Es sind bereits Vorrichtungen, insbesondere Laser-Hybrid-Schweißköpfe, für einen Laser- Hybrid-Schweißprozeß bekannt, bei denen an zumindest einer Montageplatte ein Laser bzw. eine Laseroptik oder eine optische Fokussiereinheit und ein Schweißbrenner angeordnet sind.

Dem Laser bzw. der optischen Fokussiereinheit ist dabei eine Crossjet-Leitvorrichtung zur Bildung eines Crossjets zugeordnet, wobei die Crossjet-Leitvorrichtung über zumindest eine Zuleitung und eine Ableitung mit einer Druckluftversorgungsanlage verbunden ist. Durch den sogenannten Crossjet werden die entstehenden Schweißspritzer während des Schweißprozesse von der Optik des Lasers bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit ferngehal- ten. Die Anordnung der Zuleitung und der Ableitung erfolgt dabei beiderseits des Lasers bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit. Bei einem Schweißprozeß mit einer der- artigen Vorrichtung wird durch den voreilenden Laser bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit die Oberfläche des Werkstückes erwärmt oder durch entsprechende Fokus- sierung des Fokuspunktes unterhalb der Oberfläche des Werkstückes bereits ein Aufschmel- zen bzw. eine Einbrandtiefe durch den Laserstrahl erreicht, wobei durch den nachfolgenden Lichtbogen-Schweißprozeß eine weitere Vergrößerung der Einbrandtiefe sowie eine Bildung einer Schweißraupe durch Zufuhr eines Schweißdrahtes bzw. eines Zusatzmaterials durchge- führt wird.

Nachteilig ist hierbei, daß durch beidseitige Zuführung der Zuleitung und der Ableitung ein erheblicher Platzbedarf vorhanden ist, sodaß die Baugröße eines derartigen Laser-Hybrid- Schweißkopfes wesentlich vergrößert wird.

Weiters sind Vorrichtungen zur Bildung eines Crossjets bekannt, bei denen beiderseits des Lasers bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit ein Austrittselement und ein Eintrittselement für eine zugeführte Druckluft angeordnet sind, sodaß ein entsprechender Crossjet, also eine Luftströmung, zwischen dem Austrittselement und dem Eintrittselement zur Aufnahme loser Metallteile gebildet werden kann.

Nachteilig ist hierbei, daß durch einen derartigen Aufbau eine großflächige Ausbildung des

Crossjets notwendig ist, sodaß ein sehr hoher Unterdruck im Bereich des Crossjets entsteht und somit dieser einen großen Abstand zu einem Schweißprozeß mit einer Schutzgasatmo- sphäre haben muß, um diese nicht anzusaugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, insbesondere einen Laser- Hybrid-Schweißkopf, für einen Laser-Hybrid-Schweißprozeß sowie eine Crossjet-Leitvor- richtung zu schaffen, bei dem eine kompakte Baugröße und ein einfacher Aufbau des Laser- Hybrid-Schweißkopfes und der Crossjet-Leitvorrichtung geschaffen wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Zuleitung und die Ableitung der Druckluft für den Crossjet zwischen den beiden Komponenten, insbesondere dem Laser bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit und den Elementen des Schweißbrenners oder der Zufuhrvorrichtung für den Schweißdraht, angeordnet sind, wie dies im Kennzei- chenteil des Anspruches 1 beschrieben ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß durch die spezielle Ausbildung des Laser-Hybrid-Schweißkopfes erreicht wird, daß keinerlei Leitungen um die einzelnen Komponenten herum und keinerlei Leitungen bis in den Bereich des Schweißpro- zesses angeordnet sind, da diese alle auf der gegenüberliegenden Seite mit den Komponenten verbunden werden. Damit wird erreicht, daß ein Hängenbleiben des Laser-Hybrid-Schweiß- kopfes an einem Gegenstand unterbunden wird, da keinerlei abstehende Leitungen um die Komponenten angeordnet sind. Ein wesentlicher Vorteil liegt darin, daß der Laser-Hybrid- Schweißkopf ohne Veränderung des Roboters, insbesondere dessen programmierte Laufbahn, spiegelbildlich eingesetzt werden kann, da auf keine abstehenden Leitungen oder Teile acht genommen werden muß, da der Laser-Hybrid-Schweißkopf symmetrisch zur Befestigung mit dem Roboter, insbesondere mit dem Manipulator des Roboterarms, aufgebaut ist, sodaß durch die spezielle Ausgestaltung der Laser-Hybrid-Schweißkopf nunmehr auch bei schwer zu- gänglichen Stellen eingesetzt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind der Beschreibung zu entnehmen.

