[實用新型]用于連接兩個工件部件的設備

有效

• 申請號: 201420300982.1
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN204248220U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 克里斯多佛·斯坦納;維爾納·沃爾曼
• 申請（專利權）人: 詹諾普蒂克自動化技術有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/70
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;張建濤

技術領域

本實用新型涉及用于借助激光照射焊來連接兩個工件部件的設備，像其按類屬地由DE?10?2011?055?203?A1公知的那樣。

背景技術

在激光照射焊中，第一工件部件透射激光射線而第二工件部件吸收激光射線。兩個工件部件相疊地置放，其中，能透射的工件部件面向激光束源。激光射線穿過第一工件部件到達第二工件部件的表面，在與表面相鄰的區域中被吸收，并且轉換為熱能。第二工件部件的被加載以激光射線的區域在表面上發生熔化，其中，通過熱傳導也導致第一工件部件的相鄰的區域的熔化，并且進而導致兩個工件部件材料鎖合地連接為工件。

為了可以構造出焊縫，兩個相互連接的工件部件以如下方式相疊地置放，使得這些工件部件沿至少一個接合面直接觸碰。直接觸碰僅能夠實現工件部件之間的熱傳導。由于間距形成的氣隙阻止熱傳導且進而阻止構造焊縫。

為了建立接合面上的直接觸碰，通常使用特殊的、匹配于工件部件的、產生按壓力的設備，利用該按壓力可以使得工件部件相互擠壓。設備在此以如下方式來設計：接合面的一部分對于激光射線來說是可接近的，從而激光射線可無阻礙地到達工件部件。

因為大多工件部件是有或多或少彈性的塑料部件，所以大量這種設備具有如下構件，借助這些構件，可通過施加按壓力來補償可能的變形和尺寸公差。

這種設備在專利申請文件DE?199?24?469?A1中公知。兩個在周長上待焊接的工件部件以其呈凸緣形的接合面容納在兩個呈環形的按壓元件之間。工件部件利用呈凸緣形的接合面安放在第一按壓元件上。該按壓元件作為配對支承用于吸收擠壓力。在相對側，利用在隨后的焊縫外部作用的第二按壓元件將擠壓力導入到接合面中。靠置面(按壓元件以該靠置面安放在工件部件上)設計成是壓縮彈性的且凹陷的，從而在擠壓時也能夠以逐點區分的方式補償工件部件的可能存在的公差。第二按壓元件以如下方式來確定規格：其針對激光束使工件部件邊緣區域的一部分沒有被遮蔽。由于至少把按壓元件中的一個設計成環形，所以焊縫可以連續地施加在工件的邊緣區域中。然而，在焊縫的單側所施加的擠壓力會對焊接結果起不利作用。因為工件部件在焊接時受熱，所以其可能由于單側作用的擠壓力而變形，由此，在冷卻之后可能會在工件中形成應力，應力又會導致形變。此外，在接合面上總是需要足夠大的邊緣區域，該邊緣區域能夠實現第二按壓元件作用在焊縫外部。

在專利申請文件DE?10?2007?042?739?A1中公開的設備中消除這些缺點，其方法是，將由第二按壓元件施加的擠壓力分布在焊縫的兩側。為此，按壓元件被兩件式地裝配。在焊縫內部作用的內部件通過多個細長的接片與在焊縫外部作用的外部件連接。利用細長的接片來跨接焊縫。由于接片引起了對激光束的細微的遮蓋。

沒有描述用于補償工件部件的可能的公差的措施。闡述的是，內部件的靠置面的形狀匹配于工件部件和焊縫的形狀，以便良好地分布擠壓力。在非常小的工件部件的情況下，這種匹配可能還是有意義的。對于較大的并且更復雜地成形的工件部件來說快速地引起特別高的制造費用。

兩個之前提到的專利文件的解決方案的共同之處在于，環繞地并?且在工件部件的邊緣區域中進行焊接。焊縫總是構造為線形。

如果除了邊緣區域以外，工件部件還應該在其它面上被焊接，那么需要多個焊縫，這些焊縫以有利的方式具有相對大的焊縫寬度。

在之前提到的DE?10?2011?055?203?A1中描述了一種用于沿焊縫對兩個在x-y方向面式地延展的工件部件進行來激光透射焊接的設備，該設備具有：激光束源，其由多個可被單個操控的激光束發射器構成，激光束發射器共同形成沿x方向對準的線性陣列；用于工件部件的容納部；用于沿y方向從激光束源到容納部相對運輸的運輸裝置和沿輻射方向后置于激光束源的均質器。均質器由承載體形成，在均質器中構造有反射通道，反射通道的通道橫截面和其規格匹配于焊縫的分布和所期望的寬度。給出兩個用于裝配由透明的連接板(例如由玻璃構成)和承載體構成的均質器的實施例。

承載體可以由實心的平板制成，其厚度配合通道長度的長度。通道可以必要時通過銑削來施加。

有利地，承載體應該由兩個元件形成，這兩個元件形成反射通道，并且相互圍成中間空間。

在焊接期間，承載體的壁在壓力下與透射的工件部件的表面連接，由此，按壓力傳遞到工件部件上。在沿z方向拱曲的工件部件中，承載體的壁依賴于位置地實施有不同的長度，并且壁的端面也可以部分地具有與表面的間距，由此，這些端面并不參與將按壓力傳遞到工件部件上。通過承載體的貼靠在工件部件上的端面，按壓力被分布在工件部件的表面上。