用于激光成型气门机构部件的轴套的装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于激光成型气门机构部件(3)的轴套(2)的装置(1)。对本发明而言必不可少的是：设置有至少一个用于储存并提供至少两个气门机构部件(3)的负荷承载器(4)，设置有至少一个用于激光成型气门机构部件(3)的轴套(2)的激光器(5)，设置有至少一个具有至少一个在激光成型期间用于抓紧、定位以及保持至少一个气门机构部件(3)的抓紧装置(7)的机械手(6)，其中所述机械手(6)还被设计用于从所述负荷承载器(4)移走至少一个气门机构部件(3)以及用于将所述至少一个气门机构部件(3)供给至所述激光器(5)。由此，能够实现更短的周期时间。
【专利说明】
用于激光成型气门机构部件的轴套的装置
技术领域
[0001]根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种用于激光成型气门机构部件的轴套的装置。而且，本发明还涉及一种使用这样的装置的激光成型方法。
【背景技术】
[0002]为了能够可靠地固定气门机构部件，例如经常在关联的轴上构成如下的凸轮:接触面开始彼此接触，变得粗糙，因此能够使可传送转矩增加。用于该目的的激光成型或者表面粗化特别在热连接和/或过盈配合的区域实施。
[0003]从DE10325910A1已知如下装置:用于以锁模力的方式彼此连接的两个主体的接触表面中的优选为线状凹槽的形式的引入结构，其中待处理接触表面中的待引入凹槽被以激光的方式引入。
[0004]从DE10362303B4已知如下另一个通用的装置:用于将凹槽引入到通过使用激光放射处理以锁模力的方式彼此连接的主体的接触表面中。该装置也具有旋转镜装置以及支撑装置，所述旋转镜装置包括用于将激光束反射至待处理的主体的接触表面，所述支撑装置用于夹紧主体，其中支撑装置被构造为可旋转的转台，而至少一个旋转镜装置被布置在转台的外周上。
[0005]从W02010/127862A1已知如下的激光站:用于使用至少两个相对于彼此偏离的3D激光成型例如凸轮轴的凸轮或者连接杆的大端孔的工件的内周表面。至少两个3D激光的激光束在X、Y、Z方向的每个情况下是可控和/或可聚焦的，其中激光布置在上方，横向偏移并且朝向内周表面倾斜。由此，能够实现工件的有效成型。
[0006]本发明与如下问题有关:为通用类型的装置提供一种改进的或者至少替代的实施例，所述实施例特别能够以灵活的方式使用。
【发明内容】
[0007]该问题根据本发明通过独立权利要求1的主题实现。有益的实施例为从属权利要求的主题。
[0008]本发明基于如下的主要构思:不再像从前一样使用具有例如反射镜和旋转台(例如气门机构部件的待机加工部件固定在旋转台上)的固定的激光站，而是提供了具有抓紧装置的机械手，所述抓紧装置根据程序能够在激光成型期间快速、灵活且准确地保持部件，即相应的气门机构部件。根据本发明的用于激光成型气门机构部件的轴套的装置具有至少一个用于存储和提供至少两个气门机构部件的负荷承载器以及至少一个用于激光成型至少一个气门机构部件的轴套的激光器。本发明必不可少的是具有用于抓紧、定位以及保持的抓紧装置的机械手，其中该机械手还被设计用于从负荷承载器移走至少一个气门机构部件以及用于向激光器供给气门机构部件。当完成激光成型时，机械手通过使用抓紧装置当然还能够将机加工后的气门机构部件放回到负荷承载器中。由于抓紧装置和机械手通过足够的程序能够以简单的方式适用于许多不同的气门机构部件，所以使用根据本发明的装置允许明显更加灵活的操作。特别地，例如不再需要更换对应的转台。如果具有抓紧装置的机械手还能够同时抓紧多个气门机构部件并在激光成型期间保持它们，则还能够显著减少实际的激光成型的周期时间。
[0009]便利地，同时为激光成型至少一个气门机构部件设置了至少两个激光器，特别是三个3D激光器。在此，能够想到，例如至少两个激光器中的一个布置在待机加工的气门机构部件上方，而另一个布置在待机加工的气门机构部件下方。当然，还能够设置包括例如六个激光器的对应的激光站，其中在这种情况下，抓紧装置同时抓紧例如三个气门机构部件并因此能够在激光成型期间同时保持它们。
[0010]便利地，至少一个机械手是可移动的。由于机械手的可移动性，机械手能够被更快地移动并且因此能够实现周期时间的减少。当然，在此还能够想到，在机械手移动的同时，机械手的抓紧装置同时被移动以便两个站点之间的实际时间能够被进一步减少。
[0011]在根据本发明的技术方案的又一个优选的实施例中，用于探测气门机构部件的位置的摄像机布置在至少一个机械手上。另外，能够设置控制装置，所述控制装置通信地连接至摄像机并根据位置偏离的探测来重复调整抓紧装置。因此，由于摄像机能够探测和补偿位置偏离，这样的在机械手上的摄像机例如能够牢固和精确地抓紧气门机构部件并以精确的定位将它们供给至相应的激光器，即使气门机构部件在负荷承载器中稍稍移动。这使得能够显著地降低因个别的阀驱动部件的定位而不得不承受的耐受力要求，由此也节省了成本。
