KR101208217B1 - 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치 - Google Patents

자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치에 관한 것이다. 이중 자동차램프 레이저 융착방법은, 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버(11)와 그 투과성 커버(11)에 결합되는 비투과성 하우징(12)을 밀착하는 단계(S1); 및 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열시키기 위한 제2파장의 제2레이저빔(b2)과, 투과예열영역(14)과 중첩되는 것으로서 투과성 커버(11)와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면(13)을 융착하기 위하여 제2파장보다 짧은 제1파장의 제1레이저빔(b1)을 융착경계면(13)으로 조사하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치{laser welding Method and apparatus for automobile lamp}
본 발명은 자동차램프 융착방법 및 융착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버와 자동차에 고정되는 비투과성 하우징을 레이저로 융착하기 위한 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치에 관한 것이다.
일반적으로 열가소성 수지로 된 두 개의 부재를 접합하는 방식으로, 접합하고자 하는 상,하부 부재 중 어느 한 부재에 접착제를 바르거나 초음파융착 또는 진동융착방식을 통해 접합하는 방식이 있다.
그러나 이러한 방식은 접착제의 사용에 따라 환경오염이 발생되고, 접합부분이 매끄럽지 않으며, 또한 접합강도가 일정하지 않아 기계적 외력이 가해졌을 때 제품 내부의 손상이 발생되었으며 무엇보다 수밀성의 문제가 야기되었다.
이러한 문제점에 의거하여, 국부적으로 열을 전도함과 동시에 비접촉식으로 구현하는 레이저 융착방식이 제안되었다.
레이저 융착방식이란, 융착 대상물인 상부부재와 하부부재를 밀착시킨 상태에서, 밀착된 부재의 테두리 부분 혹은 그 일부를 레이저를 이용하여 융착하는 것으로서, 상부부재는 레이저빔이 투과되는 재질이 사용되고 하부 부재는 레이저빔이 흡수되는 재질을 사용한다.
그런데 레이저 융착이 가능하기 위하여, 상부부재와 하부부재는 동종 재질로 되어야 한다. 만약 이종 재질의 부재를 레이저를 이용하여 융착하고자 할 경우, 재질에 따른 온도특성이 달라 융착이 완전히 이루어지지 않게 되었다. 즉 일반적인 레이저 융착방식으로는, 이종 재질로 된 자동차램프, 즉 PC 및 PMMA 재질로 된 투과성 커버와, 자동차 본체에 고정되는 것으로서 PP, PET 또는 ABS 재질로 비투과성 하우징을 상호 융착하기가 현실적으로 가능하지 않았다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버와 자동차본체에 고정되는 비투과성 하우징을 레이저를 이용하여 신속하게 융착할 수 있는 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법은, 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버(11)와 그 투과성 커버(11)에 결합되는 비투과성 하우징(12)을 밀착하는 단계(S1); 및 상기 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열시키기 위한 제2파장의 제2레이저빔(b2)과, 상기 투과예열영역(14)과 중첩되는 것으로서 상기 투과성 커버(11)와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면(13)을 융착하기 위하여 상기 제2파장보다 짧은 제1파장의 제1레이저빔(b1)을 상기 융착경계면(13)으로 조사하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 융착경계면(13)으로 조사되는 상기 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 단계(S3)를 더 포함하고; 상기 온도신호는 상기 제1레이저빔(b1)의 출력을 제어하는데 사용된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1레이저빔(b1)의 제1파장은 750~1000nm 범위이고; 상기 제2레이저빔(b2)의 제2파장은 1600~2000nm 범위이다. 이때 상기 제1레이저빔(b1)의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고; 상기 제2레이저빔(b2)의 폭은 5~8mm 범위이고, 상기 제2레이저빔(b2)의 출력은 상기 제1레이저빔(b1)의 출력보다 크다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착장치는, 750~1000nm 범위의 제1파장을 가지는 제1레이저빔(b1)을 조사하는 제1레이저빔조사부(21); 1600~2000nm 범위의 제2파장을 가지는 제2레이저빔(b2)을 조사하는 제2레이저빔조사부(22); 상기 제1레이저빔조사부(21)와 제2레이저빔조사부(22)를 각각 지지하는 몸체부(23); 상기 몸체부(23)에 설치되어 상기 제1,2레이저빔(b1)(b2)을 중첩되게 조사하는 중첩조사부(24); 상기 몸체부(23) 내측에 설치되는 것으로서 상기 제2레이저빔(b2)을 반사시키는 미러(25); 상기 미러(25)에 반사된 상기 제2레이저빔(b2)을 상기 중첩조사부(24) 측으로 반사시키며 상기 제1레이저빔(b1)을 상기 중첩조사부(24) 측으로 투과시키는 하프미러(26); 및 상기 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 온도측정부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 온도측정부(30)는, 상기 몸체부(23)에 설치되는 파이로미터(31)와, 상기 미러(25)를 통하여 조사되는 상기 제1레이저빔(b1)의 적외선을 상기 파이로미터(31)로 반사하는 적외선반사미러(32)를 포함한다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 제1레이저빔(b1)의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고; 상기 제2레이저빔(b2)의 폭은 5~8mm 범위이다.
