WO2020015868A1 - RINGFOKUSOPTIK ZUM UMFANGSCHWEIßEN ROTATIONSSYMMETRISCHER WERKSTÜCKE - Google Patents

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WO2020015868A1
WO2020015868A1 PCT/EP2019/057828 EP2019057828W WO2020015868A1 WO 2020015868 A1 WO2020015868 A1 WO 2020015868A1 EP 2019057828 W EP2019057828 W EP 2019057828W WO 2020015868 A1 WO2020015868 A1 WO 2020015868A1
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ring
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focus optics
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Martin Huonker
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Trumpf Laser Gmbh
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    • B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a ring focus optics for machining, in particular peripheral welding or hardening, rotationally symmetrical or almost rotationally symmetrical workpieces by means of a laser beam with an annular beam cross section (hereinafter referred to as “annular laser beam”) with a conical mirror for deflecting the annular laser beam radially inwards or outwards onto the The circumference of a workpiece, the axis of rotation of which is co-linearly aligned with the optical axis of the ring focus optics.
  • a ring welding optic is known for example from WO 2008/080731 A1.
  • This known ring welding optic is used for welding workpieces and comprises an axicon, which converts a circular laser beam into an annular laser beam, and an inner cone mirror with an inner mirror surface, which deflects the annular laser beam radially inwards onto a lateral joining zone of the workpieces, in order to pass through the resulting one annular focus geometry to produce a circumferential weld.
  • an inner cone mirror an outer cone mirror can also be used in order to deflect the annular laser beam radially outward onto a lateral joining zone of the workpieces.
  • the ring-shaped laser beam can be focused on the respective circumferential diameter of the joining zone by means of a focusing lens arranged upstream of the axicon and displaceable in the direction of the optical axis of the ring welding lens.
  • Two workpieces to be welded lie against each other in the axial direction and are adjusted by means of an adjustment device that is outside the ring welding optics, e.g. is arranged on a workpiece table downstream of the ring welding optics, adjustable in all spatial directions.
  • the object of the present invention is to develop a ring focus optics of the type mentioned at the outset such that the workpiece to be machined or the workpieces to be joined can be held or centered in another way.
  • a holding and centering device which is surrounded by the annular laser beam and is attached to the housing of the ring focus optics and which centers and / or fixes the at least one workpiece radially with respect to the optical axis.
  • the holding centering device is integrated in the ring focus optics and arranged in the interior of the ring focus optics, which is delimited radially outwards by the ring-shaped laser beam.
  • the holding / centering device has a carrier plate (for example made of quartz glass) which is arranged in the beam path of the ring-shaped laser beam and is transmissive for the laser beam and which is fastened outside the ring-shaped laser beam to the housing of the ring focus optics, and a holder which is fastened to the carrier plate.
  • the holding ZZen-trierelement is preferably designed as a centering plunger which is axially displaceably guided on the carrier plate and biased towards the at least one workpiece (e.g. spring-loaded) in order to press the workpiece automatically against a workpiece table during machining.
  • the carrier plate or a guide sleeve attached to it has at least one, in particular a plurality of through holes for a gas (e.g. clean, dust-free air or also one
  • a gas e.g. clean, dust-free air or also one
  • Shielding gas which, viewed in the direction of the beam path of the annular laser beam, is introduced into the ring focus optics in front of the carrier plate and is guided out of the ring focus optics again after the carrier plate, for example through an opening of the cone mirror, out of the ring focus optics.
  • the conical mirror preferably deflects the annular laser beam at right angles or at an angle to the optical axis onto the at least one workpiece. If, in the latter case, the ring focus, as seen in the direction of the beam path of the ring-shaped laser beam, is arranged downstream of the cone mirror, the ring focus lies outside the ring focus optics, and splashes, smoke or vapors that arise during processing can be better kept away from the ring focus optics. This beam path also allows the ring focus optics e.g. to harden the inner surface of shallow holes.
  • the position of the cone mirror can be adjusted in the direction of the optical axis, so that the diameter of the laser beam focus ring generated can be adjusted by axially displacing the cone mirror.
  • At least one optical element which converts an incident laser beam with a circular beam cross section (hereinafter referred to as “circular laser beam”) into the annular laser beam, is preferably arranged upstream of the conical mirror.
