ES2936611T3 - Método de fabricación del cuerpo de unión y aparato de fabricación del cuerpo de unión - Google Patents

Método de fabricación del cuerpo de unión y aparato de fabricación del cuerpo de unión Download PDF

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ES2936611T3 ES18850541T ES18850541T ES2936611T3 ES 2936611 T3 ES2936611 T3 ES 2936611T3 ES 18850541 T ES18850541 T ES 18850541T ES 18850541 T ES18850541 T ES 18850541T ES 2936611 T3 ES2936611 T3 ES 2936611T3
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Takayuki Kimura
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Masao Hadano
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Abstract

Se proporciona un método en el que: la superficie de un segundo elemento metálico (3) superpuesta sobre un primer elemento metálico (2) se irradia con luz láser procedente de un sistema de oscilación láser (25); se forma una pieza unida (5), estando configurada la pieza unida (5) a partir de una pieza soldada (4) en la que se unen el primer elemento metálico (2) y el segundo elemento metálico (3); y se fabrica un cuerpo ensamblado (1) en el que se unen el primer elemento metálico (2) y el segundo elemento metálico (3); en el que el segundo elemento metálico (3) es un material de aro, el segundo elemento metálico (3) se alimenta continuamente mientras se empuja contra el primer elemento metálico (2), y la luz láser se irradia desde el sistema de oscilación láser (25). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

D E S C R IP C IÓ N
Método de fabricación del cuerpo de unión y aparato de fabricación del cuerpo de unión
C am po técnico
La presente invención se refiere a un m étodo de fabricación de un cuerpo de unión y a un aparato de fabricación de un cuerpo de unión, véanse respectivam ente las reivindicaciones 1 y 4.
Técnica antecedente
C onvencionalm ente se conoce una técnica para fabricar un m iembro de marco de automóvil m oldeando a presión una placa de metal. Para la aplicación de un m iem bro de marco de automóvil de este tipo, existe una dem anda creciente no solo de placas de m etal con un grosor constante, sino tam bién de placas de m etal cada una reforzada incluyendo parcialm ente una porción de grosor aum entado donde la placa de metal aum enta de grosor.
Los docum entos de patente 1, 2 divulgan una técnica para fabricar dicho miembro que incluye parcialm ente una porción de grosor aum entado uniendo dos miem bros de metal, es decir, un prim er m iembro de m etal y un segundo miembro de metal, m ediante soldadura por láser.
Docum entos de la técnica anterior
Docum entos de patente
Docum ento de patente 1: JP 2001 -507993 A
Docum ento de patente 2: JP 2016 -064725 A
Docum ento de patente 3: JP 2002 160020 A (base del preám bulo de las reivindicaciones 1 y 4)
Docum ento de patente 4: JP H 10 71480 A
Docum ento de patente 5: CN 103 056 533 A
Docum ento de patente 6: JP 2006 062460 A
El docum ento JP 2002 160020 A divulga un producto de dos lám inas de fleje de acero que se unen entre sí. En particular, entre las dos láminas de flejes de acero, se suministra continuam ente un segundo fleje de acero mientras se presiona el segundo fleje de acero contra un primer fleje de acero.
El docum ento JP H 10 71480 A divulga un método de soldadura por rayo láser traslapado m ediante el cual se apilan y sueldan dos placas de acero enchapadas.
El docum ento CN 103 056 533 A divulga un método y sistem a de soldadura híbrido de arco eléctrico y rayo láser de barrido oscilatorio. Los rayos láser y el arco eléctrico se m ueven juntos a lo largo de una costura contigua en un espacio de alto rango, s im ultáneam ente los rayos láser rodean los puntos de actuación del arco eléctrico para realizar un movimiento de exploración oscilatorio en un área local pequeña, y una pista de soldadura real es una curva form ada superponiendo dos tipos de movimientos.
El docum ento JP 2006 062460 A divulga un material en bruto que se constituye soldando un alam bre de acero sobre la superficie de una placa de acero. En este m aterial en bruto, dado que la placa de acero se refuerza soldando el alam bre de acero en la superficie, este material en bruto es diferente de un m aterial en bruto convencional en el que se refuerzan dos bandas m etálicas y se unen en una cara donde se superponen para que se apoyen en una línea. Resum en de la invención
Problem as a resolver por la invención
En este documento, como se divulga en los docum entos de patente 1, 2, cuando el segundo m iem bro de m etal se suelda al primer m iem bro de metal m ediante láser, es necesario sujetar el segundo miembro de m etal al primer miembro de metal. Con el segundo m iem bro de metal sujeto al primer m iem bro de metal, una porción del segundo miembro de metal que está sujeta al primer m iembro de m etal no se puede soldar con láser y, por lo tanto, el segundo m iem bro de metal no se puede soldar con láser en su totalidad. Esto, a su vez, dificulta el aum ento de la resistencia de la unión entre el prim er m iem bro de m etal y el segundo m iem bro de metal.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un m étodo de fabricación y un aparato de fabricación para un cuerpo de unión que tiene dos miembros de metal unidos entre sí por soldadura, m ediante el m étodo de fabricación y el aparato de fabricación se consigue un aum ento de la resistencia de la unión entre los dos miem bros de metal.
M edios para resolver los problem as
El objeto anterior se resuelve m ediante un m étodo de fabricación de un cuerpo de unión que tiene las características de la reivindicación 1.
La configuración anterior en la que el segundo m iem bro de metal se suministra continuam ente m ientras se presiona contra el prim er m iem bro de m etal elim ina la necesidad de sujetar el segundo m iem bro de metal al primer miembro de metal y, por lo tanto, perm ite soldar por láser la totalidad del segundo m iem bro de metal. Esto, a su vez, hace posible aum entar la resistencia de la unión entre el prim er miembro de metal y el segundo m iem bro de metal.
Un aparato de fabricación para un cuerpo de unión es objeto de la reivindicación 4. Otros desarrollos se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Efecto de la invención
Con el m étodo de fabricación y el aparato de fabricación de acuerdo con la presente invención, es posible fabricar un cuerpo de unión que tenga una m ayor resistencia de unión entre el primer m iem bro de m etal y el segundo m iem bro de metal que constituye el cuerpo de unión.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva de un ejem plo de un cuerpo de unión fabricado por un aparato de fabricación no cubierto por la presente invención.
La figura 2 es una vista en planta del ejem plo del cuerpo de unión fabricado por el aparato de fabricación no cubierto por la presente invención.
La figura 3A es una vista en perspectiva de un ejem plo de un pilar B fabricado procesando el cuerpo de unión m ediante estam pado en caliente.
La figura 3B es una vista en perspectiva de otro ejem plo de pilar B fabricado procesando el cuerpo de unión m ediante estam pado en caliente.
La figura 4 es una vista esquem ática en perspectiva del aparato de fabricación del cuerpo de unión de acuerdo con la primera form a de realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista lateral esquem ática del aparato de fabricación del cuerpo de unión de acuerdo con la primera form a de realización de la presente invención.