본 발명에 따르면, 투과성 커버를 예열시키기 위한 제2파장대의 제2레이저빔과, 투과성 커버와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면을 융용시키는 제1파장대의 제2레이저빔을 사용함으로써, 이종 재질인 투과성 커버와 비투과성 하우징를 완전하고 빠르게 융착시킬 수 있고, 이에 따라 자동차램프의 융착 생산성을 높일 수 있다.
또한 제2레이저빔으로 예열하므로 예열범위를 축소할 수 있고, 이에 따라 예열에 따른 에너지를 최소화할 수 있다.
그리고 레이저를 이용하므로 초점거리를 늘릴 수 있어 융착작업의 유연성을 증대시킬 수 있고, 제1,2레이저빔의 형태 및 초점크기를 변형할 수 있으므로 입체적인 형태의 자동차램프의 완벽한 융착이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법에 있어, 투과성 커버를 예열하는 제2레이저빔과 융착경계면을 융용시키기 위한 제1레이저빔을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 있어서, 원형인 제1레이저빔의 조사면의 폭이 원형인 제2레이저빔의 조사면의 폭보다 작은 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 있어서, 제2레이저빔의 형태가 타원형태인 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 있어서, 제2레이저빔의 형태가 사각형태인 것을 설명하기 위한 도면,
도 5a 및 도 5b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 2의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 도 6b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 3의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면,
도 7a 및 도 7b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 4의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 1 내지 도 7a 및 7b 의 레이저 융착방법을 수행하는 레이저 융착장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 8에 있어서 제1레이저빔과 제2레이저빔이 동축화되는 하프미러 부분을 발췌하여 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법에 있어, 투과성 커버를 예열하는 제2레이저빔과 융착경계면을 융용시키기 위한 제1레이저빔을 설명하기 위한 도면이다. 또 도 2는 도 1에 있어서, 원형인 제1레이저빔의 조사면의 폭이 원형인 제2레이저빔의 조사면의 폭보다 작은 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 있어서, 제2레이저빔의 형태가 타원형태인 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명에 있어서, 제2레이저빔의 형태가 사각형태인 것을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법은, 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버(11)와 그 투과성 커버(11)에 결합되는 비투과성 하우징(12)을 밀착하는 단계(S1)와; 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열시키기 위한 제2파장의 제2레이저빔(b2)과, 투과예열영역(14)과 중첩되는 것으로서 투과성 커버(11)와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면(13)을 융착하기 위하여 제2파장보다 짧은 제1파장의 제1레이저빔(b1)을 융착경계면(13)으로 조사하는 단계(S2)와; 융착경계면(13)으로 조사되는 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 단계(S3);를 포함한다. 이때 상기한 온도신호는 실시간으로 제어부(미도시)로 전송되어 제1레이저빔(b1)의 출력을 제어하는데 사용된다.
단계(S1)에 있어서, 투과성 커버(11)는 광원에서 조사되는 광이 투과되며 주로PC(PolyCarbonate) 또는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 재질로 되어 있다.
또한 하우징(12)은 자동차 본체에 고정되는 것으로서, 광원이 내장되거나, 광의 반사를 위한 미러코팅이 되어 있다. 이러한 하우징(12)은 일반적으로 PP(PolyPropylene), PET(Polyethylene Terephthalate) 또는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer) 재질로 된다.
단계(S2)에 있어서, 제2레이저빔(b2)은 투과되는 투과예열영역(14)을 예열하기 위한 것이다. 이를 위하여 제2레이저빔(b2)의 제1파장은 1600~2000nm 범위, 바람직하게는 1670~1960nm 범위이다. 이러한 제2파장의 제2레이저빔(b2)은 열가소성 수지로 된 투명한 PC 또는 PMMA 재질인 투과성 커버(11)를 투과하는 도중에 약 50~70% 가 흡수되어 투과예열영역(14)을 예열시키는 특성을 가진다.
제1레이저빔(b1)은 투과성 커버(11)를 투과한 후 융착경계면(13)을 융용시키기 위한 것이며, 융착경계면(13)은 예열된 투과예열영역(14)에 중첩되어 있다. 이를 위하여 제1레이저빔(b1)의 제2파장은 750~1000nm 범위, 바람직하게는 808~980nm 범위이다. 이러한 제1파장의 제1레이저빔(b1)은 PC 또는 PMMA 재질의 투과성 커버(11)에 흡수되지 않고 거의 대부분 투과하며, 비투과성 하우징(12)의 융착경계면(13)에서 대부분 흡수되는 특성을 가진다. 이에 따라 융착경계면(13)은 융용되는 것이다.
즉 제2레이저빔(b2)은 융착경계면(13)과 중첩되는 투과예열영역(14)을 예열시킴으로서, 제1레이저빔(b1)이 융착경계면(13)을 융용시킬 때 이종 재질인 제1투과성 커버(11)와 비투과성 하우징(12) 사이의 온도특성의 차이를 최대한 줄이는 것이다.
또한 제1레이저빔(b1)의 출력은 20~40W 이고 바람직하게는 30W 이다. 이때 제2레이저빔(b2)은 출력은 20~50 W 이고 바람직하게는 40W 이다. 즉 제2레이저빔(b2)의 출력은 제1레이저빔(b1)의 출력보다 커야 한다. 이는 제2레이저빔(b2)이 제1레이저빔(b1) 보다 큰 영역을 예열시켜야 하기 때문이다.
만약 제2레이저빔(b2)의 출력이 제1레이저빔(b1의 출력보다 작으면 투과예열영역(14)을 충분히 예열하지 못하게 되며, 이에 따라 제1레이저빔(b1)에 의하여 융착경계면(13)이 융용되더라도 이종재질인 투과성 커버(11)와의 온도특성의 차이가 커져 완전한 융착이 되지 않게 되는 것이다. 이 경우 융착된 제품의 신뢰도는 떨어지게 된다.
상기한 제1레이저빔(b1)과 제2레이저빔(b2)은 상호 중첩되게 조사되어야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1레이저빔(b1)의 조사면이 원형일 경우 그 조사면의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고 바람직하게는 3mm 이다. 또 제2레이저빔(b2)의 조사면이 원형일 경우 그 조사면의 폭(d2)은 5~8mm 범위이고 바람직하게는 5mm 이다.
즉 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열하기 위한 제2레이저빔(b2)의 조사면의 폭(d2)은 융착경계면(13)을 융용시키기 위한 제1레이저빔(b1)의 조사면의 폭(d1) 보다 커야 한다. 만약 제2레이저빔(b2)의 조사면의 폭이 제1레이저빔(b1)의 조사면의 폭보다 작을 때 예열되는 투과예열영역이 작아지게 되고, 이에 따라 제1레이저빔(b1)에 의하여 융착경계면(13)이 융용되더라도 이종재질인 투과성 커버(11)와의 온도특성의 차이가 커져 완전한 융착이 되지 않게 되는 것이다. 이 경우 융착된 제품의 신뢰도는 떨어지게 된다.
한편 도 3에 도시된 바와 같이, 제2레이저빔(b2)의 형태가 타원형태일 수 있다. 이 경우 제2레이저빔(b2)의 조사면 단축의 폭(d3)은 5~8mm 범위이고 바람직하게는 5mm 이다. 이때 제1레이저빔(b1)의 원형 조사면의 폭(d2)은 3~5mm 범위이고 바람직하게는 3mm 이다.
