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DE102024002568A1 - Laser welding device for welding plastic components and method for welding plastic components - Google Patents

Laser welding device for welding plastic components and method for welding plastic components Download PDF

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DE102024002568A1
DE102024002568A1 DE102024002568.5A DE102024002568A DE102024002568A1 DE 102024002568 A1 DE102024002568 A1 DE 102024002568A1 DE 102024002568 A DE102024002568 A DE 102024002568A DE 102024002568 A1 DE102024002568 A1 DE 102024002568A1
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DE
Germany
Prior art keywords
laser light
laser
light emitters
plastic component
receptacles
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102024002568.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Dirk Steffens
Michael Stocker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
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Publication of DE102024002568A1 publication Critical patent/DE102024002568A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserschweißgerät (1) zum Schweißen von Kunststoffbauteilen (100, 200) miteinander.
Das Laserschweißgerät (1) weist eine Druckplatte (2) zum Drücken der Kunststoffbauteile (100, 200) gegeneinander auf, welche zudem Aufnahmen (3) zum Aufnehmen von Laserlichtstrahlern (4) aufweist.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Schweißen von Kunststoffbauteilen (100, 200) miteinander mittels eines solchen Laserschweißgeräts (1).

Figure DE102024002568A1_0000
The present invention relates to a laser welding device (1) for welding plastic components (100, 200) together.
The laser welding device (1) has a pressure plate (2) for pressing the plastic components (100, 200) against each other, which also has receptacles (3) for receiving laser light emitters (4).
The invention also relates to a method for welding plastic components (100, 200) to one another by means of such a laser welding device (1).
Figure DE102024002568A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserschweißgerät zum Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander mittels eines solchen Laserschweißgeräts.The present invention relates to a laser welding device for welding plastic components together. The invention also relates to a method for welding plastic components together using such a laser welding device.

Zum Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander mittels Laserstrahlen werden die Kunststoffbauteile, wie beispielsweise in der DE 11 2006 000 858 T5 beschrieben, mittels einer Druckplatte gegeneinander gedruckt. Ein separates Laserschweißgerät bestrahlt miteinander zu verschweißende Abschnitte der Kunststoffbauteile. Die Druckplatte sowie eines der Kunststoffbauteile sind hierbei für das Laserlicht transparent.To weld plastic components together using laser beams, the plastic components are welded together, as in the DE 11 2006 000 858 T5 described, pressed against each other using a printing plate. A separate laser welding device irradiates sections of the plastic components that are to be welded together. The printing plate and one of the plastic components are transparent to the laser light.

Weitere Laserschweißgeräte zum Schweißen und Kunststoffbauteilen miteinander sind aus der WO 2018/212947 A 1 und der DE 10 2011 055 203 A1 bekannt.Other laser welding machines for welding and joining plastic components are available from WO 2018/212947 A 1 and the DE 10 2011 055 203 A1 known.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Laserschweißgerät der vorstehend genannten Art sowie für ein Verfahren zum Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben.The present invention is concerned with the object of providing improved or at least different embodiments for a laser welding device of the type mentioned above and for a method for welding plastic components together.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung beruht demnach auf dem Grundgedanken, eine im Stand der Technik zum Schweißen von Kunststoffbauteilen verwendete und von Laserschweißgeräten separate Druckplatte integral in einem Laserschweißgerät einzubinden und in der Druckplatte Laserlichtstrahler zum Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander variabel aufzunehmen. Somit entfällt eine separate Anordnung der Druckplatte auf die Kunststoffbauteile und eine anschließende Ausrichtung der Laserlichtstrahler. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung beim Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander.The invention is therefore based on the basic idea of integrating a pressure plate used in the prior art for welding plastic components and separate from laser welding devices into a laser welding device and variably accommodating laser light emitters in the pressure plate for welding the plastic components together. This eliminates the need for a separate arrangement of the pressure plate on the plastic components and subsequent alignment of the laser light emitters. This leads to a considerable simplification when welding the plastic components together.

