[发明专利]一种塑料激光复合焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，尤其是指一种塑料激光复合焊接系统。

背景技术

随着科学技术的发展，塑料激光焊接技术在现代制造业中也得到很快的发展，其主要通过激光器发出的激光束产生热量，热量使焊接件的焊接区域熔融后胶合在一块。塑料激光焊接技术与传统的手工焊相比有比较显著的优势，其焊缝的牢固扎实，水密性和气密性强，在焊接加工过程中，一般不会产生的碎屑、树脂的降解很少，零部件的加工表面能够紧密地粘合在一起。另外，对焊接环境的污染小，能够焊接很多不同种类的材料等。

现有的塑料激光设备，激光束的控制精度不好，对于形状复杂的焊接件焊接精度低，影响焊接件的连接牢固性、水密性及气密性；其次，对焊接件的夹持不合理，因为焊接件表面粗糙度不同，焊缝中的熔融胶料在焊接过程中不能完全胶合，焊接后的产品焊接部产生松孔等现象；

再者，现有的塑料激光设备激光头发出的激光束对焊接件进行焊接时，由于依靠激光束在焊接区域聚焦而产生热量熔化焊接件进行焊接，此时需要激光发射的功率比较大，然而功率较大后，激光光束会在聚焦点前后的光路方向都把焊接件熔化，导致产生一定长度的光孔，影响焊接件的质量；

另外，焊接件在焊接过程中产生大量的热量，焊接完后的焊缝及整个焊接件在冷却的过程中容易产生热应力和振动应力，导致焊接件变形，甚至可能会导致焊接件使用不就后，焊缝就开始裂开，缩短了焊接件的使用寿命。

综上所述，现有的塑料激光设备缺陷十分明显，不能满足市场的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用夹具对焊接件进行夹紧，保证焊接件能够完全胶合，保证焊接件的连接牢固性、水密性及气密性；焊接机械人控制激光头和多色光源装置发出的两种光进行复合焊接，防止激光光束在光路方向烧伤焊接件，同时减少焊接件产生热应力和振动应力，防止焊接件变形，提高焊接质量的塑料激光复合焊接系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种塑料激光复合焊接系统，包括焊机支架、焊接机械人及激光发射装置，还包括用于对焊接件的焊接区进行加热的多色光源装置，所述焊机支架设置有用于夹持焊接件的夹具，所述激光发射装置包括激光头，该激光头和多色光源装置均安装于所述焊接机械人。

其中，所述夹具包括固定板及升降板所述固定板开设有透明窗口，所述焊机支架包括升降导柱，所述升降板开设有导孔，该升降板通过导孔安装于升降导柱。

其中，所述夹具还包括置于该升降板的支撑板及设置于该支撑板的弹性支撑柱，该弹性支撑柱包括套杆、装设于该套杆的弹簧及一端与该弹簧抵接的活动杆，所述活动杆另一端与所述升降板连接。

其中，所述焊接机械人包括安装底座、与该安装底座连接的第一旋转关节、与该第一旋转关节连接的第二旋转关节、与该第二旋转关节连接的第三旋转关节、与该第三旋转关节连接的伸缩关节、与该伸缩关节连接的第五自转关节、与该第五自转关节连接的可旋转的安装关节及设置于该安装关节的安装座，所述激光头和多色光源装置均安装于该安装座。

其中，所述焊接机械人的第一旋转关节至安装关节为用于穿设线缆的空心轴结构。

其中，还包括用于获取焊接件的焊缝位置信息的焊缝获取装置，该焊缝获取装置包括用于照射焊接件的焊缝区域的结构光源及用于获取焊接件的焊缝位置的摄像机。

优选的，所述多色光源装置包括卤素灯。

其中，所述激光发射装置工作时的功率为40W至60W，波长为900 nm至1100 nm。

本发明的有益效果：本发明一种塑料激光复合焊接系统，采用焊接机械人控制激光头和多色光源装置，其控制精度高，对复杂形状的焊接件焊接的精度高；采用夹具对焊接件进行夹紧，并对焊接件和焊接件施加一定的夹持力，保证焊接件和焊接件完全胶合，增加了其焊接的牢固性、水密性及气密性；采用激光头发出近红外光和多色光源装置出发的光对焊接件和焊接件进行复合焊接，不需要的激光发射装置的功率大，防止激光光束在聚焦点前、后的光路方向上烧伤焊接件，保证了焊接件的质量；焊接件和焊接件在多色光源装置发出的光的作用下缓慢冷却，防止焊接件和焊接件产生热应力及振动应力，防止焊接件和焊接件变形，避免焊接痕开裂，增长了焊接件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的弹性支撑柱的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。