TH54220A - วิธีการและชุดอุปกรณ์สำหรับเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ - Google Patents

Abstract

DC60 (04/06/45) ในขณะที่แผ่นเหล็กกล้า (W1, W2) ถูกกำหนดตำแหน่งและถูกยึดจับไว้โดยกลไก ในการยึดจับ (12) ลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ก็จะถูกยิงไปยังบริเวณสำหรับให้ความร้อน (P1) ของแผ่นเหล็ก กล้า (W1) เพื่อเว้นระยะให้แผ่นเหล็กกล้า (W1) ห่างจากแผ่น เหล็กกล้า (W2) เป็น ระยะทางตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า. ลำ แสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ถูกยิงไปยังบริเวณสำหรับ เชื่อม (P2) เพื่อเชื่อมแผ่นเหล็กกล้า (W1, W2) ดังกล่าวเข้าด้วยกัน . ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้น จากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1), ความเร็วในการเคลื่อนที่ของลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) และ เส้นผ่า แผ่นชิ้นงาน (W1) ที่ถูกฉายลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ยังคงอยู่ในสภาพที่ไม่หลอมละลายและจะ ทำให้แผ่นชิ้นงาน (W1) ดังกล่าวเปลี่ยนรูปทรงไปในลักษณะที่ปั้นได้. ในขณะที่แผ่นเหล็กกล้า (W1,W2) ถูกกำหนดตำแหน่งและถูกยึดจับไว้โดยกลไกในการยึดจับ (12) ลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ก็จะถูกยิงไปยังบริเวณสำหรับให้ความร้อน (P1) ของแผ่นเหล็ก กล้า (W1) เพื่อเว้นระยะให้แผ่นเหล็กกล้า (W1) ห่างจากแผ่น เหล็กกล้า (W2) เป็นระยะทางตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า ลำ แสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ถูกยิงไปยังบริเวณสำหรับเชื่อม (P2) เพื่อเชื่อมแผ่นเหล็กกล้า (W1,W2) ดังกล่าวเข้าด้วยกัน ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ความเร็วในการเคลื่อนที่ของลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) และ เส้นผ่าแผ่นชิ้นงาน (W1) ที่ถูกฉายลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ยังคงอยู่ในสภาพที่ไม่หลอมละลายและจะทำให้แผ่นชิ้นงาน (W1) ดังกล่าวเปลี่ยนรูปทรงไปในลักษณะที่ปั้นได้

Claims (5)

1. วิธีการเชื่อมบริเวณต่าง ๆ ที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงาน(W1,W2) เข้าด้วยกัน โดยที่แต่ละแผ่นจะมีโลหะที่เป็นฐาน ซึ่งถูกปิดทับด้วยชั้นของโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าจุด หลอมเหลวของโลหะที่เป็นฐานโดยการยิงลำแสงเลเซอร์ไปยัง บริเวณที่ซ้อนทับกันดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้: การกำหนดตำแหน่งและการยึดจับบริเวณสำหรับเชื่อม (P2) ของ แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ด้วยกลไกในการการยึดจับ (12) และการ ยิงลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ไปยังแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ซึ่งอยู่ใกล้กับกลไกในการยึดจับ (12) เพื่อให้ความร้อนแก่ แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) เพื่อจะได้เว้นระยะให้แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) อยู่ห่างจากกันเป็นระยะตามที่ได้กำหนดไว้ล้วงหน้า การยิงลำแสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ไปยังบริเวณแห่งหนึ่งของ แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ดังกล่าวซึ่งถูกเว้นห่างจากลำแสง เลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) เป็นระยะตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า เพื่อจะได้เชื่อมแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) เข้าด้วยกัน และ การกำหนดปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1), ความเร็วในการเคลื่อนที่ของลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดังกล่าวและเส้นผ่าศูนย์กลางของจุดที่โฟกัสไว้ของลำ แสง เลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดังกล่าวเพื่อให้แผ่นชิ้นงาน (W1) ดังกล่าวซึ่งถูกฉายลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดัง กล่าวยังคงอยู่ในสภาพที่ไม่หลอมละลาย 2. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 โดยที่กลไกในการยึดจับง (12) ดังกล่าวจะกดบริเวณต่าง ๆ ที่ซ้อนทับกันของบรรดาแผ่น ชิ้นงาน (W1,W2) เพื่อจะได้กำหนดตำแหน่งให้กับบริเวณสำหรับ เชื่อม (P2) ของแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) 3. วิธีการเชื่อมบริเวณต่าง ๆ ที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) เข้าด้วยกัน โดยที่แต่ละแผ่นจะมีโลหะที่เป็นฐาน ซึ่งถูกปิดทับด้วยชั้นของโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าจุด หลอมเหลวของโลหะที่เป็นฐานโดยการยิงลำแสงเลเซอร์ไปยัง บริเวณที่ซ้อนทับกันดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้; การกำหนดตำแหน่งและการยึดจับบริเวณสำหรับเชื่อม (P2) ของ แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ด้วยกลไกในการยึดจับ (12) และการยิงลำ แสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ไปยังแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ซึ่ง อยู่ใกล้กับกลไกในการยึดจับ (12) เพื่อให้ความร้อนแก่แผ่น ชิ้นงาน (W1,W2) และในเวลาเดียวกันก็จะเคลื่อนย้ายลำแสง เลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดังกล่าวไปในทิศทางของการเชื่อมเพื่อ จะได้เว้นระยะให้แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) อยู่ห่างจากกันเป็น ระยะตามที่ได้กำหนด ไว้ล่วงหน้า การยิงลำแสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ไปยังบริเวณแห่งหนึ่งของ แผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ดังกล่าวซึ่งถูกเว้นห่างจากลำแสง เลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) เป็นระยะตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า และในเวลาเดียวกันก็จะเคลื่อนย้ายลำแสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ดังกล่าวไปในทิศทางของการเชื่อมดังกล่าวในลักษณะที่มี จังหวะสอดคล้องกันกับลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดังกล่าว เพื่อจะได้เชื่อมแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) เข้าด้วยกัน 4. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 3 โดยที่ลำแสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ดังกล่าวถูกเว้นห่างจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดัง กล่าวเป็นระยะตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งอยู่ในช่วงตั้ง แต่ 0.5 มม. ถึง 20 มม. อย่างน้อยในบริเวณปลายสายงานในทิศ ทางของการเชื่อมดังกล่าว 5. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 3 โดยที่กลไกในการยึดจับ (12) ดังกล่าวจะกดบรรดาแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ตรงส่วนที่อยู่ใกล้ กับบริเวณสำหรับเชื่อมของมันเพื่อจะได้กำหนดตำแหน่งให้กับ บริเวณสำหรับเชื่อม (P2) ของแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) 6. วิธีการเชื่อมส่วนปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงานสาม ชิ้น (W1a, W2a, W3a) โดยการยิงลำแสงเลเซอร์ไปยังชิ้นงาน ดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้ การกำหนดตำแหน่งและการยึดจับแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ด้วยกลไกในการยึดจับ (12) และการยิงลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) จำนวนเท่ากับส่วนต่อประสานอย่างน้อยสองแห่ง (214, 216) ซึ่งเกิดขึ้นจากพื้นผิวสัมผัสของบรรดาแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าวไปยังส่วนต่อประสาน (214, 216) ดังกล่าวในเวลาพร้อม ๆ กันหรือเกือบจะพร้อมกันเพื่อจะได้ เชื่อมแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) เข้าด้วยกัน 7. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 6 โดยที่ปริมาณความร้อนที่ เกิดขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) ดังกล่าวจะถูกปล่อยออก มาโดยขึ้นอยู่กับวัสดุและ/หรือความหนาของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าว 8. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 6 โดยที่ตำแหน่งต่าง ๆ ที่มี การยิงลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) ดังกล่าวจะถูกเปลี่ยนแปลง โดยขึ้นอยู่กับวัสดุและ/หรือความหนาของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าว 9. ชุดอุปกรณ์สำหรับเชื่อมบริเวณต่าง ๆ ที่ซ้อนทับกันของ แผ่นชิ้นงาน (W1, W2) เข้าด้วยกันโดยที่แต่ละแผ่นจะมีโลหะ ที่เป็นฐานซึ่งถูกปิดทับด้วยชั้นของโลหะที่มีจุดหลอมเหลว ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะที่เป็นฐานโดยการยิงลำแสงเลเซอร์ ไปยังบริเวณที่ซ้อนทับกันดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยขั้นตอน ต่าง ๆ ดังนี้; กลไกในการยึดจับ (12) สำหรับกำหนดตำแหน่งและยึดจับบริเวณ สำหรับเชื่อม (P2) ของแผ่นชิ้นงาน (W1, W2); กลไกในการยิงลำแสงเลเซอร์ (14) สำหรับยิงลำแสงเลเซอร์ที่ หนึ่ง (L1) ไปยังแผ่นชิ้นงาน (W1, W2) ในบริเวณใกล้เคียง กับกลไกในการยึดจับ (12) ดังกล่าวเพื่อให้ความร้อนแก่แผ่น ชิ้นงาน (W1, W2) ดังกล่าวยิงลำแสงเลเซอร์ที่สอง (L2) ไป ยังบริเวณแห่งหนึ่งของแผ่นชิ้นงาน (W1, W2) ซึ่งถูกเว้น ระยะห่างจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) เป็นระยะทางตามที่ กำหนดเพื่อจะได้เชื่อมแผ่นชิ้นงาน (W1, W2) เข้าด้วยกัน; กลไกในเคลื่อนย้าย (16) สำหรับเคลื่อนย้ายลำแสงเลเซอร์ที่ หนึ่งและที่สอง (L1,L2) ดังกล่าวในทิศทางของการเชื่อมใน ลักษณะที่มีจังหวะสอดคล้องกัน; และ กลไกในการควบคุม (18) สำหรับควบคุมปริมาณความร้อนที่เกิด ขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่งและที่สอง (L1,L2) ดังกล่าว 1 0. ชุดอุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 9 โดยที่ลำแสงเลเซอร์ที่ สอง (L2) ดังกล่าวถูกเว้นห่างจากลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่ง (L1) ดังกล่าวเป็นระยะตามที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งอยู่ในช่วง ตั้งแต่ 0.5 มม. ถึง 20 มม. อย่างน้อยในบริเวณปลายสายงานใน ทิศทาง ของการเชื่อมดังกล่าว 1

1. ชุดอุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 9 โดยที่กลไกในการยึดจับ (12) ดังกล่าวประกอบด้วยลูกกลิ้งที่สามารถหมุนได้ (92) สำหรับกดบรรดาแผ่นชิ้นงาน (W1,W2) ตรงส่วนที่อยู่ใกล้กับ บริเวณสำหรับเชื่อมของมัน 1

2. ชุดอุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 9 โดยที่กลไกในการยิงลำ แสงเลเซอร์ (14) ดังกล่าวประกอบด้วย; พริซึม (58) สำหรับแบ่งลำแสงเลเซอร์ (L) ที่ถูกนำเข้าไปใน กล่องหุ้ม (48) ออกเป็นลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่งและที่สอง (L1,L2) ดังกล่าว; วิถีทางสำหรับเคลื่อนย้ายตามแนวเส้นตรง (60) สำหรับเคลื่อน ย้ายพริซึม (58) ดังกล่าวเข้าหาและออกห่างจากแกนออปติคอล (O) ของลำแสงเลเซอร์ (L) ดังกล่าวเพื่อปรับอัตราส่วนของ เอาต์พุตของลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่งและที่สอง (L1,L2) ดัง กล่าว; และ วิถีทางในการหมุน (62) สำหรับหมุนพริซึม (58) ดังกล่าวตาม กล่องหุ้ม (48) ดังกล่าวเพื่อปรับตำแหน่งต่าง ๆ ที่ สัมพันธ์กันของลำแสงเลเซอร์ที่หนึ่งและที่สอง (L1, L2) ดัง กล่าว 1

3. ชุดอุปกรณ์สำหรับเชื่อมบริเวณต่าง ๆ ที่ซ้อนทับกันของ แผ่นชิ้นงานอย่างน้อยสามแผ่น (W1a, W2a, W3a) โดยการยิงลำ แสงเลเซอร์ใส่ซึ่งประกอบด้วย; กลไกในการยึดจับ (212) สำหรับกำหนดตำแหน่งและยึดจับส่วน ปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ; กลไกในการยิงลำแสงเลเซอร์ (218) สำหรับยิงลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) จำนวนเท่ากับส่วนต่อประสานอย่างน้อยสองแห่ง (214, 216) ซึ่งเกิดขึ้นจากพื้นผิวสัมผัสของบรรดาแผ่นชิ้น งาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าวไปยังส่วนต่อประสาน (214, 216) ดังกล่าวในเวลาพร้อมๆ กันหรือเกือบจะพร้อมกัน; และ กลไกในการควบคุมปริมาณความร้อน (220) สำหรับควบคุมปริมาณ ความร้อนที่เกิดขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) ดังกล่าว โดยขึ้นอยู่กับวัสดุและ/หรือความหนาของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าว 1

4. ชุดอุปกรณ์สำหรับเชื่อมส่วนปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่น ชิ้นงานอย่างน้อยสามแผ่น (W1a, W2a, W3a) เข้าด้วยกัน โดย การยิงลำแสงเลเซอร์ใส่ซึ่งประกอบด้วย; กลไกในการยึดจับ (212) สำหรับกำหนดตำแหน่งและยึดจับส่วน ปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) กลไกในการยิงลำแสงเลเซอร์ (218) สำหรับยิงลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) จำนวนเท่ากับส่วนต่อประสานอย่างน้อยสองแห่ง (214, 216) ซึ่งเกิดขึ้นจากพื้นผิวสัมผัสของบรรดาแผ่นชิ้น งาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าวไปยังส่วนต่อประสาน (214, 216) ดังกล่าวในเวลาพร้อม ๆ กันหรือเกือบจะพร้อมกัน; และ กลไกในการควบคุมตำแหน่งที่ถูกยิง (222) สำหรับควบคุม ตำแหน่งที่ถูกยิงด้วยลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) ดังกล่าวโดย ขึ้นอยู่กับวัสดุและ/หรือความหนาของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าว 1

5. ชุดอุปกรณ์สำหรับเชื่อมส่วนปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่น ชิ้นงานอย่างน้อยสามแผ่น (W1a, W2a, W3a) เข้าด้วยกัน โดย การยิงลำแสงเลเซอร์ใส่ซึ่งประกอบด้วย; กลไกในการยึดจับ (212) สำหรับกำหนดตำแหน่งและยึดจับส่วน ปลายที่ซ้อนทับกันของแผ่นชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) กลไกในการยิงลำแสงเลเซอร์ (218) สำหรับยิงลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) จำนวนเท่ากับส่วนต่อประสานอย่างน้อยสองแห่ง (214, 216) ซึ่งเกิดขึ้นจากพื้นผิวสัมผัสของบรรดาแผ่นชิ้น งาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าวไปยังส่วนต่อประสาน (214, 216) ดังกล่าวในเวลาพร้อมๆ กันหรือเกือบจะพร้อมกัน; กลไกในการควบคุมปริมาณความร้อน (220) สำหรับควบคุมปริมาณ ความร้อนที่เกิดขึ้นจากลำแสงเลเซอร์ (L1a, L2a) ดังกล่าว โดยขึ้นอยุ่กับวัสดุและ/หรือ ความหนาของแผ่น ชิ้นงาน (W1a, W2a, W3a) ดังกล่าว (ข้อถือสิทธิ 15 ข้อ, 4 หน้า, 17 รูป)