La figura 6A es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo no cubierto por la presente invención de un patrón de irradiación de luz láser.
La figura 6B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo no cubierto por la presente invención de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 6A.
La figura 7 es una vista en planta esquem ática para describir un proceso de corte.
La figura 8A es una vista en planta esquem ática que m uestra una primera alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 8B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 8A.
La figura 9A es una vista en planta esquem ática que m uestra una segunda alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 9B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 9A.
La figura 10A es una vista en planta esquem ática que m uestra una tercera alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 10B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 10A.
La figura 11A es una vista en planta esquem ática que m uestra un prim er ejem plo de acuerdo con la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 11B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 11A.
La figura 12A es una vista en planta esquem ática que m uestra un segundo ejem plo de acuerdo con la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 12B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 12A.
La figura 13A es una vista en planta esquem ática que m uestra un tercer ejem plo de acuerdo con la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 13B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 13A.
La figura 14A es una vista en planta esquem ática que m uestra una cuarta alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 14B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 14A.
La figura 15A es una vista en planta esquem ática que m uestra una quinta alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 15B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 15A.
La figura 16A es una vista en planta esquem ática que m uestra una sexta alternativa no cubierta por la presente invención del patrón de irradiación de luz láser.
La figura 16B es una vista en planta esquem ática que m uestra un ejem plo de una porción de unión obtenida con base en el patrón de irradiación que se m uestra en la figura 16A.
La figura 17 es una vista esquem ática en perspectiva de un aparato de fabricación de un cuerpo de unión de acuerdo con una segunda form a de realización de la presente invención.
La figura 18 es una vista esquem ática en perspectiva de un aparato de fabricación de un cuerpo de unión de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.
La figura 19 es una vista en perspectiva de un ejem plo no cubierto por la presente invención del cuerpo de unión fabricado por el aparato de fabricación de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.
La figura 20 es una vista en planta que m uestra una alternativa del cuerpo de unión.
Modo de llevar a cabo la invención
(prim er ejem plo, no cubierto por la presente invención)
A continuación se dará una descripción de un primer ejem plo no cubierto por la presente invención con referencia a la figura 1 a la figura 16B.
(cuerpo de unión)
La figura 1 y la figura 2 muestran un cuerpo 1 de unión fabricado por un aparato de fabricación (figura 4 y figura 5) de acuerdo con la primera realización de la presente invención.
El cuerpo 1 de unión que se m uestra en la figura 1 y la figura 2 incluye un m aterial 2 en bruto (prim er m iembro de m etal) que es un ejem plo de una placa de acero y un material 3 de refuerzo (segundo m iem bro de m etal) que tam bién es un ejem plo de una placa de acero. De acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención, el m aterial 3 de refuerzo es más estrecho que el m aterial 2 en bruto.
El m aterial 3 de refuerzo se coloca sobre el m aterial 2 en bruto y se fija al m aterial 2 en bruto m ediante soldadura por láser. El cuerpo 1 de unión incluye una porción 5 de unión form ada por una línea de m arca de soldadura continua o porción 4 soldada, a lo largo de la cual se unen entre sí el m aterial 2 en bruto y el m aterial 3 de refuerzo. La porción 5 de unión que se m uestra en las figuras 1 y 2 es sim plem ente un ejem plo y, como se describirá más adelante con referencia a las figuras 8A a 16B, la form a específica de la porción 5 de unión incluye diversas alternativas.
La porción 5 de unión incluye un cuerpo 6 principal y una porción 7 de extremo.
De acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención, la porción 4 soldada en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión tiene una form a curva que tiene un patrón repetitivo periódico e incluye una primera porción 8 longitudinal, una segunda porción 9 longitudinal y una pluralidad de porciones 10 de conexión que tienen una form a curva. En la prim era porción 8 longitudinal, una pluralidad de porciones 8a de intersección (prim eras porciones de intersección) donde la porción 4 soldada se interseca a sí m ism a están dispuestas en una dirección A (prim era dirección) en vista en planta, y la primera porción 8 longitudinal se extiende en la dirección A. La dirección A coincide con una dirección de soldadura (véase un símbolo W D en la figura 4, por ejem plo) que se describirá más adelante y una dirección opuesta a la dirección de soldadura. La segunda porción 9 longitudinal está situada aparte de la primera porción 8 longitudinal en una dirección B ortogonal a la dirección A vista en planta. En la segunda porción 9 longitudinal, al igual que con la primera porción 8 longitudinal, una pluralidad de porciones 9a de intersección (segunda porción de intersección) donde la porción 4 soldada se interseca a sí misma están dispuestas en la dirección A en una vista en planta, y la segunda porción 9 longitudinal se extiende en la dirección A. La pluralidad de porciones 10 de conexión están dispuestas a intervalos en la dirección A, cada una de las porciones 10 de conexión se extiende en la dirección B, y ambos extrem os de cada una de las porciones 10 de conexión están conectados a la primera porción 8 longitudinal y la segunda porción 9 longitudinal. De acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención, la primera porción 8 longitudinal, la segunda porción 9 longitudinal y la pluralidad de porciones 10 de conexión form an una estructura de escalera en vista en planta.
La porción 7 de extrem o de la porción 5 de unión tiene form a de zigzag o una form a de línea en zigzag que se extiende hacia adelante y hacia atrás, a intervalos cercanos, entre am bos extrem os en la dirección del ancho del material 3 de refuerzo. Com o se describirá más adelante con referencia a la figura 19, la porción 5 de unión puede incluir solo el cuerpo 6 principal sin la porción 7 de extremo.
En el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión, la porción 4 soldada que tiene form a de línea se extiende continuam ente en dos direcciones ortogonales entre sí, es decir, en am bas direcciones A, B, en vista en planta. En otras palabras, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión, la porción 4 soldada que tiene form a de línea se proporciona extendiéndose bidim ensionalm ente, es decir, en form a plana. Tal estructura permite que al m enos una raya de la porción 4 soldada esté presente en una vista en planta dentro de una región que tiene un área determ inada en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión. En particular, dentro de pequeñas regiones cerca de las porciones 8a de intersección de la prim era porción 8 longitudinal y las porciones 9a de intersección de la segunda porción 9 longitudinal, están presentes una pluralidad de rayas de porciones 4 soldadas. El cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión que tiene una estructura de este tipo permite aum entar suficientem ente la resistencia de la unión entre el m aterial 2 en bruto y el m aterial 3 de refuerzo. Por ejem plo, cuando dos miembros se unen m ediante soldadura por puntos, la porción soldada incluye una pluralidad de puntos dispersos. Adem ás, la porción soldada hecha incluso m ediante soldadura por láser puede incluir una o una pluralidad de pares de líneas rectas paralelas, o puede incluir una pluralidad de porciones en forma de C dispuestas en una fila y adyacentes entre sí. En com paración con cualquiera de las estructuras anteriores, el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión en el que la porción 4 soldada que tiene form a de línea se extiende continuam ente en am bas direcciones A, B m ostradas en la figura 1 y la figura 2 hace posible unir el m aterial 2 en bruto y el m aterial 3 de refuerzo con m ayor resistencia de la unión.
