[发明专利]用于借助球形或类似球形元件在构件之间产生激光焊缝的方法以及相应的构件连接体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生焊缝的方法以及一种按该方法制造的构件连接体。

背景技术

由DE102010028322A1已知一种将第一车辆构件与第二车辆构件连接的方法。在此，首先将两个车辆构件相互插接。为此，在两个车辆构件之一上安装球，该球夹紧地插入到在另一车辆构件中设置的孔中。在两个车辆构件相互插接之后将两个车辆构件焊接。如在上述DE102010028322A1中说明的，“球连接体”开创了构件预先固定或者说连接的广泛应用可能性。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种方法，借此可以有利地利用球形或类似球形元件的其他特性。

本发明提出一种用于在第一构件上方或侧旁或者在第一构件的区域中产生焊缝的方法，至少一个球形或类似球形元件从第一构件伸出，借助于光电的探测装置探测所述至少一个球形或类似球形元件的位置并且产生相应的位置数据；并且非接触地借助于电子控制的激光焊接装置产生焊缝，所述激光焊接装置设置成与第一构件和所述至少一个球形或类似球形元件间隔开，其中，激光焊接装置的控制基于球形或类似球形元件的位置数据或者在使用所述位置数据的情况下实现。

本发明的出发点是一种用于在第一构件上方或侧旁或者在第一构件的区域中产生焊缝的方法，至少一个球形或类似球形元件从第一构件伸出。球形元件例如可以是“单个球”，其直接设置、例如焊接在第一构件的表面上，或者其经由连接元件与第一构件连接。取代通过单个的球形或类似球形元件构成的元件，或者取代仅具有一个单个的球形或类似球形元件的元件，从第一构件伸出的元件也可以具有多个球形或类似球形元件。例如从第一构件可以伸出具有两个球形元件的元件，这两个球形元件例如可以直接相互连接或者经由间距元件相互连接(类似于哑铃)。总之要指出，本发明不限于特定的球形或类似球形元件。重要的是，从第一构件伸出的元件具有至少一个球形或类似球形元件或者通过球形或类似球形元件构成。

本发明的出发点是：在光线遇到球形元件的表面时，完全一般性地成立的是“入射角等于出射角”。垂直地遇到球形或类似球形元件的表面点的光线将会被反射到“自身之中”，这在下面称为“全反射”。如果光线被“全反射”，则反射的光线返回到与初始光线一样的同一“轨迹”上。

球形或类似球形元件的这种特性允许一个球形或类似球形元件非常简单地用作为其他制造步骤的标记物(位置标记物)，尤其是用于确定在第一构件上方或侧旁或在第一构件区域中的焊缝的位置。

按照本发明，借助于光电的探测装置探测所述至少一个球形或类似球形元件的位置并且产生相应的位置数据。

接着，在第一构件上方或侧旁或者在第一构件的区域内非接触地借助于电子控制的激光焊接装置产生焊缝，所述激光焊接装置设置成与第一构件和所述至少一个球形或类似球形元件间隔开。按本发明，焊接装置的控制(位置控制)基于球形或类似球形元件的位置数据或者在使用所述位置数据的情况下实现。要被产生的焊缝(焊接图形)相对于球形或类似球形元件的位置产生。例如可以规定，焊缝按照圆环产生，球形或类似球形元件处于圆环的中心点。当然也可以考虑任意其他构成的“焊接图形”。

按照本发明的一种扩展方案，光电的探测装置具有光源(例如激光光源)、传感装置和光学系统。由光源产生的各光线借助于光学系统投射到所述至少一个球形或类似球形元件的表面上，所述光学系统可以包括反射镜装置和/或透镜装置。遇到球形或类似球形元件的表面的光线在那里被反射。至少一部分反射的光线经由光学系统引导至传感装置。

按照本发明的一种扩展方案，借助于探测装置产生一个光线(激光光线)，所述一个光线垂直地投射到所述至少一个球形或类似球形元件的表面点上、在那里被全反射并且经由光学系统引导至传感装置。

按照本发明，借助于探测装置产生整个的光线束。借助于传感装置和分析电子装置探测，所述光线束之中的哪一个光线在球形或类似球形元件的表面上被全反射。

可以规定，传感装置具有由多个单传感器构成的传感器阵列(传感器场)。借助于传感器场的探测全反射光线的单传感器可以确定全反射光线的走向。按照本发明，从在球形或类似球形元件的表面上全反射的光线的走向、尤其是方向矢量导出所述至少一个球形或类似球形元件的位置数据。

只要所述元件是真正的球，则由全反射光线的方向矢量可以导出，球形元件的中心点必然处于全反射光线的“延长线”上。