Beschreibung

[01 ] Die Erfindung betriff† eine sfrahlformende Laseropfik.

[02] Derartige sfrahlformende Laseropfiken werden in Lasersysfemen zur Material bearbeifung eingesetzt, beispielsweise in Lasersysfemen zum Schweißen oder Löten, um in einer Bearbeifungsebene einen oder mehrere Laserpunkfe (Spots) in gewünschter Form zu erzeugen.

[03] Beispielsweise aus DE 10 2015 1 12 537 Al ist eine derartige Laser optik bekannt. Die dort beschriebene Laseroptik verwendet zwei ge kreuzt zueinander geordnete Felder von Zylinderlinsen, welche aus ei nem Teil des Laserstrahls einen im wesentlichen rechteckigen Laser- punkt bzw. Laserspot formen. Ein zweiter Teil des Laserstrahls wird durch ein Keilelement in zwei runde Punkte bzw. Spots aufgeteilt. Durch Verla gerung der optischen Einheit, welche aus den Linsenfeldern und den Keilelementen gebildet wird, kann eine Leistungsaufteilung zwischen den einzelnen Laserpunkten verändert werden. Die Lage der Laser- punkte zueinander bleibt dabei jedoch stets gleich.

[04] Um ein Lasersystem besser an verschiedene Einsatzszenarien an passen zu können, kann es jedoch wünschenswert sein, auch die Lage mehrerer erzeugter Laserpunkte zueinander zu verändern.

[05] Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung ei- ne strahlformende Laseroptik bereitzustellen, welche es ermöglicht, aus einem Laserstrahl mehrere Laserpunkte zu erzeugen und die Position der Laserpunkte zueinander zu verändern. [06] Diese Aufgabe wird durch eine sfrahlformende Laseropfik mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Aus führungsformen ergeben sich aus den Unferansprüchen, der nachfol genden Beschreibung sowie den beigefügfen Figuren.

[07] Die erfindungsgemäße sfrahlformende Laseropfik ist dazu vorge sehen, ausgangsseifig einer Laserlichfquelle angeordnef zu werden, um den ausfrefenden Laserstrahl so zu formen, dass in einer Bearbeifungs- ebene Laserpunkfe gewünschter Form und Lage erzeug† werden kön nen. Die erfindungsgemäße Laseropfik weis† ein Linsenfeld auf, welches eine Mehrzahl erster Linsen aufweis†, die derart ausgebildef und neben einander angeordnef sind, dass sie eine Sfrahlformung in einer ersten Richtung normal zu einer optischen Achse bewirken. Die optische Ach se ist dabei die Längsrichtung der Laseropfik parallel zu welcher, der Sfrahlengang durch die Laseropfik verläuft. Die Anordnung mehrerer Linsen in einem Linsenfeld hat den Vorteil, dass eine Verlagerung des Linsenfeldes die von dem Linsenfeld in der ersten Richtung bewirkte Sfrahlformung nicht verändert. Das hei߆, die erzeugte Geometrie des Laserpunkfes wird in dieser Richtung bei einer Verlagerung des Linsen feldes quer zum Sfrahlengang bzw. zur optischen Achse nicht verän dert. Erfindungsgemäß ist neben diesem Linsenfeld eine zweite Linse im vorgesehenen Sfrahlgang angeordnef, wobei es sich bei dieser zweiten Linse um eine einzelne Linse handelt. Diese Linse ist so angeordnef, dass sie eine Sfrahlformung in einer zweiten Richtung normal zu der genann ten optischen Achse sowie normal zu der beschriebenen ersten Rich tung bewirkt. Das heißt, das Linsenfeld und die zweite Linse bewirken gemeinsam eine Strahlformung in zwei Raumrichtungen, welche eine Ebene normal zu der genannten optischen Achse aufspannen. Somit kann ein Laserpunk†, welcher in einer Bearbeitungsebene erzeugt wer den soll, in zwei Richtungen geformt werden. Beispielsweise kann ein rechteckiger und weiter bevorzugt quadratischer Laserpunk† durch ei ne solche Linsenanordnung erzeugt werden. Um dies zu erreichen, sind das Linsenfeld mit den ersten Linsen und die zweite Linse in dem ge wünschten Strahlengang entlang der optischen Achse hintereinander angeordnet, wobei es möglich ist, das Linsenfeld mit den ersten Linsen im Strahlengang vor der zweiten Linse anzuordnen oder die zweite Linse im Strahlengang vor dem Linsenfeld anzuordnen. Auf jeden Fall durch läuft zumindest ein Teil der Laserstrahlung im Strahlengang sowohl das Linsenfeld als auch die zweite Linse, um die Formung des Laserstrahls in zwei Richtungen zu realisieren. Die Verwendung der Einzellinse als zwei te Linse ermöglicht es, durch Verlagerung dieser Linse, den von dem Linsenfeld und der zweiten Linse erzeugten Laserpunk† in seiner Position zu verschieben.

[08] Die beschriebenen ersten Linsen des Linsenfeldes sind vorzugs weise als Zylinderlinsen ausgebildet, welche weiter bevorzugt alle iden tisch ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine Strahlformung erreicht werden, welche sich auch bei Verlagerung des Linsenfeldes in zumin dest einer der genannten Richtungen, insbesondere der ersten Rich tung, nicht ändert. Anstelle eines Lindenfeldes mit identischen Zylinder linsen können in dem Linsenfeld auch Zylinderlinsen mit unterschiedli chen Brennweiten eingesetzt werden mit dem Ziel, verschiedene Laser spots unterschiedlicher Größe zu erzeugen, welche einander überlagert werden. So kann eine gestufte Leistungsdichteverteilung erzeugt wer den. Um die Leistungsdichteverteilung bei einer Verschiebung bzw. Ver lagerung der Optikanordnung bzw. des Linsenfeldes möglichst unverän dert zu erhalten, werden die Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Brenn weiten vorzugsweise symmetrisch zur Mitte der Anordnung verteilt. Es ist jedoch auch möglich, die Linsen so zu verteilen, dass eine Veränderung der Leistungsaufteilung zwischen den Laserspots unterschiedlicher Grö ße bei Verschiebung der Optikanordnung erreicht wird. Dazu können die Zylinderlinsen unterschiedlicher Brennweiten in dem Linsenfeld in einzelne Bereiche zusammengefasst werden, sodass eine asymmetri sche Ausgestaltung des Linsenfeldes geschaffen wird. [09] Die Längsachsen der Zylinderlinsen des Linsenfeldes erstrecken sich vorzugsweise parallel zueinander und weiter bevorzugt parallel zu der zweiten Richtung und normal zu der optischen Achse. Die Längsachsen sind dabei diejenigen Achsen, um die die Linsen ge- krümmt sind.

[10] Unter Zylinderlinsen im Sinne dieser Erfindung sind Linsen zu verste hen, welche über ihre Längserstreckung vorzugsweise einen konstanten Querschnitt und zumindest eine, bevorzugt konvex gekrümmte Außen seite haben. Derartige Zylinderlinsen müssen nicht als Kreiszylinder aus- gebildet sein, sondern können vielmehr im Querschnitt beispielsweise auch die Form eines Kreisabschnittes oder Kreissegmentes oder ähnli che Form aufweisen.

[1 1 ] Weiter bevorzugt ist die zweite Linse als Zylinderlinse ausgebildet, wobei sich die Längsachse bevorzugt in der ersten Richtung oder paral- lei zu der ersten Richtung und normal zu der optischen Achse erstreckt. Das heißt, die Längsachse der zweiten Linse erstreckt sich bevorzugt normal zu den Längsachsen der Zylinderlinsen, welche bevorzugt die ersten Linsen in dem Linsenfeld bilden. Durch diese gekreuzte Anord nung der Erstreckungsrichtungen der Zylinderlinsen wird erreicht, dass die zweite Linse eine Strahlformung in einer Richtung quer bzw. recht winklig zu der Richtung bewirkt, in welcher das Linsenfeld mit den ersten Linsen eine Strahlformung bewirkt.

[12] Weiter bevorzugt weist die zweite Linse in der ersten Richtung ei ne Ausdehnung auf, welche zumindest der Ausdehnung des Linsenfel- des in dieser Richtung entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Linse vorzugsweise auch in der zweiten Richtung eine Ausdeh nung aufweisen, welche zumindest der Ausdehnung des Linsenfeldes in dieser zweiten Richtung entspricht. Dadurch wird erreicht, dass das Lin senfeld und die zweite Linse beide einen gemeinsamen identischen Querschnitt des Laserstrahls abdecken und diesen in gewünschter Wei se in zwei Richtungen formen können.

[13] Die zweite Linse ist zweckmäßigerweise als eine Streulinse ausge- bildet, welche den Laserstrahl in der zweiten Richtung aufweite†. Eine solche Strahlaufweitung kann in dem kollimierten Strahl alternativ auch mit einer Sammellinse erreich† werden. Somit könnte die zweite Linse auch als Sammellinse ausgebildet sein. Die ersten Linsen des Linsenfel des sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie den Laserstrahl in der ers ten Richtung aufweiten. Auch dies kann alternativ mit Sammellinsen/ Streulinsen erfolgen. So kann das Linsenfeld den Laserstrahl beispielswei se in der ersten Richtung linienförmig aufweiten, wobei eine nachge- ordnete zweite Linse diese Linie dann in der zweiten Richtung zu einem rechteckigen und weiter bevorzugt quadratischen Querschnitt aufwei te†. Die zweite Linse kann vorzugsweise eine größere Brennweite als die ersten Linsen des Linsenfeldes aufweisen.

[14] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im Strahlengang hinter dem Linsenfeld und der zweiten Linse zumindest eine Fokussierlinse angeordnet. Diese fokussier† den Laserstrahl in die Bearbeitungsebene, um dort die gewünschten Laserpunkte bzw. Laser- spots zu erzeugen.

[15] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung bilden das Linsenfeld und die zweite Linse eine optische Baugrup pe, welche als Ganzes in der ersten und/oder in der zweiten Richtung normal zu der optischen Achse bewegbar ist. Durch die Bewegung die- ser optischen Baugruppe wird es, wie weiter unten beschrieben wird, möglich, die Intensität und/oder die Lage der erzeugten Laserpunkte (Laserspots) zueinander zu verlagern. Hierzu kann die optische Baugrup pe an einer Verstelleinrichtung befestigt sein, welche eine Bewegung bzw. Verlagerung in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung ermöglich†. Die Verstelleinrichtung ist bevorzugt so ausgebildet, dass ein Verstellen in der ersten Richtung unabhängig von dem Verstellen in der zweiten Richtung möglich ist. Die Verstelleinrichtung kann eine rein me chanische Verstelleinrichtung sein, welche von Hand einstellbar ist. Es sind jedoch auch geeignete automatisierte Verstelleinrichtungen, ins besondere elektrisch angetriebene Verstelleinrichtungen verwendbar, um durch entsprechende Ansteuerung mittels einer Steuereinrichtung eine Einsteilbarkei† und ggf. Regelung der erzeugten Laserpunkte zu erreichen.

[16] Besonders bevorzugt ist die genannte optische Baugruppe rela tiv zu der beschriebenen Fokussierlinse in der ersten und/oder in der zweiten Richtung normal zu der optischen Achse bewegbar. Weiter bevorzugt ist die optische Baugruppe relativ zu einer Laserstrahlquelle und relativ zu der genannten optischen Baugruppe im Strahlengang vorgelagerten optischen Bauelementen bewegbar. Das heißt, bevor zugt stellt die genannte optische Baugruppe ein Bauteil dar, welches relativ zu den übrigen optischen Elementen im Strahlengang quer zur optischen Achse verlagerbar ist, während die übrigen optischen Bau elemente im Strahlengang ihre Lage zumindest in Richtung quer zur optischen Achse beibehalten.

[17] Bevorzugt sind das Linsenfeld und die zweite Linse, das heißt, vor zugsweise die vorangehend beschriebene optische Baugruppe, im Strahlengang in einem Bereich kollimierter Strahlung angeordnet. Dazu ist der Anordnung aus Linsenfeld und zweiter Linse im Strahlengang vor zugsweise zumindest eine Linse oder Linsengruppe vorgelagert, welche die Strahlung kollimier†, also eine Kollimatorlinse bildet, , welche den Strahlengang aufweite† und einen im wesentlichen parallelen aufge weiteten Strahlengang erzeugt. Die kollimierte Strahlung tri†† durch die Anordnung aus Linsenfeld und zweiter Linse hindurch und wird in diesen dann in gewünschter Weise geformt, wobei besonders bevorzugt, wie unten dargelegt, nur ein Teil der kollimierten Strahlung einer solchen Strahlformung unterzogen wird.

[18] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Linsenfeld und die zweite Linse in dem Strahlengang derart angeord- net, dass sie in einer Querrichfung normal zur optischen Achse und vor zugsweise in der oben beschriebenen ersten Richtung den Strahlen gang nur teilweise überdecken. Die zweite Linse und das Linsenfeld überdecken dabei vorzugsweise einen identischen Querschnitt bzw. identischen Anteil des Strahlenganges, sodass dieser Anteil des Strah lenganges sowohl das Linsenfeld als auch die zweite Linse durchläuft, um die gewünschte Strahlformung zu erfahren. Ein weiterer Teil des Strahlenbündels verläuft neben demLinsenfeld und der zweiten Linse seitlich, das heißt, tri†† nicht durch diese hindurch, sodass dieser Teil des Strahlenganges nicht beeinflusst oder im Verlauf geändert wird. Dieser Teil des Strahlenganges führ† über die vor- und nachgeschalteten opti schen Bauelemente, insbesondere eine vorgeschaltete Kollimatorlinse und eine nachgeschaltete Fokussierlinse, in der Bearbeitungsebene bevorzugt zu einer Abbildung der Laserlichtquelle bzw. des Austritts aus einer Lichtleitfaser, sofern eine solche zur Zuführung der Laserstrahlung verwendet wird. Durch diese Anordnung wird somit eine Aufteilung des Strahls in zwei Laserpunkte bzw. Laserspots erreich†, einem, welcher durch die Linsenanordnung gebildet von dem Linsenfeld und der zwei ten Linse in gewünschter Weise geformt wird, und einem Punk†, welcher in einer Abbildung der Lichtquelle bzw. des zugeführten Lichtstrahls be steh†. Durch die Verlagerung der aus Linsenfeld und zweiter Linse gebil deten Baugruppe, wie sie vorangehend beschrieben wurde, kann die Leistungsaufteilung zwischen den beiden Laserpunkten und deren räumlichen Lage zueinander geändert werden.

[19] In demjenigen Teil des Strahlenganges, dessen Querschnitt nicht von dem Linsenfeld und der zweiten Linse überdeck† wird, können wei- †ere optische Elemente zur Erzeugung gewünschter Strahlgestaltungen angeordnet werden. So könnten in diesem Bereich weitere Linsen zur Strahlformung oder beispielsweise auch Keilanordnungen zum Aufteilen des Strahls in mehrere Laserspots angeordnet werden. Durch Kombina tion verschiedener strahlformender Elemente wie Linsen, gekreuzte Zy linderlinsenfeld er, Keilplaften etc. lassen sich verschiedenste Spofgeo- mefrien und Spofanzahlen erzeugen. Ferner lässt sich ein lateraler Ver satz dieser Laserspofs zueinander realisieren. Durch die erfindungsge mäße Ausgestaltung des Linsenfeldes und der nachfolgenden Einzellin se kann dabei durch Verschieben der Linsenanordnung in einer ersten Raumrichtung der laterale Versatz zwischen den Laserspofs bzw. Laser punkten verändert werden, während durch ein Verschieben in einer dazu senkrechten Richtung, senkrecht zur optischen Achse die Leis- fungsauffeilung zwischen den einzelnen Laserspofs bzw. Laserpunkten verändert werden kann. Eine Posifionsverschiebung kann durch die ver änderte Lage der Scheitelpunkte einzelner Zylinderlinsen erreicht wer den.

[20] So sind das Linsenfeld und die zweite Linse bevorzug† derart aus- gebilde† und angeordnet, dass sie eine solche optische Baugruppe bilden, welche bei Verlagerung der optischen Baugruppe in der ge nannten ersten Richtung eine Änderung der Leistungsaufteilung zwi schen zwei von der optischen Baugruppe erzeugten Laserpunkten be wirkt. Das hei߆, so kann die Aufteilung der Leistung beispielsweise zwi schen einem durch die Linsen geformten rechteckigen Laserpunk† und einem runden Laserpunk†, welcher beispielsweise in der Abbildung des Austrittes einer Lichtleitfaser besteht, verändert werden. Eine Verlage rung der optischen Baugruppe in der genannten zweiten Richtung be wirkt vorzugsweise eine Änderung der relativen Lage der beiden Laser punkte zueinander, insbesondere eine laterale Veränderung der Positi on des durch das Linsenfeld und die zweite Linse geformten, vorzugs weise rechteckigen, Laserspots. In einer Ausgangslage können diese beiden Laserpunkte zur optischen Achse zentriert sein. Durch Verlage rung der genannten optischen Baugruppe kann der von der Linsenan ordnung, gebildet aus Linsenfeld und zweiter Linse, geformte Laserspot, der z. B. quadratisch ausgebildet sein kann, quer zur optischen Achse 5 verschoben werden, sodass der von dem die Linsenanordnung nicht durchlaufenden Lichfbündel gebildete, vorzugsweise runde Laserpunkf- bzw.- spot weiterhin zentrier† zur optischen Achse ist. Der durch die Lin senanordnung aus dem anderen Teil des Strahlenbündels geformte, vorzugsweise rechteckige, Laserspot ist dann seitlich versetz†. Eine sol l t) che Ausgestaltung kann beispielsweise für das Schweißen oder Löten asymmetrisch ausgebildeter Werkstücke von Vorteil sein.

[21 ] Das beschriebene Linsenfeld, welches aus den ersten Linsen ge bildet ist, und die zweite Linse sind vorzugsweise so ausgestalte† und angeordnet, dass sie einen rechteckigen Laserpunk† bzw. einen Rech†- 15 eckspot erzeugen. Dieser Rechteckspot ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er in der Bearbeitungsebene eine größere Fläche überdeck† als ein zweiter, vorzugsweise runder Laserspot, welcher durch die Laser strahlung erzeugt wird, welche nicht die aus Linsenfeld und zweiter Linse gebildete optische Baugruppe durchläuft.

20 [22] Neben der vorangehend beschriebenen strahlformenden Laser optik ist Gegenstand der Erfindung ein Lasersystem mit einer Laserlicht quelle, beispielsweise einer oder mehreren Laserdioden und einer strahlformenden Laseroptik, wie sie vorangehend beschrieben wurde. Insofern wird auf die vorangehende Beschreibung verwiesen. Zwischen 25 der Laserlichtquelle und der Laseroptik kann bevorzugt eine Lichtleitfa ser angeordnet sein, welche die Laserstrahlung von der Laserlichtquelle zu der Laseroptik führ†. Besonders bevorzugt ist das Lasersystem als Bear beitungssystem, weiter bevorzugt zum Schweißen und/oder Löten aus- gebildet. [23] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beige- fügfen Figuren beschrieben. In diesen zeig†:

Fig. 1 Schematisch ein erfindungsgemäßes Lasersystem mit ei ner strahlformenden Laseropfik gemäß der Erfindung, Fig. 2a, 2b, 2c Schemafische Schnittansichten der sfrahlformenden

Laseropfik gemäß Fig. 1 mit drei verschiedenen Intensi- täfsverteilungen und

Fig. 3a, 3b, 3c Schnittansichten der sfrahlformenden Laseropfiken ge mäß Fig. 1 und Fig. 2 mit drei unterschiedlichen Positio nierungen zweier Laserspofs.

