KR20180002703A - 다중빔 레이저 시스템 및 용접 방법 - Google Patents

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안드레이 아브라모프
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Abstract

본 발명은, 원주방향 패턴으로 배열된 적어도 3개의 섬유 출력 또는 그렇지 않은 경우 단일 프로세싱 케이블로부터의 적어도 4개의 구분된 레이저 출력을 전달하는 다중-섬유 레이저 출력 시스템을 제공한다. 본 발명은 적어도 3개의 레이저 모듈을 제어할 수 있게 하고 그들의 각각의 출력을 단일 프로세싱 케이블 내에서 미리-결정된 시퀀스로 전달할 수 있게 하고, 그에 의해서, 각각의 빔을 위한 별개의 광학장치를 이제까지 요구하였던, 공작물 상에의 다중 프로세싱 단계를 제공한다. 적어도 3개의 레이저 출력은, 스폿 용접 생성에서의, 시임 용접 생성에서의, 또는 시임 용접을 위해서 이용될 때 실질적인 와블 용접 생성에서의 이용을 위해서 최적화된다.

Description

다중빔 레이저 시스템 및 용접 방법
본 개시 내용은 적어도 4개의 섬유 출력으로부터의 레이저 광을 단일 광 성분으로 결합하는 것 그리고 4개 이상의 구분된 섬유 레이저 출력이 하류로 전달되도록 섬유 출력에 결합된 각각의 레이저원으로부터의 출력을 제어하는 것에 관한 것이다. 개시 내용은 또한 원주방향 패턴으로 배열된 적어도 3개의 섬유 출력으로부터의 레이저 광을 단일 광 성분으로 결합하는 것 그리고 3개 이상의 구분된 레이저 출력이 하류로 전달되도록 섬유 출력에 결합된 각각의 레이저원으로부터의 출력을 제어하는 것에 관한 것이다. 또한, 개시 내용은 복수의 공작물을 용접하기 위한 섬유 레이저 출력의 이용에 관한 것이다.
재료 프로세싱을 위한 다중 빔 장치의 이용은 매우 일반적이다. 예를 들어, http://www.tailorweld.eu/overview/concept에서 확인되는 바와 같이, 단일 레이저 출력을 전달하는 단일 광섬유가, 다중 스폿을 표적으로 하는 비간섭성(incoherent) 출력을 제공할 수 있는 회절 광학적 요소와 광학적으로 통신될 수 있다. 불행하게도, 이러한 구성은, 파장, 파워 및 펄스 폭을 포함하여, 레이저 빔을 가하고자 하는 공작물 상의 각각의 위치가 서로 동일할 것을 적용예가 요구하는 경우에만 작용한다. 다중 빔을 공작물에 전달할 수 있는 레이저 시스템이 요구되며, 다중 빔은 그들의 성질과 관련하여 비간섭적이고 구분적이다.
넓은 범위의 파워, 펄스 폭 및 반복율로 이용 가능한 다중 파장이 존재한다는 점에서, 섬유 레이저가 개발되었다. 사실상, 이용 가능한 다양한 레이저 광의 장점을 취하는 수 많은 적용예가 개발되었다. 예를 들어, WO/2013/019204에서, 발명자는, 모두 조합된 빔으로, 스테인리스 강의 코팅을 제거하고 이어서 강을 절단하기 위해서 다중-레이저 시스템을 고려하였다. 최종적으로, 이러한 다중-레이저 시스템을 불필요하게 하는 단일 레이저 시스템이 발견되었다. 그러나, 조합된 프로세스 빔을 전달하기 위해서 레이저 헤드 내에서 정교한 광학장치가 요구된다는 점이 상업화와 관련된 걸림돌이었다. 또한, 레이저들이 별개의 시스템들이기 때문에, 시스템을 제어하기 위한 CPU의 이용은 적용예의 요건을 충족하기 위해서 레이저의 프로세싱 매개변수를 변경하는 충분한 동적인(dynamic) 제어 환경이 되지 못한다는 것을 발견하였다.
그럼에도 불구하고, 구분된 레이저 출력들을 단일 광섬유 케이블 내로 조합하는 것을 포함하는, 다중 레이저 출력들을 조합하는 개념이 잘 개발되었다. 미국 특허 제5,048,911호는, 평행한 출력들을 전달할 수 있는 단일 광섬유 케이블 내로 후속하여 포커스되는 평행한 출력들을 생성하기 위한 거울의 이용을 제공한다. 그러나, 그러한 시스템은, 복잡하게 만드는 다중 광학장치를 필요로 하여, 출력의 저하 가능성뿐만 아니라 그 비용을 더 증가시킨다.
미국 특허 제6,229,940호는, 직렬형 접근방식(cascade approach)으로 조합되는 비간섭성 레이저 광 출력들을 생성하기 위한 다중 커플러(coupler) 및 렌즈의 이용을 요구한다. 또한, 그것을 단일 모드의 광 만으로 제한하는 것은, 다중-모드 광이 바람직하지 않더라도 수용될 수 있는, 매우 다양한 적용예를 반영하지 못한다.
종래 기술이 정렬된 광섬유 설비를 제공하지만, 그러한 설비는, 비용 민감성 및 강건함에 대한 요구에 의해서 그러한 종래 기술의 해결책이 지지될 수 없는, 산업 환경의 요구를 충족시키지 못한다. 사실상, US20040081396는 빔 시준을 위해서 섬유들 및 하류 광학장치를 정렬시키기 위한 정합 안내부(registration guide)를 필요로 하였다.
또한, 미국 특허 제7,130,113호에서와 같이, 섬유 대 광학장치 결합이 교시되었지만, 그들은 시준 효과를 보상하기 위한 렌즈와 조합되었고, 그러한 광학장치가 렌즈이거나, 섬유의 어레이 및 그들의 각각의 출력이 조합되었다.
본 출원인은, 각각의 내용 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2014년 8월 13일에 출원된 미국 일련번호 제62/036,740호 및 2015년 4월 22일에 출원된 독일 특허출원 제DE 102015207279.7호에서 발견되는 바와 같은 다중빔 레이저 시스템의 개발에 이미 관여하였다. 불행하게도, 이러한 이전 출원에서 개시된 3개의 빔 구성은 스폿 용접을 위해서 요구되는 요건을 해결하는데 있어서 최적화되지 않았다. 또한, 그러한 구성은 와블(wobble)을 필요로 하는 어려운 시임 용접(seam welding) 문제를 해결하지 못한다.
본 발명은 레이저 스폿 용접을 위한 고가의 스캐너 필요성에 의해서 제기되는 문제를 해결한다. 통상적인 레이저 스폿 용접기는, 극도로 작은 공간 내에서 나선형 또는 나사형 용접을 생성하기 위해서 공작물과의 초기 접촉부 주위에서 회전되어야 하는 단일 빔을 이용한다. 그러한 레이저 용접은 그러한 나선형 또는 나사형 용접의 무결성을 보장하기 위한 고가의 스캐너를 필요로 한다.
본 구성은 다중-빔 레이저 시스템 구성으로 정밀한 스폿 및 와블 용접 요건을 위한 요구를 해결하고, 그러한 다중-빔 레이저 시스템은 출력의 매개변수가 제어될 수 있는 미리 결정된 구성의 비간섭성 레이저 빔을 제공할 수 있는 저비용의 그리고 강건한 광학장치를 제공한다. 또한, 시임 용접-와블 구성을 위해서, 현재 이용 가능한 기계적 와블 시스템보다 더 신뢰할 수 있는 결과를 제공할 수 있는 비-기계적 해결책이 제공된다.
마지막으로, 본 발명은 레이저 스폿 용접을 위한 스캐너의 필요성을 제거하고, 사실상 스폿 용접의 전체 폭이 2.5 mm 내지 5 mm 직경일 수 있기 때문에; 제조자가, 큰 단일 레이저 스폿 용접기 또는 저항 스폿 용접기에서 현재 필수적인 임의의 탭을 제거하거나 그 크기를 줄일 수 있게 한다.
본 발명은, 원주방향 배열로 전달되는 경우에 적어도 3개의 독립적으로 제어되는 다중 비간섭성 레이저 출력 또는 그렇지 않은 경우 각각의 광섬유 내에서 전달되는 적어도 4개의 독립적으로 제어되는 다중 비간섭성 레이저 빔 출력을 제공하기 위한 레이저 시스템을 제공한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 레이저 빔 출력은 섬유 레이저로부터 발생된다. 또 다른 바람직한 실시예에서, 다중 빔 출력을 위한 각각의 섬유가, 프로세싱 섬유의 말단 단부에 인접한 벌크 광학장치(bulk optic)에 융합된다.
본 발명은, 6개, 더 바람직하게 7개의 레이저 출력이 조합되어 스폿 용접을 생성하는, 스폿 용접을 위한 다중 레이저 출력의 바람직한 실시예를 제공한다. 더 바람직한 실시예에서, 레이저 출력들은, 동시적이 아니라, 순차적으로 동작되지만, 그 모두는 바람직하게 완전한 용접마다 1초 미만인 시간 프레임 내에서 이루어진다.
육각형의 6개의 섬유의 구성은 또한, 공작물 또는 레이저가 시임을 따라서 서로에 대해서 이동되는 동안, 순차적으로 활성화되는 경우에 시임 용접을 위한 실질적인 와블 기능을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 레이저 시스템은 클래스 1(class one) 레이저 시스템 내에 제공되고, 그에 따라 그러한 레이저 시스템은 레이저 작업 셀의 제약으로부터 자유로운 스폿 또는 와블 시임 용접을 생성할 수 있다.
본 발명의 레이저 시스템은 특히 용접을 위해서 구성된다. 따라서, 본 발명은 본원에서 개시된 다중 레이저 섬유 출력 구성을 이용하는 용접 방법을 제공한다.
더 구체적으로, 본 발명은 단일 프로세싱 케이블로부터 출력된 다중 섬유 레이저 빔으로부터 복수의 공작물을 용접하는 방법을 제공하고, 그러한 방법은, 섬유 출력이 원주방향으로 배열되는 경우에 적어도 3개의 섬유 레이저 모듈을, 또는 그렇지 않은 경우 적어도 4개의 섬유 레이저 모듈을 포함하는 레이저 시스템을 제공하는 단계로서, 각각의 섬유 레이저 모듈은 서로 독립적으로 동작되도록 그리고 구분된 섬유 레이저 출력을 제공하도록 구성되는, 제공 단계; 섬유 출력이 원주방향으로 배열되는 경우에 적어도 3개의 섬유 레이저 모듈, 또는 그렇지 않으면 적어도 4개의 섬유 레이저 모듈의 각각으로부터, 구분된 섬유 레이저 출력의 시퀀스를 개시하는 단계로서, 모든 섬유 레이저 출력은 공작물과 광학적으로 결합되도록 구성되는, 개시 단계를 포함하고; 각각의 구분된 섬유 레이저 출력은 재료 상호작용의 패턴에 기여하기에 충분한 양의 에너지를 전달하도록 구성되고, 각각의 레이저 출력의 조합은 충분한 강도의 미리 결정된 용접에 기여한다.
바람직한 실시예에서, 각각의 구분된 섬유 레이저 출력을 활성화시키는 시퀀스는 스폿 용접을 제공하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 각각의 구분된 섬유 레이저 출력을 활성화시키는 시퀀스는 시임 용접을 복수의 공작물에 제공하도록 구성된다. 더 바람직하게, 시임 용접은 와블 용접으로서 특징화될 수 있다.
개시 내용의 전술한 그리고 다른 양태, 특징 및 장점이 이하의 도면의 도움으로 보다 용이하게 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 다중빔 레이저 시스템의 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 벌크 광학장치 및 전달 섬유의 근접 부분 단면도이다.
도 3a는 스폿 용접 실시예의 레이저 모듈로부터의 개별적인 전달 섬유의 예시적인 횡단면도이다.
도 3b는, 공작물과 접촉될 때, 도 3a의 전달 섬유의 출력의 상대적 위치 및 절대적 위치를 제공한다.
도 4는 본 발명의 시스템을 위한 아날로그 대 디지털 제어 개략도를 제공한다.
도 5의 a)는 도 3a의 본 발명의 실시예의 빔의 포커스된 화상의 세기 분포를 제공한다.
도 5의 b)는 도 3a의 본 발명의 실시예의 빔의 포커스되지 않은 화상의 세기 분포를 제공한다.
도 6a는 빔이 포커스되어 유지될 때 거의 완료된 스폿 용접의 사진이다.
도 6b는, 섬유뿐만 아니라 서로에 대한 출력의 지속시간 그리고 도 6a의 스폿 용접을 위한 완전한 사이클과 관련한 바람직한 실시예의 출력의 시퀀스를 제공한다.
도 6c는 도 6b의 시퀀스 프로그램을 위한 레이저 프로그램을 제공한다.
도 6d는 도 6a 내지 도 6c에서 설명된 프로세스에서 생성된 스폿 용접의 상면도이다.
도 6e는 도 6a 내지 도 6c에서 설명된 프로세스에서 생성된 스폿 용접의 저면도이다.
도 7a는 빔이 포커스되지 않을 때 거의 완료된 스폿 용접의 사진이다.
도 7b는, 섬유뿐만 아니라 서로에 대한 출력의 지속시간 그리고 초점 위치를 따른 도 7a의 스폿 용접을 위한 단일 스폿 용접의 완전한 사이클과 관련한 바람직한 실시예의 출력의 시퀀스를 제공한다.
도 7c는 도 7b의 시퀀스 프로그램을 위한 레이저 프로그램을 제공한다.
도 7d는 도 7a 내지 도 7c에서 설명된 프로세스에서 생성된 스폿 용접의 상면도이다.
