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Dokumentenidentifikation DE602005000292T2 28.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001589363
Titel Mobiles Mikroskop zum Echtzeit-Prüfen des Schweissens mit einer Laserschweissanlage
Anmelder Yong, Chung Kweon, Seoul, KR
Erfinder Yong, Chung Kweon, Eunpyeong-gu Seoul 122-010, KR
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602005000292
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.04.2005
EP-Aktenzeichen 050088160
EP-Offenlegungsdatum 26.10.2005
EP date of grant 29.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskop zur Echtzeit-Überprüfung eines Schweißvorgangs mit einer Laserschweißmaschine in vergrößertem Maßstab, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Mikroskop zur Echtzeit-Überprüfung eines Schweißvorgangs mit einer Laserschweißmaschine, mit dem ein Arbeiter mit bloßem Auge den Schweißzustand in vergrößertem Maßstab genau untersuchen kann, während die Augen des Arbeiters vor starkem Licht, wie beispielsweise einem Blitz und einem Plasma, die im Zuge des Laserschweißprozesses erzeugt werden, geschützt sind.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Mikroskop zur genauen Echtzeit-Überprüfung eines Schweißvorgangs mit einer Laserschweißmaschine, das ungeachtet der Lage, der Größe und der Form des Schweißobjektes eine zweckmäßige Mobilität und ein einfaches Aufstellen und Entfernen bietet.

Beschreibung des Stands der Technik

Im Allgemeinen gibt es eine Vielfalt an Schweißverfahren. Von diesen Schweißverfahren trat in den letzten Jahren vermehrt das Laserschweißverfahren anstelle des Punktschweißverfahrens auf.

Das Schweißen mit einer Punktschweißmaschine wird mit einem Schweißkopf ausgeführt, der das Schweißobjekt beim Anlegen elektrischer Energie an das Schweißobjekt berührt. Die Laserschweißmaschine ist jedoch zum Durchführen eines kontaktlosen Schweißvorganges mit hoher Geschwindigkeit entwickelt worden. Die Laserschweißmaschine ist so gebaut, dass ein durch einen Oszillator erzeugter Laserstrahl durch eine Anpassungslinse für den Ausgangsstrahl und eine Vielzahl von Prismen in einem Schweißkopf auf ein Schweißobjekt gelenkt wird, in der der Oszillator und weitere benötigte Teile für die Ausführung eines präzisen Schweißvorganges angeordnet sind. Während dem Schweißvorgang wird der Laserausgangsstrahl angepasst, indem ein Winkel der Anpassungslinse für den Ausgangsstrahl mit bezug auf eine vorrückenden Achse des Laserstrahls verändert wird.

Wenn der von der kontaktlosen Laserschweißmaschine ausgelöste Laserstrahl das Schweißobjekt schweißt, wird ein starkes Licht, wie beispielsweise ein Blitz oder ein Schweißvorgang durch einen oder eine große Anzahl von Strahlenimpulsen pro Minute ausführt, ist es für einen Arbeiter aufgrund der starken Lichtstrahlen unmöglich, einen Schweißvorgang auszuführen und gleichzeitig den Schweißzustand mit bloßem Auge zu überprüfen.

Dem gemäß wurde in den letzten Jahren im gewerblichen Umfang eine Überprüfungsvorrichtung für einen Schweißvorgang zum Überprüfen des Schweißzustandes während des Laserschweißens oder Punktschweißens in einer automatischen Fertigungsstrasse entwickelt.

Die Überprüfungsvorrichtung für einen Schweißvorgang umfasst einen Relaisumschalter, der an eine Ausgangsseite gekoppelt ist, wobei der Relaisumschalter bei Ausführung des Laserschweißvorganges ein Schaltsignal ausgibt, und einen Anzeigeteil zum Anzeigen der Häufigkeiten der ausgeführten Schweißvorgänge, d.h., die Anzahl der Schweißnähte, indem das Schaltsignal aus dem Relaisumschalter aufgenommen wird. Eine derartige Überprüfungsvorrichtung für einen Schweißvorgang ist auf einem Roboter zum Ausführen des Laserschweißvorganges in der automatischen Fertigungsstrasse befestigt, wobei ein Arbeiter einzig über die Häufigkeit der ausgeführten Schweißvorgänge informiert wird.

