DE102017206263A1

DE102017206263A1 - Harzgegossenes Produkt und Schweissvorrichtung

Info

Publication number: DE102017206263A1
Application number: DE102017206263.0A
Authority: DE
Inventors: Yuji SAGESAKA; Masakazu Sato
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2017-10-12
Also published as: CN107443758A; CN107443758B; JP6679392B2; US10974461B2; BR102017007620A2; BR102017007620B1; US20170291353A1; FR3049891B1; FR3049891A1; JP2017189887A

Abstract

Es wird ein harzgegossenes Produkt bereitgestellt, das ein erstes Element und ein zweites Element aufweist, die lasergeschweißt sind. Ein lasergeschweißtes Teil weist ein erstes Schweißteil, das durch Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und ein zweites Schweißteil auf, das durch Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren oder Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren geschweißt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Erfindung beansprucht den Nutzen der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-079 387 , eingereicht am 12. April 2016, deren Inhalt hier durch Bezug enthalten ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein harzgegossenes Produkt, das durch projizierende Laserstrahlen geschweißt ist, und eine Schweißvorrichtung zum Schweißen eines harzgegossenen Produktes mit hoher Zuverlässigkeit.
HINTERGRUND
Es wurde ein Laserschweißverfahren von projizierenden Laserstrahlen vorgeschlagen, um ein harzgegossenes Produkt zu bilden. Ein Lampengehäuse als ein Beispiel des harzgegossenen Produktes hat einen Harz-Lampenkörper und eine vordere Harz-Abdeckung, die längs eines Umfangs einer Öffnung des Lampenkörpers lasergeschweißt sind. In diesem Fall kann eine Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren, Galvano-Verfahren oder Flash-Verfahren genutzt werden, wie in JP-A-2005-339 873 beschrieben ist. Das Scan-Verfahren ist ein Verfahren zur Bewegung eines Laserkopfes, welcher Laserstrahlen längs eines Schweißteils emittiert, um das Schweißen durchzuführen. Das Galvano-Verfahren ist ein Verfahren zum Ablenken (ändert die Bestrahlungsrichtung) des Lichts von einem feststehenden Laserkopf durch einen beweglichen Spiegel oder dergleichen, um Licht auf ein Schweißteil zu projizieren. Das Flash-Verfahren ist ein Verfahren zum Projizieren von Laserstrahlen aus jedem aus einer Vielzahl von Laserköpfen, die längs einer Schweißfläche angeordnet sind, auf ein jeweiliges Schweißteil.
Das Scan-Verfahren braucht Zeit für den Laserkopf, um sich über das gesamte Schweißteil zu bewegen, so dass es schwierig ist, das Schweißteil in einem Schmelzzustand zu halten, wenn das Schweißteil gleichzeitig groß oder lang ist. Daher könnte das Scan-Verfahren für das Schweißen einer großen Lampe nicht geeignet sein. Das Flash-Verfahren verursacht nicht derartige Probleme wie im Scan-Verfahren oder Galvano-Verfahren, benötigt aber eine Vielzahl oder eine große Anzahl von Laserköpfen, die längs der Längsrichtung des Schweißteils angeordnet sind, was die Kosten der Schweißvorrichtung erhöht. Das Galvano-Verfahren kann das Schweißteil schnell und gleichmäßig schmelzen, macht es aber schwierig, eine Schweißung mit hoher Zuverlässigkeit durchzuführen, wenn es ein Teil gibt, auf welches Laserstrahlen bei einem kleinen Einfallwinkel aufgrund der dreidimensionalen Form des Schweißteils nicht projiziert werden können. JP-A-2011-255 575 löst dieses Problem im Galvano-Verfahren durch Verwendung einer Vielzahl von Laserköpfen, um unterschiedliche Bereiche der Schweißfläche zu schmelzen.
ZUSAMMENFASSUNG
In dem Lampengehäuse der oben genannten Beispiele wurde eine dreidimensionale Lampe vorgeschlagen, deren vordere Abdeckung nicht punktsymmetrisch mit einer optischen Lampenachse entsprechend der Planungsanforderung ist. Um in einer derartigen Lampe die vordere Abdeckung und den Lampenkörper zu verschweißen, werden Schenkelteile bereitgestellt, die auf einem Rand der vorderen Abdeckung stehen und unterschiedliche Höhen längs einer Umfangsrichtung des Randes haben. In diesem Fall ist es schwierig, eine Laserschweißung längs des gesamten Randes der vorderen Abdeckung mittels eines Galvano-Kopfes durchzuführen.
Wie in JP-A-2011-255 575 beschrieben ist, ist es daher denkbar, unterschiedliche Galvano-Köpfe zu verwenden, um die Schenkelteile mit unterschiedlichen Höhen zu verschweißen. Es ist jedoch schwierig, die Lichtintensität zu erreichen, die zum Verschweißen notwendig ist, da die projizierten Laserstrahlen absorbiert werden, wenn sie durch die Schenkelteile in einer Höhenrichtung geführt werden, wenn Laserstrahlen auf das Schenkelteil mit der höheren Höhe projiziert werden. Des Weiteren ist es beim Laserschweißen mit einer Vielzahl von Galvano-Köpfen notwendig, die Projektionszeitpunkte der Laserstrahlen von jedem Galvano-Kopf zu steuern, um alle Schenkelteile passend in einem geschmolzenen Zustand zu belassen, was die Steuerung kompliziert machen würde. Wenn die Projektionszeitpunkte der Vielzahl von Galvano-Köpfen nicht passend sind, neigt die Schweißqualität der Schenkelteile mit unterschiedlichen Höhen dazu, sich voneinander zu unterscheiden, was eine niedrige Schweißqualität der gesamten Lampe bewirkt.
