CN101137459A - 内饰材料及用于内饰材料的激光束处理方法 - Google Patents
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Abstract
通过测量由机器人(16)的端部执行器(16a)保持的仪表板(12)的前表面(12a)的位置来获得前表面距离(L2)。基于前表面距离(L2)来获得光轴(C)在前表面(12a)的位置处的误差(ε)。基于误差(ε),调节仪表板(12)的位置,使得激光的焦点(f)到达以前表面(12a)为基准的预定深度(t1)处。用激光辐射仪表板(12)的后表面(12b),以形成易碎部分(200)的小孔(202)。
Description
技术领域
本发明涉及一种内饰构件(内饰材料),其包括在容纳于其中的气囊膨胀时能够断裂的易碎区域,本发明还涉及一种用于处理这种内饰构件的激光束处理方法。
背景技术
近年来,气囊系统已经广泛地用于诸如汽车之类的车辆中。这样的气囊系统包括气囊,该气囊作为用于与冲击吸收装置一起使用的气囊。气囊折叠并容纳在存储容器内。当传感器检测到车辆碰撞时,气囊立即通过从气体发生器供应的气体充气膨胀,由此气囊作为用于吸收施加到驾驶员或乘客上的冲击的缓冲垫。
气囊被由树脂制成的内饰构件(例如转向盘罩或者仪表板)覆盖。当气囊充气膨胀时,树脂制成的内饰构件的用于展开气囊的门板被强迫打开,并暴露到存储容器的外面。
为了可靠地打开门板,门板包含易碎部分,其具有一定的处理样式,例如形成于其中的槽、孔等。
已知通过使用加热的刀片或激光束的处理方法来形成该易碎区域。根据提出的一种使用激光束的处理方法,内饰构件表面的位置通过位于给定位置的距离传感器来测量,并且通过激光束来形成具有需要深度的槽,同时基于测量的位置来控制激光束的输出功率。更详细的内容参考日本特开专利申请No.2001-300748和日本特开专利申请No.8-282420。在该处理方法中,多轴机器人用作移动机构。
因为控制了激光束的输出功率,所以使用的控制器的结构复杂,因此制造成本较高。为了控制激光束的输出功率,需要直接操作激光振荡器中的振荡单元,这将导致装置复杂并且装置的控制过程复杂。易碎区域的形成于薄仪表板中的槽的尺寸需要很小。但是,在实际操作中很难仅略微改变激光束的输出功率,用于适当地成形这样小的槽。
如果将易碎区域构造成连续的小孔阵列,则考虑到外观质量,优选使得表面上的小孔的直径小且均匀,肉眼不足以看见。
易碎区域可以成形为单开式门板或者对开式门板。
如果易碎区域成形为对开式门板,已经提出将易碎区域的线性部分划分为外边缘角部、外边缘直部和中央界线部,并改变其断裂强度,用于允许门板平稳地断开同时防止碎片飞散(例如见日本特开专利申请No.2002-144999)。根据这种建议,中央界线部的断裂强度等于或大于外边缘的断裂强度,使得外边缘在中央界线部断裂之前断裂。
对于日本特开专利申请No.2002-144999中提出的易碎区域,通过根据处理间隔来改变槽的深度或者凹部的间距,能够实现不同的断裂强度。但是,简单地通过改变槽的深度或者凹部的间距,很难根据设定的位置获得合适的断裂强度。
当激光束施加到内饰构件上用于在其中形成易碎区域时,例如通过机器人来保持内饰构件并相对于施加激光束的位置以恒定的速度沿着预定路径移动。通过以合适的输出电平来连续地施加激光束,易碎区域形成为具有预定深度的槽的形式。通过施加脉冲激光束,易碎区域形成为孔洞,这些孔洞形成为以合适的间距间隔开的小孔。
紧跟在移动机构(例如机器人等)开始从停止的状态移动之后,移动机构移动的速度或方向可能是不稳定的。如果紧跟在移动机构开始移动之后施加激光束,则形成的易碎区域中的槽的深度或者小孔的间距可能变得不规则,或者易碎区域延伸的方向可能偏离预定方向。
发明内容
本发明的一个目的是,提供一种用于处理内饰构件的激光束处理方法,以使用简单的装置和程序并在保持高水平外观质量的前提下,在内饰构件中形成具有均匀形状的合适易碎区域。
本发明的另一个目的是,提供一种内饰构件以及一种用于处理这种内饰构件的激光束处理方法,所述内饰构件包括对开式门板形式的易碎区域,所述易碎区域具有线性部分,所述线性部分包括每个都形成有合适断裂强度的多个被处理区域。
本发明的又一个目的是,提供一种激光束处理方法,其用于处理内饰构件,以在内饰构件和激光振荡器通过移动机构相对于彼此移动并在激光束施加到内饰构件上以形成易碎区域时,形成具有均匀形状的易碎区域。
根据本发明,提供了一种激光束处理方法,用于处理覆盖在容纳于其中的气囊上的内饰构件,以形成当气囊膨胀时断裂的易碎区域,所述方法包括:第一步骤,其中,测量所述内饰构件的第一表面的位置,所述第一表面在所述内饰构件安装在车辆中时用作饰面侧;第二步骤,其中,基于从所述第一步骤得到的测量结果,调整所述激光束的焦点位置,使其与距离所述第一表面预定深度的位置对准;和第三步骤,其中,将所述激光束施加到所述内饰构件的第二表面上,以形成所述易碎区域的至少一部分,其中所述第二表面在所述内饰构件安装在车辆中时用作背侧。
由此,通过使用简单的装置和程序而不需要调整激光能源、激光振荡器等,能够调整焦点的位置以在内饰构件中形成具有均匀形状的合适易碎区域。在第一表面处,易碎区域具有均匀的形状,并且足够易碎,使得在车辆正常行驶时内饰构件不会断裂,而在气囊膨胀时其能够可靠地断裂。
如果小孔延伸穿过内饰构件,则在处理内饰构件时,激光束的焦点定位在距离第一表面一定深度的位置处。小孔在第一表面上的开口具有小且均匀的直径,由此实现了高水平的外观质量。
仪表板的厚度实际上变化很小。但是,因为测量了到第一表面的表面距离,所以不论厚度如何变化,焦点能够设置在距离第一表面预定深度的位置处。
在第二步骤中,内饰构件或者用于发射激光束的激光振荡器的位置移动,以改变内饰构件和激光振荡器之间的相对距离,并由此调整激光束的焦点。
在第二步骤中,用于发射激光束的激光振荡器的光学系统也可以移动,以调整激光束的焦点。
在根据本发明的用于处理内饰构件的激光束处理方法中,使用简单的装置和过程而不需要调整激光能源、激光振荡器等,焦点的位置可以被调整,以在内饰构件中形成具有均匀形状的合适易碎区域。易碎区域在第一表面处具有均匀的形状,并且足够易碎,使得在车辆正常行驶时内饰构件不会断裂,而在气囊膨胀时其能够可靠地断裂。