[0012]便利地，如果激光成型处理已经正确地执行，控制装置包括生成光学和/或声学的监视信号的监视装置。这样的光学和/或声学控制例如通过合适的接收器能够被接收并记录，从而能够实现改进的质量保证。当然，还能够想到这样的光学和/或声学的监视信号只随机地由工作人员检查。
[0013]本发明还基于如下的主要构思:提供一种改进的使用前述装置激光成型的方法，其中，在第一个例子中，设置包括至少一个待经受激光的气门机构部件的负荷承载器。所述负荷承载器用作仓库并且为了容纳多个气门机构部件而设计。随后，将至少一个包括抓紧装置的机械手移动至负荷承载器，其中，在移动的同时，能够发生机械手的相对于其接合轴的运动，凭此能够保存时间。然后，控制装置经由摄像机对至少一个待抓紧的气门机构部件定位并因此使抓紧装置对齐。例如，在此能够想到摄像机探测待抓紧的气门机构部件的错放并因此使机械手的抓紧装置对齐，以便抓紧装置能够以可靠且准确的方式夹紧待机加工的气门机构部件。现在，抓紧装置将至少一个气门机构部件供给至第一机加工位置，在所述第一机加工位置中至少一个激光器对至少一个气门机构部件进行激光成型。然后，至少一个气门机构部件能够通过抓紧装置和机械手被放回到负荷承载器中，或者能够被供给到至少一个进一步机加工的位置，在所述进一步的机加工位置实施气门机构部件的轴套的激光成型。这样的待机加工和/或待经受激光的气门机构部件例如可以是凸轮、传感器轮或者驱动轮。理论上，当然还能够设置至少两个机械手，每个机械手具有一个抓紧装置，其中至少一个机械手使用其抓紧装置抓紧至少一个气门机构部件并且将至少一个气门机构部件供给至激光器，同时在激光成型期间另外的机械手使用其抓紧装置明确地固定待机加工的气门机构部件。
[0014]从从属权利要求、附图以及参照附图的相关说明中显现本发明的进一步的特征和益处。
[0015]应当理解的是，在不脱离本发明的上下文的前提下，前文提到的特征以及将在下文说明的特征不仅在相应提到的结合中可用，而且在其他结合中也可用或者单独使用。
【附图说明】
[0016]本发明的优选示例性实施例图示在附图中并且在以下的说明中进行了更详细的说明，其中相同的附图标记涉及相同或者相似或者在功能上等同的部件。
[0017]在附图中，示意性地，
[0018]图1示出了根据本发明的用于激光成型气门机构部件的轴套的装置，
[0019]图2示出了如图1中的图示，但是具有两个激光器和两个机械手，
[0020]图3示出了具有用于同时抓紧两个气门机构部件的抓紧装置的机械手。
【具体实施方式】
[0021]根据图1和图2，根据本发明的用于激光成型例如凸轮、传感器轮或者驱动轮的气门机构部件3的轴套2的装置I具有至少一个用于存储和提供至少两个阀门机构部件3的负荷承载器4。还设置有至少一个用于激光成型至少一个气门机构部件3的轴套2的激光器5，其中所述激光器5能够被设计为例如所谓的3D激光器。根据本发明的装置I还具有至少一个机械手6，每个机械手具有一个用于在激光成型期间抓紧、定位以及保持至少一个气门机构部件3的抓紧装置7。通过机械手的抓紧装置7，机械手6还能够从负荷承载器4移走至少一个气门机构部件3，以将气门机构部件供给至激光器5并且在激光成型期间将气门机构部件保持在激光器处并随后将气门机构部件再次放回负荷承载器4。
[0022]根据本发明的技术方案的有益改进，也能够设置至少两个激光器5，通过所述至少两个激光器5能够实施至少一个气门机构部件3的同时激光成型。在此，能够想到至少两个激光器5与待机加工的气门机构部件3并排或者上下布置。而且，例如为了减少用于在负荷承载器4中抓紧待机加工的气门机构部件3的抓紧时间的目的，并且为了将待机加工的气门机构部件3供给至激光器5，至少一个机械手6可以是可移动的。本文中的“可移动”意味着机械手6整体能够被移动，例如在轮子上移动。
[0023]根据图2，示出了装置I，所述装置I不仅包括两个激光器5，而且还包括机械手6，每个机械手6具有抓紧装置7，其中一个机械手6例如将待机加工的气门机构部件3从负荷承载器4移走并将待机加工的气门机构部件3供给至激光器5，而机械手6同时在激光成型期间保持待机加工的气门机构部件3。
[0024]而且，在机械手6中的至少一个上，能够布置摄像机8，所述摄像机8能够探测待抓紧的气门机构部件3的位置，并且根据位置偏离的探测经由控制装置9对齐和重复调整夹紧装置7。由此能够总是确保待机加工的气门机构部件3能够被可靠且准确地抓紧并以精确的定位供给至激光器5，在所述激光器5处能够有精确度地对待机加工的气门机构部件3进行激光成型。
