FR 3056129 A1 20180323 FR 1658796 A 20160920 1 PROCEDE DE GUIDAGE D'UN FAISCEAU LASER EN DEPLACEMENT ROTATIF, ET DISPOSTIF DE GUIDAGE ASSOCIE L'invention concerne les procédés de soudage laser, notamment ceux utilisant des boîtiers alimentés par une fibre par laquelle arrive la lumière à partir d'une source laser. Un tel boîtier peut être configuré pour collimater ou mettre en forme le faisceau sortant de la fibre, et pour le diriger vers un point d'impact souhaité du faisceau laser. Le point d'impact peut généralement être déplacé à partir du boîtier immobile, sur au moins une zone restreinte de la pièce à impacter par le faisceau. Ces boîtiers sont généralement équipés d'une lentille de collimation permettant de rendre le faisceau parallèle au sortir de la lentille, et de miroirs galvanométriques motorisés réfléchissant le faisceau, aptes à être pilotés en inclinaison de manière à imposer une variété de trajectoires dans un plan. Dans la plupart des cas le faisceau est ensuite focalisé par une lentille à champ plat. On rappelle que de manière connue en soi, une lentille à champ plat est une lentille qui permet d'éviter les aberrations optiques de type courbure de champ de Petzval. Dans d'autres cas, comme sur ce projet, le faisceau est focalisé juste avant les miroirs galvanométriques. Cependant l'inertie des miroirs rend difficile un pilotage à haute vitesse de la trajectoire du point d'impact du faisceau laser, que ce soit pour décrire une trajectoire 'festonnée', ou pour décrire des trajectoires rebouclant plusieurs fois sur elles-mêmes, telles que des trajectoires circulaires ou elliptiques. 3056129 2 Or un besoin se fait sentir de pouvoir utiliser des trajectoires décrivant des incursions de part et d'autre d'une ligne moyenne d'avancement du faisceau laser et/ou de pouvoir effectuer des points de soudure ponctuels -qui sont de fait obtenus en décrivant un petit 5 cercle (d'un diamètre d'au plus quelques millimètres) à partir d'un point d'impact initial. L'invention a pour but de proposer un procédé de pilotage d'un faisceau laser, permettant d'imposer au point d'impact du faisceau laser, des trajectoires circulaires, hélicoïdales, spiroïdales 10 ou encore festonnées, sans être tributaire d'une inertie et des miroirs traditionnellement utilisés. A cette fin il est proposé un dispositif pour guider une trajectoire d'impact laser, comprenant un boîtier de soudage relié à une source laser, et agencé pour délivrer un faisceau laser sortant du 15 boîtier, dont la position est pilotable par rapport au boîtier, le boîtier comprenant une lentille simple ou complexe, configurée pour mettre en forme un faisceau de lumière laser arrivant sur la lentille à partir de la source laser. Le boîtier comprend en outre un mécanisme piloté permettant 20 de mettre en rotation la lentille autour d'un premier axe parallèle à l'axe optique de la lentille, et écarté de l'axe optique de la lentille, de manière à faire décrire au faisceau laser sortant de la lentille, une trajectoire conique ou cylindrique ayant pour génératrice le faisceau laser. 25 Le faisceau de lumière laser peut avantageusement être transporté par une fibre en amont de la lentille. La lentille peut avantageusement être centrée sensiblement sur le premier axe, qui est l'axe de rotation du mécanisme piloté. Par lentille complexe on entend un ensemble optique qui 30 permet la mise forme du faisceau laser issu de la fibre e-. On désigne 3056129 3 par plan de la lentille, le plan perpendiculaire à l'axe optique de la lentille. Par fibre on entend ici un dispositif optique souple de conduction de lumière, qui peut comprendre une ou plusieurs fibres 5 optiques par exemple. Avantageusement, le mécanisme piloté est configuré pour pouvoir être notamment contrôlé en vitesse angulaire de rotation. Le mécanisme piloté peut être de préférence configuré pour 10 pouvoir imposer, dans une plage d'excentration donnée, une distance variable d'excentration entre le centre optique de la lentille et le premier axe. De manière avantageuse, le dispositif est configuré pour que la distance d'excentration puisse varier de manière contrôlée au 15 cours de la rotation de la lentille autour du premier axe. De manière avantageuse, le mécanisme piloté est configuré pour pouvoir piloter simultanément la valeur d'excentration et la position angulaire et/ou la vitesse de rotation de l'axe optique de la lentille. 20 Le mécanisme piloté peut comprendre : - un tube creux rotatif entraîné en rotation autour du premier axe, par exemple par sa périphérie, et placé de manière à être traversé en son centre par le faisceau laser issu de la source, - une bague de maintien de la lentille, montée à coulissement 25 transversal à une extrémité du tube, de manière à être solidaire en rotation avec le tube et à être guidée en translation par rapport au tube, sur au moins plusieurs millimètres perpendiculairement à l'axe du tube. La bague de maintien peut être creusée, sur une portion de 30 surface faisant face à l'espace intérieur au tube, d'au moins une 3056129 4 rainure d'actionnement entaillant axialement la bague, et dessinant sur la portion de surface de la bague, une trajectoire de guidage permettant de guider au moins un ergot inséré axialement dans la bague. 5 Avantageusement, le mécanisme piloté comprend en outre un actionneur à ergot(s) guidé par un pas de vis à l'intérieur du tube pour être déplaçable par un mouvement combiné de rotation et de translation par rapport au tube. Avantageusement, l'axe de rotation de l'actionneur guidé par le pas de vis à l'intérieur du tube, est le 10 même que l'axe de rotation du tube par rapport au boîtier. Avantageusement, la rainure d'actionnement de la bague dessine sur la portion de surface de la bague, une trajectoire de guidage permettant de guider un ergot de l'actionneur pour que l'ergot se déplace au moins pour partie perpendiculairement à la 15 direction de translation de la bague par rapport au tube. De cette manière, l'ergot peut exercer une pression, parallèle à la direction de translation de la bague, sur les parois latérales de la rainure, pendant le déplacement de l'ergot perpendiculairement à la direction de translation de la bague. La pression peut ainsi être exercée par 20 l'ergot, de manière continue pendant la rotation de l'actionneur portant l'ergot. Avantageusement, la rainure est conçue pour que l'ergot se déplace, à un instant donné, lors de la rotation de l'actionneur, suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de 25 translation de la bague, le mouvement de l'ergot présentant alors en outre, au moins une composante radiale par rapport à la bague, ladite composante radiale ayant une composante parallèle à la direction de translation de la bague relativement au tube. L'ergot peut alors exercer une pression sur le bord de la rainure de la bague 30 pour amener le point qu'il occupe dans la rainure, vers un point de 3056129 5 son cercle de rotation autour de l'axe du tube, provoquant ainsi la translation de la bague. Avantageusement une rainure de guidage d'au moins un des ergots peut définir une trajectoire sur la bague qui est une trajectoire intermédiaire - i.e. obtenue comme une série 5 de barycentre de deux trajectoires- comprise entre un segment de droite perpendiculaire à la direction de translation de la bague, et une portion d'arc de cercle centrée sur la bague et interceptant le segment. Avantageusement, la rainure intercepte une ligne médiane de la bague parallèle à la direction de translation de la bague. En ce 10 point de la rainure, la pression de l'ergot passe par le barycentre de la bague, et s'exerce de manière particulièrement efficace. La rainure de guidage peut avantageusement définir une trajectoire qui, à partir d'un point origine de la rainure, s'éloigne continûment d'une trajectoire circulaire centrée sur un centre de la 15 bague. Le point origine peut être ailleurs qu'à l'extrémité de la rainure. Autrement dit, la rainure s'éloigne continûment du cercle centré sur la bague, et passant par le point origine de la rainure. Pour toutes chaque position de la bague coulissant perpendiculairement au tube, au moins une portion d'une rainure de 20 guidage doit permettre d'imposer à au moins l'un des ergots, par rapport à la bague, une trajectoire qui est différente d'un arc de cercle centré sur l'axe du tube, afin que lors de la rotation du tube, l'ergot, en décrivant un arc de cercle dans le référentiel du tube, vienne appuyer sur le bord de la rainure pour déplacer la bague. 25 L'actionneur est de préférence évidé autour du premier axe pour laisser passer le faisceau laser envoyé vers la lentille. L'actionneur comprend au moins un ergot axial apte à être guidé par la rainure de guidage de la bague sur une portion de trajectoire compatible à la fois avec la longueur axiale de l'ergot, la profondeur 30 axiale de la rainure, l'étendue angulaire de la rainure, la course de 3056129 6 l'ergot définie par le pas de vis, et le débattement transversal de la bague par rapport au tube. L'actionneur peut avoir la forme d'un deuxième tube inséré axialement dans le tube. 5 De cette manière, on peut, imposer, pendant la rotation du tube, une position axiale relative de l'actionneur par rapport au tube. On impose de ce fait une position angulaire de l'ergot par rapport à la rainure, configuration qui n'autorise à son tour qu'une position transversale de la bague par rapport au tube, cette position 10 transversale déterminant l'excentration du centre optique de la lentille. Le mécanisme piloté peut comprendre un carter de boîtier recevant en entrée un faisceau lumineux, au moins un premier dispositif de palier maintenant axialement et radialement le tube et 15 autorisant sa rotation autour du premier axe, un moteur d'entraînement en rotation du tube par rapport au carter, un deuxième dispositif de palier solidaire axialement et radialement d'une extrémité axiale de l'actionneur dépassant du tube (du côté opposé à la bague), et une fourchette d'actionnement apte à imposer 20 une position axiale variable du deuxième dispositif de palier par rapport au carter. Avantageusement, le déplacement de la fourchette est lui-même motorisé. Par palier on entend ici un dispositif permettant un soutien fixe d'un axe en rotation. Chaque dispositif de palier peut donc être aussi bien un palier lisse, qu'une succession de 25 paliers lisses, qu'un roulement ou qu'une succession de roulements. Dans un mode de réalisation, le premier dispositif de palier comprend deux roulements radiaux fixes par rapport au boîtier du dispositif de soudage, et le deuxième dispositif de palier comprend un roulement radial mobile axialement en translation et porté par 30 une fourchette d'actionnement. 3056129 7 Selon d'autres variantes de réalisation, le deuxième dispositif de palier par exemple peut être un palier axial configuré pour permettre à une fourchette d'appuyer sur l'actionneur, le retour axial de l'actionneur étant assuré par un dispositif de retour élastique. De 5 tels dispositifs de retour élastique sont connus. Selon encore d'autres variantes de réalisation, destinées par exemple à faire tourner la lentille essentiellement autour d'un axe vertical, le premier dispositif de palier peut comprendre un ou plusieurs paliers axiaux. 10 Le boîtier peut comprendre en outre un premier miroir partiellement réfléchissant par lequel est redirigé le faisceau issu de la lentille, et comprendre une caméra de contrôle placée derrière le miroir de manière à regarder au travers du miroir, sensiblement dans la direction suivant laquelle est redirigé le faisceau laser issu de la 15 lentille. La caméra peut ainsi regarder une région autour du point d'impact final du faisceau laser, sans que la région observée par la caméra ne tourne avec le faisceau laser quand la lentille tourne sur elle-même. Le boîtier peut comprendre au moins un deuxième miroir 20 réfléchissant interposé dans le trajet du faisceau laser issu du premier miroir, le deuxième miroir étant piloté pour pouvoir être incliné autour d'un deuxième axe dans le référentiel du boîtier, de manière à faire varier suivant les génératrices d'un cône ou dans un plan, la direction du faisceau laser renvoyé par le deuxième miroir. 25 Le boîtier peut en outre comprendre un troisième miroir réfléchissant interposé dans le trajet du faisceau laser issu du deuxième miroir, et piloté pour pouvoir être incliné autour d'un troisième axe dans le référentiel du boîtier, de manière à, pour une position donnée du deuxième miroir, faire varier suivant les 3056129 8 génératrices d'un cône ou dans un plan, la direction du faisceau laser renvoyé par le troisième miroir. La caméra regarde donc le point d'impact du faisceau laser par réflexion sur le deuxième, et éventuellement sur le troisième miroir. 5 La zone d'observation de la caméra se déplace donc en translation, quand le deuxième miroir et/ou le troisième miroir s'inclinent, les axes de la zone d'observation restant fixes par rapport aux directions d'un plan de travail vers lequel est envoyé le faisceau. Les axes de la zone d'observation de la caméra ne tournent pas 10 quand le mécanisme piloté imprime un mouvement circulaire à la lentille. Est également proposée une installation de guidage d'une trajectoire d'impact laser, comprenant un dispositif de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'installation 15 comprenant un bras robotisé portant le boîtier de soudage et apte à diriger le faisceau laser sortant du boîtier vers des point d'impact souhaités successifs, comprenant une unité de pilotage du boîtier apte à imposer au cours de la rotation de la lentille, une vitesse de rotation angulaire de la lentille ainsi qu' une excentration de la 20 lentille constante et maîtrisée, ou une excentration de la lentille variable de manière maîtrisée, l'installation comprenant en outre une unité de surveillance configurée pour afficher ou enregistrer une suite d'images du point d'impact du faisceau laser. La caméra peut être configurée pour que les axes de