KR20180020129A

KR20180020129A - 레이저 용접을 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20180020129A
Application number: KR1020177032584A
Authority: KR
Inventors: 아키라 츠쿠이; 다카유키 나카야마
Original assignee: 도요타 모터 유럽; 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2018-02-27
Also published as: DE112015006650T5; US20180141156A1; JP2018520880A; CN108064193A; WO2016206756A1

Abstract

레이저 용접 시스템(1)이 제공된다. 레이저 용접 시스템은 레이저 빔을 생성하도록 구성되는 레이저 공급원(3), 레이저 빔을 원형 용접선의 중심과 교차하는 대각선을 따라 서로에 대해 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선의 중심(c)으로부터 반경방향으로 등거리에 위치되는 적어도 두 개의 열원 점(30)으로 분할하도록 구성되는 빔 변경 수단(5)으로서, 원형 용접선은 용접될 대상과 동심인, 빔 변경 수단(5), 두 개의 열원 점의 적어도 하나의 그룹 또는 용접될 대상의 회전을 유발하도록 구성되는 회전 수단(14), 및 두 개의 열원 점의 적어도 하나의 그룹이 실질적으로 원형 용접선 모두를 스캐닝하게 하기 위해 회전 수단을 제어하도록 구성되는 제어 수단(12)을 포함한다.

Description

레이저 용접을 위한 시스템 및 방법

본 개시내용은 용접을 위한 시스템 및 방법, 더 구체적으로는 다중 열원 점을 형성하기 위해 광학 요소를 사용하는 레이저 용접에 관한 것이다.

전자 기기, 예를 들어 배터리, 연료 셀 등의 제조에서, 구성요소 설계는 종종 용접에 의해 함께 조립되는 다양한 피스(piece)(예를 들어, 2개 이상의 얇은 금속 시트)를 수반한다.

전형적으로, 금속 시트들은 함께 위치되고 용접 지지부에 배치된다. 그 후, 용접 장치(예를 들어, 레이저, 전자 빔/플라즈마, 아크-용접기, 및/또는 다른 유사한 장치)가 용접 동작을 실행하기 위해 사용될 수 있다.

예를 들어, 배터리(예를 들어, 리튬-이온 배터리)의 충전 구멍을 폐쇄할 때, 배터리의 내측 부분은 케이스 내에 조립되거나 배치될 수 있고, 커버가 제자리에 용접되고, 전해질이 주입 구멍을 통해 제공되며, 그 후 배터리 케이스의 충전 구멍이 구멍을 덮는 캡을 레이저 용접함으로써 폐쇄된다.

이 레이저 용접 동작은, 캡의 주연부, 전형적으로는 원형 주연부를 따라 스캐닝되는 단일 점 레이저를 사용하여 실행되며, 주변 배터리 커버에 전달되는(예를 들어, 전도를 통해) 상당한 양의 열을 초래한다. 이렇게 전달된 열은 예를 들어 배터리 내의 전해질의 기화 및 배터리 내용물의 가압 같은 바람직하지 않은 효과를 초래할 수 있다. 이는 결국 결함 용접부 및 미래의 용접부 불량을 유발할 수 있다.

JP2013-127906은 용기 열 입력 부분 및 덮개를 갖는 2차 배터리를 개시한다. 용기는 개구가 제공된 벽 부분을 구비하며 전극 본체 및 전해질 용액을 수용한다. 열 입력 부분은, 개구의 연부를 따라 벽 표면의 외측 표면에 제공되고 개구로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 방향으로 배치되는 부위를 포함하며, 벽 부분에 제공된다. 덮개는 열 입력 부분과 중첩하는 벽 부분에 고정되며 개구를 폐쇄한다. 열 입력 부분은 개구를 둘러싸는 제1 부위 및 제1 부위에 비해 연부에 가까운 위치에서 개구를 둘러싸는 제2 부위를 가지며, 열 입력 부분은 제1 부위보다 제2 부위에서 더 깊다.

JP2012-169254는, 전극 본체 및 용기에 고정되고 주입 구멍을 폐쇄하는 밀봉 덮개와 함께, 전해질이 주입되는 주입 구멍을 가지며, 주입 구멍을 통해 주입된 전해질을 수용하는 용기와 함께 저를 포함하는 2차 배터리를 개시한다. 용기는 주입 구멍 주위의 미리정해진 영역에서 주입 구멍의 외측 연부를 따라 병렬로 연장되는 복수의 홈을 가지며, 밀봉 덮개는 주입 구멍을 폐쇄하도록 복수의 홈에 제공되며 용기에 고정된다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 레이저 용접 시스템이 제공된다. 레이저 용접 시스템은 레이저 빔을 생성하도록 구성되는 레이저 공급원, 레이저 빔을 서로에 대해 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선의 중심으로부터 반경방향으로 등거리에 위치되는 적어도 두 개의 열원 점으로 분할하도록 구성되는 빔 변경 수단으로서, 원형 용접선은 용접될 대상과 동심인, 빔 변경 수단, 적어도 두 개의 열원 점 또는 용접될 대상의 회전을 유발하도록 구성되는 회전 수단, 및 적어도 두 개의 열원 점이 실질적으로 원형 용접선의 모두를 스캐닝하게 하기 위해 회전 수단을 제어하도록 구성되는 제어 수단을 포함한다.

이러한 구성을 제공함으로써, 용접 부분이 레이저에 의해 조사되는 시간이 예를 들어 400 퍼센트까지 실질적으로 감소되며, 따라서 장기간의 가열에 의한 용접 대상의 주변 영역의 온도 증가가 상당히 제한될 수 있다. 이러한 온도 증가를 제한함으로써, 예를 들어 배터리 내부의 전해질의 기화가 제한되거나 심지어 제거될 수 있고, 따라서 이러한 효과로 인해 용접부 결함이 방지된다.

적어도 두 개의 열원 점은 원형 용접선의 중심과 교차하는 대각선을 따라 서로 대향하여 위치될 수 있다.

미리정해진 각도는 180도일 수 있다.

빔 변경 수단은 두 개의 열원 점의 적어도 두 개의 그룹을 생성하기 위해 레이저 빔을 분할하도록 구성될 수 있으며, 적어도 두 개의 그룹 제2 그룹의 두 개의 열원 점은 적어도 두 개의 그룹의 제1 그룹의 두 개의 열원 점으로부터 90도 오프셋된다.

회전 수단은 열원 점의 적어도 하나의 그룹을 90도 이상 180도 이하로 회전시키도록 구성될 수 있다.

회전 수단은 빔 변경 수단의 회전을 유발하기 위해 빔 변경 수단에 동작가능하게 연결될 수 있다.

회전 수단은 용접될 대상을 90도 이상 180도 이하로 회전시키도록 구성될 수 있다.

빔 변경 수단은 회절 광학 요소, 예를 들어 회절 격자를 포함할 수 있다.

용접될 대상은 배터리의 전해질 충전 구멍 캡일 수 있다.

두 개의 열원 점의 적어도 하나의 그룹은 미러에 의해 반사되지 않고 용접될 대상에 전송될 수 있다.

본 개시내용의 추가적인 양태에 따르면, 레이저 용접을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 레이저 빔을 적어도 두 개의 열원 점으로 분할하는 단계로서, 적어도 두 개의 열원 점은 서로에 대해 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선의 중심으로부터 반경방향으로 등거리에 위치되며, 원형 용접선은 용접될 대상과 동심인, 분할 단계, 및 원형 용접선의 중심에 대해 적어도 두 개의 열원 점을 회전시키는 단계 또는 적어도 두 개의 열원 점이 실질적으로 전체 원형 용접선을 스캐닝하도록 용접될 대상을 회전시키는 단계를 포함한다.

이러한 방법을 제공함으로써, 용접 부분이 레이저에 의해 조사되는 시간이 예를 들어 400 퍼센트까지 실질적으로 감소되며, 따라서 장기간의 가열에 의한 용접 대상의 주변 영역의 온도 증가가 상당히 제한될 수 있다. 이러한 온도 증가를 제한함으로써, 예를 들어 배터리 내부의 전해질의 기화가 제한되거나 심지어 제거될 수 있고, 따라서 이러한 효과로 인해 용접부 결함이 방지된다.

분할 단계는 두 개의 열원 점의 적어도 두 개의 그룹을 초래할 수 있으며, 적어도 두 개의 그룹의 제2 그룹의 두 개의 열원 점은 적어도 두 개의 그룹의 제1 그룹의 두 개의 열원 점으로부터 90도만큼 오프셋된다.

적어도 두 개의 열원 점 또는 용접될 대상은 90도 이상 180도 이하로 회전될 수 있다.

분할 단계는 회절 광학 요소, 예를 들어 회절 격자를 통해 레이저 빔을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 회절 광학 요소는 예를 들어 열원 점의 회전을 유발하도록 회전될 수 있다.

개시내용의 다른 추가의 실시예에 따르면, 상기 방법에 따라 용접된 배터리의 전해질 충전 구멍 캡이 제공될 수 있다.

달리 모순되는 경우를 제외하고 상기 요소 및 본 명세서 내의 요소의 조합이 이루어질 수 있다.

상기 전반적인 설명 및 이하의 상세한 설명 모두는 청구된 바와 같이 단지 예시적이고 설명적인 것이며 개시내용을 한정하는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다.

본 명세서에 통합되며 그 일부를 구성하는 첨부의 도면은 개시내용의 실시예를 도시하며 상세한 설명과 함께 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.

도 1a는 전형적인 종래기술 용접 프로파일을 도시한다.
도 1b는 용접이 실행될 수 있는 예시적인 타깃을 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 용접 시스템을 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 용접 프로파일을 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 용접 프로파일의 회전을 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 용접을 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.

이제 개시내용의 예시적인 실시예에 대해서 상세하게 언급할 것이며, 이 예가 첨부의 도면에 도시되어 있다. 가능한 곳에서는, 동일한 참조 번호는 도면 전체를 통해 동일하거나 유사한 부분을 언급하기 위해 사용된다.

도 1a는 도 1b에 도시된 바와 같이 배터리의 커버(38)에 전해질 충전 구멍 캡(36)을 용접하는 종래의 용접 기술을 도시한다. 상술한 바와 같이, 단일 점 레이저가 사용되며, 이 단일 점은 용접될 부분의 둘레의 360도를 돌아 스캐닝된다. 이러한 용접 동안, 과잉 열이 주변 영역에 전달되고, 전해질 기화가 발생할 수 있다.

전해질 기화가 발생하는 경우, 내부 압력 증대가 상당한 용접부 결함을 유발할 수 있다. 이들 결함은 배터리에 사후 문제를 초래할 수 있다.

도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 상기 문제를 해결하도록 구성된 예시적인 용접 시스템(1)을 도시한다. 용접 시스템(1)은 레이저 공급원(3), 콜리메이터(4), 빔 변경기(5), 회전 유닛(14) 및 컨트롤러(12)를 포함할 수 있다. 통상의 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 더 많거나 더 적은 구성요소가 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다(예를 들어, 보호 유리 커버(120), 포커싱 렌즈(125) 등).

레이저 공급원(3)은 레이저 빔을 제공하기 위한 임의의 적절한 장치, 예를 들어 레이저 발진기를 포함한다. 레이저 공급원(3)은 타깃(2)과 연관된 용접 재료에 적합한 임의의 파장 및 에너지 수준의 레이저를 제공할 수 있다. 예를 들어, 적절한 레이저 공급원은 루비 레이저, Nd:YAG 레이저, 섬유 레이저, 가스 레이저(헬륨, 질소, 이산화탄소) 등을 포함한다.

콜리메이터(4)가 용접 시스템(1) 내에 선택적으로 제공될 수 있고 레이저 공급원(3)에 의해 제공되는 레이저 광을 시준하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 공급원(3)에 의해 제공되는 레이저 광은 원하는 위치에 도달하도록 전달 매체(예를 들어, 광학 섬유)를 통과할 수 있다. 전달 매체를 빠져나갈 때, 레이저 광은 추가의 광학 요소, 예를 들어 빔 변경기(5)를 통과하기 전에 바람직하게 광파를 정렬시키고 빔을 좁히기 위해서 콜리메이터(4)를 통해 시준될 수 있다. 따라서, 콜리메이터(4)는 레이저 광을 시준하기 위한 임의의 렌즈, 미러, 또는 다른 적절한 요소일 수 있다.

빔 변경기(5)는 레이저 공급원(3)에 의해 제공되는 레이저 빔을 원하는 수의 출력 레이저 빔으로 분할할 수 있고 그리고/또는 분할에 의해 형성된 두 개의 열원 점(30)의 적어도 하나의 그룹(60)을 원하는 프로파일로 정형할 수 있는 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빔 변경기(5)는 레이저 공급원(3)에 의해 제공되는 입사 레이저 빔을 두 개의 열원 점(30)의 적어도 하나의 그룹(60)으로 분할하도록 제작된 하나 이상의 회절 광학 요소(예를 들어, 회절 격자), 예를 들어 TOPAG에 의한 FBS - Gauss - to - Top Hat Focus Beam Shaper를 포함할 수 있다. 통상의 기술자는 이런 장치가 단지 예시라는 것을 인식할 것이다.

도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 용접 프로파일을 도시한다. 그룹(60)의 두 개의 열원 점(30)은 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선(9)의 중심(C)으로부터 반경방향으로 등거리에 위치될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 열원 점은 대각선(D)을 따라 서로 대향하여 위치될 수 있으며, 이러한 대각선(D)은 중심(C)을 통과한다. 이러한 구성에서, 그룹(60)의 두 개의 열원 점(30) 사이에 180도의 분리가 존재할 수 있다(즉, 미리정해진 각도는 180도이다).

일부 실시예에 따르면, 두 개의 열원 점(30)의 적어도 두 개의 이러한 그룹(60)(즉, 총 네 개의 열원 점(30))이 빔 변경기(5)로부터 초래될 수 있는데, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 정사각형 프로파일의 네 개의 코너에 열원 점(30)이 나타난다. 이러한 경우에, 예를 들어, 열원 점의 제1 그룹(60)의 열원 점(30)과 열원 점의 제2 그룹(60')의 열원 점(30') 사이에 90도의 분리가 제공될 수 있다. 통상의 기술자는 본 개시내용은 두 개, 네 개, 또는 나아가 여섯 개의 열원 점으로 한정되지 않으며, 원형 용접선(9)의 중심(C)에 대한 회전을 허용하는 임의의 적절한 구성이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

도 2로 돌아가면, 회전 유닛(14)은 용접 동작을 실행하기 위해서 용접선(9)을 스캐닝하도록 열원 점(30)이 원형 용접선(9)의 중심(C) 주위로 회전하게 하도록 구성될 수 있다. 따라서, 회전 유닛(14)은 원하는 회전을 협력하여 유발시키도록 구성되는 임의의 적절한 장치, 또는 모터, 벨트, 체인 등과 같은 장치의 조합을 포함할 수 있다.

예를 들어, 회전 유닛(14)은 컨트롤러(12)와 통신할 수 있으며 타깃(2)의 용접선(9) 주위로의 열원 점(30)의 회전을 허용하도록 빔 변경기(5)와 연동될 수 있다.

대안적으로, 또는 추가로, 통상의 기술자는, 열원 점(30)이 정지된 상태로 유지되는 경우에도, 열원 점(30)이 용접선(9)을 스캐닝하도록 회전 유닛(14)이 타깃(2)을 회전시키도록 구성될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 실시예에서, 타깃(2)은 예를 들어 회전 플랫폼(18) 또는 다른 적절한 지지부에 장착될 수 있으며, 회전 유닛(14)은 용접선(9)이 열원 점(30)에 의해 조사되도록 이러한 지지부(18)를 회전시킬 수 있다.

중요하게는, 컨트롤러(12)가 회전 유닛(14)과 별개의 구성요소로서 설명되지만, 통상의 기술자는 컨트롤러(12)가 회전 유닛(14)과 통합될 수 있거나(즉, 단일 구조) 회전 유닛(14)과 별도로 제공될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 통상의 기술자는 또한 컨트롤러(12)의 일부는 회전 유닛(14)과 함께 존재할 수 있고, 컨트롤러(12)의 다른 일부는 회전 유닛(14)과 떨어진 위치에서 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 용접 프로파일의 회전을 도시한다. 회전 유닛(14)은 예를 들어 열원 점(30)의 그룹(60)을 180도에 걸쳐 회전시키도록 구성될 수 있다. 이는 두 개의 열원 점(30)의 단일 그룹(60)이 제공될 때의 경우일 수 있다. 다른 예에서, 열원 점(30)의 두 개의 그룹(60)이 제공되는 경우, 회전 유닛(14)은 각각의 그룹(60)을 90도에 걸쳐 회전시킬 수 있으며, 이는 용접선(9)을 스캐닝하는데 충분할 수 있다. 통상의 기술자는, 열원 점의 회전을 제한함으로써, 타깃(2)이 조사되는 시간이 감소되고, 따라서 용접선(9)을 둘러싸는 타깃(2)의 영역의 연관된 온도 증가를 감소시킨다는 것을 인식할 것이다.

컨트롤러(12)는 원하는 용접 임무를 달성하도록 회전 유닛(14)에 명령을 생성하여 송신할 수 있는 임의의 적절한 제어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(12)는 PIC 기반 컨트롤러, RISC 기반 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(12)는 또한 네트워크를 통해 명령어를 수신하도록 하나 이상의 네트워크, 예를 들어 LAN, WAN, 인터넷 등과 상호작용하도록 구성될 수 있다.

또한, 회전 유닛(14)은 자동화된 방식으로 그 의도된 동작을 실행하도록 설계되는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 서보 모터(도시되지 않음)가 제공되고 빔 변경기(5)를 회전시키고 그리고/또는 달리 조정하도록 구성되어 용접 동안 원하는 회전 동작을 실행시킬 수 있다. 컨트롤러(12)는 이러한 자동화를 실행하기 위해 이러한 요소에 명령어를 제공하기 위해 이용될 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 방법을 설명하는 블록도(500)가다. 본 개시내용의 방법에 따르면, 레이저 공급원(3)으로부터의 레이저 빔이 빔 변경기(3)에 제공될 수 있으며 적어도 두 개의 열원 점으로 분할될 수 있다(단계 505). 예를 들어, 빔 변경기가 회절 광학 요소를 포함하는 경우, 회절 광학 요소는 원형 용접선(9)의 제1 점에 제1 열원 점(30)을 제공하고 원형 용접선(9)의 제2 점에 제2 열원 점을 제공하도록 구성될 수 있으며, 이들 두 개의 열원 점은 서로에 대해 미리정해진 각도로 위치되고 또한 원형 용접선의 중심으로부터 등거리에 있다. 예를 들어, 180도의 미리정해진 각도가 사용되는 경우, 이들 두 개의 점을 연결하는 대각선(D)이 그려질 수 있고, 대각선(D)은 원형 용접선(9)의 중심(C)을 통과한다.

유사하게, 두 개의 열원 점(30)의 제2 그룹이 제공되는 경우, 제1 그룹의 열원 점과 제2 그룹의 열원 점을 90도 분리할 수 있다. 또한, 제2 그룹의 두 개의 점을 연결하는 대각선(D)이 그려질 수 있고, 대각선(D)은 원형 용접선(9)의 중심(C)을 통과한다.

컨트롤러(12)는 원형 용접선(9) 주위의 열원 점의 회전을 유발하는 명령어를 제공할 수 있다(단계 710). 예를 들어, 회전 요소(14)는 열원 점(30)이 용접선(9)에 걸쳐 지나가면서 중심(C) 주위로 회전하도록 빔 변경기(5)의 회전을 유발할 수 있다. 대안적으로, 컨트롤러(12)는 열원 점(30)이 용접선(9)의 둘레를 조사하도록 회전 요소(14)가 타깃(2)을 회전시키는 명령어를 제공할 수 있다.

이러한 시스템 및 방법을 제공함으로써, 용접선(9) 주위의 용접부를 완성하기 위한 시간이 200 내지 400 퍼센트까지 감소될 수 있고, 따라서 에너지 및 돈을 절약할 수 있다. 또한, 감소된 가열 시간으로 인해 타깃(2)의 용접선(9)을 둘러싸는 영역에 축적될 수 있는 폐열이 감소될 수 있다. 이는 결국 배터리 내부의 전해질의 기화 위험을 감소시킨다.

통상의 기술자는 본원에 기재된 구조 및 방법에 대해 변경이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 하나 또는 두 개의 열원 점 그룹을 사용하여 예시적인 실시예를 설명하였지만, 통상의 기술자는 용접에 따라 세 개, 네 개, 또는 그 이상의 열원 점 그룹이 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

부가적으로, 도면에서는 회전 유닛(14)에 의한 회전이 시계방향 회전으로서 도시되어 있지만, 통상의 기술자는 반시계방향 회전이 동일한 유효성으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

청구항을 포함하는 상세한 설명 전체를 통해, "~를 포함하다"라는 용어는 달리 설명되지 않는 한 "적어도 하나를 포함하다"와 동의어인 것으로 이해되어야 한다. 또한, 청구항을 포함하는 상세한 설명에서 설명된 임의의 범위는 달리 설명되지 않는 한 그 끝 값(들)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 설명된 요소에 대한 특정한 값은 통상의 기술자에게 알려진 허용되는 제조 또는 산업 공차 내에 있는 것으로 이해되어야 하며, "실질적으로" 및/또는 "대략" 및/또는 "일반적으로"라는 용어의 임의의 사용은 이러한 허용되는 공차 내에 있는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

국가, 국제 또는 다른 표준체의 임의의 표준이 참조되는 경우(예를 들어, ISO 등), 이러한 참조는 본 명세서의 우선일의 국가 또는 국제 표준체에 의해 규정되는 바와 같은 표준을 언급하는 것이다. 이러한 표준에 대한 임의의 후속하는 실질적 변화는 본 개시내용 및/또는 청구항의 범위 및/또는 정의를 변경하는 것으로 의도되지 않는다.

본원에서 본 개시내용은 특정 실시예를 참고하여 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 본 개시내용의 원리 및 용례의 예시이다.

명세서 및 예는 단지 예시로서 고려되고, 개시내용의 진정한 범위는 이하의 청구항에 의해 나타나는 것이다.

Claims

레이저 용접 시스템이며,
레이저 빔을 생성하도록 구성되는 레이저 공급원;
레이저 빔을 서로에 대해 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선의 중심으로부터 반경방향으로 등거리에 위치되는 적어도 두 개의 열원 점으로 분할하도록 구성되는 빔 변경 수단으로서, 원형 용접선은 용접될 대상과 동심인, 빔 변경 수단;
적어도 두 개의 열원 점 또는 용접될 대상의 회전을 유발하도록 구성되는 회전 수단; 및
적어도 두 개의 열원 점이 실질적으로 원형 용접선 모두를 스캐닝하게 하는 회전 수단을 제어하도록 구성되는 제어 수단을 포함하는, 레이저 용접 시스템.
제1항에 있어서, 적어도 두 개의 열원 점은 원형 용접선의 중심과 교차하는 대각선을 따라 서로 대향하여 위치되는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 미리정해진 각도는 180도인, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 빔 변경 수단은 두 개의 열원 점의 적어도 두 개의 그룹을 생성하도록 레이저 빔을 분할하도록 구성되며, 적어도 두 개의 그룹의 제2 그룹의 두 개의 열원 점은 적어도 두 개의 그룹의 제1 그룹의 두 개의 열원 점으로부터 90도만큼 오프셋되는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 수단은 적어도 두 개의 열원 점을 90도 이상 180도 이하로 회전시키도록 구성되는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 수단은 빔 변경 수단의 회전을 유발하기 위해 빔 변경 수단에 동작가능하게 연결되는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 수단은 용접될 대상을 90도 이상 180도 이하로 회전시키도록 구성되는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 빔 변경 수단은 회절 광학 요소, 바람직하게는 회절 격자를 포함하는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 용접될 대상은 배터리의 전해질 충전 구멍 캡을 포함하는, 레이저 용접 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 열원 점의 적어도 하나의 그룹은 미러에 의해 반사되지 않고 용접될 대상에 전송되는, 레이저 용접 시스템.
레이저 용접을 위한 방법이며,
레이저 빔을 적어도 두 개의 열원 점으로 분할하는 단계로서, 적어도 두 개의 열원 점은 서로에 대해 미리정해진 각도로 그리고 원형 용접선의 중심으로부터 반경방향으로 등거리에 위치되며, 원형 용접선은 용접될 대상과 동심인, 분할 단계; 및
원형 용접선의 중심 주위로 적어도 두 개의 열원 점을 회전시키는 단계 또는 적어도 두 개의 열원 점이 실질적으로 전체 원형 용접선을 스캐닝하도록 용접될 대상을 회전시키는 단계를 포함하는, 레이저 용접을 위한 방법.
제1항에 있어서, 적어도 두 개의 열원 점은 원형 용접선의 중심과 교차하는 대각선을 따라 서로 대향하여 위치되는, 레이저 용접을 위한 방법.
제11항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 분할 단계는 두 개의 열원 점의 적어도 두 개의 그룹을 초래하며, 적어도 두 개의 제2 그룹의 두 개의 열원 점은 적어도 두 개의 그룹의 제1 그룹의 두 개의 열원 점으로부터 90도만큼 오프셋되는, 레이저 용접을 위한 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두 개의 열원 점 또는 용접될 대상은 90도 이상 180도 이하로 회전되는, 레이저 용접을 위한 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 분할 단계는 회절 광학 요소, 바람직하게는 회절 격자를 통해 레이저 빔을 통과시키는 단계를 포함하는, 레이저 용접을 위한 방법.
제15항에 있어서, 회절 광학 요소를 회전시키는 단계를 포함하는, 레이저 용접을 위한 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법에 따라 배터리 케이스에 용접되는 배터리의 전해질 충전 구멍 캡.