车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法技术

一种用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其包括：放置支撑件(40)，所述放置支撑件(40)用于支撑在互补的周边轮廓(20,28)处将被焊接在一起的车灯(4)的容器主体(8)和透镜主体(24)，所述互补的周边轮廓(20,28)在焊接界面(32)处关联；多个激光源(34,44)，其适于发射光束；多根光纤(48)，其在输入端(52)处与激光源(34,44)相关联并适于传输所述光束；适于光纤(48)的光纤夹持器支撑装置(60)，其适于在由间距(P)隔开的预定位置下限制所述光纤(48)的输出端(56)；光导(64)，其设置有至少一个从光输入壁(68)延伸到光输出壁(72)的座(76)，所述光输入壁(68)接收来自光纤(48)的输出端(56)的光束，所述光输出壁(72)将光束朝向焊接界面(32)发送。有利地，单根光纤(48)在其输入端(52)处与每个激光源(34,44)相关联，以便朝向焊接界面(32)接收、引导并传输由所述相应激光源(34，44)产生的光束。

Synchronous laser welding equipment for lamp and synchronous laser welding method for vehicle lamp

A synchronous laser welding device (36) for a vehicle lamp (4) includes: a support (40) for supporting a container body (8) and a lens body (24) of a vehicle lamp (4) to be welded together at a complementary peripheral profile (20, 28), and the complementary peripheral profile (20, 28) is associated at a welding interface (32); Multiple laser sources (34,44) are suitable for transmitting beams; multiple optical fibers (48), which are associated with the laser source (34,44) at the input end (52) and suitable for transmitting the beams; fiber gripper support device (60) suitable for optical fibers (48), which is suitable for limiting the output end (56) of the optical fibers (48) at predetermined positions separated by spacing (P); and optical conductivity (64). It is provided with at least one seat (76) extending from the light input wall (68) to the light output wall (72). The light input wall (68) receives a beam from the output end (56) of the optical fiber (48), and the light output wall (72) transmits the beam towards the welding interface (32). It is advantageous that a single optical fiber (48) is associated with each laser source (34,44) at its input (52) to receive, guide and transmit beams generated by the corresponding laser source (34,44) towards the welding interface (32).