Gemäß dem Grundgedanken weist das Laserschweißgerät die Druckplatte auf. Die Druckplatte dient beim Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander dem mechanischen Drücken der miteinander zu verschweißenden Kunststoffbauteile gegeneinander. Die Druckplatte weist Aufnahmen zur Aufnahme jeweils eines Laserlichtstrahlers auf. Die jeweilige Aufnahme ist dabei an einer Unterseite der Druckplatte in einem Abschnitt laserlichtdurchlässig, welcher Abschnitt nachfolgend auch als Emissionsabschnitt bezeichnet wird. Zumindest in einem Teil der Aufnahmen ist jeweils ein zugehöriger Laserlichtstrahler aufgenommen, wobei der jeweilige Laserlichtstrahler im aktivierten Zustand zum Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander Laserlicht über den zugehörigen Emissionsabschnitt ausstrahlt.According to the basic idea, the laser welding device has the pressure plate. When welding plastic components together, the pressure plate is used to mechanically press the plastic components to be welded together against each other. The pressure plate has receptacles for each holding a laser light emitter. Each receptacle is laser-transmissive in a section on the underside of the pressure plate, which section is also referred to below as the emission section. At least one part of the receptacles each hold an associated laser light emitter, whereby the respective laser light emitter emits laser light via the associated emission section when activated to weld the plastic components together.

In den Aufnahmen der Druckplatte sind die Laserlichtstrahler vorzugsweise lösbar angeordnet und aufgenommen. Das heißt, dass eine variable Bestückung der Druckplatte mit den Laserlichtstrahlern möglich ist. Somit kann die Druckplatte je nach miteinander zu verschweißenden Kunststoffbauteilen anders bestückt werden. Dies erlaubt einen variablen Einsatz des Laserschweißgerät.The laser light emitters are preferably arranged and mounted in the holders of the printing plate in a detachable manner. This means that the printing plate can be equipped with the laser light emitters in a variable manner. The printing plate can therefore be equipped differently depending on the plastic components to be welded together. This allows the laser welding device to be used in a variable manner.

Die Druckplatte kann prinzipiell optisch beliebig ausgestaltet sein, sofern die Emissionsabschnitte laserlichtdurchlässig sind.In principle, the printing plate can be optically designed in any way, provided that the emission sections are laser-transmissive.

Vorstellbar ist es insbesondere, die Druckplatte insgesamt laserlichtdurchlässig, beispielsweise als Glasplatte, auszubilden.It is particularly conceivable to design the printing plate as a whole to be laser-transparent, for example as a glass plate.

Der jeweilige Laserlichtstrahler kann prinzipiell ein solcher beliebiger Art sein, sofern aus dem Laserlichtstrahler im aktivierten Zustand Laserlicht ausgegeben wird.In principle, the respective laser light emitter can be of any type, provided that laser light is emitted from the laser light emitter when activated.

Beispielsweise kann zumindest einer der Laserlichtstrahler eine Laserlichtquelle, insbesondere eine Laserdiode, sein.For example, at least one of the laser light emitters can be a laser light source, in particular a laser diode.

Beispielsweise kann zumindest einer der Laserlichtstrahler eine Lichtfaser sein, der mit einer Laserquelle verbunden ist.For example, at least one of the laser light emitters may be an optical fiber connected to a laser source.

Die Aufnahmen sind bevorzugt in der Art eines Lochmusters in der Druckplatte angeordnet. Dies erlaubt eine hohe Variabilität in der Bestückung der Druckplatte mit Laserlichtstrahlern.The receptacles are preferably arranged in the form of a hole pattern in the printing plate. This allows a high degree of variability in equipping the printing plate with laser light emitters.

Bevorzugt ist das Laserschweißgerät derart ausgestaltet, dass die Laserlichtstrahler beim Überschreiten einer vorgegebenen Kraft auf die Unterseite aktiviert werden. In der Anwendung des Laserschweißgerät heißt das, dass die Laserlichtstrahler erst dann aktiviert werden, wenn die zu verschweißenden Kunststoffbauteile in ihren Fügebereichen mit einer vorgegebenen Kraft gegeneinander gedruckt werden. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung beim Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander.The laser welding device is preferably designed in such a way that the laser light emitters are activated when a predetermined force is exceeded on the underside. In the application of the laser welding device, this means that the laser light emitters are only activated when the plastic components to be welded are pressed against each other in their joining areas with a predetermined force. This leads to a significant simplification when welding the plastic components together.

Alternativ bevorzugt ist das Laserschweißgerät derart ausgestaltet, dass der jeweilige Laserlichtstrahler beim Überschreiten einer vorgegebenen Kraft auf den zugehörigen Emissionsabschnitt aktiviert wird. Somit kommt es also zu einer selektiven Aktivierung der Laserlichtstrahler abhängig von der auf den zugehörigen Emissionsabschnitt wirkenden Kraft. Dies führt zu einer weiteren Individualisierung und Variabilität im Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander.Alternatively, the laser welding device is preferably designed in such a way that the respective laser light emitter is activated when a predetermined force is exceeded on the associated emission section. This results in a selective Activation of the laser light emitters depending on the force acting on the corresponding emission section. This leads to further individualization and variability in the welding of the plastic components together.

Zur kraftabhängigen Aktivierung der Laserlichtstrahler kann das Laserschweißgerät beliebig ausgestaltet sein.The laser welding device can be designed as desired to activate the laser light emitters depending on the force.

Beispielsweise kann das Laserschweißgerät zur kraftabhängigen Aktivierung der Laserlichtstrahler zumindest einen Drucksensor zur Ermittlung der auf die Unterseite, insbesondere auf die Emissionsabschnitte, wirkenden Kraft aufweisen.For example, the laser welding device can have at least one pressure sensor for determining the force acting on the underside, in particular on the emission sections, for force-dependent activation of the laser light emitters.

Zum Umfang der Erfindung gehört zudem ein Verfahren zum Schweißen von Kunststoffbauteilen miteinander, bei welchem das Laserschweißgerät zum Einsatz kommt.The scope of the invention also includes a method for welding plastic components together, in which the laser welding device is used.

Die beiden miteinander zu verbindenden Kunststoffbauteile werden nachfolgend zur besseren Unterscheidung auch als erstes Kunststoffbauteil und zweites Kunststoffbauteil bezeichnet. Das erste Kunststoffbauteil wird mit abstehenden und laserlichtabsorbierenden Stegen versehen bzw. hergestellt. Das zweite Kunststoffbauteil wird als laserlichttransparentes Bauteil bereitgestellt und auf die Stege angeordnet. Das Laserschweißgerät wird mit der Unterseite der Druckplatte auf die von den Stegen abgewandten Seite des zweiten Kunststoffbauteils angeordnet. Die Druckplatte wird gegen das zweite Kunststoffbauteil gedrückt, sodass die Kunststoffbauteile gegeneinander gedrückt werden. Zudem werden die Laserlichtstrahler aktiviert, sodass die Stege mittels der Laserstrahlen mit dem zweiten Kunststoffbauteil verschweißt werden.The two plastic components to be connected to one another are referred to below as the first plastic component and the second plastic component to make them easier to distinguish. The first plastic component is provided or manufactured with protruding and laser light-absorbing webs. The second plastic component is provided as a laser light-transparent component and is arranged on the webs. The laser welding device is arranged with the underside of the pressure plate on the side of the second plastic component facing away from the webs. The pressure plate is pressed against the second plastic component so that the plastic components are pressed against one another. In addition, the laser light emitters are activated so that the webs are welded to the second plastic component using the laser beams.

Bevorzugt sind Varianten, bei welchen lediglich diejenigen Laserlichtstrahler aktiviert werden, deren Emissionsabschnitte bei der Anordnung der Druckplatte auf dem zweiten Kunststoffbauteil einen solchen Steg überdecken. Somit kommt es zu einer selektiven Bestrahlung. In der Folge sind sowohl Beschädigungen der Kunststoffbauteile als auch die benötigte Energie reduziert.Preferred variants are those in which only those laser light emitters are activated whose emission sections cover such a web when the printing plate is arranged on the second plastic component. This results in selective irradiation. As a result, both damage to the plastic components and the energy required are reduced.

Die selektive Bestrahlung kann durch die Bestückung der Laserlichtstrahler in den Aufnahmen der Druckplatte erreicht werden. Das heißt, dass die Laserlichtstrahler derart in den Aufnahmen angeordnet werden, dass die Stege bei der Anordnung der Druckplatte auf dem zweiten Kunststoffbauteil von den Emissionsabschnitten der mit Laserlichtstrahlern versehenen Aufnahmen überdeckt sind.Selective irradiation can be achieved by fitting the laser light emitters in the holders of the printing plate. This means that the laser light emitters are arranged in the holders in such a way that the webs are covered by the emission sections of the holders equipped with laser light emitters when the printing plate is arranged on the second plastic component.

Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei welchen die Laserlichtstrahler derart in den Aufnahmen angeordnet werden, dass die Aufnahmen der bei der Anordnung der Druckplatte auf dem zweiten Kunststoffbauteil zu den Stegen versetzten Emissionsabschnitte frei von Laserlichtstrahlern sind. Das heißt, dass lediglich diejenigen Aufnahmen mit Laserlichtstrahlern bestückt werden, deren Emissionsabschnitte bei der Anordnung der Druckplatte auf dem zweiten Kunststoffbauteil einen Steg überdecken. Dies führt insbesondere zu einem reduzierten Energieverbrauch und/oder einem vereinfachten Betrieb des Laserschweißgeräts.Preferred embodiments are those in which the laser light emitters are arranged in the receptacles in such a way that the receptacles of the emission sections offset from the webs when the printing plate is arranged on the second plastic component are free of laser light emitters. This means that only those receptacles are equipped with laser light emitters whose emission sections cover a web when the printing plate is arranged on the second plastic component. This leads in particular to reduced energy consumption and/or simplified operation of the laser welding device.

Die miteinander zu verbindenden Kunststoffbauteile und/oder die miteinander verbundenen Kunststoffbauteile können in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen.The plastic components to be joined together and/or the plastic components joined together can be used in any application.

Beispielsweise kommen die miteinander verbundenen Kunststoffbauteile in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz.For example, the interconnected plastic components are used in a motor vehicle.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:

  • 1 eine Draufsicht auf ein erstes Kunststoffbauteil
  • 2 eine Seitenansicht des ersten Kunststoffbauteils,
  • 3 eine Draufsicht auf eine Anordnung eines zweiten Kunststoffbauteils auf das erste Kunststoffbauteil,
  • 4 eine Seitenansicht der in 3 gezeigten Anordnung,
  • 5 eine Draufsicht auf ein Laserschweißgerät,
  • 6 die in 4 gezeigte Seitenansicht beim Schweißen der Kunststoffbauteile miteinander mittels des Laserschweißgeräts.
Shown schematically:
  • 1 a top view of a first plastic component
  • 2 a side view of the first plastic component,
  • 3 a plan view of an arrangement of a second plastic component on the first plastic component,
  • 4 a side view of the 3 arrangement shown,
  • 5 a top view of a laser welding machine,
  • 6 the in 4 shown side view of the plastic components being welded together using the laser welding device.

Ein in den 5 und 6 beispielhaft gezeigtes Laserschweißgerät 1 kommt zum Schweißen und somit Verbinden von in den Figuren beispielhaft gezeigten Kunststoffbauteilen 100, 200 zum Einsatz. Zur besseren Unterscheidung wird nachfolgend eines der Kunststoffbauteile 100 als erstes Kunststoffbauteil 100 und das andere Kunststoffbauteil 200 als zweites Kunststoffbauteil 200 bezeichnet.A in the 5 and 6 Laser welding device 1 shown as an example is used for welding and thus connecting plastic components 100, 200 shown as examples in the figures. For better differentiation, one of the plastic components 100 is referred to below as the first plastic component 100 and the other plastic component 200 as the second plastic component 200.

Wie insbesondere den 1 und 2 entnommen werden kann, weist das erste Kunststoffbauteil 100 abstehende Stege 101 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stege 101 in der Draufsicht rein beispielhaft in geometrischen Formen jeweils in der Art eines Vielecks geformt. Die Stege 101 absorbieren dabei Laserlicht, sind also laserlichtabsorbierend.As in particular the 1 and 2 can be removed, the first plastic component 100 has protruding webs 101. In the embodiment shown, the webs 101 are formed in a plan view purely by way of example in geometric shapes in the form of a polygon. The webs 101 absorb laser light, i.e. are laser light-absorbing.

Wie den 3 und 4 entnommen werden kann, wird das zweite Kunststoffbauteil 200 auf die Stege 101 angeordnet. Das zweite Kunststoffbauteil 200 ist dabei laserlichttransparent, sodass Laserlicht durch das zweite Kunststoffbauteil 200 und zu den Stegen 101 gelangen kann.Like the 3 and 4 can be removed, the second plastic component 200 is arranged on the webs 101. The second plastic component 200 is laser light transparent so that laser light can pass through the second plastic component 200 and to the webs 101.

Gemäß den 5 und 6 weist das Laserschweißgerät 1 eine Druckplatte 2 mit Aufnahmen 3 für Laserlichtstrahler 4 auf. Die Druckplatte 2 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen aus Glas, also eine Glasplatte 5. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Aufnahmen 3 in der Druckplatte 2 in der Art eines Lochmusters angeordnet. Die jeweilige Aufnahme 3 ist an einer Unterseite 6 der Druckplatte 2 in einem Abschnitt 7 laserlichtdurchlässig. Der Abschnitt 7 wird nachfolgend auch als Emissionsabschnitt 7 bezeichnet. Beispielsweise kann der jeweilige Emissionsabschnitt 7 offen sein. Dabei ist in zumindest einem Teil der Aufnahmen 3 jeweils ein zugehöriger Laserlichtstrahler 4 aufgenommen. Der jeweilige Laserlichtstrahler 4 strahlt im aktivierten Zustand zum Schweißen der Kunststoffbauteile 100, 200 miteinander Laserlicht über den zugehörigen Emissionsabschnitt 7 aus.According to the 5 and 6 the laser welding device 1 has a pressure plate 2 with receptacles 3 for laser light emitters 4. In the exemplary embodiments shown, the pressure plate 2 is made of glass, i.e. a glass plate 5. In the exemplary embodiments shown, the receptacles 3 are arranged in the pressure plate 2 in the manner of a hole pattern. The respective receptacle 3 is laser-transmissive in a section 7 on an underside 6 of the pressure plate 2. The section 7 is also referred to below as the emission section 7. For example, the respective emission section 7 can be open. In this case, an associated laser light emitter 4 is accommodated in at least some of the receptacles 3. In the activated state, the respective laser light emitter 4 emits laser light via the associated emission section 7 for welding the plastic components 100, 200 together.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem jeweiligen Laserlichtstrahler 4 um eine Laserdiode 8 oder eine Lichtfaser 9, die mit einer nicht gezeigten Laserquelle verbunden ist.In the embodiments shown, the respective laser light emitter 4 is a laser diode 8 or a light fiber 9, which is connected to a laser source not shown.

Wie einer Zusammenschau der 5 und 6 entnommen werden kann, wird das Laserschweißgerät 1 zum Schweißen der Kunststoffbauteile 100, 200 miteinander mit der Unterseite 6 der Druckplatte 2 auf die von den Stegen 101 abgewandten Seite des zweiten Kunststoffbauteil 200 angeordnet. Wie in 6 angedeutet, wird die Druckplatte 2 zudem gegen das zweite Kunststoffbauteil 200 gedrückt, sodass die Kunststoffbauteile 100, 200 gegeneinander gedrückt werden. Dabei werden die Laserlichtstrahler 4 aktiviert, sodass die Stege 101 mittels der Laserstrahlen mit dem zweiten Kunststoffbauteil 200 verschweißt werden und es somit zu einer Schweißverbindung der Kunststoffbauteile 100, 200 miteinander kommt.As a summary of the 5 and 6 can be removed, the laser welding device 1 for welding the plastic components 100, 200 together is arranged with the underside 6 of the pressure plate 2 on the side of the second plastic component 200 facing away from the webs 101. As in 6 As indicated, the pressure plate 2 is also pressed against the second plastic component 200 so that the plastic components 100, 200 are pressed against each other. The laser light emitters 4 are activated so that the webs 101 are welded to the second plastic component 200 by means of the laser beams and thus a welded connection of the plastic components 100, 200 to each other is created.

Den 5 und 6 ist zu entnehmen, dass in den gezeigten Ausführungsbeispielen lediglich diejenigen Laserlichtstrahler 4 verwendet werden, deren Emissionsabschnitte 7 bei der Anordnung der Druckplatte 2 auf dem zweiten Kunststoffbauteil 200 einen solchen Steg 101 überdecken. Dies ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen mittels der Bestückung der Aufnahmen 3 mit Laserlichtstrahlern 4 erreicht. Dabei werden, wie beispielsweise 6 sowie einer Zusammenschau der 5 und 1 entnommen werden kann, lediglich diejenigen Aufnahmen 3 mit Laserlichtstrahlern 4 bestückt, die einen solchen Steg 101 überdecken. Das heißt, dass die Laserlichtstrahler 4 derart in den Aufnahmen 3 angeordnet werden, dass die Stege 101 bei der Anordnung der Druckplatte 2 auf dem zweiten Kunststoffbauteil 200 von den Emissionsabschnitten 7 der mit Laserlichtstrahlern 4 versehenen Aufnahmen 3 überdeckt sind. Demgegenüber sind die Aufnahmen 3 der bei der Anordnung der Druckplatte 2 auf dem zweiten Kunststoffbauteil 200 zu den Stegen 101 versetzten Emissionsabschnitte 7 frei von Laserlichtstrahlern 4 sind.The 5 and 6 It can be seen that in the embodiments shown, only those laser light emitters 4 are used whose emission sections 7 cover such a web 101 when the printing plate 2 is arranged on the second plastic component 200. This is achieved in the embodiments shown by equipping the receptacles 3 with laser light emitters 4. In this case, as for example 6 and a summary of the 5 and 1 can be seen, only those receptacles 3 are equipped with laser light emitters 4 which cover such a web 101. This means that the laser light emitters 4 are arranged in the receptacles 3 in such a way that the webs 101 are covered by the emission sections 7 of the receptacles 3 provided with laser light emitters 4 when the printing plate 2 is arranged on the second plastic component 200. In contrast, the receptacles 3 of the emission sections 7 which are offset from the webs 101 when the printing plate 2 is arranged on the second plastic component 200 are free of laser light emitters 4.

Wie 6 entnommen werden kann, kann zur Ausrichtung des Laserschweißgeräts 1 zu den Kunststoffbauteilen 100, 200 eine Positionierhilfe 10 zum Einsatz kommen, welche die Druckplatte 2 und zumindest eines der Kunststoffbauteile 100, 200, im gezeigten Ausführungsbeispiel das erste Kunststoffbauteil 100, seitlich umfasst.How 6 can be removed, a positioning aid 10 can be used to align the laser welding device 1 with the plastic components 100, 200, which laterally surrounds the pressure plate 2 and at least one of the plastic components 100, 200, in the embodiment shown the first plastic component 100.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt die Aktivierung der Laserlichtstrahler 4 beim Überschreiten einer vorgegebenen, auf die Druckplatte 2 wirkenden Kraft und somit kraftabhängig. Dabei können entweder sämtliche Laserlichtstrahler 4 aktiviert werden, wenn eine vorgegebene Kraft auf die Unterseite 6 überschritten wird. Ebenso ist es denkbar, die Laserlichtstrahler 4 selektiv zu aktivieren, indem der jeweilige Laserlichtstrahler 4 beim Überschreiten einer vorgegebenen Kraft auf den zugehörigen Emissionsabschnitt 7 aktiviert wird. Zur kraftabhängigen Aktivierung der Laserlichtstrahler 4 kann das Laserschweißgerät 1 zumindest einen nicht gezeigten Drucksensor aufweisen, mit der die wirkende Kraft ermittelt werden kann.In the embodiments shown, the laser light emitters 4 are activated when a predetermined force acting on the printing plate 2 is exceeded and thus is force-dependent. In this case, all of the laser light emitters 4 can be activated when a predetermined force on the underside 6 is exceeded. It is also conceivable to activate the laser light emitters 4 selectively by activating the respective laser light emitter 4 when a predetermined force on the associated emission section 7 is exceeded. For the force-dependent activation of the laser light emitters 4, the laser welding device 1 can have at least one pressure sensor (not shown) with which the acting force can be determined.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Laserschweißgerät (1) zum Schweißen von Kunststoffbauteilen (100, 200) miteinander, - mit einer Druckplatte (2) zum mechanischen Drücken der miteinander zu verschweißenden Kunststoffbauteile (100, 200) gegeneinander, - wobei die Druckplatte (2) Aufnahmen (3) zum Aufnehmen jeweils eines Laserlichtstrahlers (4) aufweist, - wobei die jeweilige Aufnahme (3) an einer Unterseite (6) der Druckplatte (2) einen laserlichtdurchlässigen Emissionsabschnitt (7) aufweist, - wobei in zumindest einem Teil der Aufnahmen (3) jeweils ein zugehöriger Laserlichtstrahler (4) aufgenommen ist, - wobei der jeweilige Laserlichtstrahler (4) im aktivierten Zustand zum Schweißen der Kunststoffbauteile (100, 200) miteinander Laserlicht über den zugehörigen Emissionsabschnitts (7) ausstrahlt.Laser welding device (1) for welding plastic components (100, 200) together, - with a pressure plate (2) for mechanically pressing the plastic components (100, 200) to be welded together against each other, - wherein the pressure plate (2) has receptacles (3) for receiving a laser light emitter (4) each, - wherein the respective receptacle (3) has a laser-transmissive emission section (7) on an underside (6) of the pressure plate (2), - wherein an associated laser light emitter (4) is received in at least some of the receptacles (3), - wherein the respective laser light emitter (4) emits laser light via the associated emission section (7) in the activated state for welding the plastic components (100, 200) together. Laserschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (3) in der Druckplatte (2) in der Art eines Lochmusters angeordnet sind.laser welding machine according to claim 1 , characterized in that the receptacles (3) in the pressure plate (2) are arranged in the manner of a hole pattern. Laserschweißgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschweißgerät (1) derart ausgestaltet ist, dass die Laserlichtstrahler (4) bei Überschreiten einer vorgegebenen Kraft auf die Unterseite (6) aktiviert werden.laser welding machine according to claim 1 or 2 , characterized in that the laser welding device (1) is designed such that the laser light emitters (4) are activated when a predetermined force on the underside (6) is exceeded. Laserschweißgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschweißgerät (1) derart ausgestaltet ist, dass der jeweilige Laserlichtstrahler (4) beim Überschreiten einer vorgegebenen Kraft auf den zugehörigen Emissionsabschnitt (7) aktiviert wird.laser welding machine according to claim 1 or 2 , characterized in that the laser welding device (1) is designed such that the respective laser light emitter (4) is activated when a predetermined force on the associated emission section (7) is exceeded. Laserschweißgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschweißgerät (1) zur kraftabhängigen Aktivierung der Laserlichtstrahler (4) zumindest einen Drucksensor zur Ermittlung der auf die Unterseite (6), insbesondere auf die Emissionsabschnitte (7), wirkenden Kraft aufweist.laser welding machine according to claim 3 or 4 , characterized in that the laser welding device (1) for the force-dependent activation of the laser light emitters (4) has at least one pressure sensor for determining the force acting on the underside (6), in particular on the emission sections (7). Laserschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Laserlichtstrahler (4) eine Laserdiode (8) oder eine mit einer Laserquelle verbundene Lichtfaser (9) ist.Laser welding machine according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at least one of the laser light emitters (4) is a laser diode (8) or a light fiber (9) connected to a laser source. Verfahren zum Schweißen von einem ersten Kunststoffbauteil (100) mit einem zweiten Kunststoffbauteil (200), - wobei ein Laserschweißgerät (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche bereitgestellt wird, - wobei das erste Kunststoffbauteile (100) mit abstehenden und laserlichtabsorbierenden Stegen (101) versehen wird, - wobei das zweite Kunststoffbauteil (200) als laserlichttransparentes Bauteil bereitgestellt und auf die Stege (101) angeordnet wird, - wobei das Laserschweißgerät (1) mit der Unterseite (6) der Druckplatte (2) auf die von den Stegen (101) abgewandten Seite des zweiten Kunststoffbauteils (200) angeordnet wird, - wobei die Druckplatte (2) gegen das zweite Kunststoffbauteil (200) gedrückt wird, sodass die Kunststoffbauteile (100, 200) gegeneinander gedrückt werden, und wobei die Laserlichtstrahler (4) aktiviert werden, sodass die Stege (101) mittels der Laserstrahlen mit dem zweiten Kunststoffbauteil (200) verschweißt werden.Method for welding a first plastic component (100) to a second plastic component (200), - wherein a laser welding device (1) according to one of the preceding claims is provided, - wherein the first plastic component (100) is provided with protruding and laser light-absorbing webs (101), - wherein the second plastic component (200) is provided as a laser light-transparent component and is arranged on the webs (101), - wherein the laser welding device (1) is arranged with the underside (6) of the pressure plate (2) on the side of the second plastic component (200) facing away from the webs (101), - wherein the pressure plate (2) is pressed against the second plastic component (200) so that the plastic components (100, 200) are pressed against one another, and wherein the laser light emitters (4) are activated so that the webs (101) are connected to the second plastic component (200) by means of the laser beams. be welded. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich diejenigen Laserlichtstrahler (4) aktiviert werden, deren zugehörige Emissionsabschnitte (7) bei der Anordnung der Druckplatte (2) auf dem zweiten Kunststoffbauteil (200) einen solchen Steg (101) überdecken.procedure according to claim 7 , characterized in that only those laser light emitters (4) are activated whose associated emission sections (7) cover such a web (101) when the printing plate (2) is arranged on the second plastic component (200). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtstrahler (4) derart in den Aufnahmen (3) angeordnet werden, dass die Stege (101) bei der Anordnung der Druckplatte (2) auf dem zweiten Kunststoffbauteil (200) von den Emissionsabschnitten (7) der mit Laserlichtstrahlern (4) versehenen Aufnahmen (3) überdeckt sind.procedure according to claim 8 , characterized in that the laser light emitters (4) are arranged in the receptacles (3) in such a way that the webs (101) are covered by the emission sections (7) of the receptacles (3) provided with laser light emitters (4) when the printing plate (2) is arranged on the second plastic component (200). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtstrahler (4) derart in den Aufnahmen (3) angeordnet werden, dass die Aufnahmen (3) der bei der Anordnung der Druckplatte (2) auf dem zweiten Kunststoffbauteil (200) zu den Stegen (101) versetzten Emissionsabschnitte (7) frei von Laserlichtstrahlern (4) sind.procedure according to claim 9 , characterized in that the laser light emitters (4) are arranged in the receptacles (3) in such a way that the receptacles (3) of the emission sections (7) offset from the webs (101) when the printing plate (2) is arranged on the second plastic component (200) are free of laser light emitters (4).
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