CN113039058B - 用于粘接两个彼此位置精确地设置的构件的方法 - Google Patents

用于粘接两个彼此位置精确地设置的构件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将构件、特别是发光器件支撑体粘接在容纳体上的方法，该方法至少具有以下步骤：借助于将硬化缓慢的粘合剂引入到在构件之间的粘合剂容纳部中或粘合剂容纳部上来建立载荷粘接连接结构；将至少一个透光的固定元件设置成与构件中的至少一个构件实体接触；借助于将固定胶引入到固定粘接部位处来将固定元件与构件中的至少一个构件粘接，利用光源投射固定元件以便硬化在固定粘接部位处的固定胶，以及长时间硬化载荷粘接连接结构的硬化缓慢的粘合剂。

Description

用于粘接两个彼此位置精确地设置的构件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将构件、特别是发光器件支撑体粘接在容纳体上的方法。
背景技术
发光器件支撑体用于容纳发光器件，所述发光器件必须相对于光学构件、例如透镜或反射器位置精确地定向。在此，透镜或反射器通常首先相对于容纳体静止地设置，并且必须改变发光器件支撑体连同发光器件的位置，直至达到期望的光结果，特别是在批量生产用于前照灯的光模块时。为此，可以使设置在发光器件支撑体处或设置在发光器件支撑体上的发光器件运行，并且在操作器使各构件彼此相对运动期间测量所产生的光结果。
一旦发光器件相对于透镜或例如相对于反射器达到期望的位置，则必须保持发光器件支撑体的相对于容纳体的所达到的位置。如果使用一般的粘接连接，则可能由于收缩过程而在粘合剂硬化时发光器件支撑体已经偏离已校正的相对于容纳体的位置，由此，使得之后的光结果、特别是在粘合剂硬化之后的光结果对于光模块的使用而言变差。
特别是当使用柱状销时，所述柱状销伸入到具有容纳在其中的粘合剂的容纳腔中，已经偏心地设置的柱状销可能产生不同的收缩量，因为包围所述柱状销的粘合剂量在周边上分布不均匀。然而，如果例如相对于容纳体校正发光器件支撑体，则通常不能避免柱状销最终偏心地保留在容纳腔中，以便允许粘合剂最终干燥并且因此硬化。
为了克服由于粘接连接结构的干燥而产生两个构件彼此失调，已知固定粘接连接结构，然而所述固定粘接连接结构首先用于将两个构件彼此固定，以便并行于此或在此之后建立实际的承受负荷的粘接连接结构。特别是当粘合剂硬化缓慢时，将待连接的构件彼此固定是有利的，因为然后已经可以对构件复合体进行进一步操作。在此，这样实现固定粘接连接结构，使得固定胶的干燥过程对两个构件彼此的位置没有影响。
例如，EP 1 690 906 B1公开一种用于将两个构件彼此粘接的方法，据此，首先将固定胶施加到构件上，利用所述固定胶为每个构件以接触的方式粘接一个固定元件，从而为每个固定元件产生朝向每个构件的固定粘接部位。如果固定胶快速地干燥，则该方法还提出：将粘合剂全面地涂覆到固定元件和固定粘接部位上，利用所述粘合剂产生之后实际的粘接连接结构。
为了实现尽可能快速地固定两个构件，重要的是，固定胶能够快速地硬化、例如通过UV辐射硬化，如从上述方法已知的那样。然而，经常不能够利用UV辐射到达固定粘接部位，从而在原则上无法利用UV光获得有效的辐射，由此固定胶不如所要求的那样硬化。
发明内容
本发明的任务是进一步改进一种用于粘接构件的方法、特别是将发光器件支撑体粘接在容纳体上的方法。在此，应当首先产生至少一个固定粘接部位，以便随后建立载荷粘接连接结构。在此，应当能够尽可能在短时间内完成利用固定胶产生固定粘接部位。
该任务从根据本发明的用于粘接构件的方法来解决。
本发明涉及一种用于粘接彼此位置精确地设置的第一构件和第二构件的方法，其中，所述方法至少包括以下步骤：
-借助于将硬化缓慢的粘合剂引入到第一构件与第二构件之间或引入到在第一构件与第二构件之间的粘合剂容纳部中来建立载荷粘接连接结构；
-将至少一个透光的固定元件设置成与所述第一构件和第二构件中的至少一个构件实体接触；
-借助于将固定胶引入到固定粘接部位处来将所述固定元件与所述第一构件与第二构件中的至少一个构件粘接；
-利用光源透射所述固定元件以便硬化在固定粘接部位处的固定胶；以及
-长时间硬化载荷粘接连接结构的硬化缓慢的粘合剂。
本发明提出，所述方法至少包括以下步骤：借助于将硬化缓慢的粘合剂引入到在构件之间的粘合剂容纳部中或所述粘合剂容纳部上来建立载荷粘接连接结构；将至少一个透光的固定元件设置成与两个构件实体接触；借助于将固定胶引入到固定粘接部位处来将固定元件与各构件粘接，利用光源透射固定元件以便硬化在固定粘接部位处的固定胶以及长时间硬化载荷粘接连接结构的硬化缓慢的粘合剂。
为了透射固定元件以便硬化在固定粘接部位处的固定胶，固定元件例如由聚碳酸酯材料或例如由玻璃制造，并且能够以简单的方式、特别是利用UV光源照射所述固定元件，并且UV光进入到固定元件的主体中并且到达固定粘接部位处，所述固定粘接部位也可以位于在其它情况下不可到达的位置处。特别是，固定粘接部位可以被固定元件本身覆盖，并且利用按照本发明的方法可以将具有非常复杂的几何结构的构件彼此连接，特别是可以设置具有如下固定粘接部位的固定元件：所述固定粘接部位设置在不能到达或可困难地到达的位置上。在此，设置在构件上或设置在构件之间的固定元件或多个固定元件的简单的透明度是足够的，以便利用一个UV光源将光仅在一个部位上耦入到固定元件中，并且UV光通过固定元件的传输到达固定粘接部位处并且能够硬化固定胶。结果，对于在两个复杂的、具有不能到达或仅可困难地到达的固定粘接部位的构件之间的固定粘接连接结构而言，固定胶的UV硬化也得到应用。
在第一构件与第二构件之间、特别是在发光器件支撑体与容纳体之间可以设置多于一个固定元件。在此，优选规定两个或特别是三个固定元件以用于设置在两个构件之间，由此，得到发光器件支撑体在容纳体上的静态确定的容纳。如果构件例如构造有一定数量的纵向边沿，则可以在所述纵向边沿中的每个纵向边沿上设置一个或两个固定元件。特别是当第一构件和/或第二构件具有方形的或板形的结构时(如这特别是对于光模块而言在发光器件支撑体设置在容纳体上的情况下)，可以在各构件之间构造有一个或多个载荷粘接连接结构，并且可以借助于球或球段、或者借助于圆柱或圆柱段提供所述一个或多个固定元件，其中，可以在利用重力的情况下产生固定元件与两个构件接触的布置结构。为了改善UV光到固定元件中的耦入，所述固定元件优选以半球或半圆柱的形状构造，从而所述固定元件具有平坦的表面区段，在所述平坦的表面区段中可以进行没有显著的反射损耗的光输入。特别是，能够以在其他情况下不能达到的方式在构件之间借助于将硬化缓慢的粘合剂引入到粘合剂容纳部中或所述粘合剂容纳部上来预先建立载荷粘接连接结构，并且可以随后才相对于第二构件校正第一构件。在此，所述校正在硬化缓慢的粘合剂仍未硬化的阶段中进行，并且随后可以建立固定粘接部位。载荷粘接连接结构的硬化缓慢的粘合剂的长时间硬化在建立固定粘接部位之后才能够完成。结果，产生载荷粘接连接结构，所述载荷粘接连接结构特别是在两个构件之间位于不可接近的区域中，并且随后才产生固定粘接部位。于是，硬化缓慢并承受负荷的粘接连接结构的长时间硬化可以在通过固定粘接部位维持两个构件的彼此的精确位置的情况下实现。在此，固定粘接部位可以设计为，使得能够进一步操作由两个构件组成的复合体，特别是为了例如进一步加工由作为第一构件的发光器件支撑体和作为第二构件的容纳体组成的光模块。
在此，粘接连接结构的建立可以利用两个在彼此上下相叠地设置的位置中的构件来实现，特别是使得所述构件关于重力方向彼此上下相叠地设置，从而硬化缓慢的粘合剂由于重力而保留在粘合剂容纳部中。同时，也可以在使用重力的情况下产生与两个构件接触的一个或多个固定元件。
根据按照本发明的方法的一个特别的优点，在上部的构件下方的下部的构件的表面至少在上部的构件的轮廓区域中实施为倾斜的，或者设置成：在这个表面上设置楔形元件，固定元件在所述楔形元件上滚动，直至建立所述固定元件与两个构件的接触。所述固定元件例如可以构造为球或圆柱体并因此能够滚动，从而所述固定元件在倾斜的轮廓区域上或在楔上滚动，直至所述固定元件不仅与下部的构件达接触而且特别是也与上部的构件的面或边沿达到接触。随后可以产生固定粘接部位。固定粘合剂可以例如预先施加到期望的与两个构件的接触部位上。
在根据本发明的方法的有利的实施方式中，借助于滑动元件使得固定元件与各构件中的至少一个构件接触。在此，可以优选受控制地移动所述滑动元件，从而可以进行固定元件的特别精确的定位。
为了UV光的入射，可以将光源引导靠近成以发射面邻接于固定元件或者甚至将光源安置在固定元件的表面上。在此，这样进行光源的安置，使得确保UV光也在固定粘接部位所处的部位处从固定元件再次射出。
如果例如设置有两个、三个或四个贴靠到两个构件上的固定元件，则所述固定元件例如可以放置在下部的构件的表面上并且贴靠在上部的构件的边沿上。也可以规定有两个面，固定元件贴靠在所述两个面上，其中，一个来自第一构件的面和另一个来自第二构件的面贴靠在所述固定元件上。
附图说明
下面借助附图更详细地示出进一步改进本发明的措施连同对本发明的优选实施例的说明。图中：
图1示出利用根据本发明的方法的第一实施方式彼此粘接的两个构件的示意图，
图2示出利用根据本发明的方法的第二实施方式彼此粘接的两个构件的示意图，以及
图3以简单的示图示出根据本发明的方法的运行的流程图。
具体实施方式
图1示出第一构件1和位于其下的第二构件2的布置结构，并且第一构件1构成例如发光器件支撑体3且第二构件2构成例如容纳体4。这种布置结构例如出现在制造用于车辆的前照灯的具有半导体发光器件15的光模块时，并且发光器件15安装在发光器件支撑体3上。容纳体4可以例如形成承载体并且也实现冷却功能。
具有这种构件1、2的光模块的未示出的另外布置结构具有例如透镜光学器件或反射器，并且发光器件15必须相对于例如反射器位置精确地设置。为此，将所示的布置结构引入到校正装置中，并且在发光器件15开始运行后利用操作器相对于容纳体4改变发光器件支撑体3的位置，直至达到期望的光结果。在此，反射器例如与容纳体4处于刚性布置。如果达到了发光器件支撑体3的所要求的位置，则必须在一定程度上冻结这个位置，以便对于光模块之后的运行也持久地获得期望的光结果。
为了第一构件1相对于第二构件2的、即发光器件支撑体3相对于容纳体4的长期的位置精确的布置结构，提出一种用于在两个构件1、2之间产生粘接连接结构的方法，所述方法能够实现这种位置精确的布置结构，而干燥并因此硬化的粘合剂不会由于所产生的收缩而再次改变两个构件1、2的彼此的已精确校正的位置。为了实现这个目的，阐明如下方法：借助于将硬化缓慢的粘合剂引入到在构件1与2之间的粘合剂容纳部7中或所述粘合剂容纳部上来建立载荷粘接连接结构；将至少一个透光的固定元件8设置成与两个构件1和2实体接触；借助于将固定胶引入到固定粘接部位9处来将固定元件8与构件1和2粘接；利用光源10透射固定元件8以便硬化在固定粘接部位9处的固定胶并且长时间硬化载荷粘接连接结构5的硬化缓慢的粘合剂6。
为此，首先建立载荷粘接连接结构5，而所述载荷粘接连接结构没有已经硬化，从而在通过将粘合剂6引入到例如构造为腔的粘合剂容纳部7中并且将柱状销16插入到粘合剂6中来建立负荷粘接连接结构5之后，第一构件1的相对于第二构件2的可动性也仍保持一段时间。粘合剂容纳部7例如由引入到下侧的构件2的表面14中的腔形成，所述表面沿朝向上侧的构件1的方向指向。柱状销16从上部的构件1的下表面突出并且伸入到粘合剂6中。
为了将固定元件8、例如球或圆柱销置入到期望的位置上从而可获得两个固定粘接部位9，为此使用楔形元件13，圆的固定元件8在所述楔形元件上滚动，直至不仅在第一构件1之间而且在第二构件2之间产生接触。
如果在所示的布置结构中固定元件8不仅与第一构件1而且与第二构件2处于接触，则利用UV光照射固定粘接部位9，为此使用光源10。如果光源10被激活，那么UV光能够进入到设计为透明的固定元件8中，并且照射固定粘接部位9。示图仅示例性地示出一个光源10，而也可以同时利用UV光、特别是利用多个光源10透射多个固定元件8。
固定元件8的位置可以通过重力产生，并且重力方向12表明：固定元件8可以在楔形元件13的上部的倾斜的平面上滚动，直至以固定元件8产生与第一构件1的边沿或侧面的接触。用于形成固定粘接部位9的接触部位可以事先利用固定胶沾湿。通过毛细作用构造相应的胶透镜(Klebelinse)，所述胶透镜足够区域范围性地包围接触部位，从而随后可以利用UV光进行固定粘接部位9的硬化。在此，固定粘接连接结构足够可承受负荷，以便也能够对彼此复合的两个构件1和2进行进一步操作。
将粘合剂6例如预先引入到粘合剂接纳部7中能实现：即使在难以接近的部位处也建立载荷粘接连接结构5，并且也可以随后才产生与固定元件8的固定粘接连接。在此，粘合剂6是硬化时间长的，使得也仍可以相对于第二构件2校正第一构件1的位置，而粘合剂6的硬化不会阻碍两个构件1、2的彼此的位置改变。
图2示出两个构件1、2的示意图，所述两个构件利用根据本发明的方法的另一种实施方式彼此粘接，其中，在此使用以半球或半圆柱的形状的固定元件8。这些固定元件8不仅固定在构件1的伸入到粘合剂6和粘合剂容纳部7中的支撑部19上，而且固定在角形的滑动元件17上。在此，在准备工作步骤(例如建立相应的粘接连接结构)中实施固定元件在支撑部19和滑动元件17上的固定。滑动元件17以可沿着运动方向18移动的方式设置在构件2上，其中，滑动元件17相对于支撑部19定位为，使得可以通过滑动元件17沿着运动方向18的移动建立或解除在相应的固定元件8之间的接触。在图2的右边部分中示出在支撑部19上的固定元件8与在已滑动靠近的滑动元件17上的固定元件之间的接触情况。在根据本发明的方法的后续步骤中，通过引入固定胶来粘接这个接触部位。在图2的左边部分中示出在支撑部19上与在滑动元件17上的各固定元件8之间的间距，这特别是对应于用于设置固定元件8的方法步骤的开始情况。为了优化在固定元件8之间的接触部位的可接近性以便引入固定支撑体，可以相应有针对性地选择固定元件8在滑动元件17上和在腿部19上的相对布置结构。
图3示出根据本发明的方法的运行的流程图。载荷粘接连接结构的建立100借助于将硬化缓慢的粘合剂直接引入到待连接的构件之间或引入到在构件之间的粘合剂容纳部中进行。在将发光器件体粘接在容纳体上的特殊的应用情况中，典型地在操作单元中进行了构件校正之后实施方法步骤100。在根据本发明的方法的第二方法步骤110中，将至少一个透光的固定元件设置成与构件中的至少一个构件实体接触。随后，固定元件与构件中的至少一个构件的粘接120借助于在固定粘接部位处引入固定胶来进行。然后，为了硬化在固定粘接部位处的固定胶，利用光源、特别是利用UV光实施对固定元件的透射130。通过这些方法步骤，已经在两个构件之间产生了足够可承受负荷的连接结构，以便确保载荷粘接连接结构的硬化缓慢的粘合剂的无变形的长时间硬化140。
本发明在其实施方式上不限于上述给出的优选的实施例。而是可设想多种变型方案，其在原则上不同类型的实施方案中也利用示出的解决方案。由权利要求、说明书或附图得出的所有特征和/或优点，包括结构细节、空间布置和方法步骤，无论是单独还是以最广泛的组合形式都可以是对本发明重要的。
附图标记列表
1 构件
2 构件
3 发光器件支撑体
4 容纳体
5 载荷粘接连接结构
6 粘合剂
7 粘合剂容纳部
8 固定元件
9 固定粘接部位
10 光源
11 中间区域
12 重力方向
13 楔形元件
14 表面
15 发光器件
16 柱状销
17 滑动元件
18 滑动元件的运动方向
19 支撑部
100 载荷粘接连接结构的建立
110 固定元件的设置
120 固定元件的粘接
130 固定元件的透射
140 粘合剂的长时间硬化

Claims (10)

1.用于粘接彼此位置精确地设置的第一构件(1)和第二构件(2)的方法，其中，所述方法至少包括以下步骤：
-借助于将硬化缓慢的粘合剂(6)引入到第一构件(1)与第二构件(2)之间或引入到在第一构件(1)与第二构件(2)之间的粘合剂容纳部(7)中来建立(100)载荷粘接连接结构(5)；
-将至少一个透光的固定元件(8)设置(110)成与所述第一构件(1)和第二构件(2)中的至少一个构件实体接触；
-借助于将固定胶引入到固定粘接部位(9)处来将所述固定元件(8)与所述第一构件(1)与第二构件(2)中的至少一个构件粘接(120)；
-利用光源(10)透射(130)所述固定元件(8)以便硬化在固定粘接部位(9)处的固定胶；以及
-长时间硬化(140)载荷粘接连接结构(5)的硬化缓慢的粘合剂(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于光源(10)利用UV光透射所述固定元件(8)以便硬化在固定粘接部位(9)处的固定胶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一构件(1)和/或第二构件(2)具有方形的或板形的结构，将所述载荷粘接连接结构(5)构造在所述第一构件(1)与第二构件(2)之间的中间区域(11)中。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于球或球段、或者借助于圆柱或圆柱段提供所述固定元件(8)，在利用重力的情况下产生所述固定元件(8)与第一构件(1)与第二构件(2)接触的布置结构。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述第一构件(1)与第二构件(2)关于重力方向(12)彼此上下相叠地设置，从而硬化缓慢的粘合剂(6)由于重力而保留在粘合剂容纳部(7)中。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，下部的第二构件(2)的表面(14)至少在上部的第一构件(1)的轮廓区域中设计为倾斜的，或者在所述表面上设置楔形元件(13)，固定元件(8)在所述楔形元件上滚动，直至建立所述固定元件(8)与第一构件(1)与第二构件(2)的接触。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于滑动元件(17)使得所述固定元件(8)与所述第一构件(1)与第二构件(2)中的至少一个构件接触。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述光源(10)引导靠近成以发射面邻接于固定元件(8)或者将所述光源安置在所述固定元件的表面上。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少设置有两个或三个或四个贴靠到第一构件(1)与第二构件(1、2)上的固定元件(8)，各所述固定元件(8)放置在下部的第二构件(2)的表面(14)上并且贴靠在上部的第一构件(1)的边沿上。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法是用于将发光器件支撑体(3)粘接在容纳体(4)上的方法。
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