CN213794828U - 热塑件的激光抛光设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种热塑件的激光抛光设备，该激光抛光设备包括机台，所述机台上设置有治具，所述治具包括底座和透光模板，所述底座的顶面具有定位区域，所述透光模板盖设在所述底座的顶面，且所述透光模板的底面具有预设数值的光洁度；所述机台上还设置有抛光机构，所述抛光机构包括第一驱动组件和位于所述透光模板上方的激光装置，所述第一驱动组件设置在所述机台上并与所述激光装置传动连接，以至少可驱动所述激光装置水平移动；所述底座或所述机台上设置有可对所述透光模板施加预设压力的压力装置。本实用新型实现了无污染抛光以及有利于提高抛光效率和抛光区域的均匀度。
Description
技术领域
本实用新型涉及热塑件抛光技术领域，具体涉及一种热塑件的激光抛光设备。
背景技术
热塑件一般是指由注塑机注塑成型的塑胶产品，而塑胶件的表面光洁度则由模具的型腔内壁光洁度决定，如需进一步提高热塑件表面的光洁度或对表面存在缺陷的热塑件进行修复，现有一般是通过抛光的方式进行。
现有的抛光方式一般是人工通过抛光机并添加磨料对热塑件的表面进行抛光，以此提高热塑件表面的光洁度。但是，现有人工抛光方式存在效率较低和抛光表面不均匀理等问题。同时，抛光用磨料容易污染环境，且抛光工艺过度依赖于操作人员的技能经验。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种热塑件的激光抛光设备，以解决背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种热塑件的激光抛光设备，该激光抛光设备包括机台，所述机台上设置有治具，所述治具包括底座和透光模板，所述底座的顶面具有定位区域，所述透光模板盖设在所述底座的顶面，且所述透光模板的底面具有预设数值的光洁度；所述机台上还设置有抛光机构，所述抛光机构包括第一驱动组件和位于所述透光模板上方的激光装置，所述第一驱动组件设置在所述机台上并与所述激光装置传动连接，以至少可驱动所述激光装置水平移动；所述底座或所述机台上设置有可对所述透光模板施加预设压力的压力装置。
优选地，所述压力装置包括设置在机台上的第二驱动组件以及与所述第二驱动组件传动连接并位于所述透光模板正上方的压头，所述第二驱动组件可驱动所述压头沿竖直方向移动。
优选地，所述压头为环形板，所述环形板可与所述透光模板顶面的边缘抵接。
优选地，所述第二驱动组件包括设置在所述机台上并位于所述底座下方的液压缸以及两个与所述机台滑动连接的滑柱，两个所述滑柱相对布置在所述底座的周侧并分别与所述环形板和所述液压缸的输出端连接。
优选地，所述环形板的底面具有柔性层。
优选地，所述激光装置包括激光器和振镜，所述激光器为半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和中红外激光器中的任意一种。
优选地，所述第一驱动组件为三轴机械手。
优选地，所述机台上设置有对所述热塑件降温的散热装置。
优选地，所述散热装置为风扇，且所述风扇位于所述第一驱动组件的输出端上。
优选地，所述第一驱动组件的输出端上还设置有CCD组件。
本实用新型实施例提供的热塑件的激光抛光设备，通过激光装置发出的激光穿过透光模板对热塑件进行加热，以使热塑件的表面呈熔融状态，并利用透光玻璃对热塑件施加的压力来限制热塑件表面熔融材料的流动，从而在热塑件冷却后即可达到与透光玻璃的底面一致的光洁度，从而实现了无污染抛光以及有利于提高抛光效率和抛光区域的均匀度。
附图说明
图1为本实用新型中热塑件的激光抛光设备一实施例的结构示意图；
图2为图1中所示治具的爆炸示意图；
图3为图1中所示机台和抛光机构的结构示意图；
图4为图3中所示A部结构的放大示意图；
图5为图1中所示压力装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提出一种热塑件的激光抛光设备，如图1至图3所示，该激光抛光设备包括机台100，机台100上设置有治具300，治具300包括底座310和透光模板320，底座310的顶面具有定位区域311，透光模板320盖设在底座310的顶面，且透光模板320的底面具有预设数值的光洁度；机台100上还设置有抛光机构200，抛光机构200包括第一驱动组件210和位于透光模板320上方的激光装置220，第一驱动组件210设置在机台100上并与激光装置220传动连接，以至少可驱动激光装置220水平移动；底座310或机台100上设置有可对透光模板320施加预设压力的压力装置400。
本实施例中，机台100可根据实际情况设置为框架型或大理石台，机台100上设置有治具300，治具300包括设置在机台100上的底座310和盖设在底座310上的透光模板320，此时底座310的顶面具有定位区域311，以方便放置热塑件，如定位区域311为与热塑件相适配的凹腔，且热塑件的上表面可略微凸显于该凹腔布置，从而便于透光盖板对热塑件的上表面抵接，而透光模板320的底面具有预设数值的光洁度，从而便于热塑件的表面形成与透光模板320的底面一致的光洁度。其中，透光模板320的顶面为激光入射面，透光模板320的底面为激光出射面，且透光模板320的底面的光洁度与热塑件的待加工光洁度一致。此时，透光模板320底面的光洁度决定了热塑件表面加工后的光洁度，所以在选择透光模板320的类型时应根据热塑件表面需要的光洁度进行选择。同时，优选透光模板320为光学玻璃或石英玻璃制成，从而有利于提高激光的透过性，以此提高激光的利用率。
