CN107552955A - 一种激光焊接不透光塑料产品的方法及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光焊接不透光塑料产品的方法及激光焊接设备，通过对上塑料模块和下塑料模块分别进行无接触式加热，再将上塑料模块和下塑料模块的粘合，实现对不透光产品的激光焊接。激光与产品不接触，树脂降解少，产生碎屑少。该方法工艺简单，一致性好，容易实现自动化生产。无需添加任何添加剂不会造成污染；不产生机械应力和热应力，提高了产品的质量；不受上层材料的透光性影响，产品结构和颜色可以多样化选择，提高了产品的外观性能。

Description

一种激光焊接不透光塑料产品的方法及激光焊接设备

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，特别是一种激光焊接不透光塑料产品的方法及激光焊接设备。

背景技术

由于激光塑料焊接的优点是树脂降解少，产生碎屑少，焊接过程非接触性不会产生污染，激光焊接相比其它连接方式所产生的机械应力和热应力小，所以现在塑料焊接已广泛采用激光焊接的方式。目前热塑性塑料的激光焊接均采用透射焊接原理，即待焊接的两零件重叠放置在一起，两零件之一能够透过激光而另一个零件必须吸收激光，这样激光就可以透过第一层材料达到与二层材料的接触面，然后在接触面处产生热，从而熔化接触面材料，冷却后完成连接。正因为常规的塑料激光焊接需要第一层材料有一定的透光率，所以常规的塑料激光焊接有很多局限性，比如：1.限制了上层材料的颜色，通常只适用于浅色的材料；2.限制了上层材料的结构，在焊接透光处不能有圆角棱角等影响光透射的结构；3.限制了上层材料的厚度，材料厚度过大透光率会降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种激光焊接不透光塑料产品的方法及激光焊接设备，能够对不透光塑料产品进行焊接，解决塑料激光焊接的局限性问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光焊接不透光塑料产品的方法，所述不透光塑料产品包括相互配合的上塑料模块和下塑料模块，包括以下步骤：

S1：分别夹紧上塑料模块和下塑料模块；

S2：对上塑料模块的接触面进行激光加热，同时对下塑料模块的接触面进行激光加热；

S3：待上塑料模块的接触面和下塑料模块的接触面融化后，快速将上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面对位并压合；

S4：对上塑料模块和下塑料模块保压，冷却后上塑料模块和下塑料模块粘合在一起，完成塑料产品的焊接。

进一步地，所述上塑料模块的接触面朝下，所述下塑料模块的接触面朝上。

进一步地，所述上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面错位设置。

进一步地，所述上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面均为环形面。

进一步地，所述步骤3具体以下步骤：所述上塑料模块的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块的上方，并与下塑料模块进行对位；所述下塑料模块向上移动与上塑料模块压合。

进一步地，所述步骤3具体以下步骤：所述上塑料模块的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块的上方，并与下塑料模块进行对位；所述上塑料模块向下移动与下塑料模块压合。

进一步地，所述步骤3具体以下步骤：所述下塑料模块的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块的下方，并与上塑料模块进行对位；所述下塑料模块向上移动与上塑料模块压合。

进一步地，所述步骤3具体以下步骤：所述下塑料模块的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块的下方，并与上塑料模块进行对位；所述上塑料模块向下移动与下塑料模块压合。

本发明还提供一种激光焊接设备，包括：

激光器和两个焊接头，所述激光器与两个焊接头光路连接，所述激光器包括两个焊接头，分别对上塑料模块与下塑料模块的接触面进行激光加热；

上夹机构，所述上夹机构夹紧上塑料模块并可驱动上塑料模块移动；

下夹机构，所述下夹机构夹紧下塑料模块并可驱动下塑料模块移动；

控制单元，所述控制单元控制两个焊接头分别对上塑料模块与下塑料模块的接触面进行激光加热，再通过控制所述上夹机构和下夹机构移动使上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面对位并压合。

相对于现有技术，本发明提供的一种激光焊接不透光塑料产品的方法，通过对上塑料模块和下塑料模块分别进行无接触式加热，再将上塑料模块和下塑料模块的粘合，实现对不透光产品的激光焊接。激光与产品不接触，树脂降解少，产生碎屑少。该方法工艺简单，一致性好，容易实现自动化生产。无需添加任何添加剂不会造成污染；不产生机械应力和热应力，提高了产品的质量；不受上层材料的透光性影响，产品结构和颜色可以多样化选择，提高了产品的外观性能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明塑料产品的上塑料模块和下塑料模块的结构示意图；

图2中本发明提供的激光焊接不透光塑料产品的方法示意图；

图3是粘合后塑料产品的立体示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种激光焊接不透光塑料产品的方法，所述不透光塑料产品10包括相互配合的上塑料模块11和下塑料模块12，包括以下步骤：

S1：分别夹紧上塑料模块11和下塑料模块12；

S2：对上塑料模块11的接触面进行激光加热，同时对下塑料模块12的接触面进行激光加热(如图2所示)；

S3：待上塑料模块11的接触面和下塑料模块12的接触面融化后，快速将上塑料模块11的接触面与下塑料模块12的接触面对位并压合；

S4：对上塑料模块11和下塑料模块12保压，冷却后上塑料模块11和下塑料模块12粘合在一起，完成塑料产品10的焊接(如图3所示)。本发明提供的激光焊接不透光塑料产品的方法，通过对上塑料模块11和下塑料模块12分别进行无接触式加热，再将上塑料模块11和下塑料模块12的粘合，实现对不透光产品10的激光焊接。

在本实施例中，上塑料模块11的接触面朝下，下塑料模块12的接触面朝上。这样有利于上塑料模块11的接触面和下塑料模块12的接触面融化后，快速将上塑料模块11的接触面与下塑料模块12的接触面对位并压合。另外，上塑料模块11的接触面与下塑料模块12的接触面错位设置，这样便于激光对两个接触面进行同步加热，避免两个激光器相互干涉。

具体地，上塑料模块11的接触面与下塑料模块12的接触面均为环形面，激光为环形激光束。步骤3具体以下步骤：上塑料模块11的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块12的上方，并与下塑料模块12进行对位；然后下塑料模块12向上移动与上塑料模块11压合。在实际加工过程中，可通过两个机械手夹紧上塑料模块11和下塑料模块12，在辅助装置的配合下，实现上塑料模块11和下塑料模块12的精确移动。

当然，上塑料模块11和下塑料模块12的移动方式不仅上述一种，还可以是其它的移动方式。

在其它实施例中，步骤3具体以下步骤：上塑料模块11的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块12的上方，并与下塑料模块12进行对位；上塑料模块11向下移动与下塑料模块12压合。这样也可以实现上塑料模块11和下塑料模块12的粘合。

在其它实施例中，步骤3具体以下步骤：下塑料模块12的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块11的下方，并与上塑料模块11进行对位；下塑料模块12向上移动与上塑料模块11压合。这样也可以实现上塑料模块11和下塑料模块12的粘合。

在其它实施例中，步骤3具体以下步骤：下塑料模块12的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块11的下方，并与上塑料模块11进行对位；上塑料模块11向下移动与下塑料模块12压合。同样也可以实现上塑料模块11和下塑料模块12的粘合。

本发明还提供一种激光焊接设备，包括：

激光器和两个焊接头1，所述激光器与两个焊接头光路连接，两个焊接头1分别对上塑料模块11与下塑料模块12的接触面进行激光加热；

上夹机构(图未示)，上夹机构夹紧上塑料模块11并可驱动上塑料模块11移动；

下夹机构，下夹机构夹紧下塑料模块12并可驱动下塑料模块12移动；

控制单元，控制单元控制两个焊接头1分别对上塑料模块11与下塑料模块12的接触面进行激光加热，再通过控制上夹机构和下夹机构移动使上塑料模块11的接触面与下塑料模块12的接触面对位并压合。

相对于现有技术，本发明提供的一种激光焊接不透光塑料产品的方法，通过对上塑料模块和下塑料模块分别进行无接触式加热，再将上塑料模块和下塑料模块的粘合，实现对不透光产品的激光焊接。激光与产品不接触，树脂降解少，产生碎屑少。该方法工艺简单，一致性好，容易实现自动化生产。无需添加任何添加剂不会造成污染；不产生机械应力和热应力，提高了产品的质量；不受上层材料的透光性影响，产品结构和颜色可以多样化选择，提高了产品的外观性能。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光焊接不透光塑料产品的方法，所述不透光塑料产品包括相互配合的上塑料模块和下塑料模块，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分别夹紧上塑料模块和下塑料模块；

S2：对上塑料模块的接触面进行激光加热，同时对下塑料模块的接触面进行激光加热；

S3：待上塑料模块的接触面和下塑料模块的接触面融化后，快速将上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面对位并压合；

S4：对上塑料模块和下塑料模块保压，冷却后上塑料模块和下塑料模块粘合在一起，完成塑料产品的焊接。

2.根据权利要求1所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述上塑料模块的接触面朝下，所述下塑料模块的接触面朝上。

3.根据权利要求2所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面错位设置。

4.根据权利要求3所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面均为环形面。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述步骤3具体以下步骤：所述上塑料模块的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块的上方，并与下塑料模块进行对位；所述下塑料模块向上移动与上塑料模块压合。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述步骤3具体以下步骤：所述上塑料模块的接触面熔化后，快速移动到下塑料模块的上方，并与下塑料模块进行对位；所述上塑料模块向下移动与下塑料模块压合。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述步骤3具体以下步骤：所述下塑料模块的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块的下方，并与上塑料模块进行对位；所述下塑料模块向上移动与上塑料模块压合。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的激光焊接不透光塑料产品的方法，其特征在于，所述步骤3具体以下步骤：所述下塑料模块的接触面熔化后，快速移动到上塑料模块的下方，并与上塑料模块进行对位；所述上塑料模块向下移动与下塑料模块压合。

9.一种激光焊接设备，其特征在于，包括：

激光器和两个焊接头，所述激光器与两个焊接头光路连接，所述两个焊接头分别对上塑料模块与下塑料模块的接触面进行激光加热；

上夹机构，所述上夹机构夹紧上塑料模块并可驱动上塑料模块移动；

下夹机构，所述下夹机构夹紧下塑料模块并可驱动下塑料模块移动；

控制单元，所述控制单元控制两个焊接头分别对上塑料模块与下塑料模块的接触面进行激光加热，再通过控制所述上夹机构和下夹机构移动使上塑料模块的接触面与下塑料模块的接触面对位并压合。