Demzufolge stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein harzgegossenes Produkt mit hoher Schweißqualität und eine Schweißvorrichtung zum Verschweißen desselben bereit.
Ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein harzgegossenes Produkt bereit, das ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die lasergeschweißt sind. Ein lasergeschweißtes Teil weist ein erstes Schweißteil, das durch Laserschweißen mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und ein zweites Schweißteil auf, das durch Laserschweißen mit dem Flash-Verfahren oder Laserschweißen mit dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
In der oben genannten Konfiguration kann das zweite Element ein lichtdurchlässiges Element sein und Schenkelteile mit unterschiedlichen Höhen aufweisen, die mit Bezug auf das erste Element verschweißt sind. Das erste Schweißteil kann an dem Schenkelteil mit der geringeren Höhe bereitgestellt werden, wobei das zweite Schweißteil an dem Schenkelteil mit der höheren Höhe bereitgestellt werden kann.
In der oben genannten Konfiguration kann das erste Element ein Lampenkörper sein, das zweite Element kann eine lichtdurchlässige vordere Abdeckung sein, die an eine Öffnung des Lampenkörpers geschweißt ist, wobei die Schenkelteile, die an einem Umfang der vorderen Abdeckung bereitgestellt werden, mit dem Lampenkörper verschweißt sein können. Das Schweißteil zwischen dem Lampenkörper und der vorderen Abdeckung kann das erste Schweißteil, das durch Laserschweißen mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und das zweite Schweißteil aufweisen, das durch Laserschweißen mit dem Flash-Verfahren oder dem Laserschweißen mit dem Scan-Verfahren verschweißt ist.
Gemäß einem weiteren veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wird eine Schweißvorrichtung zum Laserschweißen eines ersten Elements und eines zweiten Elements an einem ersten Schweißteil und einem zweiten Schweißteil bereitgestellt. Die Schweißvorrichtung weist eine Galvano-Laserprojektionseinheit, die konfiguriert ist, um das erste Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren zu verschweißen, und eine Flash-Laserprojektionseinheit, die konfiguriert ist, um das zweite Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren zu verschweißen, oder eine Scan-Laserprojektionseinheit auf, die konfiguriert ist, das zweite Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren zu verschweißen.
Gemäß der oben genannten Konfiguration kann ein harzgegossenes Produkt erreicht werden, das ein Schweißteil mit hoher Qualität, welches durch Laserschweißen mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und ein Schweißteil mit hoher Qualität aufweist, welches durch Laserschweißen mit dem Flash-Verfahren oder dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von veranschaulichenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung deutlicher und leichter gewürdigt, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen unternommen wird, in denen:
1 eine Rückansicht eines rechten hinteren Teils eines Automobils gemäß einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Kombinationslampe eines Automobils angewandt wird;
2 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie II-II von 1 ist;
3 eine schematische perspektivische Explosivansicht eines Lampengehäuses einer Außeneinheit ist;
4 eine Perspektivansicht ist, die eine schematische Konfiguration einer Schweißvorrichtung zeigt;
5 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Projektionsstatus von Laserlicht zeigt;
6A bis 6C schematisch Erscheinungsbilder von geschweißten Teilen durch Laserschweißen mit dem Galvano-Verfahren, Flash-Verfahren bzw. Scan-Verfahren zeigen und
7A eine schematische Perspektivansicht ist, die einen Überlappungsteil eines Schweißteils zeigt, wobei 7B eine Vorderansicht davon ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gemäß diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist ein Lampengehäuse einer nahtlosen kombinierten Schlussleuchte RCL eines Automobils ein Beispiel eines harzgegossenen Produktes gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine Rückansicht eines rechten hinteren Teils eines Automobils CAR, das mit der kombinierten Schlussleuchte RCL ausgestattet ist. 1 zeigt ein Beispiel, in dem die kombinierte Schlussleuchte RCL an dem rechten hinteren Teil einer Fahrzeugkarosserie VB angeordnet ist. Eine kombinierte Schlussleuchte ist symmetrisch am linken hinteren Teil angeordnet, wobei die Zeichnung davon hier weggelassen wird.
Die nahtlosen Lampen erscheinen wie eine Einbaulampe, so dass die Grenze der zwei unabhängigen Lampen unauffällig ist, wenn sie angrenzend angeordnet sind. Gemäß dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel weist die kombinierte Schlussleuchte RCL eine Außeneinheit OSU, die an der Fahrzeugkarosserie VB an einer Außenseite in einer Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet ist, und eine Inneneinheit ISU auf, die an einem hinteren Kofferraum RT an einer Innenseite in der Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet ist. Die Außeneinheit OSU und die Inneneinheit ISU sind eng beieinander in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet, so dass die kombinierte Schlussleuchte RCL wie eine Einbaulampe mit zwei Lampeneinheiten erscheint, die nahtlos miteinander verbunden sind.
In diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel weist die Außeneinheit OSU einen oberen Bereich, der durch ein Rücklicht TL und ein Stopplicht SL definiert ist, welche durch gestrichelte Linien dargestellt sind, und einen unteren Bereich auf, der durch eine Blinkersignallampe TSL konfiguriert ist. Die Inneneinheit ISU weist einen oberen Bereich, der durch ein Rücklicht TL und ein Stopplicht SL definiert ist, welche durch gestrichelten Linien dargestellt sind, und einen unteren Bereich auf, der durch ein Rückfahrlicht BUL definiert ist.
Die kombinierte Schlussleuchte RCL ist so konfiguriert, dass die Lampenkörper an dem Teil, wo beide Einheiten OSU und ISU einander zugewandt sind, von vorn gesehen nicht frei liegen, so dass die Grenze der vorderen Abdeckungen an dem Teil, wo sowohl OSU als auch ISU einander zugewandt sind, unauffällig ist und durchgehend erscheint. Des Weiteren ist es wünschenswert, dass Licht, das von jeder Einheit emittiert wird, vermischt erscheint, wenn beide Einheiten leuchten.
Zum Ausbilden des Lampengehäuses wird ein Schenkelteil bereitgestellt, so dass es auf dem Rand der vorderen Abdeckung steht, wobei die vordere Abdeckung mit dem Lampenkörper mit diesem Schenkelteil verschweißt ist. Um eine nahtlose Struktur zu bilden, wird eine Schenkelwand so bereitgestellt, dass die Höhe an dem nahtlosen Teil höher ist als an anderen Teilen, wobei eine Stirnfläche der Schenkelwand mit dem Lampenkörper verschweißt ist. Das heißt, an dem Teil, wo beide Einheiten einander zugewandt sind, wird eine Umfangswand von jedem Lampenkörper durch eine lichtdurchlässige Schenkelwand ersetzt, wobei dieser Lampenkörper von der vorderen Seite der Lampe an diesem Teil nicht freiliegt. Des Weiteren kann Licht wechselseitig durch die Schenkelwände von beiden Einheiten dringen, so dass eine nahtlose Struktur erreicht wird.
In einer derartigen kombinierten Leuchte ist jedoch die Position des Schweißteils der Schenkelwand von der Oberfläche der vorderen Abdeckung durch die Höhe der Schenkelwand entfernt. Daher ist es schwierig, wie oben beschrieben ist, einen Galvano-Kopf zu nutzen, um das gesamte Schweißteil mit Laser zu verschweißen, einschließlich des Schweißteils der Schenkelwand am Umfang der vorderen Abdeckung.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie II-II von 1. Die Außeneinheit OSU weist ein Lampengehäuse 1, das einen behälterförmigen Lampenkörper 2 aufweist, von dem sich eine Vorderseite zum hinteren Teil des Automobils CAR öffnet, und eine vordere Abdeckung 3 auf, die aus lichtdurchlässigem Harz besteht und mit der Öffnung des Lampenkörpers 2 verschweißt ist.
Das Lampengehäuse 1 ist so konfiguriert, dass die Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 an dem Rand 1a der Seite freiliegt, die der Inneneinheit ISU zugewandt ist, die angrenzend damit angeordnet ist, und ist mit der Inneneinheit ISU an dem Rand 1a optisch gekoppelt, wie nachfolgend beschrieben wird. Hier wird der Rand 1a der Seite, die der Inneneinheit ISU zugewandt ist, als nahtloses Teil bezeichnet.
3 ist eine perspektivische Explosivansicht des Lampenkörpers 2 und der vorderen Abdeckung 3 des Lampengehäuses 1 der Außeneinheit OSU. Der Lampenkörper 2 besteht aus lichtabsorbierendem Harz wie einem Harz, das lichtabsorbierende Materialien wie Karbon enthält, das durch Laserstrahlen erwärmt und verschweißt werden kann. Die vordere Abdeckung 3 besteht aus einem transparenten Harz, welches Licht durchlässt und durch die Wärme geschmolzen werden kann, die den Lampenkörper 2 schmilzt. Der Lampenkörper 2 und die vordere Abdeckung 3 werden verschweißt, um das Lampengehäuse 1 (nachfolgend beschrieben) zu bilden.
Der Lampenkörper 2 ist als ein flacher plattenförmiger Behälter mit einer vorderen Öffnung und einer Umfangswand 21 ausgebildet, die sich längs der Öffnung erstreckt. Eine Trennwand 22 ist so angeordnet, dass sie im Lampenkörper 2 steht, um einen oberen Raum 1u zum Konfigurieren des Rücklichts TL und des Stopplichts SL und einen unteren Raum 1d zum Konfigurieren der Blinkersignallampe TSL in dem Lampengehäuse 1 zu trennen. Das nahtlose Teil 1a hat ein Aussparungsteil 23 durch Ausschneiden eines Teils der Umfangswand 21 an der inneren Seite des oberen Raums 2a in der Fahrzeug-Breitenrichtung. Die nach oben gerichtete Stirnfläche der Umfangswand 21 in 3 bzw. der Rand des Aussparungsteils 23 sind als die Schweißteile zum Verschweißen der vorderen Abdeckung 3 konfiguriert.
