[实用新型]借助激光射束来透射焊接工件的两个内置的周面的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种借助激光射束来透射焊接工件的内置的周面的设备，如由US 7 368 681 B2公知的此类设备那样。 

背景技术

如由现有技术公知的那样，借助透射焊接将由合成材料制成的工件部件连接成一个工件大致通过应用激光射束来实现。为此，待焊接的工件部件中的一个由对激光射束透明的合成材料制成并且另一个由吸收激光射束的合成材料制成。为了连接这两个工件部件，通过两个内置的周面使它们彼此直接接触。为了焊接，激光射束穿过透明的工件部件指向吸收的工件部件，由此，吸收的工件部件通过吸收激光射束而在表面上熔化。熔化的温度通过热传导也传递给透明的工件部件，通过这种方式，透明的合成材料同样熔化并在焊缝的区域中与吸收的工件部件连接。 

在专利文献US 7 368 681 B2中公开了适用于在内置的周面上透射焊接的设备。该设备包括多个激光射束源，借助所述激光射束源激光射束应同时施加到沿着自身闭合的焊缝的圆周线上。激光射束源彼此以相同间距布置在圆形线上，从而使分别从激光射束源发出的发散的激光射束的射束轴相对于圆周线的中心点径向地指向。优选应用二极管激光器作为激光射束源，其具有在圆形线的平面中扩大的发散。 

为了焊接，在设备中采用两个截锥形的反射镜元件，所述反射镜元件的体轴彼此同轴地穿过圆形线的中心点并垂直于圆形线的平面地分布。为此，能轴向调整的第一反射镜元件布置在圆形线的平面上，径向射入的激光射束的射束轴在第一反射镜元件的反射侧面上朝轴向 方向偏转。在轴向偏转的射束轴的方向上，第二反射镜元件与第一反射镜元件镜像颠倒地布置在工件的内部，射束轴在第二反射镜元件的反射侧面上再次朝径向方向偏转。从中心点向外指向的射束轴与圆形线的平面平行地形成焊接平面，工件的圆周线处在该焊接平面中，并且焊缝沿着该圆周线构造。因此，工件可以在两个内置的周面上焊接。设备对于圆周线的平面与工件内部的焊缝的方位之间的变化间距的适配通过轴向调整第一反射镜元件来实现，其中，该第一反射镜元件连同激光射束源一起向着第二反射镜元件运动。 

如果借助所述设备制造对于气态的或液态的介质密封的焊缝，则必须不间断地制造具有高可靠性的焊缝。为此必需的是：各个激光射束源的激光射束彼此交叠地传到内置的周面上。为此，针对应用所描述的二极管激光器原则上良好地适合，因为它具有对于激光射束来说相对大的发散。但是难以解决是：激光射束在两个反射镜元件上的两次90°偏转。通过激光射束发散地入射到反射镜元件上，其中，激光射束的绝大多数的分量沿非径向的方向入射到反射侧面上并且由于截锥形的反射镜元件的在两个空间方向上弯折的侧面而使激光射束每次在反射镜元件上入射以及偏转时畸变。畸变依赖于激光射束源、反射镜元件和工件之间的距离会导致：在工件的内置的周面上不能建立各个激光射束源的激光射束之间的交会并出现射束损失，因为激光射束的分量在第一反射镜元件处反射后不再入射到第二反射镜元件上。为了投射彼此交会的激光射束或者避免射束损失，根据前述的专利文献US7 368 681 B1的设备中的激光射束仅允许具有限定的射束发散，从而由第一反射镜元件反射的激光射束完全入射到第二反射镜元件上并且尽可能以由多个单独的激光射束共同构成的直线投射到内置的周面上。为此，二极管激光器的线状的激光射束轮廓必须利用光学机构成形为多个点状的激光射束轮廓。因此，随着工件的圆周大小的增加而需要不成比例的高数量的激光射束源，以便产生不间断的焊缝。 

实用新型内容

本实用新型的任务在于提出一种设备，能够利用该设备将工件的 内置的周面借助尽可能少量的激光光学模块介质密封地焊接。 

按照本实用新型该任务利用根据如下描述的设备来解决。在下文中还给出了有利的实施方案。