Dado que el m aterial 2 en bruto y el m aterial 3 de refuerzo se unen con suficiente resistencia de la unión, el cuerpo 1 de unión es adecuado para el procesam iento por estam pado en caliente y, por lo tanto, es posible aum entar la resistencia de un com ponente de marco de vehículo producido contra la colisión. Por ejem plo, la figura 3A m uestra un ejem plo de un pilar 12 B (un ejem plo del com ponente del marco del vehículo ) fabricado procesando el cuerpo 1 de unión m ediante estam pado en caliente. En este ejemplo, el pilar 12 B que incluye el material 2 en bruto y una lámina de m aterial 3 de refuerzo unida al m aterial 2 en bruto se produce m ediante un m étodo en el que el m aterial 3 de refuerzo se suelda solo a una porción del m aterial 2 en bruto que necesita ser reforzado para tener la porción 5 de unión mostrada en la figura 1 y la figura 2 y luego se m oldea integralm ente con el material 2 en bruto m ediante estam pado en caliente. La figura 3B m uestra otro ejem plo del pilar 12 B fabricado procesando el cuerpo 1 de unión m ediante estam pado en caliente. En este ejemplo, dos miembros 3 de refuerzo se unen al material 2 en bruto, y cada uno de los m ateriales 3 de refuerzo se une a una porción de línea de cresta form ada por estam pado en caliente.
Para aum entar suficientem ente la resistencia de la unión entre el m aterial 2 en bruto y el m aterial 3 de refuerzo, es preferible que, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión, al menos una raya de la porción 4 soldada atraviese una región cuadrada cuyo lado tiene una longitud de 2 cm, por ejemplo.
(Aparato de fabricación y m étodo de fabricación del cuerpo de unión)
La figura 4 y la figura 5 m uestran un aparato 21 de fabricación para el cuerpo 1 de unión que se m uestra en la figura 1 y la figura 2. Com o se describirá más adelante con referencia a la figura 8A a la figura 16B, el aparato 21 de fabricación tam bién es capaz de fabricar un cuerpo 1 de unión que tiene una estructura diferente de la porción 5 de unión del cuerpo 1 de unión que se m uestra en la figura 1 y la figura 2.
El aparato 21 de fabricación incluye una m esa 22 sobre la que el m aterial 2 en bruto se sujeta de form a separable m ediante un accesorio 22a. Un dispositivo 23 transportador de piezas en bruto m ueve la m esa 22 y el material 2 en bruto sostenido sobre la m esa 22 a una velocidad constante en una dirección C D de transporte opuesta a la dirección W D de soldadura. La m esa 22 y el dispositivo 23 transportador de piezas en bruto sirven como unidad transportadora de acuerdo con la presente invención.
El aparato 21 de fabricación incluye un dispositivo 24 de suministro de aro. El dispositivo 24 de suministro de aro (unidad de suministro) incluye un par 24 a de rodillos de suministro. El dispositivo 24 de suministro de aro desenrolla un m aterial 20 de aro enrollado en form a de bobina (que se convierte en el m aterial 3 de refuerzo cuando se com pleta el cuerpo 1 de unión) con el par 24a de rodillos de suministro para sum inistrar el m aterial 20 de aro sobre el m aterial 2 en bruto sostenido en la tabla 22. M ás específicam ente, el dispositivo 24 de suministro de aro suministra continuam ente el m aterial 20 de aro así desenrollado en una dirección S D de suministro que coincide con la dirección C D de transporte del m aterial 2 en bruto m ientras presiona el m aterial 20 de aro contra el m aterial 2 en bruto oblicuam ente desde arriba. La velocidad de suministro del m aterial 2 en bruto suministrado por el dispositivo 24 de suministro de aro está sincronizada con la velocidad de transporte del m aterial 2 en bruto transportado por el dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto. A dem ás, tam bién es posible sum inistrar no solo un cuerpo continuo enrollado en form a de aro o en form a de bobina, sino tam bién un m aterial de banda cortado por adelantado a una longitud del m aterial 3 de refuerzo (segundo miembro de metal).
El aparato 21 de fabricación incluye un sistem a 25 de oscilación láser. El sistem a 25 de oscilación láser incluye los com ponentes necesarios para generar luz láser, tal como un elem ento de oscilación láser, un circuito de accionam iento y un sistem a óptico. La luz 26 láser emitida hacia abajo desde el sistem a 25 de oscilación láser se proyecta sobre una superficie superior del m aterial 20 de aro en una posición inm ediatam ente antes de que el material 20 de aro sea presionado contra el m aterial 2 en bruto por el dispositivo 24 de suministro de aro. En la figura 4, un sím bolo P0 indica una posición de irradiación de la luz 26 láser. De acuerdo con la presente realización, el sistem a 25 de oscilación láser no se m ueve en las direcciones horizontal y vertical.
El aparato 21 de fabricación incluye un dispositivo 27 giratorio (unidad de cam bio de dirección de radiación). El dispositivo 27 giratorio cam bia periódicam ente la dirección de irradiación de la luz 26 láser emitida desde el sistema 25 de oscilación láser. Com o se describirá en detalle más adelante, asum iendo que el sistem a 25 de oscilación láser no está en m ovimiento en la dirección W D de soldadura en relación con el m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro, el dispositivo 27 giratorio cam bia periódicam ente la dirección de irradiación de la luz 26 láser para moverse a una posición P1 de irradiación virtual a lo largo de una figura cerrada (un círculo como se describirá más adelante, de acuerdo con un ejem plo no cubierto por la presente invención). El dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto, el dispositivo 24 de suministro de aro y el dispositivo 27 giratorio sirven como una unidad de m ovimiento de posición de irradiación de acuerdo con la presente invención.
El aparato 21 de fabricación incluye un dispositivo 28 de accionam iento de corte. Com o se describirá en detalle más adelante, el dispositivo 28 de accionam iento de corte corta el m aterial 20 de aro moviéndolo, después de que el m aterial 20 de aro se suelde al material 2 en bruto, el dispositivo 24 de suministro de aro en la dirección W D de soldadura como lo indica una flecha C para aplicar tensión al m aterial 20 de aro. Se tiene en cuenta que, como se describió anteriorm ente, una configuración en la que se utiliza el m aterial de la banda cortado por adelantado a la longitud del material 3 de refuerzo (segundo m iembro de m etal) elim ina la necesidad del dispositivo 28 de accionam iento de corte.
D e acuerdo con la presente invención, un dispositivo 29 de control que controla, de m anera centralizada, las operaciones de diversos com ponentes del aparato 21 de fabricación, incluido el dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto, el dispositivo 24 de suministro de aro, el sistem a 25 de oscilación láser, el dispositivo 27 giratorio, y el dispositivo 28 de accionam iento de corte.