Das heißt, die Überprüfungsvorrichtung für einen Schweißvorgang ist ausgebildet, die Anzahl der Häufigkeiten der ausgeführten Schweißvorgänge anzuzeigen, wann immer der Laserschweißvorgang oder der Punktschweißvorgang in der automatischen Fertigungstrasse ausgeführt wird. Deshalb ist es für einen Arbeiter unmöglich zu überprüfen, ob der Roboter das Schweißobjekt korrekt schweißt. Folglich muss der Arbeiter, nachdem der Roboter eine große Anzahl von Schweißobjekten geschweißt hat, die geschweißten Bereiche des Objektes mit bloßem Auge untersuchen, um zu bestimmen, ob fehlerhafte Schweißnähte vorhanden sind. Sollten fehlerhafte Schweißnähte auf dem Objekt vorhanden sein, muss dieses unter Verwendung des Roboters noch einmal geschweißt werden, was für den Arbeiter mühsam ist. Da des Weiteren der neu verschweißte Bereich uneben ist, kann dieser leicht beschädigt werden.

Insbesondere, wenn ein präziser manueller Laserschweißvorgang ohne die Verwendung des Roboters notwendig wird, ist es dem Arbeiter aufgrund des starken Lichts, wie beispielsweise durch einen Blitz, ein Plasma, und Ähnliches, die während des Schweißvorgangs erzeugt werden, nicht möglich, den Schweißzustand im Zuge des Schweißvorgangs zu überprüfen. Deshalb muss der Arbeiter nach jeder Schweißprozesseinheit den verschweißten Bereich mit bloßem Auge überprüfen. Dies muss solange wiederholt werden, bis der gesamte Schweißvorgang beendet ist, wodurch der Vorteil des Laserschweißens, mit dem ein kontaktloses Hochgeschwindigkeitsschweißen durchführbar ist, abgeschwächt wird. Da es des Weiteren nicht möglich ist, den Schweißzustand während des Ausführens des Schweißvorganges zu überprüfen, ist die Schweißnaht nicht präzise und somit uneben ausgeführt.

Ein Stereomikroskop für die Untersuchung einer Schweißnaht ist aus dem Dokument US 3,818,125A bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde somit in dem Bestreben gebildet, die zuvor erwähnten Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen. Die vorliegende Erfindung ist ausgebildet, ein Mikroskop für eine Laserschweißmaschine bereitzustellen, das kostengünstig und zuverlässig ist, und mit dem ein Arbeiter mit bloßem Auge einen Schweißzustand in Echtzeit überprüfen kann, während die Augen des Arbeiters vor einem Blitz oder einem Plasma oder Ähnliches, die während des Laserschweißvorganges erzeugt werden, geschützt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Mikroskops für eine Laserschweißmaschine, mit dem ein Arbeiter mit bloßem Auge einen Schweißzustand in Echtzeit genau überprüfen kann, während die Augen des Arbeiters vor starkem Licht, wie beispielsweise einem Blitz oder einem Plasma, die während des Laserschweißvorganges erzeugt werden, geschützt werden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Mikroskops für eine Laserschweißmaschine, wobei der genaue Schweißzustand durch eine zweckmäßige Mobilität und durch einfaches Aufstellen und Entfernen des Mikroskops ungeachtet der Lage, der Größe und der Form eines Schweißobjektes in Echtzeit untersucht werden kann.

