ROBOTIC LASER SEAM STEPPER

• Main Authors: VALENTIN FOMIN, VALENTIN GAPONTSEV, EUGENE SCHERBAKOV, INGO SCHRAMM, ANDREY ABRAMOV, ANTON STAROVOYTOV, HOLGER MAMEROW, ARTJOM FUCHS
• Format: Patent
• Language: English; Spanish
• Published: 09.12.2015
• 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. Un fotorrepetidor de costura láser operado robóticamente está configurado con una columna de soporte alargada que se extiende a lo largo de un eje longitudinal y hecha de material de peso ligero. Una placa de soporte está montada de forma desplazable en la columna mientras se soporta sobre la misma un cabezal óptico que está provisto de una óptica. La óptica está configurada para dirigir un rayo láser a lo largo de una trayectoria hacia una zona de soldadura a través de una ventana de protección del cabezal óptico. El fotorrepetidor también está estructurado con un primer brazo montado en la placa de soporte y que se extiende a lo largo de un eje longitudinal del fotorrepetidor diametralmente opuesto al cabezal óptico. La superficie interior del brazo desplazable define un túnel que está alineado con el cabezal óptico y axialmente atravesado por el rayo láser, por una primera corriente que fluye axialmente de un medio gaseoso a presión, y por una segunda corriente que fluye axialmente del medio gaseoso. La segunda corriente, entra en el túnel a una presión menor que la de la primera corriente en respuesta a un gradiente de presión generado en la columna, no genera vórtices dentro de la columna. La primera y segunda corrientes salen a través del extremo aguas abajo del túnel próximo a la zona de soldadura. Cuando las corrientes fluyen hacia el exterior, retiran residuos de soldadura del túnel.