도 7e는 도 7a 내지 도 7c에서 설명된 프로세스에서 생성된 스폿 용접의 저면도이다.
도 8a는 본 발명의 스폿 용접 단면도이다.
도 8b는 본 발명에 의해서 생성된 다른 스폿 용접 단면도이다.
도 9a는 본 발명에 의해서 생성된 2개의 스폿 용접 상면도이다.
도 9b는 본 발명에 의해서 생성된 2개의 스폿 용접 저면도이다.
도 10a는 3개의 섬유 출력이 원주방향으로 배열된 본 발명의 실시예의 횡단면도이다.
도 10b는 도 10a에서 설명된 구성에 의해서 생성된 용접의 사진이다.
이제 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명할 것이다. 가능한 경우에는 언제든지, 동일한 또는 유사한 참조 번호를 도면 및 상세한 설명에서 이용하여, 동일한 또는 유사한 부분 또는 단계를 나타낸다. 도면은 단순화된 형태이고 정밀한 축척(scale)을 가지지는 않는다. 편의성 및 명료함만을 목적으로, 방향적(상/하 등) 또는 운동적(전방/후방 등) 용어가 도면과 관련하여 사용될 수 있다. "결합"이라는 단어 및 그 유사 용어가 반드시 직접적이고 즉각적인 연결을 나타내는 것이 아니고, 중간 요소를 통한 연결을 또한 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 설명하며, 그에 의해서 레이저 시스템(10)은, 벌크 광학장치(34)에 결합된 전달 광섬유(29a 내지 29g)를 통해서 3개의 상이한 출력을 전달한다. 바람직하게, 전달 광섬유(29a 내지 29g)는 벌크 광학장치(34)에 융합되는 것에 의해서 벌크 광학장치(34)에 결합된다. 바람직하게, 전달 광섬유 및 벌크 광학장치(34)가 석영과 같은 동일한 재료로 제조되고, 그에 따라 그들이 동일한 굴절률을 갖는다. 보다 바람직하게, 벌크 광학장치(34)의 그리고 전달 광섬유 각각의 굴절률이 1.45이다.
레이저 시스템(10)의 하우징(11)은 레이저 모듈(12, 14, 16, 18, 20, 22 및 24)을 포함한다. 본 발명에서, 레이저 모듈(12, 14, 16, 18, 및 20)은 전달 광섬유(29a 내지 29g) 내에서 동일한 출력을 제공한다. 각각의 모듈은 1200 W 이테르븀 섬유 레이저 모듈이었다.
용이한 구성을 위해서, 조합기(27a 내지 27g)를 이용하였다. 이러한 조합기는, 본 출원인이 소유하고 본원에서 전체가 참조로 포함되는 국제특허출원 제PCT/US2014/018688호에서 보다 구체적으로 설명되어 있다. 조합기(21)는 섬유 커플러(28)와 광학적으로 통신하는 출력 섬유(26)를 갖는다.
이러한 실시예에서, 레이저 모듈은, 그들의 활성적 섬유가 Yb일 때, 1070 nm의 출력을 제공하나, 임의의 다양한 파장이 고려되며, 그에 따라, 출력이 비선형 광학적 결정, 라만(Raman) 섬유 등에 의해서 주파수 편이되는(shifted) 섬유 레이저는 물론이고, Er, Th, Ho, 도핑된 섬유, 또는 그 일부 조합이 고려되며, 스폿 또는 와블 용접 구성은 그에 의해서 생성된 파장을 필요로 하는 것으로 가정한다.
본 발명에서 생성되는 광은 적용예가 요구하는 것에 따라 다중-모드이지만, 특별한 적용예에서의 요구에 따라서 단일 모드 광이 또한 제공될 수 있다. 바람직하게 구성의 중심에 있는 시퀀스에서 이용되는 제1 섬유와 같은 모듈 중 하나는 바람직하게 단일 모드일 수 있는 한편, 육각형의 윤곽선을 형성하는 외부 레이저는 다중-모드이다.
본 발명의 레이저 모듈 모두가 시퀀스로 동작되는 CW 모듈이지만, 용접 적용예의 요구에 따라, 준-연속 파동 레이저로 대체될 수 있다. 사실상, 고려되는 다른 구성에는, 주변부 상의 레이저 출력을 위해서 QCW을 이용하면서, 중앙 스폿을 위해서 CW 모듈을 이용하는 것이 포함된다.
도 2는 벌크 광학장치(34)에 대한 전달 광섬유(29a 내지 29d)(29e 내지 29g는 뒤쪽에 있음)의 연결의 분해 단면도를 제공한다. 이러한 실시예에서, 벌크 광학장치(34) 및 전달 광섬유(29a 내지 29g)는 외부 커버링(33)에 의해서 둘러싸여 프로세싱 케이블을 형성한다. 각각의 섬유가 벌크 광학장치(34)에 결합된다. 보다 바람직하게, 각각의 섬유가 표면(36)에서 벌크 광학장치(34)에 융합된다.
도 3a는 벌크 광학장치(34) 상의 전달 광섬유의 융합 위치(36)에 근접한 전달 광섬유(29a 내지 29g)의 횡단면도를 제공한다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 7개의 섬유가 미리-결정된 배열로 서로 이격된다. 본 발명의 실시예에서, 모두 7개의 섬유가 200 ㎛의 외경을 갖는다. 중간 섬유는 50 ㎛의 작은 코어 직경을 가지는 한편, 주변부 상의 전달 섬유들은 100 ㎛의 동일한 코어 직경을 갖는다. 본 발명은 이러한 실시예로 제한되지 않으나, 이러한 실시예가 최적의 스폿 용접을 생성한다는 것을 발견하였다. 본 발명의 이러한 특별한 실시예는 알루미늄 및 다양한 알루미늄 합금 그리고 Usibor® 1500 및 22MnB5(Usibor®는 ArcelorMittal의 상표이다)과 같은 고온 형성 강의 고품질 스폿 용접을 생성한다는 것이 발견되었다.
전달 광섬유가 이제 수 많은 형상으로 제조됨에 따라, 직경뿐만 아니라, 상이하게 성형되는 섬유가 이용될 수 있으면서, 본 구성이 만족스러운 용접을 생성하는 것으로 생각된다. 또한, 본 발명은 전달 섬유의 부가적인 링, 및 6개의 외주 외측에 있을 수 있는 각각의 레이저 모듈을 고려한다. 바람직하게, 전달 섬유의 부가적인 링은, 각각의 레이저원과 광학적으로 통신되는 19개의 전달 섬유를 포함할 수 있다.
도 3b는 도 3a의 전달 섬유 구성으로부터의 포커스된 출력에 의해서 처리된 공작물의 사진을 제공한다. 전체 용접 직경이 5 mm 미만인 경우에, 각각의 개별적인 스폿은 직경이 1 mm 미만이다.
본 발명의 레이저 모듈들은 바람직하게 서로 독립적으로 동작될 수 있으나, 그럼에도 불구하고 레이저 모듈로부터의 출력에 대한 동적 조정을 허용하기 위한 통합 제어 구성이 바람직하게 적용될 수 있다. 도 4는, 독립적으로 동작되는 레이저 모듈이 디지털 대 아날로그 제어기의 이용을 통해서 더 제어되는, 표준 제어 포맷을 제공한다. 이는 독립적 동작 레이저 모듈의 병렬 제어를 허용할 것이다. 당업자는, 다양한 제어 체계가 본 발명의 이러한 바람직한 실시예를 동작시킬 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명에서, IPG Laser GmbH으로부터 공급되는 레이저의 표준 소프트웨어 제어 패키지로서 제공된 LaserNet 소프트웨어를 이용하여 모듈로부터의 출력의 파워 및 폭을 프로그램하였다. 시퀀스 편집기를 이용하여, 각각의 모듈의 활성화의 시간을 조정하였다. 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 도 6a 및 도 6b 그리고 도 7a 및 도 7b는 약 700 ms 이내에 본 발명의 스폿 용접을 생성하는 것을 설명한다. 바람직한 실시예의 모두 7개의 섬유 출력의 활성화를 포함하여, 본 발명이 완전한 스폿 용접을 제공할 수 있는 범위는 300 ms 내지 1 초이다. 더 느린 용접 시간이 생각되지만, 그러한 시간은 기존 기술과 경쟁할 수 없을 것이다.
도 5의 a) 및 도 5의 b)는 본 발명에 대한 2개의 동작 변형예의 세기 분포를 제공한다. 도 5의 a)는 본 발명의 포커스된 동작의 이용에 관한 것인 반면, 도 5의 b)는 빔 전달을 위한 명확하게 탈포커스화된 접근방식의 화상을 나타낸다. 양 시나리오에서, 빔은 순차적으로 동작되나, 출력을 탈포커스화하는 것에 의해서, 스폿 용접은 포커스된 버전보다 더 균질해진다.
본 발명의 레이저가 통합되는 최적의 장비와 관련하여, 레이저 셀의 필요성을 배제하는 클래스 1 레이저 시스템 내로 본 발명의 레이저를 통합하는 것이 바람직할 것이다. 사실상, 본 발명이 작업 현장에서 저항 용접기를 대체할 수 있는 유일한 방법은, 그들이 동일하거나 더 양호한 안전 기록을 갖는 것이다. 따라서, 본 발명의 레이저 시스템은, 모두의 내용 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2014년 4월 24일자로 공개된 PCT 공보 제WO 2014/063153호, 2014년 4월 24일자로 공개된 제WO 2014/063151호, 2014년 7월 1일에 허여된 미국 특허 제8,766,136호에서 개시된 바와 같은 클래스 1 레이저 시스템에서 가장 잘 구성될 것이다.
전술한 레이저 시스템에 더하여, 본 발명은 레이저 스폿 용접을 생성하기 위한 개선된 방법을 더 제공하고, 그러한 방법은, 로봇에 의해서 소정 위치로 일단 지향되거나 미리-배치되면 이동될 필요가 없는 다중 섬유 출력의 이용에 의해서, 강하고, 신뢰 가능하며, 신속한 용접을 생성하기 위해서 필요한 설비로부터 스캐너를 제거할 수 있게 한다.
바람직한 실시예에서, 레이저는 순차적인 방식으로 활성화된다. 이러한 방법은, 증발되어야 하고 분출될 수 있어야 하는 코팅 또는 산화물을 가지는 재료와 같은, 아연 코팅 강, 고강도 강뿐만 아니라 알루미늄 및 알루미늄 합금에서 용접을 생성하는데 있어서 바람직한 것으로 확인되었다. 사실상, 모든 섬유 레이저 출력을 동시에 활성화한 출원인의 실험은, 원하는 것 보다 작은 용접 풀(weld pool)을 초래하는 상당한 스패터(spatter)를 초래하였다.
도 6a 내지 도 6c 및 도 7a 내지 도 7c에서 기술된 매개변수에 더하여, 출원인은 교차 제트의 이용이 더 우수한 스폿 용접을 생성하였다는 것을 발견하였다. 도 8a 내지 도 9b는 그러한 용접을 나타낸다.
도 10a는 본 발명의 실시예를 제공하고, 그에 의해서 3개의 출력이 원주방향으로 배열된다. 이러한 실시예에서, 섬유가 순차적으로 점화되나, 이는 본 발명의 요건은 아니다. 이러한 구성이, 전기-아연 도금 강, 용융 아연 도금 강뿐만 아니라 알루미늄 및 다양한 알루미늄 합금 그리고 Usibor® 1500 및 22MnB5(Usibor®는 ArcelorMittal의 상표이다)와 같은 고온 형성 강의 우수한 용접을 생성한다는 것을 발견하였다.
도 10b는 도 10a에서 기술된 방식으로 배열된 바람직한 실시예에 의해서 생성된 용접의 사진이다.
당업자는, 단지 일상적인 실험을 이용하여, 본원에서 설명된 발명의 구체적인 실시예에 대한 많은 균등물을 인지하거나 알아낼 수 있을 것이다. 개시된 구성이 임의의 광 화상화 시스템과 함께 이용될 수 있으나, 여기에서 개시된 구조 및 용접 방법에 대한 추진력(impetus)은 개시된 다중빔 레이저 섬유 전달 시스템에 있다.
그에 따라, 전술한 실시예가 단지 예로서 제시된 것이고, 첨부된 청구항 및 그 균등물의 범위 내에서, 본 발명이 구체적으로 설명된 것과 달리 실행될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 개시 내용은 본원에서 설명된 각각의 개별적인 특징부, 시스템, 재료, 및/또는 방법에 대한 것이다. 또한, 둘 이상의 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 및/또는 방법의 임의 조합은, 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 및/또는 방법이 상호 불일치되지 않는다면, 본 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims (20)

  1. 공작물에 전달하기 위한 복수의 레이저 빔 출력을 생산하기 위한 다중 빔 출력 레이저 시스템이며:
    구분된 레이저 모듈에 광학적으로 결합된, 원주방향으로 배열된 적어도 3개의 이격된 출력 섬유 또는 그렇지 않은 경우 적어도 4개의 이격된 출력 섬유, - 각각의 출력 섬유는 적어도 3개의 구분된 레이저 출력이 상기 공작물에 전달될 수 있도록 서로 별개로 각각 제어될 수 있음 - ;
    각각의 레이저의 출력의 특성 그리고 각각이 출력이 상기 공작물에 제공되는 시퀀스 및 타이밍을 제어하도록 구성된 소프트웨어; 및
    상기 출력 섬유의 각각이 결합되고, 상기 출력 섬유로부터의 구분된 레이저 출력을 수용하도록 그리고, 구분되고 이격된 섬유 레이저 출력을 출력하도록 구성되는 벌크 광학장치
    를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력 섬유의 각각이 상기 벌크 광학장치에 융합되는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구분된 레이저 모듈의 적어도 하나가 섬유 레이저인, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 4개의 출력 섬유 및 벌크 광학장치를 둘러싸는 프로세싱 케이블을 더 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 적어도 4개의 섬유는, 다각형 상의 점(point)들을 나타내도록, 이격되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 4개의 섬유 중 하나의 섬유는 다른 섬유에 대해서, 다른 출력 섬유들이 하나의 섬유 주위에 병치되도록, 배치되는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 벌크 광학장치 하류의 광학적 구성요소를 더 포함하는, 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    6개의 출력 섬유가 육각형의 점들을 형성하는, 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    육각형의 점들을 형성하는 6개의 섬유 모두가 하나의 섬유를 둘러싸는, 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    육각형의 점들을 형성하는 상기 6개의 출력 섬유 주위에 배치되는 12각형의 점들을 형성하는 부가적인 12개의 출력 섬유를 더 포함하는, 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하나의 섬유가 상기 공작물에 출력을 제공하기 위한 제1 섬유가 되도록 상기 시스템이 구성되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 출력 섬유는 구분된 내경 및/또는 외경을 가지는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 출력 섬유가 단일 모드인, 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 출력 섬유가 다중 모드인, 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    클래스 1 레이저 전달 시스템을 더 포함하는, 시스템.
  16. 단일 프로세싱 케이블로부터의 다중 섬유 레이저 빔 출력으로부터 복수의 공작물을 용접하는 방법이며:
    원주방향 배열로 전달되는 경우에 3개의 섬유 레이저 모듈을, 또는 그렇지 않은 경우 적어도 4개의 섬유 레이저 모듈을 포함하는 레이저 시스템을 제공하는 단계로서, 각각의 섬유 레이저 모듈은 서로 독립적으로 동작되도록 그리고 구분된 섬유 레이저 출력을 제공하도록 구성되는, 제공 단계;
    적어도 3개의 섬유 레이저의 각각으로부터 구분된 섬유 레이저 출력의 시퀀스를 개시하는 단계로서, 모든 섬유 레이저 출력은 공작물과 광학적으로 결합되도록 구성되는, 개시 단계를 포함하고; 그리고
    각각의 구분된 섬유 레이저 출력은 재료 상호작용의 패턴에 기여하기에 충분한 양의 에너지를 전달하도록 구성되고, 각각의 레이저 출력의 조합은 충분한 강도의 미리-결정된 용접에 기여하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    각각의 구분된 섬유 레이저 출력을 활성화시키는 시퀀스는 스폿 용접을 제공하도록 구성되는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    각각의 구분된 섬유 레이저 출력을 활성화시키는 시퀀스는 시임 용접을 상기 복수의 공작물에 제공하도록 구성되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 공작물 및 각각의 구분된 섬유 레이저 출력을 활성화시키는 시퀀스는, 와블 용접으로서 특성화될 수 있는 시임 용접을 제공하도록 구성되는, 방법.
  20. 공작물에 전달하기 위한 복수의 레이저 빔 출력을 생산하기 위한 다중 빔 출력 레이저 시스템이며:
    구분된 레이저 모듈에 광학적으로 결합된, 원주방향으로 배열된 적어도 3개의 이격된 출력 섬유 - 각각의 출력 섬유는 적어도 3개의 구분된 레이저 출력이 상기 공작물에 전달될 수 있도록 서로 별개로 각각 제어될 수 있음 - ;
    각각의 레이저의 출력의 특성 그리고 출력 각각이 상기 공작물에 제공되는 시퀀스 및 타이밍을 제어하도록 구성된 소프트웨어; 및
    상기 출력 섬유의 각각이 결합되고, 상기 출력 섬유로부터의 구분된 레이저 출력을 수용하도록 그리고 구분되고 이격된 섬유 레이저 출력을 출력하도록 구성되는 벌크 광학장치
    를 포함하는, 시스템.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019130043A1 (en) 2017-12-26 2019-07-04 Arcelormittal Method for butt laser welding two metal sheets with first and second front laser beams and a back laser beam
RU2685297C2 (ru) * 2017-09-12 2019-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии лазерного термоупрочнения" (ООО "НТЛТ") Способ обработки кромок многоканальным лазером
KR102578698B1 (ko) * 2018-06-22 2023-09-15 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 용접 방법 및 용접 장치
KR20210095688A (ko) 2018-12-03 2021-08-02 아이피지 포토닉스 코포레이션 제어 가능한 출력 빔 강도 프로파일을 갖는 초고 광섬유 레이저 시스템
RU2763703C1 (ru) * 2020-08-17 2021-12-30 Общество с ограниченной ответственностью «Термолазер» Устройство для лазерной сварки
CN112169184B (zh) * 2020-09-21 2023-05-30 固始公元医疗器械有限公司 一种多通道激光针灸仪
DE102021206488A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum mehrfachen Abfahren einer Schweißkontur mit mehreren Laserspots
DE102021206486A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum mediendichten Verschweißen von aluminiumhaltigen Bauteilen
DE102021206490A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Schweißkontur mit mehreren Laserspots über eine Scanneroptik

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314973A (ja) * 1997-03-12 1998-12-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd 複合レーザビームによるレーザ加工装置および加工法
JP2003285186A (ja) * 2002-03-26 2003-10-07 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
JP2004105970A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザ発振器の同期制御方法及びレーザ加工システム
JP2004145299A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Northrop Grumman Corp 光学装置
US20070003196A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Holcomb Douglas P Pumping arrangement for fiber amplifiers with reduced reflective feedback
US20100061410A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Nikolai Platonov System and method for controlling nonlinearities in laser units

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5048911A (en) 1988-11-15 1991-09-17 Universiti Malaya Coupling of multiple laser beams to a single optical fiber
US5393482A (en) * 1993-10-20 1995-02-28 United Technologies Corporation Method for performing multiple beam laser sintering employing focussed and defocussed laser beams
JPH10314974A (ja) * 1997-05-14 1998-12-02 Nkk Corp 金属管の製造方法
JPH11254160A (ja) * 1998-03-10 1999-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ装置
US6229940B1 (en) 1998-11-30 2001-05-08 Mcdonnell Douglas Corporation Incoherent fiber optic laser system
JP4258295B2 (ja) * 2003-07-07 2009-04-30 富士通株式会社 折り畳み型携帯端末
CN100563894C (zh) * 2003-10-03 2009-12-02 住友电气工业株式会社 金属加热方法
WO2005032752A1 (ja) * 2003-10-03 2005-04-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. 金属加熱装置、金属加熱方法、及び光源装置
US7130113B2 (en) 2004-12-20 2006-10-31 Northrop Grumman Corporation Passive phasing of fiber amplifiers
US7705290B2 (en) * 2005-03-01 2010-04-27 Lockheed Martin Corporation Multi-channel fiber relays for high energy laser delivery to multi-beam optical sensors
TWI356600B (en) * 2005-11-02 2012-01-11 Qualcomm Inc Antenna array calibration for wireless communicati
US7366210B2 (en) * 2005-11-18 2008-04-29 Jds Uniphase Corporation Single spatial mode output multi-mode interference laser diode with external cavity
US20080018943A1 (en) * 2006-06-19 2008-01-24 Eastman Kodak Company Direct engraving of flexographic printing plates
CN101135754A (zh) * 2006-08-30 2008-03-05 上海雷硕医疗器械有限公司 多光束相干叠加光纤激光器
CN101458378A (zh) * 2008-11-17 2009-06-17 江苏永鼎股份有限公司 多边形排列的层绞式带状光缆
JP5363919B2 (ja) * 2009-08-31 2013-12-11 西松建設株式会社 トンネル施工管理方法
US8068705B2 (en) * 2009-09-14 2011-11-29 Gapontsev Valentin P Single-mode high-power fiber laser system
JP5651398B2 (ja) * 2010-07-23 2015-01-14 株式会社アマダ ファイバレーザ加工機の加工ヘッド
CN201820016U (zh) * 2010-08-27 2011-05-04 上海理工大学 多波长激光耦合装置
JP6387356B2 (ja) * 2013-02-28 2018-09-05 アイピージー フォトニクス コーポレーション マルチモード−マルチモードファイバ結合器を備えた超高パワーファイバレーザシステム
CN104977665A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 苏州天弘激光股份有限公司 一种激光器光纤耦合器件及耦合方法
CN114147346B (zh) * 2014-08-13 2024-04-30 Ipg光子公司 多光束光纤激光器系统
DE102015207279A1 (de) 2015-04-22 2016-10-27 Ipg Laser Gmbh Fügevorrichtung und Fügeverfahren

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314973A (ja) * 1997-03-12 1998-12-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd 複合レーザビームによるレーザ加工装置および加工法
JP2003285186A (ja) * 2002-03-26 2003-10-07 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
JP2004105970A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザ発振器の同期制御方法及びレーザ加工システム
JP2004145299A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Northrop Grumman Corp 光学装置
US20070003196A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Holcomb Douglas P Pumping arrangement for fiber amplifiers with reduced reflective feedback
US20100061410A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Nikolai Platonov System and method for controlling nonlinearities in laser units

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