CN111805916A - 一种用于激光焊接塑料管件的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于激光焊接塑料管件的装置，包括：激光传输机构和焊接机构，所述激光传输机构与所述焊接机构通过激光束相连接；所述激光传输机构由激光入射端口、连接段、扫描装置和弧面透镜组组成，所述激光入射端口与所述扫描装置通过所述连接段相连接，所述弧面透镜组安装在所述扫描装置下端；所述焊接机构为一圆环，所述圆环的内圆开设有一圈焊接锥面，所述焊接锥面上涂有一层全反射膜。通过上述方式，本发明一种用于激光焊接塑料管件的装置，该装置在焊接过程中无需移动就能够轻松实现任意形状的塑料管件的焊接。

Description

一种用于激光焊接塑料管件的装置
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，尤其是涉及一种用于激光焊接塑料管件的装置。
背景技术
热塑性塑料的激光焊接中，有些时候也叫做“激光透射焊接”或者“透射性红外焊接，是将光穿透层和光吸收层被粘合在一起，从而形成新的聚合物。
目前激光焊接塑料主要是轮廓焊接和准同步焊接，二者在焊接时都需要外部制作夹具以及施加夹紧力，复杂的产品需要做高昂的治具，而且只适用于二维平面，对于管材的焊接只能通过增加旋转电机来实现。
以上两种焊接方式对于产品有众多要求，容易出现以下问题
1、焊接管材对于材料有所要求，材料属性太软在旋转电机的夹持下，由于重力容易下榻；
2、焊接管材对于大小有所要求，材料直径在旋转电机的夹持下，由于直径太细而夹持不好；
3、焊接管材对于颜色有所要求，若材料上下两层是黑色且出现焊接不牢、不密封、不能承受高压等焊接缺陷时无法检查；
4、焊接管材对于规格有所要求，复杂的接头类型，需要做高昂的治具来保证其同心；
5、焊接管材对于长短有所要求，管材越长，就无法实现旋转，更不能达到焊接的目的。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于激光焊接塑料管件的装置，无需移动就能够轻松实现任意形状的塑料管件的焊接。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种用于激光焊接塑料管件的装置，包括：激光传输机构和焊接机构，所述激光传输机构与所述焊接机构通过激光束相连接；
所述激光传输机构由激光入射端口、连接段、扫描装置和弧面透镜组组成，所述激光入射端口与所述扫描装置通过所述连接段相连接，所述弧面透镜组安装在所述扫描装置下端；
所述焊接机构为一圆环，所述圆环的内圆开设有一圈焊接锥面，所述焊接锥面上涂有一层全反射膜。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接段上安装有温度监控装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接段内位于所述温度监控装置下端安装有第一反射镜片。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接段上还安装有视觉监控装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接段内位于所述视觉监控装置上端安装有第二反射镜片。
在本发明一个较佳实施例中，所述圆环中间放置有管件。
在本发明一个较佳实施例中，所述激光束照射在所述管件的连接区域上。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接区域由透明材料和吸收材料组合而成。
本发明的有益效果是：本发明一种用于激光焊接塑料管件的装置，该装置在焊接过程中无需移动就能够轻松实现任意形状的塑料管件的焊接。
附图说明
图1为一种用于激光焊接塑料管件的装置的工作原理图。
图2为一种用于激光焊接塑料管件的装置的另一种工作原理图。
图3为一种用于激光焊接塑料管件的装置的管件的连接示意图。
附图中各部件的标记如下：1、激光传输机构；2、焊接机构；3、激光入射端口；4、连接段；5、扫描装置；6、弧面透镜组；7、焊接锥面；8、温度监控装置；9、第一反射镜片；10、视觉监控装置；11、第二反射镜片；12、管件；13、连接区域；14、透明材料；15、吸收材料；16、激光束。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图3，一种用于激光焊接塑料管件的装置，包括：激光传输机构1和焊接机构2，所述激光传输机构1与所述焊接机构2通过激光束16相连接，所述激光束16通过所述激光传输机构1照射到所述焊接机构2上。
所述激光传输机构1由激光入射端口3、连接段4、扫描装置5和弧面透镜组6组成，所述激光入射端口3与所述扫描装置5通过所述连接段4相连接，所述弧面透镜组6安装在所述扫描装置5下端，所述激光束16由所述激光入射端口3通过所述连接段4射入所述扫描装置5中，然后作用在所述弧面透镜组6上，在所述焊接机构2上聚焦于一点，最后作用在需要连接的所述管材上的所述连接区域13上，此时激光能就转换成热能在外部压力的作用下连接起来。
所述焊接机构2为一圆环，所述圆环的内圆开设有一圈焊接锥面7，所述焊接锥面7上涂有一层全反射膜，所述全反射膜能高反激光波长、测温波长以及视觉波长，能将不同波段结合在一起，且所述激光束16的能量损耗极小。
当所述激光束16照射到所述焊接锥上后，经过所述焊接锥面7上涂有的所述全反射膜后反射到所述管件12上的所述连接区域13上，激光能穿透上层所述透明材料14后作用到所述吸收材料15上，所述吸收材料15接收到激光能后，将激光能转换成热能，所述激光束16在所述焊接锥面7上转动一圈后，被所述焊接锥面7反射的所述激光束16也在所述管件12上的所述连接区域13上也运行了一圈，从而对所述管件12上的所述连接区域13实现连接。
所述连接段4上安装有温度监控装置8，所述连接段4内位于所述温度监控装置8下端安装有第一反射镜片9，所述温度监控装置8用于检测所述连接区域13的温度，保证焊缝的一致性，减少焊接缺陷的产生。
所述温度监控装置8发出的检测光经过所述第一反射镜片9作用在所述弧面透镜组6上，再在所述焊接机构2上聚焦于一点，作用在需要连接的所述管材上的所述连接区域13上，这样所述温度监控装置8就与所述激光束16在一起了，所述激光束16到达哪里，所述温控监控装置所发出的检测光也同时到达那里。
所述连接段4上还安装有视觉监控装置10，所述连接段4内位于所述视觉监控装置10上端安装有第二反射镜片11，所述视觉监控装置10用于在编程的时候辅助看清焊接轨迹，无需用其余手段来找到激光位置，这样能焊接更精密的产品，焊接更加准确。
所述视觉监控装置10发出的检测光经过所述第二反射镜片11作用在所述弧面透镜组6上，再在所述焊接机构2上聚焦于一点，作用在需要连接的所述管材上的所述连接区域13上，这样所述视觉监控装置10就与所述激光束16在一起了，所述激光束16到达哪里，所述视觉监控装置10所发出的检测光也同时到达那里。
所述圆环中间放置有管件12，所述激光束16照射在所述管件12的连接区域13上，所述连接区域13由透明材料14和吸收材料15组合而成，所述透明材料14安装在所述吸收材料15上端，所述透明材料14和所述吸收材料15通过紧配合的方式配合在一起。
所述第一反射镜片9与所述第二反射镜片11上均镀有薄膜用于所述激光束16的穿透。
所述吸收材料15在所述激光束16的作用下由激光能转换成热能。
在焊接过程中由于所述透明材料14和所述吸收材料15被压在一起，热能就从所述吸收材料15传导到所述透明材料14上，使得两种材料熔化成为一个接合物，同时由于材料本身的热膨胀和热扩张，就会产生内部的压力，这两种内部和外部的压力确保了两个部分的坚固焊接。
该装置需要配合带有所述激光束16的聚焦装置的加工头一同使用。
与现有技术相比，本发明一种用于激光焊接塑料管件的装置，该装置在焊接过程中无需移动就能够轻松实现任意形状的塑料管件的焊接。
确保待焊接件焊接牢固、密封、承受压力与母材相当、无母材溢出等现象发生，对于透光性能不佳的焊接件也能焊接，对材料的兼容性强，设备运行效率高，节省开支，焊接时沿着产品的轮廓周线进行焊接，该弧面装置取代了工件的旋转，只需要将管件放置与其中间，就可以实现连接，扩大了激光焊接在不同尺寸，不同形状的管件焊接中的应用范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，包括：激光传输机构和焊接机构，所述激光传输机构与所述焊接机构通过激光束相连接；
所述激光传输机构由激光入射端口、连接段、扫描装置和弧面透镜组组成，所述激光入射端口与所述扫描装置通过所述连接段相连接，所述弧面透镜组安装在所述扫描装置下端；
所述焊接机构为一圆环，所述圆环的内圆开设有一圈焊接锥面，所述焊接锥面上涂有一层全反射膜。
2.根据权利要求1所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述连接段上安装有温度监控装置。
3.根据权利要求2所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述连接段内位于所述温度监控装置下端安装有第一反射镜片。
4.根据权利要求1所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述连接段上还安装有视觉监控装置。
5.根据权利要求4所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述连接段内位于所述视觉监控装置上端安装有第二反射镜片。
6.根据权利要求1所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述圆环中间放置有管件。
7.根据权利要求6所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述激光束照射在所述管件的连接区域上。
8.根据权利要求7所述一种用于激光焊接塑料管件的装置，其特征在于，所述连接区域由透明材料和吸收材料组合而成。
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CN113020793A (zh) * 2021-03-29 2021-06-25 广东顺德华焯机械科技有限公司 一种胃镜胶囊壳体焊接方法

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