雷射焊接非均厚度工件例如有非均厚度蓋的噴墨列印頭用的補償板和柔性構件的製作方法
2023-12-06 03:34:46
專利名稱：雷射焊接非均厚度工件例如有非均厚度蓋的噴墨列印頭用的補償板和柔性構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及雷射焊接第一和第二工件。尤其是，本發明涉及當工件其中之一具有非均勻厚度的橫截面或尺寸時，沿著工件之間的焊接界面形成基本上均勻的焊縫。更具體地說，一種補償板和/或柔性構件在雷射焊接期間與非均勻厚度的工件配合或者用別的方法接觸非均勻厚度的工件，以便防止通常由焊接非均勻厚度的工件所引起的嚴重影響。第一和第二工件可以包括噴墨列印頭的蓋和主體。
背景技術：
雷射焊接技術是眾所周知的。一般，參見
圖1A，當上面工件100沿著一焊接界面180放在下面工件120上時所包括的第一和第二工件通過一個雷射輻射束140相互焊接。如已知的，雷射束140穿過可透過雷射的上面工件，在此處雷射束被可吸收雷射的下面工件吸收。隨著雷射束輻照，焊接界面變熱，並使上面工件的底部表面和下面工件的上面表面熔化。在冷卻時，兩個工件熔化在一起。在雷射源(未示出)和待焊接工件之間的光路包括一個用於適當聚焦的透鏡160或其它光學元件，如鏡面，光纖絞合線，掃描結構等。一個夾緊裝置(未示出)通常提供各工件的壓緊接合，以便在焊接期間保持相對定位和良好的表面接觸。
在當上面工件妨礙足夠量的雷射到達焊接界面處的情況下，產生不良的焊接(焊接不足)。在當上面工件吸收太多能量的情況下，上面工件常常過熱和/或使材料質量變差，所述材料質量變差可能造成美學問題及令人不滿意的焊接。有許多參數對材料的吸收和透射特性產生影響，上述參數包括但不限於，雷射波長、雷射束的入射角、工件的表面粗糙度、工件的溫度、工件的厚度/尺寸、工件的組成、及在工件包括塑料情況下，各種添加劑，如阻燃劑、增塑劑、填料和脫色劑。
還有，當材料性能和雷射性能在一固定系統中固定時，雷射穿過工件的透光率服從眾所周知的Beer-Lambert定律，具體地說I/Io＝e(-sx)；此處Io是入射在工件上的光源強度，I是光通過工件之後的強度，x是工件厚度，s是總消光係數，而上述總消光係數是工件光散射係數加工件光吸收係數。因此，工件的厚度(變量x)構成透光率的重要變量。
如在圖1A中所看到的，上面的工件100包括一種一般是均勻厚度的材料。因此，雷射在區域A將以與區域B或工件任何其它區域中相等的速率穿過工件，這樣將會沿著焊接界面產生一般是均勻的焊縫。
然而，參見圖1B，有時上面工件200不包括均勻厚度的結構，並且雷射透光率例如在區域220，222和224之間不能合適地比較，同時造成在焊接界面180處的焊縫中可能厚度和/或強度非均勻。甚至可以導致損壞的結構整體性。
為了克服這個問題，在特形焊接中掃描雷射器情況下，本解決方案包括在較厚的區域220中較慢地移動雷射或在較薄的區域224中較快地移動雷射，或者在同時焊接的情況下在厚的區域220中增加雷射功率或在薄的區域224中減少雷射功率。然而，這兩種方法都缺乏實用性。例如，掃描的雷射在加速和減速過程中易產生慣性效應，並且變動的雷射功率需要額外的雷射控制器，這樣使複雜性和費用都增加。
因此，需要有一種雷射焊接技術，以便即使是待焊接的工件其中之一包含一非均勻厚度的尺寸時也以經濟而有效地雷射焊接兩個工件。
關於噴墨列印技術，也是比較眾所周知的。一般，圖像是通過正在那個時刻從噴墨列印頭噴射墨水滴產生，因此在所希望的位置處衝擊一個列印介質如一張紙。列印頭由一個裝置的噴墨印表機中的一個活動列印託架支承，並在這時按照微處理器或其它控制器的指令產生相對於前進中的列印介質活動和噴射墨水滴。墨水滴噴射的時間與待列印的圖像像素的圖案相對應。除了印表機之外，其中包括噴墨技術的類似裝置包括傳真機、單體整機、影印機、和製圖儀等，以上僅舉幾個例子。