Zur Erzielung dieser Aufgaben und weiterer Vorteile und in Übereinstimmung mit der Zielsetzung der hierin ausgeführten und ausführlich beschriebenen vorliegenden Erfindung, wird ein Mikroskop für eine Laserschweißmaschine bereitgestellt mit einem Hauptkörper, der mit einem Röhrenpaar, das fest miteinander verbunden ist, versehen ist; einem Okular, das verschiebbar in den Röhren des Hauptkörpers befestigt ist, um eine Vergrößerung des Mikroskops durch Auf- und Abwärtsbewegen anzupassen; einem Prismenpaar, das unterhalb des Okulars in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um das Schweißobjekt gemäß der Distanz zwischen den Augen eines Arbeiters auf ein Bild zu fokussieren; einer Objektivlinse, die unterhalb des Prismenpaares in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um die Brennweite anzupassen, so dass der Arbeiter das Schweißobjekt in einem für den Arbeiter passenden Schärfebereich sieht; einem LC (Flüssigkristall) Verschluss, der unterhalb der Objektivlinse in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um in erster Linie die Objektivlinse in dem Moment abzudecken und zu schützen, in dem ein Infrarotblitz gebildet wird, und um die Objektivlinse zu öffnen, um nach Beendigung des Laserschweißens das Stadium des Schweißvorgangs an dem Schweißobjekt in Echtzeit zu überprüfen; einer Filterlinse, die unterhalb des LC Verschlusses in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um in zweiter Linie den bei dem Laserschweißvorgang erzeugten Infrarotblitz abzublocken, um eine Blendung zu verhindern; einer Totalreflexionslinse, die unterhalb der Filterlinse in Richtung des Schweißobjekts befestigt und mit einem reflektierenden Material beschichtet ist, um eine von dem Laserstrahl erzeugte gesundheitsschädliche Welle total zu reflektieren und abzublocken; und einem Sicherheitsglas, das unterhalb der Totalreflexionslinse in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um die Totalreflexionslinse vor Splitter, die bei dem Laserschweißvorgang gebildet werden, sicher zu schützen.

Vorzugsweise umfasst das Mikroskop des Weiteren einen beweglichen Arm, wobei ein Ende dieses Arms zur leichten Anpassung der Brennweite zwischen dem Hauptobjekt und dem Schweißobjekt mit einer Außenseite des Hauptkörpers verbunden ist, wobei der bewegliche Arm mit einem Netzkabel versehen ist; einen Magnetsockel, der abnehmbar an einer Metallplattform befestigt werden kann und in den das andere Ende des beweglichen Arms drehbar eingeführt ist, so dass durch Anziehen oder Lösen einer Arretierungsschraube der bewegliche Arm an diesem befestigt oder in die Links- und Rechtsrichtung um diesen gedreht werden kann; und eine Halogenlampe, die in einem Bereich in der Nähe des einen Endes des beweglichen Arms befestigt ist und durch das Netzkabel mit Strom versorgt wird, um das Schweißobjekt mit Licht zu bestrahlen.

Wahlweise ist das Prismenpaar so angeordnet, dass deren Unterseiten einander gegenüberliegen, wobei ein Prisma des Prismenpaares nach links und das andere nach rechts gerichtet ist.

Der LC Verschluss wird somit, wann immer der Laserstrahl ausgelöst wird, geschlossen, um in erster Linie das starke Licht, wie beispielsweise einen Blitz oder ein Plasma, abzublocken, wobei in zweiter Linie die Filterlinse eine gesundheitsschädliche Welle des Infrarotblitzes abblockt, und der LC Verschluss wird, wann immer das Auslösen des Laserstrahls beendet ist, geöffnet, so dass der Arbeiter den Schweißzustand in vergrößertem Maßstab und in Echtzeit untersuchen kann, indem er durch das Okular schaut.

Folglich können die Augen des Arbeiters vor dem starken Licht, das während des Laserschweißvorgangs ausgesendet wird, geschützt werden, und es kann auch der Schweißpunkt unter Verwendung des Mikroskops in Echtzeit und in vergrößertem Maßstab genau untersucht werden. Insbesondere kann, wenn der Laserschweißvorgang manuell ausgeführt wird, eine präzise Schweißarbeit erzielt werden und des Weiteren kann durch die zweckmäßige Mobilität und einfaches Aufstellen und Entfernen des Mikroskops ungeachtet der Lage, der Größe und der Form oder Ähnliches der Laserschweißvorgang eines Schweißobjektes ausgeführt werden.

Selbstverständlich sind sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung als beispielhaft und erklärend zu verstehen und dienen der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen angeführt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die begleitenden Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung beigefügt sind und in diese Anmeldung aufgenommen wurden und einen Teil davon bilden, zeigen eine Ausführungsform bzw. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der Erklärung der Grundbegriffe der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Mikroskops, das mit einem beweglichen Arm der Laserschweißmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden ist, darstellt; und

2 eine vergrößerte Ansicht, die den Aufbau des in 1 gezeigten Mikroskops darstellt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im Folgenden wird ausführlich auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen.

1 zeigt eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Mikroskops, das mit einem beweglichen Arm der Laserschweißmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden ist, darstellt, und 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht, die den Aufbau des in 1 gezeigten Mikroskops darstellt.

Bezugnehmend auf die 2 umfasst ein Mikroskop für eine Laserschweißmaschine einen Hauptkörper 101, Okulare 111, zwei Prismenpaare 112 und 112a, eine Objektivlinse 113, einen Flüssigkristallverschluss (LC) 114, eine Filterlinse 115, eine Totalreflexionslinse 116, und ein Sicherheitsglas 117.

Der Hauptkörper 101 ist mit einem Röhrenpaar, das fest miteinander verbunden ist, versehen, so dass eine Person mit beiden Augen gleichzeitig ein Schweißobjekt sehen kann. Die Okulare 111 sind bewegbar in den Röhren des Hauptkörpers 101 befestigt, um eine Vergrößerung des Mikroskops durch Auf- und Abwärtsbewegen anzupassen. Jedes Prismenpaar 112 und 112a ist unterhalb der Okulare 111 angebracht, um das Schweißobjekt gemäß der Distanz zwischen den Augen eines Arbeiters auf ein Bild zu fokussieren. Die Objektivlinse 113 ist unterhalb der zwei Prismenpaare 112 und 112a befestigt, um die Brennweite anzupassen, so dass der Arbeiter, der durch die Okulare 111 schaut, das Schweißobjekt in einem für den Arbeiter passenden Schärfebereich sehen kann. Der LC Verschluss 114 ist unterhalb der Objektivlinse befestigt, um in erster Linie die Objektivlinse 113 abzudecken und zu schützen, wenn ein Infrarotblitz aufgrund des ausgelösten Laserstrahls im Zuge eines Laserschweißvorganges erzeugt wird, und um die Objektivlinse 113 zum Überprüfen des Schweißobjektzustandes in Echtzeit zu öffnen, wenn der Laserschweißvorgang beendet ist. Die Filterlinse 115 ist unterhalb des LC Verschlusses 114 befestigt, um in zweiter Linie den Infrarotblitz, der während des Laserschweißvorganges erzeugt wird, abzublocken, um eine Blendung zu verhindern. Die Totalreflexionslinse 116 ist unterhalb der Filterlinse 115 befestigt und mit einem reflektierenden Material beschichtet, um eine von dem Laserstrahl erzeugte gesundheitsschädliche Welle total zu reflektieren und abzublocken. Das Sicherheitsglas 117 ist unterhalb der Totalreflexionslinse 116 befestigt, um die Totalreflexionslinse 116 vor Splitter, die bei dem Laserschweißvorgang gebildet werden, zu schützen.

Bezugnehmend auf die 1 umfasst ein Mikroskop für eine Laserschweißmaschine des Weiteren einen beweglichen Arm 102, einen Magnetsockel 103, und eine Halogenlampe 105.

Ein Ende des beweglichen Arms 102 ist mit einer Außenseite des Hauptkörpers 101 verbunden und der bewegliche Arm 102 ist mit einem sich darin befindenden Netzkabel ausgestattet. Das andere Ende des beweglichen Arms 102 ist drehbar in den Magnetsockel 103 eingeführt, und der eingeführte bewegliche Arm 102 kann durch Anziehen oder Lösen einer Arretierungsschraube an den Magnetsockel 103 befestigt oder in die Links- und Rechtsrichtung um den Magnetsockel 103 gedreht werden. Die Halogenlampe 105 ist in einem Bereich in der Nähe des einen Endes des beweglichen Arms 102 befestigt und durch das Netzkabel 104 mit Strom versorgt, um das Schweißobjekt mit Licht zu bestrahlen. Deshalb kann die Brennweite zwischen dem Hauptkörper 101 und dem Schweißobjekt unter Verwendung des beweglichen Arms 102 leicht angepasst werden.

Im Folgenden wird das Mikroskop für eine Laserschweißmaschine mit dem zuvor erwähnten Aufbau und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf die 2 kann der Arbeiter mit Hilfe der zwei Okulare 111, die auf dem Hauptkörper 101 befestigt sind, mit beiden Augen auf das Schweißobjekt schauen. Das Schweißobjekt kann beispielsweise in einem vergrößerten Maßstab von 10x, 16x 20x, und 40x gesehen werden, indem die Okulare 111 aufwärts und abwärts bewegt werden.

Da jeder Arbeiter eine unterschiedliche Distanz zwischen seinen/ihren beiden Augen aufweist, sind die zwei Prismenpaare 112 und 112a vorgesehen, um den Sichtunterschied zwischen beiden Augen auszugleichen.

Das heißt, dass das Schweißobjekt durch Anpassen der zwei Prismenpaare 112 und 112a deutlich in einem Bild gesehen werden kann. Jedes der Prismen 112 und 112a weist einen dreieckigen Querschnitt auf und jedes Prismenpaar 112 und 112a ist so angeordnet, dass deren Unterseiten einander gegenüberliegen, wobei eines nach links und das andere nach rechts gerichtet ist.

Die unterhalb der zwei Prismenpaare 112 und 112a angeordnete Objektivlinse 113 ist bereitgestellt, um das Schweißobjekt innerhalb der Brennweite des Arbeiters, der durch die Okulare 111 schaut, zu sehen. Hierin kann die Objektivlinse 113 aus Objektivlinsen mit einer 100-mm, 120-mm, 150-mm, 200-mm Brennweite oder Ähnliches ausgewählt werden.

Der unterhalb der Objektivlinse 113 befestigte LC Verschluss 114 wird gemäß einem Synchronspannungssignal wiederholt geöffnet und geschlossen, wobei das Signal jedes Mal beim Auslösen des Laserstrahls aus der Laserschweißmaschine erzeugt wird. Mit anderen Worten wird der LC Verschluss 114 während des Auslösens des Laserstrahls gemäß dem Synchronspannungssignal geschlossen, um die Augen des Arbeiters vor dem Blitz, der durch den Laserstrahl erzeugt wird, zu schützen. Nach Beendigung der Laserstrahlenauslösung wird der LC Verschluss gemäß dem Synchronspannungssignal geöffnet, um die Objektivlinse 113 freizulegen, so dass das beim Schweißvorgang fertig gestellte Schweißobjekt schnell und fortlaufend durch die Objektivlinse 113 untersucht werden kann.

Die unterhalb des LC Verschlusses 114 befestigte Filterlinse 115 ist bereitgestellt, um in zweiter Linie den Infrarotblitz abzublocken, der während des Laserschweißvorgangs erzeugt wird, um dadurch eine Blendung zu verhindern.

Die unterhalb der Filterlinse 115 befestigte Totalreflexionslinse 116 ist mit einem reflektierenden Material beschichtet, um die von dem Laserstrahl erzeugte gesundheitsschädliche Welle (1064 nm) total zu reflektieren und abzublocken. Wenn die gesundheitsschädliche Welle direkt mit den Augen des Arbeiters in Kontakt kommt, kann der Arbeiter das Augenlicht verlieren, so dass die Totalreflexionslinse 116 dringend benötigt wird.

Die unterhalb der Totalreflexionslinse 116 befestigte Sicherheitslinse 117 wird bereitgestellt, um die Totalreflexionslinse 116 vor Splitter, die bei dem Laserschweißvorgang gebildet werden, zu schützen.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf die 1 wird der bewegliche Arm 102, der mit einer Außenseite des Hauptkörpers 101 verbunden und mit einem sich darin befindenden Netzkabel 104 versehen ist, aus einer beweglichen Ausgleichsröhre hergestellt, so dass die Brennweite zwischen dem Hauptkörper 101 und dem Schweißobjekt leicht unter Verwendung des beweglichen Arms 102 angepasst werden kann.

Ferner ist das andere Ende des beweglichen Arms 102 drehbar in den Magnetsockel 103 eingeführt, und der eingeführte bewegliche Arm 102 kann durch Anziehen oder Lösen einer Arretierungsschraube an den Magnetsockel 103 befestigt oder in die Links- und Rechtsrichtung um den Magnetsockel 103 gedreht werden, so dass die Brennweite ungeachtet der Lage des Schweißobjekts angepasst werden kann.

Der Magnetsockel 103, an den das andere Ende des beweglichen Arms 102 gekoppelt ist, kann leicht unter Verwendung magnetischer Kraft an einer Metallplattform oder Ähnliches befestigt und abgenommen werden, so dass der Magnetsockel ungeachtet der Lage, der Größe, der Form oder Ähnliches des Schweißobjekts leicht befestigbar ist.

Die Halogenlampe 105, die auf dem beweglichen Arm 102 befestigt und mit einem in dem beweglichen Arm 102 angeordneten Netzkabel 104 verbunden ist, bestrahlt das Schweißobjekt mit Licht.

Bei Laserschweißmaschinen aus dem Stand der Technik wird ein Schweißpunkt nach dem anderen auf dem Schweißobjekt nach dem Laserschweißvorgang von dem Arbeiter mit bloßem Auge untersucht. Anderseits ist das Mikroskop der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass der LC Verschluss 114 jedes Mal beim Auslösen des Laserstrahls gemäß dem Synchronspannungssignal geschlossen wird, um den starken Blitz abzublocken, und der LC Verschluss 114 wird jedes Mal nach Beendigung der Laserstrahlauslösung geöffnet, so dass der Schweißpunkt des Schweißobjekts in vergrößertem Maßstab und in Echtzeit untersucht werden kann.

Deshalb können die Augen des Arbeiters gemäß der vorliegenden Erfindung vor dem starken Blitz, der während des Laserschweißvorgangs ausgesendet wird, geschützt werden, und der Schweißpunkt kann unter Verwendung des Mikroskops auch in vergrößertem Maßstab und in Echtzeit genau untersucht werden. Insbesondere kann bei manueller Ausführung des Schweißvorgangs eine präzise Schweißarbeit erzielt werden und ferner kann der Laserschweißvorgang durch eine zweckmäßige Mobilität und einfaches Aufstellen und Entfernen des Mikroskops ungeachtet der Lage, der Größe und der Form oder Ähnliches eines Schweißobjektes ausgeführt werden.

Wie zuvor beschrieben, wird der LC Verschluss 114, wann immer der Laserstrahl ausgelöst wird, geschlossen, um in erster Linie das starke Licht, wie beispielsweise das eines Blitzes und eines Plasmas, abzublocken, wobei die Filterlinse 115 in zweiter Linie den Infrarotblitz abblockt, und die Totalreflexionslinse 116 reflektiert und blockiert die gesundheitsschädliche Welle, so dass die Augen des Arbeiters geschützt sind. Ferner kann der Schweißpunkt in vergrößertem Maßstab und in Echtzeit genau untersucht werden.

