[实用新型]一种塑料激光焊接机

说明书

技术领域

本实用新型涉及塑料焊接领域，特别涉及一种塑料激光焊接机。

背景技术

在塑料制品工业中，许多热塑性零件形状不规则、结构复杂，单纯依靠注塑模具生产不仅成本高而且效果不佳，而利用焊接将多个简单塑料件组合拼接成复杂零件的方法，则可以有效地解决这一问题。传统的塑料焊接方法也存在一些弊端，如胶结效率低、连接强度不高且受环境影响较大；热板焊接容易导致塑料件与加热工具粘结且造成空气污染；振动焊和超声波焊会使最终产品具有残余振动应力和热应力，加速制品的老化。因此急需一种新兴的塑料焊接方法来弥补常规塑料连接手段的不足，并且能保证焊接质量更好。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、性能优异、装配快捷、操作方便、焊接质量好、生产效果高、制造成本低、易生产、易实现且安全可靠的塑料激光焊接机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种塑料激光焊接机，包括机台面板、机架、控制系统和焊接工件，机台面板、控制系统和焊接工件分别设置在机架上，其特征在于：机台面板上设置有三轴机械手、支架、焊接夹具组件和光电安全保护装置；其中，三轴机械手设置在支架上；焊接夹具组件用于压紧焊接工件，并包括夹具体基座、气缸和压板；所述光电安全保护装置用于保护操作者的安全，并包括安全光栅、激光防护板、支撑气缸和连接板。

所述三轴机械手上设置有连接板组件、X轴滚珠丝杠副、Y轴滚珠丝杠副和Z轴滚珠丝杠副；其中，X轴滚珠丝杠副、Y轴滚珠丝杠副和Z轴滚珠丝杠副上分别设置有伺服电机；所述的X轴滚珠丝杠副、Y轴滚珠丝杠副和Z轴滚珠丝杠副通过连接板组件配合连接、且分别通过伺服电机运动，以实现空间三维曲线插补运动。

所述连接板组件包括XY连接板和YZ连接板，X轴滚珠丝杠副和Y轴滚珠丝杠副通过XY连接板配合连接，Y轴滚珠丝杠副和Z轴滚珠丝杠副通过YZ连接板配合连接；其中，三轴机械手的Z轴滚珠丝杠副末端还设置有激光焊接组件和焊接头。

所述焊接头的上部安装有对焊缝进行实时观测的CCD相机。

所述激光焊接组件至少包括激光器，该激光器是功率为200W、波长为915nm的半导体激光器。

所述激光器的功率通过外部电压模拟量信号进行控制，并且其上设置有电源接口、模拟量接口和冷却水进出口。

所述激光防护板通过支撑气缸和连接板的配合移动式设置在机台面板，安全光栅设置在激光防护板的两侧。

所述控制系统包括工控机和控制面板；其中，工控机设置在机架上、且置于机台面板的下方，控制面板设置在机台面板上、且与工控机电控连接。

所述机台面板上设置有夹具固定基板，夹具体基座设置在夹具固定基板上，气缸设置在夹具体基座上、且与压板驱动连接，焊接工件通过压板压紧在机台面板上。

所述焊接工件为透光塑料件和吸光塑料件。

本实用新型通过上述结构的改良，能实现塑料件的非接触式自动化焊接，从而提高塑料件的焊接质量和生产效率。具有以下有益的效果：

1、焊接效果方面，激光焊接的焊缝尺寸精密牢固、产生碎屑少、不透气不漏水，表面完好无损，与胶结、热熔焊、超声波焊接等连接方法相比，极大地减小了振动应力和热应力；

2、焊接柔性方面，三轴机械手易于实现复杂外形制品的自动化焊接，易于实现焊接在线监测；

3、工人操作方面，操作简单、安全可靠，工人只需将待焊接工件安装在焊接夹具组件上，编制焊接程序，待焊接完毕将工件下料即可。

综合而言，其具有结构简单合理、性能优异、装配快捷、操作方便、焊接质量好、生产效果高、制造成本低、易生产、易实现且安全可靠等特点，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的装配结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例的三轴机械手结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例的激光焊接组件和焊接夹具组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。