Die vordere Abdeckung 3 ist als eine gekrümmte Oberfläche längs einer Oberflächenform der Fahrzeugkarosserie VB des Automobils CAR ausgebildet, wobei sich ein Umfangsteil 31 der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 in engem Kontakt mit der Stirnfläche der Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2 befindet. In einem Teil entsprechend dem nahtlosen Teil 1a steht eine Schenkelwand 32, die sich nach hinten (in 3 nach unten) von der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 erstreckt. Die Schenkelwand 32 hat die gleiche Form wie die des Aussparungsteils 23 am Lampenkörper 2. Das Schenkelteil kann am Umfangsteil 31 der vorderen Abdeckung 3 bereitgestellt und mit der Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2 verschweißt werden. In diesem Fall steht die Schenkelwand 32 so, dass sie sich höher erstreckt als das Schenkelteil. Die vordere Abdeckung 3 ist mit optischen Stufen ausgebildet, um eine vorgegebene Lichtverteilung durch Abstrahlen und Ausbreiten von Licht zu erreichen, das von einer Lichtquelle emittiert wird, wenn die Lampen leuchten, wobei aber Zeichnung und Beschreibung davon hier weggelassen werden.
Nachfolgend wird das Verschweißen des Lampenkörpers 2 und der vorderen Abdeckung 3 beschrieben. Das Umfangsteil 31 der vorderen Abdeckung 3 befindet sich in engem Kontakt mit der Stirnfläche der Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2, wobei die Stirnfläche der Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 gegen die innere Oberfläche des Aussparungsteils 23 des Lampenkörpers 2 stößt, um sich in engem Kontakt damit zu befinden. Daraufhin wird das Lampengehäuse 1 durch Laserschweißen dieser sich eng kontaktierenden Teile gebildet.
Gemäß 2 wird in dem Lampengehäuse 1 die lichtdurchlässige Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 an dem nahtlosen Teil 1a anstatt der Umfangswand 21 bereitgestellt, durch die das Licht aufgrund des Aussparungsteils 23 am Lampenkörper 2 nicht weitergeleitet wird. Daher ist das Lampengehäuse 1 konfiguriert, um Licht in das und aus dem nahtlosen Teil 1a des Lampengehäuses 1 weiterzuleiten.
Gemäß 1 und 2 sind zwei stabförmige Lichtleiterkörper 4 parallel angeordnet, so dass sie sich längs einer horizontalen Richtung im oberen Raum 1u des Lampengehäuses 1 der Außeneinheit OSU erstrecken und im Lampenkörper 2 gehalten werden. Des Weiteren wird eine Rücklichtquelle 5 wie eine rote LED im oberen Raum 1u an einer Position gehalten, die einer Stirnfläche von jedem Lichtleiterkörper 4 zugewandt ist. Das Licht wird in die Stirnfläche des Lichtleiterkörpers 4 emittiert, wenn die Rücklichtquelle 5 leuchtet (Licht emittiert). Das Rücklicht TL weist diese Lichtleiterkörper 4 und Rücklichtquellen 5 auf. Eine Stopplichtquelle 6, die rotes Licht mit hoher Leuchtdichte emittiert, ist in dem oberen Raum 2a installiert, um das Stopplicht SL zu konfigurieren.
Eine Blinkersignallichtquelle, die gelbes Licht emittiert, ist in dem unteren Raum 1d des Lampengehäuses der Außeneinheit OSU angeordnet, wobei aber die Zeichnung hier weggelassen wird. Dementsprechend ist die Blinkersignallampe TSL im unteren Raum 1d konfiguriert.
Gemäß der Querschnittsansicht von 2 hat die Inneneinheit ISU die gleiche Konfiguration wie die Außeneinheit OSU. Daher werden die gleichen Bezugszahlen für die äquivalenten Teile der Außeneinheit OSU angegeben. Das Teil der Seite, die der Außeneinheit OSU zugewandt ist, konfiguriert das nahtlose Teil 1a des Lampengehäuses 1 der Inneneinheit ISU.
Obwohl die Zeichnung weggelassen wird, ist das Innere des Lampengehäuses 1 der Inneneinheit ISU ebenfalls in einen oberen Raum und einen unteren Raum geteilt. Ein Lichtleiterkörper und eine Rücklichtquelle sind im oberen Raum in der gleichen Weise wie in der Außeneinheit OSU installiert, um das Rücklicht TL gemäß 1 zu konfigurieren. Die Stopplichtquelle ist ebenfalls installiert, um das Stopplicht SL gemäß 1 zu konfigurieren. Eine Rückfahrlichtquelle, die weißes Licht emittiert, ist in dem unteren Raum des Lampengehäuses 1 angeordnet, um das Rückfahrlicht BUL gemäß 1 zu konfigurieren.
Da die Außeneinheit OSU und die Inneneinheit ISU wie oben beschrieben konfiguriert sind, sind beide Einheiten OSU und ISU so angeordnet, dass sie in einem Zustand einander zugewandt sind, in dem sich die Schenkelwände 32 der vorderen Abdeckungen 3 eng beieinander befinden, wenn beide Einheiten OSU und ISU in dem Automobil CAR gemäß 1 und 2 installiert sind. Demzufolge gibt es keine Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2 in der Grenze der Einheiten OSU und ISU, d. h. dem nahtlosen Teil 1a, so dass die Umfangswand 21 durch die vordere Abdeckung 3 unsichtbar ist, wobei die Schenkelwand 32 der lichtdurchlässigen vorderen Abdeckung 3 sichtbar ist. Damit wird externes Licht, das durch die vorderen Abdeckungen 3 und die Schenkelwände 32 von beiden Einheiten OSU und ISU reflektiert wird, vermischt, wenn die kombinierte Schlussleuchte RCL nicht leuchtet, so dass die vorderen Abdeckungen 3 von beiden Einheiten OSU und ISU nahtlos verbunden, d. h. als nahtlose Lampen erscheinen.
