DE4216014A1 - Laserschweissvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laserschweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von Fahrzeugen werden größere Karosseriebleche in einer Karosserie-Montagelinie zusammengeschweißt oder es werden einzelne Teile an ein Karosserieblech angeschweißt. Bei einer typischen Karosseriemontage werden die Hauptbleche lose auf einem Schlitten zusammengefügt, der sie zu den auf­ einanderfolgenden Arbeitsstationen transportiert. Die Hauptbleche enthalten ein Bodenblech, ein rechtes und ein linkes Seitenblech, eine Feuerschutzwand und Kopf- oder Querrahmenteile, die sich zwischen den Seitenblechen quer zur Karosserie erstrecken. Das Bodenblech ist fest auf dem Schlitten angebracht, und die anderen Bleche sind lose auf dem Bodenblech an­ geordnet.

Diese Anordnung ist nicht starr, und in der ersten Schweißstation wird ein Klemmsystem verwendet, um die verschiedenen Bleche in einer genau ausgerichteten Beziehung festzuklemmen und in dieser Position zu halten, während der die Bleche verbindende Schweiß­ vorgang durchgeführt wird. Die herkömmlich verwende­ ten Schweißvorrichtungen sind Widerstandsschweißvor­ richtungen, bei denen eine Elektrode auf einer Seite der Naht gegen ein Blech gedrückt und mit Energie beaufschlagt wird, um eine Punktschweißung herzustel­ len.

Dieses besondere System hat mehrere Nachteile. Zu diesen gehört, daß die Schweißköpfe sehr sperrig sind und bei ihrer Bewegung in die und aus der Schweiß­ stellung an den verschiedenen Teilen der Karosserie sowie den diese haltenden Klemmen und Klemmenrahmen vorbei häufig Raumprobleme auftreten. Die Anforderun­ gen an die elektrische Leistung für den Schweißvor­ gang sind derart, daß ein relativ starkes Kabel zum Kopf der Schweißvorrichtung geführt werden muß, und es wird ein Mechanismus benötigt, durch den ein aus­ reichend hoher Druck ausgeübt wird, um die Schweiß­ elektrode gegen die zu verschweißenden Bleche zu drücken.

Die Verwendung des Laserschweißens beispielsweise für die Karosseriemontage wurde eingehend untersucht, jedoch haben Leistungsbegrenzungen und die mit der Gestaltung eines Spiegelsystems zum Führen eines La­ serstrahls vom Generator zum Arbeitsende eines Viel­ achsen-Roboterarms verbundenen Probleme die Anzahl der praktischen Anwendungen, bei denen das Laser­ schweißen wirtschaftlich eingesetzt werden konnte, erheblich eingeschränkt.

Neuere Entwicklungen auf dem Lasergebiet haben zu Vorrichtungen geführt, die zu erhöhten Ausgangslei­ stungen in der Lage sind, und Neodym(YAG)-Laser mit Ausgangsleistungen, die völlig ausreichend sind, um Karosserieschweißungen durchzuführen, sind jetzt kom­ merziell erhältlich. Diese Neodym-Laser haben den wesentlichen Vorteil, einen Laserstrahl mit der er­ forderlichen Leistung zu ermöglichen, zu einer Strah­ lenfokussiereinheit des Schweißkopfs am Ende eines Roboterarms über eine flexible faseroptische Leitung geführt zu werden, wodurch die Forderung nach einem komplexen Spiegelsystem zur Übertragung des Strahls vom Laser zum Schweißkopf entfällt.

Beim Laserschweißen bei Massenproduktionsvorgängen übersteigt die Genauigkeit, mit der der Strahl häufig fokussiert werden muß, den Grad der Genauigkeit, der bei der Positionierung der zu verschweißenden Teile möglich ist, wesentlich. Beim Schweißen der Karosse­ riebleche eines Fahrzeuges können Herstellungstole­ ranzen des die Bleche tragenden Schlittens, Herstel­ lungstoleranzen der Klemmen und Klemmrahmen zum Fest­ klemmen der Bleche in der Schweißposition, Dimen­ sionsabweichungen der einzelnen Bleche von den Ideal­ abmessungen oder unbeabsichtigtes Biegen oder Verwin­ den der Bleche sowie die Genauigkeit der Ausrichtung zwischen dem Schlitten, dem Klemmrahmen und der Schweißvorrichtung jeweils sämtlich zu Fehlern bei der Positionierung der Bleche relativ zum Laser­ strahl-Fokussierkopf führen, die um ein Vielfaches größer sind als die maximalzulässige Abweichung der Position relativ zu dem Punkt, auf dem der Laser­ strahl fokussiert ist. Anders ausgedrückt: Es können kommerziell erhältliche Roboterarme programmiert wer­ den, um einen Schweißkopf entlang eines Weges zu be­ wegen, der genau relativ zu einem festen Bezugsrahmen angeordnet ist. Dieser Weg kann einer Linie folgen, die einer Nahtlinie zwischen zwei Blechen mit be­ stimmter Form angepaßt ist. Das sich beim Schweißen solcher Nähte bei der Massenproduktion stellende Pro­ blem besteht primär in der genauen Ausrichtung der Nahtlinie der Bleche mit dem vom Schweißkopf auf dem Roboterarm verfolgten Weg.

Ein zweites Problem beim Laserschweißen von zwei Me­ tallblechen besteht in der Forderung, daß die beiden Bleche aneinander anliegen oder zumindest einen mini­ malen Abstand voneinander entlang der Nahtlinie auf­ weisen müssen. Beim Laserschweißen wird ein maximaler Abstand zwischen den Blechen für eine ausreichende Verschweißung angenommen, der etwa 10% der Dicke des dünneren der beiden Bleche entspricht. Eine Blech­ dicke von 0,075 mm (drei mil) ist für Fahrzeugkaros­ serien üblich. Gestanzte Metallbleche können nicht grundsätzlich mit einer solchen Genauigkeit verformt werden, daß ein derartiger Abstand sichergestellt ist. Beim Widerstandsschweißen werden die beiden ein­ ander gegenüberliegenden Bleche durch die entgegen­ gesetzten Elektroden mit relativ hohem Druck zusam­ mengepreßt; daher tritt beim Widerstandsschweißen ein durch einen Abstand zwischen den Blechen hervorgeru­ fenes Problem nicht auf. Der Laserstrahl hingegen übt keine physikalische Kraft auf die von ihm verschweiß­ ten Teile auf.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Laserschweiß­ vorrichtung gerichtet, mit der die vorgenannten Pro­ bleme vermieden werden.

Es werden zwei Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart. Beide Ausbildungen enthalten zwei Rollentragglieder, die relativ zueinander beweg­ bar sind mittels eines durch Fluiddruck betätigbaren Motors, dessen Zylinder mit dem einen Rollentragglied und dessen Kolbenstange mit dem anderen Rollentrag­ glied verbunden ist. Wenn die Kolbenstange ausgefah­ ren ist, erfassen bei beiden Ausbildungen die Rollen der beiden Rollentragglieder die beiden Bleche der­ art, daß sie aneinander anliegend zwischen den Rollen eingeklemmt sind.

Eines der Rollentragglieder weist eine Laserstrahl-Fokussiereinheit auf, die direkt auf dem Rollentrag­ glied benachbart der von diesem getragenen Rolle be­ festigt ist. Die beiden Rollenklemmen klemmen die beiden Bleche fest zusammen mit einer Kraft, die durch den auf den durch Fluiddruck betätigbaren Motor ausgeübten Druck bestimmt ist, wodurch das durch den Abstand zwischen den Blechen hervorgerufene Problem gelöst wird, während die feste Beziehung zwischen der Laserstrahl-Fokussiereinheit und der auf dem diese tragenden Rollentragglied befestigten Rolle sicher­ stellt, daß der Strahl relativ zu dem Blech, das in Eingriff mit dieser Rolle ist, genau fokussiert wird.

Die beiden Rollentragglieder und der zwischen diesen angeordnete Fluidmotor sind als eine Einheit auf ei­ nem Basisteil montiert, welches seinerseits fest am Ende eines Roboterarms angeordnet ist. Bei der einen Ausbildung sind die beiden Rollentragglieder in einer scherenartigen Beziehung auf ihrem Basisteil angeord­ net, d. h. die beiden Rollentragglieder sind drehbar um eine gemeinsame Achse angebracht, die in bezug auf das Basisteil festliegt und sich etwa in der Mitte der Länge der zwei Rollentragglieder befindet. Eine zwischen dem Basisteil und einem der Rollentragglie­ der in Eingriff stehende Feder spannt normalerweise dieses Rollentragglied um die Drehachse in eine Rich­ tung vor, in der die zugeordnete Rolle in Eingriff mit einem zu schweißenden Blech gebracht wird. Da­ durch, daß die beiden Rollentragglieder durch den Zylinder und den Kolben des Fluidmotors miteinander gekoppelt sind, ist tatsächlich die ganze aus den beiden Rollentraggliedern und dem Fluidmotor beste­ hende Einheit relativ zum Basisteil in einer Richtung um die Drehachse vorgespannt. Ein einstellbarer An­ schlag zwischen einem der Rollentragglieder und dem Basisteil stellt eine Begrenzung für die Drehbewegung der Anordnung dar, so daß, wenn die Kolbenstange des Fluidmotors vollständig zurückgezogen ist, die beiden Rollen an den jeweiligen anderen Enden der beiden Rollentragglieder einen Abstand voneinander und von den beiden Blechen, die von einer Stützvorrichtung in einer Schweißstellung gehalten werden, aufweisen. Beim Herausfahren der Kolbenstange des Fluidmotors, um die beiden Rollen in einen Klemmeingriff mit den beiden Metallblechen zu verschieben, wird eine Rolle in Berührung mit dem Blech gebracht, während der An­ schlag im Eingriff bleibt, und bei einem weiteren Herausfahren der Kolbenstange wird die andere Rolle zum Eingriff hinbewegt, und bei Erreichen eines Punk­ tes vor dem Klemmeingriff wird die Anordnung gegen die Vorspannwirkung der Feder verschoben und außer Eingriff mit dem Anschlag gebracht, da die beiden Bleche zwischen den Rollen eingeklemmt sind.

In dieser Klemmstellung können die Rollentragglieder um ihre Drehachse auf dem Basisteil schwingen zur Kompensation von Änderungen der Position der Bleche relativ zu ihrer Idealstellung in bezug auf den Robo­ terarm.

Bei dieser Anordnung ist die durch den Fluidmotor ausgeübte Klemmkraft, die die gegenüberliegenden Oberflächen der Bleche gegeneinanderdrückt, eine kon­ stante Kraft, die durch den auf den Fluidmotor ausge­ übten Druck bestimmt wird. Der Fluidmotor und die beiden Rollentragglieder bilden eine Werkstück-Greif­ vorrichtung, die als Einheit relativ zum Basisteil bewegbar ist, wobei die Feder zwischen dem Basisteil und einem Teil dieser Werkstück-Greifvorrichtung in Eingriff ist. Im Fall der scherenförmigen Ausbildung sind beide Rollentragglieder zwischen ihren Enden auf einem gemeinsamen Drehstift befestigt, der seiner­ seits auf dem Basisteil montiert ist.

Bei der zweiten Ausbildung ist ein Rollentragglied für eine hin- und hergehende Bewegung auf dem Basis­ teil angeordnet, die durch eine Anordnung aus Feder und Anschlag begrenzt ist, ähnlich wie in der vorbe­ schriebenen Weise. Der Zylinder des Fluidmotors ist auf diesem Rollentragglied befestigt, wobei die Zy­ linderachse parallel zur hin- und hergehenden Bewe­ gung verläuft, und das andere Rollentragglied ist an der Kolbenstange des Motors befestigt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schweißkopfanord­ nung in einer Werkstückgreifstellung, wobei gewisse Teile weggebrochen, im Schnitt dar­ gestellt oder schematisch wiedergegeben sind,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1 in einer offenen, das Werkstück freige­ benden Stellung,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Schweißvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gewisse Teile weggebro­ chen, im Schnitt oder schematisch darge­ stellt sind,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 4 in einer ein Werkstück freigebenden Stellung,

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 5, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer Schweißvorrichtung nach der Erfindung in der Form eines Laserschweißkopfes 10 vom Scherentyp dargestellt, der am Ende eines schematisch darge­ stellten Roboterarms R befestigt ist, der so program­ miert sein kann, daß er den Kopf 10 entlang verschie­ dener ausgewählter Wege bewegt, die der Konfiguration von durch den Kopf 10 miteinander zu verschweißenden Werkstücken angepaßt sind. Programmierbare computer­ gesteuerte Roboterarme mit diesen Fähigkeiten sind kommerziell erhältlich, und der Roboterarm R bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Wenn die Kon­ figuration des Werkstücks derart ist, daß nur eine einfache gerade Nahtlinie zu verschweißen ist, kann ein einfacher auf einer Spur montierter Träger ver­ wendet werden anstelle einer komplizierten Roboter­ vorrichtung.

Die Schweißköpfe nach der vorliegenden Erfindung die­ nen zur Verwendung in einer Produktionslinie, in der zu verschweißende Werkstücke durch eine Haltevorrich­ tung in einer vorgegebenen Stellung in der Schweiß­ station positioniert werden, wobei in den Fig. 1 und 2 eine derartige Haltevorrichtung F schematisch ange­ deutet ist. Ein solches System ist beispielsweise in der US-PS 49 91 707 offenbart, in welchem ein Fahrzeugseitenblech entlang einer Förderlinie zu ver­ schiedenen Arbeitsstationen vorwärtsbewegt wird, in denen Befestigungsklammern, Türverriegelungen, Schar­ nierverstärkungselemente oder ähnliche Teile an das Blech angeschweißt werden können.

Gemäß Fig. 1 sind zwei blechförmige Werkstücke WP1 und WP2 mit nach außen vorstehenden streifenförmigen Stegen W1 und W2 ausgebildet, die aufeinanderliegend von der Haltevorrichtung F getragen werden. Es wird angenommen, daß sich die Stege W1 und W2 senkrecht zur Darstellungsebene der Fig. 1 und 2 erstrecken.

Der Schweißkopf 10 weist ein starres Basisteil 12 auf, das am Ende des Roboterarms R fest angebracht ist. Das Basisteil 12 enthält ein Paar von in gegen­ seitigem Abstand angeordneten Seitenplatten 12A und 12B (Fig. 3), und ein Drehstift 14 erstreckt sich durch Bohrungen 16 in den Seitenplatten 12A und 12B und wird in diesen getragen. Der herausnehmbare Dreh­ stift 14 wird durch eine an der Seitenplatte 12A be­ festigte Halteplatte 18 gegen Versetzung gesichert, die in einen Schlitz 20 (Fig. 3) im Drehstift 14 ein­ greift.

Ein Paar von das Werkstück erfassenden Greifarmen 22 und 24 wird vom Drehstift 14 auf dem Basisteil 12 getragen für eine Drehbewegung um die Achse des Dreh­ stifts 14 relativ zum Basisteil 12. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist eine Buchse 26 auf dem Drehstift 14 angeordnet, die sich zwischen auf der Innenseite jeder Seitenplatte 12A und 12B des Basis­ teils 12 befindlichen Abstandsstücken 28 erstreckt. Der Greifarm 24 ist mit einem Jochabschnitt ausgebil­ det, der ein Paar von in gegenseitigem Abstand ange­ ordneten Rippen 30 versehen ist, die Bohrungen 32 zur drehbaren Aufnahme der Buchse 26 enthalten. Der ande­ re Greifarm 22 ist mit einer einzelnen Rippe 33 ver­ sehen, die nach unten zwischen die Rippen 30 des Jochs des Greifarm 24 vorsteht. Die Rippe 33 ist mit einer Bohrung 34 ausgestattet, welche die Buchse 26 aufnimmt, und ein zweiter Satz von Abstandsstücken 36 sichert einen axialen Abstand der mittleren Rippe 33 des Greifarms 22 von den Rippen 30 des Greifarms 24.

Mit dem Werkstück in Eingriff tretende Rollen 22A und 24A sind am in den Fig. 1 und 2 linken Ende des je­ weiligen Greifarms 22 und 24 befestigt. Die Rollen 22A und 24A werden von ihrem jeweiligen Greifarm 22 und 24 um Achsen drehbar getragen, die in der Zei­ chenebene der Fig. 1 und 2 liegen und sich im wesent­ lichen parallel zueinander erstrecken, wenn sich die Greifarme 22 und 24 in der in Fig. 1 gezeigten, das Werkstück ergreifenden Stellung befinden.

Ein durch den Druck eines Fluids betätigbarer Motor M1, üblicherweise ein pneumatischer Motor, ist zwi­ schen die entgegengesetzten Enden der Greifarme 22 und 24 gekoppelt und enthält einen teilweise darge­ stellten Zylinder 40, der um eine Achse 42 schwenkbar mit dem in den Fig. 1 und 2 rechten Ende des Greif­ arms 24 verbunden ist, sowie eine Kolbenstange 44, die um eine Achse 46 drehbar mit dem rechten Ende des Greifarms 22 verbunden ist.

Es ist festzustellen, daß die beiden Greifarme 22 und 24 und der Motor M1 in einer ein Werkstück ergreifen­ den Anordnung miteinander verbunden sind, die über den Drehstift 14 auf dem Basisteil 12 des Schweißkop­ fes 10 befestigt ist für eine Bewegung als Einheit relativ zum Basisteil 12 um die Achse des Drehstiftes 14. Diese einheitliche Bewegung der die Greifarme 22 und 24 und den Motor M1 enthaltende Anordnung kann unabhängig davon erfolgen, ob die Kolbenstange 44 des Motors wie in Fig. 2 ganz zurückgezogen ist oder wie in Fig. 1 herausgefahren ist.

Um eine normale Ruhestellung der Anordnung aus den Greifarmen 22 und 24 und dem Motor M1 in bezug auf die Achse des Drehstifts 14 zu schaffen, ist ein An­ schlagblock 48 fest auf dem Basisteil 12 montiert, der sich zwischen den Seitenplatten 12A und 12B er­ streckt. Eine Druckfeder 50, die mit ihrem oberen Ende in eine einen Federsitz bildende Bohrung 52 im Greifarm 22 eingesetzt ist, wird zwischen dem Greif­ arm 22 und der oberen Oberfläche des Anschlagblocks 48 zusammengedrückt, wie am besten aus Fig. 2 er­ sichtlich ist. Gemäß Fig. 2 bewirkt die Druckfeder 50 eine Vorspannung der das Werkstück ergreifenden An­ ordnung aus den Greifarmen 22 und 24 und dem Motor M1 als einer Einheit entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Drehstifts 14, wobei die Drehung dieser Anordnung entgegen dem Uhrzeigersinn durch den An­ schlag einer einstellbaren Anschlagschraube 54, die drehbar im Greifarm 24 aufgenommen ist, an dem An­ schlagblock 48 begrenzt ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Eine Laserstrahl-Fokussiereinheit 56 ist am Greifarm 22 befestigt, derart, daß ein in Fig. 1 durch strich­ punktierte Linien B angezeigter Laserstrahl an einer ausgewählten Stelle entlang einer Strahlenachse A genau fokussiert werden kann, die in deutlichem Ab­ stand vor (in Fig. 1 auf der linken Seite) den das Werkstück ergreifenden Rollen 22A und 24A verläuft. Da die Fokussiereinheit 56 in einer festen Beziehung zu der Achse der Rolle 22A an dem Greifarm 22 befe­ stigt ist, kann der Strahl B genau auf der oder an­ grenzend an die unterste Oberfläche des Steges W1 des Werkstücks WP1 fokussiert werden, wenn die Rolle 22A in Eingriff mit dem Steg W1 ist.

Das System verwendet vorzugsweise einen (nicht ge­ zeigten) Neodym-Laser, von dem der Laserstrahl über einen faseroptischen Leiter 58 zur Laserstrahl-Fokus­ siereinheit 56 übertragen wird. Lasersysteme dieses Typs sind bekannt, beispielsweise durch die US-PSen 49 06 812 und 49 73 817. Die Verwendung eines faserop­ tischen Leiters zur Übertragung des Laserstrahls ist von erheblichem Vorteil im Vergleich zu einem Spiege­ lübertragungssystem, insbesondere wenn der Strahl zu einer Vorrichtung am Ende eines Vielachsen-Roboter­ arms geleitet werden muß.

Die Arbeitsweise des Laserschweißkopfes nach den Fig. 1 bis 3 wird im folgenden beschrieben.

Gemäß Fig. 2 werden die miteinander zu verschweißen­ den Werkstücke WP1 und WP2 durch die Haltevorrichtung F in einer vorbestimmten Lage in einer Schweißstation positioniert. Die beiden Werkstücke sind mit strei­ fenförmigen Stegen W1 und W2 ausgebildet und werden so in der Haltevorrichtung F gestützt, daß die beiden Stege W1 und W2 aneinander anliegen. In den Fig. 1 und 2 sind die Stege W1 und W2 in ihrer Querrichtung geschnitten dargestellt, so daß sie sich in ihrer Längsrichtung senkrecht zur Darstellungsebene er­ strecken.

Wenn sich die Werkstücke in der Schweißstellung gemäß Fig. 2 befinden, wird der Roboterarm R betätigt, um den Laserschweißkopf 10 in die in Fig. 2 gezeigte geeignete Lage in bezug auf die Werkstücke zu brin­ gen. Zu dieser Zeit befindet sich der Motor M1 in seiner inaktiven Stellung, wobei die Kolbenstange 44 vollständig in den Zylinder 40 zurückgezogen ist, wodurch sich die Greifarme 22 und 24 in der geöffne­ ten Stellung gemäß Fig. 2 befinden, in der die Rollen 22A und 24A einen Abstand von den aneinander anlie­ genden Stegen W1 und W2 aufweisen und auf gegenüber­ liegenden Seiten von diesen angeordnet sind.

Die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 dient zur Punktverschweißung der aneinanderliegenden Stege, indem ein Laserstrahl von der Fokussiereinheit 56 auf eine Nahtlinie fokussiert wird, die in der allgemei­ nen Berührungsebene der gegenüberliegenden Oberflä­ chen der Stege W1 und W2 liegt. In dem Fall, daß die blechförmigen Werkstücke WP1 und WP2 Karosseriebleche eines Fahrzeugs sind, beträgt die Dicke der Bleche typischerweise 0,075 mm. Um eine zufriedenstellende Verschweißung der beiden gegenüberliegenden Stege zu erhalten, ist es erforderlich, daß sich die beiden Stege in direktem Kontakt miteinander befinden oder zumindest einen Abstand voneinander aufweisen, der geringer ist als 10% der Dicke des dünneren der bei­ den blechförmigen Werkstücke. Um eine wirksame Ver­ schweißung zu erhalten, muß der Laserstrahl innerhalb einer entsprechenden Dimensionstoleranz fokussiert werden. Bei der Massenherstellung treten gewisse praktische Probleme beim Fokussieren eines Laser­ strahls auf einer Naht auf, wenn der Strahl entlang der Naht bewegt wird.

Wenn der feste Rahmen des Roboterarms als Bezugspunkt betrachtet wird, sind die gegenwärtig erhältlichen programmierbaren Roboterarme in der Lage, das das Werkzeug tragende Ende des Arms entlang eines vorbe­ stimmten Weges mit einem ausreichend hohen Genauig­ keitsgrad zu bewegen. Jedoch kann die Positionierung der zu verschweißenden Werkstücke in der Weise, daß eine Nahtlinie zwischen den beiden aneinanderliegen­ den Stegen, wie den Stegen W1 und W2, dem Weg des Schweißkopfes durch Roboterarm mit einem Genauig­ keitsgrad angepaßt ist, der ausreichend ist, um die wiederholte Herstellung von zufriedenstellenden Naht­ verschweißungen zu ermöglichen, aus mehreren Gründen bei einer Massenproduktion nicht wirtschaftlich durchgeführt werden.

Das erste Toleranzproblem tritt bei der Ausbildung des blechförmigen Werkstücks und seiner nachfolgenden Behandlung vor dem Verschweißen auf. Insbesondere, wenn das Werkstück erhebliche Abmessungen aufweist, wie ein Seitenblech einer Automobilkarosserie, kann es sich bei der Behandlung während des Transportes von der Stanzvorrichtung zur Schweißstation leicht verbiegen oder verwinden.

Eine zweite Quelle für Positionierungsfehler ergibt sich durch die Haltevorrichtung F, die typischerweise in die Schweißstellung vorgerückt wird mittels ir­ gendeiner Art von Förder- oder Übertragungsvorrich­ tung. Wenn eine ganze Fahrzeugkarosserie auf einem Schlitten zur Schweißstation vorgerückt wird, kann die Positionierung des Schlittens, der typischerweise einer aus einer Reihe von Schlitten ist, deren Abmes­ sungen von Schlitten zu Schlitten sich geringfügig ändern können, mit einem Genauigkeitsgrad von bei­ spielsweise 0,025 mm hinsichtlich eines durch den festen Rahmen des Roboterarms dargestellten Bezugs­ punktes praktisch nicht durchgeführt werden. Weiter­ hin werden die Bleche relativ zum Schlitten oder zur Haltevorrichtung durch eine Reihe von Klemmen posi­ tioniert, die in einigen Fällen auf dem Schlitten und in einigen Fällen auf Werkstückpositionierungsrahmen in der Schweißstation befestigt sind, und diese Klem­ men ergeben weitere Dimensionsabweichungen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Aneinander­ liegen der entgegengesetzten zu verschweißenden Ober­ flächen wenigstens zu dem Zeitpunkt, an dem der Schweißvorgang durchgeführt wird, sichergestellt, indem die gegenüberliegenden Bleche zwischen den Rol­ len 22A und 24A mit einer ausreichend großen Kraft eingeklemmt werden, die durch den auf den Betäti­ gungsmotor ausgeübten Druck entwickelt wird. Der La­ serstrahl wird auf die allgemeine Berührungsebene der gegenüberliegenden Oberflächen eng benachbart zu den Rollen fokussiert, und wenn die Rollen in Längsrich­ tung entlang der Naht rollen, bewegt sich der Strahl mit diesen und wird auf einen Punkt fokussiert, der in bezug auf die Rollen festliegt. Positionsabwei­ chungen der zu verschweißenden Oberflächen relativ zu einem festen Bezugspunkt werden automatisch kompen­ siert, indem es der das Werkstück ergreifenden Vor­ richtung aus den Greifarmen 22 und 24 sowie dem Motor M1 ermöglicht wird, relativ zum Basisteil zu schwin­ gen, wenn dies erforderlich ist durch Abweichungen der zu verschweißenden Stege von ihrer theoretisch vorgegebenen Position.

Beispielsweise werden gemäß Fig. 2 die Stege W1 und W2 gezeigt mit ihren sich berührenden gegenüberlie­ genden Oberflächen in einer horizontalen allgemeinen Ebene, die senkrecht zur Papierebene liegt. Theore­ tisch berühren sich die beiden Stege W1 und W2 über ihre Länge genau in dieser imaginären horizontalen Ebene; in der Praxis können sich die beiden Stege, wie in Fig. 2 gezeigt, an einem Punkt entlang der Naht berühren, während an einem Punkt, der in Längs­ richtung der Naht einen Abstand von diesem Punkt auf­ weist, der eine oder beide Stege sich oberhalb oder unterhalb der in Fig. 2 gezeigten Position befinden kann. Die Art, in der der das Werkstück ergreifende Bereich der Vorrichtung schwingt, wird am besten ver­ standen, indem der Bewegung dieser Teile gefolgt wird, wenn sie aus der offenen Stellung in Fig. 2 in die geschlossene Greifstellung nach Fig. 1 durch das Ausfahren der Kolbenstange 44 aus dem Zylinder 40 des Motors M1 bewegt werden.

Beginnend mit der Position gemäß Fig. 2 und unter der Annahme, daß ein Fluiddruck auf den Zylinder 40 aus­ geübt wird, um die Kolbenstange 44 auszufahren, d. h. nach oben zu bewegen, ist festzustellen, daß am Be­ ginn dieser Bewegung der Kolbenstange die Druckfeder 50 zwischen dem Anschlagblock 48 auf dem Basisteil 12 und dem oberen Greifarm 22 zusammengedrückt ist, wäh­ rend die Anschlagschraube 54 des Greifarms 24 an der Unterseite des Anschlagblocks 48 anliegt aufgrund der Tatsache, daß der Abstand zwischen der Achse 42 auf dem Zylinder 40 und der Achse 46 auf der Kolbenstange 44 gegen eine auseinandergehende Bewegung durch die Zylinder/Kolbenstange-Verbindung gehalten wird. Wenn die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 44 beginnt, ge­ hen die Achsen 42 und 46 auf dem jeweiligen Greifarm 24 und 22 auseinander, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Druckfeder 50 übt noch eine aufwärtsgerichtete Kraft gegen den Greifarm 22 aus, und während diese Federkraft beim Ausfahren der Kolbenstange 44 ab­ nimmt, ist sie weiterhin ausreichend, die Anschlag­ schraube 54 in Kontakt mit dem Anschlagblock 48 zu halten. Somit wird bei der Schließbewegung anfänglich der Greifarm 22 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehstift 14 geschwenkt, während der Greifarm 24 in der Stellung gemäß Fig. 2 verbleibt.

Diese Schwenkbewegung des Greifarms 22 setzt sich fort, bis die Rolle 22A auf die obere Oberfläche des Steges W1 des gehaltenen Werkstücks trifft. Wenn die Rolle 22A in Eingriff mit dem Steg W1 gelangt, wird die Bewegung des Greifarms 22 um den Drehstift 14 angehalten, und bei einem weiteren Ausfahren der Kol­ benstange 44 bleibt diese in ihrer Stellung, und der Zylinder 40 bewegt sich abwärts, um den Greifarm 24 im Uhrzeigersinn um den Drehstift 14 zu schwenken, wobei die Anschlagschraube 54 vom Anschlagblock 48 nach unten wegbewegt und die Rolle 24A nach oben ge­ gen die Unterseite des Stegs W2 geschwenkt werden. Wenn die Kolbenstange 44 voll aus dem Zylinder 40 herausgefahren ist, befindet sich die Vorrichtung in der Position nach Fig. 1, in der die Stege W1 und W2 zwischen den Rollen 22A und 24A mit einer Kraft ein­ geklemmt sind, die abhängig ist von dem die Kolben­ stange 44 in die voll ausgefahrene Position drängen­ den Druck innerhalb des Zylinders 40.

Zu dieser Zeit wird die Stellung der das Werkstück ergreifenden Anordnung aus den Greifarmen 22 und 24 sowie dem Motor M1 relativ zum Basisteil 12 bestimmt durch die Lage der Werkstücke WP1 und WP2, deren Ste­ ge W1 und W2 nun fest zwischen den Rollen 22A und 24A eingeklemmt sind. Die Druckfeder 50 ist noch immer teilweise zusammengedrückt und übt eine entgegen dem Uhrzeigersinn wirkende Vorspannkraft um den Drehstift 14 auf den Greifarm 22 aus. Jedoch verhindert der Eingriff der Rolle 22A auf dem Greifarm 22 mit dem Steg W1 der feststehenden Werkstücke jede Bewegung der Greifarme 22 und 24 entgegen dem Uhrzeigersinn, welche durch den Zylinder 40 und die Kolbenstange 44 des Motors M1 miteinander gekoppelt sind, der in die­ sem Zeitpunkt wie eine starre Verbindung wirkt. Eine Bewegung der das Werkstück ergreifenden Anordnung in der entgegengesetzten Richtung um den Drehstift 14, d. h. im Uhrzeigersinn, wird verhindert durch den Ein­ griff der Rolle 24A des Greifarms 24 mit der Unter­ seite des Steges W2.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird der von der Fokus­ siereinheit 56 emittierte Laserstrahl B auf den Punkt fokussiert, in welchem die gegenüberliegenden Ober­ flächen der Stege W1 und W2 einander berühren. Zur Bildung einer sich in Längsrichtung der Stege er­ streckenden Schweißnaht wird dann der Roboterarm be­ tätigt, um die gesamte Anordnung in eine Richtung vom Betrachter der Fig. 1 wegzubewegen, wobei die Rollen 22A und 24A frei entlang des jeweiligen Steges lau­ fen, um dieser Bewegung zu folgen, während sie einen festen Klemmgriff aufrechterhalten, der die Stege in gegenseitiger Berührung in der Nähe des Punktes, auf dem der Laserstrahl fokussiert ist, hält.

Wenn während dieser Bewegung die aneinanderliegenden Stege sich geringfügig nach oben krümmen in eine Stellung oberhalb der in Fig. 1 gezeigten, wird die Anordnung aus den Greifarmen 22 und 24, dem Zylinder 40 und der Kolbenstange 44 als eine Einheit im Uhr­ zeigersinn um die Achse des Drehstiftes 14 ge­ schwenkt, um dieser Erhebung der zwei Stege zu fol­ gen, wobei diese Bewegung gegen den Widerstand der Druckfeder 50 erfolgt, die hierbei leicht zusammen­ gedrückt wird. Wenn andererseits die aneinanderlie­ genden Stege sich leicht nach unten neigen, kann die das Werkstück ergreifende Anordnung aus den Greifar­ men 22, 24, dem Zylinder 40 und der Kolbenstange 44 als eine Einheit entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Drehstiftes 14 geschwenkt werden, wobei sich die Druckfeder 50 bei diesem Vorgang leicht ent­ spannt.

Eine zweite Ausbildung des Schweißkopfes nach der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 4 bis 7 offen­ bart. Die grundsätzliche Arbeitsweise dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die des Aus­ führungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 3, jedoch ist die strukturelle Ausbildung unterschiedlich.

Wie in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 sind zwei blechförmige Werkstücke WP3 und WP4 mit streifenförmigen Stegen W3 und W4 in einer festen vorbestimmten Lage von einer geeigneten Haltevorrich­ tung F1 getragen. Ein Laserschweißkopf 100 ist am Ende eines Roboterarms R1 befestigt, um die aneinan­ derliegenden Stege W3 und W4 der Werkstücke mitein­ ander zu verschweißen entlang einer sich in Längs­ richtung erstreckenden Naht, die senkrecht zur Dar­ stellungsebene der Fig. 4 und 5 verläuft.

Der Schweißkopf 100 enthält ein Basisteil 102, das am Ende des Roboterarms R1 befestigt ist und das eine Mehrzahl von Kugelgleitanordnungen 104 trägt, die ein erstes Werkstück-Greifglied 106 stützen und für eine horizontale Bewegung relativ zum Basisteil 102 von rechts nach links und zurück in der Darstellung der Fig. 4 und 5 führen. Wie am besten aus der Draufsicht nach Fig. 7 ersichtlich ist, ist das Greifglied 106 mit einem Paar von in gegenseitigen Abstand angeord­ neten Seitenplatten 106A und 106B versehen, die durch sich in Querrichtung erstreckende Rippen 108, 110 und 112 zueinander parallel gehalten werden. Die Rippe 110 stützt an ihrem oberen Ende einen Träger 114, durch den der Zylinder 116 eines durch Fluiddruck betätigten Motors M2 auf dem Werkstück-Greifglied 106 befestigt ist, wobei die Achse des Zylinders 116 und seiner Kolbenstange 118 parallel zur horizontalen Bewegung des Greifgliedes 106 relativ zum Basisteil 102 verläuft.

Ein Federsitz 120 (Fig. 4 und 5) ist fest auf dem Greifglied 106 angeordnet, und eine Druckfeder 122 ist in Eingriff mit dem Federsitz 120 auf dem Greif­ glied 106 und einem gegenüberliegenden, axial ver­ stellbaren Fedesitz 124 auf dem Basisteil 102. Die Druckfeder 122 spannt das Greifglied 106 in der Dar­ stellung der Fig. 4 und 5 kontinuierlich nach links vor, und die Bewegung des Greifgliedes 106 relativ zum Basisteil 102 nach links wird durch den Eingriff zwischen einen am Greifglied 106 befestigten Anschlag 126 und einem gegenüberliegenden, am Basisteil 102 befestigten Anschlag 128 begrenzt. Die von der Druck­ feder 122 ausgeübte Vorspannkraft kann durch eine Schraube 130 eingestellt werden, die sich zwischen dem Federsitz 124 und einem auf das Basisteil 102 montierten Befestigungsbügel 132 erstreckt.

Das Greifglied 106 trägt eine mit dem Werkstück in Eingriff tretende Rolle 134 an seinem vorderen oder in der Darstellung der Fig. 4 und 5 linken Ende. Die Rolle 134 ist um eine vertikale Achse drehbar gela­ gert.

Ein zweites Werkstück-Greifglied 136 ist fest am Ende der Kolbenstange 118 des Motors M2 angebracht für eine horizontale Bewegung von links nach rechts und zurück in der Darstellung der Fig. 4 und 5. Das Greifglied 136 ist mit einem Paar von Seitenplatten 136A und 136B ausgebildet, die an ihrem hinteren (in der Darstellung der Fig. 4, 5 und 7 rechten) Ende durch eine sich in Querrichtung erstreckende Rippe 138 fest miteinander verbunden sind. Die Rippe 138 liegt in einer vertikalen Ebene und ist fest an einem Befestigungsträger 140 angeordnet, der zur festen Verbindung des Greifgliedes 136 mit der Kolbenstange 118 dient. Die Seitenplatten 136A und 136B sind von der Rippe 138 aus nach unten geneigt, wie am besten aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, und sie sind an ihren vorderen oder linken Enden durch eine zweite in Querrichtung verlaufende Rippe 142 miteinander ver­ bunden. Eine dritte in Querrichtung verlaufende Rippe 144 ist an ihrer oberen Kante an die untere Kante der Rippe 142 angeschweißt und erstreckt sich von dieser nach unten zwischen die Seitenplatten 106A und 106B des Greifgliedes 106, wie Fig. 6 am besten zeigt. Ein Paar von im wesentlichen dreieckförmigen Stützlaschen 146 ist an die Vorderfläche der Rippen 142 und 144 angeschweißt, um eine horizontale Platte 148 am vor­ deren Ende des Greifgliedes 136 zu stützen, die eine um eine vertikale Achse drehbare, mit einem Werkstück in Eingriff tretende Rolle 150 trägt.

Eine Laserstrahl-Fokussiereinheit 152 ist mittels Bolzen 154 (Fig. 6) an der Rückseite der Rippe 144 befestigt und ragt zwischen den Seitenplatten 106A und 106B des Greifgliedes 106 sowie zwischen den Sei­ tenplatten 136A und 136B des Greifgliedes 136 nach oben. Ein faseroptischer Leiter 156 dient zur Führung eines Laserstrahls von einem nicht gezeigten Neodym- Laser zur Fokussiereinheit 152, und diese fokussiert einen Laserstrahl B in einem Brennpunkt, der sich in einer festen Beziehung zu der Rolle 150 des Greif­ gliedes 136 befindet, so wie dies der Fall bei dem vorbeschriebenen Beispiel nach den Fig. 1 bis 3 ist. Dadurch, daß die Rolle 150 um eine Achse rotiert, die in bezug auf das Greifglied 136 feststeht, auf wel­ chem die Fokussiereinheit 152 montiert ist, kann der Laserstrahl B genau in bezug auf eine Oberfläche ei­ nes Werkstücks fokussiert werden, das mit der Rolle 150 in Berührung ist.

Wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 werden beim Schweißkopf 100 nach den Fig. 4 bis 7 die miteinander zu verschweißenden Stege W3 und W4 der Werkstücke zwischen den an den Greifgliedern 106 und 136 befestigten Rollen 134 und 150 eingeklemmt. Die Klemmkraft wird durch den zum Motor M2 gelieferten Druck bestimmt, und der Motor M2 sowie die beiden Greifglieder 106 und 136 bilden eine das Werkstück ergreifende Anordnung, die als eine Einheit gegenüber dem Basisteil 102 bewegbar ist.

In der Darstellung nach Fig. 5 befinden sich die Werkstück-Greifglieder in ihrer offenen Stellung, in der beide Rollen 134 und 150 einen deutlichen Abstand von den von der Haltevorrichtung F1 in der Schweiß­ stellung getragenen Werkstücken aufweisen. Zu dieser Zeit spannt die Druckfeder 122 das Greifglied 106 nach links vor, um den Anschlag 126 am Greifglied 106 mit dem Anschlag 128 am Basisteil 102 in Eingriff zu halten. Dadurch, daß der Zylinder 116 des Motors M2 am Greifglied 106 befestigt ist und das andere Greif­ glied 136 fest mit der Kolbenstange 118 des Motors verbunden ist, kann der Schweißkopf 100 durch den Roboterarm R1 in einer Bereitstellung relativ zu den von der Haltevorrichtung F1 getragenen Werkstücken WP3, WP4 positioniert werden.

Bezugnehmend auf Fig. 5 wird, wenn der Motor M2 betä­ tigt wird, um die Kolbenstange 118 aus der vollstän­ dig zurückgezogenen Stellung auszufahren, am Anfang der Ausfahrbewegung der Zylinder 116 stationär gehal­ ten, da die Druckfeder 122 einer Bewegung des Zylin­ ders 116 nach rechts entgegenwirkt, und daher bewegt zunächst die Kolbenstange 118 das Greifglied 136 nach links. Diese linke Vorwärtsbewegung des Greifgliedes 136 setzt sich fort, bis seine Rolle 150 in Eingriff mit dem Steg W3 der von der Haltevorrichtung F1 ge­ tragenen Werkstücke tritt. Dadurch, daß die Werk­ stücke stationär gehalten werden, kann sich die Kol­ benstange 118 nicht weiter nach links bewegen, und die weitere Druckausübung auf dem Motor M2 bewirkt nun, daß sich der Zylinder 116 nach rechts bewegt, während die Kolbenstange 118 stehenbleibt. Bei der Bewegung des Zylinders 116 nach rechts wird das Greifglied 106 mitgenommen, und diese Rechtsbewegung des Greifgliedes 106 führt zu einer Bewegung der Rol­ le 134 zum Steg W4 der Werkstücke hin. Diese Rechts­ bewegung des Greifgliedes 106 bewegt auch den An­ schlag 126 vom Anschlag 128 auf dem Basisteil 102 weg, wobei die Druckfeder 120 zusammengedrückt wird.

Wenn die Kolbenstange 118 voll aus dem Zylinder 116 herausgefahren ist, befindet sich die Vorrichtung in dem Zustand nach Fig. 4, in dem die einander gegen­ überliegenden Stege der Werkstücke WP3 und WP4 zwi­ schen den Rollen 134 und 150 fest eingeklemmt sind. Die Klemmkraft ist vollständig abhängig von dem den Zylinder 116 zugeführten Druck. Wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird dann der Roboterarm R1 betä­ tigt, um den Schweißkopf 100 entlang der Naht zu füh­ ren, die durch die aneinanderliegenden Stege der Werkstücke WP3 und WP4 vorgegeben ist, wobei diese Bewegung senkrecht zur Darstellungsebene der Fig. 4 erfolgt. Wie im vorhergehenden Fall bewirkt eine Bie­ gung der sich berührenden Stege der Werkstücke nach links oder nach rechts gegenüber der in Fig. 4 ge­ zeigten Lage eine entsprechende Bewegung der Werk­ stück-Greifanordnung, nämlich der Greifglieder 106 und 136 sowie des Motors M2 nach rechts oder nach links.

Claims (13)

1. Laserschweißvorrichtung zum Verschweißen zweier Metallbleche miteinander, während die Metallble­ che in gegenseitiger Berührung durch eine Halte­ vorrichtung in einer vorbestimmten Schweißstel­ lung gehalten werden, wobei die Haltevorrichtung die Metallbleche entlang eines linearen Schweiß­ weges in gegenseitiger Berührung hält, gekenn­ zeichnet durch ein Tastglied mit einem darauf befestigten Werkstück-Greifglied, eine Laser­ strahl-Fokussiervorrichtung auf dem Tastglied zum Fokussieren eines Laserstrahls auf den Schweißweg, wenn das Werkstück-Greifglied mit einem der Metallbleche in der Schweißstellung in Eingriff ist, eine durch Fluiddruck betätigbare Zylinder/Kolbenanordnung zum Antrieb des Tast­ gliedes relativ zu einer Haltevorrichtung an der vorbestimmten Stellung entlang eines im allge­ meinen senkrecht zum Schweißweg verlaufenden Betätigungsweges zwischen einer Stellung mit vollständig aus dem Zylinder ausgefahrenem Kol­ ben und einer Stellung mit vollständig in den Zylinder zurückgezogenem Kolben zur Verschiebung des Werkstück-Greifgliedes in oder außer Ein­ griff mit dem einen der Metallbleche, wobei die Zylinder/Kolbenanordnung während der Kolbenaus­ fahrbewegung betätigbar ist normalerweise für den Eingriff des Werkstück-Greifgliedes mit dem einen der Metallbleche, bevor die Zylinder/Kol­ benanordnung die vollständig ausgefahrene Kol­ benstellung erreicht, eine Trägervorrichtung, die betätigbar ist zur Bewegung der Schweißvor­ richtung entlang einer Naht, die im allgemeinen dem Schweißweg angepaßt ist, und eine Federan­ ordnung, die betätigbar ist auf den Eingriff des Werkstück-Greifgliedes mit dem einen der Metall­ bleche zum Vorspannen des Werkstück-Greifgliedes gegen das eine der Metallbleche, wobei eine be­ grenzte Bewegung der Zylinder/Kolbenanordnung relativ zur Trägervorrichtung entlang des Betä­ tigungsweges mit dem mit dem einen der Metall­ bleche in Eingriff gehaltenen Werkstück-Greif­ glied möglich ist während der Bewegung der Schweißvorrichtung entlang der Naht, um die Fo­ kussierung des Laserstrahls auf den Schweißweg auch bei geringen Änderungen in der räumlichen Beziehung zwischen dem Schweißweg und der Naht aufrechtzuerhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Werkstück-Greifglied eine er­ ste auf dem Tastglied angeordnete Rolle aufweist zur Drehung um eine zur Naht senkrechte erste Achse.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Metallbleche von der Haltevorrichtung aneinander anliegend benachbart zu und entlang sich gemeinsam erstreckender Kan­ ten gehalten werden, daß die Trägervorrichtung ein Andruckglied aufweist und eine zweite Rolle zur Drehung um eine zum Betätigungsweg senkrech­ te zweite Achse am Andruckglied angebracht ist, daß die Zylinder/Kolbenanordnung zwischen das Tastglied und das Andruckglied gekoppelt ist, um die Metallbleche zwischen der ersten und der zweiten Rolle einzuklemmen, wenn die Zylinder/Kolbenanordnung sich in der vollständig ausge­ fahrenen Kolbenstellung befindet, und daß die Federanordnung eine Bewegung des Tastgliedes, des Andruckgliedes und der Zylinder/Kolbenanord­ nung als einer Einheit ermöglicht, wenn diese erforderlich ist zur Aufrechterhaltung der Fo­ kussierung des Laserstrahls auf den Schweißweg, wenn die Metallbleche zwischen der ersten und der zweiten Rolle eingeklemmt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägervorrichtung ein Basis­ teil und einen Roboterarm aufweist zur Bewegung des Basisteils entlang der Naht, daß das An­ druckglied auf dem Basisteil montiert ist und daß die Federanordnung zwischen dem Basisteil und entweder dem Tastglied oder dem Andruckglied in Eingriff ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägervorrichtung ein Basis­ teil und einen mit diesem fest verbundenen Robo­ terarm aufweist zur Bewegung des Basisteils ent­ lang der Naht, daß das Tastglied einen ersten länglichen hebelartigen Arm aufweist, an dessen einem Ende die erste Rolle angebracht ist, daß das Andruckglied einen zweiten länglichen hebel­ artigen Arm aufweist, an dessen einem Ende die zweite Rolle angebracht ist, daß ein Drehlager vorgesehen ist zur drehbaren Befestigung des ersten und zweiten Arms auf einer gemeinsamen Achse zwischen den entgegengesetzten Enden des jeweiligen Arms, daß die Zylinder/Kolbenanord­ nung zwischen die den Rollen tragenden Enden entgegengesetzten Enden der Arme gekoppelt ist, daß die Federanordnung in Eingriff zwischen dem Basisteil und einem der Arme ist, und daß eine Anschlagvorrichtung zwischen dem Basisteil und einem der Arme vorgesehen ist für eine Begren­ zung der Drehbewegung der Arme um die gemeinsame Achse.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zylinder/Kolbenanordnung in der voll ausgefahrenen Stellung betätigbar ist, um über die erste und die zweite Rolle die an­ einanderliegenden Bleche mit einer vorgegebenen Klemmkraft zusammenzuklemmen, wenn die Rollen in einem Rolleingriff mit den Metallblechen entlang der Naht geführt werden, und daß die Laser­ strahl-Fokussiervorrichtung auf dem Tastglied angeordnet ist, um den Laserstrahl entlang einer in einer die erste und die zweite Achse kontak­ tierenden Ebene liegenden und einen Abstand von der ersten Rolle aufweisenden Strahlenachse zu fokussieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägervorrichtung einen Robo­ terarm aufweist, der entlang eines genau festge­ legten, an den Schweißweg angepaßten Weges be­ wegbar ist, daß die Schweißeinheit am Roboterarm befestigt ist, um mit diesem bewegt zu werden, daß die Haltevorrichtung betätigbar ist, um die Metallbleche in der Schweißstellung festzuhal­ ten, wobei die Metallbleche entlang einer etwa mit dem festgelegten Weg kongruenten Nahtlinie aneinanderliegen, daß die Rollen, wenn sie in Klemmeingriff mit den Metallblechen sind, die Fokussiervorrichtung relativ zu einem der Me­ tallbleche festlegen, um den Laserstrahl genau auf der Nahtlinie zu fokussieren, und daß die Federanordnung eine Bewegung der Fokussiervor­ richtung relativ zum Roboterarm ermöglicht wäh­ rend der Bewegung des Roboterarms entlang des festgelegten Weges, wenn dies erforderlich ist zur Aufrechterhaltung der Fokussierung des La­ serstrahls auf der Nahtlinie.

8. Schweißvorrichtung mit einer Werkstückhaltevor­ richtung zum Halten von zwei blechförmigen Werk­ stücken in einer Schweißstellung, wobei ein länglicher streifenförmiger Abschnitt des einen der Werkstücke und ein sich im wesentlichen ge­ meinsam mit diesem erstreckender länglicher streifenförmiger Abschnitt des anderen der Werk­ stücke entlang einer sich längs erstreckenden Naht aufeinanderliegen, und mit einer Laser­ schweißanordnung zum Verschweißen der Werkstücke miteinander entlang der Naht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schweißanordnung einen Schweißkopf, eine Trägervorrichtung zur Bewegung des Schweißkopfes zu wenigstens einem der läng­ lichen Abschnitte der Werkstücke in der Schweiß­ stellung hin oder von diesem weg und zur Bewe­ gung des Schweißkopfes entlang des einen der länglichen Abschnitte entlang eines Schweißwe­ ges, der sich von einem Ende der Naht zu dem anderen in einem im wesentlichen gleichförmigen Abstand von dieser erstreckt, ein erstes Werk­ stück-Greifglied auf der Trägervorrichtung, das relativ zu dieser bewegbar ist, eine erste Werk­ stück-Greifrolle auf dem ersten Werkstück-Greif­ glied, die um eine zum Schweißweg senkrechte erste Achse drehbar ist und mit dem ersten Greifglied relativ zur Trägervorrichtung entlang eines zur ersten Achse senkrechten ersten Weges zwischen einer ersten Stellung, in der die erste Rolle einen Abstand von den Werkstücken in der Schweißstellung aufweist, und einer ausgerückten Stellung, in der die erste Rolle mit einem der länglichen Abschnitte in der Schweißstellung für eine Rollbewegung entlang diesem bei einer Bewe­ gung des Schweißkopfes entlang des Schweißweges in Eingriff ist, bewegbar ist, einen durch Fluiddruck betätigbaren Motor auf dem Schweiß­ kopf zur Bewegung des ersten Greifgliedes auf der Trägervorrichtung, um die erste Rolle zwi­ schen der ersten und der ausgerückten Stellung zu verschieben, eine Federanordnung auf dem Schweißkopf, die das erste Greifglied entlang des ersten Weges in einer Richtung, in der die erste Rolle in ihre ausgerückte Stellung ge­ drängt wird, vorspannt, und einer am ersten Greifglied angebrachte Laserstrahl-Fokussiervor­ richtung zum Fokussieren eines Laserstrahls auf der Naht, wenn die erste Rolle mit dem einen der länglichen Abschnitte in Eingriff ist, aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweites Werkstück-Greifglied auf der Trägervorrichtung, das relativ zu dieser bewegbar ist, eine zweite Rolle auf dem zweiten Greifglied, die um eine zu der ersten Achse parallele zweite Achse drehbar ist und mit dem zweiten Greifglied relativ zur Trägervorrichtung entlang eines zweiten, im wesentlichen mit dem ersten Weg ausgerichteten Weges zwischen einer zweiten Stellung, in der die zweite Rolle einen Abstand von den Werkstücken in der Schweißstel­ lung aufweist, und einer ausgerückten Stellung, in der die zweite Rolle mit dem anderen der länglichen Abschnitte in der Schweißstellung gegenüberliegend der ersten Rolle in Eingriff ist, bewegbar ist, vorgesehen sind, wobei die erste und die zweite Rolle, wenn sie sich je­ weils in der ausgerückten Stellung befinden, die mit ihnen in Eingriff stehenden streifenförmigen Abschnitte der Werkstücke aufeinanderliegend einklemmen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch Fluiddruck betätigbare Motor einen Zylinder und eine relativ zu diesem hin- und herbewegbare Kolbenstange aufweist, und daß der Zylinder und die Kolbenstange zwischen das erste und das zweite Greifglied gekoppelt sind, um die erste und die zweite Rolle entlang des ersten und des zweiten Weges zu der ausge­ rückten Stellung hin oder von dieser weg zu ver­ schieben in Abhängigkeit von der hin- und herge­ henden Bewegung der Kolbenstange relativ zum Zylinder.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und das zweite Greif­ glied und der Motor eine Werkstück-Greifanord­ nung bilden, die an der Trägervorrichtung als Einheit gegenüber dieser bewegbar angebracht ist und die bei einer Bewegung die erste Rolle ent­ lang des ersten Weges bewegt, und daß die Feder­ anordnung zwischen der Trägervorrichtung und der Greifanordnung in Eingriff ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und das zweite Werk­ stück-Greifglied eine längliche Form aufweisen und mittels eines Drehstiftes zwischen ihren Enden drehbar miteinander verbunden sind, und daß die Werkstück-Greifanordnung als Einheit drehbar über den Drehstift am Basisteil befestigt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine der Werkstück-Greifglie­ der am Basisteil angebracht ist für eine hin- und hergehende Bewegung entlang eines geraden Weges gegenüber diesem, daß der Zylinder des Motors mit diesem einen der Werkstück-Greifglie­ der verbunden ist, wobei sich die Zylinderachse parallel zu dem geraden Weg erstreckt, und daß das andere der Werkstück-Greifglieder mit der Kolbenstange des Motors verbunden ist.