[發(fā)明專利]實施環(huán)氧樹脂接頭的激光固化的制造系統(tǒng)

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• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107379565A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設計）人: J·A·希斯赫三世;M·布謝洛
• 申請（專利權）人: 法拉第未來公司
• 主分類號: B29C65/54
• 分類號: B29C65/54;B29C65/16;B62D25/00;C09J163/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 李健,李翔

技術領域

本發(fā)明通常涉及制造系統(tǒng)，并且更具體的，涉及實施環(huán)氧樹脂接頭(epoxied joints)的激光固化的制造系統(tǒng)。

背景技術

焊接是通過高熱的局部涂敷連接兩個部件(通常是金屬或熱塑性塑料)的工序。在一些情況下，部件的基材在暴露于熱量時熔化，導致部件彼此直接熔合。在其他情況下，熱量導致填充材料在部件之間的接頭內熔化。冷卻后，熔化的材料硬化以形成牢固連接。一種常見的焊接方法稱為激光束焊接(Laser Beam Welding，LBW)，其中用于熔化材料的熱量由激光產生。雖然焊接是有效的，但熔化材料所需的高溫可能會導致不希望的材料性能變化和/或材料變形。

一種連接兩個部件的替代方法涉及熱固化環(huán)氧樹脂的應用。具體地，可以在待連接的兩個部件之間涂敷環(huán)氧樹脂。然后，將兩個部件彼此機械連接(例如，通過鉚釘)，并將所得的組件放置在烤箱內并在環(huán)氧樹脂的固化溫度之上加熱。在一些情況下，組件必須在高溫下保持一段指定的時間才能完成固化。雖然固化接頭可以用作熔化接頭的替代物，但是熱固化環(huán)氧樹脂的傳統(tǒng)使用方法耗時、復雜且昂貴。

本發(fā)明所公開的制造系統(tǒng)旨在減輕或克服現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的一個或多個上述問題和/或其他問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個方面涉及一種制造系統(tǒng)。該制造系統(tǒng)可包括至少一個夾具，該至少一個夾具被配置為在第一部件和第二部件之間保持間隔距離，以在其中設置環(huán)氧樹脂。該制造系統(tǒng)還可包括激光器，以及與所述激光器通信的控制器。該控制器可以被配置為使得所述激光器將至少一個光束引導到所述第一部件和所述第二部件中的一者上，以通過傳導將所述環(huán)氧樹脂加熱到固化溫度。

本發(fā)明的另一方面涉及一種制造方法。該制造方法可包括在第一部件和第二部件之間的空間中設置一定量的環(huán)氧樹脂。該制造方法還可包括將光束引導到所述第一部件和所述第二部件中的至少一者，以通過傳導將所述環(huán)氧樹脂加熱到固化溫度。

本發(fā)明的再一個方面涉及一種車輛車身。該車輛車身可包括具有第一凸緣的第一主體面板，以及第二主體面板和框架中的至少一者，該者具有第二凸緣。該車輛車身還可包括被夾在所述第一凸緣和第二凸緣之間的熱固化環(huán)氧樹脂。所述第一凸緣和所述第二凸緣僅通過所述熱固化環(huán)氧樹脂相互連接。

附圖說明

圖1是示例性的公開的制造系統(tǒng)的立體圖。

圖2是可由圖1所示的制造系統(tǒng)制造的示例性公開的接頭的立體圖。

圖3是可由圖1所示的制造系統(tǒng)執(zhí)行的示例性工序的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及可以減少將兩個或多個部件彼此連接的時間、復雜性和/或成本的制造系統(tǒng)。在一些實施方式中，該制造系統(tǒng)可用于連接車輛的部件，例如車輛的車身面板。該系統(tǒng)可以利用激光熱源來固化位于部件之間的環(huán)氧樹脂(例如，在部件的凸緣之間)。一旦環(huán)氧樹脂固化，部件就可以僅通過環(huán)氧樹脂在凸緣處彼此剛性連接。由激光熱源提供的用于固化環(huán)氧樹脂的熱量可能足夠低以確保部件的材料性質基本上不受影響。

圖1是可用于制造車輛12的示例性的制造系統(tǒng)10的立體圖。雖然車輛12在圖1中被示為轎車，可以設想的是，車輛12可以替換為皮卡車、摩托車、多用途車、貨車或本領域已知的任何其他類型的車輛。制造系統(tǒng)10可以用于將車輛12的兩個或多個部件彼此永久地連接起來。如果需要，制造系統(tǒng)10還可以用于將非車輛部件彼此連接。

在圖1所示的示例性實施方式中，系統(tǒng)10被包括在工廠裝配線的車身站14內。具體來說，在工廠中，車輛12可以安裝在制造平臺16上，該制造平臺16用于在不同的站之間輸送車輛12(例如，從車身站14到油漆站，到內部站，到動力系統(tǒng)站等)。并且當車輛12進入車身站14時，系統(tǒng)10可被配置成在車輛12的部件之間的預定位置處自動生成剛性接頭17。例如，制造系統(tǒng)10可用于通過在第一主體面板18與第二主體面板20和/或框架構件22之間形成剛性接頭17來將第一主體面板18連接到第二主體面板20和/或框架構件22。制造系統(tǒng)10還可以或者可選地用于將框架構件22連接到另一個框架構件24或車輛12的任何其他部件。通過制造系統(tǒng)10連接的車輛12的部件可以由類似的材料(例如，鋁材料)或不同的材料(例如，鋁材料、塑料、碳纖維和鋼)制成。