  • This optical element can, for example, be a diffractive element such as e.g. an axicon or a combination of an outer and an inner cone mirror.
  • the conical mirror is preceded by focusing optics that focus the annular laser beam onto the at least one workpiece.
  • This focusing optics can, for example, still be arranged in front of the optical element which converts the circular laser beam into the annular laser beam, or else between this optical element and the cone mirror.
  • FIG. 1 shows schematically the longitudinal section of a ring focus optics 1 according to the invention for the peripheral welding of two cylindrical workpieces 2, 3 by means of a pulsed, ring-shaped laser beam 4.
  • the axis of rotation of the two workpieces 2, 3 is aligned collinearly with the optical axis 5 of the ring focus optics 1.
  • the ring focus optics 1 comprises a focusing optics 6, which focuses an incident circular laser beam 7, an inner cone mirror 8 with a conical outer mirror surface and an outer cone mirror 9 with an annular inner mirror surface, which convert the circular laser beam 7 into the annular laser beam 4, and a cone mirror 10 with an annular inner mirror surface, which deflects the annular laser beam 4 radially inward onto the jacket-side joining zone 11 of the two workpieces 2, 3, in order to produce a circumferential weld seam there by the resulting annular focus geometry.
  • ring-shaped laser beam 4 or laser beam focus ring By means of the simultaneously acting on the entire joining zone 11, ring-shaped laser beam 4 or laser beam focus ring, a uniform, symmetrical circumferential weld seam is produced.
  • the diameter of the laser beam focus ring generated can be varied.
  • the annular laser beam 4 runs in a housing 12 to which the focusing optics 6 and the three cone mirrors 8-10 are attached.
  • an axicon with a conical impact surface and a flat radiation surface arranged transversely to the beam path can also be arranged in the beam path of the incident circular laser beam 7 in order to convert the circular laser beam 7 into the annular laser beam 4.
  • the ring focus optics 1 further comprises in the interior 13 surrounded by the annular laser beam 4 between the two cone mirrors 8, 9 on the one hand and the Cone mirror 10 a holding / centering device 14 for axially fixing the workpieces 2, 3 and for radially centering the workpieces 2, 3 with respect to the optical axis 5.
  • the holding / centering device 14 positioned on the optical axis 5 has one in the beam path of the annular laser beam 4 arranged, transmissive for the laser beam T carrier plate 15, which is attached outside the annular laser beam 4 on the housing 12 of the ring focus optics 1, and a centering plunger 16 axially displaceably guided on the T carrier plate 15 for centering and fixing the workpieces 2, 3.
  • a guide sleeve 17 is fixed in a central bore of the T carrier plate 15, in which the centering punch 16 is biased against the action of a compression spring 18 in the direction of arrow 19 on the workpieces 2, 3 to the workpieces 2, 3 automatically against one during machining Workpiece table 20 and thereby to press against each other.
  • the centering punch 16 carries at its end facing the center a centering receptacle 21 in which the upper workpiece 2 is received and thereby centered on the optical axis 5.
  • the carrier plate 15 or, as shown in Fig. 1, the guide sleeve 17 has a number of through holes 22 through which clean, dust-free air (possibly also protective gas), which is introduced near the focusing optics 6 in the ring focus optics 1 , until it is led out of the ring focus optic 1 again into the area of the ring focus optic 1 close to the workpiece and via a central opening of the cone mirror 10.
  • the conical mirrors 8-10 can be kept clean by blowing away any smoke that may arise during laser processing.
  • a modified embodiment provides for the cone mirror 10 to be designed in such a way that the laser beam focus ring comes to lie below the cone mirror 10 and thus outside or in FIG. 1 below the ring focus optics 1.
  • This arrangement has the advantage that splashes, smoke or vapors which arise during laser processing can be better kept away from the ring focus optics 1.
  • a conical mirror (not shown) with an annular outer mirror surface can be used in order to deflect the annular laser beam 4 not radially inward, as shown in FIG. 1, but radially backward redirect outside.
