[发明专利]一种双面塑料激光焊接机

说明书

技术领域

本发明涉及塑料焊接领域，特别涉及一种三维曲面塑料风叶的双面塑料激光焊接机。

背景技术

本产品用于一种三维曲面塑料风叶的双面焊接，该塑料风叶的结构由叶体、7个叶片和导风圈组成，该产品的焊接要求为双面同时焊接，保证焊接完成后，单个叶片的强度大于600N，轴向跳动和径向跳刀在0.2mm以内。

传统的塑料风叶采用超声波焊接，超声波作用于热塑性塑料时，产生超过10000HZ的高频振动，高频振动通过上层焊件把超声能量传送到搭接面，即焊接区域。搭接面处的声阻较大，振动能量通过摩擦方式转换成热能，导致两个塑料的接触面迅速熔化，熔化的塑料在焊接头给予的压紧力作用下融合成型，形成焊缝。但是超声波焊接存在焊接强度低、噪声大、焊接应力及难以实现三维曲面焊接等固有缺点。

对于所述三维曲面塑料风叶需要双面焊接，采用超声波只能两个面分开焊接，这种方式不但降低了焊接效率，而且也难以保证风叶的轴向跳刀和径向跳刀，对操作员工的技术能力要求非常严格。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用高端激光焊接技术，实现双面同时焊接，提高生产效率、提供焊接质量，降低工人劳动强度，提供一种双面塑料激光焊接机。

本发明的完整技术方案是，一种双面塑料激光焊接机，包括机架面板，所述机架面板上安装了左右两个三轴机械手支架、送料轴组件；所述左右两个三轴机械手支架上分别安装了一个三轴联动的机械手，所述每个三轴机械手上安装了一个焊接激光光路系统和焊接头；所述送料轴组件包括轴承座、轴承、丝杆、送料电机、导轨罩等；送料轴组件上安装标准工作台，所述标准工作台上安装产品旋转机构、产品及产品夹具；所述产品旋转机构包括产品旋转支撑座、旋转电机、减速器、齿轮及同步带；所述产品夹具包括垂直式快速夹钳和产品安装箱，所述工件为塑料风叶，其结构由叶体、7个叶片和导风圈组成。

所述左右两个三轴机械手采用相互独立的控制方式，每个三轴机械手都包括三个伺服电机，功率分别为1500W、200W、100W，控制系统通过G代码编程或者示教的方式，同时控制两个三轴机械手，实现三维运动插补。

所述焊接头随着三轴机械手，在系统的控制下，实现三维联动曲线焊接。本双面塑料激光焊接机采用两个相互独立的激光器，每个激光器的功率、开关、发光模式均有控制系统独立控制。采取这种控制方式大大提高塑料焊接机的制造柔性，不受产品的三维形状所限制。

所述送料轴组件的主要功能是将工件从上料位送到焊接位置，从而使得上料位和焊接位分离，提高双面塑料激光焊接机的可靠性和安全性。

所诉产品旋转机构，其主要功能是为了实现操作工人的水平上料，送到焊接位时进行双面同时垂直焊接，焊接完成之后，再旋转成水平位置，工人手动下料，提高双面塑料激光焊接机的可操作性。

所述产品夹具设计方案，采用垂直式快速夹钳和产品安装箱组合形式。垂直式快速夹钳位可调的双点夹钳，由于风叶的导流圈为曲面，采用多点夹钳能够有效保证每个风叶都能够夹紧，并且夹紧力可以手动调节；产品安装箱的目的是为了保证风叶的径向跳动和轴向跳动。

由此可见，本发明与现有技术相比有如下效果。

1.在功能上实现双面同时焊接，能够有效地满足该工件的焊接质量，保证径向跳动和轴向跳动，并且能够提高超过100%的焊接速度。

2.在制造柔性方面，本产品几乎不受产品三维形状的限制，均可进行焊接。

3.在操作性方面，本产品只需要工人手动上下料，对于员工几乎无其他方面的要求，大大降低了工人的劳动强度和必备的操作技能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为三轴机械手的结构图。

图3为产品及产品夹具结构图。

图4为产品装配体结构图。

图中：机架面板1，三轴机械手支架（左）2，三轴机械手（左）3，送料轴组件4，三轴机械手（右）5，三轴机械手支架（右）6，旋转电机7，产品安装箱8，垂直式快速夹钳9，旋转支承架10，标准工作台11，X轴12，XY轴连接件13，Y轴14，Z轴15，辅助支承轴16，产品安装箱上盖17，垂直式快速夹钳双夹点18，塑料风叶19，旋转轴20，叶体21，叶片22，导风圈23。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。