[24] Fig. 1 zeig† schematisch ein Lasersystem zur Materialbearbeitung mit einer Laserlichtquelle 2 sowie einer sich austrittsseitig anschließen den Lichtleitfaser 4 austrittsseitig schlie߆ sich an die Lichtleitfaser 4 eine strahlformende Laseroptik 6 an. Diese Laseroptik 6 weis† auf ihrer Ein- gangsseite, das hei߆, der Lichtleitfaser 4 zugewand†, eine Kollimatorlin se 8 auf, welche den aus der Lichtleitfaser 4 austretenden Strahl 10 auf weite† und austrittsseitig eine kollimierte Strahlung 12 bereitstell†. Die kol- limierte Strahlung 12 weis† einen Querschnitt bzw. eine Querschnittsform 14 rechtwinklig bzw. normal zur optischen Achse x, entlang derer sich die Strahlung ausbreite†, auf. Beabstande† zu der Kollimatorlinse 8 ist eine Fokussierlinse 1 6 angeordne†, welche den Laserstrahl fokussiert und in der Bearbeitungsebene 18 abbilde†. Die Bearbeitungsebene 18 er streckt sich quer und insbesondere rechtwinklig zur optischen Achse x.

[25] In Fig. 1 ist in dem Ausschnitt l a vergrößert die Strahl- bzw. Spo†- geometrie dargestell†, welche in der Bearbeitungsebene 18 erreicht wird. In diesem Fall wird ein erster rechteckiger Spot 20 sowie ein zweiter runder Spot 22 erzeug† und einander überlagert. Die Überlagerung ist hier so, dass der erste Spot 20 mit dem zweiten Spot 22 entlang der opti schen Achse x zentriert ist. Der zweite Spot 22 stell† im Wesentlichen eine Abbildung des Endes 24 der Lichtleitfaser 4 dar. Der rechteckige bzw. in diesem Fall quadratische erste Spot 20 wird durch eine strahlformende optische Baugruppe 26 erzeug†, welche in dem Bereich der kollimierten Strahlung 12, das hei߆, zwischen der Kollimaforlinse 8 und der Fokussier linse 1 6 angeordnef ist. Die optische Baugruppe 26 ist so angeordnef, dass sie lediglich einen Teil 14a des Querschnittes 14 überdeckt, wäh rend ein zweiter Teil 14b des Querschnittes 14 nicht von der Baugrup pe 26 überdeckt wird. In dem zweiten Bereich 14b passiert die kollimier- te Strahlung 12 zwischen der Kollimaforlinse 8 und der Fokussierlinse 1 6 die optische Baugruppe 26 seitlich, ohne von dieser beeinfluss† zu wer den. Der den zweiten Abschnitt 14b bildende Teil der Strahlung bilde† den zweiten Spot 22 aus. Durch Änderung des Verhältnisses der Ab schnitte 14a und 14b kann die Intensität zwischen dem ersten Spot 20 und dem zweiten Spot 22 verschoben bzw. verändert werden.