  • This beam path allows the ring focus optics 1 to be used, for example

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Abstract

Eine Ringfokusoptik (1) zum Bearbeiten, insbesondere Umfangschweißen oder -härten, rotationssymmetrischer oder nahezu rotationssymmetrischer Werkstücke (2, 3) mittels eines ringförmigen Laserstrahls (4) mit einem Kegelspiegel (10) zum Umlenken des ringförmigen Laserstrahls (4) radial nach innen oder nach außen auf den Umfang mindestens eines Werkstücks (2), dessen Rotationsachse kollinear zur optischen Achse (5) der Ringfokusoptik (1) ausgerichtet ist, weist erfindungsgemäß eine vom ringförmigen Laserstrahl (4) umgebene, am Gehäuse (12) der Ringfokusoptik (1) befestigte Halte-/Zentriervorrichtung (14) zum axialen Fixieren des mindestens einen Werkstücks (2) und/oder zum radialen Zentrieren des mindestens einen Werkstücks (2) bezüglich der optischen Achse (5) auf.

Description

Rinqfokusoptik zum Umfangschweißen rotationssvmmetrischer Werkstücke
Die Erfindung betrifft eine Ringfokusoptik zum Bearbeiten, insbesondere Umfangschweißen oder -härten, rotationssymmetrischer oder nahezu rotationssymmetrischer Werkstücke mitteis eines Laserstrahls mit ringförmigem Strahlquerschnitt (im Folgenden„ringförmiger Laserstrahl“ genannt) mit einem Kegelspiegel zum Umlenken des ringförmigen Laserstrahls radial nach innen oder nach außen auf den Umfang eines Werkstücks, dessen Rotationsachse koilinear zur optischen Achse der Ringfokusoptik ausgerichtet ist. Eine derartige Ringschweißoptik ist beispielsweise aus der WO 2008/080731 A1 bekannt.
Diese bekannte Ringschweißoptik dient zum Verschweißen von Werkstücken und umfasst ein Axicon, das einen kreisförmigen Laserstrahl in einen ringförmigen Laserstrahl umwandelt, und einen Innenkegelspiegel mit einer inneren Spiegelfläche, der den ringförmigen Laserstrahl radial nach innen auf eine seitliche Fügezone der Werkstücke umlenkt, um durch die resultierende ringförmige Fokusgeometrie eine Umfangsschweißnaht zu erzeugen. Anstelle eines Innenkegelspiegels kann auch ein Außenkegelspiegel eingesetzt werden, um den ringförmigen Laserstrahl radial nach außen auf eine seitliche Fügezone der Werkstücke umzulenken. Über eine dem Axicon vorgeordnete, in Richtung der optischen Achse der Ringschweißoptik verschiebbare Fokussieroptik kann der ringförmige Laserstrahl auf den jeweiligen Umfangsdurchmesser der Fügezone fokussiert werden. Zwei zu verschweißende Werkstücke liegen in axialer Richtung aneinander an und sind mittels einer Verstelleinrichtung, die außerhalb der Ringschweißoptik, z.B. an einem der Ringschweißoptik nachgeordneten Werkstücktisch, angeordnet ist, in allen Raumrichtungen verstellbar.
Zum Schweißen zylinderförmiger Werkstücke oder zum Erzeugen ringförmiger Schweißnähten auf zylindrischen Werkstücken (Schweißen von Rund nähten) ist es weiterhin auch bekannt, eine Rotationsoptik einzusetzen, bei weicher der Laserstrahl durch ein Drehgelenk über eine um das Werkstück rotierende Spiegelanordnung geführt wird. Diese Rotationsoptik hat allerdings den Nachteil, dass eine erhebliche Masse rotiert werden muss und dass die Geometrie bzw. der Durchmesser der erzeugten Schweißnaht nicht einfach veränderbar ist. Insbesondere bei Anwendungen, die eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erfordern, stellt die dabei erforderliche hohe Drehzahl sehr hohe Anforderungen an die Mechanik und Lagerung der Rotationsoptik. Weiterhin besteht das Problem, dass ein Halten oder Zentrieren des Werkstücks bzw. der zu fügenden Baugruppe aufgrund der um das Werkstück drehenden Rotationsoptik schwierig und aufwändig, wenn nicht sogar unmöglich ist. Der vorliegenden Erfindung stellt sich demgegenüber die Aufgabe, eine Ringfokusoptik der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass das zu bearbeitende Werkstück bzw. die zu fügenden Werkstücke auf andere Art und Weise gehalten oder zentriert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine vom ringförmigen Laserstrahl umgebene, am Gehäuse der Ringfokusoptik befestigte Halte-ZZentriervorrichtung gelöst, die das mindestens eine Werkstück bezüglich der optischen Achse radial zentriert und/oder axial fixiert.
Erfindungsgemäß ist die Halte-ZZentriervorrichtung in die Ringfokusoptik integriert und in dem Innenraum der Ringfokusoptik angeordnet, der radial nach außen von dem ringförmigen Laserstrahl begrenzt ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Halte- ZZentriervorrichtung eine im Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls angeordnete, für den Laserstrahl transmissive T rägerplatte (z.B. aus Quarzglas), welche außerhalb des ringförmigen Laserstrahls am Gehäuse der Ringfokusoptik befestigt ist, sowie ein an der Trägerplatte befestigtes Halte-ZZentrierelement zum Zentrieren undZoder Fixieren des mindestens einen Werkstücks auf. Vorzugsweise ist das Halte-ZZen-trierelement als ein an der T rägerplatte axial verschiebbar geführter, in Richtung auf das mindestens eine Werkstück vorgespannter (z.B. federbelasteter) Zentrierstempel ausgebildet, um das Werkstück während der Bearbeitung selbsttätig gegen einen Werkstücktisch zu drücken.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Trägerplatte oder eine daran befestigte Führungshülse mindestens ein, insbesondere mehrere Durchgangslöcher für ein Gas (z.B. saubere, staubfreie Luft oder auch ein
Schutzgas) auf, das, gesehen in Richtung des Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls, vor der T rägerplatte in die Ringfokusoptik eingeleitet und nach der Trägerplatte wieder aus der Ringfokusoptik, z.B. durch eine Öffnung des Kegelspiegels, aus der Ringfokusoptik herausgeleitet wird. Mittels dieser Luftspülung kön nen die im Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls angeordneten optischen Elemente durch Wegblasen des möglicherweise bei der Laserbearbeitung entstehenden Rauchs sauber gehalten werden.
Vorzugsweise lenkt der Kegelspiegel den ringförmigen Laserstrahl rechtwinklig oder schräg zur optischen Achse auf das mindestens eine Werkstück um. Sofern im letzteren Fall der Ringfokus, gesehen in Richtung des Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls, dem Kegelspiegel nachgeordnet ist, liegt der Ringfokus außerhalb der Ringfokusoptik, und bei der Bearbeitung entstehende Spritzer, Rauch oder Dämpfe können besser von der Ringfokusoptik femgehalten werden. Auch erlaubt es dieser Strahlverlauf, die Ringfokusoptik z.B. zum Härten der Innenfläche von wenig tiefen Bohrungen zu verwenden.
Die Lage des Kegelspiegels ist dabei in Richtung der optischen Achse verstellbar, so dass durch axiales Verschieben des Kegelspiegels der Durchmesser des erzeugten Laserstrahlfokusrings eingestellt werden kann.
Bevorzugt ist dem Kegelspiegel mindestens ein optisches Element vorgeordnet, das einen einfallenden Laserstrahl mit kreisförmigem Strahlquerschnitt (im Folgenden„kreisförmiger Laserstrahl“ genannt) in den ringförmigen Laserstrahl umwandelt. Bei diesem optischen Element kann es sich beispielsweise um ein dif- fraktives Element wie z.B. ein Axicon oder um eine Kombination eines Außen- und eines Innenkegelspiegels handeln.
Weiter bevorzugt ist dem Kegelspiegel eine Fokussieroptik vorgeordnet, die den ringförmigen Laserstrahl auf das mindestens eine Werkstück fokussiert. Diese Fokussieroptik kann beispielsweise noch vor dem optischen Element, das den kreisförmigen Laserstrahl in den ringförmigen Laserstrahl umwandelt, oder aber zwischen diesem optischen Element und dem Kegelspiegel angeordnet sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Die einzige Fig. 1 zeigt schematisch den Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ringfokusoptik 1 zum Umfangschweißen zweier zylindrischer Werkstücke 2, 3 mittels eines gepulsten, ringförmigen Laserstrahls 4. Die Rotationsachse der beiden Werkstück 2, 3 ist kollinear zur optischen Achse 5 der Ringfokusoptik 1 ausgerichtet.