Das Licht des Rücklichts TL und des Stopplichts SL fällt wechselseitig ein und wird durch das nahtlose Teil 1a von beiden Einheiten, d. h. den Seitenwänden 32 emittiert, die an den vorderen Abdeckungen 3 der Einheiten OSU und ISU bereitgestellt werden, wenn das Rücklicht TL oder das Stopplicht SL der Inneneinheit ISU und der Außeneinheit OSU leuchtet. Daher sind die Inneneinheit ISU und die Außeneinheit OSU miteinander optisch gekoppelt, um eine nahtlose kombinierte Schlussleuchte zu konfigurieren.
Das heißt, beide Rücklichtquellen 5 der Außeneinheit OSU und der Inneneinheit ISU emittieren Licht, wenn das Rücklicht TL leuchtet. Das rote Licht von jeder Rücklichtquelle 5 fällt auf eine Stirnfläche des Lichtleiterkörpers 4 ein, wird von der Seite emittiert, die der Vorderseite der Lampe zugewandt ist, während es innerhalb des Lichtleiterkörpers geführt wird, und wird zur Außenseite durch die vordere Abdeckung 3 emittiert. Daher erscheint das Rücklicht TL wie zwei linienförmige lichtemittierende Flächen, die sich horizontal in der oberen und unteren Seite der Außeneinheit OSU bzw. der Inneneinheit ISU erstrecken, wenn sie leuchten.
Zu dieser Zeit erstreckt sich die andere Stirnfläche von jedem Lichtleiterkörper 4 der Einheiten OSU und ISU zum nahtlosen Teil 1a, wo das Licht, das von der anderen Stirnfläche von jedem Lichtleiterkörper 4 emittiert wird, separat an der entgegengesetzten Einheit durch die Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung einfällt. Demzufolge wird das Licht nach vorn als ein Ganzes vom nahtlosen Teil 1a durch die vordere Abdeckung 3 emittiert, wobei die Lichtleiterkörper 4 der beiden Einheiten OSU und ISU wie eine durchgehende linienförmige lichtemittierende Fläche in dem nahtlosen Teil 1a erscheinen.
Die Stopplichtquellen 6 von sowohl der Außeneinheit OSU als auch der Inneneinheit ISU emittieren Licht, wenn das Stopplicht SL leuchtet. Damit wird der gesamte obere Raum 1u von jedem Lampengehäuse 1 der Einheiten OSU und ISU in rot mit hoher Leuchtkraft eingeschaltet. In diesem Fall wird das Licht ebenfalls als ein Ganzes durch das nahtlose Teil 1a der vorderen Abdeckung 3 nach vorn emittiert, da das Licht innerhalb des Lampengehäuses 1 der Einheiten OSU und ISU auf die jeweils gegenüberliegende Einheit durch die Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 einfällt. Daher erscheinen die Stopplichter SL der Einheiten OSU und ISU wie durchgehende lichtemittierende Flächen.
Ein Bereich entsprechend dem unteren Raum der vorderen Abdeckung 3 der Außeneinheit OSU emittiert gelbes Licht, wenn die Blinkersignallampe TSL leuchtet. Ein Bereich entsprechend dem unteren Raum der vorderen Abdeckung 3 der Inneneinheit ISU emittiert weißes Licht, wenn die Rückfahrlampe BUL leuchtet. Diese Lampen leuchten unabhängig, da kein nahtloses Teil in den unteren Bereichen der Einheiten OSU und ISU bereitgestellt wird.
4 ist eine Perspektivansicht, die eine schematische Konfiguration einer Schweißvorrichtung zum Schweißen der Lampengehäuse 1 der Einheiten OSU und ISU der kombinierten Schlussleuchte RCL zeigt, d. h., hier des Lampengehäuses der Außeneinheit OSU. Die Schweißvorrichtung 100 weist eine Basis 101 auf, auf der der Lampenkörper 2 mit seiner Öffnung nach oben gewandt montiert ist, wobei die vordere Abdeckung 3 daran montiert ist, während sie positioniert wird. Des Weiteren weist die Schweißvorrichtung 100 einen Pressmechanismus (nicht dargestellt) auf, der die vordere Abdeckung 3 nach unten presst, so dass die innere Flächenseite der vorderen Abdeckung 3 mit der nach oben gerichteten Fläche des Lampenkörpers 2 in Kontakt kommt. Demzufolge wird das Umfangsteil 31 der vorderen Abdeckung 3 ein enger Kontakt mit der Stirnfläche der Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2, wobei die Stirnfläche der Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 ebenfalls ein enger Kontakt mit der inneren Fläche des Aussparungsteils 23 des Lampenkörpers 2 wird.
Die Schweißvorrichtung 100 weist eine Galvano-Laserprojektionseinheit 103, die über der Basis 101 angeordnet ist, und eine Flash-Laserprojektionseinheit 104 auf, die an einer Seite der Basis 101 angeordnet ist.
