ROBOTIC LASER SEAM STEPPER

• Main Authors: SCHRAMM, INGO, MAMEROW, HOLGER, FOMIN, VALENTIN, SCHERBAKOV, EUGENE, FUCHS, ARTJOM, GAPONTSEV, VALENTIN, ABRAMOV, ANDREY, STAROVOYTOV, ANTON
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 22.09.2020
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

A robotically operated laser seam stepper is configured with an elongated support column extending along a longitudinal axis and made from lightweight material. A support plate is displaceably mounted to the column while supporting thereon an optical head which is provided with optics. The optics is configured to direct a laser beam along a path towards a welding zone through a protective window of the optical head. The laser seam stepper further is structured with a first arm mounted to the support plate and extending along a longitudinal axis of the stepper diametrically opposite to the optical head. The inner surface of the displaceable arm defines a tunnel which is aligned with the optical head and axially traversed by the laser beam, a first axially flowing stream of pressurized gaseous medium, and by a second axially flowing stream of gaseous medium. The second stream, entering the tunnel at a pressure lower than that one of the first stream in response to a pressure gradient generated in the column, does not generate vortexes within the column. The first and second streams exit through the downstream end of the tunnel next to the welding zone. As the streams flow out, they carry out welding debris from the tunnel. L'invention concerne un dispositif pas à pas pour soudure laser à fonctionnement robotique configuré avec une colonne de support allongée le long d'un axe longitudinal et réalisé à partir d'un matériau léger. Un plateau de support est monté de manière déplaçable sur la colonne tout en supportant sur celui-ci une tête optique qui comporte la partie optique. La partie optique est configurée pour diriger un rayon laser le long d'une trajectoire vers une zone de soudage au travers d'une fenêtre de protection de la tête optique. Le dispositif pas à pas pour soudure laser est structuré par un premier bras monté sur le plateau de support et s'étendant le long d'un axe longitudinal du dispositif pas à pas de manière diamétralement opposée à la tête optique. La surface intérieure du bras déplaçable définit un tunnel qui est aligné sur la tête optique et qui est traversé dans le sens axial par le rayon laser, par un premier flux de milieu gazeux sous pression s'écoulant dans le sens axial , et par un second flux de milieu gazeux s'écoulant dans le sens axial. Le second flux, entrant dans le tunnel à une pression inférieure à celle du premier flux en réponse à un gradient de pression généré dans la colonne, ne génère pas de tourbillons à l'intérieur de la colonne. Les premier et second flux sortent au travers de l'extrémité en aval du tunnel à côté de la zone de soudage. Quand les flux s'écoulent au travers de la sortie, ils entraînent des débris de soudage en provenance du tunnel.