加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法
专利汇可以提供加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种加工 工件 的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法，特别是使用安装到激光头上的容纳装置、压 力 传感器 、差压发生器和 控制器 的用于 焊接 的激光加工设备。容纳装置具有在其间限定出周边腔室的 外壳 和内壁。安装到外壳和内壁上的两个 密封件 适于 接触 工件。包围激光容纳装置中的用于使 激光束 到达工件的开口的周边腔室连接到差压发生器。 压力传感器 检测由差压发生器在周边腔室内所产生的差压。在使用时，激光头发射其激光束。压力传感器将其压力读数发送到控制器，控制器将压力读数值与预定压力 阈值 进行比较。如果压力读数超过该阈值，则控制器停止激光束的发射。，下面是加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法专利的具体信息内容。
1.一种用于沿着接头来焊接工件的激光焊接设备，所述激光焊接设备包括：
机械手；
可操作以发射激光束以沿着接头来焊接工件的激光焊接头；
用于容纳由所述激光焊接头发射的激光束的激光容纳装置，所述激光容纳装置连接到所述激光焊接头，所述激光容纳装置具有：
至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳具有用于允许所述激光束进入所述容纳腔室的激光束输入端口，所述激光束输入端口处于所述外壳的底面的远端，所述外壳被适配成容纳所述激光焊接设备；
位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使激光束穿过以到达所述工件；
内壁；
被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口，其中所述周边腔室被至少两个分隔器分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔器中的每一个都配备有邻近所述底面的第三密封件；
内密封件,安装到所述内壁上且靠近所述底面，所述内密封件可操作以接触所述工件；
外密封件，安装到所述外壳上且靠近所述底面，所述外密封件可操作以接触所述工件；
连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生其值高于所述周边腔室外部的环境压力的值的差压；
第一压力传感器，所述第一压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第一子腔室内的第一差压并产生指示所述第一差压的值的信号；
第二压力传感器，所述第二压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第二子腔室内的第二差压并产生指示所述第二差压的值的信号；以及控制器，所述控制器可操作以基于从所述第一压力传感器接收的信号和从所述第二压力传感器接收的信号选择性地操作所述激光焊接头；
其中所述机械手可操作以操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以在激光焊接操作中跟随将被焊接到所述工件中的接头；
其中所述控制器基于所述第一差压的值和所述第二差压的值来确定差压的平均值；
其中所述控制器把所述差压的平均值与预定的压力阈值相比较，以确定所述差压的平均值是否超过所述预定的压力阈值。
2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中所述至少两个子腔室的第一子腔室配备有第一压力传感器，并且所述至少两个子腔室的第二子腔室配备有第二压力传感器。
3.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述激光束输入端口位于所述激光束输出端口对面。
4.根据权利要求1所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二焊接装置。
5.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器置于所述周边腔室内。
6.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述控制器可操作以在从所述第一压力传感器接收到指示所述第一差压的值的信号和所述第二压力传感器接收到指示所述第二差压的值的信号并确定所述周边腔室内的差压的平均值已经超过所述预定的压力阈值时，关闭来自所述激光焊接头的所述激光束的发射。
7.根据权利要求1所述的激光焊接设备，所述激光焊接头连接到所述机械手的工作末端。
8.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
9.根据权利要求1所述的激光焊接设备，进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
10.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，基于将所述内密封件、所述外密封件和所述工件的组合之间的间隙与所述激光容纳装置周围的激光辐射发射强度相关联来确定所述预定的压力阈值的值。
11.一种使用可操作地连接到激光焊接头的激光容纳装置对工件进行激光焊接的方法，所述激光焊接头可操作以发射激光束，所述方法包括：
用周边腔室来包围所述容纳装置的第一腔室中的开口，所述开口可操作以容纳所述激光束，所述周边腔室位于所述激光容纳装置的工作端处；
从所述第一腔室出发密封所述激光容纳装置的所述周边腔室，抵靠着所述工件来进行所述密封；
使用连接到所述周边腔室的差压发生器以在所述周边腔室中产生差压区，所述差压发生器可操作以在所述周边腔室内产生高于所述周边腔室外部的环境压力的压力值，其中所述差压区的压力高于所述容纳装置的外壳以外的环境压力；
使用压力传感器检测所述周边腔室内的压力值，所述压力传感器与所述周边腔室连通；
使用计算机控制的机器臂，操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以跟随将被焊接到所述工件中的接头；
当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，使用所述压力传感器产生指示所述周边腔室内的所述压力值的信号，所述压力传感器可操作以将所述信号发送到控制器；
