一種激光同步焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車車燈的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于焊接汽車車燈的燈體和配光鏡的激光同步焊接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對汽車車燈的焊接一般采用摩擦焊和熱板焊:
[0003]摩擦焊是在焊接時，旋轉(zhuǎn)工件在電機驅(qū)動下開始高速旋轉(zhuǎn)，移動工件在軸向力作用下逐步向旋轉(zhuǎn)工件靠攏，兩側(cè)工件接觸并壓緊后，摩擦界面上一些微凸體首先發(fā)生粘接與剪切，并產(chǎn)生摩擦熱。隨著實際接觸面積增大，摩擦扭矩迅速升高，摩擦界面處溫度也隨之上升，摩擦界面逐漸被一層高溫粘塑性材料所覆蓋。此時，兩側(cè)工件的相對運動實際上已發(fā)生在這層粘塑性材料內(nèi)部，產(chǎn)熱機制已由初期的摩擦產(chǎn)熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎乘苄圆牧蠈觾?nèi)的塑性變形產(chǎn)熱。在熱激活作用下，這層粘塑性材料發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，使變形抗力降低，故摩擦扭矩升高到一定程度后逐漸降低。隨著摩擦熱量向兩側(cè)工件的傳導(dǎo)，焊接面兩側(cè)溫度亦逐漸升高，在軸向壓力作用下，焊合區(qū)材料發(fā)生徑向塑性流動，從而形成飛邊，軸向縮短量逐漸增大。隨摩擦?xí)r間延長，摩擦界面溫度與摩擦扭矩基本恒定，溫度分布區(qū)逐漸變寬，飛邊逐漸增大，此階段稱之為準(zhǔn)穩(wěn)定摩擦階段。在此階段，摩擦壓力與震動速度保持恒定。當(dāng)摩擦焊接區(qū)的溫度分布、變形達(dá)到一定程度后，開始剎車制動并使軸向力迅速升高到所設(shè)定的頂端壓力此時軸向縮短量急驟增大，并隨著界面溫度降低，摩擦壓力增大，摩擦扭矩出現(xiàn)第二個峰值，即后峰值扭矩。在整個過程中，焊合區(qū)材料通過相互擴散與再結(jié)晶，使兩側(cè)材料牢固焊接在一起，從而完成整個焊接過程。
[0004]熱板焊是通過一個由溫度控制的加熱板來焊接工件，焊接時，加熱板置于兩個待焊接的工件之間，當(dāng)工件緊貼住加熱板時，便開始熔化。在一段預(yù)先設(shè)置好的加熱時間過去之后，工件表面將達(dá)到一定的熔化程度，此時工件向兩邊分開，加熱板移開，隨后在一定壓力作用下兩片工件快速并合在一起，當(dāng)達(dá)到一定的焊接時間和焊接深度之后，整個焊接過程完成。
[0005]摩擦焊會有飛邊焊渣的現(xiàn)象，且能耗較大；而熱板焊通常會有熔融后焦黑現(xiàn)象，能耗極大，并且兩種焊接方式焊接的工件表面質(zhì)量都不夠好。
[0006]為了解決上述問題，對于汽車車燈的焊接也有采用激光焊接的，激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法，通過激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。激光束可由平面光學(xué)元件(如鏡子等)導(dǎo)引，隨后再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。但是目前的激光發(fā)生器主要用于平面板的焊接，因此在將其應(yīng)用到車燈的焊接時，會受到很大的限制；并且，由于激光焊接是針對平面板的焊接，所以對于復(fù)雜曲面車燈進(jìn)行焊接時，往往采用一點一點的局部焊接的方式，這也就造成了時間上的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種激光同步焊接設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無法同時完成對復(fù)雜曲面車燈的同時焊接的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種激光同步焊接設(shè)備，用于焊接汽車車燈的燈體和配光鏡；所述激光同步焊接設(shè)備包括:第一模具、第二模具、激光發(fā)射器和導(dǎo)光管；所述激光發(fā)射器與光纖組相連，用于同時提供多束激光；所述第一模具被用于放置所述燈體，且適于相對所述第二模具上下移動；所述第二模具被用于放置所述配光鏡；所述第二模具在對應(yīng)于所述配光鏡的焊接位置處均勻設(shè)置有多個光纖固定孔，所述光纖組的每一根光纖分別接入到所述光纖固定孔中；所述導(dǎo)光管位于所述第二模具內(nèi)，橫穿過所有所述光纖固定孔，使得激光通過光纖的傳輸后照射到所述導(dǎo)光管上；所述導(dǎo)光管用于對照射進(jìn)來的激光進(jìn)行處理，使得當(dāng)所述第一模具運動至與所述第二模具相重合的位置時，經(jīng)過所述導(dǎo)光管整形的激光穿過所述配光鏡聚焦在所述燈體的焊接筋上，所述燈體的焊接筋被熔融，使得所述燈體與所述配光鏡融合在一起。
[0009]可選地，所述第一模具是依據(jù)所述燈體而制造的；所述第二模具是依據(jù)所述配光鏡而制造的。
[0010]可選地，多個所述光纖固定孔的設(shè)置與所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光相關(guān)。
[0011]可選地，相鄰的所述光纖固定孔的間距為相鄰光纖傳輸?shù)募す忸^互不干擾的最小距離。
[0012]可選地，所述第二模具包括激光固定塊和兩個導(dǎo)光管固定塊；多個所述光纖固定孔是由所述激光固定塊和兩個所述導(dǎo)光管固定塊共同形成；所述激光固定塊位于所述導(dǎo)光管固定塊的頂部；所述激光固定塊和其對應(yīng)的所述導(dǎo)光管固定塊固定連接在一起；所述激光固定塊用于固定光纖；兩個所述導(dǎo)光管固定塊配對使用，用于夾持住所述導(dǎo)光管和所述配光鏡。
[0013]可選地，所述激光同步焊接設(shè)備還包括機架，所述第二模具固定安裝在所述機架的上部；所述第一模具可上下移動地安裝在所述機架的下部。
[0014]可選地，所述第一模具是通過安裝在所述機架上的氣缸驅(qū)動而上下移動的。
[0015]可選地，所述氣缸的壓力和所述激光發(fā)射器的能量是可調(diào)節(jié)的；調(diào)節(jié)所述氣缸的驅(qū)動力和所述激光發(fā)射器的能量，使得激光同步焊接所形成的飛邊的高和寬在0.4_內(nèi)。
[0016]可選地，所述第一模具是安裝在升降板上的，所述升降板的底部與所述氣缸固定連接在一起；所述氣缸通過所述升降板帶動所述第一模具相對于所述第二模具上下移動。
[0017]如上所述，本發(fā)明的用于焊接汽車車燈的燈體和配光鏡的激光同步焊接設(shè)備，具有以下有益效果:
[0018]I)本發(fā)明的激光同步焊接設(shè)備可以根據(jù)不同汽車車燈的燈體和配光鏡而進(jìn)行模具的生成，因此，本發(fā)明的激光同步焊接設(shè)備適用范圍更加廣泛；
[0019]2)本發(fā)明采用多束激光對整個車燈的燈體和配光鏡進(jìn)行同時焊接，焊接時間短，速度快；
[0020]3)本發(fā)明還增加了導(dǎo)光管，將多束激光的能量焦點垂直匯聚在燈體的焊接筋，最大限度的利用了激光的能量，節(jié)省了能源；
[0021]4)本發(fā)明采用的是激光焊接，沒有焊渣，沒有粉末性飛邊，且飛邊的高和寬的范圍為:0 < H < 0.4mm.0 < W < 0.4mm，環(huán)境污染極??；
[0022]5)本發(fā)明的激光焊接能量消耗極低。
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本發(fā)明實施例公開的一種激光同步焊接設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2顯示為本發(fā)明實施例公開的一種激光同步焊接設(shè)備的第一模具和第二模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3顯示為本發(fā)明實施例公開的一種激光同步焊接設(shè)備的第二模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4顯示為本發(fā)明實施例公開的一種激光同步焊接設(shè)備的第一模具和第二模具的局部剖面示意圖。
[0027]元件標(biāo)號說明
[0028]100 激光同步焊接設(shè)備
[0029]110第一模具
[0030]120第二模具
[0031]121 光纖固定孔
[0032]122 激光固定塊
[0033]1231 第一導(dǎo)光管固定塊
[0034]1232 第二導(dǎo)光管固定塊
[0035]130機架
[0036]140 升降板
[0037]150氣缸
[0038]160導(dǎo)光管
[0039]210燈體
[0040]220配光鏡
【具體實施方式】
[0041]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0042]請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0043]本發(fā)明公開的激光同步焊接方法用于焊接汽車車燈的燈體與配光鏡，并且，該激光同步焊接設(shè)備對汽車車燈的燈體和配光鏡沒有任何形狀上的要求。目前對燈體與配光鏡的焊接一般采用摩擦焊和熱板焊，這兩種焊接方法的能耗較大，焊接質(zhì)量不高，而且焊接表面不夠美觀，為了解決這些焊接問題，本發(fā)明公開了一種激光同步焊接設(shè)備。
[0044]如圖1至圖4所示，本實施例的一種用于焊接汽車車燈的燈體210和配光鏡220的激光同步焊接設(shè)備100包括:第一模具110、第二模具120、機架130、導(dǎo)光管160和激光發(fā)射器(在附圖中未示出)。
[0045]激光發(fā)射器用于同時提供多束激光，且激光發(fā)射器與光纖組相連。本發(fā)明是為了同時完成整個汽車車燈的燈體210和配光鏡220的焊接，因此，需要在燈體210和配光鏡220焊接部位同時接入多束激光。并且，雖然汽車車燈的