Dispositivo robótico paso a paso de soldadura láser

• Main Authors: ABRAMOV, Andrey, GAPONTSEV, Valentin, STAROVOYTOV, Anton, MAMEROW, Holger, FOMIN, Valentin, FUCHS, Artjom, SCHRAMM, Ingo, SCHERBAKOV, Eugene
• Format: Patent
• Language: Spanish
• Published: 10.05.2022
• 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

Un dispositivo paso a paso para soldadura láser (10) que permite unir dos o más piezas metálicas superpuestas (50), que comprende: una columna de soporte alargada (54) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (B-B); un cabezal óptico (20) desplazable axialmente a lo largo de la columna de soporte (54) y provisto de una óptica configurada para enfocar un rayo láser a lo largo de un trayecto a través de una ventana protectora del cabezal óptico (20) en una zona de soldadura; y un primer brazo (14) montado en la columna de soporte (54) a lo largo del trayecto descendiente desde la ventana protectora y acoplado al cabezal óptico (20) para moverse axialmente entre una posición inicial y una posición de soldadura en la que el primer brazo (14) presiona contra una de las piezas metálicas (50) en la posición de soldadura, estando configurado el primer brazo (14) para encerrar la zona de soldadura a fin de evitar que la emisión láser escape fuera de la zona de soldadura, estando estructurado el primer brazo (14) con una superficie periférica interior que define un túnel (22) alargado, configurado con extremos abiertos, superior e inferior, estando configurado el túnel (22) para ser atravesado axialmente por: el rayo láser, un primer flujo de corriente axial de medio gaseoso presurizado, y un segundo flujo de corriente axial de medio gaseoso a una segunda presión inferior a la primera; y una primera fuente de vacío (44) en comunicación fluida con el extremo inferior del túnel (22) que permite extraer la primera y segunda corrientes del túnel (22) generando un gradiente de presión entre los extremos superior e inferior del túnel (22) de modo que los residuos de soldadura sean evacuados del túnel (22) a través del extremo inferior del túnel (22) con la primera y la segunda corrientes, siendo la segunda presión inferior a la presión atmosférica para evitar la formación de vórtices de aire, en el que la primera y la segunda corriente que fluyen axialmente minimizan sustancialmente el contacto entre la ventana protectora y los desechos de soldadura que fluyen dentro del túnel (22), en el que el volumen de la segunda corriente excede sustancialmente al volumen de la primera corriente en el túnel, en que la segunda corriente tiene una velocidad lenta y en el que la primera y la segunda corriente son axialmente unidireccionales. 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.