A continuación se dará una descripción de una operación del aparato 21 de fabricación, es decir, un m étodo de fabricación para el cuerpo 1 de unión realizado por el aparato 21 de fabricación.
La dirección de irradiación de la luz 26 láser emitida desde el sistem a 25 de oscilación láser es cam biada periódicam ente por el dispositivo 27 giratorio. Adem ás, el m aterial 2 en bruto se m ueve en la dirección C D de transporte por el dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto, y el m aterial 20 de aro se suministra continuam ente desde el dispositivo 24 de suministro de aro en la dirección S D de suministro que coincide con la dirección C D de transporte. Los movimientos del m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro hacen que el sistem a 25 de oscilación láser se m ueva con respecto al m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro en la dirección W D de soldadura (opuesta a la dirección C D de transporte y la dirección S D de suministro). El cambio periódico de la dirección de irradiación de la luz 26 láser y el m ovimiento del sistem a 25 de oscilación láser en la dirección W D de soldadura en relación con el material 2 en bruto y el material 20 de aro cam bia la posición P0 de irradiación de la luz 26 láser en la superficie superior del m aterial 20 de aro. C om o resultado, como se describió anteriorm ente, el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión que incluye la primera porción 8 longitudinal, se obtiene la segunda porción 9 longitudinal, y la pluralidad de porciones 10 de conexión.
La figura 6A m uestra un patrón 31 de irradiación de la luz 26 láser de acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención. El patrón 31 de irradiación es una figura cerrada a lo largo de la cual se m ueve la posición P1 de irradiación virtual de la luz 26 láser asum iendo que el sistem a 25 de oscilación láser no está en movimiento en la dirección W D de soldadura en relación con el m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro. El patrón 31 de irradiación de acuerdo con la presente realización tiene form a circular. El patrón 31 de irradiación se obtiene haciendo que el dispositivo 27 giratorio cam bie periódicam ente la dirección de irradiación de la luz 26 láser emitida desde el sistem a 25 de oscilación láser. En la figura 6A, un símbolo M D indica una dirección en la que la posición P1 de irradiación virtual se m ueve en el patrón 31 de irradiación de acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención.
La figura 6B m uestra el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en el patrón 31 de irradiación que tiene una form a circular que se m uestra en la figura 6A. En general, la form a del cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión se determ ina con base en una form a geom étrica del patrón 31 de irradiación, una velocidad V w a la que el sistem a 25 de oscilación láser se m ueve en la dirección W D de soldadura en relación con el m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro, y una velocidad Vp1 a la que la posición P1 de irradiación virtual se m ueve en el patrón 31 de irradiación que se describirá más adelante.
De acuerdo con el presente ejem plo no cubierto por la presente invención, la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual en el patrón 31 de irradiación no es constante. Específicam ente, para las regiones A R 1, A R 2 del patrón 31 de irradiación que se extienden aproxim adam ente ortogonal a la dirección W d de soldadura, la velocidad Vp1 se iguala a una velocidad V p1_st (Vp1 = Vp1_st) de referencia. Com o velocidad V p1_st de referencia, por ejemplo, se puede usar un promedio de la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual en el patrón 31 de irradiación. Para una región A R 3 del patrón 31 de irradiación donde la posición P1 de irradiación virtual se m ueve en la dirección aproxim adam ente opuesta a la dirección W D de soldadura, la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual se establece igual a una velocidad que resulta de agregar una corrección a (a es un núm ero positivo) a la velocidad V p1_st (Vp1 = V p1_st a ) de referencia. Por otro lado, para una región A R 4 del patrón 31 de irradiación donde la posición P1 de irradiación virtual se m ueve aproxim adam ente en la dirección W D de soldadura, la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual se establece igual a una velocidad que resulta de restar la corrección a de la velocidad V p1_st (V p 1= V p 1_st -a ) de referencia. Com o se describió anteriorm ente, controlar la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual en el patrón 31 de irradiación permite que la velocidad V r a la que se m ueve la posición P0 de irradiación en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión se m antenga dentro de un rango de velocidad favorable. Es decir, la velocidad V r a la que se m ueve la posición P0 de irradiación sobre el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión se hace uniforme. Com o resultado, se puede obtener un excelente cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión que tiene una profundidad, anchura y similares uniformes.
El dispositivo 24 de suministro de aro suministra el m aterial 20 de aro desenrollado m ientras presiona el m aterial 20 de aro contra el material 2 en bruto oblicuam ente desde arriba. La dirección S D de suministro del m aterial 20 de aro suministrado desde el dispositivo 24 de suministro de aro coincide con la dirección C D de transporte del m aterial 2 en bruto, y la velocidad de suministro del m aterial 20 de aro coincide con la velocidad de transporte del m aterial 2 en bruto. Es decir, las posiciones relativas del m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro no se mueven. En consecuencia, el m aterial 20 de aro se puede fijar al m aterial 2 en bruto m ediante la luz 26 láser emitida desde el sistem a 25 de oscilación láser sin estar fijado tem poralm ente por una abrazadera usando un accesorio o similar. A dem ás, dado que esto elim ina la necesidad de un accesorio o similar, toda la superficie del material 20 de aro se puede irradiar con la luz 26 láser. Es decir, el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión se puede form ar en toda la superficie del material 20 de aro.
Después de obtener el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión que tiene la longitud necesaria, se corta el m aterial 20 de aro que es continuo. Cuando se corta el material 20 de aro, la posición P1 de irradiación virtual se m ueve repetidam ente hacia adelante y hacia atrás en una dirección ortogonal a la dirección W D de soldadura sin interrumpir el transporte del m aterial 2 en bruto y el suministro del m aterial 20 de aro. Com o resultado, la posición P0 de irradiación de la luz 26 láser se m ueve hacia adelante y hacia atrás en form a de línea en zigzag a intervalos cercanos en la dirección del ancho del m aterial 20 de aro (la dirección ortogonal a la dirección W D de soldadura), form ando así la porción 7 de extrem o de la porción 5 de unión. Dado que la porción 4 soldada que tiene una forma de línea en zigzag está densam ente ubicada en la porción 7 de extremo, un baño de fusión antes de la solidificación llega a la vecindad de la superficie inferior del material 2 en bruto. Inm ediatam ente después de que se detiene la irradiación con la luz 26 láser, el dispositivo 28 de accionam iento de corte m ueve el dispositivo 24 de alim entación del aro en la dirección indicada por la flecha C (la dirección que coincide con la dirección W D de soldadura) para aplicar tensión al m aterial 20 de aro. Esta tensión corta el m aterial 20 de aro en la porción 7 de extrem o (véase figura 7). Del m aterial 20 de aro así cortado, una porción unida al m aterial 2 en bruto a lo largo de la porción 5 de unión se convierte en el m aterial 3 de refuerzo.
