CN102059444A - 一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法及装置，利用电磁感应原理工作和高频感应加热技术，采用高频诱导焊接，在汽车灯具的灯体与灯镜结合的接口面设置一诱导圈，并在汽车灯具外设置一高频电磁发生装置，通过高频电磁发生装置所产生高频电磁波穿透塑料制品以非接触形式瞬间对埋植于塑料制品的感应物—诱导圈产生感应加热，使工件接口诱导圈周边塑料迅速熔化，继而填充于接口间空隙，并配备机械装置对汽车灯具的灯体与灯镜施加压力，使其在接口面熔化时能紧密融合起来，达到整面的密封焊接。

Description

一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法及装置

技术领域

本发明涉及一种汽车部件的制作方法及装置，尤其是指一种汽车灯具的灯体与灯镜连接制作方法及装置，属于汽车部件制作技术领域。

背景技术

汽车灯具是汽车必不可少的一种部件，主要用于汽车运行状态的指示和汽车夜间行进时的照明，是汽车的一种主动安全器件。汽车灯具的用量大，品种多是其主要的特点，而且对于汽车来说，汽车灯具既是功能部件又是主要的装饰亮点，所以形式多，变化也快。为了适应汽车灯具变化的需求，塑料以其 重量轻、比强度高、耐腐蚀、易加工等优点广泛用于现在的汽车灯具上，汽车灯具已经由已往的玻璃灯具多数改变为塑料灯具，塑料灯具具有变化容易，一致性强，批量生产制作方便，制作精度高等特点，已经在汽车灯具行业普遍应用。但是，由于在汽车灯具内需要安装光源等部件，特别是要适应新的发展需要，如安装LED光源、密封防水的要求；加上灯具的灯体与灯镜的功能或形状不一样，所以一般汽车灯具都是将灯具的灯体与灯镜先分开制作，在组合形成一个灯腔，在灯腔内安装所需的光源等灯具部件。为了保证灯具的使用效果和使用寿命，一般又需要将灯体与灯镜之间密封连接起来，使灯具体内的灯腔形成密闭空腔，这就需要在将光源等灯具部件装入灯具腔体内以后，将灯具灯体与灯镜无缝连接到一起；目前灯具灯体与灯镜无缝连接大体有几种方法：粘接和焊接。一般来说，粘接工艺生产效率低并且胶粘剂都有一定的毒性，容易引起环境污染和危害生产人员健康的不良后果，并且粘接的密封性和牢固性不及焊接。所以，焊接工艺得到了越来越广泛的应用。 

在实际生产过程中，并不是所有的塑料材料都可以进行焊接， 能够被摩擦焊接或超声波焊接的塑料均属于热塑性塑料， 只有分子结构相同或相近的热塑性塑料才能进行焊接，在焊接面上是分子间的物理结合，所以母体材料越相近，焊接效果越好。现在汽车灯具所用的焊接方式主要为摩擦焊接和超声波焊接两种方式，近来我国为了提高焊接水平，有的企业专门引进了有专利技术的美国摩擦焊接设备，主要就为了保证汽车灯具的焊接质量。

所述的摩擦焊接是利用在两个待焊工件接触面所产生的摩擦热能来使塑料熔化。热能来自一定压力下，一个工件在另一个工件表面以一定的位移或振幅往复的移动。待达到预期的可焊接程度，振动就会停止，同时仍旧会有一定的压力施加于两个工件上，使刚刚焊接好的部分冷却、固化，从而形成紧密地结合。

所述的超声波焊接原理是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40千赫兹电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的调幅器装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。

然而在实际使用中我们发现，无论是摩擦焊或超声波焊接对没焊好的产品再焊一次没有任何作用，而没焊好这种现象还是会有时出现的，所以现在为了保证产品的合格率，还是需要对每一个产品进行检测，但是即便检测出不合格的产品，也不能再进行补救的，只能作为废品。另外，摩擦焊或超声波焊接时，是靠振动产生热量，容易造成灯具内部元器件损坏。因此很有必要对此加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有汽车灯具灯体与灯镜密封焊接所存在的不足，提出一种非靠振动产生热能来进行灯具的灯体与灯镜密封焊接的方法及装置；该方法及装置既能避免摩擦焊或超声波焊接时靠振动产生热量的方法之缺陷，同时又能保证灯具在一次焊接后如发现有焊接缺陷仍可以进行补救，还可以避免因振动造成灯具内部元器件损坏。