Zusätzlich kann der genaue Schweißzustand durch eine zweckmäßige Mobilität und einfaches Aufstellen und Entfernen des Mikroskops ungeachtet der Lage, der Größe und der Form oder Ähnliches eines Schweißobjektes in Echtzeit untersucht werden.

Weitere Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Somit beabsichtigt die vorliegende Erfindung, die Modifizierungen und Variationen der Erfindung abzudecken, sofern sie im Bereich der angehängten Ansprüche und damit Vergleichbarem liegen.


Anspruch[de]
Mikroskop zur Echtzeit-Überprüfung eines Schweißvorgangs an einem Schweißobjekt mit einer Laserschweißmaschine, umfassend:

einen Hauptkörper (101), der mit einem Röhrenpaar, das fest miteinander verbunden ist, versehen ist;

ein Okular (111), das verschiebbar in den Röhren des Hauptkörpers befestigt ist, um eine Vergrößerung des Mikroskops durch Auf- und Abwärtsbewegen anzupassen;

ein Prismenpaar (112), das unterhalb des Okulars (111) innerhalb des Hauptkörpers (101) in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um das Schweißobjekt gemäß dem Augenabstand eines Arbeiters auf ein Bild zu fokussieren;

eine Objektivlinse (113), die unterhalb des Prismenpaares (112) in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um die Brennweite anzupassen, so dass der Arbeiter das Schweißobjekt in einem für den Arbeiter passenden Schärfebereich sieht;

einen LC (Flüssigkristall) Verschluss (114), der unterhalb der Objektivlinse (113) in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um in erster Linie die Objektivlinse (113) in dem Moment abzudecken und zu schützen, in dem ein Infrarotblitz gebildet wird, und um die Objektivlinse (113) zu öffnen, um nach Beendigung des Laserschweißens das Stadium des Schweißvorgangs an dem Schweißobjekt in Echtzeit zu überprüfen;

eine Filterlinse (115), die unterhalb des LC Verschlusses (114) in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um in zweiter Linie den bei dem Laserschweißvorgang erzeugten Infrarotblitz abzublocken, um eine Blendung zu verhindern;

eine Totalreflexionslinse (116), die unterhalb der Filterlinse (115) in Richtung des Schweißobjekts befestigt und mit einem reflektierenden Material beschichtet ist, um eine von dem Laserstrahl erzeugte gesundheitsschädliche Welle total zu reflektieren und abzublocken; und

ein Sicherheitsglas (117), das unterhalb der Totalreflexionslinse (116) in Richtung des Schweißobjekts befestigt ist, um die Totalreflexionslinse vor Splitter, die bei dem Laserschweißvorgang gebildet werden, sicher zu schützen.
Mikroskop nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend:

einen beweglichen Arm (102), wobei ein Ende dieses Arms zur leichten Anpassung der Brennweite zwischen dem Hauptobjekt (101) und dem Schweißobjekt mit einer Außenseite des Hauptkörpers (101) verbunden ist, wobei der bewegliche Arm (102) mit einem Netzkabel (104) versehen ist;

einen Magnetsockel (103), der abnehmbar an einer Metallplattform befestigt werden kann und in den das andere Ende des beweglichen Arms (102) drehbar eingeführt ist, so dass durch Anziehen oder Lösen einer Arretierungsschraube der bewegliche Arm (102) an diesem befestigt oder in die Links- und Rechtsrichtung um diesen gedreht werden kann; und

eine Halogenlampe (105), die in einem Bereich in der Nähe des einen Endes des beweglichen Arms (102) befestigt ist und durch das Netzkabel (104) mit Strom versorgt wird, um das Schweißobjekt mit Licht zu bestrahlen.
Mikroskop nach Anspruch 1, wobei das Prismenpaar (112) einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Mikroskop nach Anspruch 3, wobei das Prismenpaar (112) so angeordnet ist, dass deren Unterseiten einander gegenüberliegen, wobei ein Prisma des Prismenpaares (112) nach links und das andere nach rechts gerichtet ist.






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