CN106425094A - 一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺；包括激光装置、焊接装置及冷却装置，激光装置包括连续型光纤激光器和脉冲型光纤激光器，焊接装置设置有CNC数控装置、传动机构及夹持机构，连续型光纤激光器和脉冲型光纤激光器分别与CNC数控装置连接，传动机构安装有连续型光纤激光头和脉冲型光纤激光头，冷却装置与脉冲型光纤激光器电性连接；本发明的有益效果体现为：将传统的连续型和脉冲型光纤激光器结合到焊接装置上，并采用连续型、脉冲型激光同时对铝合金手机外壳与中框进行激光焊接操作，不改变金属组织的同时结合冶金，使生产速度达到传统数控铣削的5倍以上，极大地提高了生产效率，缩短生产周期，减少加工成本，实用性强。

Description

一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺
技术领域
本发明涉及金属加工领域，特指一种不改变金属组织且结合冶金的铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺。
背景技术
随着社会的不断进行，手机已经成为当今生活中人们必不可少的移动通讯设备之一，其发展迅速及需求量巨大，因此手机行业迫切需要一种加工精度高、速度快的加工方式，目前的手机外壳一般都是采用数控机床将铝合金整体一次性地加工成型，这种使用数控机床的手段进行手机外壳生产每一个需要耗费将近1个小时，其加工速度非常慢，生产周期长，且成本非常高的同时产能极低，不符合节能、快速生产的需求，生产效率低，实用性差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种金属加工设备及加工工艺，特指一种不改变金属组织且结合冶金的铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺。
实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝合金中框手机外壳激光复合焊成型设备，包括互相电性连接的激光装置、焊接装置及冷却装置，所述激光装置包括连续型光纤激光器和脉冲型光纤激光器，所述焊接装置设置有CNC数控装置、传动机构及夹持机构，所述连续型光纤激光器和所述脉冲型光纤激光器分别与所述CNC数控装置可通信地连接，所述传动机构安装有连续型光纤激光头和脉冲型光纤激光头，所述连续型光纤激光头和所述脉冲型光纤激光头分别对应于所述连续型光纤激光器和所述脉冲型光纤激光器，所述冷却装置与所述脉冲型光纤激光器电性连接。
其中，所述传动机构由若干个滑动组件组合，其至少包括相互联动的X轴滑动组件、Y轴滑动组件及Z轴滑动组件，所述滑动组件设置有安装板，所述安装板上分别设置有可独立调节的所述连续型光纤激光头和所述脉冲型光纤激光头。
其中，所述夹持机构包括安装架和夹紧组件，所述安装架设置有定位板和定位组件，所述定位板具有容纳槽，所述夹紧组件分别设置于所述容纳槽的两侧。
其中，所述夹紧组件包括驱动、推块及压块，所述驱动设置于所述推块的其中一侧，所述压块设置于所述推块的另一侧，所述驱动与所述推块相互连接，并通过所述驱动提供动力使所述推块和所述压块可滑动地设置于所述容纳槽的一侧。
其中，所述定位组件包括气缸、定位柱及压板，所述气缸固定安装于所述安装架内，所述定位柱插设于所述定位板中，并安装于所述气缸上，所述压板设置有卡孔，所述压板通过所述卡孔与所述定位柱相互卡接，并可拆卸地安装于所述定位板的所述容纳槽上，所述压板设置有手提部。
一种铝合金中框手机外壳激光复合焊成型工艺，包括以下步骤：
（1）首先在焊接装置上装设夹持机构，将安装架固定在焊接装置的工作台处，并将夹紧组件安装在安装架上；
（2）然后将待加工铝合金产品放入固定在安装架上的定位板中，并使产品嵌入到定位板的容纳槽中，通过夹紧组件将待加工产品夹紧；
（3）再进行焦距调试，分别通过调整连续型光纤激光头和脉冲型光纤激光头使焦距达到生产需求；
（4）进行编程，通过CNC***进行加工数据设定，并通过编程选定连续型光纤激光器的光斑和焦长，以及脉冲型光纤激光器的能量负反馈高峰值；
（5）加工产品，使用上述能量负反馈高峰值的脉冲型激光将铝合金产品的氧化膜除掉，再采用上述选定的光斑和焦长的连续型激光将铝合金产品进行焊接；
（6）取出产品，加工完毕后将定位组件中的压板拆卸下来，取出产品，并重复上述步骤对下一个待加工铝合金产品进行加工。
其中，步骤（3）在调试焦距时通过传动机构分别对连续型光纤激光头及所述脉冲型光纤激光头进行独立的调整，并使其焦点相互重合。
其中，步骤（4）中所述连续型光纤激光器的光斑为0.2-0.45mm，焦长为170-230mm，所述脉冲型光纤激光器的能量负反馈高峰值为430W-550W。
其中，步骤（5）中还包括使用冷却***分别对所述焊接装置、所述连续型光纤激光器及所述脉冲型光纤激光器进行独立冷却。
本发明的有益效果体现为：本发明旨在提供一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备及其成型工艺，将传统的连续型和脉冲型光纤激光器结合到焊接装置上，并采用连续型、脉冲型激光同时对铝合金手机外壳与中框进行激光焊接操作，在不改变金属组织的同时结合冶金，使其生产速度达到传统数控铣削的5倍以上，加工速度极快，极大地提高了生产效率，缩短生产周期，减少加工成本，实用性强。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明夹持机构的结构示意图。
附图标注说明：
1-激光装置；2-焊接装置；3-冷却装置；4-连续型光纤激光器；5-脉冲型光纤激光器；6-CNC数控装置；7-传动机构；8-夹持机构；9-连续型光纤激光头；10-脉冲型光纤激光头；11-X轴滑动组件；12-Y轴滑动组件；13-Z轴滑动组件；14-安装板；15-安装架；16-夹紧组件；17-定位板；18-定位组件；19-容纳槽；20-驱动；21-推块；22-压块；23-气缸；24-定位柱；25-压板；26-卡孔；27-手提部。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：
如图1-2所示，一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备，包括互相电性连接的激光装置1、焊接装置2及冷却装置3，所述激光装置1包括连续型光纤激光器4和脉冲型光纤激光器5，所述焊接装置2设置有CNC数控装置6、传动机构7及夹持机构8，所述连续型光纤激光器4和所述脉冲型光纤激光器5分别与所述CNC数控装置6可通信地连接，所述传动机构7安装有连续型光纤激光头9和脉冲型光纤激光头10，所述连续型光纤激光头9和所述脉冲型光纤激光头10分别对应于所述连续型光纤激光器4和所述脉冲型光纤激光器5，所述冷却装置3与所述脉冲型光纤激光器5电性连接。
其中，所述传动机构7由若干个滑动组件组合，其至少包括相互联动的X轴滑动组件11、Y轴滑动组件12及Z轴滑动组件13，所述滑动组件设置有安装板14，所述安装板14上分别设置有可独立调节的所述连续型光纤激光头9和所述脉冲型光纤激光头10。
其中，所述夹持机构8包括安装架15和夹紧组件16，所述安装架15设置有定位板17和定位组件18，所述定位板17具有容纳槽19，所述夹紧组件16分别设置于所述容纳槽19的两侧。
其中，所述夹紧组件16包括驱动20、推块21及压块22，所述驱动20设置于所述推块21的其中一侧，所述压块22设置于所述推块21的另一侧，所述驱动20与所述推块21相互连接，并通过所述驱动20提供动力使所述推块21和所述压块22可滑动地设置于所述容纳槽19的一侧。
其中，所述定位组件18包括气缸23、定位柱24及压板25，所述气缸23固定安装于所述安装架15内，所述定位柱24插设于所述定位板17中，并安装于所述气缸23上，所述压板25设置有卡孔26，所述压板25通过所述卡孔26与所述定位柱24相互卡接，并可拆卸地安装于所述定位板17的所述容纳槽19上，所述压板25设置有手提部27。
一种铝合金手机外壳激光复合焊成型工艺，包括以下步骤：
（1）首先在焊接装置2上装设夹持机构8，将安装架15固定在焊接装置2的工作台处，并将夹紧组件16安装在安装架15上；
（2）然后将待加工铝合金产品放入固定在安装架15上的定位板17中，并使产品嵌入到定位板17的容纳槽19中，通过夹紧组件16将待加工产品夹紧；
（3）再进行焦距调试，分别通过调整连续型光纤激光头9和脉冲型光纤激光头10使焦距达到生产需求；
（4）进行编程，通过CNC***进行加工数据设定，并通过编程选定连续型光纤激光器4的光斑和焦长，以及脉冲型光纤激光器5的能量负反馈高峰值；
（5）加工产品，使用上述能量负反馈高峰值的脉冲型激光将铝合金产品的氧化膜除掉，再采用上述选定的光斑和焦长的连续型激光将铝合金产品进行焊接；
（6）取出产品，加工完毕后将定位组件18中的压板25拆卸下来，取出产品，并重复上述步骤对下一个待加工铝合金产品进行加工。
其中，步骤（3）在调试焦距时通过传动机构7分别对连续型光纤激光头9及所述脉冲型光纤激光头10进行独立的调整，并使其焦点相互重合。
其中，步骤（4）中所述连续型光纤激光器4的光斑为0.2-0.45mm，焦长为170-230mm，所述脉冲型光纤激光器5的能量负反馈高峰值为430W-550W，最优地选择连续型光纤激光器4的光斑为0.3mm，选择脉冲型光纤激光器5的能量负反馈高峰值为500W，通过使用脉冲型激光器的高峰值激光将铝合金产品中的氧化膜除掉的同时，使其温度达到熔点的临界点，使其对激光的吸率提高到最大值，再用连续型激光器通过连续型光纤激光头9射出的连续型激光将铝合金壳体与壳体内部安装好的中框进行相互焊接，从而实现焊缝完美的效果。
其中，步骤（5）中还包括使用冷却***分别对所述焊接装置2、所述连续型光纤激光器4及所述脉冲型光纤激光器5进行独立冷却。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备，其特征在于：包括互相电性连接的激光装置、焊接装置及冷却装置，所述激光装置包括连续型光纤激光器和脉冲型光纤激光器，所述焊接装置设置有CNC数控装置、传动机构及夹持机构，所述连续型光纤激光器和所述脉冲型光纤激光器分别与所述CNC数控装置可通信地连接，所述传动机构安装有连续型光纤激光头和脉冲型光纤激光头，所述连续型光纤激光头和所述脉冲型光纤激光头分别对应于所述连续型光纤激光器和所述脉冲型光纤激光器，所述冷却装置与所述脉冲型光纤激光器电性连接。
2.根据权利要求1所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备，其特征在于：所述传动机构由若干个滑动组件组合，其至少包括相互联动的X轴滑动组件、Y轴滑动组件及Z轴滑动组件，所述滑动组件设置有安装板，所述安装板上分别设置有可独立调节的所述连续型光纤激光头和所述脉冲型光纤激光头。
3.根据权利要求1所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备，其特征在于：所述夹持机构包括安装架和夹紧组件，所述安装架设置有定位板和定位组件，所述定位板具有容纳槽，所述夹紧组件分别设置于所述容纳槽的两侧。
4.根据权利要求3所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型设备，其特征在于：所述夹紧组件包括驱动、推块及压块，所述驱动设置于所述推块的其中一侧，所述压块设置于所述推块的另一侧，所述驱动与所述推块相互连接，并通过所述驱动提供动力使所述推块和所述压块可滑动地设置于所述容纳槽的一侧。
5.根据权利要求3所述一种铝合金中框手机外壳激光复合焊成型设备，其特征在于：所述定位组件包括气缸、定位柱及压板，所述气缸固定安装于所述安装架内，所述定位柱插设于所述定位板中，并安装于所述气缸上，所述压板设置有卡孔，所述压板通过所述卡孔与所述定位柱相互卡接，并可拆卸地安装于所述定位板的所述容纳槽上，所述压板设置有手提部。
6.一种铝合金手机外壳激光复合焊成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
首先在焊接装置上装设夹持机构，将安装架固定在焊接装置的工作台处，并将夹紧组件安装在安装架上；
然后将待加工铝合金产品放入固定在安装架上的定位板中，并使产品嵌入到定位板的容纳槽中，通过夹紧组件将待加工产品夹紧；
再进行焦距调试，分别通过调整连续型光纤激光头和脉冲型光纤激光头使焦距达到生产需求；
（4）进行编程，通过CNC***进行加工数据设定，并通过编程选定连续型光纤激光器的光斑和焦长，以及脉冲型光纤激光器的能量负反馈高峰值；
（5）加工产品，使用上述能量负反馈高峰值的脉冲型激光将铝合金产品的氧化膜除掉，再采用上述选定的光斑和焦长的连续型激光将铝合金产品进行焊接；
（6）取出产品，加工完毕后将定位组件中的压板拆卸下来，取出产品，并重复上述步骤对下一个待加工铝合金产品进行加工。
7.根据权利要求6所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型工艺，其特征在于：步骤（3）在调试焦距时通过传动机构分别对连续型光纤激光头及所述脉冲型光纤激光头进行独立的调整，并使其焦点相互重合。
8.根据权利要求6所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型工艺，其特征在于：步骤（4）中所述连续型光纤激光器的光斑为0.2-0.45mm，焦长为170-230mm，所述脉冲型光纤激光器的能量负反馈高峰值为430W-550W。
9.根据权利要求6所述一种铝合金手机外壳激光复合焊成型工艺，其特征在于：步骤（5）中还包括使用冷却***分别对所述焊接装置、所述连续型光纤激光器及所述脉冲型光纤激光器进行独立冷却。
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