Weiters wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem Gehäuse der Crossjet- Leitvorrichtung eine durchgehende Öffnung für einen sich durch die Öffnung erstreckenden Laserstrahl angeordnet ist, wobei in den Stirnflächen der Öffnung ein Austrittskanal und ein gegenüberliegender Eintrittskanal für die Druckluft, insbesondere für den Crossjet bzw. einer Crossjetstrahlung, angeordnet ist, wie dies im Kennzeichenteil des Anspruches 14 beschrie-

ben ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß durch eine derartige Ausbildung des Crossjets mit der Crossjet-Leitvorrichtung ein geschlossenes System innerhalb des Gehäuses erzeugt wird, wo- durch die Crossjetstrahlung nur innerhalb der Öffnung auftritt und somit keinerlei bzw. nur mehr geringe Luftströme außerhalb dieser Öffnung erzeugt werden. Damit kann ein sehr ge- ringer Abstand des Crossjets bzw. der Crossjet-Leitvorrichtung zum Schweißprozeß, insbe- sondere zum Lichtbogen-Schweißprozeß, gebildet werden, sodaß die Baugröße des Laser- Hybrid-Schweißkopfes wesentlich verringert wird und somit das Handling des Laser-Hybrid- Schweißkopfes wesentlich verbessert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 15 bis 21 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind der Beschreibung zu entnehmen.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, daß der Brenner bzw. der Schweißbrenner aus mehreren einzelnen Modulen aufgebaut ist, wobei zumindest ein Modul, insbesondere der Brennerkörper, auf die unterschiedlichsten Fügeprozesse, insbesondere auf einen Schweißprozeß oder einem Lötprozeß, umrüstbar ist, wie dies im Anspruch 22 be- schrieben ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß ohne großen Aufwand der Laser-Hybrid-Schweiß- prozeß an die verschiedensten Fügeverfahren, wie das Schweißen oder Löten, angepaßt wer- den kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt auch darin, daß durch die spezielle Ausbil- dung des Laser-Hybrid-Schweißkopfes eine Automatisierung beim Wechsel des Brennerkör- pers auf ein anderes Schweißverfahren erreicht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 23 bis 28 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind der Beschreibung zu entnehmen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Laser-Hybrid-Schweißkopfes in Seitenan- sicht und vereinfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 2 eine Stirnansicht eines Profils für den Laser-Hybrid-Schweißkopf in vereinfach- ter, schematischer Darstellung ;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Crossjet-Leitvorrichtung für den Laser-Hybrid- Schweißkopf in vereinfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 4 einen Schnitt durch die Crossjet-Leitvorrichtung gemäß den Linien IV-IV in Fig.

3 in vereinfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 5 einen weiteren Schnitt durch die Crossjet-Leitvorrichtung gemäß den Linien V-V in Fig. 3 in vereinfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 6 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des Laser-Hybrid-Schweiß- kopfes in vereinfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Laser-Hybrid-Schweißkopfes, in ver- einfachter, schematischer Darstellung ; Fig. 8 das Ausführungsbeispiel des Laser-Hybrid-Schweißkopfes gemäß Fig. 7 mit ab- gehobener Verdeckplatte ; Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Laser-Hybrid-Schweißkopfes für ein Laser- Lötverfahren.

Einführen sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, un- ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unter- schiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsge- mäße Lösungen darstellen.

In den Fig. 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung, insbesondere ein Laser- Hybrid-Schweißkopf 1, und ein speziell ausgebildetes Montageelement 2 zur Montage der einzelnen Komponenten des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 gezeigt.

Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 werden handelsübliche, aus dem Stand der Technik bekannte Elemente bzw. Baugruppen in spezieller Kombination zueinander angewandt bzw. eingesetzt. Dabei sind an dem Montageelement 2, das mit einem Roboter, insbesondere einem Roboterarm 3, wie schematisch angedeutet, verbunden wird, ein Laser 4 bzw. eine Laseroptik oder eine optische Fokussiereinheit und Elemente eines Schweißbren- ners 5 für einen Lichtbogen-Schweißprozeß 6, wie schematisch angedeutet, oder eine Zufuhr- vorrichtung für einen Schweißdraht bzw. eine Elektrode sowie eine Crossjet-Leitvorrichtung 7 zur Bildung eines Crossjets 8, die über zumindest eine Zuleitung 9 und eine Ableitung 10 mit einer Druckluftversorgungsanlage-nicht dargestellt-verbunden ist, angeordnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 ist das Montageelement 2 durch ein Profil 11, entsprechend der Darstellung in Fig. 2, mit Befestigungsnuten 12 für die Kom- ponenten des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 gebildet. Das Profil 11 ist derart ausgebildet, daß dieses einen im Zentrum verlaufenden, durchgehenden Kanal 13, der bevorzugt die Ab- leitung 10 ausbildet bzw. mit dieser verbunden ist, aufweist und parallel zu diesem Kanal 13 zwei weitere Kanäle 14,15, die bevorzugt die Zuleitungen 9 ausbilden bzw. mit diesen ver- bunden sind, angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß die Zuleitung 9 und die Ableitung 10 der zugeführten Druckluft für den Crossjet 8, wie schematisch dargestellt, zwischen den beiden Komponenten, insbesondere dem Laser 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fo- kussiereinheit und den Elementen des Schweißbrenners 5, angeordnet sind, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 nunmehr die Zuleitung 9 und die Ablei- tung 10 in dem Montageelement 2, insbesondere in dem Profil 11, integriert sind, wodurch die Zuführung und Abführung der Druckluft für den Crossjet 8 auf einer Seite der Crossjet- Leitvorrichtung 7 erfolgt. In dem anschließend beschriebenen bzw. gezeigten Ausführungs- beispiel der Fig. 6 sind die Zuleitung 9 und die Ableitung 10 jedoch nicht mehr in dem Mon- tageelement 2 bzw. in dem Profil 11 integriert, sondern sind parallel verlaufend zum Profil 11 angeordnet, wobei wiederum diese zwischen den beiden Komponenten, insbesondere dem Laser 4 und dem Schweißbrenner 5, angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel-ge- mäß Fig. 6-weißt auch das Profil 11 keinerlei innenliegenden Kanäle 13 bis 15 auf.