使用所述控制器确定预定的压力阈值，所述预定的压力阈值是基于从初始压力值开始的所述检测到的压力值的可接受范围，所述初始压力值指示适当的密封件；
当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，使用所述控制器将所述检测到的压力值与所述预定的压力阈值进行比较；以及当所述激光焊接头和所述激光容纳装置被操控以跟随将被焊接到所述工件中的接头时，基于所述比较的结果使用所述控制器来决定是否朝向所述工件发射所述激光束，所述控制器可操作以当所述检测到的压力值在所述预定的压力阈值内时向所述激光焊接头发送激光束操作信号，并且当所述检测到的压力值超过所述预定的压力阈值时，停止将所述激光束操作信号发送到所述激光焊接头。
12.一种用于焊接工件的激光焊接设备，所述激光焊接设备包括：
机械手；
可操作以发射激光束以沿着接头来焊接工件的激光焊接头；
用于容纳由所述激光焊接头发射的激光束的激光容纳装置，所述激光容纳装置连接到所述激光焊接头，所述激光容纳装置具有：
至少部分地包围容纳腔室的外壳，所述外壳把所述激光焊接头收纳在所述容纳腔室内并使之位于所述外壳的底面的远端；
位于所述底面中的激光束输出端口，所述激光束输出端口可操作以使所述激光束到达所述工件；
内壁；
被限定在所述外壳与所述内壁之间的周边腔室，所述周边腔室在所述底面处开口，所述周边腔室包围所述激光束输出端口，其中所述周边腔室被至少两个分隔器分成至少两个子腔室，所述至少两个分隔器中的每一个都配备有邻近所述底面的第三密封件；
安装到靠近所述底面的所述内壁上的内密封件，所述内密封件可操作以接触所述工件；以及
安装到靠近所述底面的所述外壳上的外密封件，所述外密封件可操作以接触所述工件；
第一压力传感器，所述第一压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第一子腔室内的第一差压并产生指示所述第一差压的值的信号；
第二压力传感器，所述第二压力传感器适于检测所述周边腔室的所述至少两个子腔室中的第二子腔室内的第二差压并产生指示所述第二差压的值的信号；
连接到所述周边腔室的差压发生器，所述差压发生器可操作以产生其值高于所述周边腔室外部的环境压力的值的差压；以及
控制器，所述控制器可操作以基于从所述第一压力传感器所接收的信号和从所述第二压力传感器所接收的信号选择性地操作所述激光焊接头；以及
其中所述机械手可操作以操控所述激光焊接头和所述激光容纳装置，以在激光焊接操作中跟随将被焊接到所述工件中的接头；
其中所述控制器基于所述第一差压的值和所述第二差压的值来确定差压的平均值；
其中所述控制器把所述差压的平均值与预定的压力阈值相比较，以确定所述差压的平均值是否超过所述预定的压力阈值。
13.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中所述至少两个子腔室的第一子腔室配备有第一压力传感器，并且所述至少两个子腔室的第二子腔室配备有第二压力传感器。
14.根据权利要求13所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳上的用于把所述激光焊接头附接到激光容纳装置上的附接物，其中，所述附接物位于所述激光束输出端口对面。
15.根据权利要求12所述的激光焊接设备，进一步包括在所述外壳中的附件端口，所述附件端口可操作以容纳第二焊接装置。
16.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器置于所述周边腔室内。
17.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，所述控制器可操作以在从所述第一压力传感器接收到指示所述第一差压的值的信号和所述第二压力传感器接收到指示所述第二差压的值的信号并确定所述周边腔室内的差压的平均值已经超过所述预定的压力阈值时，关闭来自所述激光焊接头的所述激光束的发射。
18.根据权利要求12所述的激光焊接设备，所述激光焊接头连接到所述机械手的工作末端。
19.根据权利要求18所述的激光焊接设备，其中，所述机械手是由计算机控制的机器臂。
20.根据权利要求15所述的激光焊接设备，进一步包括第二焊接头，所述第二焊接头在所述容纳腔室内至少部分地突出穿过所述外壳中的附件端口，从而可操作以穿过所述激光束输出端口焊接所述工件。
21.根据权利要求12所述的激光焊接设备，其中，基于将所述内密封件、所述外密封件和所述工件的组合之间的间隙与所述激光容纳装置周围的激光辐射发射强度相关联来确定所述预定的压力阈值的值。
加工工件的激光加工设备和对工件进行激光加工的方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
5中最佳地示出)上，从而通过附件端口36到达容纳腔室14内并指向底部开口26，进而可操作以焊接工件32。
10的外壳12外部的环境压力不同的压力，该环境压力通常对应于大气压力。因此，该差压可以低于或高于环境压力。差压与环境压力之间的差值必须始终大于阈值，从而使得在发生泄漏的情况下，差压最终可能会超过阈值。由于本发明在高于或低于环境压力的差压下工作，因而可能存在有差压需要保持低于阈值的绝对值的情况(在周边腔室中形成真空的情况下)，以及存在有差压需要保持高于阈值的绝对值的情况(在使用加压周边腔室的情况下)。因此，不管是从上还是从下超过了阈值，根据差压的类型来看，它都使得某些情况成为现实。
66记录初始参考压力值并确定适当的压力阈值。在206处，控制器66将检测到的压力值与预定压力阈值进行比较。如果压力值没有超过预定压力阈值，即如果压力值在从初始压力值开始的可接受范围内(表示存在有适当的密封件)，则在208处，控制器向激光焊接头18发送信号，以朝向工件32发射激光束30并且开始进行焊接。在机械手64跟随待焊接的接头68期间，压力传感器58连续地读取周边腔室44内的差压，并将这些读数发送到控制器66，而控制器66不断地将这些压力值与预定压力阈值进行比较。可选地，控制器66还可在将这些压力值与预定压力阈值进行比较之前以数学的方式对压力值加以处理。例如，控制器66可将来自位于同一个子腔室54中的两个不同压力传感器58的两个压力值进行比较，并对它们进行平均以确定出要与预定压力阈值进行比较的压力值。只要压力值没有超过预定压力阈值，控制器66就会指示激光焊接头继续进行焊接。在工件32与内密封件50和外密封件52中的任何一个之间将发生密封性能损失以使得一个或多个压力读数将超过预定压力阈值的情况下，控制器66在210处立即关闭激光束30的发射，直到压力读数返回到低于预定压力阈值。
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