la zone 25 d'observation de la caméra restent parallèles à eux-mêmes pour une position donnée du bras robotisé. Il est également proposé un procédé de guidage d'une trajectoire d'impact laser, utilisant un faisceau laser amené par une fibre et collimaté par une lentille, dans lequel on imprime à la 3056129 9 lentille une rotation autour d'un axe excentré par rapport au centre optique de la lentille. Avantageusement, on surveille la zone de soudage par un dispositif optique de surveillance dont le trajet optique d'acquisition 5 d'image est indépendant de la lentille de collimation. On notera que dans toute la description précédente, par miroir réfléchissant, on entend un miroir réfléchissant dans la longueur d'onde du faisceau laser, mais aussi dans d'autres longueurs d'ondes telles que celles du domaine visible ou du domaine infrarouge tels 10 que les domaines de longueur d'onde auxquels est sensible la caméra. Par miroir semi réfléchissant, on entend un miroir qui réfléchit la lumière dans une ou plusieurs plages de longueurs d'onde prédéterminées, et qui laisse passer la lumière de manière transparente sur une autre ou sur d'autres plages de longueurs 15 d'onde prédéterminées, comme par exemple une lame dichroïque. Quelques buts, caractéristique et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : 20 La figure 1 montre un mode de base de réalisation de l'invention ; La figure 2 illustre de manière schématique une installation de soudage laser utilisant un dispositif pour guider une trajectoire d'impact laser selon l'invention ; 25 La figure 3 illustre plus précisément le fonctionnement de l'installation illustrée par la figure 2 ; La figure 4 est une vue schématique en perspective, d'un sous-ensemble du dispositif pour guider une trajectoire d'impact laser de la figure 1, destiné à mettre en rotation une lentille de collimation 30 du dispositif, dans le plan de la lentille ; 3056129 10 La figure 5a et la figure 5b sont des vues schématiques en coupe d'un sous-ensemble du dispositif pour guider une trajectoire d'impact laser de la figure 1, illustrant les cinématiques relatives en translation et en rotation de quelques composants du sous ensemble. 5 La figure 1 montre un mode de base de réalisation d'un dispositif 1 pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau laser, comprenant un boîtier de soudage 2 relié à une source laser par une fibre optique 3. Des rayons laser ayant des trajets multiples au cours de leur cheminement dans la fibre optique 3, génèrent en son 10 extrémité, un faisceau A divergeant de lumière laser pénétrant dans le boîtier de soudage 2. Le boîtier 2 comprend une lentille 10 convergente simple ou complexe. On entend par lentille complexe, tout module optique constitué éventuellement de plusieurs lentilles pour obtenir des 15 caractéristiques optiques comparables à celle d'une lentille simple idéale. La lentille 10 est disposée dans un carter 30 de manière à ce que l'extrémité de la fibre optique 3 en regard du boîtier 2, soit dans un plan focal de la lentille 10. De la sorte, la lentille 10 est configurée pour collimater le faisceau A de lumière laser arrivant de 20 la source laser pour obtenir un faisceau B de lumière laser de rayons parallèles entre eux. En éloignant la lentille 10 de l'extrémité de la fibre optique 3, il est possible de faire converger le faisceau B sur une zone d'impact 16, située notamment à la surface d'une plaque que l'on 25 veut souder sur une autre plaque par énergie de fusion apportée par la lumière laser. Alternativement, le plan de la lentille 10 reste à distance fixe, égale à sa distance focale, de l'extrémité de la fibre optique 3 de façon à conserver le faisceau B de lumière laser parallèle. Dans 30 cette variante, une lentille 7 convergente est placée à la suite de la 3056129 11 lentille 10 de façon à obtenir un faisceau C convergeant sur la zone d'impact 16, alors placée sensiblement dans le plan focal de la lentille 7. Cette réalisation apporte une plus grande souplesse dans le réglage du point de convergence du faisceau C sur la zone 5 d'impact 16, en ajustant la distance de la lentille 7, indépendamment de la distance entre la lentille 10 et l'extrémité de la fibre optique 3. Ainsi il est possible de faire pénétrer le point de convergence dans l'épaisseur du matériau à souder en déplaçant la lentille 7 en direction de la zone d'impact 16. 10 Considérant un axe wx perpendiculaire au plan de la lentille 10, l'axe wx prenant son origine w sensiblement au centre de l'extrémité de la fibre optique 3, un placement du centre optique O de la lentille 10 sur l'axe wx, produit alors un point ou une tache de lumière laser à l'intersection de l'axe wx et de la zone d'impact 16. 