또한 도4에 도시된 바와 같이, 제2레이저빔(b2)의 형태가 사각형태일 수 있다. 이 경우 제2레이저빔(b2)의 조사의 단축의 폭(d4)은 5~8mm 범위이고 바람직하게는 5mm 이다. 이때 제1레이저빔(b1)의 원형 조사면의 폭(d2)은 3~5mm 범위이고 바람직하게는 3mm 이다.
즉 예열 목적인 제2레이저빔(b2)의 형태는 적용되는 광학계에 따라 원형, 타원, 사각형태로 변형이 가능하다. 이에 따라 융착대상물인 자동차램프의 입체적 형태나 융착환경에 환경에 따라 가장 적절한 형태의 레이저빔을 적용한다.
상기한 제1레이저빔(b1)과 제2레이저빔(b2)은 상호 중첩되게 조사됨으로서, 제2레이저빔(b2)은 융착경계면(13) 주위를 예열시키는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 2의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 3의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면이며, 도 7a 및 도 7b는 이송되는 자동차램프를 융착시킬 때 도 4의 제1레이저빔과 제2레이저빔의 조사면의 상대적 위치를 설명하기 위한 도면이다.
대량생산을 위하여 융착대상물인 자동차램프가 이송장치에 의하여 이송되는 도중에 융착을 진행하는 경우가 있다.
이 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1레이저빔(b1)의 조사면이 제2레이저빔(b2)의 조사면에 대하여 자동차램프의 이송방향 반대편, 즉 전방측으로 치우친다. 이는 제2레이저빔(b2)에 의하여 예열된 투과예열영역(14)을 제1레이저빔(b1)이 조사되는 융착경계면(13)보다 후방에 위치되게 함으로서, 자동차램프가 이송되는 동안에 융착경계면(13)이 예열된 투과영역(14)을 경유하게 하기 위함이다. 그리고 자동차램프의 이송속도가 빠를 경우 도 5b에 도시된 바와 같이 제1레이저빔(b1)의 조사면이 제2레이저빔(b2)의 조사면보다 더욱 앞으로 치우쳐 일부 벗어날 수 있다.
또한 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1레이저빔(b1)의 조사면이 타원형태의 제2레이저빔(b2)의 조사면에 대하여 상기 자동차램프의 이송방향 반대편, 즉 전방측으로 치우칠 수 있다. 그리고 자동차램프의 이송속도가 빠를 경우 도 6b에 도시된 바와 같이 제1레이저빔(b1)의 조사면이 제2레이저빔(b2)의 조사면보다 더욱 앞으로 치우쳐 일부 벗어날 수 있다.
그리고 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1레이저빔(b1)의 조사면이 사각형태의 제2레이저빔(b2)의 조사면에 대하여 상기 자동차램프의 이송방향 반대편, 즉 전방측으로 치우칠 수 있다. 그리고 자동차램프의 이송속도가 빠를 경우 도 7b에 도시된 바와 같이 제1레이저빔(b1)의 조사면이 제2레이저빔(b2)의 조사면보다 더욱 앞으로 치우져 일부 벗어날 수 있다.
단계(S3)는, 제1레이저빔(b1)에 의하여 융착되는 융착경계면(13)에서 조사되는 적외선을 검지하여 온도를 측정함과 동시에, 제1레이저빔(b1)의 출력을 실시간으로 제어하기 위한 것이다. 이때 적외선으로부터 온도를 측정하는 센서로 파이로미터(pyrometer)를 사용한다.
파이로미터는 제1레이저빔(b1)이 융착경계면(13)을 융착하는 동안 그 제1레이저빔(b1)의 온도를 측정하여 대응되는 온도신호를 발생하며, 이러한 온도신호는 제어부(미도시)로 전송되어 제1레이저빔(b1)이 융착경계면(13)에 일정한 온도로 조사되도록 그 제1레이저빔(b1)의 출력을 제어하는데 사용된다. 이에 따라 융착경계면(13)에서의 온도를 측정함과 동시에 일정하게 하고 융착불량을 방지한다.
상기한 일련의 단계(S1) 및 단계(3)를 통하여, 제2레이저빔(b2)은 투과성 커버(11)를 투과하는 동안에 일부 흡수되어 투과예열영역(14)을 예열시키고, 제1레이저빔(b1)은 투과성 커버(11)를 거의 대부분 투과한 후 비투과성 재질인 융착경계면(13)에서 대부분 흡수되어 융착경계면(13)을 가열시킨다. 이때 융착경계면(13)은 투과예열영역(14)과 중첩되어 있으므로, 융착경계면(13)과 투과예열영역(14) 사이의 온도차가 적어지게 되어 상호 융착되고 이에 따라 투과성 커버(11)는 비투과성 하우징(12)에 신뢰성있게 융착되는 것이다.
도 8은 도 1 내지 도 7a 및 7b 의 레이저 융착방법을 수행하는 레이저 융착장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에 있어서 제1레이저빔과 제2레이저빔이 동축화되는 하프미러 부분을 발췌하여 도시한 도면이다. 여기서, 도 1 에서와 동일한 참조 부호는 동일 기능을 하는 동일 구성이다.
도시된 바와 같이, 자동차램프 레이저 융착장치는, 제1레이저빔(b1)을 조사하는 제1레이저빔조사부(21)와, 제2레이저빔(b2)을 조사하는 제2레이저빔조사부(22)와, 제1레이저빔조사부(21)와 제2레이저빔조사부(22)를 각각 지지하는 제1,2경통(23a)(23b)을 가지는 몸체부(23)와, 몸체부(23)에 설치되어 상기 제1,2레이저빔(b1)(b2)을 중첩되게 조사하는 중첩조사부(24)와, 몸체부(23) 내측에 설치되는 것으로서 제2레이저빔(b2)을 반사하는 미러(25)와, 미러(25)에 반사된 제2레이저빔(b2)을 중첩조사부(24) 측으로 반사시키며 제1레이저빔조사부(21)에서 조사되는 제1레이저빔(b1)을 중첩조사부(24) 측으로 투과시키는 하프미러(26)와, 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 온도측정부(30)를 포함한다.
제1레이저빔(b1)은 자동차램프의 투과성 커버(11)와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면(13)을 융용시키기 위한 것으로서 750~1000nm 범위, 바람직하게는 808~980nm 범위의 제1파장을 가진다. 제2레이저빔(b2)은 PC 또는 PMMA 재질로 된 자동차램프의 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열하기 위한 것으로서 1600~2000nm 범위, 바람직하게는 1670~1960nm 범위의 제2파장을 가진다. 또한 제1레이저빔(b1)의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고, 제2레이저빔(b2)의 폭은 5~8mm 범위이다.
상기한 제1,2레이저빔(b1)(b2)의 파장 및 폭에 관련된 특성은 이미 자동차램프 레이저 융착방법에서 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
제2레이저빔(b2)은 도 9에 도시된 바와 같이, 하프미러(26)에서 중첩조사부(24) 측으로 반사되고, 제1레이저빔(b1)은 하프미러(26)를 투과하여 중첩조사부(24) 측으로 직진한다. 이때 제2레이저빔(b2)의 폭은 제1레이저빔(b1)의 폭보다 크므로, 중첩조사부(24) 측으로 조사되는 제2레이저빔(b2)의 내측에 제1레이저빔(b1)이 중첩되게 위치된다.
온도측정부(30)는 제1레이저빔(b1)의 온도를 측정하여 대응되는 온도신호를 발생하는 것으로서, 몸체부(23)에 설치되는 파이로미터(31)와, 상기 미러(25)를 통하여 조사되는 제1레이저빔(b1)의 적외선을 파이로미터(31)로 반사하는 적외선반사미러(32)를 포함한다. 이때 파이로미터(31)는 몸체부(23)와 일체화되어 있어, 초기 세팅이 되면 폭이 수 mm 에 불과한 제1레이저빔(b1)의 온도를 언제나 정확히 측정할 수 있다.
이때 제2레이저빔(b2)을 하프미터(26) 측으로 반사하는 미러(25)는, 융착경계면(13)을 융용시키는 제1레이저빔(b1)의 적외선 파장이 적외선반사미러(32)로 역조사될 수 있도록 적외선파장을 투과시키도록 코팅이 되어 있다.
상기한 온도측정부(30)에 있어 파이로미터(31)는 제1레이저빔(b1)이 융착경계면(13)을 융착하는 동안 그 제1레이저빔(b1)의 온도를 측정하여 대응되는 온도신호를 발생하고, 이러한 온도신호는 제어부(미도시)로 전송되어 제1레이저빔(b1)이 융착경계면(13)에 일정한 온도로 조사되도록 그 제1레이저빔(b1)의 출력을 제어한다. 이에 따라 융착경계면(13)은 일정한 온도로 융용됨으로써 융착불량을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치에 따르면, 투과성 커버를 예열시키기 위한 제2파장대의 제2레이저빔과, 투과성 커버와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면을 융용시키는 제1파장대의 제1레이저빔을 사용함으로써 이종 재질인 투과성 커버와 비투과성 하우징를 완전하고 빠르게 융착시킬 수 있다.
또한 제2레이저빔으로 예열하므로 예열범위를 축소할 수 있고, 이에 따라 예열에 따른 에너지를 최소화할 수 있다.
그리고 레이저를 이용하므로 초점거리를 늘릴 수 있어 융착작업의 유연성을 증대시킬 수 있고, 제1,2레이저빔의 형태 및 초점크기를 변형할 수 있으므로 입체적인 형태의 자동차램프의 완벽한 융착이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
11 ... 투과성 커버 12 ... 비투과성 하우징
13 ... 융착경계면 14 ... 투과예열영역
21, 22 ... 제1,2레이저빔조사부 23 ... 몸체부
23a, 23b ... 제1,2경통 24 ... 중첩조사부
25 ... 미러 26 ... 하프미러
30 ... 온도측정부 31 ... 파이로미터
32 ... 적외선반사미러

Claims (9)

  1. 이종 재질인 자동차램프의 투과성 커버(11)와 그 투과성 커버(11)에 결합되는 비투과성 하우징(12)을 밀착하는 단계(S1); 및
    상기 투과성 커버(11)의 투과예열영역(14)을 예열시키기 위한 제2파장의 제2레이저빔(b2)과, 상기 투과예열영역(14)과 중첩되는 것으로서 상기 투과성 커버(11)와 비투과성 하우징 사이의 융착경계면(13)을 융착하기 위하여 상기 제2파장보다 짧은 제1파장의 제1레이저빔(b1)을 상기 융착경계면(13)으로 조사하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 융착경계면(13)으로 조사되는 상기 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 단계(S3)를 더 포함하고;
    상기 온도신호는 상기 제1레이저빔(b1)의 출력을 제어하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1레이저빔(b1)의 제1파장은 750~1000nm 범위이고;
    상기 제2레이저빔(b2)의 제2파장은 1600~2000nm 범위인 것;을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1레이저빔(b1)의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고;
    상기 제2레이저빔(b2)의 폭은 5~8mm 범위인 것;을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2레이저빔(b2)의 출력은 상기 제1레이저빔(b1)의 출력보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착방법.
  6. 750~1000nm 범위의 제1파장을 가지는 제1레이저빔(b1)을 조사하는 제1레이저빔조사부(21);
    1600~2000nm 범위의 제2파장을 가지는 제2레이저빔(b2)을 조사하는 제2레이저빔조사부(22);
    상기 제1레이저빔조사부(21)와 제2레이저빔조사부(22)를 각각 지지하는 몸체부(23);
    상기 몸체부(23)에 설치되어 상기 제1,2레이저빔(b1)(b2)을 중첩되게 조사하는 중첩조사부(24);
    상기 몸체부(23) 내측에 설치되는 것으로서 상기 제2레이저빔(b2)을 반사시키는 미러(25);
    상기 미러(25)에 반사된 상기 제2레이저빔(b2)을 상기 중첩조사부(24) 측으로 반사시키며 상기 제1레이저빔(b1)을 상기 중첩조사부(24) 측으로 투과시키는 하프미러(26); 및
    상기 제1레이저빔(b1)의 온도를 검지하여 대응되는 온도신호를 발생하는 온도측정부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 온도측정부(30)는,
    상기 몸체부(23)에 설치되는 파이로미터(31)와, 상기 미러(25)를 통하여 조사되는 상기 제1레이저빔(b1)의 적외선을 상기 파이로미터(31)로 반사하는 적외선반사미러(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1레이저빔(b1)의 폭(d1)은 3~5mm 범위이고;
    상기 제2레이저빔(b2)의 폭은 5~8mm 범위인 것;을 특징으로 하는 자동차램프 레이저 융착장치.
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CN110014226A (zh) * 2019-04-19 2019-07-16 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光焊接装置及复合激光焊接方法

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