Die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 verwendet einfach die bekannte Laserprojektionsvorrichtung, so dass Zeichnung und ausführliche Beschreibung weggelassen werden. Die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 weist eine Laserlichtquelle (Laseroszillator) und einen Galvano-Spiegel auf, der konfiguriert ist, um die Ablenkung der Projektionsrichtung von Laserstrahlen von der Laserlichtquelle zu steuern, und konfiguriert ist, um Laserstrahlen zu projizieren, so dass mit hoher Geschwindigkeit das Teil gescannt wird, wo sich der Lampenkörper 2 in engem Kontakt mit der vorderen Abdeckung 3 außer für das nahtlose Teil 1a befindet.
Die Flash-Laserprojektionseinheit 104 weist eine Laserlichtquelle 105, eine Vielzahl von optischen Fasern 106, die mit der Laserlichtquelle 105 an einem Ende optisch gekoppelt sind, und Projektionsköpfe 107 auf, die mit den anderen Enden der optischen Fasern 106 jeweils verbunden sind. Die Flash-Laserprojektionseinheit 104 ist so konfiguriert, dass Licht von der Laserlichtquelle 105 auf ein Ende der optischen Faser 106 einfällt und in der optischen Faser 106 zum anderen Ende geführt wird, so dass das Licht projiziert wird, während es durch den Projektionskopf 107 fokussiert oder abgestrahlt wird. Der Projektionskopf 107 weist ein optisches System wie eine Linse zum Fokussieren oder Abstrahlen von Licht von der optischen Faser 106 in seiner ursprünglichen kreisförmigen Strahlform auf, wobei aber die Beschreibung hier weggelassen wird.
Die Flash-Laserprojektionseinheit 104 weist einen oder mehr Projektionsköpfe 107 auf. Vier Projektionsköpfe 107 werden gezeigt, um die Darstellung zu vereinfachen. Die Flash-Laserprojektionseinheit 104 ist so angeordnet, dass sie dem nahtlosen Teil 1a des Lampengehäuses 1 zugewandt ist und Laserstrahlen von jedem Projektionskopf 107 auf den Bereich projiziert, wo die Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 ausgebildet ist.
Im Übrigen können die vier Projektionsköpfe 107 der Flash-Laserprojektionseinheit 104 als vier Flash-Laserprojektionseinheiten mit unabhängigen Laserlichtquellen konfiguriert sein. Im vorliegenden veranschaulichenden Ausführungsbeispiel weist, wie oben beschrieben, eine Flash-Laserprojektionseinheit 104 eine Laserlichtquelle 105 für vier Projektionsköpfe 107 auf.
In der Schweißvorrichtung 100 ist die vordere Abdeckung 3 am Lampenkörper 2 montiert und positioniert, der auf der Basis 101 platziert ist und sich in engem Kontakt mit dem Lampenkörper 2 durch den Pressmechanismus (nicht beschrieben) befindet. Dann führt die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 das Scannen durch, um Laserstrahlen auf das Teil außer dem nahtlosen Teil 1a zu projizieren. 5 zeigt schematisch einen Projektionsstatus von Laserlicht. Die projizierten Laserstrahlen La fallen auf die vordere Abdeckung 3 ein und passieren die vordere Abdeckung 3 längs der Dickenrichtung, um auf ein Teil projiziert zu werden, wo sich das Umfangsteil 31 an der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 in engem Kontakt mit der Stirnfläche der Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2, d. h. einem ersten Schweißteil X1, befindet, um das Schweißen durchzuführen.
Wenn bei diesem Schweißen die Laserstrahlen La von der Galvano-Laserprojektionseinheit 103 zu dem Teil gescannt werden, wo sich die Schenkelwand 32 der vorderen Abdeckung 3 in engem Kontakt mit dem Aussparungsteil 21 des Lampenkörpers 2, d. h. einem zweiten Schweißteil X2, befindet, sollte es schwierig sein, ein geeignetes Schweißen durchzuführen, da die Laserstrahlen La nicht wirksam auf das zweite Schweißteil X2 projiziert würden. Das heißt, gemäß 5 würden die Laserstrahlen La nicht auf das zweite Schweißteil X2 projiziert werden, selbst wenn das zweite Schweißteil X2 zum zweiten Schweißteil X2 gescannt würde, da einige der Laserstrahlen La von der Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 reflektiert würden, während der Rest der Laserstrahlen La, die durch die vordere Abdeckung 3 gelangen, durch den Lichtleiterkörper 4 blockiert würden oder die Laserstrahlen La, die in den Lichtleiterkörper 4 eindringen, gebrochen und reflektiert würden. Selbst wenn des Weiteren die Laserstrahlen La nicht durch den Lichtleiterkörper 4 behindert werden, würden die Laserstrahlen La nicht auf das zweite Schweißteil X2 projiziert werden, da sie von der Schenkelwand 32 reflektiert oder gebrochen werden. Einige der Laserstrahlen La könnten von der vorderen Abdeckung 3 zur Schenkelwand 32 geführt und auf das zweite Schweißteil X2 projiziert werden, nachdem sie von der inneren Oberfläche der Schenkelwand 32 reflektiert wurden, es sollte aber schwierig sein, die für die Schweißung notwendige Lichtintensität zu gewährleisten.
In dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Laserstrahlen Lb separat auf das nahtlose Teil 1a von den vier Projektionsköpfen 107 der Flash-Laserprojektionseinheit 104 parallel mit der Projektion der Laserstrahlen durch die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 projiziert. Gemäß 5 fallen die Laserstrahlen Lb von den vier Projektionsköpfen 107 auf die Schenkelwand 32 durch die vordere Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 ein, werden im Wesentlichen innerhalb der Schenkelwand 32 linear geführt und auf das zweite Schweißteil X2 projiziert, auf dem sich die Stirnfläche der Schenkelwand 32 in engem Kontakt mit dem Aussparungsteil 23 des Lampenkörpers 2 befindet. Da die Laserstrahlen Lb auf eine Vielzahl von Bereichen projiziert werden, die in vorgegebenen Intervallen in der Längsrichtung der Schenkelwand 32 beabstandet sind, befinden sich die Projektionsbereiche, auf die die Laserstrahlen Lb projiziert werden, über der gesamten Schenkelwand 32, so dass das zweite Schweißteil X2 geeignet geschweißt wird.
Auf diese Weise kann, da die Laserstrahlen La, die von der Galvano-Laserprojektionseinheit 103 emittiert werden, wirksam auf das erste Schweißteil X1 durch die vordere Abdeckung 3 projiziert werden, eine Schweißung mit hoher Qualität am ersten Schweißteil X1 durchgeführt werden, außer für das nahtlose Teil 1a der Schweißteile, an welchen die vordere Abdeckung 3 und der Lampenkörper 2 verschweißt werden. Da des Weiteren die Laserstrahlen Lb, die von den vier Projektionsköpfen 107 der Flash-Laserprojektionseinheit 104 linear einfallen, auf das zweite Schweißteil X2 durch die Schenkelwand 32 projiziert werden, kann eine Schweißung mit hoher Qualität am zweiten Schweißteil X2 mittels der Laserstrahlenenergie mit geringerer Abschwächung erreicht werden.
Da in der Schweißvorrichtung 100 das erste Schweißteil, das sich über einen weiten Bereich der vorderen Abdeckung 3 erstreckt, durch die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 verschweißt wird, kann die Schweißung unter Ausnutzung der Schnelligkeit der Galvano-Laserprojektionseinheit 103 durchgeführt werden. Da zusätzlich das zweite Schweißteil X2, das für die Galvano-Laserprojektionseinheit 103 schwierig zu schweißen ist, durch die Flash-Laserprojektionseinheit 104 geschweißt wird, kann die Schweißung unter Ausnutzung der hohen Qualität der Flash-Laserprojektionseinheit 104 durchgeführt werden. Daher kann im Vergleich zum Verschweißen des gesamten Schweißteils durch die Flash-Laserprojektionseinheit 104 die Anzahl der Flash-Laserprojektionseinheiten 104 oder der Projektionsköpfe 107 auf ein notwendiges Minimum begrenzt werden, so dass die Kosten der Schweißvorrichtung 100 reduziert werden können.
Die Flash-Laserprojektionseinheit 104 ist nicht darauf begrenzt, vier Projektionsköpfe zu haben, wobei die Anzahl von Projektionsköpfen entsprechend dem Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Laserstrahlen Lb und der Länge des zweiten Schweißteils X2 geplant werden kann, um so das Verschweißen des Schweißteils geeignet durchzuführen. In einem Fall, in dem eine Flash-Laserprojektionseinheit einen Projektionskopf aufweist, kann die Anzahl der Flash-Laserprojektionseinheiten durch die gleiche Anzahl wie die Anzahl der oben genannten Projektionsköpfe bereitgestellt werden.
Hier zeigt 6A schematisch ein Schweißbild (durch ein Mikroskop oder dergleichen vergrößert) durch die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren. Das Schweißteil wird durch Laserstrahlen mit Mikrodurchmesser wiederholt gescannt und durch die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren verschweißt, so dass ein Schweißteil Xa mit linearen Schweißspuren längs der Scanrichtung gebildet wird. Gemäß 6B führt die Flash-Laserprojektionseinheit 104 die Schweißung durch Projizieren runder oder fast runder Laserstrahlen auf das Schweißteil durch, so dass ein halbrundes unebenes Schweißteil Xb, an dem eine Vielzahl von Schweißteilen verbunden sind, in dem Schweißbereich gebildet wird. Daher kann ein Schweißteil, das durch die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren verschweißt ist, von einem Schweißteil unterschieden werden, das durch die Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren geschweißt ist, indem das Erscheinungsbild des Schweißteils geprüft wird.