15 Cependant pour obtenir des caractéristiques mécaniques satisfaisantes au niveau du point de soudure, la zone de fusion de matière doit s'étendre sur une surface supérieure à une surface minimale dans le plan de la tôle. Une solution pourrait consister à déplacer la lentille 10 ou la 20 lentille 7 selon l'axe pour élargir suffisamment la tache de lumière laser sur la zone d'impact 16. Cependant, cette façon de procéder nécessite d'augmenter l'énergie du faisceau laser en proportion de l'augmentation de la surface d'impact, pour obtenir la fusion du matériau à souder. 25 Une solution plus avantageuse consiste à rendre la lentille 10 solidaire d'un tube 24 mobile en rotation autour de l'axe wx dans le carter 30 comme expliqué plus loin en référence à la figure 4. Le centre optique O de la lentille 10 est décalé par rapport à l'axe wx de manière à définir un axe optique Ox de la lentille 10 parallèle à 30 l'axe wx. Ainsi les rayons du faisceau B de lumière laser sont 3056129 12 parallèles au rayon qui passe par l'origine w sur l'extrémité de la fibre optique et le centre O de la lentille 10, faisant un angle a avec l'axe wx. Lorsque le centre du tube 24 tourne autour de l'axe wx, le centre optique O de la lentille 10 décrit un cercle autour de l'axe 5 wx. De la sorte, le faisceau B de lumière laser balaye un anneau coplanaire à un cercle parcouru par le rayon passant par le centre optique O de la lentille 10 à une vitesse égale à la vitesse de rotation du tube 24. Le rayon lumineux qui passe par le centre optique de la lentille 7, conserve son angle a avec l'axe wx de sorte 10 que le point de convergence du faisceau C sur la zone d'impact 16 décrit un cercle de rayon R, déterminé par la base d'un cône décrit par des rayons lumineux passant par le centre optique de la lentille 7, lui-même fixé sur l'axe wx. Dans ce montage simple, si f7 est la distance focale de la 15 lentille 7 et f10 est la distance focale de la lentille 10, lorsque l'on décale d'une distance ô l'axe Ox par rapport à l'axe wx, la zone d'impact 16 se déplace lors de la rotation du tube 24, de manière à décrire un cercle de rayon R= 8.f7/flo lorsque l'axe Ox tourne autour de l'axe wx parallèlement à celui-ci. 20 La convergence du faisceau C sur la zone d'impact 16 génère une montée en température du point de convergence et par conséquent un rayonnement lumineux divergent représentatif de cette température, généralement dans le domaine des longueurs d'ondes infrarouges que l'on attend être celles de la température de 25 fusion du matériau à souder. Il est intéressant d'intercaler un miroir 12' semi-réfléchissant entre la lentille 10 et la lentille 7. Le miroir 12' est constitué d'une lame dichroïque qui est intégralement transparente dans la plage des longueurs d'onde auxquelles appartiennent les rayons laser et qui 30 est intégralement réfléchissante dans la plage des longueurs d'ondes 3056129 13 infrarouges et éventuellement des longueurs d'ondes visibles. De la sorte, la direction des rayons laser n'est pas perturbée par le miroir 12' qu'ils traversent intégralement. En donnant à la surface de la lame dichroïque du miroir 12', 5 un angle par exemple de 45° par rapport à l'axe wx, les rayonnements issus de la zone d'impact 16 dans des longueurs d'ondes différentes de la longueur d'onde du faisceau laser, forment un faisceau parallèle à leur traversée en retour de la lentille 7, et qui est dévié par réflexion sur la lame dichroïque du miroir 12'. 10 Le miroir semi réfléchissant 12' permet de mettre en oeuvre un dispositif 18 de surveillance optique, qui comprend notamment une lentille convergente 6 de distance focale f6, simple ou complexe, pour faire converger les rayons émis à partir de la zone d'impact 16 sur un capteur 48 de caméra. Le capteur 48 permettra ainsi de 15 mesurer un cercle de température de rayon r=8.f6/f10 permettant d'évaluer la qualité de la soudure. Le dispositif 18 de surveillance optique peut comprendre un miroir réfléchissant 15 de renvoi d'angles. Tel qu'illustré sur la figure 2, un dispositif de soudage 1, qui 20 peut être monté sur un bâti fixe, sur un bâti mobile ou sur un système avec bras robotisé 19, comprend un boîtier de soudage 2 auquel est connecté une fibre optique 3 -ou un faisceau de fibres optiques 3- par lequel arrive de la lumière issue d'une source laser (non représentée). Le boîtier 2 permet ainsi de recevoir de la 25 puissance lumineuse par la fibre 3, et de délivrer un faisceau lumineux « E » sortant du boîtier 2 en direction d'une zone d'impact 16, par exemple une zone d'une pièce à souder avec une autre. Le boîtier 2 peut être déplacé grâce à la