第一表面形成能够由车辆乘客看到的表面。易碎区域保持高水平的外观质量,因为其在第一表面上。具体而言,如果小孔延伸穿过内饰构件,则在处理内饰构件时激光束的焦点定位在距离第一表面一定深度的位置处。小孔在第一表面上的开口仅具有小且均匀的直径,由此实现了高水平的外观质量。
根据本发明,还提供了一种包括易碎区域的内饰构件,所述易碎区域在容纳于其中的气囊膨胀时能够断裂,所述易碎区域包含有一连串的多个小凹部。易碎区域包括:基本上平行的第一相对侧和与所述第一相对侧的两端互连的基本上平行的第二相对侧,由此形成矩形形状;和中心线,其布置在所述第一相对侧之间的中间位置处,并且其两端连接到所述第二相对侧上。所述第一相对侧和所述第二相对侧上的主要凹部以给定的间距间隔开,所述中心线上的主要凹部以比所述第一相对侧和第二相对侧上的主要凹部的给定间距小的间距间隔开。比所述主要凹部浅的辅助凹部设置在所述第二相对侧上的主要凹部之间。
由此,通过改变主要凹部的间距和/或深度,可以在各个线性处理区域中得到合适的断裂强度。例如,中心线和第二相对侧设定成具有相同的抗拉强度。结果,在气囊膨胀时,易碎区域可靠地断裂或者弯曲,使得易碎区域以预定的顺序作为对开式板门打开。因为第一相对侧具有较大的间距并且其中没有辅助凹部,所以它们更不易碎并且能够可靠地弯曲。
根据本发明,还提供了一种激光束处理方法,其用于处理包含易碎区域的内饰构件,所述易碎区域在容纳于其中的气囊膨胀时能够断裂,其中,易碎区域包含有一连串的多个小凹部。易碎区域包括:基本上平行的第一相对侧和与所述第一相对侧的两端互连的基本上平行的第二相对侧,由此形成矩形形状;和中心线,其布置在所述第一相对侧之间的中间位置处,并且其两端连接到所述第二相对侧上。该激光处理方法包括步骤:以具有第一循环周期和第一脉冲持续时间的脉冲的形式施加激光束,由此形成所述第一相对侧;以具有第一脉冲持续时间和比所述第一循环周期短的第二循环周期的脉冲的形式施加激光束,由此形成所述中心线;和以具有第一脉冲持续时间和比所述第一脉冲持续时间短的第二脉冲持续时间的交替脉冲的形式施加激光束,由此形成所述第二相对侧。
这样,具有第一脉冲持续时间的脉冲和具有第二脉冲持续时间的脉冲被交替施加,以在第二相对侧中形成较深的主要凹部和较浅的辅助凹部,由此得到合适的断裂强度,例如使得第二相对侧设定成具有相同的抗拉强度。在第一相对侧上,以相对较长的循环周期(第一循环周期)施加脉冲,由此增大了间距。由此,第一相对侧更不易碎并且在气囊膨胀时能够可靠地弯曲。
对于根据本发明的内饰构件,通过改变主要凹部的间距和/或深度,能够在各个线性处理区域中得到合适的断裂强度。当气囊膨胀时,易碎区域可靠地断裂或者弯曲,由此以预定的顺序作为对开式板门打开。因为第一相对侧具有较大的间距并且其中没有辅助凹部,所以它们更不易碎并且能够可靠地弯曲。
通过根据本发明的用于处理内饰构件的激光束处理方法,具有第一脉冲持续时间的脉冲和具有第二脉冲持续时间的脉冲被交替施加,以在第二相对侧中形成较深的主要凹部和较浅的辅助凹部,由此得到合适的断裂强度。在第一相对侧上,以相对较长的循环周期(第一循环周期)施加脉冲,由此增大了间距。由此,第一相对侧更不易碎并且在气囊膨胀时能够可靠地弯曲。
根据本发明,还提供了一种用于利用从激光振荡器发射的激光束来处理内饰构件的激光束处理方法(所述内饰构件用于覆盖容纳于其中的气囊),以由此形成当容纳的气囊膨胀时能够断裂的易碎区域,所述激光束处理方法使用可编程的移动机构,用于相对移动所述内饰构件和所述激光振荡器。所述激光束处理方法包括步骤:将所述激光束的焦点定位在操作预备点处,所述操作预备点在与所述内饰构件被处理的方向相反的方向上与初始的处理起始点隔开,其中在所述处理起始点处能够形成所述易碎区域的至少一部分;使所述焦点朝向所述处理起始点移动,以使其移动速度稳定;以及在所述焦点到达所述处理起始点之后,从所述激光振荡器发射激光束,以开始处理所述易碎区域。
如上所述,在施加激光束之前,所述焦点位于操作预备点处,在与处理所述内饰构件的方向相反的方向上,所以操作预备点与初始的处理起始点隔开。之后,焦点朝向处理起始点移动,以使其移动速度稳定并用于提供使移动机构加速所需的起动间隔。当处理起始点到达焦点时,操作速度和移动机构的相对移动速度变得稳定。因此,当激光束从激光振荡器发射时,产生具有均匀形状的易碎区域。
通过根据本发明的用于处理内饰构件的激光束处理方法,在使内饰构件和激光振荡器通过移动机构相对移动的同时,施加激光束以形成易碎区域时,操作移动机构,以使焦点朝向处理起始点移动,由此使得操作速度和移动机构的相对移动速度稳定。因此,可以在接下来施加激光束时产生具有均匀形状的易碎区域。
附图说明
图1是激光处理系统的立体图;
图2是示意性俯视图,示出了非接触式距离传感器、激光振荡器、和布置在处理位置的仪表板;
图3是激光控制器的框图;
图4是机器人控制器的框图;
图5是易碎区域的视图;
图6是根据第一实施例的激光束处理方法的顺序流程图;
图7是在焦点从基准点移动到关闭位置时,用于确定机器人姿态的顺序流程图;
图8是立体图,示出了由端部执行器保持的仪表板;
图9A是剖视图,示出了形成于相对较薄的仪表板中的小孔;
图9B是剖视图,示出了形成于相对较厚的仪表板中的小孔;
图10是根据第二实施例的通过激光束处理方法形成的易碎区域的视图;
图11是根据第二实施例的激光束处理方法的顺序流程图;
图12示出了形成上线和下线所施加的脉冲的波形;
图13是形成的上线和下线的剖视图;
图14示出了形成中心线所施加的脉冲的波形;
图15是形成的中心线的剖视图;
图16示出了形成右线和左线所施加的脉冲的波形;
图17是形成的右线和左线的剖视图;
图18示出了形成右线和左线所施加的脉冲波形的一种变型;
图19是根据上述变型形成的右线和左线的剖视图;
图20是示意图,示出了靠近处理开始点的上线部分和移动速度之间的关系;
图21是示意图,示出了靠近处理结束点的上线部分和移动速度之间的关系;和
图22是根据第三实施例的激光束处理方法的顺序流程图。
具体实施方式
将参考附图的图1至图22来描述根据本发明的第一至第三实施例的内饰构件和用于内饰构件的激光束处理方法。根据第一至第三实施例的用于内饰构件的激光束处理方法形成易碎区域200(见图5),当气囊膨胀时该易碎区域断裂。易碎区域200是用激光束在仪表板(内饰构件)12中形成的,仪表板12包括覆盖气囊的薄树脂板,气囊容纳在机动车辆的仪表板、方向盘中部、门等中的任何一个或多个中。如图1所示,激光处理系统10用于执行激光束处理方法。
首先,参考图1至9描述根据第一实施例的激光束处理方法。根据该激光束处理方法,使用简单的装置和过程来将焦点的位置调整为在内饰构件中形成具有均匀形状的合适易碎区域,而不需要调整激光能源、激光振荡器等。
如图1所示,激光处理系统10安装在处理室14中,处理室14由其四侧上的壁包围。激光处理系统10包括:关节机器人16,用于用端部执行器16a来保持仪表板12,并用于将仪表板12放在处理位置P;装载线18a,用于将仪表板12供应到处理室14中;卸载线18b,用于从处理室14卸载仪表板12,激光振荡器20,用于向放在处理位置P的仪表板12施加激光束;非接触式距离传感器22,其从激光振荡器20跨过处理位置P布置,用于检测仪表板12的表面(第一表面)12a的位置;和激光控制器26,用于控制激光振荡器20。装载线18a具有用于精确地保持仪表板12的夹具,使得机器人16能够将装载的仪表板12准确地保持在预定的位置。
仪表板12包括薄的树脂模制品,例如用在车辆的仪表板上。仪表板12的饰面侧12a包括当仪表板12安装在车辆中时能够被乘客观察到的表面。仪表板12还具有面向容纳的气囊的相对的背面(第二表面)12b。仪表板12包括基层28(见图1)和比基层28薄的表层30。例如,基层28由聚丙烯制成,表层30由热塑性烯烃(TPO)制成。基层28还可以包括多个层,只要这些层总体起基底的作用即可。机器人16包括六轴的可编程工业机器人。机器人16布置成使得当机器人16将保持的仪表板12移动到处理位置P时,仪表板12的饰面侧12a面向非接触式距离传感器22,而背侧12b面向激光振荡器20。
激光振荡器20包括具有棱柱形状的主体20a和安装在主体20a的远端上的窄管状辐射头20b。激光振荡器20水平地安装在支撑基座20c上。由主体20a产生的激光束前进到辐射头20b,在辐射头20b处,激光束通过辐射头20b的远端上的透镜(光学系统)20d聚焦到焦距为F的焦点f上(见图2)。激光振荡器20可以布置成使得在激光束经过多个透镜和反射镜(光学系统)折射和反射后,再施加激光束。
激光振荡器20例如可以包括CO2、准分子、半导体、氩气或者二极管激光振荡器。
如图2所示,从激光振荡器20发射的激光束沿着光轴C前进并会聚在焦点f的位置处。基本上,焦点f位于仪表板12的厚度t的范围内,并设置在距离饰面侧12a的深度t1的位置处。仪表板12的背侧12b基本上垂直于光轴C。
包含激光传感器(例如半导体传感器)的非接触式距离传感器22测量与仪表板12的饰面侧12a的位于光轴C上的附近点(nearbypoint)之间的表面距离L2,并将测量的表面距离L2供应到激光控制器26。仪表板饰面侧12a上的由非接触式距离传感器22测量的位置不一定是位于光轴C上的点,只要该位置在能够识别误差ε的范围内。测量表面距离L2的方向(由表面距离L2表示的方向)也可以不平行于光轴C。
激光振荡器26能够基于表面距离L2来实时识别仪表板12的饰面侧12a上的所述位置。从非接触式距离传感器22施加到饰面侧12a上的激光束是具有仅用于测量的较弱能量的激光束,并且不能处理仪表板12或使其变形,不像激光振荡器20发射的激光。
如图3所示,激光控制器26包括传感器输入单元50,用于从非接触式距离传感器22读取测量结果;和焦点位置误差计算器54,用于基于表示基准距离L0(见图2)的焦点位置基准数据52来计算焦点位置的误差ε,仪表板12将布置在基准距离L0处,测量结果从非接触式距离传感器22通过传感器输入单元50进行发送。激光控制器26将计算的误差ε发送到机器人控制器24。
激光控制器26还具有激光辐射决定单元58,用于基于来自机器人控制器24的指令信息来决定何时开始和何时停止施加激光束,并用于开始或停止施加来自激光振荡器20的激光束。激光辐射决定单元58还确定施加激光束的时间和间隔,并指令激光辐射器例如以脉冲的方式来施加激光束。
如图4所示,机器人控制器24包括:装载/卸载操作决定单元100,用于确定装载和卸载仪表板12的操作同时与装载线18a和卸载线18b交换信息;处理区域选择器104,用于从处理区域数据102连续地选择待处理区域,处理区域数据102例如表示易碎区域200中的各个处理区域中的通道(route)构造;基准点识别器106,用于识别作为各个处理区域数据102所用通道的初始点的处理起始点Bn和操作预备点Qn;和操作结束点识别器108,用于识别作为通道最终点的处理结束点En。用于处理起始点Bn、处理结束点En、操作预备点Qn的下标n用作标识符,其表示多个处理区域数据102的处理顺序(processing turn),并用n=1,2,3,4,5来表示。依次连续处理上线204、下线208、右线210、左线212和中心线206,其中识别器下标n依次对应于这些表示的线(图5)。
机器人控制器24还包括:处理区域操作决定单元110,用于操作机器人16,同时使用处理起始点Bn和处理结束点En分别作为由处理区域选择器104选择的处理区域中的操作起始点和结束点;处理区域过渡操作决定单元112,用于在完成给定处理区域的处理之后,移动机器人16,以使焦点f与下一个处理区域的处理起始点Bn对准;和机器人致动器114,用于基于操作决定单元100、110、112的确定结果来致动机器人16。
在根据第一和第二实施例的激光束处理方法中,为了图示的目的,处理起始点Bn和处理结束点En分别作为处理起始点B和处理结束点E,并且将不再描述操作预备点Qn。处理起始点Bn、处理结束点En和操作预备点Qn用在根据第三实施例的激光束处理方法的描述中。
机器人控制器24具有:激光辐射起始/结束指令单元116,用于与处理区域操作决定单元110一起基于机器人16的当前位置来确定何时开始和停止施加激光束,并用于据此指令激光控制器26;和机器人位置校正器118,用于识别机器人16的当前姿态并基于从激光控制器26获得的误差ε来校正机器人16的姿态。
由机器人位置校正器118确定的校正的姿态通过处理区域操作决定单元110供应到机器人致动器114,机器人致动器114控制机器人16以采取校正的姿态。
