DE19947104C2 - Method and apparatus for laser welding - Google Patents

Method and apparatus for laser welding

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserschweißverfahren sowie eine Laserschweißeinrichtung, und insbesondere ein Laserschweißverfahren und eine Laserschweißeinrichtung, bei welchen ein Laserschweißstrahl relativ zu einer Schweißlinie bewegt wird, wo geschweißt werden soll, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.The present invention relates to a laser welding method and a laser welding device, and in particular a Laser welding method and a laser welding device, at which a laser welding beam relative to a welding line is moved, where to be welded, according to the The preambles of claims 1 and 3.

Ein solches Laserschweißverfahren bzw. eine solche Laserschweißeinrichtung ist beispielsweise bereits aus der DE 42 17 705 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird bereits der Brennpunkt einer Laserquelle in Richtung der Schweißtiefe in Schwingung versetzt. Aus der Druckschrift DE 40 33 166 A1 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wobei ein gepulster Laserstrahl zu einem CW-Laserstrahl mit der Hilfe eines Strahlenkopplers eingekoppelt wird. Die beiden Strahlen werden gemeinsam fokussiert. Aus der Druckschrift GB 217 57 37 A ist bereits bekannt, zusätzlich zu einem YAG-Laser einen CO2-Laser vorzusehen. Aus der nachveröffentlichten Druckschrift DE 199 33 825 A1 ist es bereits bekannt, die Brennpunkte von zwei Laserstrahlen in Abhängigkeit eines Sensorsignals einzustellen.Such a laser welding method or such Laser welding device is already known for example from DE 42 17 705 A1 known. This method is already the Focal point of a laser source in the direction of the welding depth in Oscillation. From the document DE 40 33 166 A1 is already a method and a device known, wherein a pulsed laser beam to a CW laser beam with the help a beam coupler is coupled. The two rays are focused together. From the document GB 217 57 37 A is already known, in addition to a YAG laser one To provide CO2 laser. From the post-published DE 199 33 825 A1, it is already known, the Foci of two laser beams depending on one Adjust sensor signal.

Laserschweißen wird dadurch durchgeführt, daß ein Laserstrahl an einer Schweißposition eines zu verschweißenden Metalls eingesetzt wird. Laserschweißen wurde aus dem Grund entwickelt, daß das Laserschweißen mit einer sehr geringen Breite durchgeführt werden kann.Laser welding is performed by using a laser beam at a welding position of a metal to be welded  is used. Laser welding was for the reason developed that laser welding with a very low Width can be performed.

Das herkömmliche Laserschweißen wird dadurch durchgeführt, daß der Laserstrahlbrennpunkt auf einer Schweißstartposition der Schweißposition aufgesetzt wird, und eine Relativbewegung der Laserausgangseinheit oder des zu verschweißenden Gegenstands durchgeführt wird. Hierbei wurde der Brennpunkt des Schweißlaserstrahls auf eine vorbestimmte Schweißtiefe des zu schweißenden Gegenstands eingestellt.The conventional laser welding is carried out by that the laser beam focal point on a welding start position the welding position is placed, and a relative movement the laser output unit or the to be welded Object is carried out. This became the focal point the welding laser beam to a predetermined welding depth set the object to be welded.

Bei dem voranstehend geschilderten Laserschweißen wird ein Schlüsselloch auf dem zu schweißenden Gegenstand ausgebildet, und in diesem Schlüsselloch wird Material, aus welchem der Gegenstand besteht, geschmolzen, um das Schlüsselloch zu füllen, wodurch das Schweißen beendet ist. Bei dem herkömmlichen Laserschweißen sind allerdings Schlüssellöcher, die entlang einer Schweißlinie ausgebildet werden, instabil, und sind ihre Abmessungen nicht gleich.In the above-described laser welding is a Keyhole formed on the object to be welded,  and in this keyhole becomes material from which the Subject is melted to the keyhole too fill, whereby the welding is completed. In which conventional laser welding, however, are keyholes, which are formed along a weld line, unstable, and their dimensions are not the same.

In diesem Fall wird ein Blasloch oder eine Blase an der zu schweißenden Position erzeugt, was die Schweißfestigkeit beeinträchtigt.In this case, a blow hole or a bubble is attached to the welding position produces what the welding strength impaired.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Laserschweißverfahrens und einer Laserschweißeinrichtung, mit welchen stabile Schlüssellöcher entlang einer Schweißlinie erzeugt werden können.The object of the present invention is therefore in the Providing a laser welding process and a Laser welding device, with which stable keyholes can be generated along a weld line.

Erfindungemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of Claims 1 and 3 solved.

Um den voranstehend geschilderten Vorteil zu erreichen, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Schweißlaserstrahl relativ entlang einer Schweißposition bewegt, während man den Brennpunkt des Schweißlaserstrahls in Richtung der Schweißtiefe schwingen läßt.To achieve the above-described advantage is in the present invention, a welding laser beam relative moved along a welding position while holding the Focus of the welding laser beam in the direction of Sweat depth can swing.

Bei dem voranstehend geschilderten Laserschweißverfahren werden zwei Schweißlaserstrahlen an einer Schweißposition eingesetzt. Darüber hinaus ist es möglich, die Schwingungszyklen der Schweißlaserstrahlen in Richtung der Schweißtiefe identisch zu wählen. Darüber hinaus wird das Schweißen mit den Schweißlaserstrahlen mit einem identischen Schwingungszyklus in Richtung der Schweißtiefe durchgeführt. In the above-described laser welding method become two welding laser beams at a welding position used. In addition, it is possible the Vibration cycles of the welding laser beams in the direction of Weld depth to select identical. In addition, that will Welding with the welding laser beams with an identical Vibration cycle carried out in the direction of the weld depth.  

Bei dem voranstehend geschilderten Laserschweißverfahren wird das Schweißen entlang einer Schweißlinie durchgeführt, während man Brennpunkte in Richtung der Schweißtiefe schwingen läßt. In the above-described laser welding method is welding along a welding line, while focussing in the direction of the weld depth swinging.  