[26] Die optische Baugruppe 26 ist gebildet aus einem Linsenfeld 28 und einer in Richtung der optischen Achse x nachgelagerten Einzellinse 30. Das Linsenfeld 28 ist eine Anordnung einer Mehrzahl von nebenein anderliegenden Zylinderlinsen 32. Die Zylinderlinsen 32 sind alle identisch ausgebildef und erstrecken sich mit ihren Längsachsen, um welche her um sie gekrümmt sind, parallel zu der Richtung z normal zur optischen Achse x. Durch diese Anordnung erreichen die Zylinderlinsen 32 ge meinsam eine Sfrahlformung in Richtung der ersten Richtung y normal zur optischen Achse x und rechtwinklig zur zweiten Richtung z, parallel zu welcher sich die Längsachsen der Zylinderlinsen 32 erstrecken. Die Einzellinse 30 ist ebenfalls als Zylinderlinse ausgebilde†, ihre Längsachse verläuft jedoch parallel zu der ersten Richtung y und damit normal zu der Erstreckungsrichtung der Längsachsen der Zylinderlinsen 32. Auf die se Weise erreicht die Einzellinse 30 eine Strahlformung in der zweiten Richtung z, sodass durch Überlagerung bzw. Hintereinanderschaltung des Linsenfeldes 28 und der Einzellinse 30 insgesamt die rechteckige bzw. quadratische Strahlform des ersten Spots 20 ausgebildet werden kann. Dazu weiten die Zylinderlinsen 32 den Strahl bzw. den durch den ersten Abschnitt 14a verlaufenden Teilstrahl in einer ersten Richtung y linienförmig auf. Die Einzellinse 32 weitet den Strahl in der zweiten Rich tung z quer zu der Aufweitung durch die Einzellinsen 30 auf. Die Einzellin se 30 und das Linsenfeld 28 sind fest zueinander angeordnet und ge meinsam bewegbar, wie nachfolgend beschrieben wird.

[27] Um die optische Baugruppe 26 bewegen zu können, sind zwei voneinander unabhängige Verstelleinrichfungen 34 und 36 vorhanden, welche in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt sind. Über die Verstel- leinrichfung 34 kann die gesamte optische Baugruppe 26 entlang der ersten Richtung y normal zu der optischen Achse x verschoben werden. Durch die Verstelleinrichfung 36 kann eine Verlagerung in dazu senk rechter Richtung, das heißt, in Richtung der zweiten Richtung z normal zur optischen Achse x erreich† werden. Durch die Verstelleinrichtung 34 wird durch die Verlagerung der optischen Baugruppe 26 in der ersten Richtung y die optische Baugruppe 26 unterschiedlich weit mit dem Querschnitt 14 der kollimierten Strahlung 12 zur Überdeckung gebrach†. Das heißt, durch diese Bewegung kann das Verhältnis des ersten Ab schnittes 14a und des zweiten Abschnittes 14b der kollimierten Strah lung 12 zueinander verändert werden. Auf diese Weise wird das Intensi tätsverhältnis zwischen dem ersten Spot 20 und dem zweiten Spot 22 geändert, wie anhand der Fig. 2a bis Fig. 2c gezeigt ist.

[28] Die Fig. 2a bis Fig. 2c zeigen drei unterschiedliche Positionierun gen in Richtung y, welche durch die Verstelleinrichtung 34 hervorgeru fen werden können. Neben der Schnittansich† ist in den Fig. 2a bis Fig. 2c noch eine Darstellung entsprechend dem vergrößerten Aus schnitt l a in Fig. 1 , das heißt, eine Draufsicht auf die Bearbeitungsebe- ne 18 in Richtung der optischen Achse x gezeigt. In Fig. 2a ist die opti sche Baugruppe 28 so positioniert, dass sie einen großen Teil des Quer schnittes 14 der kollimierten Strahlung 12 überdeckt. So verläuft nur ein kleiner Teil der Strahlung 12 an der optischen Baugruppe 26 vorbei. Dies führ† dazu, dass der erste Laserpunk† bzw. Spot 20 im Verhältnis zu dem zweiten Laserpunk† bzw. des zweiten Spots 22 eine hohe Intensität auf weis†. In Fig. 2b ist eine Positionierung gezeigt, bei welcher die optische Baugruppe 26 weiter aus der kollimierten Strahlung 12 herausbeweg† worden ist, sodass ein größerer Teil der Strahlung 12 an der optischen Baugruppe 26 vorbeiverläuft, ohne von dieser beeinflusst zu werden. Das heißt, der Abschnitt 14b des Querschnittes 14 der kollimierten Strah lung 12 wird größer. Dies führ† dazu, dass im Vergleich zu Fig. 2a die In tensität des ersten Spots 20 abnimm† und die Intensität des zweiten Spots 22 zunimm†. In der Anordnung gemäß Fig. 2c ist die optische Bau gruppe 26 noch weiter aus dem Querschnitt des Strahlenganges 12 herausbeweg†, sodass die Intensität des zweiten Spots 22 noch einmal erhöh† ist und die Intensität des ersten Spots 20 weiter verringert ist.

[29] Wie anhand der Fig. 2a bis Fig. 2c zu erkennen ist, führ† die Verla gerung der optischen Baugruppe 26 in der ersten Richtung y lediglich zu einer Änderung der Infensitätsverfeilung zwischen dem ersten Spot 20 und dem zweiten Spot 22, während die geometrische Positio nierung der beiden Spots 20 und 22 gleich bleibt, das heißt, in diesem Fall bleiben beide Spots 20, 22 in der y-z-Ebene bezüglich der optischen Achse x zentrier†.

[30] Durch eine Bewegung in der zweiten Richtung z mit hülfe der Ver- stelleinrichfung 36 kann nun eine Verlagerung der Spots 20 und 22 rela tiv zueinander erreich† werden, wie anhand der Fig. 3a bis Fig. 3c be schrieben wird. Fig. 3b zeigt eine Positionierung, bei welcher die opti sche Baugruppe 26, bestehend aus dem Linsenfeld 28 und der Einzellin se 30, bezüglich der optischen Achse x mittig bzw. zentrier† angeordnet sind. In dieser Position sind der erste Spot 20 und der zweite Spot 22 ebenfalls bezüglich der optischen Achse x zentriert, wie es auch in den Beispielen in Fig. 1 (Ausschnitt l a) sowie Fig. 2a bis Fig. 2c in den Drauf sichten auf die Bearbeifungsebene 18 gezeigt ist. Wenn ausgehend aus dieser Mittellage die optische Baugruppe 26 wie in Fig. 3a gezeigt ist, in der zweiten Richtung z verschoben wird (in Fig. 3a nach oben), wird auch der erste Spot 20 bezüglich des zweiten Spots 22 entsprechend verschoben. Bei Verschiebung in umgekehrter Richtung, welche in Fig. 3c gezeigt ist (Verschiebung nach unten), verschieb† sich der erste Spot 20 entsprechend in umgekehrter Richtung quer zur optischen Ach se x. Der zweite Spot 22 verbleib† stets gegenüber der optischen Ach se x zentriert.

[31 ] In dem in Fig. 3a bis Fig. 3c gezeigten Beispiel ist die Verlagerung der optischen Baugruppe 26 in der ersten Richtung y unverändert, so- dass die Intensitätsverteilung zwischen dem ersten Spot 20 und dem zweiten Spot 22 nicht geändert ist. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Lageänderungen, welche anhand der Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben wurden, auch gleichzeitig stattfinden bzw. überlagert werden können. So wird ein System geschaffen, bei welchem sich sehr flexibel die Inten- sitätsverteilung zwischen den zwei Spots 20 und 22 ändern lässt und sich darüber hinaus der Spot 20 relativ zu dem Spot 22 in seiner Position ver ändern lässt. Dies ist insbesondere für das Schweißen oder Löten asym metrischer Werkstücke von Vorteil.

Bezugszeichenliste

2 Laserlichtquelle

4 Lichtleitfaser

6 Laseroptik

8 Kollimatorlinse

10 Laserstrahl

12 Kollimierte Strahlung

14 Querschnitt der kollimierten Strahlung

Erster Abschnitt des Querschnittes

Zweiter Abschnitt des Querschnittes

16 Fokussierlinse

18 Bearbeitungsebene

20 Erster Spot

22 Zweiter Spot

24 Ende der Lichtleitfaser

26 Optische Baugruppe

28 Linsenfeld

30 Einzellinse

32 Zylinderlinsen

Verstelleinrichfungen

x Optische Achse

y Erste Richtung

z Zweite Richtung

1 a Vergrößerter Ausschnitt der Bearbeitungsebene 18