[实用新型]用于连接两个工件部件的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于借助激光照射焊来连接两个工件部件的设备，像其按类属地由DE 10 2011 055 203 A1公知的那样。

背景技术

在激光照射焊中，第一工件部件透射激光射线而第二工件部件吸收激光射线。两个工件部件相叠地置放，其中，能透射的工件部件面向激光束源。激光射线穿过第一工件部件到达第二工件部件的表面，在与表面相邻的区域中被吸收，并且转换为热能。第二工件部件的被加载以激光射线的区域在表面上发生熔化，其中，通过热传导也导致第一工件部件的相邻的区域的熔化，并且进而导致两个工件部件材料锁合地连接为工件。

为了可以构造出焊缝，两个相互连接的工件部件以如下方式相叠地置放，使得这些工件部件沿至少一个接合面直接触碰。直接触碰仅能够实现工件部件之间的热传导。由于间距形成的气隙阻止热传导且进而阻止构造焊缝。

为了建立接合面上的直接触碰，通常使用特殊的、匹配于工件部件的、产生按压力的设备，利用该按压力可以使得工件部件相互挤压。设备在此以如下方式来设计：接合面的一部分对于激光射线来说是可接近的，从而激光射线可无阻碍地到达工件部件。

因为大多工件部件是有或多或少弹性的塑料部件，所以大量这种设备具有如下构件，借助这些构件，可通过施加按压力来补偿可能的变形和尺寸公差。

这种设备在专利申请文件DE 199 24 469 A1中公知。两个在周长上待焊接的工件部件以其呈凸缘形的接合面容纳在两个呈环形的按压元件之间。工件部件利用呈凸缘形的接合面安放在第一按压元件上。该按压元件作为配对支承用于吸收挤压力。在相对侧，利用在随后的焊缝外部作用的第二按压元件将挤压力导入到接合面中。靠置面(按压元件以该靠置面安放在工件部件上)设计成是压缩弹性的且凹陷的，从而在挤压时也能够以逐点区分的方式补偿工件部件的可能存在的公差。第二按压元件以如下方式来确定规格：其针对激光束使工件部件边缘区域的一部分没有被遮蔽。由于至少把按压元件中的一个设计成环形，所以焊缝可以连续地施加在工件的边缘区域中。然而，在焊缝的单侧所施加的挤压力会对焊接结果起不利作用。因为工件部件在焊接时受热，所以其可能由于单侧作用的挤压力而变形，由此，在冷却之后可能会在工件中形成应力，应力又会导致形变。此外，在接合面上总是需要足够大的边缘区域，该边缘区域能够实现第二按压元件作用在焊缝外部。

在专利申请文件DE 10 2007 042 739 A1中公开的设备中消除这些缺点，其方法是，将由第二按压元件施加的挤压力分布在焊缝的两侧。为此，按压元件被两件式地装配。在焊缝内部作用的内部件通过多个细长的接片与在焊缝外部作用的外部件连接。利用细长的接片来跨接焊缝。由于接片引起了对激光束的细微的遮盖。

没有描述用于补偿工件部件的可能的公差的措施。阐述的是，内部件的靠置面的形状匹配于工件部件和焊缝的形状，以便良好地分布挤压力。在非常小的工件部件的情况下，这种匹配可能还是有意义的。对于较大的并且更复杂地成形的工件部件来说快速地引起特别高的制造费用。

两个之前提到的专利文件的解决方案的共同之处在于，环绕地并 且在工件部件的边缘区域中进行焊接。焊缝总是构造为线形。

如果除了边缘区域以外，工件部件还应该在其它面上被焊接，那么需要多个焊缝，这些焊缝以有利的方式具有相对大的焊缝宽度。

在之前提到的DE 10 2011 055 203 A1中描述了一种用于沿焊缝对两个在x-y方向面式地延展的工件部件进行来激光透射焊接的设备，该设备具有：激光束源，其由多个可被单个操控的激光束发射器构成，激光束发射器共同形成沿x方向对准的线性阵列；用于工件部件的容纳部；用于沿y方向从激光束源到容纳部相对运输的运输装置和沿辐射方向后置于激光束源的均质器。均质器由承载体形成，在均质器中构造有反射通道，反射通道的通道横截面和其规格匹配于焊缝的分布和所期望的宽度。给出两个用于装配由透明的连接板(例如由玻璃构成)和承载体构成的均质器的实施例。

承载体可以由实心的平板制成，其厚度配合通道长度的长度。通道可以必要时通过铣削来施加。

有利地，承载体应该由两个元件形成，这两个元件形成反射通道，并且相互围成中间空间。

在焊接期间，承载体的壁在压力下与透射的工件部件的表面连接，由此，按压力传递到工件部件上。在沿z方向拱曲的工件部件中，承载体的壁依赖于位置地实施有不同的长度，并且壁的端面也可以部分地具有与表面的间距，由此，这些端面并不参与将按压力传递到工件部件上。通过承载体的贴靠在工件部件上的端面，按压力被分布在工件部件的表面上。