Im allgemeinen ändert sich das Schlüsselloch entlang der Schweißlinie in Abhängigkeit von dem Material und der Dicke eines Gegenstands, der geschweißt werden soll, sowie in Abhängigkeit von der Laserintensität. Diese Schlüssellochänderung kann zyklisch sein. Diese zyklische Änderung kann durch die zyklische Änderung der Schweißlaserstrahlen kompensiert werden.In general, the keyhole changes along the Welding line depending on the material and the thickness an object to be welded, as well as in Dependence on the laser intensity. This Keyhole change can be cyclic. This cyclical Change can be caused by the cyclical change of Welding laser beams are compensated.

Wenn bei einem Versuch oder einer Untersuchung sich ein Schlüssellochschwankungszyklus herausgestellt hat, kann zum Ausschalten einer Resonanz der Schwingungszyklus der Schwingungsbeaufschlagungseinheit auf einen unterschiedlichen Wert eingestellt werden.If in a trial or an investigation a Keyhole fluctuation cycle has exposed to Turn off a resonance of the vibration cycle of Schwingungsbeaufschlagungseinheit on a different Value to be set.

Alternativ hierzu ist es ebenfalls möglich, den Schlüssellochschwankungszyklus und den Schwingungszyklus der Schwingungsbeaufschlagungseinheit auf den gleichen Wert einzustellen, und wenn dann die Abmessungen des Schlüsselloches zunehmen, wird die Tiefe des Schweißlaserstrahls geringer gewählt. Auf diese Weise können Schwankungen ausgeglichen werden, wodurch der Schweißzustand stabilisiert wird.Alternatively, it is also possible the Keyhole fluctuation cycle and the oscillation cycle of Vibration applying unit to the same value adjust and then if the dimensions of the Keyhole increase, the depth of the Welding laser beam chosen lower. That way you can Fluctuations are compensated, causing the welding condition is stabilized.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Laserschweißeinrichtung zum Durchführen von Schweißen zur Verfügung gestellt, während eine Relativbewegung von Schweißlaserstrahlen durchgeführt wird, die an einer Schweißposition eingesetzt werden, wobei die Einrichtung aufweist: eine Schweißlaserausgangseinheit zum Aussenden eines Laserstrahls zum Schweißen; ein Strahlsammeloptiksystem zum Sammeln des Schweißlaserstrahls an der Schweißposition, wobei das Optiksystem eine Schwingungsbeaufschlagungseinheit aufweist, welche den Brennpunkt des Schweißlaserstrahls in Richtung der Schweißtiefe in Schwingung versetzt.Furthermore, according to the present invention, a Laser welding device for performing welding for Provided while a relative movement of Welding laser beams is performed on a Welding position are used, the device comprising: a welding laser output unit for emitting a laser beam for welding; a beam collection optical system for collecting the welding laser beam at the welding position, wherein the optical system is a Schwingungsbeaufschlagungseinheit  having the focal point of the welding laser beam in Directed to the welding depth vibrated.

Die voranstehend geschilderte Laserschweißeinrichtung weist auf: zwei derartige Schweißlaserausgangseinheiten zum jeweiligen Aussenden eines Laserstrahls zum Schweißen; zwei der Strahlsammeloptiksysteme entsprechend den Schweißlaserausgangseinheiten; und eine Steuerung zum Steuern des Betriebs der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten der Strahlsammeloptiksysteme, wobei die Steuerung eine Zyklusvereinigungsfunktion aufweist, welche dafür sorgt, daß die Schwingungszyklen der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten identisch werden.The above-described laser welding device has on: two such welding laser output units for respective emission of a laser beam for welding; two the beam collection optical systems according to the Welding laser output units; and a controller for controlling the operation of the Schwingungsbeaufschlagungseinheiten the Strahlsammeloptiksysteme, wherein the control a Cycle union function, which ensures that the vibration cycles of the vibration applying units become identical.

Weiterhin kann das Strahlsammeloptiksystem die Schweißlaserstrahlschwingungszentren an unterschiedlichen Positionen in Richtung der Schweißtiefe einstellen, und kann die Steuerung eine Phasenvergleichmäßigungsfunktion aufweisen, die dafür sorgt, daß die Phasendifferenz der Schwingungsbeaufschlagungsvorrichtung auf Null eingestellt wird.Furthermore, the beam collection optical system can Welding laser beam vibration centers at different Set positions in the direction of the weld depth, and can the controller is a phase equalization function which ensures that the phase difference of the Vibration applying device set to zero becomes.

Weiterhin werden vorzugsweise die Amplituden der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten für das Strahlsammeloptiksystem identisch gewählt.Furthermore, the amplitudes of the Vibration application units for the Beam collection system selected identically.

Weiterhin ist es vorzuziehen, daß die Schwingungsbeaufschlagungseinheiten variable Spiegel aufweisen, von denen jeder wiederholt in den konkaven, ebenen, und konvexen Zustand versetzt werden kann, um den Schweißlaserstrahl zu reflektieren. Furthermore, it is preferable that the Vibration application units variable mirrors each having repeated in the concave, plane, and convex state can be offset to the Reflect welding laser beam.  

Bei der voranstehend geschilderten Laserschweißeinrichtung senden beim Schweißen die Schweißlaserausgangseinheiten Schweißlaserstrahlen aus, die durch das Strahlsammeloptiksystem an der Schweißstartposition gesammelt werden.In the above-described laser welding device when welding, send the welding laser output units Welding laser beams passing through the Beam collection optical system collected at the welding start position become.

Wenn die Laserbrennpunkte eine Relativbewegung entlang der Schweißlinie durchführen, werden die Brennpunkte durch die Schwingungsbeaufschlagungseinheiten mit einem vorbestimmten Zyklus in Richtung der Schweißtiefe in Schwingung versetzt. Hierdurch wird einer Welligkeit der Schweißtiefe entgegengewirkt, die ohne Schwingungen auftritt, und wird der Schweißzustand stabilisiert.When the laser focal points move relative to each other along the Welding line, the foci are through the Vibration applying units with a predetermined Cycle in the direction of the welding depth vibrated. As a result, a ripple of the welding depth counteracted, which occurs without vibrations, and becomes the Welding state stabilized.

Hierbei ist es möglich, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Schweißlaserverfahren beschrieben wurde, wenn der Schlüssellochschwankungszyklus aus einem Versuch oder einer Untersuchung bekannt ist, zum Ausschalten von Resonanzen die Schwingungsbeaufschlagungseinheit auf einen unterschiedlichen Zyklus einzustellen.Here it is possible, as already related to the welding laser method has been described when the Keyhole fluctuation cycle from a trial or a trial Investigation is known to turn off the resonances the Schwingungsbeaufschlagungseinheit on a different Cycle set.

Alternativ hierzu ist es ebenfalls möglich, den Schlüssellochschwankungszyklus und den Schwingungszyklus der Schwingungsbeaufschlagungseinheit gleich zu wählen, und die Tiefe des Schweißlaserstrahls geringer einzustellen, wenn das Schlüsselloch größer wird. Hierdurch gleichen sich Welligkeiten gegenseitig aus, wodurch der Schweißzustand stabilisiert wird.Alternatively, it is also possible the Keyhole fluctuation cycle and the oscillation cycle of Schwingungsbeaufschlagungseinheit to choose the same, and the Set the depth of the welding laser beam lower when the Keyhole gets bigger. This is the same Ripples from each other, causing the welding condition is stabilized.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt: The invention will be described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail, from which further benefits and features emerge. It shows:  

Fig. 1 einen Aufbau einer Laserschweißeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 shows a structure of a laser welding device according to an embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine Änderung einer Reflexionsoberfläche eines in Fig. 1 dargestellten variablen Spiegels 41 (61); wobei Fig. 2A eine konkave Reflexionsoberfläche zeigt, Fig. 2B eine ebene Reflexionsoberfläche, und Fig. 2C eine konvexe Reflexionsoberfläche; Fig. 2 shows a change of a reflection surface of a variable mirror 41 ( 61 ) shown in Fig. 1; FIG. 2A shows a concave reflecting surface, FIG. 2B shows a plane reflecting surface, and FIG. 2C shows a convex reflecting surface;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Steuersystems der in Fig. 1 dargestellten Laserschweißeinrichtung; Fig. 3 is a block diagram of a control system of the laser welding apparatus shown in Fig. 1;

Fig. 4 Schweißlaserstrahlen, deren Brennpunkte mit identischer Frequenz in Schwingungen versetzt werden, mit identischer Phase, und identischer Amplitude; Fig. 4 welding laser beams whose focal points are vibrated at an identical frequency, with identical phase, and identical amplitude;

Fig. 5 Schweißlaserstrahlen, deren Brennpunkte mit identischer Frequenz und identischer Amplitude in Schwingungen versetzt werden, jedoch mit einer Phasendifferenz von einem halben Zyklus; und Fig. 5 shows welding laser beams whose focal points are oscillated with identical frequency and identical amplitude, but with a phase difference of half a cycle; and

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Laserschweißeinrichtung, welche zwei Laserstrahlen koaxial mischen kann. Fig. 6 is a block diagram of a laser welding device which can mix two laser beams coaxially.

Eine Laserschweißeinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung führt eine Relativbewegung der Schweißlaserstrahlen entlang einer Schweißlinie auf einem Gegenstand 100 durch, der geschweißt werden soll. Die Schweißlasereinrichtung 10 weist auf: zwei Schweißlaserausgangseinheiten 1 und 2 zum Aussenden eines Schweißlaserstrahls A bzw. B; zwei Strahlfokussierungsoptiksysteme 4 und 6 zur Einstellung der Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B auf einer Schweißposition; ein Strahlsammelgehäuse 5 zum Haltern der Laserausgangseinheiten 1 und 2 und der beiden Strahlfokussierungsoptiksysteme 4 und 6; eine Bewegungsstufe 7 zum Haltern und Zuführen des zu schweißenden Gegenstands 100 in der Richtung "e" entlang den Schweißpositionen.A laser welding apparatus 10 according to the present invention performs relative movement of the welding laser beams along a welding line on an object 100 to be welded. The welding laser device 10 comprises: two welding laser output units 1 and 2 for emitting a welding laser beam A and B, respectively; two beam focusing optical systems 4 and 6 for adjusting the focal points of the welding laser beams A and B at a welding position; a beam collecting case 5 for holding the laser output units 1 and 2 and the two beam focusing optical systems 4 and 6 ; a movement stage 7 for supporting and feeding the object 100 to be welded in the direction "e" along the welding positions.

Die Schweißlaserausgangseinheiten 1 und 2 sind oben an dem Strahlsammelgehäuse 5 so angebracht, daß die Strahlaussenderichtung nach unten zeigt. Diese Schweißlaserausgangseinheiten 1 und 2 verwenden YAG-Laser. Die Schweißlaserausgangseinheiten gegeben Laserstrahlen ab, die über das jeweilige Strahlfokussierungsoptiksystem 4 bzw. 6 auf die Schweißposition des zu schweißenden Gegenstands 100 aufgebracht werden. Bei dieser Laserschweißeinrichtung 10 wird der zu schweißenden Gegenstand 100 durch die Bewegungsstufe 7 transportiert. Allerdings ist es ebenfalls möglich, den zu schweißenden Gegenstand 100 festzuhalten, während das gesamte Strahlsammelgehäuse 5 bewegt wird.The welding laser output units 1 and 2 are mounted on the top of the beam collecting case 5 so that the jet emitting direction faces downward. These welder laser output units 1 and 2 use YAG lasers. The welding laser output units emit laser beams which are applied via the respective beam focusing optical system 4 or 6 to the welding position of the object 100 to be welded. In this laser welding device 10 , the object 100 to be welded is transported through the movement stage 7 . However, it is also possible to hold the object to be welded 100 while the entire beam collecting housing 5 is moved.

Jedes der Strahlfokussierungsoptiksysteme 4 und 6 weist auf: einen variablen Spiegel 41, 61 als Schwingungseinheit zum Versetzen der Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A, B in Schwingungen in Richtung "f" der Schweißtiefe (sh. Fig. 3); und einen Sammelspiegel 42, 62 zum Aufbringen der Schweißlaserstrahlen A, B, die von den variablen Spiegeln 41, 61 reflektiert wurden, auf den zu schweißenden Gegenstand 100.Each of the beam focusing optical systems 4 and 6 comprises: a variable mirror 41 , 61 as a vibrating unit for vibrating the foci of the welding laser beams A, B in the direction "f" of the welding depth (see Fig. 3); and a collecting mirror 42 , 62 for applying the welding laser beams A, B reflected by the variable mirrors 41 , 61 to the object to be welded 100 .

Jeder der variablen Spiegel 41, 61 weist eine Reflexionsoberfläche 41a, 61a zum Reflektieren des Schweißlaserstrahls A bzw. B auf. Diese Reflexionsoberflächen 41a und 61a sind flexibel, und hinter der jeweiligen Reflexionsoberfläche 41a bzw. 61a ist ein piezoelektrisches Element 41b bzw. 61b vorgesehen.Each of the variable mirrors 41 , 61 has a reflection surface 41 a, 61 a for reflecting the welding laser beam A and B, respectively. These reflection surfaces 41 a and 61 a are flexible, and behind the respective reflection surface 41 a and 61 a, a piezoelectric element 41 b and 61 b is provided.

Wenn eine Spannung an die piezoelektrischen Elemente 41b, 61b angelegt wird, dehnen sich die piezoelektrischen Elemente 41b, 61b aus und ziehen sich zusammen, wodurch ein Druck oder ein Zug auf die Reflexionsoberflächen 41a und 61 ausgeübt wird, so daß die Reflexionsoberflächen einen konvexen, ebenen, oder konkaven Zustand annehmen. Fig. 2A zeigt die Reflexionsoberfläche 41a (61a) im konvexen Zustand. In diesem Zustand wird der reflektierte Strahl gesammelt, und die Brennweite infolge des Sammelspiegels 42 (62) wird kürzer. Fig. 2B zeigt die Reflexionsoberfläche 41a (61a) in dem ebenen Zustand. In diesem Zustand wird der reflektierte Strahl unverändert reflektiert, und wird die Brennweite infolge des Sammelspiegels 42 (62) länger als in Fig. 2A. Fig. 2C zeigt die Reflexionsoberfläche 41a (61a) im konvexen Zustand. In diesem Zustand wird der reflektierte Strahl gestreut, und wird die Brennweite infolge des Sammelspiegels 42 (62) länger als in Fig. 2B.When a voltage applied to the piezoelectric elements 41 b, is applied b 61, the piezoelectric elements 41 expand b, 61 b and contract together, whereby a print or a train on the reflecting surfaces 41 a and is applied 61 so that the Reflection surfaces assume a convex, planar, or concave state. Fig. 2A shows the reflection surface 41 a ( 61 a) in the convex state. In this state, the reflected beam is collected, and the focal length due to the condensing mirror 42 ( 62 ) becomes shorter. Fig. 2B shows the reflection surface 41 a ( 61 a) in the planar state. In this state, the reflected beam is reflected as it is, and the focal length becomes longer due to the condensing mirror 42 ( 62 ) than in FIG. 2A. Fig. 2C shows the reflection surface 41 a ( 61 a) in the convex state. In this state, the reflected beam is scattered, and the focal length becomes longer due to the condensing mirror 42 ( 62 ) than in FIG. 2B.

Daher können diese variablen Spiegel 41 und 61 ihre Reflexionsoberflächen 41a und 61a dadurch in Schwingungen versetzen, daß eine oszillierende Spannung an die piezoelektrischen Elemente 41b und 61b angelegt wird. Hierdurch können die Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B in Schwingung versetzt werden.Therefore, this variable mirrors 41 and 61 their reflecting surfaces 41 a and 61 a thereby vibrate that an oscillating voltage to the piezoelectric elements 41 b and b is applied 61st As a result, the foci of the welding laser beams A and B can be vibrated.

Jeder der Sammelspiegel 42 und 62 ist ein Parabolspiegel, dessen Querschnitt eine Parabel ist, und dessen Brennweite auf 254 mm eingestellt ist. Die Sammelspiegel sind an dem Strahlsammelgehäuse 5 befestigt, damit sie die Schweißlaserstrahlen A und B auf den zu schweißenden Gegenstand 100 reflektieren, der an der Bewegungsstufe 7 befestigt ist.Each of the collecting mirrors 42 and 62 is a parabolic mirror whose cross section is a parabola and whose focal length is set to 254 mm. The collecting mirrors are fixed to the beam collecting case 5 so as to reflect the welding laser beams A and B on the object 100 to be welded, which is fixed to the moving stage 7 .

Diese Sammelspiegel 42 und 62 sammeln die Schweißlaserstrahlen A und B beinahe an derselben Schweißposition. Streng genommen sind jedoch die Richtungen der Sammelspiegel 42 und 62 so eingestellt, daß die Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B (am Schwingungszentrum) in Richtung f der Schweißtiefe geringfügig beabstandet sind (1 bis 5 mm). Daher liegt der Brennpunkt des Schweißlaserstrahls A etwas niedriger als der Brennpunkt des Schweißlaserstrahls B.These collecting mirrors 42 and 62 collect the welding laser beams A and B almost at the same welding position. Strictly speaking, however, the directions of the collecting mirrors 42 and 62 are set so that the focal points of the welding laser beams A and B (at the vibration center) are slightly spaced in the direction f of the welding depth (1 to 5 mm). Therefore, the focal point of the welding laser beam A is slightly lower than the focal point of the welding laser beam B.

Weiterhin weisen die Schweißlaserstrahlen A und B, die von dem Sammelspiegel 42 bzw. 62 reflektiert werden, beinahe identische Vorschubrichtungen auf, nämlich tatsächlich annähernd vertikal zur oberen Oberfläche des zu schweißenden Gegenstands (obwohl sie in Fig. 1 geringfügig schräg verlaufen).Further, the welding laser beams A and B reflected by the collecting mirrors 42 and 62 , respectively, have almost identical feeding directions, namely, actually approximately vertical to the upper surface of the object to be welded (although slightly oblique in Fig. 1).

Darüber hinaus sind die Entfernungen von dem zu schweißenden Gegenstand zu den Sammelspiegeln 42 und 62 auf die voranstehend erwähnten Brennweitenentfernungen eingestellt.In addition, the distances from the object to be welded to the converging mirrors 42 and 62 are set to the above-mentioned focal distance.

Das Strahlsammelgehäuse 5 ist als Kasten ausgebildet, der oben und unten eine Öffnung aufweist. In der oberen Öffnung 5a sind die Schweißlaserausgangseinheiten 1 und 2 vorgesehen. Die untere Öffnung 5b ist an einer Position gegenüberliegend dem zu schweißenden Gegenstand 100 auf der Bewegungsstufe 7 angeordnet. Die Schweißlaserstrahlen A und B, die von dem Sammelspiegel 42 bzw. 62 reflektiert werden, werden durch diese Öffnung 5b auf den zu schweißenden Gegenstand 100 aufgebracht. The beam collecting housing 5 is formed as a box having an opening at the top and bottom. In the upper opening 5 a, the welding laser output units 1 and 2 are provided. The lower opening 5 b is disposed at a position opposite to the object to be welded 100 on the movement stage 7 . The welding laser beams A and B, which are reflected by the collecting mirror 42 and 62 , respectively, are applied to the object 100 to be welded through this opening 5 b.

Weiterhin wird das Strahlsammelgehäuse 5 durch Halterungsteile 51 gehaltert, die durch doppeltgepunktete, gestrichelte Linien angedeutet sind, so daß die beiden Enden des Gehäuses 5 auf der Bewegungsstufe 7 gehaltert werden. Die Halterungsteile 51 haltern das Strahlsammelgehäuse 5 so, daß es in Vertikalrichtung sowie nach vorn und hinten bewegt werden kann.Furthermore, the beam collecting housing 5 is supported by support members 51 which are indicated by double-dotted, dashed lines, so that the two ends of the housing 5 are supported on the movement stage 7 . The support members 51 support the beam collecting housing 5 so that it can be moved in the vertical direction and forward and backward.

Die Bewegungsstufe 7 weist einen Tisch 71 auf, auf welchen der zu schweißende Gegenstand aufgesetzt wird; sowie eine Befestigungseinheit 72, die eine Klemmanordnung zum Befestigen des zu schweißenden Gegenstands 100 aufweist. Der Tisch 71 ist auf einer Führungsschiene 73 gehaltert, damit der zu schweißende Gegenstand 100 entlang den Schweißpositionen bewegt werden kann. Der Tisch 71 steht daher mit der Führungsschiene 73 so im Eingriff, daß sich der Tisch 71 entlang der Führungsschiene 73 bewegen kann.The movement stage 7 has a table 71 , on which the object to be welded is placed; and a fixing unit 72 having a clamping arrangement for fixing the object 100 to be welded. The table 71 is supported on a guide rail 73 so that the object 100 to be welded can be moved along the welding positions. The table 71 is thus engaged with the guide rail 73 so that the table 71 can move along the guide rail 73 .

Weiterhin ist in der Nähe eine Bewegungsbeaufschlagungseinheit (nicht dargestellt) vorgesehen. Der zu schweißende Gegenstand 100, der auf den Tisch 71 aufgesetzt ist, wird mit vorbestimmter Geschwindigkeit in der Richtung "e" bewegt. Es wird darauf hingewiesen, daß der zu schweißende Gegenstand 100 so auf dem Tisch 71 angeordnet wird, daß die Vorschubrichtung zu der Anordnung der Schweißpositionen paßt.Furthermore, a Bewegungsbeaufschlagungseinheit (not shown) is provided in the vicinity. The object to be welded 100 , which is placed on the table 71 , is moved at a predetermined speed in the direction "e". It should be noted that the object 100 to be welded is placed on the table 71 so that the feed direction matches the arrangement of the welding positions.

Weiterhin weist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Laserschweißeinrichtung 10 eine Steuerung 8 auf, zum Steuern des Betriebs der variablen Spiegel 41 und 61 der Sammeloptiksysteme 4 und 6. Diese Steuereinheit 8 weist auf: einen Schwingungsgenerator 81 zum Empfang einer externen Eingangsgröße und zur Erzeugung einer Schwingungssignalform mit einer vorbestimmten Frequenz; eine Schnittstelle 82 zur Umwandlung der Schwingungssignalform in ein Ausgangssignal; und eine Steuerung 83 zum Empfang dieses Signals und zum Anlegen einer Schwingungsspannung an das piezoelektrische Element 41b (61b) des variablen Spiegels 41 (61).Further, as shown in FIG. 3, the laser welding device 10 has a controller 8 for controlling the operation of the variable mirrors 41 and 61 of the collection optical systems 4 and 6 . This control unit 8 comprises: a vibration generator 81 for receiving an external input and for generating a vibration waveform having a predetermined frequency; an interface 82 for converting the waveform to an output; and a controller 83 for receiving said signal and for applying an oscillating voltage to the piezoelectric element 41b (61b) of the variable mirror 41 (61).

Der Schwingungsgenerator 81 weist auf: eine Zyklusvergleichmäßigungsfunktion, die dafür sorgt, daß die Schwingungszyklen der variablen Spiegel 41 und 61 gleich sind; sowie eine Phasenvergleichmäßigungsfunktion, die dafür sorgt, daß die Schwingungszyklusphasendifferenz der variablen Spiegel 41 und 61 gleich Null ist. Weiterhin weist der Schwingungsgenerator 81 eine Amplitudenvergleichmäßigungsfunktion auf, die dafür sorgt, daß die Amplituden der Reflexionsoberflächen 41a und 61a der variablen Spiegel 41 und 61 über die Steuerung 83 identisch sind.The vibration generator 81 includes: a cycle equalization function that makes the vibration cycles of the variable mirrors 41 and 61 equal; and a phase equalization function that makes the oscillation cycle phase difference of the variable mirrors 41 and 61 equal to zero. Furthermore, the oscillation generator 81 has an amplitude equalization function which ensures that the amplitudes of the reflection surfaces 41 a and 61 a of the variable mirrors 41 and 61 via the controller 83 are identical.

Dieser Schwingungsgenerator weist ein Betätigungsfeld (nicht dargestellt) auf, mit welchem eine Schwingungsfrequenz und eine Schwingungsamplitude eingegeben werden können. Die Frequenz und die Amplitude können entsprechend dem Material und der Dicke des zu schweißenden Gegenstands eingegeben werden. Wenn ein bestimmter Frequenzwert und ein bestimmter Amplitudenwert eingegeben werden, arbeiten die voranstehend geschilderten Funktionen so, daß die Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B an einer Schweißposition in Richtung "f" der Schweißtiefe schwingen, während ein identisches Intervall aufrechterhalten wird (Fig. 4).This vibration generator has an operation field (not shown) with which an oscillation frequency and a vibration amplitude can be input. The frequency and the amplitude can be entered according to the material and the thickness of the object to be welded. When a certain frequency value and a certain amplitude value are input, the above-described functions work so that the foci of the welding laser beams A and B oscillate at a welding position in the direction "f" of the welding depth while maintaining an identical interval ( FIG. 4).

Als nächstes wird der Betrieb der voranstehend geschilderten Laserschweißeinrichtung 10 geschildert. Next, the operation of the above-described laser welding device 10 will be described.

Zuerst wird ein zu schweißender Gegenstand 100 auf die Bewegungsstufe 7 aufgesetzt und dort so befestigt, daß die Anordnung der Schweißpositionen an die Richtung der Führungsschienen 73 angepaßt ist. Weiterhin wird das Strahlsammelgehäuse 5 unter Verwendung eines Schweißpositionseinstellmechanismus angeordnet, so daß die Schweißlaserstrahlen A und B auf eine Schweißposition des Gegenstands 100 gerichtet werden. Darüber hinaus werden ein Frequenzwert und ein Amplitudenwert in den Schwingungsgenerator 81 eingegeben.First, an article to be welded 100 is placed on the movement stage 7 and fixed there so that the arrangement of the welding positions is adapted to the direction of the guide rails 73 . Further, the beam collecting case 5 is disposed using a welding position adjusting mechanism so that the welding laser beams A and B are directed to a welding position of the object 100 . In addition, a frequency value and an amplitude value are input to the vibration generator 81 .

Als nächstes wird die Abgabe der Schweißlaserstrahlen A und von den Schweißlaserausgangseinheiten 1 und 2 begonnen, gleichzeitig mit dem Beginn der Bewegung des Gegenstands 100 auf der Bewegungsstufe 7. Auf diese Weise werden die Schweißlaserstrahlen A und B gleichzeitig entlang den Schweißpositionen zur Durchführung des Schweißvorgangs aufgebracht.Next, the discharge of the welding laser beams A and the welding laser output units 1 and 2 is started simultaneously with the start of the movement of the object 100 at the movement stage 7 . In this way, the welding laser beams A and B are simultaneously applied along the welding positions for performing the welding operation.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, schwingen die Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B, während ein vorbestimmtes Intervall auf der Linie entlang der Schweißschwingungsrichtung beibehalten wird.As shown in Fig. 4, the foci of the welding laser beams A and B oscillate while maintaining a predetermined interval on the line along the welding vibration direction.

Selbst wenn sich die Schlüssellöcher entlang der Schweißlinie geändert haben, wird dies durch die zyklische Änderung der Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B in Richtung "f" der Schweißtiefe kompensiert. Hierdurch wird ein stabiler Schweißvorgang erzielt.Even if the keyholes along the weld line This has been changed by the cyclical modification of the Focal points of the welding laser beams A and B in direction "f" the welding depth compensated. This will be a stable Welding process achieved.

In einem Fall, in welchem die Schlüssellöcher periodisch schwanken, entsprechend dem Material und der Dicke des Gegenstands 100 oder der Laserintensität, ist es zum Ausschalten einer Resonanz möglich, einen Zyklus (eine Periodizität) einzugeben, die sich von dem bekannten Zyklus des Schlüsselloches unterscheidet, in den Schwingungsgenerator.In a case where the keyholes fluctuate periodically according to the material and the thickness of the object 100 or the laser intensity, it is possible to cancel a resonance to input a cycle (a periodicity) different from the known cycle of the keyhole, into the vibration generator.

Alternativ ist es möglich, den Schwingungszyklus der variablen Spiegel 41 und 61 identisch mit dem Schlüssellochschwankungszyklus einzustellen, und dann, wenn das Schlüsselloch größer wird, die Tiefe der Schweißlaserstrahlen A und B geringer zu wählen, um so einen stabilen Schweißvorgang zu erzielen.Alternatively, it is possible to set the vibration cycle of the variable mirrors 41 and 61 to be identical to the keyhole fluctuation cycle, and then, as the keyhole becomes larger, to make the depth of the welding laser beams A and B smaller so as to achieve a stable welding operation.

Es wird darauf hingewiesen, daß die voranstehend geschilderten Sammelspiegel 42 und 62 so eingestellt werden, daß die Schweißlaserstrahlen A und B Schwingungszentren in unterschiedlicher Tiefe aufweisen. Allerdings ist es ebenfalls möglich, die Sammelspiegel 42 und 62 so einzustellen, daß die Brennpunkte an derselben Position liegen. In diesem Fall weist der Schwingungsgenerator 81 statt der Phasenvergleichmäßigungsfunktion vorzugsweise einen Phasendifferenzeinstellmechanismus auf, so daß die Schwingungszyklen der variablen Spiegel 41 und 61 um π (einen halben Zyklus) gegeneinander verschoben werden. Auf diese Weise wird das Schweißen so durchgeführt, daß die Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen A und B abwechselnd nach oben und unten bewegt werden (Fig. 5).It should be noted that the above-described collecting mirrors 42 and 62 are set so that the welding laser beams A and B have vibration centers at different depths. However, it is also possible to adjust the collecting mirrors 42 and 62 so that the foci are at the same position. In this case, the oscillation generator 81 preferably has a phase difference adjusting mechanism instead of the phase equalizing function, so that the oscillation cycles of the variable mirrors 41 and 61 are shifted from each other by π (half a cycle). In this way, the welding is performed so that the foci of the welding laser beams A and B are alternately moved up and down ( Fig. 5).

Wie voranstehend geschildert wird gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn eine Schlüssellochänderung hervorgerufen wird, die zu einer Instabilität des Schweißvorgangs führt, dies durch die periodischen Schwankungen der Brennpunkte der Schweißlaserstrahlen in Richtung der Schweißtiefe kompensiert. As described above, according to the present Invention, even if a keyhole change which leads to instability of the Welding process leads this through the periodic Fluctuations of the focal points of the welding laser beams in Direction of welding depth compensated.  

Hierdurch können Blaslöcher und Blasen verringert werden, die an der Schweißposition erzeugt werden, wodurch ein Absinken der Schweißintensität ausgeschaltet wird.As a result, blow holes and bubbles can be reduced, the be generated at the welding position, causing a sinking the sweat intensity is switched off.

Claims (5)

1. Laserschweißverfahren zum Durchführen eines Schweißvorgangs, während ein Schweißlaserstrahl entlang einer zu schweißenden Schweißposition relativ bewegt wird, wobei der Brennpunkt des Schweißlaserstrahls in Richtung der Schweißtiefe in Schwingungen versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Schweißlaserstrahlen (A, B) gleichzeitig auf die Schweißposition aufgebracht werden, und die Schweißlaserstrahlen den Schweißvorgang mit einem identischen Schwingungszyklus in Richtung der Schweißtiefe durchführen, wobei entweder
die Phasendifferenz der Schwingungszyklen der beiden Schweißlaserstrahlen (A, B) auf Null eingestellt wird, und die Schwingungszentrumspositionen der beiden Schweißlaserstrahlen (A, B) auf unterschiedliche Positionen in Richtung der Schweißtiefe eingestellt werden, oder
die Schwingungszentrumspositionen der zwei Schweißlaserstrahlen (A, B) auf derselben Position in Richtung der Schweißtiefe eingestellt werden und die Schwingungszyklen um π gegeneinander verschoben sind.
A laser welding method of performing a welding operation while relatively moving a welding laser beam along a welding position to be welded, wherein the focal point of the welding laser beam is vibrated in the direction of the welding depth, characterized in that
two welding laser beams (A, B) are simultaneously applied to the welding position, and the welding laser beams perform the welding operation with an identical vibration cycle in the direction of the welding depth, either
the phase difference of the oscillation cycles of the two welding laser beams (A, B) is set to zero, and the oscillation center positions of the two welding laser beams (A, B) are set at different positions in the direction of the welding depth, or
the vibration center positions of the two welding laser beams (A, B) are set at the same position in the direction of the welding depth and the vibration cycles are shifted from each other by π.
2. Laserschweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißlaserstrahlen (A, B) das Schweißen mit identischen Amplituden in Richtung der Schweißtiefe durchführen. 2. Laser welding method according to claim 1, characterized in that the Welding laser beams (A, B) welding with identical Amplitudes in the direction of the weld depth.   3. Laserschweißeinrichtung zur Durchführung eines Schweißvorgangs, während eine Relativbewegung von Schweißlaserstrahlen durchgeführt wird, die an einer Schweißposition eingesetzt werden, wobei die Einrichtung aufweist:
eine Schweißlaserausgangseinheit (1, 2) zum Aussenden eines Laserstrahls (A, B) zum Schweißen;
ein Strahlsammeloptiksystem (42, 62, 41, 61) zum Sammeln des Schweißlaserstrahls an der Schweißposition, wobei das System eine Schwingungsbeaufschlagungseinheit aufweist, welche den Brennpunkt des Schweißlaserstrahls in Richtung der Schweißtiefe in Schwingungen versetzt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aufweist:
zwei Schweißlaserausgangseinheiten (1, 2) zum jeweiligen Aussenden eines Laserstrahls (A, B) zum Schweißen;
zwei der Strahlsammeloptiksysteme (42, 62, 41, 61) entsprechend den Schweißlaserausgangseinheiten; und
eine Steuerung (8) zum Steuern des Betriebs der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten der Strahlsammeloptiksysteme (42, 62, 41, 61), wobei die Steuerung (8) eine Zyklusvergleichmäßigungsfunktion aufweist, um die Schwingungszyklen der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten identisch auszubilden, wobei entweder
die Strahlsammeloptiksysteme (41, 61, 42, 62) so eingestellt sind, daß die Schwingungszentrumspositionen der Schweißlaserstrahlen (A, B) an unterschiedlichen Positionen in Richtung der Schweißtiefe liegen, und daß die Steuerung (8) eine Phasenvergleichmäßigungsfunktion aufweist, um die Phasendifferenz der Schwingungszyklen der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten auf Null einzustellen, oder
dass die Schwingungszentrumspositionen der beiden Schweißlaserstrahlen (A, B) an gleicher Position in Richtung der Schweißtiefe liegen und die Steuerung (8) eine Phasenverschiebungsfunktion aufweist, um die Phasendifferenz der Schwingungszyklen der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten auf π einzustellen.
A laser welding apparatus for performing a welding operation while performing a relative movement of welding laser beams used at a welding position, the apparatus comprising:
a welding laser output unit ( 1 , 2 ) for emitting a laser beam (A, B) for welding;
a beam collection optical system ( 42 , 62 , 41 , 61 ) for collecting the welding laser beam at the welding position, the system having a vibration applying unit that vibrates the focus of the welding laser beam in the direction of the welding depth,
characterized in that the device comprises
two welding laser output units ( 1 , 2 ) for respectively emitting a laser beam (A, B) for welding;
two of the beam collection optical systems ( 42 , 62 , 41 , 61 ) corresponding to the welding laser output units; and
a controller ( 8 ) for controlling the operation of the vibration applying units of the beam collecting optical systems ( 42 , 62 , 41 , 61 ), the controller ( 8 ) having a cycle equalizing function to make the vibration cycles of the vibration applying units identical, either
the beam collecting optical systems ( 41 , 61 , 42 , 62 ) are set so that the oscillation center positions of the welding laser beams (A, B) are at different positions in the direction of the welding depth, and in that the controller ( 8 ) has a phase equalizing function by the phase difference of the oscillation cycles set the oscillation loading units to zero, or
in that the oscillation center positions of the two welding laser beams (A, B) are at the same position in the direction of the welding depth and the controller ( 8 ) has a phase shifting function to set the phase difference of the vibration cycles of the vibration applying units to π.
4. Laserschweißeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (8) eine Amplitudenvergleichmäßigungsfunktion zur Einstellung der Schwingungsamplituden der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten auf den identischen Wert aufweist.4. Laser welding device according to claim 3, characterized in that the controller ( 8 ) has an amplitude equalization function for adjusting the vibration amplitudes of the Schwingungsbeaufschlagungseinheiten to the identical value. 5. Laserschweißeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schwingungsbeaufschlagungseinheiten (41, 61, 42, 62) einen variablen Spiegel (41, 61) enthält, der eine Reflexionsoberfläche aufweist, die wiederholt auf drei Zustände eingestellt wird, nämlich konvex, eben, und konkav.A laser welding apparatus according to any one of claims 3 or 4, characterized in that each of the vibration applying units ( 41 , 61 , 42 , 62 ) includes a variable mirror ( 41 , 61 ) having a reflection surface repeatedly set to three states, namely convex, even, and concave.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4741087B2 (en) * 2001-02-01 2011-08-03 独立行政法人物質・材料研究機構 Laser welding method
JP4873588B2 (en) * 2001-03-16 2012-02-08 独立行政法人物質・材料研究機構 Laser welding method
DE10329075A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Schuler Held Lasertechnik Gmbh & Co. Kg Multifocal welding process and welding device
FR2880568B1 (en) * 2005-01-12 2007-03-30 Air Liquide LASER CUTTING WITH DOUBLE-FOCAL LENS OF HIGH THICK METAL PIECES
CN101346208B (en) * 2005-12-23 2011-03-30 通快机床两合公司 Scanning head and processor with the same
JP2008062257A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Keyence Corp Laser beam machining apparatus and laser beam machining method
DE102007006330A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for laser welding
JP6089323B2 (en) * 2014-09-26 2017-03-08 日新製鋼株式会社 Laser welding method for differential thickness materials
DE112017007470T5 (en) 2017-06-13 2020-01-02 GM Global Technology Operations LLC METHOD FOR LASER WELDING WORKPIECES FROM METAL USING A COMBINATION OF WELDING MACHINES
CN112264718B (en) * 2020-10-13 2022-03-08 镭煌激光技术(苏州)有限公司 Laser plate cutting machine
CN112439996A (en) * 2020-10-20 2021-03-05 广东省科学院中乌焊接研究所 Laser-arc hybrid welding method
CN112828442B (en) * 2021-01-18 2022-09-09 湖北大学 Handheld laser welding head with variable swing frequency and amplitude

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2175737A (en) * 1985-05-09 1986-12-03 Control Laser Limited Laser material processing
DE4033166A1 (en) * 1990-10-19 1992-04-23 Bergmann Hans Wilhelm METHOD FOR COUPLING CW-CO (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) LASER BEAMS
DE4217705A1 (en) * 1992-06-01 1993-12-02 Diehl Gmbh & Co Operating on materials by means of a high-energy laser beam - with focal position varied by means of deformable mirror surface, with focal spot unaltered in size, to cut thick metal sheets
DE19933825A1 (en) * 1998-07-22 2000-02-10 Suzuki Motor Co Laser processing device has beam mixing device to equalize optical axes and to mix laser beams plus laser deflecting device to align beam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2175737A (en) * 1985-05-09 1986-12-03 Control Laser Limited Laser material processing
DE4033166A1 (en) * 1990-10-19 1992-04-23 Bergmann Hans Wilhelm METHOD FOR COUPLING CW-CO (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) LASER BEAMS
DE4217705A1 (en) * 1992-06-01 1993-12-02 Diehl Gmbh & Co Operating on materials by means of a high-energy laser beam - with focal position varied by means of deformable mirror surface, with focal spot unaltered in size, to cut thick metal sheets
DE19933825A1 (en) * 1998-07-22 2000-02-10 Suzuki Motor Co Laser processing device has beam mixing device to equalize optical axes and to mix laser beams plus laser deflecting device to align beam

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