如图2和图3所示，抛光机构200包括第一驱动组件210和激光装置220，第一驱动组件210设置在机台100上，而激光装置220与第一驱动组件210传动连接并位于透光模板320的上方，此时第一驱动组件210至少可驱动激光装置220水平移动，以可供激光装置220发出的激光束沿预设轨迹在位于治具300上的热塑件表面移动，其中，激光装置220采用现有的样式即可。同时，底座310或机台100上设置有可对透光模板320施加预设大小压力的压力装置400，从而便于透光模板320压合热塑件的上表面。本实施例中，通过激光装置220发出的激光穿过透光模板320对热塑件进行加热，以使热塑件的表面呈熔融状态，并利用压力装置400通过透光玻璃对热塑件施加的压力来限制热塑件表面熔融材料的流动，从而在热塑件冷却后即可达到与透光玻璃的底面一致的光洁度，从而实现了无污染抛光以及有利于提高抛光效率和抛光区域的均匀度。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选压力装置400包括设置在机台100上的第二驱动组件410以及与第二驱动组件410传动连接并位于透光模板320正上方的压头420，第二驱动组件410可驱动压头420沿竖直方向移动。其中，第二驱动组件410优选采用液压驱动的形式，从而便于调整压头420对透光模板320施加的压力大小。
此时，优选第二驱动组件410包括两个与机台100滑动连接并可沿竖直方向滑动的滑柱以及设置在机台100上并位于底座下方的液压缸，且两个滑柱相对布置在底座310的周侧并均与透光模板320连接，液压缸的输出端上设置有连接板，该连接板分别连接两个滑柱，从而便于液压缸驱动压头420沿竖直方向移动。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选压头420为环形板，且环形板的形状与透光模板320的外形相适配，以使环形板可与透光模板320顶面的边缘抵接，从而方便压头420对透光板施加压力时避免干扰激光装置220的激光束。
当然，对透光模板320施加压力的方式还可以是，透光模板320通过螺钉或夹持装置固定在底座310上，从而通过拧紧螺钉的程度或夹持装置的加紧程度即可调节对透光模板320施加一定的压力。
进一步地，优选环形板的底面设置有柔性层，该柔性层可由橡胶或硅胶等材料制成，以有利于避免环形板损伤透光模板320。
在一较佳实施例中，优选激光装置220包括激光器和振镜，激光器为半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和中红外激光器中的任意一种。其中，优选半导体激光器输出激光的波长为808nm，固体激光器和光纤激光器输出激光的波长均为1060～1080nm，中红外激光器输出激光的波长为2μm，同时优选激光装置220发出的激光束为平顶光束，其光斑可以是圆形或矩形。此时，即可根据透光模板320以及热塑件的材质选用不同的激光器进行加热。
在一较佳实施例中，如图2所示，优选第一驱动组件210为三轴机械手，从而便于在驱动激光装置220水平移动进行扫描，同时还可驱动激光装置220沿竖直方向移动，以方便调节光斑的大小。
在一较佳实施例中，如图5所示，优选第一驱动组件210的输出端上还设置有CCD组件，从而便于CCD组件对位于底座310上的热塑件拍照后获取其待抛光区域的面积，从而便于激光抛光设备根据该面积以及激光束光斑大小自动计算扫描轨迹。其中，具体获取热塑件抛光面积的方式可以是利用底座310与抛光件颜色的差异进行计算。
在一较佳实施例中，如图5所示，优选机台100上还设置有散热装置，其散热装置优选为风扇600的样式。此时，风扇600可以是设置在第一驱动组件210的输出端上，从而便于激光装置220完成扫描后，第一驱动组件210即可驱动散热风扇600移动至透光模板320的正上方，以便于对透光模板320进行降温来达到降低热塑件温度的目的。
当然，如图2和图3所示，还可是风扇设置在底座310或机台100上，且位于在底座310的正下方。此时，优选底座310为下端呈开口状的壳状体，至于上述构成定位区域311的凹腔则由底座310的顶面向下凹陷形成，该凹腔成型的方式优选冲压成型，而机台100上位于底座310的正下方设置有排风口110，至于风扇则可设置在底座310上或机台100上，同时优选底座310的周侧上设置有进风口312，从而即可通过该风扇通过排风口110排出底座310内部的空气，以通过加速底座310内部空气流通达到降温的目的。
进一步地，还可在底座310的内壁上设置散热翅片，以通过增加散热面积来提高散热效率。
上述激光抛光设备在抛光热塑件时包括如下步骤：
S10，将透光模板放置在热塑件上并对透光模板施加压力。在本步骤中，透光模板底面的光洁度可根据热塑件需要抛光的光洁度进行设置，对透光模板施加压力的方式可以是通过液压机等装置自动对透光模板施加预设大小的压力，从而将透光模板压设在热塑件上。当然，施加压力的方式还可以是通过治具的形式对透光模板施加预设大小的压力，如将热塑件放置治具内，且热塑件的表面微微凸显与治具的顶面，然后透光模板盖设在治具上并通过螺钉等连接件进行固定，从而即可通过调节螺钉的拧紧程度来设置对热塑件施加的压力大小。至于具体对热塑件施加的压力则需要根据热塑件的材质以及需要达到的光洁度(即具有不同光洁度的透光模板)来设置，在此不作详细描述。
S20，控制位于透光模板上方的激光装置发射激光束，激光束在所述透光模板上按照预设轨迹扫描。本步骤中，激光装置设置在透光板的上方，以方便发出的激光束穿过透光模板到达热塑件的表面，从而提升热塑件表面的温度。同时，扫描轨迹的规划可以是根据激光束的光斑大小来调整，若光斑较小(即光斑的大小远小于热塑件的待抛光区域)时，则可以是通过CCD相机获取热塑件待抛光区域的面积，从而即可根据该面积与光斑的大小进行轨迹的规划，如通过对应的软件自动进行轨迹的规划，至于驱动激光装置移动的方式则可以是为三轴机械手、四轴机械手以及六轴机械手中的任意一种。当然，还可以是光斑与热塑件的待抛光区域，一致时，则可无需进行扫描轨迹的规划，直接利用激光装置发出的激光束对热塑件的表面进行加热即可。
S30，在完成扫描后控制激光装置关闭并在热塑件降低至预设温度后撤除透光模板上所施加的压力。本步骤中，在激光对热塑件进行加热后，热塑件的表面会呈现熔融状态，此时由于透光模板对热塑件施加的压力，熔融的材料在压力的作用下会产生流动，凸起的部分就会流向凹陷的部分，使热塑件的表面趋于平整，在整个流动和凝固的过程中，材料由于受到透光模板的制约，其最终的表面光洁度将与透光模板的底面的光洁度保持一致，从而实现热塑件表面抛光的目的。同时，由于在激光加热完成后热塑件表面的温度较高，如撤销对透光模板的压力，从而有可能导致热塑件的表面再次发生形变而影响抛光的目的，从而需要在热塑件的温度降低至预设温度时才可撤销对透光模板的压力，该预设温度可以是室温，也可以是根据不同材料呈现熔融状态的临界值进行设置，如略小于该临界值。当然，为了方便增加降温的效率，还可利用散热设备对热塑件进行降温，如风扇等，也可以是在治具上增加散热翅片，以通过增加散热面积来提高散热效率。
以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
Claims (10)
1.一种热塑件的激光抛光设备，其特征在于，包括机台，所述机台上设置有治具，所述治具包括底座和透光模板，所述底座的顶面具有定位区域，所述透光模板盖设在所述底座的顶面，且所述透光模板的底面具有预设数值的光洁度；所述机台上还设置有抛光机构，所述抛光机构包括第一驱动组件和位于所述透光模板上方的激光装置，所述第一驱动组件设置在所述机台上并与所述激光装置传动连接，以至少可驱动所述激光装置水平移动；所述底座或所述机台上设置有可对所述透光模板施加预设压力的压力装置。
2.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述压力装置包括设置在机台上的第二驱动组件以及与所述第二驱动组件传动连接并位于所述透光模板正上方的压头，所述第二驱动组件可驱动所述压头沿竖直方向移动。
3.根据权利要求2所述的激光抛光设备，其特征在于，所述压头为环形板，所述环形板可与所述透光模板顶面的边缘抵接。
4.根据权利要求3所述的激光抛光设备，其特征在于，所述第二驱动组件包括设置在所述机台上并位于所述底座下方的液压缸以及两个与所述机台滑动连接的滑柱，两个所述滑柱相对布置在所述底座的周侧并分别与所述环形板和所述液压缸的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的激光抛光设备，其特征在于，所述环形板的底面具有柔性层。
6.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光装置包括激光器和振镜，所述激光器为半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和中红外激光器中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述第一驱动组件为三轴机械手。
8.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述机台上设置有对所述热塑件降温的散热装置。
9.根据权利要求8所述的激光抛光设备，其特征在于，所述散热装置为风扇，且所述风扇位于所述第一驱动组件的输出端上。
10.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述第一驱动组件的输出端上还设置有CCD组件。
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Cited By (3)
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| CN112496545A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-16 | 深圳信息职业技术学院 | 热塑件的激光抛光方法和激光抛光设备 |
| CN114535798A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-27 | 佛山市艾乐博机器人科技有限公司 | 发热底座定位件焊接设备 |
| CN114535798B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-06-04 | 佛山市艾乐博机器人股份有限公司 | 发热底座定位件焊接设备 |
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