In der vorliegenden Erfindung kann die Flash-Laserprojektionseinheit 104 der Schweißvorrichtung 100 durch eine Scan-Laserprojektionseinheit ersetzt werden. Die Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren könnte für ein großes oder langes Schweißteil nicht geeignet, wie oben beschrieben ist, aber für das zweite Schweißteil des nahtlosen Teils geeignet sein. Gemäß 6C wird ein Schweißteil Xc gebildet, das Spuren auf der Basis einer Schweißzeitdifferenz längs der Scanrichtung hat, so dass es möglich ist, ein Schweißteil zu bestimmen, das durch die Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
In dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann an der Grenze des ersten Schweißteils X1 und des zweiten Schweißteils X2 jeder Schweißbereich so eingestellt sein, dass es einen Überlappungsteil X3 gibt, an dem sowohl die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren als auch die Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren durchgeführt wird. Wenn es zum Beispiel gemäß 7A ein Eckteil C (ein Teil der vorderen Abdeckung 3, das von vorne gesehen im Wesentlichen rechtwinklig ist) der vorderen Abdeckung 3 gibt, ist es so geplant, dass sich die Grenze des ersten Schweißteils X1, an dem das Umfangsteil 31 der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung 3 und die Umfangswand 21 des Lampenkörpers 2 verschweißt sind, und des zweiten Schweißteils X2, an dem die Schenkelwand 32 und das Aussparungsteil 23 des Lampenkörpers 2 verschweißt sind, am Eckteil C befindet.
Gemäß 7B wird sowohl die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren als auch die Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren an der Grenze des ersten Schweißteils X1 und des zweiten Schweißteils X2, d. h. dem Eckteil C, durchgeführt, so dass das Schweißüberlappungsteil X3 gebildet wird. Demzufolge kann ein nicht verschweißtes Teil an der Grenze des ersten Schweißteils X1 und des zweiten Schweißteils X2 vermieden werden. Selbst wenn es einen Unterschied im Erscheinungsbild zwischen dem Überlappungsteil X3 und dem ersten Schweißteil X1 und dem zweiten Schweißteil X2 gibt, ist das Erscheinungsbild der Lampe unauffällig, da der Unterschied im Eckteil C auftritt.
In dem oben veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine nahtlose kombinierte Schlussleuchte eines Automobils angewandt, in der eine Vielzahl von Lampen integriert sind, ist aber nicht auf die Lampen begrenzt, die in dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Sie kann auf einen Fall angewandt werden, wo wenigstens zwei Lampen als eine nahtlose Lampe ausgebildet sind.
Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf Lampen von Fahrzeugen begrenzt, die Automobile aufweisen, und kann auf eine Lampe angewandt werden, die ein Gehäuse aufweist, das durch Laserschweißung eines Lampenkörpers und einer vorderen Abdeckung gebildet wird, insbesondere auf eine Lampe mit Schenkelteilen am Rand der vorderen Abdeckung mit unterschiedlichen Höhen.
Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf Lampen begrenzt und kann auf ein harzgegossenes Produkt angewandt werden, das durch Laserschweißung von wenigstens zwei Elementen gebildet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-079387 [0001]
JP 2005-339873 A [0003]
JP 2011-255575 A [0004, 0006]

Claims

Harzgegossenes Produkt, das ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die lasergeschweißt sind, wobei ein lasergeschweißtes Teil ein erstes Schweißteil, das durch Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und ein zweites Schweißteil aufweist, das durch Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren oder Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
Harzgegossenes Produkt nach Anspruch 1, wobei das zweite Element ein lichtdurchlässiges Element ist und Schenkelteile mit unterschiedlichen Höhen aufweist, die mit Bezug auf das erste Element verschweißt sind, und wobei das erste Schweißteil an dem Schenkelteil mit der geringeren Höhe bereitgestellt wird und das zweite Schweißteil an dem Schenkelteil mit einer höheren Höhe bereitgestellt wird.
Harzgegossenes Produkt nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einer Grenze des ersten Schweißteils und des zweiten Schweißteils ein Überlappungsteil bereitgestellt wird, das durch die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren und die Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren oder Laserschweißung dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
Harzgegossenes Produkt nach Anspruch 1 bis 3, wobei das erste Element ein Lampenkörper ist, das zweite Element eine lichtdurchlässige vordere Abdeckung ist, die an eine Öffnung des Lampenkörpers geschweißt ist, und Schenkelteile, die an einem Umfang der vorderen Abdeckung bereitgestellt werden, an den Lampenkörper geschweißt sind, und wobei das Schweißteil zwischen dem Lampenkörper und der vorderen Abdeckung ein erstes Schweißteil, das durch die Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren geschweißt ist, und ein zweites Schweißteil aufweist, das durch die Laserschweißung dem Flash-Verfahren oder die Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren geschweißt ist.
Harzgegossenes Produkt nach Anspruch 4, wobei das harzgegossene Produkt wenigstens zwei Lampengehause aufweist, die angrenzend angeordnet sind, wobei jedes von ihnen durch Laserschweißung des Lampenkörpers und der vorderen Abdeckung gebildet wird, und wobei das Schenkelteil, das dem angrenzenden Lampengehäuse zugewandt ist, als eine Schenkelwand konfiguriert ist, die höher ist als der andere Teil des Schenkelteils.
Schweißvorrichtung zur Laserschweißung eines ersten Elements und eines zweiten Elements an einem ersten Schweißteil und einem zweiten Schweißteil, wobei die Schweißvorrichtung umfasst: eine Galvano-Laserprojektionseinheit, die konfiguriert ist, um das erste Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Galvano-Verfahren zum schweißen; und eine Flash-Laserprojektionseinheit, die konfiguriert ist, um das zweite Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Flash-Verfahren zu schweißen, oder eine Scan-Laserprojektionseinheit, die konfiguriert ist, um das zweite Schweißteil durch Laserschweißung mit dem Scan-Verfahren zu schweißen.