为了实现本发明目的所提出的技术方案是：一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法，是利用电磁感应原理工作和高频感应加热技术，采用高频诱导焊接，在汽车灯具的灯体与灯镜结合的接口面设置一诱导圈，并在汽车灯具外设置一高频电磁发生装置，通过高频电磁发生装置所产生高频电磁波穿透塑料制品以非接触形式瞬间对埋植于塑料制品的感应物—诱导圈产生感应加热，使工件接口处迅速熔化，继而填充于接口间空隙，并配备机械装置对汽车灯具的灯体与灯镜施加压力，使其在接口处熔化时能紧密融合起来，达到整个接触面的密封焊接。

根据上述方法所提出的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置是：一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，至少包括一个高频电磁波产生装置和汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具；高频电磁波发生装置套在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具中间，并可产生高频电磁波；高频电磁波可穿透汽车灯具的灯体与灯镜塑料件进入汽车灯具的灯体与灯镜结合面，作用于安装在汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈上，使诱导圈发热。在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具的上方或下方设有加压装置，加压装置在高频电磁波产生装置对汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈加热时，施加压力在汽车灯具的灯体与灯镜上，使汽车灯具的灯体与灯镜结合面保持一定的压力接触，保证汽车灯具的灯体与灯镜在诱导圈发热时熔化诱导圈周边的塑料，使灯体与灯镜在一定压力下熔焊在一起。

本发明的优点在于：使用高频诱导焊接工艺焊接的汽车灯具，其密封性能合格率大幅提高，因其焊接的结合面有一铁丝圈，没焊好的产品可凭肉眼看出，且没焊好的产品可重复再焊一次进行返工，而摩擦焊或超声波焊接对没焊好的产品再焊一次没有任何作用。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的***流程图；

图3为本发明一个实施例的灯具结构图；

图4为本发明图3的Ι局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1给出了本发明的一个示意图，通过附图可以看出，本发明涉及一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法，是利用电磁感应原理工作和高频感应加热技术，采用高频诱导焊接，在汽车灯具14的灯体与灯镜结合的接口面设置一诱导圈，并在汽车灯具外设置一高频电磁发生装置10，通过高频电磁发生装置10所产生高频电磁波穿透塑料制品以非接触形式瞬间对埋植于塑料制品的感应物—诱导圈产生感应加热，使工件接口诱导圈周边迅速熔化，继而填充于接口间空隙，并通过机械加压装置对汽车灯具的灯体与灯镜施加压力，使其在接口面熔化时能紧密融合起来，达到整个接触面的密封焊接。高频电磁发生装置10由控制装置15进行控制，控制装置15内分别设有温度控制器16、时间控制器17、机械加压装置控制旋钮19和电流调解旋钮18；通过温度控制器16对高频电磁加热的温度进行控制，通过时间控制器17对高频电磁加热时间进行控制，通过机械加压装置控制旋钮19调节加压装置13对焊接模具11的加压压力。

根据上述方法所提出的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置是：一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，至少包括一个高频电磁发生装置10和汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具；高频电磁波产生装置套在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具中间，并可产生高频电磁波；在高频电磁波可穿透汽车灯具的灯体与灯镜塑料件进入汽车灯具的灯体与灯镜结合面，作用于安装在汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈上，使诱导圈发热。在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具的上方或下方设有加压装置，加压装置在高频电磁波产生装置对汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈加热时，施加压力在汽车灯具的灯体与灯镜上，使汽车灯具的灯体与灯镜保持一定的压力接触，保证汽车灯具的灯体与灯镜在诱导圈发热时熔化诱导圈周边的塑料，使灯体与灯镜在一定压力下熔焊在一起。

高频诱导焊接工艺操作流程（如附图2所示）：

将诱导圈7放入灯体1槽内→盖上灯镜2→放入汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具11→开动加压装置13→加压装置13使得焊接模具11上、下压合→启动加热按钮→输出高频感应加热→控制时间结束→停止加热→加压装置13压合并控制限位→粘合并冷却后→关断加压装置13→焊接模具11松开→取出产品。

实施例一：

一种汽车LED汽车灯具的灯体与灯镜焊接，灯具如附图3和4所示，主要由灯体1、灯镜2、反射碗3、线路板组件4、LED灯管5、电子封装胶6、诱导圈7、橡胶密封堵8、导线9组成。采用高频诱导焊接，在汽车灯具的灯体与灯镜结合的接口面设置一诱导圈7，并在汽车灯具外设置一高频电磁发生装置10，将汽车灯具安装在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具11内，高频电磁波产生装置10套在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具11中间，并可产生高频电磁波；在高频电磁波可穿透汽车灯具的灯体与灯镜塑料件进入汽车灯具的灯体与灯镜结合面，作用于安装在汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈7上，使诱导圈7发热。通过高频电磁发生装置10所产生高频电磁波穿透塑料制品以非接触形式瞬间对埋植于塑料制品的感应物—诱导圈7产生感应加热，使工件接口诱导圈周边的塑料迅速熔化，继而填充于接口间空隙，并配备机械装置对汽车灯具的灯体与灯镜施加压力，使其在接口面熔化时能紧密融合起来，达到整面的密封焊接。在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具11的上方或下方设有加压装置13，加压装置13在高频电磁发生装置10对汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈7加热时，施加压力在汽车灯具的灯体与灯镜上，使汽车灯具的灯体与灯镜保持一定的压力接触，保证汽车灯具的灯体与灯镜在诱导圈7发热融合周边塑料时能与灯体与灯镜在一定压力下熔焊在一起。所述的高频诱导焊接的频率为30-100KHZ，高频输出振荡功率为20-28KW。所述的诱导圈7为可以感应电磁波的金属圈，金属圈镶嵌在汽车灯具的灯体与灯镜相接合的凹槽内。所述的诱导圈7为不锈钢金属圈。

在高频电磁波产生装置内设置加热时间调节和加热电流调节，保温时间调节和保温电流调节，并配有过压、过流、缺水、缺相等保护；以控制对灯具的焊接实施。所述的加压装置为气缸加压或液压缸加压。

Claims (9)

1.一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法，其特征在于：是利用电磁感应原理工作和高频感应加热技术，采用高频诱导焊接，在汽车灯具的灯体与灯镜结合的接口面设置一诱导圈，并在待焊接的汽车灯具外设置一高频电磁发生装置，通过高频电磁发生装置所产生高频电磁波穿透塑料制品以非接触形式瞬间对埋植于塑料制品的感应物—诱导圈产生感应加热，使工件接口诱导圈周边的塑料迅速熔化，继而填充于接口间空隙，并配备机械装置对汽车灯具的灯体与灯镜施加压力，使其在接口面熔化时能紧密融合起来，达到整面的密封焊接。

2.如权利要求1所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法，其特征在于：高频电磁发生装置由控制装置进行控制，控制装置内分别设有温度控制器、时间控制器、机械加压装置控制旋钮和电流调解旋钮；通过温度控制器对高频电磁加热的温度进行控制，通过时间控制器对高频电磁加热时间进行控制，通过机械加压装置控制旋钮调节加压装置对焊接模具的加压压力。

3.如权利要求1或2所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接方法，其特征在于：高频诱导焊接工艺操作流程是：

将诱导圈放入灯体槽内→盖上灯镜→放入汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具→开动加压装置→加压装置使得焊接模具上、下压合→启动加热按钮→输出高频感应加热→控制时间结束→停止加热→加压装置压合并控制限位→粘合并冷却后→关断加压装置→焊接模具松开→取出产品。

4.一种汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：至少包括一个高频电磁波产生装置和汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具；高频电磁波发生装置套在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具中间，并可产生高频电磁波；高频电磁波可穿透汽车灯具的灯体与灯镜塑料件进入汽车灯具的灯体与灯镜结合面，作用于安装在汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈上，使诱导圈发热；

在汽车灯具的灯体与灯镜焊接模具的上方或下方设有加压装置，加压装置在高频电磁波产生装置对汽车灯具的灯体与灯镜结合面之间的诱导圈加热时，施加压力在汽车灯具的灯体与灯镜上，使汽车灯具的灯体与灯镜保持一定的压力接触，保证汽车灯具的灯体与灯镜在诱导圈发热熔化周边塑料时，使灯体与灯镜在一定压力下熔焊在一起。

5.如权利要求4所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：

所述的高频诱导焊接的频率为 30-100KHZ ，高频输出振荡功率为 20-28KW。

6.如权利要求3所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：所述的诱导圈为可以感应电磁波的金属圈，金属圈镶嵌在汽车灯具的灯体与灯镜相接合的凹槽内。

7.如权利要求3-6所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：所述的诱导圈7为不锈钢金属圈。

8.如权利要求3-6所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：在高频电磁波产生装置内设置加热时间调节和加热电流调节，保温时间调节和保温电流调节，并配有过压、过流、缺水、缺相等保护；以控制对灯具的焊接实施。

9.如权利要求3-6所述的汽车灯具的灯体与灯镜焊接装置，其特征在于：所述的加压装置为气缸加压或液压缸加压。

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