【技术实现步骤摘要】
车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法
本专利技术涉及车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法。
技术介绍
术语“车灯”通常意味着后方车灯或前方车灯，后者即前方车灯也被称为前头灯或前灯。如已知的那样，车灯是车辆的照明和/或信号装置，其包括至少一个外部车灯，该外部车灯起到向车辆的外侧照明和/或发出信号的功能，诸如像位置灯、方向指示灯、停车灯、后雾灯，倒车灯、近光灯、远光灯等。在其最简单的抽象概念中，车灯包括容器主体、透镜主体和至少一个光源。透镜主体布置成封闭容器主体的口以形成容纳腔室。光源布置在容纳腔室内，当被供以电功率时，该光源可引导以朝向透镜主体发射光。一旦组装了不同的部件，则用于制造车灯的方法应该包括将透镜主体紧固并且气密地封闭在容器主体上。这种封闭和紧固通常借助于激光焊接来执行。然而，已知解决方案的激光焊接技术不是没有缺陷，因为透镜主体到容器主体上的激光焊接工艺相当复杂、缓慢且因此成本高。已知执行同步激光焊接，其中相反成形以便彼此接合的透镜主体的和容器主体的相应周边边缘或轮廓在焊接界面处在车灯的组装配置下最初放置成相互接触。因此，在整个焊接界面上同步执行焊接。在激光焊接的步骤期间，容器主体用作朝向由激光源发射的光束的吸收元件，而透镜主体用作相同光束的传输元件。透镜主体基本上在其中传输激光束而伴随着不吸收激光束，该激光束到达焊接界面。激光束在焊接界面处被加热到软化的容器主体的周边边缘吸收。伴随着主体之间的相互接近的压力的软化导致在轮廓之间的部分相互渗透并因此在所述焊接界面上产生焊缝。如所理解的那样，为了焊缝的质量和阻抗的目的，影响整个界面的能量将被均匀地配给。为此目的，同步激光焊接技术是已知的，其中激光源(例如激光二极管)连接到一束光纤，所述光纤起到将产生的激光束扩散并将其引导朝向焊接界面的多个点的功能。具体地，光纤终止于将光束分布在所述焊接界面上的光导中。该解决方案不是没有缺陷。实际上，首先需要使用具有增加的光功率的激光二极管，因为其将被分成多根光纤或一束光纤，这些光纤应该以足够的功率在焊接界面上传导激光束以获得容器主体的周边边缘的软化。由激光二极管在光纤束中产生的光束的分割也导致功率的显著损失(也是大约30％)。此外，使用光纤束不允许由每根光纤发射的光功率被局部管理，因为光功率在光纤束的每根光纤上被分成相等的部分。传统的同步激光焊接设备的这种限制是灯中的一个问题，特别是由于透镜主体的特定形状，透镜主体的特定形状反而将要求局部管理光功率。在相关的情况下，由光纤束中的每根光纤照射的光功率总是恒定的，并且等于最差情况下的光功率，即它等于增加功率输送所需的形成接头所需的功率。换言之，最关键的焊接点所需的最大光功率将被发送到焊接界面的所有部分。然而，这种光功率的消耗对加工时间和成本具有负面影响，加工时间和成本是非常高的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过同步激光焊接设备和相关技术来执行车灯的焊接，其可以消除与现有技术的解决方案相关的技术缺陷。这样的目的通过根据权利要求1所述的车灯焊接设备以及还根据权利要求15所述的车灯焊接方法来实现。在从属权利要求中描述本专利技术的其他实施例。附图说明从以下对优选的非限制性实施例的描述，本专利技术的其他特征和优点将变得更易于理解，其中：-图1描绘了处于具有分离部分的配置下的根据本专利技术的车灯焊接设备的立体图；-图2描绘了处于部分组装配置下的图1中所示设备的立体图；-图3描绘了处于组装配置下的图1中所示焊接设备的立体图；图4描绘了图3中所示设备在图3中的箭头IV那侧上的侧视图；图5描绘了图3中所示设备沿着图3中所示的横截面平面V-V的截面图；图6至图9描绘了图3中所示设备的部件的从不同角度观察的局部立体图；图10描绘了图9中所示的放大细节X。将使用相同的附图标记来指示下文描述的实施例共有的元件或元件的部分。具体实施方式参照前述附图，4表示作为整体的车灯，下面的公开内容涉及的车灯但不丧失一般性。如上所述，术语“车灯”通常意味着后方车灯或前方车灯，后者即前方车灯也被称为前头灯或前灯。如已知的那样，车灯包括至少一个外部车灯，其起到用于照明和/或发出信号的功能，诸如像位置灯(其可以是方向指示器灯的前方位置灯、后方位置灯、侧方位置灯)、停车灯、后雾灯、远光灯、近光灯等。车灯4包括通常由聚合材料制成的容器主体8，其通常允许将车灯4紧固到相关车辆。为了本专利技术的目的，容器主体8可以具有任何形状和尺寸，并且还可以定位：例如，容器主体可以不直接与相关车辆的主体或其他紧固件相关联。根据一个实施例，容器主体8界定容纳座12，容纳座12容纳至少一个光源(未示出)，所述光源电连接到电连接器件以便给其供电，并适于发射光束以传播到车灯外部。为了本专利技术的目的，所使用的光源类型是不相关的；例如，光源是发光二极管(LED)光源。容器主体8由第一周边轮廓20界定。而又由第二周边轮廓28界定的透镜主体24与容器主体8相关联。透镜主体24应用在容器主体8上以封闭容纳至少一个光源的所述容纳座12。为了本专利技术的目的，透镜主体24可以在车灯4的外部，以便限定直接承受大气的车灯的至少一个外壁。透镜主体24封闭容纳座12并且适于被由光源产生的光束穿过，该光束被传输到容纳座12的外部。为此目的，透镜主体24由至少部分透明(transparent)或亚透明(semi-transparent)或半透明(translucent)材料制成，其在任何情况下还可包括一个或多个不透明部分，以允许由光源产生的光束至少部分穿过。根据可能的实施例，透镜主体24的材料是诸如PMMA，PC等的树脂。容器主体8的和透镜主体24的第一周边轮廓20和第二周边轮廓28彼此至少部分地相反成形，以便在车灯4的组装配置中在焊接界面32处接合。如稍后更好地描述的那样，在激光焊接之后在焊接界面32处形成焊缝并且获得周边轮廓之间的部分互相渗透。车灯4的组装包括至少部分地将相应的第一周边轮廓20和第二周边轮廓28彼此结合的步骤。例如，提供这样的步骤：将透镜主体24布置成封闭容器主体8的容纳座12以便结合相应的第一周边轮廓20和第二周边轮廓28。通过同步激光焊接，制造车灯的方法提供在所述周边轮廓20,28处结合透镜主体24和容器主体8。透镜主体24在容器主体8上的焊接是同步激光类型的焊接，其中由激光源34发射的光束被引导朝向周边轮廓20,28以在穿过透镜主体24时达到容器主体8的第一周边轮廓20。在同步激光焊接的步骤期间，容器主体8用作朝向由激光源34发射的光束的吸收元件，并且透镜主体24用作相同光束的传输元件。通过使用特定的同步激光焊接设备36进行焊接，该特定的同步激光焊接设备36特别适用于焊接车灯4，其中提供有同步将透镜主体24和容器主体8焊接在一起。本专利技术的车灯的这种同步激光焊接设备4包括放置支撑件40，其用于支撑在互补的第一和第二周边轮廓20,28处将被焊接在一起的车灯4的容器主体8和透镜主体24，所述互补的第一和第二周边轮廓20,28在焊接界面32处结合。设备36还包括多个激光源34，优选地为适于发射光束的多个激光二极管44。根据可能的进一步的实施例，激光源34不限于激光二极管，而是可以包括CO2激光源，其中激光束由包含CO2的气体混合物产生，或由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，包括：‑放置支撑件(40)，所述放置支撑件(40)用于支撑在互补的周边轮廓(20,28)处将被焊接在一起的车灯(4)的容器主体(8)和透镜主体(24)，所述互补的周边轮廓(20,28)在焊接界面(32)处结合；‑多个激光源(34,44)，所述多个激光源(34,44)适于发射光束；‑多根光纤(48)，每根光纤从输入端(52)延伸到输出端(56)，所述光纤(48)与所述多个激光源(34,44)相关联并且适于传输所述光束；‑光纤夹持器支撑装置(60)，所述光纤夹持器支撑装置(60)用于支撑光纤(48)，适于在由间距(P)隔开的预定位置下限制光纤(48)的所述输出端(56)，光纤(48)的所述输出端(56)朝向所述焊接界面(32)引导所述光纤(48)；其特征在于：单根光纤(48)在其输入端(52)处与每个激光源(34,44)相关联，以便朝向焊接界面(32)接收、引导并传输由所述相应激光源(34，44)产生的光束。

【技术特征摘要】
2017.04.14 IT 1020170000419971.一种用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，包括：-放置支撑件(40)，所述放置支撑件(40)用于支撑在互补的周边轮廓(20,28)处将被焊接在一起的车灯(4)的容器主体(8)和透镜主体(24)，所述互补的周边轮廓(20,28)在焊接界面(32)处结合；-多个激光源(34,44)，所述多个激光源(34,44)适于发射光束；-多根光纤(48)，每根光纤从输入端(52)延伸到输出端(56)，所述光纤(48)与所述多个激光源(34,44)相关联并且适于传输所述光束；-光纤夹持器支撑装置(60)，所述光纤夹持器支撑装置(60)用于支撑光纤(48)，适于在由间距(P)隔开的预定位置下限制光纤(48)的所述输出端(56)，光纤(48)的所述输出端(56)朝向所述焊接界面(32)引导所述光纤(48)；其特征在于：单根光纤(48)在其输入端(52)处与每个激光源(34,44)相关联，以便朝向焊接界面(32)接收、引导并传输由所述相应激光源(34，44)产生的光束。2.根据权利要求1所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于包括光导(64)，所述光导(64)设置有从光输入壁(68)延伸到光输出壁(72)的至少一个中空座(76)，所述光输入壁(68)接收来自光纤(48)的输出端(56)的光束，光输出壁(72)将光束朝向焊接界面(32)发送。3.根据权利要求2所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述光导(64)是负光导，所述负光导包括由成对侧壁(80)限定的多个中空座(76)，所述侧壁(80)相对于由每根光纤(48)发射的光束的光轴(XX)对称布置。4.根据权利要求3或2所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述光导(64)的所述座(76)界定连续的周边轮廓(84)，所述连续的周边轮廓与所述焊接界面(32)相反成形。5.根据权利要求4所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述侧壁(80)相对于横截面平面(T)是平坦的并彼此平行，横截面平面(T)垂直于限定所述周边轮廓(84)的弯曲横轴线(S)。6.根据权利要求4所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述侧壁(80)在每根光纤(48)的输出端(56)处相对于横截面平面(T)是平坦的并且彼此发散，所述横截面平面(T)垂直于限定所述周缘轮廓(84)的弯曲横轴线(S)。7.根据权利要求6所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述平坦并且发散的侧壁(80)以至少1度的顶角发散。8.根据权利要求2至7中任一项所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于所述光导(64)级联连接至所述光纤夹持器支撑装置(60)，其中被限制在所述光纤夹持器支撑装置(60)中的每根光纤(48)的每个输出端(56)邻近于所述光导(64)的光输入壁(68)放置，以便俯视光导(64)的所述中空座(76)。9.根据权利要求2至8中任一项所述的用于车灯(4)的同步激光焊接设备(36)，其特征在于在所述光导(64)的深度(92)和宽度(88)之间的比值在50和100之间，其中深度(92)是在光导(64)的光输入壁(68)和光输出壁(72)之间的距离，并且宽度(88)是相对于横截面平面(T)的光导(64)的一对侧壁(80)之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·莫拉西，I·迪沃拉，M·阿戈斯蒂尼，D·费里戈，M·瓦莱，C·塞加拉，
申请(专利权)人：汽车照明意大利独资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT