Laser welding is a new, highly dynamic area. It can be carried out on a wide range of materials and shapes thanks to the dramatic increase in the performance of commercially available semiconductor fiber pumped lasers and the large development of laser power optics in recent years. In this paper we describe the optical design of an active optical system for a laser welding head in the form of a Cook triplet, which allows up to 4x greater magnification of the circular spot. We show that this solution allows you to continuously change the size of the spot depending on the shape of the welded object. This has a major impact on the quality of laser welding. and Laserové svařování je nová, velmi dynamicky se rozvíjející oblast. Je možné ho provádět na širokém spektru materiálů a tvarů díky dramatickému nárůstu výkonu komerčně dostupných vláknových polovodičově čerpaných laserů a velkému rozvoji výkonové laserové optiky v posledních letech. V této práci popisujeme optický návrh aktivního optického systému s proměnným zvětšením pro laserovou svařovací hlavici ve formě Cookova tripletu, který umožňuje až 4× větší proměnné zvětšení výsledného kruhového spotu. Ukazujeme, že tato řešení umožňují plynule měnit velikost výsledného spotu v závislosti na tvaru svařovaného předmětu. To má zásadní vliv na kvalitu laserového sváru.
Our customer uses a classical commercial objective with a 200mm focal length for a detection of shape of Taylor’s cone. This system displays a scene with the 23mm horizontal size and cannot show a scene with required details. The commercial solution is not available for the long (550 mm) working distances. We proposed two optical solutions of conversion lens and the one solution of a main objective. These optical solutions should fulfill the required optical parameters. and Pro vyhodnocení detailů (tvar Taylorova kuželu) se využívá komerční objektiv o ohniskové vzdálenosti 200 mm. Tento systém je schopen zobrazit scénu v horizontální rovině o velikosti 23 mm, ale nemá dostatečnou rozlišovací schopnost. Komerční předsádky pro pracovní vzdálenost 550 mm se běžně nevyrábějí, a proto předkládáme návrh možných řešení předsádky komerčního objektivu, který bude splňovat požadované parametry. V článku věnujeme pozornost tříčočkovému a čtyřčočkovému řešení předsádky komerčního objektivu. Na závěr jsme navrhli i kompletní hlavní objektiv splňující parametry požadované zákazníkem.
Laser surface refinement is a new dynamical method in the industry. We describe a commercial solution of a rectangular spot of the laser welding head, an optimization of a laser collimator. We introduce the two new designs of the laser welding heads. We show that this new solutions degrease the number of used optical elements, the weight of laser welding heads is reduced and the serviceability is better. and Laserové zušlechťování povrchu je nová, velmi dynamicky se rozvíjející oblast. V této práci popisujeme komerční řešení tvorby obdélníkového spotu laserové navařovací hlavice i následnou optimalizaci kolimátoru laserového záření. Také představíme nové zrcadlové i refraktivní řešení navařovací hlavice. Ukazujeme, že tato nová řešení snižují počet použitých optických elementů, tedy dochází k úspoře optických komponentů oproti standardnímu komerčnímu řešení. To má vliv na snížení hmotnosti celé hlavice, na obslužnost daného modulu i snížení výrobních nákladů.