[0025]图3示出了，例如具有抓紧装置7的机械手6的一部分，所述抓紧装置7被布置在机械手的端部并且能够同时抓紧两个待机加工的气门机构部件3。如果在相应的激光站中布置足够数量的激光器5，那么能够同时对两个或更多的气门机构部件3进行激光成型。通常，假设已经正确地执行了激光成型处理，控制装置9能够额外地包括生成光学和/或声学监视信号的监视装置10。这样的控制信号当然也能够包括在质量保证协议中，凭此能够实现永久的质量保证。
[0026]当使用前述装置I激光成型至少一个气门机构部件3的轴套2时，首先，在第一工作步骤中，将至少一个待经受激光的气门机构部件3设置在合适的负荷承载器4中。随后，将机械手6与其抓紧装置7—起移动至负荷承载器4，并且在该过程中通过摄像机8和控制装置9将抓紧装置7相对于气门机构部件3适当地对齐。随后，抓紧装置7能够抓紧至少一个气门机构部件3，将其从负荷承载器4移去并在第一机加工位置将其供给至激光器5。在所述第一机加工位置，通过至少一个激光器5对至少一个气门机构部件3进行激光成型，S卩，将某一粗糙度引入在轴套2的内表面上。随后，抓紧装置7能够将至少一个气门机构部件3供给至第二或更多的机加工位置，在这些机加工位置至少一个第二激光器5或者更多的激光器5进一步对气门机构部件3进行激光成型。最后，抓紧装置7将至少一个气门机构部件3放回到负荷承载器4中。
[0027]当然，清楚的是，根据本发明的装置I能够包括不仅一个而且多个包括一个或多个抓紧装置7的机械手6，以及一个或多个激光器5，凭此能够同时进行多个气门机构部件3的激光成型。通过根据本发明的装置I，由于在不同的气门机构部件3的情况下能够实现不仅有效而且特别灵活的气门机构部件3的激光成型，只是需要因此改写机械手6和/或抓紧装置7和/或激光器5的程序。
【主权项】
1.一种用于激光成型气门机构部件(3)的轴套(2)的装置(I)， 其特征在于 设置有至少一个用于存储并提供至少两个气门机构部件(3)的负荷承载器(4)， 设置有至少一个用于激光成型气门机构部件(3)的轴套(2)的激光器(5)， 设置有至少一个具有至少一个在激光成型期间用于抓紧、定位以及保持至少一个气门机构部件(3)的抓紧装置(7)的机械手(6)，其中所述机械手(6)还被设计用于从所述负荷承载器(4)移走至少一个气门机构部件(3)以及用于将所述至少一个气门机构部件(3)供给至所述激光器(5)。2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于 设置有至少两个用于同时向至少一个气门机构部件(3)发出激光的激光器(5)，特别是两个3D激光器。3.根据权利要求1或2所述的装置， 其特征在于 一个激光器(5)布置在待机加工的所述气门机构部件(3)的上方，并且一个激光器(5)布置在待机加工的所述气门机构部件(3)的下方。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置， 其特征在于 所述至少一个机械手(6)是可移动的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置， 其特征在于 用于探测所述气门机构部件(3)位置的摄像机(8)布置在所述至少一个机械手(6)上。6.根据权利要求5所述的装置， 其特征在于 设置有控制装置(9)，所述控制装置(9)通信地连接至所述摄像机(8)并且根据位置偏离的探测重复调整所述抓紧装置(7)。7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述控制装置(9)包括监视装置(10)，如果激光成型处理已经正确地实施，所述监视装置(10)生成光学的和/或声学的监视信号。8.—种使用根据权利要求1至7中任一项所述的装置(I)的激光成型的方法，其中 设置至少一个具有待经受激光的至少一个气门机构部件(3)的负荷承载器(4)， 将包括抓紧装置(7)的至少一个机械手(6)移动至所述负荷承载器(4)， 控制装置(9)经由摄像机(8)对至少一个待抓紧的气门机构部件(3)进行定位并因此使抓紧装置(7)对准， 所述抓紧装置(7)将所述至少一个气门机构部件(3)抓紧，并将其供给至第一机加工位置， 至少一个激光器(5)对所述至少一个气门机构部件(3)进行激光成型， 所述抓紧装置(7)将所述至少一个气门机构部件(3)供给至第二或进一步的机加工位 置，所述至少一个激光器(5)对所述至少一个气门机构部件(3)进行激光成型，所述抓紧装置(7)将所述至少一个气门机构部件(3)放回所述负荷承载器(4)。
【文档编号】B23K26/70GK105834600SQ201610052277
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】劳夫·里格尔, 克里斯托弗·翁拉特
【申请人】马勒国际有限公司