[發(fā)明專利]接合裝置和接合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680028915.0
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN107660168B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·哈默;W·賴曼;E·謝爾巴科夫
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車股份公司;德國IPG激光有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/06;B23K26/24;B23K26/322;B23K26/354;B23K26/362;B23K26/60;B23K1/005;B23K1/20
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

1.一種接合裝置(1)，其用于基于激光發(fā)射將至少兩個構(gòu)件(B1、B2)接合到一起，所述接合裝置具有：

預(yù)設(shè)了功率配置的第一激光射線源(10)，

第一射線導(dǎo)體(11)，其與所述第一激光射線源(10)相連，以便將所述第一激光射線源(10)發(fā)出的第一激光射線(LS1)接入所述第一射線導(dǎo)體(11)中，

預(yù)設(shè)了功率配置的第二激光射線源(20)，

至少一個第二射線導(dǎo)體(21、25)，其與所述第二激光射線源(20)相連，以便將所述第二激光射線源(20)發(fā)出的第二激光射線(LS2)接入所述至少一個第二射線導(dǎo)體(21、25)中，以及

聚焦裝置(40)，其耦合在所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)處，安裝所述聚焦裝置，以便所述第一激光射線(LS1)和所述第二激光射線(LS2)彼此間隔開地聚焦在所述兩個構(gòu)件(B1、B2)的接合區(qū)域(FZ)中，

其特征在于，

安裝所述聚焦裝置(40)，用于通過共同的光路聚焦所述第一激光射線(LS1)和第二激光射線(LS2)；設(shè)置耦合裝置(30)，其在入口側(cè)與所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)相連并且在出口側(cè)與所述聚焦裝置(40)相連，安裝所述耦合裝置，以便將所述第一激光射線(LS1)和第二激光射線(LS2)接入所述聚焦裝置(40)的共同的光路中，

設(shè)置至少一個另一個第二射線導(dǎo)體(21、25)，其與所述第二激光射線源(20)相連，以便將所述第二激光射線(LS2)接入所述至少一個另一個第二射線導(dǎo)體(21、25)中，

所述耦合裝置(30)具有多芯光纖，所述多芯光纖具有相應(yīng)于所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)的總數(shù)的、用于傳導(dǎo)射線的光纖芯，且其中所述光纖芯一方面與所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)的射線出口端一一相連另一方面與所述聚焦裝置(40)相應(yīng)耦合，

確定所述第二激光射線源(20)的功率配置，以便在所述接合區(qū)域(FZ)中利用聚焦的所述第二激光射線(LS2)使得在所述兩個構(gòu)件(B1、B2)中的至少一個上的涂層脫落和/或熔化、即進行接合預(yù)處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合裝置(1)，其特征在于，所述第一激光射線源(10)的功率配置與所述第二激光射線源(20)的功率配置不同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合裝置(1)，其特征在于，確定所述第一激光射線源(10)的功率配置，以便利用聚焦的所述第一激光射線(LS1)對所述兩個構(gòu)件(B1、B2)進行材料耦合。

4.一種接合方法，其用于借由激光射線將至少兩個構(gòu)件(B1、B2)接合到一起，所述接合方法包括以下步驟：

布置兩個構(gòu)件(B1、B2)，從而確定出用于將所述構(gòu)件接合到一起的接合區(qū)域(FZ)；

將第一激光射線源(10)發(fā)出的第一激光射線(LS1)以激光點(LS1’)的形式聚焦在所述構(gòu)件(B1、B2)的接合區(qū)域(FZ)中，從而能夠在所述第一激光射線(LS1)的激光點(LS1’)區(qū)域中通過引入熱量實現(xiàn)所述兩個構(gòu)件(B1、B2)的材料耦合；并且

沿著接合方向(FR)先于所述第一激光射線(LS1)的激光點(LS1’)地將第二激光射線源(20)發(fā)出的第二激光射線(LS2)以至少一個激光點(LS2’)的形式聚焦在所述構(gòu)件(B1、B2)的接合區(qū)域(FZ)中，從而能夠在所述第二激光射線(LS2)的至少一個激光點(LS2’)區(qū)域中對所述接合區(qū)域(FZ)中的所述兩個構(gòu)件(B1、B2)中的至少一個進行接合預(yù)處理，

其特征在于，通過共同的光路將所述第一激光射線(LS1)和所述第二激光射線(LS2)聚焦在所述接合區(qū)域(FZ)中，

所述第一激光射線源(10)與第一射線導(dǎo)體(11)相連，所述第二激光射線源(20)與至少一個第二射線導(dǎo)體(21、25)和至少一個另一個第二射線導(dǎo)體(21、25)相連，

耦合在所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)處的聚焦裝置(40)將所述第一激光射線(LS1)和所述第二激光射線(LS2)彼此間隔開地聚焦在所述兩個構(gòu)件(B1、B2)的所述接合區(qū)域(FZ)中，

在入口側(cè)與所述第一射線導(dǎo)體和第二射線導(dǎo)體(21、25)相連并且在出口側(cè)與所述聚焦裝置(40)相連的耦合裝置(30)將所述第一激光射線(LS1)和第二激光射線(LS2)接入所述聚焦裝置(40)的共同的光路中，

所述耦合裝置(30)具有多芯光纖，所述多芯光纖具有相應(yīng)于所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)的總數(shù)的、用于傳導(dǎo)射線的光纖芯，且其中所述光纖芯一方面與所述第一射線導(dǎo)體(11)和第二射線導(dǎo)體(21、25)的射線出口端一一相連另一方面與所述聚焦裝置(40)相應(yīng)耦合，

通過所述第二激光射線(LS2)的至少一個激光點(LS2’)使得所述接合區(qū)域(FZ)中的所述兩個構(gòu)件(B1、B2)中的至少一個上的涂層脫落和/或熔化、即進行表面預(yù)處理。