CN105269151A - 汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯 - Google Patents

汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯 Download PDF

Info

Publication number
CN105269151A
CN105269151A CN201510288950.3A CN201510288950A CN105269151A CN 105269151 A CN105269151 A CN 105269151A CN 201510288950 A CN201510288950 A CN 201510288950A CN 105269151 A CN105269151 A CN 105269151A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser beam
weld interface
lenticular body
manufacture method
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510288950.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105269151B (zh
Inventor
N·斯基奇里
C·博埃罗
D·费里戈
F·莱昂内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Automotive Lighting Italy SpA
Original Assignee
Automotive Lighting Italia SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51454833&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN105269151(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Automotive Lighting Italia SpA filed Critical Automotive Lighting Italia SpA
Publication of CN105269151A publication Critical patent/CN105269151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105269151B publication Critical patent/CN105269151B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • B29C65/1638Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding focusing the laser beam on the interface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1664Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1664Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators
    • B29C65/1667Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators at the same time, i.e. simultaneous laser welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1664Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators
    • B29C65/1667Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators at the same time, i.e. simultaneous laser welding
    • B29C65/167Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators at the same time, i.e. simultaneous laser welding using laser diodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1687Laser beams making use of light guides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1696Laser beams making use of masks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114Single butt joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/20Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/24Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight
    • B29C66/242Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours
    • B29C66/2424Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain
    • B29C66/24243Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain forming a quadrilateral