Para soldar continuam ente el material 3 de refuerzo usando el m aterial 20 de aro, es necesario cortar el m aterial 20 de aro cada vez que se form a la porción 5 de unión para cada lámina de m aterial 3 de refuerzo. De acuerdo con la presente realización, dado que el dispositivo 28 de accionam iento de corte aplica tensión al m aterial 20 de aro para cortar el m aterial 20 de aro después de la formación de la porción 7 de extrem o donde la porción 4 soldada está densam ente ubicada, no es necesario proporcionar un dispositivo de corte m ecánico tal como un cortador grande y, a su vez, hace posible reducir el tam año del aparato 21 de fabricación. O bsérvese que los medios para aplicar tensión al m aterial 20 de aro no están particularm ente limitados a ningún medio específico, y pueden em plearse medios tales como un peso o un resorte.
La figura 8A, la figura 9A, la figura 10A, la figura 11A, la figura 12A, la figura 13A, la figura 14A, la figura 15A y la figura 16A muestran alternativas de los patrones 31 de irradiación, en donde las figuras 11A, 12A, y la figura 13a m uestra patrones de irradiación de acuerdo con la presente invención. La figura 8B, la figura 9B, la figura 10B, la figura 11B, la figura 12B, la figura 13B, la figura 14B, la figura 15B y la figura 16B m uestran cada una el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en uno correspondiente de los patrones 31 de irradiación. En estos dibujos, los elem entos iguales o sim ilares que se muestran en la figura 6A y la figura 6B se indican con los mismos símbolos.
Para cualquiera de estos patrones 31 de irradiación alternativos, se puede realizar el control de la velocidad Vp1 a la que se m ueve la posición P1 de irradiación virtual en el patrón 31 de irradiación descrito con referencia a la figura 6A. Cuando se realiza este control, la velocidad Vp1 se establece igual a la velocidad V p1_st de referencia para una región del patrón 31 de irradiación que se extiende aproxim adam ente ortogonal a la dirección W D de soldadura. A dem ás, para una región del patrón 31 de irradiación donde la posición P1 de irradiación virtual se m ueve en la dirección aproxim adam ente opuesta a la dirección W D de soldadura, la velocidad Vp1 se establece igual a la velocidad resultante de agregar la corrección a a la velocidad V p1_st (Vp1 = V p1_st a ) de referencia. Adem ás, para una región del patrón 31 de irradiación donde la posición P1 de irradiación virtual se m ueve aproxim adam ente en la dirección W D de soldadura, la velocidad Vp1 se establece igual a la velocidad resultante de restar la corrección a de la velocidad V p1_st (Vp1 = V p1_st - a ) de referencia.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 8A tiene una form a circular y el radio del círculo aum enta gradualm ente. Com o se m uestra en la figura 8B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, se form an porciones 10a de intersección donde la porción 4 soldada que constituye porciones 10 de conexión adyacentes se interseca a sí misma. En otras palabras, en esta alternativa, una pluralidad de porciones 10 de conexión forman una estructura de red. Con este patrón 31 de irradiación, incluso para el m aterial 3 de refuerzo cuyo ancho varía en dirección longitudinal, es posible form ar la porción 4 soldada irradiando toda la superficie con la luz 26 láser. En contraste con el caso que se m uestra en la figura 8A, el radio del patrón 31 de irradiación circular se puede disminuir gradualm ente. A dem ás, incluso con los otros patrones 31 de irradiación que se m uestran en la figura 9A, la figura 10A, la figura 11A, la figura 12A, la figura 13A, la figura 14A, la figura 15A y la figura 16A, un aum ento o disminución gradual de la dimensión externa permite que toda la superficie del m aterial 3 de refuerzo, cuyo ancho varía en la dirección longitudinal, sea irradiada con la luz 26 láser.
Los patrones 31 de irradiación que se muestran en la figura 9A tienen una form a elíptica cuyo eje principal se extiende en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 9B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, las porciones 10a de intersección tam bién se forman donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se interseca a sí misma. En otras palabras, en esta alternativa, una pluralidad de porciones 10 de conexión forman una estructura de red.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 10A tiene una form a elíptica cuyo eje m enor se extiende en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 10B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, el patrón 31 de irradiación tam bién tiene una form a elíptica, pero tiene una pluralidad de porciones 10 de conexión dispuestas en la dirección W D de soldadura a intervalos más cercanos que los intervalos del patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 9A.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 11A tiene una form a rectangular cuyos lados cortos se extienden en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 11B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, por ejemplo, las porciones 8, 9 longitudinales primera y segunda tienen una form a similar a una línea recta geom étrica en com paración con el patrón 31 de irradiación (circular) que se m uestra en la figura 6A. A dem ás, cada una de las porciones 10 de conexión tiene una form a lineal. Adem ás, las porciones 10a de intersección se form an donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se corta a sí misma. Es decir, incluso en esta alternativa, la pluralidad de porciones 10 de conexión form an una estructura de red.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 12A tiene una form a trapezoidal isósceles cuya base superior e inferior se extienden en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 12B, en esta alternativa, tanto la velocidad V w a la que el sistem a 25 de oscilación láser se m ueve en la dirección W D de soldadura en relación con el m aterial 2 en bruto y el m aterial 20 de aro como la velocidad Vp1 a la que la posición P1 de irradiación virtual se m ueve en el patrón 31 de irradiación se ajustan adecuadam ente, provocando así que las porciones 8, 9 longitudinales primera y segunda se extiendan linealm ente en la dirección W D de soldadura. Esto hace adem ás que las porciones 10 de conexión se extiendan linealm ente en una dirección aproxim adam ente ortogonal a la dirección W D de soldadura. La porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión no se intersecta a sí misma, y el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión form a una estructura de escalera.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 13A tiene una form a trapezoidal isósceles cuya base superior e inferior se extienden en la dirección W D de soldadura, pero es un patrón que resulta de invertir verticalm ente el patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 12A. Com o se m uestra en la figura 13B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, por ejemplo, cada una de las porciones 8, 9 longitudinales prim era y segunda tiene una form a similar a una línea recta en com paración con el patrón 31 de irradiación (circular) que se m uestra en la figura 6A. Adem ás, cada una de las porciones 10 de conexión tiene una forma lineal. A dem ás, las porciones 10a de intersección se form an donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se intersecta a sí misma. Es decir, incluso en esta alternativa, la pluralidad de porciones 10 de conexión form an una estructura de red.
El patrón 31 de irradiación m ostrado en la figura 14A tiene una forma trapezoidal isósceles cuya base superior e inferior se extienden en la dirección ortogonal a la dirección W D de soldadura, y la base superior está orientada corriente abajo en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 14B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, cada una de las porciones 10 de conexión tiene una form a de C aproxim adam ente invertida. A dem ás, las porciones 10a de intersección se form an donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se intersecta a sí misma. Es decir, incluso en esta alternativa, la pluralidad de porciones 10 de conexión form an una estructura de red.
El patrón 31 de irradiación m ostrado en la figura 15A tiene una forma trapezoidal isósceles cuya base superior e inferior se extienden en la dirección ortogonal a la dirección W D de soldadura, y la base inferior está orientada corriente abajo en la dirección W D de soldadura. Com o se m uestra en la figura 15B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, cada una de las porciones 10 de conexión tiene aproxim adam ente una form a de C. Adem ás, las porciones 10a de intersección se form an donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se corta a sí misma. Es decir, incluso en esta alternativa, la pluralidad de porciones 10 de conexión forman una estructura de red.
El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 16A tiene form a de ocho. C om o se m uestra en la figura 16B, en el cuerpo 6 principal de la porción 5 de unión obtenida con base en este patrón 31 de irradiación, cada una de las porciones 10 de conexión incluyen extrem os curvos conectados a las porciones 8, 9 longitudinales prim era y segunda, y una porción central tiene una form a aproxim adam ente lineal. A dem ás, las porciones 10a de intersección se forman donde la porción 4 soldada que constituye las porciones 10 de conexión adyacentes se corta a sí misma. Es decir, incluso en esta alternativa, la pluralidad de porciones 10 de conexión forman una estructura de red. Una porción circunferencial exterior de la form a de ocho puede tener una form a elíptica.
Con respecto al aparato 21 de fabricación de acuerdo con la segunda y tercera realizaciones que se describirán a continuación, una estructura o función de la que no se dará una descripción específica es la m ism a que la estructura o función de acuerdo con la primera realización. En los dibujos relacionados con estas realizaciones, los elem entos iguales o sim ilares se indican con los mismos símbolos.
(Segunda realización)
La figura 17 m uestra un aparato 21 de fabricación para un cuerpo de unión de acuerdo con la segunda realización de la presente invención.
El aparato 21 de fabricación no incluye el dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto (véanse las figuras 1 y 2), y la m esa 22 y el m aterial 2 en bruto sostenido sobre la m esa 22 están fijos. El aparato 21 de fabricación incluye un dispositivo 41 de movimiento lineal que m ueve linealm ente el sistem a 25 de oscilación láser en la dirección W D de soldadura (indicada por una flecha LM D 1), y un dispositivo 42 de m ovimiento lineal que m ueve linealm ente, de m anera similar, el dispositivo 24 de suministro de aro en la dirección W D de soldadura (indicada por una flecha LM D 2). Los dispositivos 41, 42 de m ovimiento lineal sirven como unidad de m ovimiento síncrono de acuerdo con la presente invención.
El m aterial 20 de aro es suministrado continuam ente por el dispositivo 24 de suministro de aro desde oblicuam ente por encim a del m aterial 2 en bruto. El sistem a 25 de oscilación láser y el dispositivo 24 de suministro de aro se m ueven en la dirección W D de soldadura a una velocidad sincronizada con la velocidad de suministro del material 20 de aro. A dem ás, la dirección de irradiación de la luz 26 láser emitida desde el sistem a 25 de oscilación láser es cam biada por el dispositivo 27 giratorio de m anera que la posición P1 de irradiación virtual se m ueve a lo largo de un patrón 31 de irradiación específico (véase la figura 6A, la figura 8A, la figura 9A, la figura 10A, la figura 11A, la figura 12A, la figura 13A, la figura 14A, la figura 15A y la figura 16A). A través de los procesos anteriores, la porción 5 de unión se form a con base en el patrón 31 de irradiación (véase figura 6B, la figura 8B, la figura 9B, la figura 10B, la figura 11B, la figura 12B, la figura 13B, la figura 14B, la figura 15B y la figura 16B). S e tiene en cuenta que el dispositivo 42 de m ovimiento lineal aplica, después de la formación de la porción 7 de extrem o de la porción 5 de unión, tensión al m aterial 20 de aro para cortar el m aterial 20 de aro.
(Tercera realización)
La figura 18 m uestra un aparato 21 de fabricación para un cuerpo de unión de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.
El aparato 21 de fabricación no incluye el dispositivo 23 de transporte de piezas en bruto (véase figura 1 y figura 2), y la m esa 22 y el material 2 en bruto sostenido sobre la m esa 22 están fijos. Adem ás, el aparato 21 de fabricación no incluye el dispositivo 24 de suministro de aro (véase figura 1 y figura 2), y el m aterial 3 de refuerzo que se ha cortado se fija tem poralm ente al m aterial 2 en bruto m ediante un accesorio 51. El m aterial 3 de refuerzo que ha sido cortado puede fijarse tem poralm ente al m aterial 2 en bruto m ediante soldadura por puntos o soldadura por puntos con láser. El sistem a 25 de oscilación láser está sostenido de form a fija por un brazo 52a robótico incluido en un robot 52 de m anera que la luz 26 láser se proyecta hacia abajo. En particular, de acuerdo con la presente realización, el aparato 21 de fabricación no incluye el dispositivo 27 giratorio (véase figura 1 y figura 2), y la dirección de irradiación de la luz 26 láser es constante.
El brazo 52a robótico m ueve el sistem a 25 de oscilación láser en dos direcciones en un plano horizontal, es decir, en una dirección X y una dirección Y, de modo que la posición P0 de irradiación se m ueva a lo largo de un cuerpo 6 principal deseado de la porción 5 de unión (véase la figura 6B, la figura 8B, la figura 9B, la figura 10B, la figura 11B, la figura 12B, la figura 13B, la figura 14B, la figura 15B y la figura 16B).
La figura 19 m uestra el cuerpo 1 de unión, que no está cubierto por la presente invención, y fabricado por el aparato 21 de fabricación de acuerdo con la presente realización. Dado que el m aterial 3 de refuerzo que se ha cortado se usa en lugar de aplicar tensión al m aterial 20 de aro para cortar el m aterial 20 de aro, la porción 5 de unión del cuerpo 1 de unión incluye solo el cuerpo 6 principal sin la porción 7 de extremo. De m anera similar, incluso cuando el cuerpo 1 de unión es fabricado por el aparato 21 de fabricación de acuerdo con la primera realización (figura 4 y figura 5) y el aparato de fabricación de acuerdo con la segunda realización (figura 17), una configuración en la que el m aterial 3 de refuerzo que se ha cortado en lugar del m aterial 20 de aro que se suministra continuam ente se une al m aterial 2 en bruto permite que la porción 5 de unión incluya solo el cuerpo 6 principal sin la porción 7 de extremo.
La figura 20 m uestra una alternativa del cuerpo 1 de unión, que no está cubierta por la presente invención. En esta alternativa, la porción 5 de unión se forma, con base en el patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 12A, en ambos extrem os del m aterial 3 de refuerzo, y la porción 5 de unión se form a con base en el patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 9A, en porciones distintas de am bos extrem os del m aterial 3 de refuerzo. Esto hace que la porción 5 de unión tenga, en ambos extrem os del m aterial 3 de refuerzo, la misma form a que se m uestra en la figura 12B y que tenga, en las porciones distintas de am bos extrem os del m aterial 3 de refuerzo, la m ism a form a que se m uestra en la figura 9B. El patrón 31 de irradiación que se m uestra en la figura 12A se aplica a am bos extrem os del m aterial 3 de refuerzo para proporcionar la porción 4 soldada en las esquinas del m aterial 3 de refuerzo, aum entando así aún más la resistencia de la unión del material 3 de refuerzo al m aterial 2 en bruto. Al m enos dos de los patrones 31 de irradiación que se m uestran en la figura 6A, la figura 8A, la figura 9A, la figura 10A, la figura 11A, la figura 12A, la figura 13A, la figura 14A, la figura 15A y la figura 16A pueden usarse en combinación.
Descripción de los num erales de referencia
1 Cuerpo de unión
2 M aterial en bruto (prim er m iem bro de m etal)
3 M aterial de refuerzo (segundo m iem bro de m etal)
4 Porción soldada
5 Porción de unión
6 Cuerpo principal
7 Porción de extrem o
8 Prim era porción longitudinal
8a Porción de intersección
9 Segunda porción longitudinal
9a Porción de intersección
10 Porción de conexión
10a Porción de intersección
12 Pilar B
20 M aterial de aro (segundo m iembro de m etal)
21 Aparatos de fabricación
22 M esa
22a Accesorio
23 Dispositivo de transporte de piezas en bruto
24 Dispositivo de suministro de aro (unidad de suministro)
24a P ar de rodillos de suministro
25 Sistem a de oscilación láser
26 Luz láser
27 Dispositivo giratorio (unidad de cam bio de dirección de la radiación)
28 Dispositivo de accionam iento de corte
29 Dispositivo de control
31 Patrón de irradiación
41, 42 Dispositivo de movimiento lineal
51 Accesorio
52 Robot
52a Brazo robótico
P0 Posición de irradiación
P1 Posición de irradiación virtual
A Dirección (prim era dirección)
B Dirección (segunda dirección)
C Dirección
W D Dirección de soldadura
C D Dirección de transporte
SD Dirección de suministro
M D Dirección de movimiento
LMD1 Dirección de movimiento lineal
LM D 2 Dirección de m ovimiento lineal
A R 1, A R 2, A R 3, A R 4 Región

Claims (6)

R E IV IN D IC A C IO N E S
1. Un m étodo de fabricación para un cuerpo (2 ) de unión que tiene un primer m iem bro (2 ) de metal y un segundo m iem bro (3 ) de m etal unidos entre sí provocando que un sistem a (25 ) de oscilación láser irradie una superficie del segundo m iem bro (3 ) de m etal colocada sobre el primer m iem bro (2 ) de metal con luz láser para form ar una porción (5 ) de unión que incluye una porción (4 ) soldada donde se unen el prim er m iembro (2 ) de metal y el segundo m iem bro (3 ) de metal, el m étodo de fabricación que comprende:
suministrar continuam ente el segundo m iembro (3 ) de metal m ientras se presiona el segundo m iem bro (3 ) de metal contra el prim er m iembro (2 ) de metal, siendo el segundo m iem bro (3 ) de m etal un m aterial (20 ) de aro; y
haciendo que el sistem a (25 ) de oscilación láser emita la luz láser, y siendo caracterizado porque:
una posición (P 0 ) de irradiación de la luz láser se m ueve en una dirección (W D ) de soldadura por el movimiento relativo del sistem a (25 ) de oscilación láser y el prim er m iem bro (2 ) de metal para hacer que la porción (5 ) de unión incluya
una primera porción (8 ) longitudinal que se extiende en una primera dirección (A ) que coincide con la dirección (W D ) de soldadura, teniendo la primera porción (8 ) longitudinal prim eras porciones (8 a ) de intersección dispuestas en la primera dirección (A), la porción (4 ) soldada intersecándose a sí misma en las primeras porciones (8 a ) de intersección,
una segunda porción (9 ) longitudinal ubicada aparte de la primera porción (8 ) longitudinal en una segunda dirección (B) intersecándose con la prim era dirección (A ) y se extiende en la primera dirección (A), teniendo la segunda porción (9 ) longitudinal segundas porciones (9 a ) de intersección dispuestas en la prim era dirección (A), la porción (4 ) soldada intersecándose a sí m ism a en las segundas porciones (9 a ) de intersección, y
una pluralidad de porciones (10 ) de conexión dispuestas en la primera dirección (A), cada una extendiéndose en la segunda dirección (B) y conectando la prim era porción (8 ) longitudinal y la segunda porción (9 ) longitudinal,
y hacer que la primera porción (8 ) longitudinal y la segunda porción (9 ) longitudinal tengan una form a similar a una línea recta geom étrica que se extiende en la primera dirección (A), con la prim era porción (8 ) longitudinal, la segunda porción (9 ) longitudinal y las porciones (10 ) de conexión form ando una figura cerrada, y
asum iendo que el sistem a (25 ) de oscilación láser no está en movimiento en la dirección (W D ) de soldadura con respecto a los miembros (2, 3 ) de metal primero y segundo, se cam bia periódicam ente la dirección de irradiación de la luz láser, y el sistem a (25 ) de oscilación láser se m ueve en la dirección (W D ) de soldadura con respecto a los m iem bros (2, 3 ) de m etal primero y segundo para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada,
para una región (A R 3) de un patrón (31 ) de irradiación donde una posición (P 1 ) de irradiación virtual, es decir, una posición de irradiación asum iendo que el sistem a (25 ) de oscilación láser no está en movimiento en una dirección (W D ) de soldadura con respecto a los miem bros (2, 3 ) de metal primero y segundo, se m ueve en la dirección aproxim adam ente opuesta a la dirección (W D ) de soldadura, una velocidad a la que se m ueve la posición (P 1 ) de irradiación virtual se iguala a la velocidad resultante de sum ar una corrección num érica positiva a una velocidad de referencia que es un promedio de la velocidad (V p1_st) en el que la posición (P 1 ) de irradiación virtual se m ueve en el patrón (31 ) de irradiación,
para una región (A R 4) del patrón (31 ) de irradiación donde la posición (P 1 ) de irradiación virtual se m ueve aproxim adam ente en la dirección (W D ) de soldadura, una velocidad a la que se m ueve la posición (P 1 ) de irradiación virtual se iguala a la velocidad que resulta de sum ar una corrección num érica negativa a partir de la velocidad de referencia, en donde, la velocidad (Vp l) se iguala a la velocidad (Vp l_st) de referencia para una región del patrón (31 ) de irradiación que se extiende aproxim adam ente ortogonal a la dirección (W D ) de soldadura.
2. El m étodo de fabricación para un cuerpo (2 ) de unión de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
el prim er m iem bro (2 ) de m etal se transporta en una dirección (C D ) de transporte opuesta a la dirección (W D ) de soldadura, y el segundo m iem bro (3 ) de m etal se alim enta continuam ente en una dirección de suministro que coincide con la dirección (C D ) de transporte, y
con una posición del sistem a (25 ) de oscilación láser fija, la dirección de irradiación de la luz láser emitida desde el sistem a (25 ) de oscilación láser se cam bia periódicam ente para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada.
3. El m étodo de fabricación de un cuerpo (2 ) de unión de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
se fija una posición del prim er m iem bro (2 ) de metal,
el segundo m iem bro (3 ) de metal, una fuente de suministro del segundo m iem bro (3 ) de metal, y el sistem a (25) de oscilación láser se m ueven en la dirección (W D ) de soldadura a una velocidad sincronizada con una velocidad de suministro del segundo m iembro (3 ) de metal, y
la dirección de irradiación de la luz láser emitida desde el sistem a (25 ) de oscilación láser se cam bia periódicam ente para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada.
4. Un aparato (21 ) de fabricación para un cuerpo (2 ) de unión que tiene un prim er miembro (2 ) de metal y un segundo m iem bro (3 ) de metal unidos por luz láser para form ar una porción (5 ) de unión que incluye una porción (4) soldada donde se unen el primer m iem bro (2 ) de m etal y el segundo miembro (3 ) de metal, el aparato (21 ) de fabricación que com prende un sistem a (25 ) de oscilación láser para irradiar una superficie del segundo m iembro de metal colocado sobre el prim er m iembro de metal, una unidad (24 ) de suministro configurada para suministrar continuam ente el segundo m iem bro (3 ) de metal m ientras presiona el segundo m iem bro (3 ) de metal contra el primer miembro (2 ) de metal, siendo el segundo m iembro (3 ) de m etal un m aterial (20 ) de aro, una unidad (23, 24, 27 ) de movimiento de posición de irradiación
y siendo caracterizado por:
un dispositivo (29 ) de control configurado para controlar de m anera centralizada las operaciones de diversos com ponentes del aparato (21 ) de fabricación de modo que el movimiento de una posición (P 0 ) de irradiación de la luz láser en una dirección (W D ) de soldadura generado por el movimiento relativo del sistem a (25 ) de oscilación láser y el prim er m iem bro (2 ) de m etal hace que la porción (5 ) de unión incluya
una primera porción (8 ) longitudinal que se extiende en una primera dirección (A ) que coincide con la dirección (W D ) de soldadura, teniendo la primera porción (8 ) longitudinal prim eras porciones (8 a ) de intersección dispuestas en la primera dirección (A), la porción (4 ) soldada intersecándose a sí misma en las primeras porciones (8 a ) de intersección,
una segunda porción (9 ) longitudinal ubicada aparte de la primera porción (8 ) longitudinal en una segunda dirección (B) que se interseca con la primera dirección (A) y se extiende en la primera dirección (A), teniendo la segunda porción (9 ) longitudinal segundas porciones (9 a ) de intersección dispuestas en la prim era dirección (A), la porción (4 ) soldada intersecándose a sí m ism a en las segundas porciones (9 a ) de intersección, y
una pluralidad de porciones (10 ) de conexión dispuestas en la primera dirección (A), cada una extendiéndose en la segunda dirección (B) y conectando la prim era porción (8 ) longitudinal y la segunda porción (9 ) longitudinal,
y hace que la primera porción (8 ) longitudinal y la segunda porción (9 ) longitudinal tengan una form a similar a una línea recta geom étrica que se extiende en la primera dirección (A), con la prim era porción (8 ) longitudinal, la segunda porción (9 ) longitudinal y las porciones (10 ) de conexión form ando una figura cerrada, y en donde
al asum ir que el sistem a (25 ) de oscilación láser no está en movimiento en la dirección (W D ) de soldadura en relación con los m iem bros (2, 3 ) de metal primero y segundo, la unidad (23, 24, 27 ) de movimiento de posición de irradiación cam bia periódicam ente la dirección de irradiación de la luz láser y m ueve el sistem a (25 ) de oscilación láser en la dirección (W D ) de soldadura en relación con los miembros (2, 3 ) de metal primero y segundo para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada,
para una región (A R 3) de un patrón (31 ) de irradiación donde una posición (P 1 ) de irradiación virtual, es decir, una posición de irradiación asum iendo que el sistem a (25 ) de oscilación láser no está en movimiento en una dirección (W D ) de soldadura con respecto a los miem bros (2, 3 ) de metal primero y segundo, se m ueve en la dirección aproxim adam ente opuesta a la dirección (W D ) de soldadura, la velocidad a la que se m ueve la posición (P 1 ) de irradiación virtual se establece igual a la velocidad que resulta de agregar una corrección numérica positiva a una velocidad de referencia que es un promedio de la velocidad (V p1_st) en el que la posición (P 1 ) de irradiación virtual se m ueve en el patrón (31 ) de irradiación,
para una región (A R 4) del patrón (31 ) de irradiación donde la posición (P 1 ) de irradiación virtual se m ueve aproxim adam ente en la dirección (W D ) de soldadura, una velocidad a la que se m ueve la posición (P 1 ) de irradiación virtual se iguala a la velocidad que resulta de sum ar una corrección num érica negativa a partir de la velocidad de referencia, en donde, la velocidad (Vp l) se iguala a la velocidad (Vp l_st) de referencia para una región del patrón (31 ) de irradiación que se extiende aproxim adam ente ortogonal a la dirección (W D ) de soldadura.
5. El aparato (21 ) de fabricación para un cuerpo (2 ) de unión de acuerdo con la reivindicación 4, en donde se fija una posición del sistem a (25 ) de oscilación láser, y
la unidad (23, 24, 27 ) de m ovim iento de posición de irradiación incluye
la unidad (24 ) de suministro,
una unidad (23 ) transportadora configurada para transportar el prim er m iem bro (2 ) de metal en una dirección (C D ) de transporte opuesta a la dirección (W D ) de soldadura, y
una unidad (27 ) de cam bio de dirección de irradiación configurada para cam biar periódicam ente la dirección de irradiación de la luz láser emitida desde el sistem a (25 ) de oscilación láser para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada, en donde
la unidad (24 ) de suministro esta configurada para sum inistrar continuam ente el segundo m iembro (3 ) de metal en una dirección de suministro que coincide con la dirección (C D ) de transporte.
6. El aparato (21 ) de fabricación para un cuerpo (2 ) de unión de acuerdo con la reivindicación 4, en donde
se fija una posición del prim er m iem bro (2 ) de metal, y
la unidad (23, 24, 27 ) de m ovim iento de posición de irradiación incluye
la unidad (24 ) de suministro,
una unidad (41, 42 ) de movimiento síncrono configurada para m over la unidad (24 ) de suministro y el sistema (25 ) de oscilación láser en la dirección (W D ) de soldadura a una velocidad sincronizada con la velocidad de suministro del segundo m iem bro (3 ) de metal, y
una unidad (27 ) de cam bio de dirección de irradiación configurada para cam biar periódicam ente la dirección de irradiación de la luz láser emitida desde el sistem a (25 ) de oscilación láser para m over la posición (P 0 ) de irradiación a lo largo de la figura cerrada.
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