[實用新型]一種用于塑料雙面焊接的激光雙光束焊接頭

有效

• 申請號: 201520716125.4
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN205097540U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 陳志;張旭;王一輝;謝擁軍
• 申請（專利權）人: 廣東順德華焯機械科技有限公司
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16
• 代理公司: 北京振安創業專利代理有限責任公司 11025
• 代理人: 姜林

技術領域

本發明涉及一種激光焊接技術領域，特別是一種用于塑料雙面焊接的激光雙光束焊接頭。

背景技術

塑料是以高分子聚合物為主要成分的混合物，隨著當代經濟的發展，社會生產對產品輕量化、產品多樣性、環保性等發面都有了更高的要求，這使得塑料材料更加廣泛地應用于工業生產的各個領域。

對于某些結構復雜而不易或者不能有一次注塑成形得到塑料結構，需要對其進行連接，以提高生產可行性，保證產品質量。傳統的塑料焊接方法主要有熱風焊接、振動焊接、摩擦焊接和超聲波焊接等，采用激光進行塑料焊接是一種較新的塑料焊接技術。相對于傳統的塑料焊接方法，激光焊接具備不可比擬的優勢，塑料激光焊接是一種環保、快速、高效的焊接方法，激光焊接是塑料焊接的必然趨勢，現目前塑料激光焊接已經廣泛地應用于工業生產的各個領域，如汽車、醫療、家電等等。

對于某些特殊結構的塑料制品，在焊接時需要進行雙面焊接。這種情況下，一般需要進行兩次焊接，即焊完一面再進行另一面的焊接，這種方法焊接效率低下的同時，產品質量也會受到較大的影響，這種處理方法會導致較大的焊縫殘余應力和焊接變形。因此，發明一種新的塑料激光焊接頭以解決上述焊接問題具備極大的現實意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服已有技術存在的缺點，提供一種結構簡單，生產成本低，工作效率高的一種雙面同時施焊的雙光束激光焊接頭。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

本實用新型目的是用以下方式實現的一種用于塑料雙面焊接的激光雙光束焊接頭，包括焊接頭主體、連接裝置、光束分光裝置、焦點調整裝置，其特征在于：激光束通過半透半反分光鏡，將激光光束分成兩束激光，一路光束反射向左，一路光束向下，左右光束通過平面反射鏡進行光路傳輸，通過拋物面反射聚焦鏡將兩束光分別聚焦到工件左右對稱的焊接位置，焊接頭內部設有焦點水平調整裝置和豎直調整裝置。

所述的連接裝置為設置在焊接頭主體上的法蘭座，用于將本焊接頭同機床主軸連接。

所述的焦點水平調整裝置包括左焦點水平調整裝置及右焦點水平調整裝置，安裝在主體的水平導軌上，左光路系統安裝在左焦點水平調整裝置上，右光路系統安裝在右焦點水平調整裝置上。

所述的左、右焦點水平調整裝置可用過絲桿螺母機構沿水平方向左右調整焦點的位置。

所述的焊接頭主體內部設有冷卻循環回路，對光學鏡片進行冷卻。

所述的焊接頭主體內還集成了紅外測溫模塊，測溫模塊可以對焊接溫度進行精確監測。

所述的焊接頭主體的光源激光波長為800-1064nm，激光功率為10-300W。

本實用新型的有益效果是：1、本實用新型具有結構簡單、組裝方便，生產成本低，市場競爭力強等優點。2、利用光學元件將激光束一分為二，可同時實現對工件的左右兩面或是正反兩面焊接，提高工作效率50%以上。3、焊接頭內部設有冷卻循環回路，對光學鏡片進行冷卻，以防止焊接頭的焦點漂移和過大的功率損耗。在保證設備正常穩定工作的同時，延長其使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型中焊接接頭的光路原理圖。

圖2為本實用新型結構剖視圖。

圖3為本實用新型中左焦點調整裝置機構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作具體進一步的說明。如圖所示：一種用于塑料雙面焊接的激光雙光束焊接頭，包括連接裝置2、光束分光裝置5、焦點水平調整裝置15和焦點豎直調整裝置17。該塑料激光焊接頭適用于功率10-300W，激光波長800-1064nm的激光光源。光學原理圖如圖1所示，焊接頭通過的連接裝置2與機床運動軸相連，分光裝置5安裝在主體上，可與任意開放的數控系統相配合。激光束進入焊接頭之后，首先進入到半透半反分光裝置12，分光鏡片將激光束分為能量均等、模式完全相同且完全同步的兩束激光。另一束激光反射向左進入到左側的平面反射鏡14，然后光束豎直反射向下進入拋物面聚焦鏡4，光束通過聚焦鏡后聚焦到焊接位置。另一束激光透過分光鏡之后豎直向下進入平面反射鏡11，然后光束被反射水平向左，光束進入拋物面聚焦鏡7，最后激光被聚焦到焊接位置。

左光路系統，由左上反射機構9左下反射聚焦機構4和左焦點調整機構3組成，左下反射聚焦機構4安裝在左焦點水平調整裝置的垂直導軌17上。焦點左焦點水平調整裝置3可通過絲桿螺母機構15沿水平方向左右調整左焦點的位置；旋轉左焦點上下調整機構的螺母10可上下調整左焦點的上下位置。右光路系統的組成和右焦點的調整與左光路系統類似。