Damit eine optimale Befestigung des Profils 11 mit einem Manipulator 16 eines Roboters, insbesondere des Roboterarms 3, erreicht wird, ist das Profil 11 über eine Befestigungsvor- richtung 17 mit dem Manipulator 16 des Roboters verbunden, wie dies die Fig. l zeigt. Dabei ist zwischen dem Manipulator 16 des Roboters, insbesondere des Roboterarms 3, und dem Profil 11 eine Abschaltvorrichtung 18 angeordnet. Diese Abschaltvorrichtung 18 dient dazu,

daß bei entsprechender Druckausübung auf den Laser-Hybrid-Schweißkopf 1, wie dies bei- spielsweise bei einem Auflaufen des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 auf einen Gegenstand der Fall ist, über die Abschaltvorrichtung 18 der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 entsprechend ausweichen kann, wobei zur Aktivierung der Abschaltvorrichtung 18 ein definierter Kraft- aufwand notwendig ist. Der wesentliche Vorteil einer derartigen Abschaltvorrichtung 18 liegt darin, daß der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 in einer definierten Lage bzw. Position gehalten wird, wobei bei Auswirkung einer definierten Kraft auf den Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 dieser über die Abschaltvorrichtung 18 ausweicht, wobei nach der Ausübung der Kraft der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 wieder in die ursprüngliche Lage bzw. Position über die Ab- schaltvorrichtung 18 zurückgeführt wird.

Die Elemente des Schweißbrenners 5 sind durch einen Brennerkörper 19 und einem Befesti- gungskörper 20, in denen sämtliche Bauteile für einen handelsüblichen Brenner integriert sind, gebildet. Der Schweißbrenner 5 ist durch einen MIG/MAG-Schweißbrenner zur Bildung eines MIG/MAG-Schweißprozesses, also eines Lichtbogen-Schweißprozesses 6, ausgebildet, wobei lediglich die einzelnen Elemente des Schweißbrenners 5 gegenüber einen aus dem Stand der Technik bekannten Brenner derart verändert wurden, daß eine einfach Befestigung und Verstellung des Befestigungskörpers 20 am Profil 11 ermöglicht wird und über den Brennerkörper 19 eine sichere Drahtzuführung zum Lichtbogen-Schweißprozeß 6 sowie eine sehr gute Kontaktierung eines zugeführten Schweißdrahtes 21 mit Energie, insbesondere mit Strom und Spannung, erreicht wird.

Weiters ist zwischen dem Brennerkörper 19 und dem Befestigungskörper 20 eine weitere Ab- schaltvorrichtung 22 angeordnet, sodaß, wie bereits zuvor beschrieben, eine entsprechende Bewegung des Brennerkörpers 19 gegenüber dem Befestigungskörper 20 bei Ausübung einer entsprechenden Kraft auf diesen ermöglicht wird. Dabei ist diese Abschaltvorrichtung 22 der- art ausgelegt, daß eine wesentlich geringe Krafteinwirkung auf den Brennerkörper 19 genügt, um eine entsprechende Bewegung auszulösen, als dies bei der Abschaltvorrichtung 18 für den gesamten Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 notwendig ist.

Die eingesetzten Abschaltvorrichtungen 18,22 weisen dabei einen Sensor-nicht dargestellt- auf, der bei Aktivierung der Abschaltvorrichtungen 18,22 ein entsprechendes Signal erzeugt.

Hierzu sind die Abschaltvorrichtungen 18,22, insbesondere die Sensoren, mit einer Steuer- vorrichtung für den Roboter und/oder für ein Schweißgerät-nicht dargestellt-verbunden, sodaß bei einer Aktivierung eines oder beider Sensoren dies die Steuervorrichtung erkennen

kann. Dadurch kann beispielsweise die weitere Bewegung des Roboterarms 3, also des Laser- Hybrid-Schweißkopfes 1, oder der Schweißprozeß gestoppt werden, wodurch eine Zerstörung der einzelnen Komponenten bei einer entsprechenden Krafteinwirkung verhindert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 ist die Crossjet-Leitvorrichtung 7 an einer Stirnfläche 23 des Profils 11 befestigt, sodaß bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel -gemäß Fig. l-die über die Kanäle 14 und 15 zugeführte Druckluft und die über den Kanal 13 abgeführte Druckluft direkt in die Crossjet-Leitvorrichtung 7 übergeht. Dazu sind im Inne- ren der Crossjet-Leitvorrichtung 7 entsprechende Kanäle 24 bis 26, die aus einem Gehäuse 27 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 ausgeführt sind, angeordnet. Diese Kanäle 24 bis 26 werden dabei auf einer Seite des Gehäuses 27 angeordnet, sodaß nur in einem Bereich dieser Seite entsprechende Leitungen, insbesondere die Kanäle 13 bis 15 bzw. die Zuleitung 9 und die Ableitung 10, angeordnet werden müssen.

Die Crossjet-Leitvorrichtung 7 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie dies speziell in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, eine bevorzugt L-förmige Form auf, sodaß sich die Crossjet-Leitvorrichtung 7 bevorzugt in einen definierten Abstand 28 unterhalb des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit oder eines Schutzglases 29 mit einer entsprechenden Schutzglasüberwachung für den Laser 4 erstreckt bzw. ausgebildet ist. Wei- ters weist das Gehäuse 27 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 eine Öffnung 30 bzw. eine Ausneh- mung auf, in der der Crossjet 8 ausgebildet ist, d. h., daß die Crossjet-Leitvorrichtung 7 eine Öffnung 30 aufweist, durch die ein schematisch angedeuteter Laserstrahl 31 des Lasers 4 hin- durchstrahlt, wobei in einem Winkel bevorzugt von 90° zum Laserstrahl 31 die Druckluft durch die Öffnung 30 hindurchströmt und somit in der Öffnung 30 eine Crossjetstrahlung 32 ausgebildet wird.

Hierzu ist in den Fig. 3 bis 5 die Crossjet-Leitvorrichtung 7 im Detail dargestellt, wobei in Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gehäuse 27 und in den Fig. 4 und 5 jeweils eine Stirnansicht des Gehäuses 27-gemäß den Schnittlinien IV-IV und V-V in Fig. 3-dargestellt ist.

Die Crossjet-Leitvorrichtung 7 kann dabei beispielsweise aus einem ein oder mehrteiligen Gußteil oder einem Spritzgußteil aus Aluminium oder Kunststoff gebildet werden. Selbstver- ständlich ist es möglich, daß jeder beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Aufbau eines Gehäuses 27 verwendet werden kann, wobei lediglich eine entsprechende Ausbildung der Öffnung 30 vorhanden sein muß, wobei die Öffnung 30 im Inneren des Gehäuses mit den

Kanälen 24 bis 26 verbunden wird. Im Gehäuse 27 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 sind also die Kanäle 24 bis 26 zur Verlängerung der Kanäle 13 bis 15 des Profils 11, also die Verlänge- rung der Zu-und Ableitungen 9,10, angeordnet, wobei sich diese in die Öffnung 30 erstrek- ken und stirnseitig zur Öffnung 30 einen Austrittskanal 33 sowie einen gegenüberliegenden Eintrittskanal 34 ausbilden, d. h., daß in dem Gehäuse 27 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 die durchgehende Öffnung 30 für einen sich durch die Öffnung 30 erstreckenden Laserstrahl 31 angeordnet ist, wobei in den Stirnflächen der Öffnung 30 der Austrittskanal 33 und ein ge- genüberliegender Eintrittskanal 34 für die Druckluft, insbesondere für den Crossjet 8 bzw. die Crossjetstrahlung 32, angeordnet ist.

Damit wird erreicht, daß die zugeführte Druckluft über den Austrittskanal 33 in die Öffnung 30 ausströmt und an der gegenüberliegenden Seite wieder in den Eintrittskanal 34 einströmt, wodurch die Druckluft einen Luftstrom, insbesondere die Crossjetstrahlung 32, in der Öff- nung 30 erzeugt bzw. ausbildet. Dabei kann die Führung der Kanäle 24 bis 26 sowie die Form der Eintritts-und Austrittskanäle 33,34 beliebig ausgebildet werden und ist nicht auf das dar- gestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es muß lediglich gewährleistet sein, daß in der Öffnung 30 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 eine Querströmung, also ein sogenannter Crossjet 8, ausgebildet wird.

Vorteilhafterweise ist das Gehäuse 27 derart ausgebildet, daß eine Zu-und Abfuhr der Druckluft an einer Stirn-bzw. Seitenfläche erfolgt. Es ist aber ebenfalls möglich, die Zu-und Abfuhr der Druckluft an unterschiedlichen, insbesondere gegenüberliegenden, Stirn-bzw.

Seitenflächen des Gehäuses 27 auszuführen.

Weiters ist es möglich, das Gehäuse 27 quaderförmig bzw. L-förmig auszubilden, wobei die Öffnung 30 durch das Gehäuse 27 verläuft und etwa senkrecht auf zwei gegenüberliegende Seitenflächen ausgerichtet ist. Des weiteren kann das Gehäuse 27 einen weiteren Kanal zur Abfuhr zumindest eines Teilstromes der Druckluft aufweisen. Durch die Abfuhr der Druckluft in zumindest zwei Teilströmen kann eine leichtere Abfuhr von Schmutz-bzw. Schweißparti- kel erreicht werden.

Die Crossjet-Leitvorrichtung 7, insbesondere der ausgebildete Crossjet 8, hat die Aufgabe, die bei einem Schweißprozeß auftretenden Schweißspritzer von der Optik des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder optischen Fokussiereinheit oder dem vor diesen Komponenten angeordneten Schutzglas 29, wie schematisch angedeutet, fernzuhalten. Dabei ist der Crossjet 8 unterhalb

des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit, also zwischen dem La- ser 4 und dem Bereich des durchzuführenden Schweißprozesses des Lasers 4 bzw. des Schweißbrenners 5, angeordnet. Die Crossjet-Leitvorrichtung 7, insbesondere der Crossjet 8, ist derartig ausgebildet, daß von dieser die Crossjetstrahlung 32, insbesondere ein Luftstrom, wie schematisch mit Pfeilen in Fig. 3 angedeutet, erzeugt wird. Der Crossjet 8, insbesondere die Crossjetstrahlung 32, weist dabei bevorzugt eine Strömungsgeschwindigkeit zwischen 100 und 600 m/s und/oder einen Crossjetdruck zwischen 2,5 und 6 bar auf. Dabei kann der Cross- jet 8 eine Überschallströmung erzeugen, wobei in der Crossjet-Leitvorrichtung 7 eine soge- nannte Lavaldüse ausgebildet ist.

Damit die Crossjetstrahlung 32, insbesondere die Druckluft, aus dem Bereich des Laser- Hybrid-Schweißkopfes 1, insbesondere aus dem Bereich des Lichtbogen-Schweißprozesses 6, abgeleitet werden kann, ist in der Crossjet-Leitvorrichtung 7 ein entsprechender Kanal 26 für die Ableitung der Crossjetstrahlung 32 ausgelegt, d. h., daß die über die Kanäle 24,25 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 erzeugte Crossjetstrahlung 32 in der Öffnung 30 der Crossjet-Leit- vorrichtung 7 in den Kanal 26 einströmt und von diesem in den Kanal 13, insbesondere in die Ableitung 10, im Profil 11 weitergeleitet wird, sodaß die von der Crossjetstrahlung 32 aufge- nommenen Schweißspritzer, insbesondere die in Richtung des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder optischen Fokussiereinheit geschleuderten Materialien, über die Ableitung 10 aus dem Bereich des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 geleitet werden. Dabei wird die Ableitung 10 beispielsweise mit einer Absaugvorrichtung verbunden, sodaß ein entsprechender Unterdruck in der Ableitung 10, also ein Absaugen der Crossjetstrahlung 32 aus der Öffnung 30 der Crossjet-Leitvorrichtung 7, geschaffen wird. Damit eine verbesserte Abführung der Crossjet- strahlung 32 über den Eintrittskanal ermöglicht wird, weist der Eintrittskanal 34 ein größeres Volumen als der Austrittskanal 33 auf.

Wesentlich ist bei einem derartigen Laser-Hybrid-Schweißkopf 1, daß die Anordnung des Crossjets 8 in einem bestimmten Abstand zum Lichtbogen-Schweißprozeß 6 erfolgt, da bei diesem eine entsprechende Schutzgasatmosphäre-nicht dargestellt-geschaffen wird, und somit bei zu geringem Abstand der Crossjet-Leitvorrichtung 7 diese Schutzgasatmosphäre durch einen um den Crossjet 8 entstehenden Unterdruck in Richtung des Crossjets 8 gezogen wird. Dadurch könnte der Lichtbogen-Schweißprozeß 6 nicht mehr in der notwendigen Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden.

Durch eine derartige Ausbildung des Crossjets 8 wird mit der Crossjet-Leitvorrichtung 7 ein

fast geschlossenes System innerhalb des Gehäuses 27 erzeugt, sodaß keinerlei bzw. nur mehr geringe Luftströme außerhalb der Öffnung 30 der Crossjet-Leitvorrichtung 7 gebildet werden.

Damit kann ein sehr geringer Abstand des Crossjets 8 bzw. der Crossjet-Leitvorrichtung 7 zum Schweißprozeß, insbesondere zum Lichtbogen-Schweißprozeß 6, gebildet werden, sodaß die Baugröße des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 wesentlich verringert wird und somit das Handling des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 wesentlich verbessert wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß eine derartige Crossjet-Leitvorrichtung 7 auch bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise einem reinen Laser-Schweißprozeß, zum Schutz des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit vor Rauch oder losen Metallteilen eingesetzt werden kann. Der wesentliche Vorteil liegt darin, daß die Crossjetstrahlung 32 nur innerhalb der Öffnung 30 auftritt und somit keinerlei bzw. nur mehr geringe Luftströme außerhalb die- ser Öffnung 30 erzeugt werden.

Durch die spezielle Ausbildung der Crossjet-Leitvorrichtung 7 wird weiters erreicht, daß nur eine eingeschränkte Angriffsfläche für den Laser 4 geschaffen wird, da über die Crossjet- Leitvorrichtung 7, insbesondere über das Gehäuse 27, selbst, die losen Metallteile bzw.

Schweißspritzer oder der Rauch abgehalten werden und somit nur in dem Bereich der Öff- nung 30, durch den der Laserstrahl 31 hindurchstrahlt, diese Teile zum Laser 4 bzw. der La- seroptik oder der optischen Fokussiereinheit vordringen können. Damit wird bereits ein Großteil der Teile von dem Gehäuse 27 abgehalten, wobei die restlichen Teile über die Crossjetstrahlung 32 in der Öffnung 30 gefördert werden. Somit ist ein Vordringen von Schweißspritzern zum Laser 4 fast unmöglich. Wesentlich ist hierbei auch, daß durch die Ein- schränkung dieses Raumes auf die Öffnung 30 nunmehr eine einfache Ausbildung und eine einfache Erzeugung des Crossjets 8 ermöglicht wird, da dieser nicht mehr großflächig wirken muß, wie dies bei offenen Systemen aus dem Stand der Technik der Fall ist. Hierzu ist es bei- spielsweise möglich, daß die Crossjet-Leitvorrichtung 7 bzw. das Gehäuse 27 derart ausgebil- det ist, daß diese zumindest teilweise den zugeordneten Laser 4 bzw. die Laseroptik oder die optische Fokussiereinheit umschließt bzw. der Abstand 28 von dem Gehäuse 27 zum Laser 4 durch eine entsprechende Ausbildung des Gehäuses 27 geschlossen wird, sodaß auch ein seit- liches Eindringen von Schmutz oder anderen Fremdkörpern zu den zu schützenden Teilen, wie dem Laser 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit, unterbunden wer- den kann und nur mehr ein Zugang über die Öffnung 30 möglich ist. Dabei ist es möglich, daß in diesem Bereich, also zwischen dem Laser 4 und der Crossjet-Leitvorrichtung 7 ein Überdruck ausgebildet wird, wobei dieser Überdruck von der Zuleitung 9 abgezweigt wird.

Dies kann in einfacher Form derartig erfolgen, daß zumindest einer der Kanäle 24 oder 25

zumindest eine Bohrung in Richtung des Lasers 4 aufweist, wodurch ein Teil der zugeführten Druckluft über diese Bohrung in Richtung des Lasers 4 austreten kann und somit in diesem Bereich oberhalb des Gehäuses 27 ein entsprechender Überdruck ausgebildet werden kann.

Weiters weist der erfindungsgemäße Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 eine oder mehrere Anzei- geeinheiten 35-wie schematisch angedeutet-auf, über die die Positionen der Komponenten zueinander angezeigt werden, d. h., daß ausgehend von einer vordefinierten Position bzw.

Ausgangsstellung die Komponenten, insbesondere der Laser 4 und der Schweißbrenner 5, diese in X-, Y-und Z-Richtung zueinander verstellt werden können, wobei diese Verstellvor- gänge über die Anzeigeeinheit 35 angezeigt bzw. abgelesen werden kann, sodaß jederzeit eine abermalige Einstellung der beiden Komponenten zueinander wiederholt werden kann. Damit kann der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 für die unterschiedlichen Schweißvorgänge verstellt werden, wobei in einfacher Form eine Rückstellung auf die entsprechenden Ausgangswerte möglich ist.

Dabei ist es beispielsweise möglich, daß die einzelnen Komponenten, insbesondere der Laser 4 und der Schweißbrenner 5, mit einer aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Aufnahmevorrichtung bzw. Meßvorrichtung für mechanische Verstellwege-nicht dargestellt -gekoppelt sind, wobei diese Werte der Aufnahmevorrichtung über die Anzeigeeinheit 35 angezeigt werden können. Hierzu ist es möglich, daß die Anzeigeeinheit 35 direkt am Laser- Hybrid-Schweißkopf 1 oder beispielsweise in einem zentralen Steuergerät angeordnet ist, wobei hierzu die Aufnahmevorrichtung die Werte über Leitungen an die Anzeigeeinheit 35 oder eine Steuervorrichtung übersendet. Somit wird erreicht, daß jederzeit eine Reproduzie- rung einer Einstellung des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 auf elektronischem Wege möglich ist. Selbstverständlich ist es möglich, daß bei entsprechender Befestigung der einzelnen Kom- ponenten auf einem elektronischen Verstellsystem die Verstellung automatisiert werden kann, sodaß lediglich nur mehr der Wert der Verschiebung eingestellt werden muß, worauf über das entsprechende Verstellsystem die Verstellung vorgenommen wird.

Der Vollständigkeit halber wird noch erwähnt, daß die einzelnen Komponenten über Leitun- gen mit den entsprechenden Versorgungsgeräten verbunden werden, wie dies schematisch angedeutet wurde. Hierzu wird der Laser 4 über eine Versorgungsleitung 36 mit einer ent- sprechenden Energiequelle verbunden. Weiters wird der Schweißbrenner 5 über ein Schlauch- paket 37 mit einem Schweißgerät verbunden. Es ist auch möglich, daß anstelle der Energie- quelle für den Laser 4 dieser direkt mit dem Schweißgerät verbunden wird, wobei die Energie

für den Laser 4 und dem Schweißbrenner 5 vom Schweißgerät geliefert wird.

Durch die spezielle Ausbildung des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 wird erreicht, daß kei- nerlei Leitungen bis in den Bereich des Schweißprozesses angeordnet sind, da diese alle auf der gegenüberliegenden Seite mit den Komponenten verbunden werden. Damit wird erreicht, daß ein Hängenbleiben des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 an einer Leitung bzw. einem Ge- genstand unterbunden wird, da keinerlei abstehende Leitungen um die Komponenten ange- ordnet sind. Somit wird auch die Möglichkeit geschaffen, daß der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 ohne Veränderung des Roboters, insbesondere dessen programmierte Laufbahn, spiegel- bildlich eingesetzt werden kann, da auf keine abstehenden Leitungen oder Teile acht genom- men werden muß, sodaß durch die spezielle Ausgestaltung der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 nunmehr auch bei schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden kann.

In dem weiteren Ausführungsbeispiel-gemäß Fig. 6-ist der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 in Draufsicht dargestellt, wobei wiederum im Zentrum das Profil 11 angeordnet ist. An diesem Profil 11 sind die einzelnen Komponenten, wie bereits zuvor beschrieben, befestigt.

Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Zuleitung 9 und die Ableitung 10 jedoch nicht mehr in dem Montageelement 2 bzw. in dem Profil 11 integriert, sondern sind parallel verlaufend zum Profil 11 angeordnet bzw. an diesem befestigt, wobei diese zwischen den beiden Komponen- ten, insbesondere dem Laser 4 und dem Schweißbrenner 5, angeordnet sind bzw. verlaufen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weißt auch das Profil 11 keinerlei innenliegenden Kanäle 13 bis 15 auf.

Weiters wird durch diese Anordnung gewährleistet, daß wiederum ein symmetrischer Aufbau des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 ohne abstehende Leitungen erzielt wird. Da für die Befe- stigung der einzelnen Komponenten handelsübliche Befestigungssysteme eingesetzt werden, wird auf eine spezielle Beschreibung des Aufbaus verzichtet, da dieser den zuvor beschriebe- nen Ausführungsbeispielen in den Fig. 1 bis 5 annähernd gleicht.

Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß bei den gezeigten Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 6 die Montage der Komponenten, insbesondere des Lasers 4 bzw. der Laseroptik oder der optischen Fokussiereinheit und dem Schweißbrenner 5, auf beiden Seiten des Montageele- mentes 2, insbesondere des Profils 11, erfolgt, wogegen aus dem bekannten Stand der Tech- nik die Laser-Hybrid-Schweißköpfe derartig aufgebaut sind, daß der Laser und der Schweiß-

brenner nur auf einer Seite einer Montageplatte angeordnet sind, wogegen auf der gegenüber- liegenden Seite die Verbindung mit dem Roboter, insbesondere mit dem Roboterarm, erfolgt.

Durch eine derartige Anordnung wird ein übermäßig breiter und somit schwer handzuhaben- der Laser-Hybrid-Schweißkopf 1 geschaffen.

In den Fig. 7 bis 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines modularen Laser-Hybrid-Bren- ners bzw. eines modularen Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 gezeigt, bei dem an zumindest einem Montageelement 2, insbesondere am Profil 11, Komponenten wie ein Laser 4 bzw. eine Laseroptik oder eine optische Fokussiereinheit und Elemente eines Brenners bzw. eines Schweißbrenners 5 für einen Schweißprozeß angeordnet sind. Weiters weist der modulare Laser-Hybrid-Brenner eine Vorrichtung zur Bildung eines Crossjets 8 (nicht dargestellt), ins- besondere die Crossjet-Leitvorrichtung 7, die über zumindest eine Zuleitung 9 und eine Ab- leitung 10 mit einer Druckluftversorgungsanlage, nicht dargestellt, verbunden ist, auf.

Der Brenner bzw. der Schweißbrenner 5 ist aus mehreren einzelnen Modulen aufgebaut, wo- bei zumindest ein Modul, insbesondere der Brennerkörper 19, auf die unterschiedlichsten Fü- geprozesse, insbesondere auf einen Schweißprozeß oder einen Lötprozeß, umrüstbar ist. Da- bei kann durch Austausch des Brennerkörpers 19 dieser nunmehr zur Bildung eines MIG/ MAG-Schweißverfahrens, eines TIG/WIG-Schweißverfahrens, eines Doppeldraht-Schweiß- verfahrens, eines Plasma-Schweißverfahrens oder für ein Laser-Kaltdraht-Löten, ein Laser- Heißdraht-Löten, ein Laser-Schweißen ohne Lichtbogen ausgebildet sein, d. h., daß unter- schiedliche Brennerkörper 19 für unterschiedliche Fügeprozesse mit einem Modul des Schweißbrenners 5 verbunden werden können, sodaß mit ein und demselben Laser-Hybrid- Schweißkopf 1 unterschiedliche Verfahren durchgeführt werden können, ohne daß dabei der gesamte Schweißbrenner 5, insbesondere die Module, ausgetauscht werden müssen.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß ein sehr rasches Umrüsten des Laser- Hybrid-Brenners auf die unterschiedlichsten Schweißverfahren möglich ist. Ein besonderer Vorteil liegt vor allem darin, daß der Wechsel des Brennerkörpers 19, aufgrund der modula- ren Ausbildung automatisiert werden kann, und somit dieser Tausch über einen Werkzeug- wechsel, wie dies in der Robotertechnologie üblich ist, vorgenommen werden kann. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß eventuelle zusätzliche Komponenten bzw.

Zusatzmodule, wie beispielsweise eine externe Drahtzufuhrvorrichtung oder ein weiterer Schweißbrenner 5 bzw. Brennerkörper 19, nicht dargestellt, bereits am Profil 11 befestigt sind bzw. diese mit dem Brennerkörper 19 verbunden werden, sodaß keine mechanischen Ände-

rungen bzw. Einstellungen mehr vorgenommen werden müssen.

Der Schweißbrenner 5 ist dabei aus einem Antriebsmodul 40, einem Befestigungsmodul 41 und dem Brennerkörper 19 gebildet, wobei weitere Zusatzmodule, wie beispielsweise ein ex- ternes Drahtzuführungsmodul, anschließbar sind. Damit ein Wechsel des Brennerkörpers 19 vorgenommen werden kann, ist der Brennerkörper 19 über eine Verbindungsvorrichtung 42, insbesondere über eine Schraubverbindung oder Steckverbindung, mit dem Befestigungsmo- dul 41 des Schweißbrenners 5 verbunden. Die einzelnen Module, insbesondere das Antriebs- modul 40 und das Befestigungsmodul 41, sind an dem Profil 11 befestigt, wogegen der Bren- nerkörper 19 am Befestigungsmodul 41 des Schweißbrenners befestigt ist. Somit können bei einem Tausch des Brennerkörpers 19 die Positionen der am Profil 11 befestigten Module be- stehen bleiben, sodaß sich die Einstellungen gegenüber dem Laser 5, insbesondere dem La- serstrahl, nicht ändern. Damit wird erreicht, daß die weiteren Brennerkörper 19 in ihrer Länge entsprechend ausgebildet werden können, sodaß jederzeit ein optimaler Schweißprozeß durchgeführt werden kann. Die einzelnen Brennerkörper 19 werden bevorzugt immer mit der gleichen Brennerlänge hergestellt und als Präzisionsbauteil ausgebildet. Hierbei können je- doch die Brennerkörper 19 unterschiedliche Formen aufweisen, wie dies beispielsweise in Fig. 9 ersichtlich ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Brennerkörper 19 für einen Lötpro- zeß konzipiert, wobei die Zuführung des Schweißmaterials, insbesondere des Schweißdrahtes 21, in einem anderen Winkel als für einen Schweißprozeß erfolgt.

Weiters ist es möglich, daß die Zusatzmodule ebenfalls am Profil 11 befestigt werden. Hierzu ist es möglich, daß dabei am Profil entsprechende Befestigungssysteme vormontiert werden, sodaß wiederum eine automatisierte Montage bzw. Demontage möglich ist. Durch die kombi- nierte Ausbildung des Schweißbrenners 5 für das Löten und das Schweißen ist es nunmehr möglich, daß bei einem Lötprozeß eine Schutzgasatmosphäre aufgebaut werden kann, da sämtliche Zuleitungen hierfür vorhanden sind.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Laser-Hybrid-Schweißkopfes 1 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Be- schreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2,3,4,5 ; 6 gezeigten Ausführungen und Maß- nahmen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die dies- bezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenaufstellung 1 Laser-Hybrid-Schweißkopf 2 Montageelement 3 Roboterarm 4 Laser 5 Schweißbrenner 6 Lichtbogen-Schweißprozeß 7 Crossjet-Leitvorrichtung 8 Crossjet 9 Zuleitung 10 Ableitung 11 Profil 12 Befestigungsnut 13 Kanal <BR> <BR> 14 Kanal<BR> 15 Kanal 16 Manipulator 17 Befestigungsvorrichtung 18 Abschaltvorrichtung 19 Brennerkörper 20 Befestigungskörper 21 Schweißdraht 22 Abschaltvorrichtung 23 Stirnfläche 24 Kanal 25 Kanal 26 Kanal <BR> <BR> 27 Gehäuse<BR> 28 Abstand 29 Schutzglas 30 Öffnung 31 Laserstrahl 32 Crossjetstrahlung 33 Austrittskanal 34 Eintrittskanal 35 Anzeigeeinheit 36 Versorgungsleitung 37 Schlauchpaket 38 39 40 Antriebsmodul 41 Befestigungsmodul 42 Verbindungsmodul