    • B29C66/24244Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain forming a quadrilateral forming a rectangle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/542Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining hollow covers or hollow bottoms to open ends of container bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/959Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables
    • B29C66/9592Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables in explicit relation to another variable, e.g. X-Y diagrams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B29C65/1661Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined scanning repeatedly, e.g. quasi-simultaneous laser welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/747Lightning equipment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28Cover glass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29Attachment thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/27Attachment thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯。汽车灯的制造方法包括以下步骤:提供由第一周边轮廓界定的容纳体,由第二周边轮廓界定的透镜体,在焊接界面相互至少部分地相关联;提供至少一个激光发射设备,用于焊接这种焊接界面;提供光学设备,用于改变从光纤所输出的激光束的部分的分散,以便将它们整体沿着至少一个预定的光轴(X-X)准直。所述方法包括以下步骤:将由位于光学平面(P)上的相应的光纤所发出的至少第一激光束引导到焊接界面的临界部分上,所述光学平面(P)由所述临界部分入射;其中光学平面(P)相对于相切于临界部分的平面(T)成0度和45度之间的取向角(α)。

Description

汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯
技术领域
本发明涉及汽车灯的激光焊接方法以及使用所述方法所获得的相应的汽车灯。
背景技术
术语汽车灯理解成是指一般性的后汽车灯或前汽车灯,后者也被称为前灯。
如已知的那样,汽车灯是下述车辆的照明和/或信号设备,所述车辆包括具有朝向车辆外部的照明和/或信号功能的至少一个外部汽车灯,诸如像侧光灯、指示灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯、近光灯、远光大灯等。
汽车灯以其最简单的形式包括容纳体、透镜体和至少一个光源。
透镜体放置成封闭容纳体的口部以便形成一个壳体腔室。光源布置在壳体腔室内部,所述光源可被定向以便当供以电力时朝向透镜体发射光。
一旦各个部件已被组装好,那么汽车灯的制造方法必须设置成将透镜体附接和以气密的方式密封到容纳体。
这样的密封和附接通常通过焊接来执行,以便在放置成彼此接触的透镜体和容纳体的相应的周边轮廓之间形成焊缝。
当然,焊接也可与更复杂汽车灯的例如布置于壳体腔室内部的其它部件相关。
特别是汽车灯的聚合物主体的激光焊接方法使得可将能够发射激光辐射的透射性聚合物主体和能够吸收激光辐射的吸收性聚合物主体相结合。在目前的情况下,激光辐射当其遇到吸收性聚合物主体时转化成热量,所述吸收性聚合物主体通过局部加热将热量传递到透射性聚合物主体,只要软化和局部熔化两个聚合物主体就可牢固地结合到彼此。
汽车灯的吸收性聚合物主体例如可由容纳体构成,而汽车灯的透射性聚合物主体例如可由透镜体构成,封闭所述容纳体的该透镜体形成容纳汽车前灯的光源的壳体腔室。
所述壳体腔室在周边处由透镜体和容纳体的周边轮廓界定,将放置成彼此接触的所述透镜体和容纳体通过形成焊缝密封,在焊缝处发生透镜体和容纳体的材料的相互渗透。
当然,吸收性聚合物主体和透射性聚合物主体通常可由汽车前灯的其它的聚合物部件构成。
至于所使用的激光装置,其通常包括:
-至少一个激光源,其例如可为半导体激光源;
-在透镜体附近的以“束”组合到一起的光纤系统,其用来输送由激光源产生的激光;
-光纤支撑件,其具有将光纤在透镜体附近保持在适当位置的目的。例如,支撑件可以是具有在其中装有光纤的容纳孔的金属体。它们可由系统附接,在该系统中拧紧到光纤的金属支撑件的螺钉的头部按压径向膨胀的聚合物垫圈。从而光纤通过聚合物垫圈被撑靠到容纳孔壁上。
-具有准直器功能的光学系统,其具有用于改变从光纤所发出的激光束的发散并将所述光束朝向焊缝引导的目的。
通常,作为准直器,使用负光导,即由相对于光纤的光轴倾斜的反射壁构成的光导。
在现有技术(图1)的最简单版本中,光导具有带有相对于其光轴倾斜的反射壁的几何形状,并且光纤定位在光导的上部开口附近并沿着光轴。此外在最简单的情况下,系统证明在光导的横向平面上是对称的,即光导反射壁的倾斜度相对于光轴是相同的。光导纵向地沿着限定焊缝的轨迹延伸。
与光纤沿着焊缝轨迹分布相关的参数是光纤之间的距离或间距“d”,其最小值由光纤和附接系统的尺寸给定,以及其最大值由沉积到焊缝上的能量的最小值来调节。
当系统(即将被焊接的灯)具有简单的几何形状时通常使用该结构。
当沉积在焊缝上的辐射能量需要增加时,例如,当透镜体的厚度大以及由材料的吸收也随之增加时,可在同一光导上使用两排光纤(图2-3)。光纤可布置在同一横向平面上(图2)或可布置在不同的横向平面上(图3)。
在第一种情况下,属于同一横向平面的光纤在焊缝的相同区域上指向。
在第二种情况下,位于不同平面上的光纤在焊缝的不同区域内指向,其目的是使得照射更均匀。
然而,透镜体出于样式和空气动力学的原因而具有复杂的几何形状。考虑到这样,焊缝被证明与透镜体不共形,即焊缝可能不是透镜体的译本(translation)。然而,即使透镜体具有不均匀的表面,必须确保沿着焊缝的连续且均匀的照射。
根据现有技术的解决方案,即根据在其中光纤相对于在横向于焊缝的平面上的光轴倾斜的配置,由于存在阴影区而产生非均匀照射。在图4中,在具有透镜体复杂几何形状或不规则区域中在焊缝照射中阴影区的存在已被突出显示。由于本发明,同一图4还示出如何才能填充阴影区,以便获得均匀的和规则的焊缝,如下面更详细描述的那样。
由此断定,在焊接其中透镜体通常具有复杂几何形状(诸如凹面/复杂性、槽、肋、突起等的变化)的汽车灯的情况下,激光焊接的现有技术的解决方案在所产生的焊缝质量方面是不能令人满意的。
鉴于所有的上述考虑,激光焊接技术至今很少在汽车灯上使用,特别是如果它们具有复杂的几何形状;从而这种激光焊接技术被替代性的焊接技术(诸如摩擦、超声波、热板焊接等)取代。
发明内容
本发明的目的是为了获得汽车灯的一种激光焊接方法,以及使用所述方法所获得的能够确保激光焊接过程的汽车灯,使得能够针对透镜体的任何几何形状获得高质量的焊缝,甚至在透镜体的延伸方面具有高度复杂性和强烈变化的情况下。
本发明的目的因此是通过激光焊接技术执行汽车灯的焊接,所述激光焊接技术克服了与汽车灯具体性质相关的至今使所述焊接技术不是非常有效的技术缺陷。
这样的目的通过根据权利要求1所述的汽车灯的制造方法以及通过根据权利要求23所述的汽车灯来实现。
本发明的其它实施方式在从属权利要求中描述。
附图说明
从本发明优选的和非限制性实施方式的下面给出的描述将更清楚地理解本发明的其它特征和优点,其中:
-图1-3是从根据现有技术的汽车灯激光焊接解决方案的不同角度观察的视图;
-图4是在根据现有焊接技术可获得的激光束的分布与根据本发明可获得的相同激光束的分布之间的比较;
-图5是根据本发明的焊接装置处于组装配置下的立体图;
-图6是图3中所示装置的分离部件的立体图;
-图7-10是根据本发明在焊接步骤期间汽车灯处于组装配置下的立体图,在其中一些元件被省略以便更好地观察一些细节;
-图11a-11b是根据依照本发明的焊接方法所焊接的汽车灯放大细节的不同类型的示意图;
-图12是根据本发明一个可能的实施方式的细分成穿过负光导的激光束波瓣的示意图;
-图13-16示出根据本发明适于限定不连续性概念的几何结构。
与下面所述的实施方式相同的元件或元件的部件将使用相同附图标记指出。
具体实施方式
参照前述附图,附图标记4表示整个汽车灯,其中下面的描述是指以不丧失其一般性应用的方式来进行描述。
如上所述,术语汽车灯理解成是指一般性的后汽车灯或前汽车灯,后者也被称为前灯。
如已知的那样,汽车灯包括具有照明和/或信号功能的至少一个外部汽车灯,诸如像侧光灯(其可以是前侧、后侧或侧面侧光灯)、指示灯、刹车灯、后雾灯、近光灯、远光大灯等。
汽车灯4包括通常为聚合物材料的容纳体8,其通常允许将汽车灯4附接到相应的车辆上。
对于本发明的目的而言,容纳体8可以是任何形状和尺寸,并且甚至可以是汽车灯内部的元件,例如其不直接与相关联车辆的例如车身或其它紧固件相关联。
根据一个实施方式,容纳体8界定容纳壳体12。
根据一个实施方式,容纳壳体12容纳至少一个光源16,所述光源电连接到以便对其供电的电连接器件,并适于发射光束以便传导到汽车灯4的外部。
对于本发明的目的而言,与所使用的光源16的类型是无关的;优选地,光源16是发光二极管(LED)光源。
容纳体8由第一周边轮廓20界定。
透镜体24结合到容纳体8,所述透镜体24在内部依次由第二周边轮廓28界定。
透镜体24在外部还由对应于所述第二周边轮廓28的外边缘32界定。
对于本发明的目的而言,透镜体24可在汽车灯4的外部,从而限定汽车灯的直接经受环境的至少一个外壁;对于本发明的目的而言,透镜体也可在汽车灯4的内部,即不直接经受外部环境,进而由一个或多个屏或覆盖板直接或间接地覆盖。
根据一个可能的实施方式,透镜体24适于封闭容纳座12;根据一个实施方式,透镜体24适于将由光源16所产生的光束透射到汽车灯4的外部。
为了这样的目的,所述透镜体24由至少部分透明的或半透明的或透明的材料制成,并且还可包括一个或多个不透明部分,以便允许在任何情况下由光源16所产生的光束至少部分地穿过。
第二周边轮廓28相对于第一周边轮廓20是相反形状的,以便根据形状联接而在汽车灯4的组装配置中与后者即第一周边轮廓20联接。
汽车灯4的组装包括将相应的第一和第二周边轮廓20,28至少部分地结合到彼此的步骤。例如,步骤设置成将透镜体24布置成封闭容纳体8的容纳壳体12,以便将相应的第一和第二周边轮廓20,28结合。
在将容纳体8和透镜体24的相应的第一和第二周边轮廓20,28结合之后,在所述周边轮廓20,28之间的接触表面限定焊接界面36,其沿着由曲线横坐标S所限定的曲线延伸。
根据本发明的汽车灯的制造方法设置成通过激光焊接相应于所述周边轮廓20,28将所述透镜体和容纳体结合到彼此。
为了本发明的目的,激光焊接过程可通过不同的技术实现,例如,通过同步激光焊接,几乎同步激光焊接,边界激光焊接,掩模激光焊接,径向激光焊接,整体激光焊接等。
然而,在下面的描述中,将具体参照同步激光焊接,但这以不丧失其一般性应用的方式来进行描述。
特别是,提供至少一个激光发射设备或激光源(未示出),其发射具有特征发射光谱的激光束或光束或电磁辐射。采用特征发射光谱以便表示大致在某一频率下发射的或具有一定波长的电磁辐射。根据可能的实施方式,激光源包括CO2激光器或YAG激光器或激光二极管(LED),在CO2激光器中激光束由包含CO2的气体混合物产生,在YAG激光器中激光束由固态晶体产生。
激光发射设备例如与多根光纤44相关联,所述光纤44例如以已知的方式插入到支撑件/基体内。
所述光纤44然后可被分成或分裂成进一步的组或束。
所述光纤44接收由激光发射设备所发射的激光束的部分,并将它们通过透镜体24朝向焊接界面36引导,换言之,每根光纤44接收激光束的一部分,并将其朝向焊接界面36引导。
例如,可将光纤44机械地固定到掩模46。
优选在将容纳体8填塞到相应的附接块48内之后进行焊接。
在激光焊接步骤期间,容纳体8用作朝向由激光发射设备所发射光束的吸收构件,以及透镜体24用作所述光束的透射性构件。
根据一个实施方式,光学设备52设置成改变在从光纤44输出中的光束的发散;光束发散上的变化不必是对称的;例如,所述光学设备52可减小光束在一个方向上的发散,并增加其在另一个方向上的发散;根据一个实施方式,使来自光纤44输出中的激光束整体沿着至少一个给定的光学轴线X-X准直。
根据可能的实施方式,根据本发明的焊接方法包括识别在透镜体外边缘32上的至少一个不连续性54的步骤;如下文更详细地描述的那样,所述不连续性构成在外边缘32和焊接界面36之间的距离55上的变化。
所述不连续性54例如可包括凹入部分,即在透镜体24的外边缘32和第二周边轮廓28之间距离减小的部分,以及凸出部分,即在透镜体24的外边缘32和第二周边轮廓28之间距离增加的部分。
例如,在距离上的所述变化可具有大致“U”或“V”形;根据其它可能的实施方式,所述不连续性例如可具有“L”或“S”形。
在下文将提供在透镜体24外边缘32上的不连续性54概念的详细论述。
特别是,图13示出焊接系统44,其具有彼此平行的光纤,并且在透镜体24的表面或外边缘32上没有不连续性。
由于在界面处的折射,光纤相对于垂直于透镜体表面的线倾斜角度θ,该角度遵循下式:
θ 1 = arcsin ( n 1 n 2 sin θ )
其中n1和n2是空气和透镜体24材料的折射率。
在焊缝上标识取决于透镜体24高度h的坐标x1。
x1=htanθ1
由辐射所照射的区域位于x1附近,所述区域取决于激光束的发散和其形状(图14)。
为了使得焊接有效,必须没有界面或焊缝36的黑暗、阴影或不均匀的照射区域。一般来说,影响均匀性的参数是在光纤44和激光束(例如高斯)形状之间的距离“d”,所述参数已经建立了光纤相对于垂直于表面的线的倾斜角度和透镜体24的高度。在实验上已经发现沿着焊接界面36的照射必须为最大峰值照射的至少25%(图15)。
图15示出在y轴上的范围从0到对应于峰值的100%的照射值;25%的阈值也被突出显示;可以看出所述值代表用于获得优质焊缝的阈值。
在其中外边缘32具有不恒定或不规则轮廓的情况下,可以看到不连续性54的存在。
特别是,参照一种焊接系统,其具有彼此平行的光纤44,并且在所述透镜体中具有不连续性54。不连续性54导致倾斜度等于垂直于表面的直线的角度(图16)。
在这种情况下,
θ 1 = arcsin ( n 1 n 2 sin θ )
ω 1 = arcsin ( n 1 n 2 sin ω )
考虑到不连续性,垂直于表面的线相对于彼此倾斜的角度为:
ω=θ+η
即:
ω 1 = arcsin [ ( n 1 n 2 ) sin ( θ + η ) ]
从而在焊缝上限定取决于高度h的以下点:
x1=htanθ1
x2=htanω1
被照射的区域位于x1和x2附近,所述区域取决于光束的发散和其形状(例如,高斯)。
透镜体24的不连续性54可定义为垂直于透镜体24的表面或外边缘32的线的角度变化,其在相邻的照射区域x1和x2之间产生距离,使得它们之间在焊接界面36上的照射小于峰值的25%。
该方法包括将至少第一激光束60引导到焊接界面36的临界部分64上的步骤,其中第一激光束60具有位于光学平面P上的相应的光轴X-X,所述光学平面P由焊接界面36的所述临界部分64入射。
根据一个实施方式,焊接界面36的临界部分64对应于所述不连续性54。
优选地,光学平面P相对于相切于临界部分64的平面T成0度和45度之间的取向角α(图11a)。
根据其它的实施方式,光学平面P相对于相切于临界部分64的平面T成0度和30度之间的取向角α。
根据其它的实施方式,光学平面P相对于相切于临界部分64的平面T成0度和10度之间的取向角α。
根据可能的实施方式,光学平面P大致平行于相切于临界部分64的平面T。
值得注意的是,临界部分64大致类似于上面所限定的相切于相应曲线横坐标S的部分。
换言之,焊接界面36的弯曲部分类似于确定相切平面T的方向的相应相切部分。
临界部分64理解成是指焊接界面36的部分,所述部分在垂直于所述焊接界面的方向上与不连续性54对应,即对准。
将焊接界面36的所述部分定义为临界部分64,考虑到由于透镜体24的几何形状,即由于存在所述不连续性54,由光纤44所发出的激光束难以达到;换言之,不连续性的几何形状趋向于使得激光束偏离,该激光束在现有技术的解决方案中不能最佳地达到焊接界面36的相应(即相关)部分,因为定义为“临界部分”的所述原因。同样,换言之,应用现有技术方法的所述不连续性的几何形状产生一种阴影区域,该阴影区域被来自光纤44的激光束不充分地照射和难以照射。
有利地,根据本发明,光学平面P相对于相切于临界部分64的平面T成0度和45度之间的取向角α允许临界部分64的最佳照射。
还有可能的是,为了增加临界部分64的照射程度,提供将一对激光束68引导到焊接界面36的临界部分64上的步骤;根据一个实施方式,所述焊接界面36的临界部分64对应于不连续性54。
特别是,所述激光束68具有位于平行于所述临界部分64的相同光学平面P上的相应的光轴X-X,在其中,所述光轴X-X对称地布置于焊接界面36的临界部分64的中点M的相对侧上。
根据一个实施方式,该方法包括将多个“n”激光束引导到焊接界面36的临界部分64上的步骤,每个激光束由相应的光纤44分布,所述激光束具有位于平行于焊接界面36的所述临界部分64的同一光学平面上的相应的光轴X。
一对激光束68包括倾斜到相应的光学平面P上的光轴X-X,以补偿激光束68的折射,在激光束入射到透镜体24的外边缘32上的位置处发生该折射。
在存在下述透镜体24的部分的情况下,所述透镜体24的部分没有不连续性54或在透镜体24的外边缘32和第二周边轮廓28之间距离上没有变化,提供将至少一个激光束引导到焊接界面36的相应的非临界部分72上的步骤。
特别是,所述激光束60具有位于第二光学平面Z上的相应的光轴Y-Y,所述第二光学平面Z由焊接界面36的所述非临界部分72入射,其中第二光学平面Z确定与相切于非临界部分72的平面R成46度和90度之间的取向角β。
根据一个可能的实施方式,激光束具有相应的光轴X-X,其位于大致垂直于焊接界面36的所述非临界部分72的第二光学平面Z上。
还有可能的是,提供将一对激光束68引导到焊接界面36的非临界部分72上,所述激光束68具有位于同一第二光学平面Z上的相应光轴X-X,第二光学平面Z入射到焊接界面36的所述非临界部分72上,其中所述光轴X-X对称地布置于焊接界面36的非临界部分72的相对侧上。
根据一个实施方式,提供将多个“n”激光束引导到焊接界面36的非临界部分72上的步骤,每个激光束由相应的光纤44分布,所述激光束具有位于平行于所述非临界部分72的同一光学平面上的相应的光轴X。
如上所述,焊接方法提供使用光学设备52来改变在来自光纤44的输出中的激光束60,68的发散。
根据一个实施方式,所述光学设备52包括设有输入80和输出84的负光导76,其中输入80面对所述光纤44并且输出84面对透镜体24。例如,负光导76包括一对反射壁88,所述反射壁88相对于激光束60,68的所述光轴X-X位于其上的中间平面92成镜面倾斜,以便朝向透镜体24会聚。
换言之,倾斜壁是会聚的,从而限定总体上的楔形的几何形状,其从光纤44朝向透镜体24以及从输入80到输出84逐渐变细。
根据一个实施方式,负光导的输出84相对于透镜体24的外边缘32是相反形状的,以便形成与透镜体24的外边缘32的成形联结。这种方式有可能将负光导用作抵靠容纳体8的透镜状体24的按压设备,以便于第一和第二周边轮廓20,28的焊接和/或部分地相互渗透。
如所看出的那样,负光导趋向于将来自所述输出84的激光辐射根据空间分布来进行分布,所述空间分布包括多个部分或波瓣Ln,其中至少一个波瓣L0沿着所述光轴X-X延伸。换言之,根据本发明,光纤44倾斜以便具有沿着所述光轴X-X延伸的至少一个波瓣L0,以便将所述波瓣L0引导到焊接界面36上。
根据其它的实施方式,从负光导76的输出84分布的光束包括朝向透镜体24引导的多个波瓣Li,所述波瓣Ln具有“n”级,其中“n”是在作用到焊接界面36之前穿过透镜体24的波瓣经历的反射的次数。作用在焊接界面的不同程度的波瓣穿过透镜体并在透镜体24内经历不同次数的反射。
优选地,产生具有“0”度的至少一个波瓣L0,其作用到焊接界面36上,穿过透镜体24而不在透镜体24内进行反射。
根据其它的实施方式,光学设备52包括实心体,即正光导,其适于满足激光束的至少一部分全内反射的条件,实心体从输入延伸到输出,其中输入面对所述光纤44以及所述输出面对所述透镜体24;在这样的实施方式中,实心体由相对于激光束的发射波长为透明的材料构成。
值得注意的是,无论是在负光导的情况下还是在正光导的情况下,光导沿着横向于所述光导的平面控制或分布激光辐射,而不是沿着纵向于或相切于所述光导的平面来控制激光辐射。
如可从描述中领会到的那样,根据本发明的制造方法使它有可能克服现有技术的缺陷。
特别是,由于本发明的方法,能够将激光焊接的技术应用于汽车灯上,所述汽车灯具有任何类型的复杂几何形状,具有沿着灯的周边高度变化的曲率和厚度。
相比于现有技术的替代性的焊接技术,根据本发明的激光焊接技术不仅没有不方便,而且对于相同质量的焊接接头,与汽车灯领域中现有技术的解决方案相比,在成本和时间方面可能甚至更好。
特别是,因为能够将光束的更大部分可透射到透镜体和容纳体之间的焊接界面上,因此降低消耗且因此降低成本。
在透镜体和容纳体之间焊接的界面部分上的光束因此适于获得具有优异的机械质量、不浪费光功率的焊接接头。
此外,通过提供与激光辐射分配器的光导相配合的光导部分,相对于现有技术的教导能够更有效地控制目的用于焊接区域的激光辐射,特别是在具有表面不连续性的透镜体的激光焊接中。在目前的情况下,在激光辐射分配器嘴部输出处的激光辐射分布的至少一个波瓣可能能够绕过透镜体的可能的表面不连续性,因为所述波瓣能够达到其在透镜体光导部分中所传送的目的地。
本领域内的技术人员可对上述的汽车灯的制造方法做出许多修改和变化,以满足相应的和特定的要求,同时仍处于如由以下权利要求所限定的本发明保护范围之内。

Claims (23)

1.一种汽车灯(4)的制造方法,包括以下步骤:
-提供由第一周边轮廓(20)界定的容纳体(8);
-提供透镜体(24),其在内部由第二周边轮廓(28)以及在外部由对应于所述第二周边轮廓(28)的外边缘(32)界定;
-将容纳体(8)和透镜体(24)的相应的第一和第二周边轮廓(20,28)相互至少部分地相关联,所述周边轮廓(20,28)之间的接触表面限定焊接界面(48),所述焊接界面沿着由曲线横坐标(S)所限定的曲线延伸;
-提供至少一个激光发射设备,其发射具有特征发射光谱的光束或辐射;
-提供多根光纤(44),其接收来自所述激光发射设备的激光束的部分,并将它们通过透镜体(24)朝向焊接界面(36)引导,其中所述容纳体(8)用作朝向光束的吸收元件,以及所述透镜体(24)用作光束的透射元件;
-提供光学设备(52),用于改变从光纤(44)所发出的激光束的部分的分散,以便将它们整体沿着至少一个预定的光轴(X-X)准直;
其特征在于所述方法包括以下步骤:
-将位于光学平面(P)上的由相应的光纤(44)所发出的至少第一激光束(60)引导到焊接界面(36)的临界部分上,所述光学平面(P)由所述焊接界面(36)的临界部分(64)入射;
其中所述光学平面(P)相对于相切于焊接界面(36)的临界部分(64)的平面(T)成0度和45度之间的取向角(α)。
2.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于光学平面(P)相对于相切于临界部分(64)的平面(T)成0度和30度之间的取向角(α)。
3.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于光学平面(P)相对于相切于临界部分(64)的平面(T)成0度和10度之间的取向角(α)。
4.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述光学平面(P)大致平行于相切于临界部分(64)的平面(T)。
5.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于包括将一对激光束(68)引导到焊接界面36的临界部分64上的步骤,所述激光束具有位于平行于所述临界部分(64)的同一光学平面(P)上的相应的光轴(X),其中所述光轴(X)相对于焊接界面(36)的临界部分(64)的中点对称地布置于相对侧上。
6.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于包括步骤:将多个'n'激光束引导到焊接界面(36)的临界部分(64)上,每个激光束由相应的光纤(44)分布,所述激光束具有位于平行于所述临界部分(64)的同一光学平面(P)上的相应的光轴(X)。
7.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于接收激光束部分的光纤(44)包括倾斜到相应的光学平面(P)上的光轴(X),以补偿在激光束入射到透镜体(24)的外边缘(32)上的位置处发生的激光束的折射。
8.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,包括以下步骤:
-识别至少一个不连续性(54)或在外边缘(32)和焊接界面(36)之间的距离变化(55);
-将由相应的光纤(44)所发出的至少第一激光束引导到焊接界面(36)的临界部分(64)上,所述临界部分(64)相应于所述不连续性(54),第一激光束具有位于光学平面(P)上的相应的光轴(X),所述光学平面(P)由焊接界面(36)的临界部分(64)入射;
其中光学平面(P)相对于相切于临界部分(64)的平面(T)成0度和45度之间的取向角(α)。
9.根据权利要求8所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述不连续性(54)包括凹入部分,以便获得在透镜体(24)的外边缘(32)和第二周边轮廓(28)之间距离的减少。
10.根据权利要求8所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述不连续性(54)包括凸出部分,以便获得在透镜体(24)的外边缘(32)和第二周边轮廓(28)之间距离的增加。
11.根据权利要求8所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述透镜体(24)的不连续性(54)由垂直于透镜体(24)的表面或外边缘(32)的线的角度变化来限定,其在所述焊接界面(36)的相邻照射区域(x1)和(x2)之间产生距离,使得在它们之间,在焊接界面(36)上的激光束的照射小于峰值的25%。
12.根据权利要求8所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述不连续性(54)具有大致'U'或'V'形。
13.根据权利要求8所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于在存在下述透镜体(24)部分的情况下,所述透镜体(24)部分没有不连续性或在透镜体(24)的外边缘(32)和焊接界面(36)之间距离上没有变化,提供将由相应光纤(44)所发出的至少一个激光束引导到焊接界面(36)的相应非临界部分(72)上的步骤;
-所述激光束具有位于第二光学平面(Z)上的相应的光轴(Y),所述第二光学平面(Z)由所述焊接界面(36)的非临界部分(72)入射,其中所述第二光学平面(Z)与相切于非临界部分(72)的平面(R)成46度和90度之间的取向角(β)。
14.根据权利要求13所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述至少一个激光束具有相应的光轴(Y),该光轴(Y)位于大致垂直于焊接界面(36)的所述非临界部分(72)的第二光学平面(Z)上。
15.根据权利要求13所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于包括步骤:将一对激光束(68)引导到焊接界面(36)的非临界部分(72)上,所述激光束(68)具有位于同一第二光学平面(Z)上的相应的光轴(Y),第二光学平面(Z)入射到焊接界面(36)的所述非临界部分(72)上,其中所述光轴(Y)对称地布置于相对于焊接界面(36)的非临界部分(72)的相对侧上。
16.根据权利要求13所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于包括步骤:将多个'n'激光束引导到焊接界面(36)的非临界部分(72)上,每个激光束由相应的光纤(44)分布,所述激光束具有位于平行于焊接界面(36)的所述非临界部分(72)的同一光学平面(Z)上的相应的光轴(Y)。
17.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于用于改变从光纤(44)所发出的激光束的发散的所述光学设备(52)包括负光导(76),所述负光导(76)具有输入(80)和输出(84),输入(80)面对所述光纤(44)以及输出(84)面对所述透镜体(24),以及一对反射壁(88),所述反射壁(88)相对于激光束的所述光轴位于其上的中间平面(92)成镜面倾斜,以便朝向透镜体(24)会聚。
18.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述光导的输出(84)相对于透镜体(24)的外边缘(32)是相反形状的,以便形成与透镜体(24)的外边缘(32)的联接的形状。
19.根据权利要求17所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述负光导(76)将来自所述输出(84)的激光辐射根据空间分布来进行分布,所述空间分布包括多个部分或波瓣(Ln),其中至少一个波瓣(L0)沿着所述光轴(X)延伸。
20.根据权利要求19所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于包括产生具有'0'度的至少一个波瓣(L0)的步骤,所述波瓣(L0)通过所述透镜体(24)而入射到焊接界面(36)上而不在透镜体(24)内经历反射。
21.根据权利要求19所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于所述方法包括产生具有不同程度的至少两个波瓣(Ln)的步骤,所述波瓣通过透镜体而入射到焊接界面上,在透镜体(24)内经受不同次数的反射。
22.根据权利要求1所述的汽车灯(4)的制造方法,其特征在于用于改变从光纤(44)所发出的激光束的发散的光学设备包括实心体,即正光导,该实心体适于满足针对激光束的至少一部分的全内反射的条件,实心体从输入延伸到输出,输入面对所述光纤以及所述输出面对所述透镜体(24),其中所述实心体由相对于激光束的发射波长为透明的材料构成。
23.一种汽车灯(4),其通过根据权利要求1所述的制造方法来制造。
CN201510288950.3A 2014-05-30 2015-05-29 汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯 Active CN105269151B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITPD2014A000135 2014-05-30
ITPD20140135 2014-05-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105269151A true CN105269151A (zh) 2016-01-27
CN105269151B CN105269151B (zh) 2018-09-11

Family

ID=51454833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510288950.3A Active CN105269151B (zh) 2014-05-30 2015-05-29 汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9757896B2 (zh)
EP (1) EP2949452B1 (zh)
JP (1) JP6612058B2 (zh)
KR (1) KR102379090B1 (zh)
CN (1) CN105269151B (zh)
ES (1) ES2818627T3 (zh)
HR (1) HRP20201551T1 (zh)
HU (1) HUE052369T2 (zh)
PL (1) PL2949452T3 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108692282A (zh) * 2017-08-24 2018-10-23 常州星宇车灯股份有限公司 一种车用后组合灯
CN108723591A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 汽车照明意大利独资股份有限公司 车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法
CN108790190A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 莱丹科技股份公司 用于焊接工件的激光接合方法和激光接合装置
CN109641397A (zh) * 2016-08-30 2019-04-16 黑拉有限责任两合公司 用于将灯罩与机动车照明装置的壳体接合的方法和设备
CN112074689A (zh) * 2018-04-25 2020-12-11 株式会社小糸制作所 车辆用灯具

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2957418B1 (en) * 2014-06-19 2020-01-01 Marelli Automotive Lighting Italy S.p.A. Apparatus for making an automotive headlight and method of simultaneous laser welding of an automotive headlight
IT201700114962A1 (it) * 2017-10-12 2019-04-12 Automotive Lighting Italia Spa Attrezzatura di saldatura laser simultanea di un fanale automobilistico e metodo di saldatura laser simultanea di un fanale automobilistico
DE102018104629A1 (de) * 2018-02-28 2019-08-29 Branson Ultraschall Niederlassung Der Emerson Technologies Gmbh & Co. Ohg Wellenleiter zum Kunststoffschweißen, Anordnung zum Kunststoffschweißen, ein Schweißverfahren sowie ein Herstellungsverfahren eines Wellenleiters
ES2917024T3 (es) 2018-11-27 2022-07-06 Branson Ultraschall Niederlassung Der Emerson Tech Gmbh & Co Ohg Segmento de guía de ondas para soldadura de plástico, disposición para soldadura de plástico, método de soldadura, y método de fabricación de un segmento de guía de ondas
KR102261162B1 (ko) * 2021-01-28 2021-06-08 (주)이브이레이저 레이저빔 반사채널 및 스캐너를 이용한 레이저플라스틱 용접장치
KR102261161B1 (ko) * 2021-01-28 2021-06-08 (주)이브이레이저 레이저빔 반사채널 및 다관절로봇을 이용한 레이저플라스틱 용접장치
EP4234213A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-30 Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Laser welding device for clamping and welding components and method for clamping and welding components

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060186095A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Hamamatsu Photonics K.K. Laser beam machine
FR2952316B1 (fr) * 2009-11-06 2012-03-02 Valeo Vision Procede de soudure laser
CN102689439A (zh) * 2011-03-22 2012-09-26 株式会社小糸制作所 熔敷方法以及熔敷装置
JP2013196891A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具の製造方法
CN103807715A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 汽车照明罗伊特林根有限公司 用于机动车前大灯的光模块
JP6005457B2 (ja) * 2012-09-21 2016-10-12 株式会社小糸製作所 溶着方法及び溶着装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11348132A (ja) 1998-06-02 1999-12-21 Stanley Electric Co Ltd レ−ザ溶着方法及びレ−ザ溶接装置
JP3973792B2 (ja) 1999-04-12 2007-09-12 株式会社小糸製作所 車両用灯具の製造方法
JP3961737B2 (ja) 2000-02-29 2007-08-22 株式会社小糸製作所 車両用灯具およびその製造方法
US6528755B2 (en) 2000-04-11 2003-03-04 Branson Ultrasonics Corporation Light guide for laser welding
JP4731040B2 (ja) 2001-05-11 2011-07-20 本田技研工業株式会社 レーザ溶着方法
JP4318503B2 (ja) 2003-08-05 2009-08-26 株式会社小糸製作所 車両用灯具とその製造方法
EP1518664A1 (de) * 2003-09-20 2005-03-30 Leister Process Technologies Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Bauteilen durch Laserstrahlung
US20050121424A1 (en) 2003-12-05 2005-06-09 Scott Caldwell Optical horned lightpipe or lightguide
JP2006073296A (ja) 2004-09-01 2006-03-16 Koito Mfg Co Ltd 車輌用灯具及び車輌用灯具のレーザ溶着方法
PL2923819T3 (pl) * 2014-03-28 2020-08-24 Marelli Automotive Lighting Italy S.p.A. Sposób wytwarzania lampy samochodowej
PL2923820T3 (pl) * 2014-03-28 2019-07-31 Automotive Lighting Italia S.P.A. A Socio Unico Sposób laserowego spawania lampy samochodowej

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060186095A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Hamamatsu Photonics K.K. Laser beam machine
FR2952316B1 (fr) * 2009-11-06 2012-03-02 Valeo Vision Procede de soudure laser
CN102689439A (zh) * 2011-03-22 2012-09-26 株式会社小糸制作所 熔敷方法以及熔敷装置
JP2013196891A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具の製造方法
JP6005457B2 (ja) * 2012-09-21 2016-10-12 株式会社小糸製作所 溶着方法及び溶着装置
CN103807715A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 汽车照明罗伊特林根有限公司 用于机动车前大灯的光模块

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109641397A (zh) * 2016-08-30 2019-04-16 黑拉有限责任两合公司 用于将灯罩与机动车照明装置的壳体接合的方法和设备
CN108723591A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 汽车照明意大利独资股份有限公司 车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法
CN108790190A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 莱丹科技股份公司 用于焊接工件的激光接合方法和激光接合装置
CN108692282A (zh) * 2017-08-24 2018-10-23 常州星宇车灯股份有限公司 一种车用后组合灯
CN112074689A (zh) * 2018-04-25 2020-12-11 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
CN112074689B (zh) * 2018-04-25 2022-08-19 株式会社小糸制作所 车辆用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
PL2949452T3 (pl) 2020-11-30
HUE052369T2 (hu) 2021-04-28
EP2949452A1 (en) 2015-12-02
KR20150138080A (ko) 2015-12-09
HRP20201551T1 (hr) 2021-02-19
KR102379090B1 (ko) 2022-03-24
US20150343701A1 (en) 2015-12-03
JP2016021383A (ja) 2016-02-04
US9757896B2 (en) 2017-09-12
CN105269151B (zh) 2018-09-11
EP2949452B1 (en) 2020-07-01
JP6612058B2 (ja) 2019-11-27
ES2818627T3 (es) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105269151A (zh) 汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯
US9972814B2 (en) Embedded optics in modular assemblies
CN100465498C (zh) 车用灯具及光源模块
CN105195894A (zh) 对汽车灯进行同步激光焊接的方法以及相应的汽车灯
EP1447617B1 (en) Vehicular headlamp
CN104100909B (zh) 一种基于复眼透镜的自适应前照灯设计方法
US6816182B2 (en) Radiation welding and imaging apparatus and method for using the same
JP2005088585A (ja) レーザー光線による部品の接合方法及び装置
CN104943158A (zh) 汽车灯的激光焊接方法以及相应的汽车灯
CN106195694A (zh) 车灯的制造方法以及相关的车灯
CN104737058A (zh) 定义非球面透镜的方法以及用于包括该透镜的机动车辆的前照灯的照明模块
CN102563489A (zh) 车辆用灯具以及车辆用灯具的制造方法
CN205896935U (zh) 一种车用前照灯组件及车用前照灯
CN211146370U (zh) 一种前照灯投射式照明系统
JP2013196891A (ja) 車両用灯具の製造方法
CN110186012A (zh) 一种led模组透镜
CN221076243U (zh) 一种反射镜、车灯和具有该车灯的汽车
US20220184739A1 (en) Simultaneous Laser Welding Equipment of a Vehicle Light and Simultaneous Laser Welding Method of a Vehicle Light
Hsieh et al. Design of Multi-module LED Headlamp of Vehicle Under Federal Motor Vehicle Safety Standard.
CN104180297B (zh) 狭长型巷道透镜及具有该狭长型巷道透镜的led灯
JP2015088291A (ja) レーザ溶着を行う車両用灯具の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant