CN1572473A

CN1572473A - 激光焊接树脂元件的处理方法及装置和激光焊接树脂产品

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Publication number: CN1572473A
Application number: CNA2004100485507A
Authority: CN
Inventors: 寺田真树; 坪井昭彦; 副田精次郎; 早川顺; 国府田京司; 谷垣健志
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: US20050100703A1; EP1486315A2; US20090211700A1; JP4267378B2; JP2005001216A; US8038828B2; CN100354113C; US7510620B2

Abstract

一种激光焊接树脂元件的处理方法，包括步骤：在一吸收性树脂材料上重叠一透明树脂元件；以及以一激光束照射该透明树脂元件，由此将该透明树脂元件和该吸收性树脂元件之间的一接触面焊接为一带状，其中将作用于该带状焊接接触面的大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于其小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量进行均衡。

Description

激光焊接树脂元件的处理方法及装置和激光焊接树脂产品

技术领域

本发明涉及一种激光焊接树脂元件的处理方法及其装置和一种激光焊接树脂产品。特别地，本发明涉及一种通过激光焊接将对激光束表现出透射性的透明树脂元件和对激光束表现出吸收性的吸收性树脂元件整体的结合的处理方法及其装置，以及一种由此所得到的激光焊接树脂产品。

背景技术

近来，从减轻重量和减少成本的观点出发，已广泛对各领域的零部件，比如汽车零部件进行树脂处理，由此使它们成为树脂模制产品。而且，从具有高生产率的树脂模制产品的生产来看，情况常常是采取如下措施。即预先分别地将一树脂模制产品模制成多个零部件。然后，将由此所得到的独立的零部件互相结合。

激光焊接处理已被常规地使用以结合一种树脂到另一种树脂。例如，日本待审专利公开(KOKAI)号11-348,132公开了一种激光焊接处理方法。在该常规的激光焊接处理方法中，将一种对激光束表现出透射性的透明树脂元件重叠于一种对激光束表现出吸收性的吸收性树脂元件上。然后，以该激光束照射该透明树脂元件。这样，将该透明树脂元件和吸收性树脂元件加热到表面熔化，由此将它们整体地结合。

在该常规的激光焊接处理方法中，该激光束在其穿过该透明树脂元件并到达该吸收性树脂元件的接触面时会在该接触面处被吸收。在该接触面处被吸收的激光束被累积为能量。结果，加热该吸收性树脂元件的接触面直至熔化，同时，该透明树脂元件的接触面会通过来自该吸收性树脂元件的接触面的热量传递而被加热到熔化。当该透明树脂元件的接触面和该吸收性树脂元件的接触面在这样的情况下相互作用时，就能够整体地将它们结合。

然而，在某些情况下，通过上述常规的激光焊接处理方法，未必能够获得均匀的焊接状态。参照图18，考虑通过常规的激光焊接处理方法来焊接一树脂产品即箱状容器的情况。例如，箱子4具有一由吸收性树脂模制而成的开口，并且被焊接于由透明树脂构成的盖子3。箱子4和盖子3通过利用激光束1沿着焊线2进行焊接来形成一焊接产品5。当利用激光束1扫描焊线2的线性部分以进行焊接时，在激光功率、扫描速度和盖子3的厚度恒定的条件下，每单位时间的激光能量在箱子4的表面4’上是恒定的。从而，在盖子3和箱子4之间的接触面处进行焊接时，能够在焊线2的纵向和横向上均匀地焊接。然而，激光束1具有一有限的照射横截面积。结果，未必能够在焊线2的弯曲部分2’(即与焊接产品5的拐角相邻的部分)处均匀地焊接，激光束1的扫描方向在这些弯曲部分处会从一个方向变化到另一个方向。

而且，图17说明了当激光束具有椭圆形横截面和等于焊线2宽度的斑点直径时，在焊线2以及与焊线2的拐角相邻的激光束斑点3之间的关系。在激光束的扫描速度恒定的条件下，激光束沿着形成焊线2的激光束斑点3的左手边切线“A”的传播距离等于其在焊线2的线性部分处其右手边切线“B”的传播距离；但是，在焊线2的弯曲部分处，激光束沿着大曲率半径弯曲部分R₂(或沿着最外围线“A”)的传播距离大于激光束沿着小曲率半径弯曲部分R₁(或沿着最内围线“B”)的传播距离。这意味着，当激光束在单位时间照射的能量在激光斑点3的中心轨迹1(在附图中由长、短点划线示出)上保持均衡时，该能量在最外围线“A”处会不足；而在最内围线“B”处又过大。因此在焊线2的弯曲部分中，能量密度在小曲率半径弯曲部分R₁处变得比在大曲率半径弯曲部分R₂处要大。结果，焊线2的弯曲部分就焊接强度而言会次于其线性部分。而且，该焊接可能在大曲率半径弯曲部分R₂处会不足，并且由于过大的能量而可能使在小曲率半径弯曲部分R₁处形成的树脂降级。

发明内容

本发明正是在这样的情况下研制出的。因此本发明的一个目的在于提供一种处理方法，用以将一对激光束表现出透射性的透明树脂元件焊接到一对激光束表现出吸收性的吸收性树脂元件，该处理方法能够均衡在焊线的弯曲部分处，在其横向上的焊接强度。本发明的另一目的在于提供一种用于该方法的焊接装置。本发明的再一目的在于提供一种其中的焊接强度在拐角处保持均衡的激光焊接树脂产品。

为解决上述问题，按照本发明第一个方案的激光焊接树脂元件的处理方法，包括步骤：

在一吸收性树脂材料上重叠一透明树脂元件，该透明树脂元件具有一第一预定形状，并包括一含有一带状第一焊接表面的部分，至少该部分是由一种允许一激光束在其中传输的透明树脂形成；该吸收性树脂元件具有一第二预定形状，并包括一含有待焊接于该第一焊接表面的一带状第二焊接表面的部分，至少该部分由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；以及

以该激光束照射该透明树脂元件，由此将该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互相邻的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分，其中，在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中，能量均衡装置均衡作用于该大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量。

在按照本发明第二个方案的处理方法中，在该透明树脂元件中，该能量均衡装置使得该大曲率半径弯曲部分的厚度要小于该小曲率半径弯曲部分的厚度。

在按照本发明第三个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束沿着一扫描线左右移动，该扫描线在该大曲率半径弯曲部分的一侧上，相对于该焊线的一带状宽度的中心线偏移。

在按照本发明第四个方案的处理方法中，该能量均衡装置用作一能量密度控制装置，用以控制作用于该大曲率半径弯曲部分的该激光束的能量密度，以使该能量密度相对地大于作用于该线性部分或该小曲率半径弯曲部分的该激光束能量密度。

在按照本发明第五个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的透射或反射式液晶装置。

在按照本发明第六个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的反射板，该反射板由多个电控制的微小镜片组成。

在按照本发明第七个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的转盘，该转盘具有可使该激光束穿过的多个缝隙。

在按照本发明第八个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的柱面透镜，该柱面透镜具有一偏心焦点。

在按照本发明第九个方案的处理方法中，该能量密度控制装置对一用以传输该激光束的光纤施加至少一种应力，该应力选自包括弯曲应力、拉伸应力和压缩应力的组中。

在按照本发明第十个方案的处理方法中，该激光束从至少一种元件中射出，该元件选自包括YAG激光器、激光二极管和光纤激光器的组中。

在按照本发明第十一个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括多个小型振荡器和多个连接于所述小型振荡器的捆扎成束的光纤，并通过单独控制该小型振荡器，来控制从该捆扎成束的光纤中射出的激光束。

在按照本发明第十二个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束表现出一横截面能量密度分布，该横截面能量密度分布相对于该激光束在该焊线的线性部分处的扫描方向轴对称，并同步于在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处以该激光束所进行的扫描，来绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此使得该小曲率半径弯曲部分处的能量密度小于该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。而且，在按照本发明第十三个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板(polarization plate)，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。

在按照本发明第十四个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过以一高转速绕着该激光束的轴线旋转该激光束，均衡在该焊线的线性部分处的该激光束的能量密度，并在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处暂时关闭该激光束的高转速旋转，以同步于以该激光束所进行的扫描，绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此使得该小曲率半径弯曲部分处的能量密度小于该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。而且，在按照本发明第十五个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。

在按照本发明第十六个方案的处理方法中，该能量密度控制装置射出一激光束，该激光束的直径完全小于该焊线的带状宽度。

在按照本发明第十七个方案的处理方法中，当在该焊线的横向上振动该小直径激光束的同时，以该小直径激光束扫描该焊线。

在按照本发明第十八个方案的处理方法中，通过在该焊线内螺旋形地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。

在按照本发明第十九个方案的处理方法中，通过在该焊线内平行地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。

在按照本发明第二十个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束仅扫描该焊线的线性部分，由此使该焊线没有大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分。

一种按照本发明第二十一个方案的激光焊接装置，包括：

用于以一激光束照射一吸收性树脂元件上重叠的一透明树脂元件的装置，该透明树脂元件具有一第一预定形状，并包括一含有一带状第一焊接表面的部分，至少该部分由一种允许该激光束在其中传输的透明树脂形成；该吸收性树脂元件具有一第二预定形状，并包括一含有待焊接于该第一焊接表面的一带状第二焊接表面的部分，至少该部分由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；

该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；以及

能量均衡装置，用以在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中，均衡作用于该大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量。

一种按照本发明第二十二个方案的激光焊接树脂产品，包括：

一透明树脂元件，具有一第一预定形状，并包括一含有一带状第一焊接表面的部分，至少该部分由一种允许一激光束在其中传输的透明树脂形成；

一吸收性树脂元件，重叠于该透明树脂元件上，具有一第二预定形状，并包括一含有待焊接于该第一焊接表面的一带状第二焊接表面的部分，至少该部分由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；

通过以该激光束照射该透明树脂元件，在该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面处，该透明树脂元件和该吸收性树脂元件被焊接为一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；以及

在该大曲率半径弯曲部分一侧上表现出的焊接强度基本上等于该小曲率半径弯曲部分一侧上的焊接强度。

在按照本发明第一个方案的处理方法中，该透明树脂元件和该吸收性树脂元件在该焊线处被焊接为一带状，该焊线包括相互邻近的线性部分、插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；并且在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中，该能量均衡装置均衡作用于该大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量。因此，能够均衡该焊线的大曲率半径弯曲部分处的焊接强度和其小曲率半径弯曲部分处的焊接强度。

如上所述，按照本发明的第一个方案的处理方法，在通过该激光束焊接该重叠的透明树脂元件和吸收性树脂元件时，可在其横向上均衡该焊线拐角处的焊接强度，该焊线由线性部分、大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分组成。因此，能够将按照本发明第一个方案的处理方法适当地应用于焊接树脂产品，比如需要高度密封的用于车载计算机的箱体、混合反用换流器箱体以及具有拐角的灯箱。

在按照本发明第二个方案的处理方法中，在该透明树脂元件中，该能量均衡装置使得该大曲率半径弯曲部分的厚度小于该小曲率半径弯曲部分的厚度。从而，也能够以充分能量的激光束照射该大曲率半径弯曲部分。结果，可以均衡该焊线的大曲率半径弯曲部分处的焊接强度以及其小曲率半径弯曲部分的焊接强度。

在按照本发明第三个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束沿着一扫描线左右移动，该扫描线在该大曲率半径弯曲部分一侧上，相对于该焊线的带状宽度的中心线偏移。从而，也能够以充分能量的激光束照射该大曲率半径弯曲部分。结果，可以均衡该焊线的大曲率半径弯曲部分处的焊接强度以及其小曲率半径弯曲部分处的焊接强度。

在按照本发明第四个方案的处理方法中，该能量均衡装置用作一能量密度控制装置，用以控制作用于该大曲率半径弯曲部分的该激光束的能量密度，以使该能量密度相对地大于作用于该线性部分或小曲率半径弯曲部分的该激光束的能量密度。从而，其能够造成激光束横截面中的能量密度偏差。也就是说，能够将该激光束的较高能量密度侧置于该焊线的大曲率半径弯曲部分一侧上，以及将激光束的较低能量密度侧置于其小曲率半径弯曲部分一侧上。因此，能够均衡在拐角处该焊线横向上的焊接强度。

在按照本发明第五个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的透射或反射式液晶装置。因此，能够造成该激光束横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第六个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的反射板，该反射板由多个电控制的微小镜片组成。因此，能够造成该激光束横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第七个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的转盘，该转盘具有可使该激光束穿过的多个缝隙。因此，能够造成该激光束横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第八个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的柱面透镜，该柱面透镜具有一偏心焦点。因此，能够造成该激光束横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第九个方案的处理方法中，该能量密度控制装置对一用以传输该激光束的一光纤施加至少一种应力，该应力选自包括弯曲应力、拉伸应力和压缩应力的组中。因此，能够造成该激光束横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第十个方案的处理方法中，该激光束从至少一个元件中射出，该元件选自包括YAG激光器、激光二极管和光纤激光器的组中。因此，能够将期望的应力作用于该光纤。

在按照本发明第十一个方案的处理方法中，该能量密度控制装置包括多个小型振荡器和连接于该小型振荡器的多个捆扎成束的光纤，并且通过单独控制该小型振荡器，来控制从所述捆扎成束的光纤射出的激光束。因此，能够造成在所得到的成束的激光束的横截面中的能量密度偏差。

在按照本发明第十二个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束表现出一横截面能量密度分布(或偏差)，该横截面能量密度分布相对于该激光束在该焊线的线性部分处的扫描方向轴对称，并同步于在该焊线的该大曲率半径弯曲部分和该小曲率半径弯曲部分处以该激光束所进行的扫描，绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此使得该小曲率半径弯曲部分处的能量密度小于该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。从而，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。而且，在按照本发明第十三个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并且通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。结果，能够同步于该柱面透镜或偏振板在该焊线的线性部分处的旋转，绕着激光束的轴线旋转该激光束，并同步于该柱面透镜或偏振板在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处的摆动，绕着该激光束的轴线摆动该激光束。

在按照本发明第十四个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过以一高转速绕着该激光束的轴线旋转该激光束，均衡在该焊线的线性部分处的该激光束的能量密度，并且在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处暂时关闭该激光束的高转速旋转，以同步于以该激光束所进行的扫描，绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此使得该小曲率半径弯曲部分处的能量密度小于该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。从而，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。而且，在按照本发明第十五个方案的处理方法中，该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。结果，能够同步于该柱面透镜或偏振板在该焊线的线性部分处的旋转，绕着该激光束的轴线旋转该激光束，并能够同步于该柱面透镜或偏振板在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处的摆动，绕着该激光束的轴线摆动该激光束。

在按照本发明第十六个方案的处理方法中，该能量均衡装置射出一激光束，该激光束的直径完全小于该焊线的带状宽度。因此，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。

在按照本发明第十七个方案的处理方法中，在该焊线的横向上振动该小直径激光束的同时，以该小直径激光束扫描该焊线。因此，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。

在按照本发明第十八个方案的处理方法中，通过在该焊线内螺旋形地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。因此，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。

在按照本发明第十九个方案的处理方法中，通过在该焊线内平行地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。因此，能够均衡拐角处该焊线横向上的焊接强度。

在按照本发明第二十个方案的处理方法中，该能量均衡装置使得该激光束仅扫描该焊线的线性部分，由此使该焊线没有大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分。因此，能够均衡该焊线中所有位置的焊接强度。

在按照本发明第二十一个方案的激光焊接装置中，该照射装置将该透明树脂元件和该吸收性树脂元件激光焊接为一带状，使得该焊线包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；并且在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中，该能量均衡装置均衡作用于该大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量。因此，能够均衡该焊线的大曲率半径弯曲部分处的焊接强度以及其小曲率半径弯曲部分处的焊接强度。

在按照本发明第二十二个方案的激光焊接树脂产品的生产中，通过按照该激光焊接处理方法或激光焊接装置的能量均衡装置，可在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中均衡作用于该大曲率半径弯曲部分上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分上的激光束能量。因此，该激光焊接树脂产品具有这样的大曲率半径弯曲部分，其焊接强度与小曲率半径弯曲部分的焊接强度基本上相等。

附图说明

通过参考与都为公开的一部分的附图和具体说明相结合的下面的详细描述，将很容易获得对本发明及其许多优点的更全面的理解。

图1是用以说明激光束和透明树脂元件之间位置关系的示意图，该透明树脂元件的厚度在焊线的弯曲部分处有所校正。

图2是用以说明在焊线的弯曲部分处的焊线强度确保范围的示意图。

图3是用以说明激光束在焊线的弯曲部分处的校正扫描的示意图。

图4是用以说明液晶装置和激光束之间设置关系的示意图。

图5是用以说明液晶装置和激光束之间设置关系的示意图，其中“a”表示透射式液晶装置和激光束之间的设置关系；“b”表示反射板和激光束的设置关系，该反射板包括反射式液晶装置或微小镜片。

图6是用以说明转盘和激光束之间设置关系的示意图。

图7是图6中所示转盘的部分放大图。

图8是用以说明当激光束经过具有偏心焦距的透镜射出时激光束能量强度分布的等高线图。

图9是用以说明如何通过柱面透镜控制激光束能量密度的实例示意图。

图10是用以说明如何通过施加弯曲应力到光纤上来形成激光束中的能量密度分布的示意图。

图11是用以说明从多个小型振荡器射出的成束的激光束的概念示意图。

图12是用以解释激光束的x轴能量密度分布不对称而激光束的y轴能量密度分布对称的示意图。

图13是用以说明利用直径完全小于焊线条形宽度的激光束来进行焊接处理的示意图，在该焊接处理中，该焊线通过以锯齿形方式移动该激光束来进行扫描。

图14是用以说明利用直径完全小于焊线带状宽度的激光束进行焊接处理的示意图，在该焊接处理中，该焊线通过以螺旋方式移动该激光束来进行扫描。

图15是用以说明利用直径完全小于焊线带状宽度的激光束进行焊接处理的示意图，在该焊接处理中，该焊线通过在焊线的延伸方向上多次移动该激光束来进行扫描。

图16是用以说明如何仅利用一激光束来扫描包括多个线性部分的焊线的示意图。

图17是用以解释激光束沿着焊线的线性部分和弯曲部分的轨迹示意图。

图18是用以说明当将箱状的吸收性树脂元件与板状的透明树脂元件焊接时如何利用激光束扫描焊线的示意图。

图19是用以说明具有基本圆形横截面的激光束能量强度分布的概念性示意图。

图20是用以说明激光束如何沿着带状焊线的弯曲部分传播的示意图。

具体实施方式

概括描述完本发明之后，通过参照这里提供的仅用于说明而并非用以限制所附权利要求的范围的具体优选实施例，可获得进一步的理解。

(激光焊接处理)

按照本发明的处理方法是用于激光焊接树脂元件的，其包括步骤：

在一吸收性树脂材料上重叠一透明树脂元件，该透明树脂元件具有一第一预定形状，并包括一含有一带状第一焊接表面的部分，至少该部分由一种允许一激光束在其中传输的透明树脂形成；该吸收性树脂元件具有一第二预定形状，并包括一含有待焊接于该第一焊接表面的一带状第二焊接表面的部分，至少该部分由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；以及

以该激光束照射该透明树脂元件，由此将该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分，其中，在该吸收性树脂元件的该第二焊接表面中，能量均衡装置均衡作用于该大曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量和作用于该小曲率半径弯曲部分一侧上的激光束能量。

在该激光焊接处理中，可以指定如下处理作为用以均衡激光束能量的方法：

(1)控制透明树脂元件的厚度；

(2)控制激光束的扫描轨迹；

(3)通过控制激光束横截面中的能量密度，改变扫描焊线线性部分的方式和扫描其弯曲部分的方式；

(4)以小直径激光束照射带状焊线以将其划分出来；以及

(5)仅形成线性部分的焊线。

随后将参照附图，具体描述这些方法。

(1)控制透明树脂元件的厚度

在该激光焊接处理中，将其中可传输激光的一透明树脂元件重叠于吸收激光束的一吸收性树脂元件上；并且以该激光束照射该透明树脂元件，以通过产生热量熔化该吸收性树脂元件的表面，由此将该透明树脂元件和吸收性树脂元件焊接在一起。因此，该吸收性树脂元件吸收大部分的激光束能量，而该透明树脂元件也吸收一部分的激光束能量。该吸收不仅取决于构成该透明树脂元件和吸收性树脂元件的树脂的类型，而且还取决于该透明树脂元件中的激光束的传输长度，即该透明树脂元件的厚度。当该透明树脂元件的厚度恒定(即穿过该透明树脂元件并且到达该吸收性树脂元件的激光束能量恒定)时会发生上述不利的现象，即激光束能量在焊线的大曲率半径弯曲部分处要小于在其小曲率半径弯曲部分处。从而，如图1中所示，透明树脂元件3的厚度在激光束能量密度下降的大曲率半径侧变细，在激光束能量升高的小曲率半径侧上变厚，由此使到达吸收性树脂元件4的第二焊接表面或接触面的激光束的能量密度均衡。需注意的是，图1是在激光焊接树脂产品5中焊线弯曲部分7的示意性横截面图，在该激光焊接树脂产品中，通过利用激光束1照射透明树脂元件3，将透明树脂元件3和吸收性树脂元件4焊接在一起。因此，如图中所示，在透明树脂元件3的大曲率半径侧上的厚度t₁小于其在小曲率半径侧上的厚度t₂。

随后将计算在透明树脂元件3的大曲率半径侧上的厚度t₁和其在小曲率半径侧上的厚度t₂。需注意的是，厚度t₁和厚度t₂能够均衡在吸收性树脂元件4的接触面中的大曲率半径侧上的熔融状态以及在小曲率半径侧上的熔融状态。

图20说明激光束如何沿着带状焊线的弯曲部分运行。需注意的是，“d”为激光束的斑点直径(mm)；“V”为激光束沿着焊线的线性部分和其弯曲部分之间的中心线的运行速度(mm/sec)；“V₁”为激光束沿着焊线的大曲率半径弯曲部分的运行速度(mm/sec)；“V₂”为激光束沿着焊线的小曲率半径弯曲部分的运行速度(mm/sec)；“A”为激光束的能量密度(W/mm²)；“R”为激光束的中心轨迹的曲率半径(mm)；“K”为第一透射系数，其取决于透明树脂材料的常数；以及“α”为第二透射系数，其取决于透明树脂材料的另一常数，“A_T”为穿过厚度“t”的激光束的能量密度，其可表达为如下等式(a)。

A_T＝K×{exp^-1(αt)}×A……(a)

因此，“A_T1”为穿过厚度“t₁”的激光束的能量密度，可表达为如下等式(b)。

A_T1＝K×{exp^-1(αt₁)}×A……(b)

相似地，“A_T2”为穿过厚度“t₂”的激光束的能量密度，可表达为如下等式(c)。

A_T2＝K×{exp^-1(αt₂)}×A……(c)

而且，“T”为激光束沿着焊线的弯曲部分运行所需的时间(sec)，其可表达为如下等式(d)。从而，“ΔE”为焊线的弯曲部分的微小片段(minutesegment)沿着激光束的中心轨迹所得的能量(J/mm²)，其可表达为如下等式(e)。

T＝{(2пR/4)/V}＝пR/2V……(d)

ΔE＝A_T×T＝K×{exp^-1(αt)}×A×(1/V)……(e)

相似地，“ΔE₁”为焊线的大曲率半径弯曲部分的微小片段所得的能量(J/mm²)，并且“ΔE₂”为其小曲率半径弯曲部分的微小片段所得的能量(J/mm²)，其可分别表达为如下等式(f)和(g)。

ΔE₁＝K×{exp^-1(αt₁)}×A×[R/(R+(d/2))]×(1/V)……(f)

ΔE₂＝K×{exp^-1(αt₂)}×A×[R/(R-(d/2))]×(1/V)……(g)

为了在大曲率半径弯曲部分上和在小曲率半径弯曲部分上建立均衡的熔融状态，由焊线的大曲率半径弯曲部分的微小片段所获得的能量可以等于由其小曲率半径弯曲部分的微小片段所获得的能量。从而，可限定“t₁”和“t₂”，使得“ΔE₁”＝“ΔE₂”。

(2)控制激光束的扫描轨迹

图2说明一种扫描处理，在该处理中，一束激光束在焊线弯曲部分的大曲率半径侧上偏移。公知的是，激光束的能量强度甚至在激光束的横截面中也是不均匀的，并且在多数情况下表现出如图19中所示的高斯分布。图19是用以说明具有基本圆形横截面的激光束的能量密度分布的概念性示意图。水平轴表示其中心与轴“C”重合的激光束的半径距离，垂直轴表示能量强度。从图中可理解，当激光束具有直径“d”时，激光束在接近激光束中心的“d1”直径范围中表现出高能量强度，但在外围即“d”-“d1”的直径范围中仅产生极低的能量强度。

当如图2中所示，利用具有这样的能量密度分布的激光束1扫描焊线2，以使激光束1的中心与焊线2的宽度中心重合时，能够在焊线2的图示的外、内虚线之间的焊线2内侧，确保期望的焊接强度，但在相对于外部虚线的外部中，即在与图19中所示的激光束1的“d”-“d1”的直径范围相对应的焊线2的外部中，无法确保期望的焊接强度。需注意的是，在焊线的线性部分处，激光束的照射能量强度相对于焊线的宽度是轴对称的。然而，在焊线的弯曲部分处，可将充分的能量提供给小曲率半径弯曲部分一侧，但是在大曲率半径弯曲部分一侧上，可确保期望焊接强度的范围内移，从而最优的焊接范围会变窄。因此，为了在焊线2的弯曲部分的最外围处确保期望的焊接强度，建议在该扫描激光束1的中心轨迹12外移的同时，扫描焊线2的弯曲部分，以将该中心轨迹置于如图3中所示的扫描线12’上。

(3)改变扫描焊线线性部分的方式和扫描焊线弯曲部分的方式

(3)-1控制激光束的横截面中的能量密度

如上所述，激光束的强度在激光束的横截面中并不均匀。然而，激光束的能量强度分布相对于激光束的轴线通常是对称的。然而，当使得激光束的能量强度分布在激光束的横截面中相对于激光束的轴线不对称时，以及当在激光束的横截面中控制激光束的能量密度时，使得其能量密度在焊线的大曲率半径弯曲部分处相对地大于在其线性部分或小曲率半径弯曲部分处的能量密度，就能够均衡在大曲率半径弯曲部分处的焊接强度以及在小曲率半径弯曲部分处的焊接强度。

对于控制激光束的能量密度的方法而言，能够在激光束的路径中设置液晶装置或反射镜。图4是用以说明液晶装置和激光束之间设置关系的示意图。在该图中，方块表示液晶装置13，内切圆表示激光束1。液晶13包括细网格14。通过单独地控制细网格14，能够控制激光束1横截面中的能量密度分布。在图4中，当在液晶装置13的下半部中控制一部分网格14(即阴影线网格14)以不让激光束1在其中穿过时，在激光束1穿过如图5a中所示的液晶装置13之后，激光束1的能量密度分布中会出现偏差，从而能量密度在激光束1的下半部中会降低。也就是说，建议控制液晶装置13的所有网格14，以使激光束1穿过焊线的线性部分；并控制一部分网格14，以不让一部分激光束1穿过弯曲部分，由此利用较低能量密度的一部分激光束1，照射小曲率半径弯曲部分。

而且，当通过如图5b中所示的将激光束1反射加以利用时，可使用反射式液晶装置13。而且，取代反射式液晶装置13，理想的是可使用包括多个微小镜片的反射板，这些微小镜片是电控制的，比如德州仪器公司(TEXASINSTRUMENTS INC.)生产的“DMD”。由于微小镜片能够在反射板中单独地被控制，所以能够自由地控制反射激光束1的能量密度。

图6说明了一种方法，在该方法中，激光束的能量密度通过在激光束的路径中设置一转盘来控制，该转盘具有可使激光束穿过的缝隙。如图中所示，转盘15设有缝隙16，并且绕其中心17可旋转地设置。激光束穿过在转盘15上环绕着(concentrically)钻孔的缝隙16。图7以放大的方式示出图6的部分“A”，并且说明了用以设置缝隙16的排列实例。如图中所示，大直径缝隙18环绕地设置于转盘15的中心侧，小直径缝隙19环绕地设置于其外围侧。当激光束1被固定并且转盘15旋转时，已穿过转盘15的缝隙18和19的激光束1可表现出其能量密度分布在转盘15的内围侧上较高而在其外围侧上较低。需注意的是，可在转盘15的半径方向上变化密度地钻出穿过转盘15的具有相同形状的缝隙。而且，当激光束1在转盘15的半径方向上移动时，也能够改变已穿过转盘15的缝隙18和19的激光束1的能量密度分布。因此，能够使用一张转盘15处理焊线的多个具有不同的曲率半径的弯曲部分。需注意的是，转盘15的材料并未被限定，只要其不允许激光束传输即可。例如，能够使用金属比如铁、铝和铜，也可使用硬脆材料比如陶瓷和玻璃。

上述液晶装置和转盘可设置在激光束路径的一部分中。例如，能够将它们设置于振荡器和光束扩展器之间，或者光束扩展器和电流镜之间。

对于另一种控制激光束能量密度的方法而言，能够使用这样的柱面透镜，其可使得激光束在进行能量密度分布控制之后会变得不对称，如图8中所示的等高线图。具体地，能够使用这样的透镜，该透镜的中心线相对于x轴不对称，相对于y轴线性对称，如图9中所示。如该图中所示，在激光的光系统中，准直透镜20将激光光线变为平行光射线，聚焦透镜21则通过将激光光线会聚到焦点，将其变为高能激光束。所用的聚焦透镜21通常相对于激光光线的轴线对称地形成，如图9的虚线所示。从而，激光光线聚焦于焦点“F”，并且所得激光束的能量密度呈如图19中所示相对于轴线对称的高斯分布。然而，当使用如图9的实线所示的并且具有偏心焦点“F’”的透镜21’来代替聚焦透镜21时，激光光线则聚焦于焦点“F’”。因此，就能够分布所得激光束的能量密度，使得能量密度分布会如图8中所示相对于x轴不对称。

在使用光纤作为传输系统的YAG激光器或半导体激光器的情况中，可将弯曲应力、局部压缩应力或拉伸应力施加于连接激光发射介质和准直透镜的光纤上，由此改变在光纤中传输的激光束的能量密度分布。因此，能够控制发射激光束的能量密度分布。图10说明这样的实例，在该实例中，将弯曲应力施加到光纤的一部分上。图中，以适当的方法将弯曲应力施加于光纤23的一部分上，该光纤23连接激光振荡器22和包括准直透镜的光单元24。所得激光束的能量密度在光纤23的小曲率半径侧最大，并且在其大曲率半径侧最小。而且，能够通过改变光纤的弯曲曲率半径，改变发射激光束的能量密度分布。然而，无需赘言，需要注意的是，因为光纤的最小弯曲半径是受到限制的，所以光纤不应当被弯曲成预定或者更小的曲率半径。即使光纤是直的，也能够通过在轴心方向上局部按压光纤的外围，或者通过在光纤的轴向上平行牵引光纤，产生相似的效果。

优选地，使用大量振荡器作为用以控制激光束能量密度的装置，比如发光二极管，其极小并且以较少的功率产生激光。例如，在一通过将与这样的小型振荡器相连接的多个细光纤捆扎在一起来传输激光束的装置中，能够通过根据焊线弯曲部分的形状来控制单个小型振荡器的输出，以形成成束的激光束中的能量密度分布。图11示意性地说明如何通过使用这样的小型振荡器来控制激光束的能量密度。在该图中，捆扎成束的光纤表示为27，并且包括连接于多个小型振荡器25并且以期望数量捆扎在一起的细光纤26。例如，当控制小型振荡器25，以关闭与细光纤28相连接的小型振荡器25的操作时，能够从捆扎成束的光纤27中发出在中心周围具有低能量密度分布的激光束，细光纤28在捆扎成束的光纤27的横截面中用阴影线表示。具体地，能够通过适当控制小型振荡器25，形成激光束能量密度中的任意偏差。需注意的是，在捆扎成束的光纤的制造中，需要小型振荡器的总输出产生充分的能量，用以将透明树脂元件焊接于吸收性树脂元件。例如，当通过每单位2-4W功率的组装的小型振荡器，进行要求有300-500W功率的激光束的激光焊接时，需要组装数量为100-200个单元的小型振荡器。

(3)-2利用表现能量分布的激光束进行扫描

目前为止，已描述多种用以在激光束的横截面中形成能量密度分布偏差的方法。当利用表现出这样的能量密度分布的激光束来焊接焊线的弯曲部分时，建议以如下方式利用激光束来扫描焊线。

在焊线的线性部分处利用激光束来扫描焊线，以使激光束的能量密度分布相对于激光束的传播方向呈轴对称。在焊线的弯曲部分处，激光束同步于焊线的扫描进行摆动，以使激光束的能量密度在焊线的小曲率半径弯曲部分处总是最小的。

例如，考虑这样的情况，即通过在激光束的路径中设置如图4中所示的液晶装置并控制液晶装置的网格，分布激光束的能量密度，如图12中所示。在图12中，“B”表示激光束1在其x轴横截面中的能量密度分布，“C”表示激光束1在其y轴横截面的能量密度分布。如图12的等高线图所示，激光束1的能量密度由液晶装置控制，以使峰值位于位置29处，该位置相对激光束1的中心偏心地设置。因此，激光束1的能量密度分布相对于y轴对称，但相对于x轴不对称。当利用表现这样的能量密度分布的激光束1进行焊接时，焊线的线性部分在激光束1的y轴上被扫描，以使激光束1的能量密度分布在焊线的横向上对称。然而，同步于焊线弯曲部分的扫描，液晶装置绕着激光束1的轴线摆动，以利用激光束1的较大能量密度侧30，照射大曲率半径弯曲部分。

除了使用液晶装置作为能量密度控制装置的方法之外，可以利用这样的激光束所进行的扫描适当地应用于使用转盘的方法，及应用于将应力施加于光纤的方法。

而且，当利用表现出偏差的能量密度分布的激光束时，优选地，以高转速旋转激光束，以便均衡焊线线性部分处的能量密度分布；并且，同步于焊线弯曲部分的扫描，绕着激光束的轴线摆动激光束，以便以如上所述的方式总是利用激光束的较高能量密度侧来照射大曲率半径弯曲部分。

当如图4中所示的液晶装置用作能量密度控制装置时，能够通过绕着轴中心摆动控制激光束能量密度的液晶装置，或者通过在静止的液晶装置中摆动降低激光束能量密度的网格，进行激光束扫描。而且，当激光束的能量密度通过利用如图6中所示的转盘来控制时，能够通过绕着轴中心旋转转盘并且同时以高转速绕着激光束的轴线旋转转盘，来均衡已穿过转盘的激光束的能量密度。当激光束从使用激光束传输系统的光纤的YAG激光器或半导体激光器中射出时，能够通过弯曲光纤来进行激光束扫描。也就是说，当以激光束扫描焊线的线性部分时，一光纤以±180度或更大度数绕着轴线往复摆动，并且同步于利用激光束对其弯曲部分所进行的扫描，弯曲该光纤。当激光束的能量密度通过如图9中所示的具有偏心焦距的聚焦透镜来控制时，建议在利用激光束扫描焊线的线性部分时，以高转速旋转该聚焦透镜，并且同步于其弯曲部分的扫描，摆动该聚焦透镜，使得利用激光束的较高能量密度侧照射大曲率半径。此外，当偏振板设置于其能量密度已被控制的激光束的路径中时，能够通过摆动该偏振板，摆动激光束的偏振方向或功率强度。

(4)利用小直径激光束照射焊线

至此，已描述通过利用激光束照射焊线将透明树脂材料焊接于吸收性树脂元件的方法，在这些方法中，是利用其直径等于焊线宽度的激光束照射焊线。然而，可实施如下方法以均衡在焊线的大曲率半径弯曲部分处的激光束能量密度以及在其小曲率半径弯曲部分处的激光束能量密度。具体地，通过利用其斑点直径减少到完全小于焊线宽度的激光束来扫描焊线，可在焊线的整个宽度上将透明树脂元件均匀地焊接于吸收性树脂元件。

图13说明这样一种扫描方法，在该方法中，当在焊线2的横向上以振动方式移动小直径激光束1时，利用小直径激光束1扫描焊线2。图14说明了另一种扫描方法，在该方法中，当以螺旋形方式移动小直径激光束1时，利用小直径激光束1多次扫描焊线2。而且，优选利用又一方法，在该方法中，当小直径激光束1与焊线2平行地移动时，利用小直径激光束1多次扫描焊线2。扫描方法并不限于上述优选实施例。需注意的是，小直径激光束的直径“D”可落在0.3(不含)到2mm(不含)的范围中，即0.3＜“D”＜2mm。当直径“D”为0.3mm或更小时是非优选的，因为透明树脂元件和吸收性树脂元件之间的焊接可能变形，或者因为焊接焊线的整个宽度会更为费时从而降低操作效率。另一方面，当直径“D”为2mm或更大时也是不合适，因为会失去小直径激光束所带来的优势从而无法产生均匀的焊线。小直径激光束的直径“D”可进一步优选为落入0.6(不含)到1mm(不含)的范围中，即0.6＜“D”＜1mm。

(5)仅形成线性部分的焊线

目前为止，已具体地描述焊接树脂产品的焊接处理方法，这些产品的焊线包括线性部分和弯曲部分。然而，取决于待焊接的树脂元件的夹具和形状，焊线可能没有弯曲部分，而仅由线性部分构成。图16是示意性平面图，用以说明如何利用激光束单独扫描由线性部分构成的焊线，并示出了仅是线性地沿着树脂元件5的矩形焊线“EFGH”进行扫描和焊接的激光束的移动轨迹。激光束1沿着焊线“EF”移动，以从点“S”开始扫描焊线，但是在拐角“F”处并不转到焊线“FG”的方向上。替代地，激光束1在焊线“EF”的延长线方向上移动，具体地，它过多地移动直至扫描到树脂元件5的外部。然后，激光束1沿着轨迹31逆时钟回转，并且经过拐角“F”从焊线“EF”的延长线移动到焊线“FG”。在如图16中所示的焊接方法中，激光束1的发射在焊线“EF”的延长线上的点“a”处关闭，并且又在焊线“FG”的延长线上的点“b”处开启。从而，能够独立形成线性部分的焊线“EFGH”，而不让激光束1对用于树脂元件5的支撑夹具和支撑台产生不利影响。因此，当焊线仅包括如上所述的线性部分时，能够缓解不均匀的焊接强度所导致的缺陷。

(激光焊接装置)

该激光焊接装置包括：

由此将该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；以及

在该激光焊接装置中，该激光束并无具体地限定。能够使用已广泛用于切割或焊接金属或者用于光化反应的激光束。例如，能够使用从YAG激光器、半导体激光器、固态激光器或气体激光器中射出的激光束，该气体激光器的典型代表为二氧化碳激光器。

而且，建议将该激光焊接装置与工业机器人相结合。利用这样的组合，能够进行这样的控制，即在仅向线性部分和弯曲部分提供单独需要的能量时扫描这些部分。

(激光焊接树脂产品)

该激光焊接树脂产品包括：

一吸收性树脂元件，重叠于该透明树脂元件上，具有一第二预定形状，并包括一含有待焊接于该第一焊接表面的一带状第二焊接表面的部分，至少该部分由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；以及

通过以该激光束照射该透明树脂元件，在该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面处，该透明树脂元件和该吸收性树脂元件被焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并且包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分、以及一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；以及

在该大曲率半径弯曲部分一侧上表现出的焊接强度与在该小曲率半径弯曲部分一侧上的焊接强度基本上相等。

在该激光焊接树脂产品中，透明树脂元件的树脂材料并无具体地限定，只要它表现出热塑性并允许激光束即热源以预定或更大的透射率在其中传输即可。例如，可列举出比如尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)的聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、苯乙烯/丙烯腈共聚树脂(SAN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。需注意的是，这些树脂材料可根据需要染色使用。

而且，用于吸收性树脂元件的树脂材料并无具体地限定，只要它表现出热塑性，并且不允许激光束即热源在其中传输但能够吸收它即可。例如，可列举出比如尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)的聚酰胺(PA)混合物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、苯乙烯/丙烯腈共聚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)与碳黑(carbon black)或普通着色剂比如染料和颜料的混合物。此外，与例如激光能量吸附剂的树脂材料混合的碳黑相对于树脂材料的重量可理想地以大于0.1％的数量进行混合。当碳黑的混合数量相对于树脂材料重量不大于0.1％时，所得的混合物无法完全吸收激光束能量。另一方面，当碳黑相对于树脂材料重量以大于2％的数量混合时，是非优选的，因为这样的混合数量会导致气泡或空洞。需注意的是，混合数量可进一步优选落入相对于树脂材料重量的0.2％到1％的范围内。

该激光焊接树脂产品可通过焊接透明树脂元件和吸收性树脂元件来生产，利用激光束从前述树脂材料中将这些树脂元件模制成预定的形状，该焊接强度在焊线的弯曲部分处是均匀的。因此，其可使被焊接的产品具有高密封性。

目前为止，已参照优选实施例具体地描述了本发明。然而，本发明并不限于这样的优选实施例。无需赘言，在不背离本发明的主旨的情况下，本发明能够以各种样态来进行。

现在已完全地描述了本发明，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，不背离这里所附的权利要求书提出的本发明的精神或范围，可进行许多变化和改型。

Claims

1.一种激光焊接树脂元件的处理方法，该处理方法包括步骤：

2.如权利要求1所述的处理方法，其中在该透明树脂元件中，该能量均衡装置使得该大曲率半径弯曲部分的厚度小于该小曲率半径弯曲部分的厚度。

3.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置使得该激光束沿着一扫描线左右移动，该扫描线在大曲率半径弯曲部分一侧上，相对于该焊线的带状宽度的中心线偏移。

4.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置用作一能量密度控制装置，用以控制作用于该大曲率半径弯曲部分的该激光束的能量密度，以使该能量密度相对地大于作用于该线性部分或该小曲率半径弯曲部分的该激光束的能量密度。

5.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置包括一设置于该激光束的路径中的透射或反射式液晶装置。

6.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置包括一反射板，该反射板设置于该激光束的路径中，并由多个电控制的微小镜片组成。

7.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置包括一转盘，该转盘设置于该激光束的路径中，并具有可使该激光束穿过的多个缝隙。

8.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置包括一柱面透镜，该柱面透镜设置于该激光束的路径中，并具有一偏心焦点。

9.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置对一用以传输该激光束的光纤施加至少一种应力，该应力选自包括弯曲应力、拉伸应力和压缩应力的组中。

10.如权利要求9所述的处理方法，其中该激光束从至少一种元件中射出，该元件选自包括YAG激光器、激光二极管和光纤激光器的组中。

11.如权利要求4所述的处理方法，其中该能量密度控制装置包括多个小型振荡器和多个连接于该小型振荡器的捆扎成束的光纤，并通过单独控制该小型振荡器来控制从该捆扎成束的光纤射出的激光束。

12.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置使得该激光束表现出一横截面能量密度分布，该横截面能量密度分布轴对称于该激光束在该焊线的线性部分处的扫描方向，并同步于在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处以该激光束所进行的扫描，绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此在该小曲率半径弯曲部分处的能量密度低于在该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。

13.如权利要求12所述的处理方法，其中该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。

14.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置通过以一高转速绕着该激光束的轴线旋转该激光束，均衡在该焊线的线性部分处的激光束的能量密度，并在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处暂时关闭该激光束的高转速旋转，以同步于以该激光束所进行的扫描，绕着该激光束的轴线摆动该激光束，由此在该小曲率半径弯曲部分处的能量密度低于该大曲率半径弯曲部分处的能量密度。

15.如权利要求14所述的处理方法，其中该能量均衡装置通过在该焊线的线性部分处旋转一柱面透镜或一偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线旋转，并通过在该焊线的大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分处摆动该柱面透镜或该偏振板，使得该激光束绕着该激光束的轴线摆动。

16.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置发射出一激光束，该激光束的直径完全小于该焊线的带状宽度。

17.如权利要求16所述的处理方法，其中在该焊线的横向上振动该小直径激光束的同时，以该小直径激光束扫描该焊线。

18.如权利要求16所述的处理方法，其中通过在该焊线内螺旋形地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。

19.如权利要求16所述的处理方法，其中通过在该焊线内平行地移动该小直径激光束，多次以该小直径激光束扫描该焊线。

20.如权利要求1所述的处理方法，其中该能量均衡装置使得该激光束仅扫描该焊线的线性部分，由此使该焊线没有大曲率半径弯曲部分和小曲率半径弯曲部分。

21.一种激光焊接装置，包括：

22.一种激光焊接树脂产品，包括：

通过以该激光束照射该透明树脂元件，在该透明树脂元件的该第一焊接表面和该吸收性树脂元件的该第二焊接表面之间的一接触面处，该透明树脂元件和该吸收性树脂元件被焊接成一带状，该接触面具有一焊接为一带状的焊线，并包括相互邻近的线性部分、一插入该线性部分之间的大曲率半径弯曲部分和一插入该线性部分之间的小曲率半径弯曲部分；以及

在该大曲率半径弯曲部分一侧上表现出的焊接强度基本上等于在该小曲率半径弯曲部分一侧上的焊接强度。

23.一种激光焊接树脂元件的处理方法，该处理方法包括步骤：

在一吸收性树脂元件上重叠一透明树脂元件，该透明树脂元件由一种允许一激光束在其中传输的透明树脂形成；该吸收性树脂元件由一种吸收该激光束的吸收性树脂形成；

将该激光束从该透明树脂元件一侧照射到该透明树脂元件和该吸收性树脂元件之间的接触面；以及

沿着在该透明树脂元件和该吸收性树脂元件之间的该接触面上的一曲线，扫描该激光束，以在该接触面上焊接该透明树脂元件和该吸收性树脂元件，其中能量均衡装置均衡被吸收到该曲线外部的该吸收性树脂元件中的激光束能量，和被吸收到该曲线内部的该吸收性树脂元件中的激光束能量。

24.一种激光焊接树脂元件的处理方法，该处理方法包括步骤：

形成一焊接为一带状并具有一弯曲部分的焊线，该焊线通过在该接触面上扫描该激光束并焊接该透明树脂元件和该吸收性树脂元件而产生，其中能量均衡装置均衡被吸收到该焊线的弯曲部分外部的该吸收性树脂元件中的激光束能量，和被吸收到该焊线的弯曲部分内部的该吸收性树脂元件中的激光束能量。