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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen oder
Löten vermittels
Laserstrahlung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zum Schweißen
oder Löten
vermittels Laserstrahlung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 4.
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Vorrichtung
der vorgenannten Arten sind aus der französischen Patentanmeldung
FR 2823688 A1 bekannt.
Bei der darin beschriebenen Vorrichtung wird ein Laserstrahl in
eine Mehrzahl von Teilstrahlen aufgespalten, die von einer gemeinsamen
Fokussierlinse in den Arbeitsbereich fokussiert werden. Bei einer
der in der vorgenannten französischen
Patentanmeldung beschriebenen Ausführungsformen weist diese Fokussierlinse
eine mittige Öffnung
auf, durch die hindurch ein Zusatzwerkstoff dem Arbeitsbereich im
Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Arbeitsbereiches zugeführt werden
kann. Der Zusatzwerkstoff wird jedoch kurz oberhalb der Fokussierlinse
auf einem um einen Winkel von etwa 90° gekrümmten Weg von Zuführmitteln
zugeführt.
Hierbei erweist sich zum Einen als Nachteil, dass in einem relativ
geringen Radius der Zusatzwerkstoff, der beispielsweise als Schweißdraht ausgeführt sein
kann, gekrümmt
wird. Dies kann zu Zuführschwierigkeiten führen. Zum
Anderen wird dabei der Zusatzwerkstoff durch einen Bereich geführt, in
dem die Teilstrahlen auf die gemeinsame Fokussierlinse geführt werden, so
dass hier unter Umständen
Verluste oder zumindest Beeinflussungen der Teilstrahlen auftreten
können.
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Bei
einer anderen der in der vorgenannten französischen Patentanmeldung beschriebenen
Ausführungsformen
wird der Zusatzwerkstoff von den Zuführmitteln dem Arbeitsbereich
im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Arbeitsbereiches zugeführt. Allerdings
ist in dem Weg des Zusatzwerkstoffes ein Spiegel vorgesehen, der
von dem Zusatzwerkstoff durchdrungen wird.
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Vermittels
dieses Spiegels wird das Licht der einzelnen Teilstrahlen dem Arbeitsbereich
zugeführt. Der
Zusatzwerkstoff wird somit nicht zwischen den Zuführmitteln
und dem Arbeitsbereich in der mittleren Ausbreitungsrichtung der
Laserstrahlung zugeführt, sondern
nur in einem zwischen dem vorgenannten Spiegel und der Arbeitsebene
befindlichen Bereich. Als nachteilig hierbei erweist sich zum Einen
die vergleichsweise aufwendige bzw. intensitätsverringernde Umlenkung der
Laserstrahlung. Weiterhin müssen Teile
der Laserstrahlung durch einen Bereich hindurch geführt werden,
in dem der Zusatzwerkstoff befindlich ist, so dass auch hier Beeinflussungen
bzw. Verluste auftreten können.
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Weiterhin
erweist sich bei sämtlichen
Ausführungsformen
der aus der vorgenannten französischen
Patentanmeldung bekannten Vorrichtung als nachteilig, dass die Lichtverteilung
im Arbeitsbereich nicht gezielt beeinflusst werden kann.
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Das
der vorliegende zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art, die eine effektivere Zuführung des
Zusatzwerkstoffes ermöglicht
und/oder die eine Beeinflussung der Lichtverteilung im Arbeitsbereich
ermöglicht.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung der eingangs genannten Arten mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder des Anspruchs 4 erreicht.
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Gemäß Anspruch
1 ist vorgesehen, dass der Zusatzwerkstoff in einem Bereich zwischen
den Zuführmitteln
und dem Arbeitsbereich in einer Richtung zugeführt wird, die der mittleren
Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung in diesem Bereich entspricht.
Aufgrund der Tatsache das somit weder der Zusatzwerkstoff von der
Seite her in die sich geradlinig ausbreitende Laserstrahlung eingebracht
werden muss, noch dass die Laserstrahlung von der Seite her an dem
geradlinig zugeführten
Zusatzwerkstoff vorbei geführt
werden muss, ergibt sich eine effektive Zuführung des Zusatzwerkstoffes,
bei der die einzelnen Teilstrahlen der Laserstrahlung durch den
Zusatzwerkstoff nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt werden.
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Hierbei
kann die Richtung, unter der der Zusatzwerkstoff dem Arbeitsbereich
zugeführt
wird, senkrecht zur Oberfläche
des Arbeitsbereiches ausgerichtet sein.
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Weiterhin
kann der Zusatzwerkstoff als Schweißdraht oder Lötdraht ausgebildet
sein.
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Gemäß Anspruch
4 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Beeinflussungsmittel für mindestens
einen der Teilstrahlen zur Beeinflussung der Lichtverteilung der
Laserstrahlung im Arbeitsbereich umfasst. Durch die gezielte Beeinflussung
eines oder mehrerer Teilstrahlen kann die Lichtverteilung der für den Schweiß- oder Lötvorgang
benutzen Laserstrahlung im Arbeitsbereich vergleichsweise einfach
geändert
werden.
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Hierbei
kann insbesondere vorgesehen sein, dass mindestens zwei, insbesondere
sämtliche
der Teilstrahlen unabhängig
voneinander beeinflussbar sind. Durch diese unabhängige Beeinflussbarkeit kann
die Lichtverteilung der Laserstrahlung im Arbeitsbereich sehr variabel
beeinflusst werden.
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Insbesondere
kann dabei vorgesehen sein, dass die Lichtverteilung im Arbeitsbereich
räumlich und/oder
zeitlich beeinflussbar ist. Insbesondere können dabei beispielsweise die
Einschaltzeitpunkte der einzelnen Teilstrahlen bzw. die Einschaltzeiten der
einzelnen Teilstrahlen beeinflusst werden, wobei dann durch räumliche
und/oder zeitliche Integration im Arbeitsbereich eine vergleichbare
beliebige Lichtverteilung einstellbar ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung Lichtleitfasern umfasst,
aus denen für
das Schweißen
verwendbare Teilstrahlen austreten.
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Dabei
besteht die Möglichkeit,
dass mindestens ein Linsenelement einem jeden der Teilstrahlen zugeordnet
ist. Dieses Linsenelement kann dabei als sphärische Linse oder als zueinander
gekreuzte Zylinderlinsen ausgebildet sein. Insbesondere kann das mindestens
eine Linsenelement als Kollimierlinse für jeweils einen der Teilstrahlen
ausgebildet sein.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
dass die Fokussiermittel als Fokussierlinse ausgebildet sind, durch
die eine Mehrzahl der Teilstrahlen hindurch treten kann. Insbesondere
kann dabei die Fokussierlinse als sphärische Linse oder als zueinander
gekreuzte Zylinderlinse ausgebildet sein.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass die Beeinflussungsmittel die Lichtleitfasern, insbesondere
die Enden der Lichtleitfasern gezielt bewegen können. Durch die Bewegung der
Lichtleitfasern können
zum Einen die Position der Teilstrahlen im Arbeitsbereich und zum
Anderen die Größe der zu
der Lichtverteilung beitragenden Querschnitte der Teilstrahlen im
Arbeitsbereich beeinflusst werden.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass die Beeinflussungsmittel die den einzelnen Teilstrahlen zugeordneten
Linsenelemente gezielt bewegen können.
Wie durch die Bewegung der Enden der Lichtleitfasern können auch
durch die Bewegung der den einzelnen Teilstrahlen zugeordneten Linsenelemente
sowohl die Position als auch die Größe des Querschnitts der Teilstrahlen
im Arbeitsbereich gezielt beeinflusst werden.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
dass die einzelnen Teilstrahlen zugeordneten Linsenelemente als
Beeinflussungsmittel ausgebildet sind, derart, dass sie unterschiedlich
geformt sind, so dass dadurch unterschiedliche Beiträge der einzelnen
Teilstrahlen zu der Lichtverteilung gegeben sind. Im Gegensatz zu
den vorgenannten Beeinflussungsmitteln, die eine Bewegung von Lichtleitfasern
oder Linsenelementen bewirken können,
können
als unterschiedlich ausgebildete Linsenelemente ausgeführte Beeinflussungsmittel
nicht während
eines Schweißprozesses
geändert
werden. Eine derartige unterschiedliche Gestaltung einzelner Linsenelemente
zur Formung einer gewünschten
Lichtverteilung bietet sich somit bei Schweißprozessen an, die ständig auf
die gleiche Art und Weise wiederholt werden.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass die Fokussierlinse als Beeinflussungsmittel ausgebildet ist,
derart, dass die Durchtrittsbereiche für die einzelnen Teilstrahlen
unterschiedlich zueinander ausgebildet sind, so dass dadurch der
Beitrag der einzelnen Teilstrahlen zu einer Lichtverteilung beeinflusst wird.
Derartige Beeinflussungsmittel ähneln
hinsichtlich ihrer Beschaffenheit und hinsichtlich ihres Anwendungsbereiches
den vorgenannten durch unterschiedliche Linsenelemente gebildeten
Beeinflussungsmitteln.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass in den Strahlengang der einzelnen Teilstrahlen Beeinflussungsmittel
eingebracht sind, die insbesondere als planparallele Plättchen ausgebildet
sind, die unter einem Winkel zur Ausbreitungsrichtung der einzelnen
Teilstrahlen ausgerichtet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass
mindestens eines der in den Strahlengang der einzelnen Teilstrahlen
eingebrachten Beeinflussungsmittel anders gestaltet ist oder einen anderen
Winkel zu der Ausbreitungsrichtung der Teilstrahlen einnimmt als
mindestens eines der anderen Beeinflussungsmittel. Diese beispielsweise
als planparallele Plättchen
ausgebildeten Beeinflussungsmittel können dabei unter Umständen gezielt
angesteuert werden, so dass sie während des Schweißvorgangs
oder des Lötvorgangs
in eine unterschiedliche Position geschwenkt werden, so dass der
Teilstrahl, der durch sie hindurch tritt, einen anderen Beitrag
zu der Lichtverteilung im Arbeitsbereich liefert. Auch auf diese
Weise kann sehr variabel die Lichtverteilung der den Scheiß- oder
Lötvorgang
gestaltenden Laserstrahlung verändert
werden.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass mindestens zwei der Teilstrahlen durch unterschiedliche Laserlichtquellen
erzeugt werden, insbesondere jeder der Teilstrahlen durch eine von
den übrigen
unabhängige
Laserlichtquelle. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass
die Laserlichtquellen unabhängig
voneinander ansteuerbar sind, und das die Intensität und/oder
die Betriebszeit einzelner Teilstrahlen unabhängig von der anderer Teilstrahlen verändert werden
kann. Durch die Wahl unterschiedlicher Laserlichtquellen für die einzelnen
Teilstrahlen können
die einzelnen Teilstrahlen somit sehr einfach während des Schweiß- oder
Lötvorgangs
beeinflusst werden, so dass dadurch auch die Lichtverteilung der Laserstrahlung
im Arbeitsbereich verändert
werden kann.
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Es
besteht dabei die Möglichkeit,
dass die den einzelnen Teilstrahlen zugeordneten Laserlichtquellen
als Halbleiterlaservorrichtungen ausgebildet sind. Die Intensitäten der
Teilstrahlen können
somit sehr einfach durch die Veränderung
der Ansteuerspannung der Halbleiterlaservorrichtungen geändert werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
Schnittansicht gemäß den Pfeilen II-II
in 1;
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3 schematisch
die Zusammensetzung einer beispielhaften Lichtverteilung im Arbeitsbereich der
Vorrichtung;
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4 schematisch
den Aufbau der Lichtverteilung gemäß 3.
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Das
aus 1 ersichtliche Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist als Laserschweißvorrichtung
ausgebildet, mittels der auf einem Objekt 1 geschweißt werden
kann. Dem Schweißbereich
auf dem Objekt 1 kann ein in 1 schematisch
dargestellter Schweißdraht 2 als
Zusatzwerkstoff für
den Schweißvorgang
zugeführt
werden.
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Die
Vorrichtung umfasst weiterhin eine Mehrzahl von Lichtleitfasern 4,
aus denen jeweils ein Teilstrahl 6 der für den Schweißvorgang
verwendeten Laserstrahlung austreten kann. Alternativ zur Verwendung
der Mehrzahl von Lichtleitfasern 4 können auch andere Mittel zur
Heranführung
der Teilstrahlen 6 verwendet werden. Die durch die einzelnen
Lichtleitfasern 4 hindurch geführten Teilstrahlen 6 können aus
einer einzigen Laserlichtquelle stammen, deren Licht entsprechend
auf verschiedene Lichtleitfasern 4 aufgeteilt wird. Alternativ
dazu können
auch mehrere Laserlichtquellen verwendet werden, wobei insbesondere
jeder der Lichtleitfasern 4 eine separate Laserlichtquelle
zugeordnet sein kann. Bei den Laserlichtquellen kann es sich beispielsweise
um Halbleiterlaservorrichtungen handeln.
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Bei
der in 1 abgebildeten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist einer jeder der Lichtleitfasern 4 eine Kollimierlinse 3 zugeordnet,
die den aus der entsprechenden Lichtleiterfaser 4 austretenden
Teilstrahl in einen kollimierten Teilstrahl 7 überführen kann.
In 1 und 2 sind die einzelnen Kollimierlinsen
als sphärische
Linsen abgebildet. Es besteht jedoch erfindungsgemäß durchaus
die Möglichkeit,
die als Kollimierlinsen dienenden Linsenelemente aus zwei zueinander
gekreuzten Zylinderlinsen zusammenzusetzen. Hierbei besteht die
Möglichkeit,
die beiden Zylinderlinsen auf einem Substrat zusammenzufassen, insbesondere auf
der Eintritts- und der Austrittsfläche eines Substrates anzuordnen.
Alternativ dazu können
die beiden zueinander gekreuzten Zylinderlinsen auch auf zwei separaten
Substraten ausgebildet sein.
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Die
aus 1 ersichtliche Vorrichtung umfasst weiterhin eine
als Fokussiermittel dienende Fokussierlinse 5, die die
einzelnen kollimierten Teilstrahlen 7 als fokussierte Teilstrahlen 8 auf
das Objekt 1 fokussieren kann. Insbesondere treten dabei die
aus sämtlichen
Kollimierlinsen 3 ausgetretenen Teilstrahlen 6 durch
die Fokussierlinse 5 hindurch. Die Fokussierlinse 5 umfasst
in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel
eine zentrische Öffnung,
durch die hindurch der Schweißdraht 2 bzw.
eine den Schweißdraht 2 umgebende
Hülse hindurchragen kann.
Die Fokussierlinse 5 ist in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel
als plankonvexe sphärische
Linse ausgebildet. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit,
die Fokussierlinse 5 aus zwei zueinander gekreuzten Zylinderlinsen
zusammenzusetzen. Hierbei können
die beiden zueinander gekreuzten Zylinderlinsen auf einem Substrat
ausgebildet sein, beispielsweise auf der Eintritts- und der Austrittsfläche eines derartigen
Substrates. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit auf zwei voneinander
getrennten Substraten jeweils eine der beiden zueinander gekreuzten Zylinderlinsen
auszubilden.
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Durch
die aus 2 ersichtliche Hülse 10 kann
der Schweißdraht 2 dem
Schweißbereich
auf dem Objekt 1 zugeführt
werden. Der Schweißbereich ist
durch die Lichtverteilung 9 gegeben, die durch die fokussierten
Teilstrahlen 8 auf der Oberfläche des Objektes 1 erzeugt
wird. Durch die Hülse 10 kann
anstelle eines Schweißdrahtes 2 auch
ein beispielsweise pulverförmiger
Zusatzwerkstoff dem Schweißbereich
zugeführt
werden.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
besteht ebenfalls die Möglichkeit,
dass die Vorrichtung als Lötvorrichtung
ausgebildet ist, wobei durch die Hülse 10 dem Lötbereich
ein für
das Löten
verwendeter Zusatzwerkstoff zugeführt wird. Bei diesem Zusatzwerkstoff
kann es sich um ein Lot, insbesondere um einen Lötdraht handeln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann weiterhin Beeinflussungsmittel umfassen, die eine gezielte
Beeinflussung der einzelnen Teilstrahlen 6, 7, 8 ermöglichen.
Insbesondere kann die Intensität der
zu der Lichtverteilung 9 beitragenden fokussierten Teilstrahlen 8 beeinflusst
werden. Weiterhin kann der Ort auf der Oberfläche des Objektes 1,
auf dem die einzelnen Teilstrahlen 8 auftreffen, beeinflusst werden.
Weiterhin kann auch der Zeitpunkt bzw. der Zeitraum, in dem ein
beliebiger der Teilstrahlen 8 auf das Objekt 1 auftrifft,
beeinflusst werden.
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Die
Beeinflussungsmittel können
dazu beispielsweise Mittel zur Bewegung der Enden der Lichtleitfasern 4 umfassen.
Durch die Bewegung der Lichtleitfasern in einer Richtung senkrecht
zur Strahlausbreitung kann der Fokusbereich 11 des auf
das Objekt 1 auftreffenden fokussierten Teilstrahls 8 verschoben
werden. In 3 ist beispielhaft gezeigt, wie
die Lichtverteilung 9 der Laserstrahlung in dem Schweißbereich
auf dem Objekt 1 durch vier teilweise gegeneinander versetzte
Fokusbereiche 11 unterschiedlicher Teilstrahlen 8 erzeugt
werden kann. Durch die Bewegung der Enden der Lichtleitfasern 4 in
Strahlrichtung oder entgegen der Strahlrichtung kann die Größe des jeweiligen
Fokusbereiches 11 auf der Oberfläche des Objektes 1 verändert werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
dazu besteht die Möglichkeit,
die Kollimierlinsen 3 zu bewegen. Auch hier besteht die
Möglichkeit,
die Kollimierlinsen 3 in einer zu der Lichtausbreitungsrichtung
senkrechten Richtung oder in zwei voneinander unabhängigen zu der
Lichtausbreitungsrichtung senkrechten Richtung zu bewegen. Durch
diese Bewegung kann auch der Ort des Fokusbereiches 11 auf
der Oberfläche
des Objektes 1 beeinflusst werden. Alternativ kann durch Bewegungen
der Kollimierlinsen 3 in Strahlausbreitungsrichtung oder
entgegen der Strahlausbreitungsrichtung die Größe des Fokusbereiches 11 verändert werden.
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Für den Fall,
dass die Kollimierlinsen 3 aus auf unterschiedlichen Substraten
angeordnete zueinander senkrechte Zylinderlinsen bestehen, besteht die
Möglichkeit,
diese beiden Zylinderlinsen in unterschiedliche Richtungen unabhängig voneinander
zu bewegen, so dass nicht nur die Größe und der Ort sondern auch
die Form des Fokusbereiches 11 der jeweiligen fokussierten
Teilstrahlen 8 verändert
werden kann.
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Es
besteht weiterhin die Mödglichkeit,
dass die Steuermittel als in den Strahlengang der einzelnen Teilstrahlen 6, 7, 8 eingebrachte planparallele Plättchen ausgebildet
sind, die unter einem Winkel zur Ausbreitungsrichtung der einzelnen
Teilstrahlen 6, 7, 8 ausgerichtet sind.
Hierbei kann mindestens eines der in den Strahlengang der einzelnen
Teilstrahlen 6, 7, 8 eingebrachten planparallele
Plättchen
einen anderen Winkel zu der Ausbreitungsrichtung der Teilstrahlen 6, 7, 8 einnehmen
als mindestens eines der anderen planparallelen Plättchen.
Dadurch wird dieser Teilstrahl 6, 7, 8 zu
einem anderen Ort auf dem Objekt 1 abgelenkt, als die anderen
Teilstrahlen 6, 7, 8. Die planparallelen
Plättchen
können
insbesondere jeweils unabhängig
voneinander angesteuert werden, so dass ihr Winkel zur Strahlausbreitungsrichtung
jeweils gezielt verändert
werden kann.
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Alternativ
oder zusätzlich
dazu besteht die Möglichkeit,
eine oder mehrere oder sämtliche
der Kollimierlinsen 3 unterschiedlich voneinander zu gestalten.
Es kann somit beispielsweise eine jede der Kollimierlinsen 3 eine
ganz spezielle Form aufweisen, die einen Fokusbereich 11 erzeugt,
der sich von den Fokusbereichen 11 der übrigen Teilstrahlen 8, die
durch andere Kollimierlinsen 3 hindurch getreten sind,
unterscheidet. In diesem Fall sind die einzelnen zueinander unterschiedlichen
Kollimierlinsen 3 als Beeinflussungsmittel für die Beeinflussung
der auf das Objekt 1 fokussierten Teilstrahlen 8 anzusehen. Eine
derartige Beeinflussung oder Steuerung durch Wahl der Form der einzelnen
Kollimierlinsen bietet sich an, wenn ein Schweißprozess immer wiederholt werden
soll, ohne dass bei einer der Wiederholungen eine unterschiedliche
Lichtverteilung 9 im Schweißbereich benötigt wird.
Demgegenüber
bieten die vorgenannten der Bewegung einzelner Komponenten dienenden
Beeinflussungsmittel die Möglichkeit,
bei jedem Schweißprozess
eine unterschiedliche Lichtverteilung 9 zu wählen.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
eine Beeinflussung der einzelnen fokussierten Teilstrahlen 8 durch
eine entsprechend geformte Fokussierlinse 5 hervorzurufen.
Beispielsweise können
jeweils an den Orten, an denen die kollimierten Teilstrahlen 7 durch
die Fokussierlinse 5 hindurch treten, entsprechende Oberflächengestaltungen
vorgenommen werden, die sich von den Oberflächengestaltungen an den Orten
der anderen kollimierten Teilstrahlen 7 unterscheiden.
Als ein Beeinflussungsmittel für
die Beeinflussung der Lichtverteilung 9 kann in einem derartigen
Fall die Fokussierlinse 5 angesehen werden. Eine derartige
Beeinflussung durch eine entsprechend geformte Fokussierlinse 5 empfiehlt
sich ebenfalls für
Schweißprozesse,
die immer mit der gleichen Lichtverteilung durchgeführt werden.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
dass die einzelnen Lichtleitfasern 4 zugeordneten Laserlichtquellen,
die beispielsweise Halbleiterlaservorrichtungen sind, unterschiedlich
angesteuert werden, so dass die Intensität der aus den Lichtleitfasern 4 austretenden
Teilstrahlen 6 unterschiedlich ist. Auch auf diese Weise
bekommt man unterschiedlich intensive Beiträge der fokussierten Teilstrahlen 8 bzw.
der Fokusbereiche 11 dieser Teilstrahlen 8 zu
der Lichtverteilung 9 auf der Oberfläche des Objektes 1.
Weiterhin kann auch durch die vorgenannte Ansteuerung der beispielsweise
als Halbleiterlaservorrichtung ausgeführten Laserlichtquellen eine
zeitlich unterschiedliche Beaufschlagung des Objektes 1 mit
dem Laserlicht der einzelnen Teilstrahlen 8 erreicht werden.
Auch auf diese Weise kann durch zeitliche Mittelung die Lichtverteilung 9 im
Schweißbereich
beeinflusst werden.
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Durch
einzelne oder sämtliche
vorgenannte unterschiedliche Beeinflussungsmöglichkeiten besteht die Möglichkeit,
die Lichtverteilung 9 im Schweißbereich auf der Oberfläche des
Objektes 1 beliebig zu gestalten. Aus 4 ist
beispielhaft eine derartige Gestaltung ersichtlich, bei der etwa
im mittleren Bereich der ovalen Lichtverteilung 9 eine Schweißzone 12 vorgesehen
ist, in der durch die Beaufschlagung mit Laserstrahlung die Temperatur
derart erhöht
ist, dass das Material des Objektes 1 oder mehrerer in
diesem Bereich miteinander zu verschweißender Objekte 1 aufschmilzt.
Die Lichtverteilung 9 und damit der Schweißbereich
bewegt sich in Richtung des Pfeiles 15 nach rechts in 4.
Daher ist rechts von der Schweißzone 12 in
der Lichtverteilung 9 ein Aufheizbereich 13 vorgesehen,
der das Material des Objektes 1 bzw. der miteinander zu
verschweißenden
Objekte 1 vorheizt, so dass der eigentliche Schweißprozess
vorbereitet wird. Weiterhin ist beispielhaft in 4 hinter
der Schweißzone 12 bzw.
links von der Schweißzone 12 ein
Ausheizbereich 14 vorgesehen, der das miteinander verschweißte Material
noch kurze Zeit auf einer bestimmten Temperatur hält, die
dem Ausheizen des Schweißbereiches
dient, um beispielsweise Spannungen abzubauen.
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Es
besteht die Möglichkeit,
die gesamte Vorrichtung derart zu steuern, dass auch das Ausfallen einzelner
Halbleiterlaservorrichtungen, die zur Einstrahlung von Laserstrahlen
in die einzelnen Lichtleitfasern dienen, durch die übrigen Halbleiterlaservorrichtungen
dieser Vorrichtung kompensiert wird. In diesem Fall werden somit
bei Ausfall einer der als Laserlichtquellen dienenden Halbleiterlaservorrichtungen
einer oder sämtliche
der anderen Halbleiterlaservorrichtungen anders angesteuert, insbesondere
mit einer höheren
Spannung, so dass die aus den anderen Halbleiterlaservorrichtungen
austretenden Laserstrahlen intensiver sind. Es kann somit ein vergleichsweise
sicherer Betrieb gewährleistet
werden, der auch bei Ausfall einer oder mehrerer der Halbleiterlaservorrichtungen
eine konstante für
den entsprechenden Schweißprozess
benötigte
Lichtverteilung 9 gewährleistet.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
dass die Vorrichtung Reservelaser umfasst, die ausgefallene Halbleiterlaservorrichtungen
ersetzen können.
Diese als Reserve dienenden Halbleiterlaservorrichtungen können ebenfalls
bei Ausfall einer Halbleiterlaservorrichtung automatisch in Betrieb
genommen werden.
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Es
besteht die Möglichkeit,
dass das Ende der Lichtleitfasern 4, die Kollimierlinsen 3 und
die Fokussierlinse 5 zu einem Schweißkopf zusammengefasst sind.
Weiterhin besteht die Möglichkeit,
dass in diesen Schweißkopf
der Schweißdraht 2 bzw.
die Hülse 10 für den Schweißdraht 2 sowie
die Zuführmittel
für die
Zuführung
des Schweißdrahtes 2 integriert
sind. Alternativ dazu besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Zuführmittel
für den
Schweißdraht 2 oder
einen anderen Zusatzwerkstoff für
den Schweiß-
oder Lötprozess
außerhalb
des Schweiß- oder
Lötkopfes
angeordnet sind.