Die Ringfokusoptik 1 umfasst eine Fokussieroptik 6, die einen einfallenden kreisförmigen Laserstrahl 7 fokussiert, einen inneren Kegelspiegel 8 mit einer kegelförmigen Außenspiegelfläche und einen äußeren Kegelspiegel 9 mit einer ringförmigen Innenspiegelfläche, die den kreisförmigen Laserstrahl 7 in den ringförmigen Laserstrahl 4 umwandeln, und einen Kegelspiegel 10 mit einer ringförmigen Innenspiegelfläche, der den ringförmigen Laserstrahl 4 radial nach innen auf die mantelseitige Fügezone 11 der beiden Werkstücke 2, 3 umlenkt, um dort durch die resultierende ringförmige Fokusgeometrie eine Umfangsschweißnaht zu erzeugen. Mittels des gleichzeitig auf die gesamte Fügezone 1 1 einwirkenden, ringför migen Laserstrahls 4 bzw. Laserstrahlfokusrings entsteht eine gleichmäßige, symmetrische Umfangsschweißnaht.
Durch Verschieben des Kegelspiegeis 10 entlang der optischen Achse 5 kann der Durchmesser des erzeugten Laserstrahlfokusrings variiert werden. Der ringförmige Laserstrahl 4 verläuft in einem Gehäuse 12, an dem die Fokussieroptik 6 und die drei Kegelspiegel 8-10 befestigt sind.
Statt der beiden Kegelspiegel 8, 9 kann im Strahlengang des einfallenden kreisförmigen Laserstrahls 7 auch ein Axicon mit einer kegelförmigen Auftrefffläche und einer ebenen, quer zum Strahlengang angeordneten Abstrahlfläche angeordnet sein, um den kreisförmigen Laserstrahl 7 in den ringförmigen Laserstrahl 4 umzuwandeln.
Die Ringfokusoptik 1 umfasst ferner in dem vom ringförmigen Laserstrahl 4 umgebenen Innenraum 13 zwischen den beiden Kegelspiegel 8, 9 einerseits und dem Kegelspiegel 10 eine Halte-/Zentriervorrichtung 14 zum axialen Fixieren der Werkstücke 2, 3 und zum radialen Zentrieren der Werkstücke 2, 3 bezüglich der optischen Achse 5. Die auf der optischen Achse 5 positionierte Halte- /Zentriervorrichtung 14 weist eine im Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls 4 angeordnete, für den Laserstrahl transmissive T rägerplatte 15, welche außerhalb des ringförmigen Laserstrahls 4 am Gehäuse 12 der Ringfokusoptik 1 befestigt ist, sowie ein an der T rägerplatte 15 axial verschiebbar geführter Zentrierstempel 16 zum Zentrieren und Fixieren der Werkstücke 2, 3 auf. Dazu ist in einer zentralen Bohrung der T rägerplatte 15 eine Führungshülse 17 fixiert, in welcher der Zentrierstempel 16 gegen die Wirkung einer Druckfeder 18 in Pfeilrichtung 19 auf die Werkstücke 2, 3 vorgespannt ist, um die Werkstücke 2, 3 während der Bearbeitung selbsttätig gegen einen Werkstücktisch 20 und dadurch auch aneinander zu drücken. Der Zentrierstempel 16 trägt an seinem werkzugewandten Ende eine Zentrieraufnahme 21, in der das obere Werkstück 2 aufgenommen und dadurch zur optischen Achse 5 zentriert ist.
Die Trägerplatte 15 oder aber, wie in Fig. 1 gezeigt, die Führungshülse 17 weist eine Anzahl Durchgangslöcher 22 auf, durch welche saubere, staubfreie Luft (ggf. auch Schutzgas), die in der Nähe der Fokussieroptik 6 in die Ringfokusop tik 1 eingeleitet wird, bis in den werkstücknahen Bereich der Ringfokusoptik 1 und über eine zentrale Öffnung des Kegelspiegels 10 wieder aus der Ringfokusoptik 1 herausgeleitet wird. Mittels dieser Luftspülung können die Kegelspiegel 8-10 durch Wegblasen des möglicherweise bei der Laserbearbeitung entstehenden Rauchs sauber gehalten werden.
Eine modifizierte Ausführungsform sieht vor, den Kegelspiegel 10 so zu gestalten, dass der Laserstrahlfokusring unterhalb des Kegelspiegels 10 und somit außerhalb bzw. in Fig. 1 unterhalb der Ringfokusoptik 1zu liegen kommt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass bei der Laserbearbeitung entstehende Spritzer, Rauch oder Dämpfe besser von der Ringfokusoptik 1 ferngehalten werden können.
Anstelle der ringförmigen Innenspiegelfläche kann ein nicht gezeigter Kegelspiegel mit einer ringförmigen Außenspiegelfläche eingesetzt werden, um den ringförmigen Laserstrahl 4 nicht wie in Fig. 1 gezeigt nach radial innen, sondern radial nach außen umzulenken. Dieser Strahlverlauf erlaubt es, die Ringfokusoptik 1 z.B. zum
Härten der Innenfläche von wenig tiefen Bohrungen zu verwenden.

Claims

Patentansprüche
1. Ringfokusoptik (1) zum Bearbeiten, insbesondere Umfangschweißen oder -härten, rotationssymmetrischer oder nahezu rotationssymmetrischer Werkstücke (2, 3) mittels eines ringförmigen Laserstrahls (4), mit einem Kegelspiegel (10) zum Umlenken des ringförmigen Laserstrahls (4) radial nach innen oder nach außen auf den Umfang mindestens eines Werkstücks (2), dessen Rotationsachse kollinear zur optischen Achse (5) der Ringfokusoptik (1 ) ausgerichtet ist,
gekennzeichnet durch eine vom ringförmigen Laserstrahl (4) umgebene, am Gehäuse (12) der Ringfokusoptik (1 ) befestigte Halte-
/Zentriervorrichtung (14) zum axialen Fixieren des mindestens einen Werkstücks (2) und/oder zum radialen Zentrieren des mindestens einen Werkstücks (2) bezüglich der optischen Achse (5).
2. Ringfokusoptik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halte-
/Zentriervorrichtung (14) eine im Strahlengang des ringförmigen Laserstrahls (4) angeordnete, für den Laserstrahl (4) transmissive Trägerplatte (15), welche außerhalb des ringförmigen Laserstrahls (4) am Gehäuse (12) der Ringfokusoptik (1 ) befestigt ist, sowie ein an der T rägerplatte (15) befestigtes Halte-/Zentrierelement (16) zum Zentrieren und/oder Fixieren des mindestens einen Werkstücks (2) aufweist.
3. Ringfokusoptik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (16) als ein an der Trägerplatte (15) axial verschiebbar geführter, in Richtung (19) auf das mindestens eine Werkstück (2) vorgespannter Zentrierstempel ausgebildet ist.
4. Ringfokusoptik nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die T rägerplatte (15) oder eine daran befestigte Führungshülse (17) min- destens ein, insbesondere mehrere Durchgangslöcher (22) für ein Gas aufweist, das, gesehen in Richtung des Strahiengang des ringförmigen Laserstrahls (4), vor der Trägerplatte (15) in die Ringfokusoptik (1 ) eingeleitet und nach der Trägerplatte (15) wieder aus der Ringfokusoptik (1 ) herausgeleitet wird.
5. Ringfokusoptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelspiegel (10) den ringförmigen Laserstrahl (4) rechtwinklig oder schräg zur optischen Achse (5) auf das mindestens eine Werkstück (2) umlenkt.
6. Ringfokusoptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelspiegel (10) in Richtung der optischen Achse
(5) verstellbar ist.
7. Ringfokusoptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein dem Kegelspiegel (10) vorgeordnetes, optisches Element (8, 9) zum Umwandeln eines einfallenden, kreisförmigen Laserstrahls (7) in den ringförmigen Laserstrahl (4).
8. Ringfokusoptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Kegelspiegel (10) vorgeordnete Fokussieroptik
(6), die den ringförmigen Laserstrahl (4) auf das mindestens eine Werkstück (2) fokussiert.
PCT/EP2019/057828 2018-07-17 2019-03-28 RINGFOKUSOPTIK ZUM UMFANGSCHWEIßEN ROTATIONSSYMMETRISCHER WERKSTÜCKE WO2020015868A1 (de)

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