常規的噴墨列印頭包括利用一個局部或遠距離的彩色或單色墨水的供應，一個加熱器片，一個固定到加熱器板上的噴嘴或多孔板，一個輸入/輸出連接器如抽頭式自動焊接電路，以便在使用期間將加熱器片電連接到印表機上。加熱器片本身通常包括多個薄膜電阻器或加熱器，上述薄膜電阻器或加熱器通過澱積、掩蔽和蝕刻技術在一種襯底如矽上製成。
為了列印或噴射單滴墨水，將各個加熱器單獨地加小量電流，以便快速加熱小體積的墨水。這使墨水在一局部墨水室(在加熱器和噴嘴板之間)中蒸發，並通過噴嘴板朝列印介質方向噴射或投射。
在製造列印頭期間，列印頭主體裝有一個背壓力裝置如一個泡沫塑料插件，並用單色或彩色墨水飽和。蓋通過超聲波振動焊接到主體上。然而，這有時在加熱器片中產生裂紋，在墨水中加入或夾雜氣泡並有損於整個列印頭整體性。
更進一步，當需要更高的解析度和持續增加印刷速度時，加熱器片常常建造成具有更複雜和更密集的加熱器構造，這樣使印刷頭製造成本提高。因此，隨著列印頭發展，需要控制總體費用，而不管不斷增加的加熱器片費用，並需要可靠而一致地製造列印頭而不造成更有介值的加熱器片產生裂紋。
發明概述上述和其它問題已通過將與上述補償板和柔性構件有關的設備和方法原理及技術應用於雷射焊接具有至少一個非均勻厚度的工件的兩個工件得到了解決。
在一個實施例中，雷射沿著一個焊接界面焊接上面和下面工件。上面的工件可透過雷射並具有一非均勻厚度尺寸。下面的工件吸收雷射。補償板或柔性構件配合或用其它方法接觸上面工件，以使上面的工件與補償板或柔性構件的組合厚度，使至少在焊接界面上方的一個區域變成基本上是均勻的厚度。這樣，基本上一致的雷射量到達焊接界面，而與穿過上面工件的透光率的別的非均勻性無關，這樣產生基本上均勻的厚度和強的焊縫。在另一個實施例中，補償板與一個柔性構件一起成形。上面的工件可以包括外伸凸起部分，凹入空隙，形狀式輪廓，表面缺陷、或其它造成非均勻性的東西。
還公開了與補償板和/或柔性構件雷射焊接在一起的列印頭蓋和主體，及含有列印頭的印表機。
本發明的這些和另一些實施例，方面，優點、和特點將在下面的說明書中陳述，並且該技術的技術人員通過參照本發明的下面說明和參照附圖或通過本發明的實際應用，一部分將變得顯而易見。本發明的各方法、優點和特點通過儀表、操作、和尤其是在所附權利要求中的組合實現和達到。
附圖簡介圖1A是按照先有技術將均勻厚度的上面工件雷射焊接到下面工件上的示意圖；圖1B是按照先有技術將非均勻厚度的上面工件雷射焊接到下面工件上的示意圖；圖2是按照本發明的技術的一種補償板，用於將非均勻厚度的上面工件雷射焊接到下面工件上的示意圖；圖3是按照本發明的技術的一種柔性構件，用於將非均勻厚度的上面構件雷射焊接到下面構件上的示意圖；圖4是按照本發明的技術的一種補償板，用於將噴墨列印頭非均勻厚度的上面構件雷射焊接到噴墨列印頭下面構件上的透視圖；圖5是按照本發明的技術的一種具有柔性構件的補償板，用於將噴墨列印頭的非均勻厚度的上面工件雷射焊接到噴墨列印頭下面工件上的透視圖。
圖6是按照本發明的技術的一種補償板，用於將噴墨列印頭的非均勻厚度上面工件雷射焊接到列印頭下面工件上的透視圖；圖7是按照本發明的技術利用補償板或柔性構件其中之一，焊接具有非均勻厚度的蓋的噴墨列印頭的透視圖8是按照本發明的技術利用補償板或柔性構件其中之一，雷射焊接用於裝入一種具有非均勻厚度的蓋的噴墨列印頭的噴墨印表機的透視圖；和圖9是按照本發明的技術用補償板或柔性構件其中之一，雷射焊接到列印頭主體上的具有非均勻厚度的蓋的噴墨列印頭的部件分解圖。
優選實施例詳細說明在下面優選實施例的詳細說明中，參照附圖進行說明，所述附圖構成本發明的一部分，其中當作舉例說明示出一些本發明可以實際操作的具體實施例。這些實施例十分詳細地進行說明，以便使該技術的技術人員能夠實際應用本發明，應該理解，其它的實施例可以利用，並且在不脫離本發明範圍的情況下，可以進行處理或其它改變。因此，下面的詳細說明不是採用限制性意義，並且本發明的範圍只由所附權利要求及其等效物限定。
按照本發明，下面我們說明一種補償板和/或一種柔性構件，所述補償板或柔性構件在雷射焊接第一和第二工件期間，儘管待焊接的工件其中之一包括一種非均勻的厚度尺寸，也基本上消除了先有技術的不良焊縫厚度和/或強度的問題。
在圖2中，一個上面的待焊接的工件12在上表面14和下表面16之間有一非均勻的厚度的橫截面，上述上面的工件12放在下面的工件18上。下面工件的上表面22與上面工件的下表面一起形成一個焊接界面24，兩個工件將沿著上述焊接界面24接合。
補償板10配合或者用別的方法接觸上面工件，因此補償板和上面工件的組合厚度d1變成從上面工件的下表面16和補償板的上表面26之間基本上均勻的厚度。這樣，當用雷射束30雷射焊接兩個工件時，雷射從補償板的上表面26傳播到焊接界面24的距離基本上是均勻的，因而把基本上是一致的雷射量輸送到焊接界面上，並產生一種基本上是均勻厚度的焊縫，所述焊縫具有基本上是均勻的焊接強度。
此外，結果是雷射束30變成從左面區域L到右面區域R掃過工件，不再需要有加速/減速雷射束來補償別的非均勻厚度的上面工件，並且避免了慣性效應和實施精密掃描定時的問題。結果，焊接是一種同時焊接，雷射器功率不需要有專用控制器來將一低雷射器功率的雷射束導引穿過上面工件比較薄的區域34，及把高雷射器功率的雷射束導引穿過上面工件比較厚的區域36。
如所示，補償板的底部表面32和上面工件的上表面14二者各具有互補式形狀，它們一起形成一個接合部分44。該技術的技術人員應該理解，結果在接合部分中存在小的間隙空間，它們可能是由於補償板和/或上面工件的表面不完整引起的，因此雷射束可以相反地折射、反射、彎曲或其它情況。因此，本發明還設想一種基本上沒有任何間隙空間的接合部分44。在某些高精密應用中，本發明設想用拋光或其它方法對補償板的底部表面32和/或上面工件的上表面14提供化學或其它處理，以便消除甚至是最輕微的間隙空間。更進一步，本發明設想在補償板的底部和上面工件的上表面之間加入填料材料，以便充填間隙空間。
關於組成，為了基本上防止在接合部分44處光束折射或其它光學異常，本發明更進一步設想補償板和上面工件可以具有基本上相同的光學性能，如折光指數和光透射率、化學組成和材料性能。在一個實施例中，上面工件和補償板包括塑料組成，同時上面工件具有一聚苯醚加聚苯乙烯的組成，而補償板具有一提供基本上類似光學性能的組成。
可以利用一種夾緊裝置，一種壓緊件或其它東西(未示出)，來在焊接期間在各工件之間供給壓緊接合，如力線F1和F2所示。當下表面38例如在焊接期間擱在一個平臺上時，另一些未示出的力可能是從下面並垂直於下面工件18的下表面38與力線F1，F2相反。
我們描繪了一個透鏡40用於在焊接期間將雷射束30聚焦，但該技術的技術人員應該意識到，我們大大地簡化了光路，並且它可以另外包括其它的光學結構，如鏡面，光纖絞合線、雷射掃描裝置(比如，旋轉式多刻面鏡)、其它透鏡或其它東西。優選的是，雷射束起源於一個雷射源42如一個雷射二極體。在一個實施例中，雷射源是一種810nm波長的砷化鋁釓(AlGaAs)半導體雷射器，具有雷射功率為約50瓦。另一些實施例包括，但不限於，其它類型的具有類似功率強度的連續波長雷射器，如具有波長為940-990nm的基於砷化銦釔(InGaAs)的半導體雷射器和具有波長為630-680nm的磷化鋁釓銦半導體雷射器，固態雷射器如具有波長1064nm的燈抽運摻釹的釔鋁石榴石(Nd:YAG)和具有波長為1064nm的二極體抽運摻釹的釔鋁石榴石(Nd:YAG)或其它東西。
正如所預期的，補償板和上面工件包括一種雷射可穿透的材料，而下面工件包括一種能吸收雷射的材料。然而，這些結構的透光度或不透光度不意味著100％的雷射透過或被阻擋。透光度和不透光性僅要求使足夠的光能透過補償板和上面工件並被下面工件吸收，以便形成合適的雷射焊接。
還應該理解，儘管各工件都具有描繪成基本上共同擴張的焊接界面，但工件的其中之一或二者可以具有延伸到另一個工件周邊外的部分。因此，補償板只需要補償在基本上鄰近焊接界面的待焊接區域中非均勻厚度的工件。更進一步，倘若其中一個工件具有非均勻的厚度尺寸，所述非均勻的厚度尺寸可以通過與一補償板接觸或用其它方法配合變成基本上均勻的厚度、則各工件可以用與上下構造不同的方式安排一個焊接界面，如並排的，頭尾相接的等。
在圖3中，一個柔性構件20代替圖2中的補償板，以便與柔性構件結合(組合的厚度為d2)使非均勻的上面工件12變成基本上是均勻的厚度，如上面工件的下表面16與柔軟構件的上表面46之間那樣。在這個實施例中，一個壓緊件48在基本上是焊接界面24上方的一個區域中它自身和上面工件的上表面之間壓緊柔性構件(用力線F3表示)。視柔性構件的材料性能而定，柔性構件的各種不同部分可以變形，如由虛線52表示的向外成弓形。象補償板那樣，柔性構件優選的是用可透過雷射的材料製成。在一個實施例中，柔性構件包括一種矽橡膠彈性體。其它一些實施例可以包括，但不限於，聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、或其它物質。
儘管未示出，該技術的技術人員應該理解，一種雷射焊接系統，其中包括雷射源和光路，提供使上面工件和下面工件相互焊接。
在圖4中，第一和第二待焊接的工件包括一個噴墨列印頭蓋60和一個噴墨列印頭主體62。蓋具有一個非均勻厚度的上表面64，所述非均勻厚度的上表面64由多個外伸凸起部分引起，上述多個外伸凸起部分與一焊接界面82相對，取兩個成鍵結構68a，68b形式，上述成鍵結構68a，68b在專用噴墨列印頭接合到專用噴墨印表機內的盒式託架時使用的。
在雷射焊接期間，具有凹入空隙70a，70b的補償板78互補式加工成一定形狀，以便分別與外伸凸起部分68a，68b配合和/或聯鎖，上述補償板78定位成它的底表面81擱在上表面64沒有外伸凸起部分的那些部分上，從而使結合的厚度(從蓋60的下表面63到補償板78的上表面80)變成基本上是均勻的。如上所述，這種基本上均勻的組合厚度本身就導致基本上一致的雷射量到達焊接界面，而這又導致沿著焊接界面82(由蓋60的下表面63與噴墨列印頭主體62的上表面85之間的接觸形成)的焊縫在整個焊接界面上是基本上均勻厚度的尺寸，並具有基本上均勻的強度。
在一個優選實施例中，蓋包括一種可透過雷射的材料，而主體包括一種可吸收雷射的材料，上述可透過雷射的材料具有組成為聚苯醚加聚苯乙烯，而上述可吸收雷射的材料也具有組成為聚苯醚加聚苯乙烯。補償板優選的是具有提供與蓋類似的光學性能的組成。
補償板具有長度L，寬度W和高度H等尺寸，這些尺寸可以隨應用不同而改變。如圖4所示，長度和寬度尺寸基本上等於蓋60的長度和寬度，而高度具有隨各種參數變化而選定的尺寸，上述參數其中之一涉及雷射透光率。
圖5與圖4不同之處在於，與外伸凸起部分68a，68b配合的凹入空隙70a，70b在其頂部還包括柔性構件90a，90b，以便進一步增強和保證凸起部分與空隙的配合，而不存在間隙空間。
儘管圖4和圖5將噴墨列印頭蓋60示出為具有外伸凸起部分和將補償板78示出為具有凹入空隙70，但該技術的技術人員應該理解，蓋可以具有空隙而補償板具有凸起部分，或者它們二者都可以具有凸起部分和空隙。
在圖6中，儘管補償板和蓋的組合厚度(d3+d4)在焊接界面82上方保持基本上均勻，但補償板78與上述實施例不同，因為當蓋和補償板聯鎖或配合時，外伸凸起部分的頂部71與補償板的頂部80共平面。
如上所述，無論是蓋還是補償板都可以具有凹入空隙、外伸凸起部分或者二者均有，並且補償板可以變成帶一柔性構件的另外式樣。
因為本發明待焊接的工件可以包括列印頭蓋和主體，所以在圖7和8中，我們描述一種列印頭和使用它們的印表機的其它功能方面。尤其是，參見圖7，本發明的列印頭一般以標號101示出。列印頭101具有一個外殼121，所述外殼121由一主體161和一非均勻厚度的蓋160構成，該蓋160與一個補償板和/或柔性構件雷射焊接在一起。它的外殼形狀改變並取決於安裝或裝有列印頭的外圍裝置。外殼在其內部具有至少一個隔間，用於安裝一個原始或可再充裝的墨水供應件和一種結構如泡沫插件、噴吸部件或其它部件，以便在使用過程中保持噴墨列印頭內合適的背壓。在一個實施例中，內部隔間包括3個室，用於裝3種墨水供應，尤其是青綠色、深紅色和黃色墨水。在另一個實施例中，隔間可以裝有黑墨水，影印墨水和/或青綠、深紅或黃色墨水其中一種以上。應該理解，流體連接部分(未示出)可以是隔間連接到遠處墨水源上。
一種抽頭式自動焊接(TAB)電路201的其中一部分191粘合到外殼的一個表面181上，而另一部分211粘合到另一個表面221上。如所示，兩個表面181，221圍繞一邊緣231相互垂直。
TAB電路201具有多個在其上製造的輸入/輸出(I/O)連接器241，用於在使用期間將一個加熱器片251電連接到外圍裝置，如印表機、傳真機、複印機、影印機、繪圖機、單體整機等上。在TAB電路201上有多個電導體261，以便將I/O連接器241與加熱器片251的焊接區281電連接和短路，並且已知各種製造技術用於幫助這種連接。應該理解，儘管示出了8個I/O連接器241，8個電導體261和8個焊接區281，但其中可利用任何數目。還應該理解，連接器、導體和焊接區的這些數目可以相互不等。
加熱器片251包含至少一個墨水通路321，所述墨水通路321用流體連接到通往外殼內部的墨水供應上。在列印頭製造過程中，加熱器片25優選的是用該技術眾所周知的膠粘劑、環氧樹脂等的其中之一固定到外殼上。如所示，加熱器片包括4排(排A-排D)加熱器。為了簡化起見，在這個密集的圖中，用圓點表示各排中的加熱器。應該理解，加熱器片的加熱器優選的是形成了一連串的薄膜層，上述薄膜層通過生長、澱積、掩蔽、光刻法和/或蝕刻或其它加工步驟製成。將一個未示出的帶多個噴嘴孔的噴嘴板粘合在加熱器片上，以便噴嘴孔與加熱器對準。
參見圖8，一種用於裝入列印頭101的外圍裝置一般用標號401示出，上述外圍裝置以噴墨印表機形式示出。印表機401包括一個託架421，所述託架421具有多個槽441用於裝入一個或多個列印頭。一個閉鎖機構(未示出)專門加工成一定形狀，以便鎖緊式與非均勻厚度的列印頭蓋的外伸凸起部分配合。如本領域中眾所周知的，通過加到傳動皮帶501上的原動力使託架421沿著一個軸481在列印區上方往復運動(通過控制器571的輸出591)。託架421的往復運動是相對於一種列印介質如一張紙進行，也就是說，在印表機401中沿著紙的路線從輸入盤541，通過列印區461，前進到輸出盤561。
在列印區中，託架421朝往復運動方向作往復運動，上述往復運動方向一般垂直於紙的前進方向，如箭頭所示。在這時按照印表機微處理器或者別的控制器571，使列印頭中的墨水滴(圖7)從加熱器片251推出。墨水滴排放的定時與所列印的圖像的像素圖案相對應。經常，這些圖案是在電連接到控制器的裝置(通過外部輸入)產生，上述裝置是印表機的外圍裝置，如計算機，掃描器，攝像機，可見顯示器，個人數據助手、或其它裝置。
為了列印或排放單滴墨水，各加熱器(圖7中A排-D排中各圓點)單獨地加小量電流來快速加熱小體積墨水。這使得墨水在局部墨水室中蒸發，並穿過噴嘴板噴向或是通過噴嘴板射向列印介質。
具有用戶選擇接口601的控制板581也可以將輸入621提供給控制器571，以便能實施額外的印表機能力和耐用性。
如本文所述，術語列印頭除了熱技術之外還可以包括壓電技術或者其它技術，並可以包括一種側面噴射器結構代替所示的頭部噴射器結構。最後，因為上述待焊接的工件可以包括一個噴墨列印頭蓋和主體，並且因為雷射焊接在工件上基本上還產生振動運動，所以不象超聲波焊接，在列印頭製造期間加熱器片很少產生裂紋和很少有空氣夾在油墨中。
參見圖9，將一個噴墨列印頭蓋960用如上所述的一個補償板和/或一個柔性構件雷射焊到一個列印頭主體962上。上述蓋具有一個上蓋表面914和一個下蓋表面916，並包括一種非均勻厚度的蓋，如不同的高度h1和h2所表示的，其中h1代表從底部蓋表面916到外伸凸起部分底部968的距離，而h2代表從底部蓋表面到外伸凸起部分頂部的距離。儘管未示出象凸起部分那樣的高度識別器，但蓋可以包括一個凹入空隙970。
主體962具有一個主體壁，所述主體壁由兩個寬度方向壁部分932和兩個長度方向壁部分934形成，並且各具有一個壁厚度t，同時應考慮到每個壁部分的厚度不需要彼此相等。當下面的蓋表面916擱在上面主體表面922上時，焊接界面在兩者(下面蓋表面和上面主體表面)相互接觸的區域中形成。這個區域包括主體壁的周邊。在這個圖9中，蓋具有可透過雷射的特性，而主體具有可吸收雷射的特性。在還有其它構造中，蓋可以吸收雷射而主體可透過雷射。
上面說明提供用於例徵和說明本發明各個方面的目的。這些說明不打算是包羅萬象的或把本發明限於所公開的精密形式。選擇上述實施例來提供本發明原理及其實際應用的最佳例證，從而使該技術的技術人員能在各種實施例中利用本發明，而同時適合於在所實施的具體應用中進行各種修改。當它們按照公正、合法、合理地授權的範圍闡述時，所有這些修改和變化都是在本發明的範圍之內，如所附權利要求書所確定的。
權利要求
1.一種雷射焊接方法，包括將第一工件鄰近第二工件定位，上述第一工件具有非均勻的厚度；將補償板和柔性構件的其中之一鄰近第一工件定位，以使第一工件與補償板和柔性構件的其中之一的組合厚度基本上是均勻的；和將第一工件和第二工件雷射焊接在一起。
2.如權利要求1所述的方法，其中將補償板和柔性構件的其中之一鄰近第一構件定位還包括使補償板的底部表面與第一工件的上面表面配合，底部表面和上面表面具有基本上互補的形狀。
3.如權利要求1所述的方法，其中將補償板和柔性構件的其中之一鄰近第一構件定位還包括把柔性構件在壓緊構件和第一工件之間壓縮。
4.一種噴墨列印頭用權利要求1所述的方法形成。
5.一種雷射焊接方法，包括將一第一工件定位在一第二工件上以便形成一個焊接界面，第一工件具有一個非均勻的厚度和一個上表面；將一個補償板和一個柔性構件的其中之一的底部表面定位在第一工件的上面表面上，以使第一工件與補償板和柔性構件其中之一的組合厚度在焊接界面上方基本上是均勻的；施加一個力到補償板和柔性構件的其中之一上；和在焊接界面處將第一工件和第二工件雷射焊接在一起。
6.按照權利要求5所述的方法，其中將補償板和柔性構件其中之一的底部表面定位在第一工件的上面表面上還包括將一個外伸凸起部分與一個凹入空隙聯鎖。
7.按照權利要求5所述的方法，其中底部表面和上面表面具有基本上相同的形狀；及將補償板和柔性構件的其中之一底部表面定位在第一工件的上表面上還包括使基本上相同的形狀配合，以便形成基本上沒有間隙空間的接合。
8.按照權利要求5所述的方法，其中將補償板和柔性構件其中之一的底部表面定位在第一工件的上表面上還包括在一個壓緊件和第一工件的上表面之間壓縮柔性構件。
9.一種將噴墨列印頭蓋雷射焊接到噴墨列印頭主體上的方法，包括將具有伸出或凹進結構的可透過雷射的噴墨列印頭蓋設置在其上表面上，從而產生一種非均勻厚度的噴墨列印頭蓋的橫截面；將噴墨列印頭蓋的下面表面定位在噴墨列印頭主體的上面表面上，以便形成一個焊接界面；將一個補償板和一個柔性構件其中之一的底部表面定位在噴墨列印頭蓋的上面表面上，以使噴墨列印頭蓋與補償板和柔性構件其中之一的組合厚度基本上是均勻的；及用雷射束照射焊接界面，以便將噴墨列印頭蓋和噴墨列印頭主體雷射焊接在一起。
10.在一種用於沿著一焊接界面將第一工件和第二工件雷射焊接在一起的系統中，第一工件可透過雷射，並具有一個與焊接界面相對的形狀，改進包括一種補償板，所述補償板具有一個表面，該表面互補式加工成一定形狀，以便在接合部分處與形狀配合，因此第一工件與補償板的組合厚度在焊接界面附近基本上是均勻的。
11.如權利要求10所述的設備，其中補償板基本上可讓雷射透過。
12.如權利要求10所述的設備，其中第一工件和補償板的光學性能基本上相同。
13.如權利要求10所述的設備，其中補償板的表面還包括一種在其上形成的柔性構件。
14.在一種用於沿著焊接界面將一個上面工件和一個下面工件雷射焊接在一起的系統中，上面工件可透過雷射，並具有一個與焊接界面相對的形狀，改進包括一種補償板，所述補償板具有一個表面，該表面互補式加工成一定形狀，以便通過使至少一個外伸凸起部分與至少一個凹入空隙聯鎖來與形狀配合，上述外伸凸起部分和凹入空隙在上面工件的形狀或補償板的表面二者上各成形一個，以使上面工件和補償板的組合厚度在焊接界面上方基本上是均勻的。
15.如權利要求13所述的設備，其中凹入空隙和外伸凸起部分的其中之一還包括一個在其上成形的柔性構件。
16.如權利要求13所述的設備，其中補償板基本上可讓雷射透過。
17.如權利要求13所述的設備，其中上面工件和補償板的光學性能基本上相同。
18.在一種用於沿著焊接界面將第一和第二工件雷射焊接在一起的系統中，第一和第二工件沿著焊接界面壓緊式接合，和第一工件可透過雷射，並具有一個與焊接界面相對的形狀，改進包括將一個可透過雷射的柔性構件成形為在壓緊件和形狀之間配合，以便第一工件和柔性構件的組合厚度鄰近焊接界面基本上是均勻的。
19.如權利要求17所述的設備，其中柔性構件用矽橡膠彈性體、聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物和聚乙烯的其中之一製成。
20.一種噴墨列印頭，包括一個蓋，所述蓋基本上可透過雷射，具有一個上面蓋表面和一個下面蓋表面，上蓋表面包含一個外伸凸起部分和一個凹入空隙的其中之一；及一個主體，所述主體基本上不透過雷射，具有一個上面主體表面，所述上面主體表面在焊接界面處雷射焊接到下面蓋表面上。
21.如權利要求19所述的列印頭，其中焊接界面包括一個主體壁的基本上整個周邊。
全文摘要
在一種用於沿著焊接界面雷射焊接上面和下面工件的系統中，上面工件可透過雷射，並具有一非均勻的厚度尺寸，補償板和柔性構件被認為是配合或用別的方法接觸上面工件，以使上面工件和補償板或柔性構件的組合厚度至少在焊接界面上方的區域中基本上是均勻的。這樣，基本上是一致的雷射量到達焊接界面。上面工件可以包括外伸凸起部分、凹入空隙、形狀輪廓、表面缺陷或其它造成非均勻性的東西。在另一個實施例中，上面和下面工件分別包括噴墨列印頭蓋和主體。
文檔編號B41J2/015GK1863637SQ200480002569
公開日2006年11月15日 申請日期2004年4月13日 優先權日2004年4月13日
發明者傑弗裡·J·巴查南, 詹姆斯·P·德拉蒙德, 關健明, 加內什·V·帕塔克, 珍妮·M·S·辛格 申請人:萊克斯馬克國際公司