souplesse de la fibre 3 pour modifier la zone d'impact 16 du faisceau E. Le boîtier 2 comprend 30 un carter de boîtier 20 par lequel il peut être par exemple monté sur 3056129 14 un dispositif mobile ou sur un bras robotisé 19. Le carter 20 peut être considéré comme définissant un référentiel propre aux divers éléments constituant le boîtier 2. Un premier faisceau lumineux « A » sortant de la fibre 3 est envoyé vers une lentille de 5 collimation 10, de centre optique « O ». La lentille 10 est placée de manière à rendre le faisceau B sortant de la lentille sensiblement parallèle. La lentille 10 peut être un système optique plus complexe qu'une lentille simple -par exemple une suite de lentilles-, mais dans la description restera désignée par le terme générique de 10 « lentille ». La lentille 10 peut être éventuellement complétée par une lentille 11, située à distance de la lentille 10, dont l'axe optique est de préférence parallèle à l'axe optique de la lentille 10. Les axes optiques des lentilles 10 et 11 peuvent être confondus, ou peuvent être décalés l'un par rapport à l'autre. 15 Les axes du boîtier 2 sont ici repérés par un premier axe « x » parallèle à l'axe optique de la lentille 10. La direction « x » se trouve être également sensiblement une direction moyenne de sortie de faisceau laser E du boîtier 2, mais pourrait différer de la direction de sortie du faisceau, par exemple si un nombre différent 20 de miroirs réfléchissants était utilisé. Sont également indiquées deux directions perpendiculaires « y » et « z » située dans le plan de la lentille, et qui restent fixes par rapport au carter 30 du mécanisme piloté et au carter 20 du boîtier 2. 25 Le faisceau B sortant de la lentille 10 -ou suivant les variantes de réalisation le faisceau B' sortant de la succession de lentilles 10 puis 11- est typiquement envoyé vers une lame dichroïque 12, qui assure notamment la fonction d'un premier miroir, semiréfléchissant comme exposé plus haut. La lame dichroïque 12 peut 30 ensuite renvoyer un faisceau réfléchi C, par exemple en direction 3056129 15 d'un deuxième miroir, réfléchissant, 13. Selon les variantes de réalisation, le deuxième miroir réfléchissant 13 peut renvoyer un faisceau réfléchi D, par exemple vers un troisième miroir, réfléchissant, 14. la lame dichroïque 12 peut être typiquement fixe, 5 et permet de placer dans le prolongement du faisceau C, derrière le miroir, une caméra ou un dispositif de surveillance optique 18. Le trajet optique d'observation de la caméra 18 peut lui-même dépendre d'un ou plusieurs miroirs complémentaires, par exemple un miroir 15. 10 Le faisceau optique B ou B' issu de la lentille 10 est donc renvoyé, pour sa partie réfléchie, sous forme d'un faisceau lumineux C, en direction du miroir mobile 13 qui est conçu pour pouvoir être incliné autour d'un premier axe, par exemple autour d'un premier axe perpendiculaire à la direction du faisceau C. Lors 15 de l'inclinaison du miroir 13, le faisceau D dessine sur le miroir 14, si celui-ci est immobile, une ligne suivant une première direction dans le plan du miroir 14. Le miroir 14 peut être typiquement inclinable suivant une direction parallèle à cette ligne parcourue par le faisceau D. Il est ainsi possible, en combinant des angles 20 d'inclinaison adéquats pour les miroirs 13 et 14, de balayer une surface sensiblement rectangulaire sur une zone d'impact 16 du faisceau E sortant du boîtier 2. Les miroirs 13 et 14, souvent désignés par le terme « miroirs galvanométriques » peuvent ainsi servir à déplacer la trajectoire 17 du point d'impact du faisceau E 25 sortant du boîtier 2, sur une surface limitée notamment par l'inclinaison maximale des miroirs. Lorsque la trajectoire comprend des points de rebroussement, obligeant un des miroirs à stopper sa course angulaire et à repartir angulairement dans la direction opposée, l'inertie des miroirs limite 3056129 16 la vitesse linéaire à laquelle peut être déplacé le point d'impact du faisceau E. En outre, l'observation par la caméra 18 se faisant par réflexion de l'image de la zone d'impact 16 sur les miroirs 13 et 14, 5 la zone d'observation de la caméra se déplace en même temps que le point d'impact du faisceau E. Si l'on souhaite par exemple faire décrire un ou plusieurs cercles au point d'impact du faisceau E à l'aide des seuls miroirs 13 et 14, les lentilles 10 et 11 restant fixes, c'est tout le fond 10 d'observation de l'image qui décrit des cercles en même temps que le faisceau, ce qui conduit à des images difficiles à interpréter, surtout si la rotation est rapide. Ce type d'images, que l'on peut obtenir avec les dispositifs existants est représentée schématiquement sur la figure 1, indicée par la référence 17. 15 Dans le dispositif selon l'invention, on peut continuer à utiliser des miroirs galvanométriques par exemple 13, 14, pour déplacer le faisceau sortant E d'une zone à l'autre d'une pièce à impacter avec le faisceau laser. La figure 3 permet de mieux expliquer le fonctionnement du 20 dispositif décrit en référence à la figure 2. On retrouve sur la figure 3 la fibre optique 3, les lentilles 10, 7 simples ou complexes et la zone d'impact 16 de la figure 1 pour lesquelles les explications de la figure 1 restent valables. Le miroir 12 est disposé de manière identique au miroir 12' de 25 la figure 1. A la différence du miroir 12' de la figure 1, le miroir 12 est à réflexion totale dans le domaine des longueurs d'ondes laser et est transparent aux longueurs d'ondes infrarouges, de façon à réfléchir l'énergie des rayons laser vers la lentille 7, ici centrée sur un axe optique perpendiculaire à l'axe wx dirigé de l'extrémité de la 30 fibre 3 au miroir 12. Ceci permet de réfléchir le faisceau C 3056129 17 convergeant arrivant de la lentille 7, vers le miroir réfléchissant 13 pour donner naissance au faisceau D qui vient se réfléchir sur le miroir 14 réfléchissant de façon à donner naissance au faisceau E dirigé vers la zone d'impact 16. 5 Les réflexions successives sur les miroirs 13 et 14 permettent d'obtenir un faisceau C+D+E de distance plus longue que le seul faisceau C de la figure 1 pour converger sur un point de la zone d'impact 16. Ce montage a pour premier avantage de pouvoir utiliser une 10 lentille 7 avec une distance focale f7 supérieure à la distance focale f7 de la lentille 7 de la figure 1. Ainsi, pour obtenir un cercle de rayon R de valeur identique à celui de la figure 1 sur la zone d'impact 16, on peut désaxer l'axe optique Ox de la lentille 10 avec un écart 8=R-flo/f7 plus faible que sur la figure 1, réduisant 15 d'autant l'encombrement du carter 10 et la puissance utile pour faire tourner l'axe Ox autour de l'axe wx à vitesse identique. A chaque instant du parcours du point de convergence 16 du faisceau E sur le cercle résultant de la rotation de la lentille 10, la focalisation très fine des rayons laser sur la zone d'impact 16, 20 provoque une montée en température du matériau. Pour chaque valeur T de température atteinte, le matériau réémet un faisceau divergent en sens inverse des faisceaux E, D et/ou C sur un spectre de longueur d'onde maximale À''a, inversement proportionnelle à la température T selon la loi de Wien. Une partie conséquente des 25 rayons divergents ainsi réémis dans des longueurs d'ondes représentatives de la température atteinte sur le point de focalisation, suivent en sens inverse le même cheminement que les rayons laser convergents, jusqu'à la lentille 7 pour devenir parallèle à sa traversée avant d'atteindre le miroir 12. 3056129 18 Comme pour le miroir 12' de la figure 1, on peut réaliser le miroir 12 au moyen d'une lame dichroïque. Cependant à l'inverse de la lame dichroïque de la figure 1, on utilise pour le miroir 12 sur la figure 3, une lame dichroïque réfléchissante dans les longueurs 5 d'ondes À,c à haute énergie comme c'est le cas des rayons laser (typiquement 600vm REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau laser, comprenant un boîtier de soudage (2) relié à une source laser (3), le boîtier étant apte à délivrer un faisceau laser (C, E) d'orientation pilotable par rapport au boîtier (2), le boîtier (2) comprenant une lentille (10) convergente simple ou complexe, configurée pour collimater un faisceau (A) de lumière laser arrivant de la source laser, caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend en outre un mécanisme piloté (5) permettant de mettre en rotation la lentille (10) autour d'un premier axe (w,x) parallèle à l'axe optique (0,x) de la lentille (10) et écarté de celui-ci, de manière à faire décrire à un faisceau de lumière laser (B) sortant de la lentille (10), une surface cylindrique ou conique ayant pour génératrice le faisceau (B) de lumière laser. 2. Dispositif pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau laser selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme piloté (5) comprend : - un tube creux rotatif (24) entraîné en rotation autour du premier axe (w,x), et placé de manière à être traversé en son centre par le faisceau laser (A) envoyé vers la lentille (10), - une bague (4) de maintien de la lentille (10), montée à coulissement transversal à une extrémité du tube (24), de manière à être solidaire en rotation avec le tube (24) et à être guidée en translation par rapport au tube (24), perpendiculairement à l'axe (w,x) du tube, la bague (4) étant creusée sur une portion de surface faisant face à l'intérieur du tube (24), d'au moins une rainure d'actionnement (35) entaillant axialement la bague (4), 3056129 32 - un actionneur (23) à ergot(s) (25) guidé par un pas de vis (27) à l'intérieur du tube (24) pour être déplaçable par un mouvement combiné de rotation et de translation à l'intérieur du tube, et comprenant au moins un ergot axial (25) apte à être guidé par la 5 rainure de guidage (35) sur une portion de trajectoire compatible à la fois avec la longueur axiale de l'ergot (25), la profondeur axiale de la rainure (35), l'étendue angulaire de la rainure (35), la course angulaire de l'ergot (25) définie par le pas de vis (27), et le débattement transversal (e) de la bague (4) par rapport au tube (24). 10 3. Dispositif pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau laser selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une rainure (35) d'actionnement de la bague (4) dessine sur la portion de surface de la bague, une trajectoire de guidage permettant de guider un ergot (25) de l'actionneur (23) pour que 15 l'ergot (25) se déplace au moins pour partie perpendiculairement à la direction (u) de translation de la bague (4) par rapport au tube (24). 4. Dispositif pour guider une trajectoire d'impact laser selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme piloté comprend 20 - un carter (20) du boîtier auquel est amené un faisceau lumineux (A) à partir de la source laser, - au moins un premier dispositif de palier (28) maintenant axialement et radialement le tube (24), et autorisant la rotation du tube (24) autour du premier axe (w,x), 25 - un moteur (21) d'entraînement en rotation du tube (24) par rapport au carter (20) autour de l'axe (w,x), - un deuxième dispositif de palier (29) solidaire axialement et radialement d'une extrémité de l'actionneur (23), et 3056129 33 - une fourchette d'actionnement (31) apte à imposer une position axiale variable au deuxième dispositif de palier (29) par rapport au carter (20). 5. Dispositif pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau 5 laser selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (2) comprend en outre un premier miroir (12) partiellement réfléchissant configuré pour renvoyer un faisceau réfléchi (C) par réflexion du faisceau (B, B') issu de la lentille (10), et comprend une caméra (18) de contrôle placée derrière le 10 miroir (12) de manière à regarder au travers du miroir (12), sensiblement dans la direction du faisceau réfléchi (C) obtenu par réflexion du faisceau (B, B') issu de la lentille (10). 6. Dispositif pour guider une trajectoire d'impact d'un faisceau laser selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier (2) 15 comprend au moins un deuxième miroir (13) réfléchissant interposé dans le trajet du faisceau laser (C) issu du premier miroir (12), le deuxième miroir (13) étant piloté pour pouvoir être incliné autour d'un deuxième axe (y) dans le référentiel du boîtier (2), de manière à faire varier suivant les génératrices d'un cône ou dans un plan, la 20 direction du faisceau laser (D) renvoyé par le deuxième miroir (13). 7. Procédé de guidage d'une trajectoire d'impact d'un faisceau laser (E) sortant, dans lequel on collimate par une lentille (10) un faisceau laser entrant (A) arrivant d'une source laser, caractérisé en ce que l'on imprime à la lentille (10) une rotation autour d'un axe 25 (w,x) excentré par rapport au centre optique (0) de la lentille. 8. Procédé de guidage selon la revendication 7, appliqué au soudage par point de pièces métalliques et/ou de pièces polymères, chaque point de soudage étant obtenu en décrivant au niveau d'une zone d'impact (16) du faisceau laser sortant (E), sur au moins une 30 des pièces à souder, un cercle, une ellipse, plusieurs cercles ou 3056129 34 plusieurs ellipses superposés, ou une trajectoire en hélice, la trajectoire du faisceau laser sortant (E) au niveau du point de soudage étant pilotée uniquement grâce à des mouvements de la lentille (10). 5 9. Procédé de guidage selon la revendication 7, appliqué au soudage linéaire de pièces métalliques et/ou de pièces polymères, la trajectoire au niveau de la zone d'impact (16) du faisceau laser sortant (E), étant obtenue en combinant un déplacement linéaire du faisceau obtenu à l'aide de miroirs (13, 14) inclinables, et un 10 déplacement rotatif du faisceau sortant (E) obtenu grâce à des mouvements de la lentille (10). 10. Procédé de guidage selon la revendication 7, appliqué à la découpe d'orifices à profils coniques, la trajectoire du faisceau laser sortant (E) lors du perçage d'un trou étant pilotée uniquement grâce 15 à des mouvements de la lentille (10).