によるガルボ・スキャナ９、及び溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図１ｂ】ある位置における、従来技術によるガルボ・スキャナ９、及び溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図１ｃ】ある位置における、従来技術によるガルボ・スキャナ９、及び溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図１ｄ】ある位置における、従来技術によるガルボ・スキャナ９、及び溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図２ａ】ある位置における、本発明によるデバイスのレーザ光学素子２、並びに溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図２ｂ】ある位置における、本発明によるデバイスのレーザ光学素子２、並びに溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図２ｃ】ある位置における、本発明によるデバイスのレーザ光学素子２、並びに溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図２ｄ】ある位置における、本発明によるデバイスのレーザ光学素子２、並びに溶接される構成要素１０、１１を示す図である。
【図３】デルタロボット１を備える、本発明のデバイスの実例を示す図である。
【図４】デルタロボット１を備える、本発明のデバイスの別の実例を示す図である。
【図５】ジンバル懸架装置を備える本発明のデバイスの実施実例における、プラットフォーム４を示す図である。
【図６】２つのミラー１５．１、１５．２を備える、本発明によるデバイスの別の実例におけるプラットフォーム４の図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１ａ〜図１ｄは、各々ガルボ・スキャナ９を示す。ガルボ・スキャナ９の２つの異なる位置において生じるレーザビームのコースは、矢印３によって示される。更に、レーザ透過構成要素１０及びレーザ吸収構成要素１１が示される。
【００６４】
図２ａ〜図２ｄは、各々レーザ光学素子２を示す。レーザ光学素子２の２つの異なる位置において生じるレーザビームのコースは、矢印３によって示される。レーザ透過構成要素１０及びレーザ吸収構成要素１１も示される。
【００６５】
図３は、ベースプレート５、３本のアーム８、及びプラットフォーム４を備える、デルタロボット１を示す。デルタロボット１は公知であるので、回転駆動装置、関節部、及び他の公知の構成要素の詳細な表示及び明示は省略する。
【００６６】
レーザ光学素子２はプラットフォーム４に装着され、光導電体１３を介して、図では視認できないが、ベースプレート５に装着されたレーザ装置に接続される。
【００６７】
図４による実施例は、図３による実施例とは、レーザ光学素子２が回転可能な固定手段でプラットフォーム４に接続されないが、サブユニット１９を介して、別途示されない作動デバイスに回転可能に割り当てられる点のみ異なる。サブユニット１９は、シャフト７を介して駆動装置６に接続される。
【００６８】
図５は、外側リング１６及び内側リング１７を備えるジンバル懸架装置を伴う、本発明のデバイスの実施例のプラットフォーム４を示す。光導電体１３が、内部リング１７の概ね中間において確認でき、レーザ光学素子は、図５の観点のために確認できない。
【００６９】
図６は、２つのミラー１５．１、１５．２を備える本発明のデバイスにおける、別の実例のプラットフォーム４を示す。光導電体１３を伴う、レーザ光学素子２が確認できる。
【００７０】
図１〜図６を参照し、本発明によるデバイスの機能を以下に説明する。
【００７１】
図１ａ〜図１ｄによる公知のガルボ・スキャナ９は、ガルボ・スキャナ９に属さず、且つ詳細が示されない少なくとも１つのミラーを旋回させることによって、矢印３で示されるレーザビームを整合させること、又はレーザビームの空間的コースに影響を与えることができる。これは矢印２０で示される。
【００７２】
図１ａ〜１ｄにおいて、溶接ポイント又は溶接継ぎ目は、矢印３が構成要素１０、１１に当たるポイントに作り出されるのが望ましい。
【００７３】
図１ａにおいて、レーザ透過構成要素１０は高い構成壁を備え、ビームの遮蔽をもたらし、更には溶接方法を損なう。
【００７４】
図１ｂ及び図１ｃの構成において、レーザ透過構成要素１０は、やはりビームの遮蔽が生じるように、仮想溶接継ぎ目の隣（図１ｂ）又は上（図１ｃ）に配置される接続部１４を備える。レーザビームによって横断される距離は、このようなビームの遮蔽が接続部１４を通る場合に、レーザ透過構成要素１０の他のポイントにおいて横断される距離よりも、大幅に大きい。更に、レーザビームは、接続部１４の任意の湾曲した壁を通って屈折され得る。したがって、溶接継ぎ目を生成するために、レーザビームが適切なポイントにおいてポート１４を通過するだけの方法では、レーザ溶接方法を実行することはできない。
【００７５】
図１ｄにおける構成において、構成要素１１、１２は凸状であり、それが矢印３で示されるレーザビームの好ましくない入射角をもたらす。図１ｃと比較して、例えば図１ｄは、レーザビーム３が構成要素１０、１１に作用する入射角又は角度２１は、大幅に小さいことを明白に示す。図１ａ及び図１ｂとの比較にも同じことが当てはまるが、図１ａ及び図１ｂでは明白にするために角度２１は示されない。
【００７６】
図２ａ〜図２ｄに示すように、本発明のデバイスは、図１ａ〜図１ｄに示される問題を克服する。
【００７７】
レーザ光学素子２は、プラットフォーム４に装着されているので、図２ａ及び図２ｂに示すような位置をとることができる。これは、図２ａ及び図２ｂに示されるように、矢印３で示されたレーザビームがレーザ透過構成要素１０とレーザ吸収構成要素１１との間の境界に基本的に垂直に作用するように、対応するプラットフォーム４の運動によって、レーザ光学素子２を構成要素１０、１１の上に位置付けるのを可能にする。したがって、図２ａに示されるレーザ透過構成要素１０の構成要素の高い壁も、図２ｂによって生成される溶接継ぎ目の隣に配置される接続部１４も、ビームの遮蔽をもたらさない。
【００７８】
図２ｃ及び図２ｄは、例えば作動デバイスのサブユニット１９（図示せず）によって生じさせることができるレーザ光学素子２の運動が、対応する図１ｃ及び図１ｄに示される問題を克服するのに役立つことを示す。
【００７９】
図２ｃ及び図２ｄは、レーザビームの空間的コースが、プラットフォーム４の空間的配向又は運動によってのみではなく、レーザ光学素子２のプラットフォーム４に対する運動によっても影響され得ることを示す。したがって、溶接継ぎ目の上に配置された図２ｃにおける接続部１４は、問題を提示しない。なぜなら、プラットフォーム４の運動と、レーザ光学素子２のプラットフォーム４に対する運動との組み合わせが、ビームの遮蔽をもたらさないからである。
【００８０】
同じことが図２ｄの凸状構成要素１０、１１に当てはまり、対応する図１ｄの角度２１と対照的に、角度２１が好ましい直角にかなり近付いている。
【００８１】
図２ａ〜図２ｄから確認できるように、示されていないデルタロボットのプラットフォーム４は、常に同じ仮想面に置かれ、その位置に関わらず傾斜しない。これは、デルタロボットの平行運動のためである。
【００８２】
図２ｃ及び図２ｄに示されるように、レーザ光学素子２をプラットフォーム４に対して動かす代わりに、レーザ光学素子２を動かさずに、レーザビームを少なくとも１つのミラーを通して偏向させることも考えられることに、留意されたい。少なくとも１つのミラーを備える構成は、図２ｃ及び図２ｄに示されるような同じ結果を実現することができる。
【００８３】
図３及び図４に示される、本発明の実施の形態は、アーム８、及び必要であればプラットフォーム４に対するレーザ光学素子２（図４）を動かすことによって、図２ａ〜図２ｄに示される動作を実行するのに好適である。矢印３で示されるレーザビームは、ベースプレート５の下に配置されたレーザ装置から生成されるため、図３及び図４において視認できず、レーザ光学素子２は、光導電体１３を介してレーザ装置に接続されることを、ここで留意されたい。
【００８４】
図４に示される構成における、サブユニット１９は、レーザ光学素子２のプラットフォーム４に対する運動を生じさせ、駆動装置６に接続されたシャフト７によって駆動される。
【００８５】
レーザ装置及び駆動装置６をプラットフォーム４に位置付けないことによって、プラットフォーム４の重量は可能な限り小さく保つことができる。
【００８６】
図３に関して、矢印３で示されるレーザビームは、レーザ光学素子２がプラットフォーム４に回転可能に固定されるので、常にプラットフォーム４に対して特定の角度が付くことに、留意されたい。しかしこれは、図３による実施例のように直角である必要はない。図３によると、レーザビームは、プラットフォーム４が中に置かれる仮想面に直交する。
【００８７】
図５に示される形態において、（図示しない）レーザ光学素子２は、ジンバル懸架装置の内側リング１７に固定される。外側リング１６を回転軸１２．２の周りに回転させることによって、且つ内側リング１７を回転軸１２．１の周りに回転させることによって、レーザ光学素子２を、プラットフォーム４が中に置かれる仮想面に対して動かすことが可能である。すでに説明したように、レーザビームの空間的コースはこのように影響され得る。
【００８８】
回転軸１２．１、１２．２の回転軸の周りの回転は、矢印で示される。カルダン懸架装置及びそれらの機能は、従来技術から十分に知られている。リング１６、１７の回転は、回転を生じさせる関連の駆動装置をプラットフォーム４に配置する必要のないよう、好ましくは、各々１本のシャフト（図示せず）によって実行される。
【００８９】
図６のバージョンにおいて、レーザ光学素子２は、プラットフォーム４に回転可能に固定される。レーザビームのプラットフォーム４に対する空間的配向を、それでも変化させるために、レーザビームは第１のミラー１５．１上に導かれ、それによって反射され、次に第２のミラー１５．２上に導かれ、そこから更に反射される。第１のミラー１５．１を、プラットフォーム面（図示せず、ミラー１５．１の隣の両方向矢印によって示される）に直交する回転軸の周りに回転させることによって、第２のミラー１５．２の異なるセクション又は箇所に、ビームを矢印３で示されるように導くことができる。２つの代替のコースは破線の矢印３で示され、それらは第１のミラー１５．１から始まる。第２のミラー１５．２は、回転軸１２の周りを回転することができ、それにより、回転性能に依拠してビームを再び偏向させる。図６に示される構成及び図５に示される構成は、プラットフォーム４に対するレーザビームのコースを変化させることが可能である。
【００９０】
ミラー１５．１、１５．２は、好ましくはガルボ・ミラーである。
【符号の説明】
【００９１】
１  デルタロボット
２  レーザ光学素子
３  矢印
４  プラットフォーム
５  ベースプレート
６  駆動装置
７  シャフト
８  アーム
９  ガルボ・スキャナ
１０  レーザ透過構成要素
１１  レーザ吸収構成要素
１２  回転軸
１３  光導電体
１４  接続部
１５  ミラー
１６  外側リング
１７  内側リング
１８  回転軸
１９  サブユニット
２０  矢印
２１  角度
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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