激光控制器26和机器人控制器24每个都包括:作为主控制单元的CPU(中央处理单元)、作为存储单元的RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)、和驱动器等。当CPU读取程序并进行软件处理同时与储存单元相互作用时,操作上述功性能部件。激光控制器26和机器人控制器24的功能可以不同于以上描述,并且激光控制器26和机器人控制器24可以彼此设置成一体的。
以下将描述通过激光处理系统10形成于仪表板12中的易碎区域200。
如图5所示,易碎区域200包括布置成孔洞阵列的多个小孔(主要凹部)202。激光处理系统10用激光束来得到小孔202,以形成易碎区域200。易碎区域200具有水平延伸并彼此平行的上线204、中心线206和下线208,以及在左端和右端竖直延伸的右线210和左线212。右线210和左线212具有平滑的弧状上端和下端,上端和下端连接到上线204和下线208上。
在激光处理系统10中,上线204、中心线206、下线208、右线210和左线212建立成单独的处理区域,其中,用于它们的处理区域数据存储在机器人控制器24中。例如,在图5中,上线204的处理开始于左处理起始点B处,而上线204的处理停止于右处理结束点E处。
易碎区域200中的小孔202的间距以及激光束的辐射时间根据处理区域而不同。具体而言,在中心线206上,小孔202之间的间隔以小间距P2来表示,使得中心线206变得最易碎(具有最低的强度)并在气囊膨胀时首先断裂。
具体而言,气囊容纳在仪表板12的背侧12b之后靠近易碎区域200处。当气囊膨胀时,气囊推动仪表板12的背侧12b,并最先接触易碎区域200的中央区域,以使中心线206断裂。之后,随着气囊进一步膨胀,小孔202彼此连接以使裂缝扩展,直到裂缝到达右线210和左线212为止。
在右线210和左线212上,小孔202之间的间隔用间距P1来表示,间距P1大于间距P2,其中短间距孔(未示出)设置在小孔202之间的中间位置。短间距孔是通过缩短激光辐射时间产生的盲孔。因为右线210和左线212具有短间距孔,所以它们相对较易碎,允许中心线206上产生的裂缝连续地向上和向下行进。
在上线204和下线208上,小孔202之间的间距用与右线210和左线212上一样的间距P1来表示,但是,没有设置短间距孔。上线204和下线208适当地形成有相对小的易碎性。因此,沿着右线210和左线212行进的裂缝在它们与上线204和下线208的连接处停止,同时由于它们适当的易碎性致使上线204和下线208弯曲。这样,定位在上线204和中心线206之间的上部区域214向上打开,而定位在下线208和中心线206之间的下部区域216向下打开。气囊充气膨胀到乘客室中,并作为乘客缓冲垫。因为上线204和下线208弯曲但不断裂,所以上部区域214和下部区域216不会从仪表板12分裂并向外飞散。
在图5中,示出了小孔202具有相对大的直径。实际上,小孔202的直径足够小,以致于小孔202不可见(例如100μm或更小)。图5中所示的虚线是假想线,增加假想线是为了使观看者能够更容易地识别易碎区域200。
以下将参考图6描述根据第一实施例的用于通过激光处理系统10在仪表板12中形成易碎区域200的激光束处理方法。在以下的描述中,除非另外说明,以与图示的步骤编号一样的顺序来进行该过程。在激光处理系统10中,焦点f是固定的,并且通过机器人16来移动仪表板12。但是在以下的描述中,为了对照附图便于理解,焦点f描述成相对于仪表板12移动。实际上,激光处理系统10可以布置成使得焦点f和仪表板12相对于彼此移动。
在步骤S1中,通过装载/卸载操作决定单元100来操作机器人16,以将已经通过装载线18a装载并通过端部执行器16a保持的仪表板12移动到处理位置P处。此时,机器人16移动仪表板12,同时仪表板12定位成使其背侧12b面对激光振荡器20。
在步骤S2中,处理区域选择器104确认易碎区域200是否包含未处理的区域。如果易碎区域200包含未处理的区域,则将该区域识别为下一个待处理的区域,并且控制进入到步骤S3。如果判定易碎区域200的所有区域都已经被处理,则控制进入到步骤S8。
在步骤S3中,基准点识别器106与操作结束点识别器108分别识别处理起始点B和处理结束点E,由此限定下一个待处理的区域。
在步骤S4中,处理区域过渡操作决定单元112限定机器人16的移动,并移动仪表板12,使得焦点f与处理起始点B对准。
在步骤S5中,处理区域操作决定单元110控制激光辐射起始/结束指令单元116,以指令激光控制器26使激光振荡器20开始向仪表板12施加激光束。如上所述,激光束以脉冲的形式施加到仪表板12上。
在步骤S6中,处理区域操作决定单元110限定机器人16的移动,用于以预定的移动速度V来移动仪表板12,由此使焦点f沿着处理区域从处理起始点B相对移动到处理结束点E。
在步骤S7中,当焦点f到达处理结束点E时,处理区域操作决定单元110控制激光辐射起始/结束指令单元116,以指令激光控制器26使激光振荡器20停止向仪表板12施加激光束。之后,控制返回到步骤S2。如果还有任何未处理的区域,则继续对其进行处理。
在步骤S8中(在易碎区域200的所有区域都被处理之后),装载/卸载操作决定单元100操作机器人16以将处理过的仪表板12放在卸载线18b上,以卸载仪表板12并将仪表板12输送到下一道工序。
之后,在步骤S9中,控制等待,直到未处理的仪表板12从装载线18a上进行装载为止。一旦已经确认未处理的仪表板12被装载,则控制返回到步骤S1。
以下将参考图7来描述步骤S6中的处理仪表板的次序。图7中所示的过程是通过机器人控制器24和激光控制器26在每个非常短的时间段内连续进行的。
在图7中所示的步骤S101中,激光控制器26通过传感器输入单元50供应有通过非接触式距离传感器22测量的表面距离L2,并且随后基于表面距离L2、非接触式距离传感器22的位置数据、和其相对于光轴C的倾角数据来确定从激光振荡器20到仪表板12的饰面侧12a的实测的计算距离L1。
在步骤S102中,焦点误差计算器54通过实测的计算距离L1减去基准距离L0来计算误差ε,并将误差ε供应到机器人控制器24中。
在步骤S103中,机器人控制器24的机器人位置校正器118基于误差ε来确定待移动的端部执行器16a的姿态。具体而言,如图2所示,机器人位置校正器118确定端部执行器16a的行进位置,用于使仪表板12朝向光轴C移动误差ε。行进距离用TCP(工具中心点,见图8)来表示,TCP具有基于端部执行器16a的位置和姿态的工具坐标系。为了使仪表板12朝向光轴C移动误差ε,如果移动表示平面内的平移,其中该平面是由作为工具坐标系的正交X、Y、Z坐标系的在与饰面侧12a垂直的方向上的X坐标和在与饰面侧12a平行的方向上的Y坐标来限定的,那么这种移动表示为X坐标方向上的行进距离ΔX和Y坐标方向上的行进距离ΔY。如果仪表板12开始移动的源位置用TCP0来表示,则仪表板12移向的目标位置TCP1是通过将行进距离ΔX和ΔY加到TCP0上来确定的。行进距离ΔX和ΔY是基于X坐标和光轴C之间形成的夹角来确定的。
为了给出说明,图2中示出了静态下的已行进距离ΔX和ΔY,其中仪表板12上的处理点不移动。但是,实际上,考虑到焦点f在仪表板12上相对移动的速度V,目标位置TCP1可以确定为通过将误差ε和移动速度V矢量相加得到的位置。目标位置TCP1也可以相对于源位置TCP0在Z坐标方向上变化,并且仪表板12的运动不必限于平移运动,其也可以是旋转运动。在这种情况下,可以考虑Z坐标方向上的行进距离△Z以及由于旋转引起的姿态变化来确定目标位置TCP1。
用于确定目标位置TCP1的过程不限于上述过程。基于机器人16的轴向布置等,目标位置TCP1可以通过任何过程来确定。
在步骤S104中,机器人位置校正器118基于目标位置TCP1来进行已知的逆变换矩阵计算和/或预定的收敛计算,以确定机器人16的各个轴线角。
在步骤S105中,在考虑移动速度V的情况下,处理区域操作决定单元110基于从机器人位置校正器118提供的校正的姿态数据来致动机器人16。
在步骤S106中,确定焦点f是否已经到达处理结束点E。如果焦点f已经到达处理结束点E,则结束图6中所示的过程。如果焦点f还没有到达处理结束点E,则控制返回到步骤S101,并且继续该过程。
如上所述,根据第一实施例的激光束处理方法,机器人16用于基于由非接触式距离传感器22测量的表面距离L2来移动仪表板12,由此改变仪表板12和激光振荡器20之间的相对距离。由此,激光束的焦点f的位置调整为与距离饰面侧12a的深度为t1的位置对准。因此,不需要调整激光振荡器20的主体20a内部的能量源、振荡器等,也可以通过简单的装置和过程形成内饰构件中具有适当形状的易碎区域。此外,激光振荡器20可以是具有一般特性的振荡器。
易碎区域200的小孔202在饰面侧12a上具有均匀的形状,并且具有适当的易碎性,使得在车辆正常行驶时不会断裂,但在气囊膨胀时能够可靠地断裂。因为饰面侧12a是车内乘客能够看到的表面,所以基于该饰面侧12a易碎区域200保持高质量的外观。
当仪表板12的厚度t如图9A所示相对较小时,以及当仪表板12的厚度t如图9B所示相对较大时,焦点f被设置成定位在深度t1处。因此,至少从饰面侧12a到达焦点f形成的小孔202具有基本上相同的形状,并且在饰面侧12a处具有基本上相同的开口直径a。即使在形成短间距盲孔时,不论厚度t的大小如何,它们在饰面侧12a附近都是形状均匀的。
在本实施例中,机器人16可以起双重作用:作为二维方向移动机构,用于沿着处理区域在平面内相对地移动焦点f;也作为光轴方向移动机构,用于使焦点f与距离饰面侧12a的深度为t1的位置对准。激光振荡器20可以固定在合适的位置。
可替换地,机器人16可以作为二维方向移动机构进行操作,而激光振荡器20作为光轴方向移动机构进行移动。在这种情况下,激光振荡器20沿着光轴C线性移动误差ε,使得计算和控制过程由此变得简单。可替换地,光轴方向移动机构可以包括激光振荡器20的透镜20d,透镜20d通过给定的致动器沿着光轴C移动。
在以上的描述中,在步骤S6中实时校正误差ε。但是,本发明不必限于这样的实时过程。误差ε可以仅在用于易碎区域200的各个处理区域开始被处理(步骤S5)时确定,其中,在步骤S6中的处理操作中,使用基于误差ε获得的固定偏移值将仪表板12校正在合适的位置。误差ε还可以在每次激光处理系统10开始操作时进行确定,或者对各批仪表板12进行确定。
以下将参考图10至19来描述根据第二实施例的激光束处理方法和内饰构件。根据激光束处理方法,具有第一和第二脉冲持续时间的脉冲被交替施加,以在第二相对侧210、212上形成深的主要凹部和浅的辅助凹部,由此实现合适的断裂强度。第一相对侧204、208是用具有相对长的循环周期的脉冲来辐射的,因此导致较长的间距。因而,第一相对侧204、208的易碎性较低,并且在气囊膨胀时能够可靠地弯曲。
首先,以下将参考图10描述通过根据第二实施例的激光束处理方法在作为内饰构件的仪表板12中形成的易碎区域300。易碎区域300对应于易碎区域200,但是它们之间的不同在于,易碎区域300具有短间距孔(辅助凹部)203。易碎区域300的与易碎区域200相同的那些部分使用相同的参考字符来表示。
如图10所示,易碎区域300包括布置成孔洞阵列的多个小孔(主要凹部)202和短间距孔(辅助凹部)203。激光处理系统10用激光束来得到小孔202,由此形成易碎区域300。
易碎区域300具有水平延伸并彼此平行的上线204和下线208(第一相对侧)、与上线204和下线208的两端相连并由此形成矩形形状的右线210和左线212、以及布置在上线204和下线208之间的中间位置并且其两端连接到右线210和左线212上的中心线206。右线210和左线212具有平滑的弧状上端和下端,上端和下端连接到上线204和下线208上。由此,易碎区域300包括上部区域214和下部区域216,中心线206用作它们之间的界线,由此提供了对开式门板。
在用作易碎区域300外边缘的上线204、下线208、右线210和左线212上,以给定间距P1表示的间隔来设置小孔202。在中心线206上,以比给定间距P1小的间距P2表示的间隔来设置小孔202。上线204、中心线206和下线208仅包含小孔202,而右线210和左线212包括小孔202,以及设置在小孔202之间的短间距孔203。
小孔202(见图17)延伸穿过基层28和表层30,由此连通仪表板12的饰面侧12a和背侧12b。小孔202形成为锥形孔,其在饰面侧12a处具有开口202a,开口202a的面积是非常微小的。小孔202不需要延伸穿过仪表板12,但是至少延伸穿过基层28。
短间距孔203(见图17)形成为锥形的底孔,其仅在背侧12b处开放。短间距孔203延伸穿过基层28并具有略微进入到表层30中的尖端。短间距孔203比小孔202浅,并且至少不延伸穿过表层30。因为小孔202至少延伸穿过基层28,并且短间距孔203不延伸穿过表层30,表层30的主要部分保持不被移除,基于表层30的特性向易碎区域300提供一定的断裂强度。
在车辆中,气囊容纳在仪表板12的背侧12b之后易碎区域300附近处。当气囊膨胀时,气囊推动仪表板12的背侧12b,并开始接触易碎区域300的中央区域,由此使中心线206断裂。之后,随着气囊进一步膨胀,小孔202彼此连接,使得裂缝扩展,直到裂缝到达右线210和左线212为止。
因为右线210和左线212包含短间距孔203,所以右线210和左线212具有相对大的易碎性,由此允许沿着中心线206扩展的裂缝继续竖向行进。
在上线204和下线208上,以与右线210和左线212上相同的间距P1表示的间隔来设置小孔202,但是不设置短间距孔203。由此,上线204和下线208具有相对小的且合适的易碎性。因此,由于其合适的易碎性,沿着右线210和左线212行进的裂缝在它们与上线204和下线208的连接处停止,然后引起上线204和下线208弯曲。这样,上部区域214向上打开,而下部区域216向下打开。气囊充气膨胀到乘客室中,并用作乘客缓冲垫。
在图10中,示出了小孔202具有相对大的直径。但是,实际上,小孔202的直径足够小,以致于不可见(例如100μm或更小)。图10所示的虚线是假想线,增加假象线是为了使观看者能够更容易地识别易碎区域300。
以下将参考图11描述根据第二实施例用于用激光处理系统10在仪表板12中形成易碎区域300的激光束处理方法。
在步骤S201中,装载/卸载操作决定单元100操作机器人16,以将已经通过装载线18a装载并通过端部执行器16a保持的仪表板12移动到处理位置P。此时,机器人16移动仪表板12,同时仪表板12定位成使其背侧12b面对激光振荡器20。
在步骤S202中,处理区域选择器104确认易碎区域300中是否包含未处理的区域。如果易碎区域300包含未处理的区域,则该区域被识别为下一个待处理的区域,并且控制进行到步骤S3。如果确定易碎区域300的所有区域都已经被处理,则控制进行到步骤S210。
在步骤S203中,基准点识别器106与操作结束点识别器108分别识别处理起始点B和处理结束点E,用于下一个待处理的区域。
在步骤S204中,激光辐射决定单元56为下一个待处理的区域建立脉冲周期和脉冲持续时间,同时作为脉冲周期数据56a和脉冲持续时间数据56b。在步骤S207中将实际施加这样建立的样式的脉冲。
在步骤S205中,处理区域过渡操作决定单元112限定机器人16的移动,并移动仪表板12,使得处理起始点B与焦点f对准。
在步骤S206中,处理区域操作决定单元110限定机器人16的移动,用于以预定的移动速度V来移动仪表板12,由此使焦点f沿着处理区域从处理起始点B相对地移动到处理结束点E。
在步骤S207中,处理区域操作决定单元110控制激光辐射起始/结束指令单元116,以指令激光控制器26使激光振荡器20开始向仪表板12施加激光束。基于步骤S204中建立的脉冲周期和脉冲持续时间,激光束以脉冲的形式施加到仪表板12上。
具体而言,为了处理上线204和下线208的区域,如图12所示,以具有相对较长的循环周期(第一周期)T1和相对较长的脉冲持续时间(第一脉冲持续时间)W1的脉冲形式来施加激光。循环周期T1表示为T1=P1/V。如图13所示,施加的脉冲在仪表板12中将上线204和下线208形成为一系列小孔22,小孔2020以间距P1排列。通过适当地建立脉冲持续时间W1,小孔202延伸穿过仪表板12,而小孔202在饰面侧12a上的开口202a的面积很微小,由此提供了所需水平的外观质量。
为了处理中心线206的区域,如图14所示,以具有相对较短的循环周期(第二周期)T2并具有脉冲持续时间W1的脉冲形式来施加激光。循环周期T2表示为T2=P2/V。如图15所示,施加的脉冲在仪表板12中将中心线206形成为一系列小孔202,小孔202以间距P2排列。
为了处理右线210和左线212的区域,如图16所示,以具有脉冲持续时间W1和相对较短的脉冲持续时间(第二脉冲持续时间)W2的交替脉冲的形式来施加激光。在施加脉冲持续时间为W1的脉冲的间隔中的中间时间,施加脉冲持续时间为W2的各个脉冲。如图17所示,脉冲在小孔202之间的中间位置处形成相对较浅的短间距孔203,小孔202以间距P1排列。小孔202和短间距孔203具有间距P3,表示为P3=P2/2。通过适当地建立脉冲持续时间W2,短间距孔203不会延伸穿过仪表板102,并且其尖端仅略微延伸到表层30中。
如图18所示,脉冲持续时间为W2的各个脉冲可以更靠近相邻的脉冲持续时间为W1的脉冲中的任意一个。在这种情况下,如图19所示,以重叠的方式形成小孔202和短间距孔203,使得仪表板12比图17中所示的情况具有更大的未处理的横截面积,导致更大的断裂强度。由此,通过调整施加的脉冲持续时间为W1的脉冲和脉冲持续时间为W2的脉冲之间的间隔,可以调整相应区域的断裂强度。
在步骤S208中,当焦点f到达处理结束点E时,处理区域操作决定单元110控制激光辐射起始/结束指令单元116,以指令激光控制器26并使激光振荡器20停止向仪表板12施加激光束。之后,控制返回到步骤S202。如果还有任何未处理的区域,则继续处理这样的区域。
在步骤S209中(在易碎区域300的所有区域都被处理之后),装载/卸载操作决定单元100操作机器人16以将处理过的仪表板12放在卸载线18b上,以卸载仪表板12并将仪表板12输送到下一道工序。
之后,在步骤S210中,控制等待,直到未处理的仪表板12从装载线18a进行装载为止。一旦已经确认未处理的仪表板12被装载,则控制返回到步骤S201。
如上所述,易碎区域300的右线210和左线212中的每个包括具有不同深度的小孔202和短间距孔203的交替阵列,由此提供了适当的断裂强度。具体而言,右线210和左线212被设置成与中心线206提供相同的抗拉强度。抗拉强度不仅能够通过改变处理间距而容易地调整,也可以通过改变每个脉冲的辐射量(也就是处理深度)来容易地调整。
在右线210和左线212上,表层30的未处理部分的横截面积大于中心线206上的未处理部分的横截面积。在气囊膨胀时,在基层28中产生裂缝之后,右线210和左线212不会立即打开,因为表层30为其提供了主要的韧性。因此,根据安排的顺序,中心线206首先打开。因为右线210和左线212的端部形成为平滑的弧状,所以打开力可靠地传递到上线204和下线208上。
在右线210和在左线212上,通过交替施加脉冲持续时间为W1和W2的脉冲,也就是基本上通过控制激光束使其打开和关闭,简单地形成了小孔202和短间距孔203。激光束的强度和移动速度V可以是恒定的,因此不需要复杂的激光能量控制系统和移动速度改变控制系统。
在上线204和下线208上,小孔202以与右线210和左线212上的间距P1相同的间距间隔而形成。但是,因为上线204和下线208没有短间距孔,所以它们具有足够大的横截面积。因此,上线204和下线208不会在右线210和左线212变形之前变形。打开力从右线210和左线212传递到上线204和下线208,使得当气囊膨胀以打开上部区域214和下部区域216时,上线204和下线208能够可靠地弯曲。
由于用于易碎区域300的各个处理区域的脉冲周期和脉冲持续时间是通过激光辐射决定单元56来单独设定的,所以可以分别建立适于各个处理区域的断裂强度,同时很容易执行处理方法。
以下将参考图20至22描述根据第三实施例的激光束处理方法和内饰构件。根据该激光束处理方法,机器人16被操作成使焦点f向处理起始点移动,由此使得机器人16的操作速度和相对移动速度稳定。之后,开始施加激光束,用于产生具有均匀形状的易碎区域。
将参考图20和21来详细描述通过根据第三实施例的激光束处理方法形成的易碎区域200的处理起始点B1和处理结束点E1。易碎区域200,包括处理起始点B1和处理结束点E1,与通过根据第二实施例的激光束处理方法形成的易碎区域200相同。
如图20所示,形成为多个处理区域中的一个的线性上线204的处理起始点B1被设定在限定上线204的线性部分的端部(图20中为左端)处。实际处理过程从处理起始点B1开始,朝向处理结束点E1进行(至图20中的右侧)。操作预备点Q1在与处理方向(朝向图20中的左侧)相反的方向上与处理起始点B1间隔开预定的起动距离。操作预备点Q1和处理起始点B1之间的区域被定义为起动间隔T。操作预备点Q1被设定成在易碎区域200的对应区域从处理起始点B1延伸的方向上的延长线上的点。如果处理区域中处理开始的端部是弯曲的,则操作预备点Q1可以设置在与处理开始的端部相切的线上。通过将操作预备点Q1设定成在易碎区域200从处理起始点B1延伸的方向上的延长线上的点,机器人16和焦点f的移动方向被稳定化,以产生具有合适形状的易碎区域200。
起动间隔T的区域被设置用于在机器人16开始操作时,使机器人16的操作速度稳定,还用于加速焦点f的移动速度并将焦点f的移动速度稳定在给定的移动速度V。起动间隔T具有依赖于机器人16的操作特性确定的长度。起动间隔T是对处理区域的各个处理起始点Bn建立的。
如图21所示,多个处理区域的线性上线204的处理结束点E1被设定到线性部分的与处理起始点B1相对的相对端(图21中的右端)处。实际的处理过程结束于处理结束点E1处。处理结束点E1与右线210的圆弧端上的点对齐。在处理结束点E1处停止施加激光束,于是机器人16停止操作,由此结束处理过程。因为机器人16以恒定的移动速度V移动,同时处理上线204,所以即使指令机器人16在处理结束点E1处停止,机器人16由于惯性而略微移动并停在减速间隔D内。
右线210的处理起始点B3略微定位在上线圆弧端上的处理结束点E1的左侧,并且操作预备点Q3进一步定位在处理起始点B3的左侧。在处理上线204时和在处理右线210时,重复处理处理起始点B3和处理结束点E1之间的重叠间隔Lp。重叠间隔Lp的长度至少被设定成间距P1。因为上线204和右线210彼此重叠至少一个间距,所以上线204和右线210能够可靠地彼此连接。因此,当气囊膨胀并且右线210断裂时,断裂力可靠地传递到上线204以弯曲上线204。
如图20所示,重叠间隔Lp也设置在上线204的左端上,其中,处理结束点E4定位到处理起始点B1的右侧。类似的重叠间隔Lp也设置在下线2086的两端上。在每个这些区域中,重叠间隔Lp设置在两个相邻处理区域中的一个的处理起始点Bn和两个相邻处理区域中的另一个的处理结束点En之间。中心线206不需要重叠间隔Lp,因为分别在左线212和右线210的中点处,中心线206的端部连接成T形接头。但是,如果用两个左、右处理区域来构造中心线206,则重叠间隔Lp可以设置在左、右处理区域之间的接头处。
以下将参考图22描述根据第三实施例的用于利用激光处理系统10在仪表板12中形成易碎区域200的激光束处理方法。
在步骤S301中,装载/卸载操作决定单元100操作机器人16,以将已经通过装载线18a装载并通过端部执行器16a保持的仪表板12移动到处理位置P。此时,机器人16移动仪表板12,同时仪表板12定位成使其背侧12b面向激光振荡器20。
在步骤S302中,处理区域选择器104确认易碎区域200是否包含未处理的区域。如果易碎区域200包含未处理的区域,则该区域被识别为下一个待处理的区域,并且控制进行到步骤S303。如果判定易碎区域200中的所有区域都已经被处理,则控制进行到步骤S309。
在步骤S303中,基准点识别器106与操作结束点识别器108确定处理起始点Bn、操作预备点Qn和处理结束点En,用于下一个待处理的区域。
在步骤S304中,处理区域过渡操作决定单元112限定机器人16的移动,并移动仪表板12,使得焦点f与操作预备点Qn对准。此时,不施加激光束。在焦点f与操作预备点Qn对准之后,暂时停止机器人16。
在步骤S305中,机器人16开始操作,以使移动机构移动并使焦点f朝向处理起始点Bn移动,其中,焦点f的基于机器人16的移动而进行的移动被加速并被稳定,以保持指定的移动速度V,如图20所示。
机器人16具有六轴构造,其中,在机器人16开始操作时,由于机器人16的轴的不同操作特性,在起动间隔T期间,焦点f的轨迹220(见图20)易于从直路径略微偏移。但是,轴的操作特性随着时间的过去而变稳定,使得一旦焦点f到达起动间隔T中的处理起始点Bn,焦点f将精确地沿着直路径移动。因为目前可用的机器人16表现出优良的操作特性,并且操作速度几乎瞬间变稳定,所以起动间隔T不需要过长。
在步骤S306中,当焦点f到达处理起始点Bn时,激光振荡器20发射激光束,以开始处理易碎区域200(例如上线204)。此时,因为焦点f精确地以移动速度V移动,所以激光振荡器20以具有恒定循环周期(例如P1/V或者P2/V)的脉冲形式来施加激光束,以在仪表板12中沿着期望的路径形成具有均匀间距P1或P2的小孔202。
之后,在步骤S307中,处理区域操作决定单元110限定机器人16的移动,从而以预定的移动速度V来移动仪表板12,由此沿着处理区域将焦点f从处理起始点Bn相对移动到处理结束点En。
在步骤S308中,当焦点f到达处理结束点En时,处理区域操作决定单元110控制激光辐射起始/结束指令单元116,以指令激光控制器26并使激光振荡器20停止向仪表板12施加激光束。此时,重叠间隔Lp被处理,可靠地连接被处理区域和相邻的处理区域。
为了停止机器人16,机器人控制器24发出停止指令。因为机器人16通过惯性而继续略微移动,所以焦点f稍微超过处理结束点En,并停止在减速间隔D中,如图21所示。
之后,控制返回到步骤S302。如果还有任何未处理的区域,则继续处理这样的区域。
在步骤S309中(在易碎区域200的所有区域都被处理之后),装载/卸载操作决定单元100操作机器人16,以将处理过的仪表板12放在卸载线18b上,以卸载仪表板12并将仪表板12输送到下一道工序。
之后,在步骤S310中,控制等待,直到未处理的仪表板12从装载线18a进行装载为止。当确认未处理的仪表板被装载时,控制返回到步骤S301。
如上所述,通过根据本实施例的用于处理内饰构件的激光束处理方法,机器人16被操作以朝向焦点f移动处理起始点Bn,用于由此建立需要使机器人16加速的起动间隔T。当焦点f到达处理起始点Bn时,焦点f需要基于机器人16的操作的稳定移动速度V。因此,在焦点f已经到达处理起始点Bn之后,当激光振荡器20施加激光束时,以均匀的间距形成具有均匀形状的小孔202。
Claims (7)
1.一种包括易碎区域(300)的内饰构件(12),所述易碎区域(300)在容纳于其中的气囊膨胀时能够断裂,所述易碎区域(300)包含有一连串的多个小凹部(202,203),所述易碎区域(300)包括:
基本上平行的第一相对侧(206,208)和与所述第一相对侧(204,208)的两端互连的基本上平行的第二相对侧(210,212),由此形成矩形形状;和中心线(206),其布置在所述第一相对侧(204,208)之间的中间位置处,并且其两端连接到所述第二相对侧(210,212)上,
其中,所述第一相对侧(204,208)和所述第二相对侧(210,212)上的主要凹部(202)以给定的间距(P1)间隔开,所述中心线(206)上的主要凹部(202)以比所述给定的间距(P1)小的间距(P2)间隔开,并且
其中,比所述主要凹部(202)浅的辅助凹部(203)设置在所述第二相对侧(210,212)上的主要凹部(202)之间。
2.一种激光束处理方法,用于使用从激光振荡器(20)发射的激光束来处理覆盖在容纳于其中的气囊上的内饰构件(12),以形成能够在所述容纳于其中的气囊膨胀时断裂的线性易碎区域(200,300),所述方法包括:
在所述内饰构件(12)和所述激光振荡器(20)通过可编程的移动机构(16)相对移动时,处理所述内饰构件(12)。
3.根据权利要求2所述的激光束处理方法,包括:
第一步骤,其中,测量所述内饰构件(12)的第一表面(12a)的位置,所述第一表面(12a)在所述内饰构件(12)安装在车辆中时用作饰面侧;
第二步骤,其中,基于从所述第一步骤得到的测量结果,调整所述激光束的焦点位置,使其与距离所述第一表面(12a)预定深度的位置对准;和
第三步骤,其中,将所述激光束施加到所述内饰构件(12)的第二表面(12b)上,以形成所述易碎区域(200,300)的至少一部分,其中所述第二表面(12b)在所述内饰构件(12)安装在车辆中时用作背侧。
4.根据权利要求3所述的激光束处理方法,其中,在所述第二步骤中,所述内饰构件(12)或者发射所述激光束的所述激光振荡器(20)的位置移动,以改变所述内饰构件(12)和所述激光振荡器(20)之间的相对距离,由此调整所述激光束的焦点(f)。
5.根据权利要求3所述的激光束处理方法,其中,在所述第二步骤中,发射所述激光束的所述激光振荡器(20)的光学系统移动,以调整所述激光束的焦点(f)。
6.根据权利要求2所述的激光束处理方法,其中,所述易碎区域(300)包含有一连串的多个小凹部(202,203),所述易碎区域(300)包括:基本上平行的第一相对侧(204,208)和与所述第一相对侧(204,208)的两端互连的基本上平行的第二相对侧(210,212),由此形成矩形形状;和中心线(206),其布置在所述第一相对侧(204,208)之间的中间位置处,并且其两端连接到所述第二相对侧(210,212)上,所述激光束处理方法包括步骤:
以具有第一循环周期(T1)和第一脉冲持续时间(W1)的脉冲的形式施加激光束,由此形成所述第一相对侧(204,208);
以具有所述第一脉冲持续时间(W1)和比所述第一循环周期(T1)短的第二循环周期(T2)的脉冲的形式施加激光束,由此形成所述中心线(206);和
以具有所述第一脉冲持续时间(W1)和比所述第一脉冲持续时间(W1)短的第二脉冲持续时间(W2)的交替脉冲的形式施加激光束,由此形成所述第二相对侧(210,212)。
7.根据权利要求2所述的激光束处理方法,包括如下步骤:将所述激光束的焦点(f)定位在操作预备点(Qn)处,所述操作预备点(Qn)在与所述内饰构件被处理的方向相反的方向上与初始的处理起始点(Bn)隔开,其中,在所述处理起始点(Bn)处能够形成所述易碎区域(200,300)的至少一部分;
使所述焦点(f)朝向所述处理起始点(Bn)移动,以使其移动速度稳定;以及
在所述焦点(f)到达所述处理起始点(Bn)之后,从所述激光振荡器(20)发射激光束,以开始处理所述易碎区域(200,300)。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |