健身器材包胶层logo的激光雕刻设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及健身器材技术领域，具体涉及一种健身器材包胶层LOGO的激光雕刻设备。
【背景技术】
[0002]健身器材工业在过去的二十多年内取得了长足的进步，许多锻炼器械都可以满足日益增长的从事体育健身活动的消费者。杠铃、哑铃是常见的运动训练器材，用于举重，属于重量训练的一种。杠铃和哑铃一般由2个铃片、一个握持杆组装而成，铃片是在铁芯的外侧包覆包胶层，并在包胶层上附着有铃片重量、产品商标等图案。
[0003]目前，图案多采用以下几种方式附着于包胶层上:(I)油墨丝印，将铃片放置于专用丝网印刷工装上，盖上丝网，丝网上的孔眼对应于铃片上图案所需位置，然后在丝网上方刷油墨，油墨通过孔眼转移到铃片上，形成图案。缺点是:对应每种规格铃片、不同图案都需要至少一幅印刷工装，多种颜色的图案需要多副印刷工装，生产成本高，车间内工装太多，不易管理；印刷时图案周围的地方需要覆盖，避免被油墨沾污，增加操作难度，每个铃片需要装夹、覆盖、印刷至少一次，影响印刷效率;对于形状不规则的图案，印刷工装设计困难；丝网印刷的图案边缘容易出现毛刺，铃片使用一段时间后，图案容易磨损、脱落，影响产品外观和质量。(2)粘贴，首先将图案单独成型、以及铃片包胶完成，然后利用胶水将图案粘贴到铃片的胶体上，最少是铃片在包胶时在胶体上成型出容置图案的凹槽。缺点是:形状不规则甚至复杂的图案，其成型模具不易设计;需要人工粘贴，人工成本高，生产效率低;长时间使用后图案易脱落;铃片不能统一化生产，包胶模具多，不易管理，设备成本高。(3)模具热压成型:首先将图案单独成型，在铃片包胶时将图案放置在包胶模具内，采用热压成型工艺使图案在包胶过程中一体成型于胶体上。缺点是:形状不规则甚至复杂的图案，其成型模具不易设计;对应每个规格铃片、每种图案都需要一幅热压模具，设备成本高，模具多、不易管理；只能在铃片的端部附着图案，以便于设计模具，使分模线在铃片的侧方，如果将图案设计在铃片的侧方，模具的分模线就需要设计在铃片端部，影响外观，不会被客户所接受。
[0004]激光雕刻是指用激光束作用在材料上引起样品形状或性能的改变，是利用激光束聚焦形成的高功率密度光斑，在数微妙的时间内，光斑区的温度升高到材料熔点甚至沸点，使被照射处的材料迅即熔化和气化、烧蚀或达到燃点。当激光束沿着设定路径移动时，光子与材料不断相互作用，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，并其冷却作用，从而获得所需要的形状。
[0005]基于上述技术问题及激光的非接触、高速标记的优点，使激光标记的重要性越来越明显，采用激光雕刻塑胶制品，会更加耐用和耐磨，此外，由于激光雕刻不使用溶剂，不存在环境污染和毒性问题。
[0006]采用激光雕刻虽然存在上述种种优点，目前尚未用于铃片制作上。由于激光雕刻时会产生大量的热，塑胶材料又易燃，在激光雕刻过程中难免会引起橡胶材料燃烧、雕刻面炭化、雕刻面灰化等问题。降低激光的入射功率虽然可以保证雕刻面光洁，但是雕刻深度也受到制约，大大影响加工效率。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是提供一种健身器材包胶层LOGO的激光雕刻设备，将激光束作用于健身铃片或哑铃的包胶层上，使包胶层的材料气化或发生物化反应，从而留下永久性的标志，可以根据需求打出不同文字，符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级；由于雕刻过程为非接触性加工，不发生机械压机或机械应力，不会损坏工件物品，影响区域小，加工精细，加工速度快，成本低廉，自动化水平高等，使传统方法无法实现的工艺能够轻松实现。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种健身器材包胶层LOGO的激光雕刻设备，包括激光镭射机、工装夹具和抽烟机，所述激光镭射机包括用于绘制LOGO的计算机、与所述计算机电连接的激光雕刻头、支撑激光雕刻头的三轴联动机构；
[0009]所述激光雕刻头内设有CO2激光发生器；
[0010]所述三轴联动机构包括上下调节臂和前后调节臂，所述前后调节臂上下滑设于上下调节臂上，所述激光雕刻头设于前后调节臂的前端；
[0011 ]健身器材夹持于工装夹具上，所述工装夹具设于激光雕刻头的下方；
[0012]所述抽烟机的进烟口靠近激光束的作用点处。
[0013]上述的激光雕刻设备还包括相连接的水冷设备和压缩机，所述水冷设备的循环水管布置于激光雕刻头的周围，因为激光器一直处于工作中，发热非常严重，通过增加水冷设备和压缩机解决散热的问题。
[0014]其中，所述激光雕刻头包括镜头，所述镜头的镭射幅面为450*450mm，相比传统的100*1 OOmm 幅面大。
[0015]优选的，所述抽烟机选用负压抽烟机。
[0016]利用上述的激光雕刻设备制作健身器材包胶层LOGO的方法，包括如下步骤:
[0017](I)利用激光镭射机光束以瞬间高温熔化或气化的方法，在包胶层上形成与预设LOGO相匹配的凹槽；
[0018](2)清洗凹槽和包胶层表面；
[0019](3 )向凹槽内填充LOGO所需的各种色料；
[0020](4)室温下晾干，完成LOGO的制作。
[0021]其中，所述步骤(I)的具体操作如下:
[0022](1-1)将铃片放置于工装夹具上；
[0023](1-2)打开激光镭射机，根据图样绘制出LOGO的基本边框，然后填充合适的激光数据；
[0024](1-3)调整激光雕刻头在X、Y、Z三个方向的位置，使激光束作用在包胶层上待形成LOGO 处；
[0025](1-4)按照步骤(1-2)的激光数据开始雕刻。
[0026]需要注意的是:
[0027]进行步骤(1-2)时，LOGO中相邻的不同颜色之间需预留合适的间隙，优选包胶本体作为间隙，以免填充色料时串色。
[0028]进行步骤(1-3)时，对于同规格的第一个健身器材，需要反复多次调整激光雕刻头的位置，以使激光束精确定位。
[0029]其中，邻近所述工装夹具处设有抽烟机，雕刻过程中，抽走胶体气化后的烟气。
[0030]其中，步骤(2)中使用的清洗液为酒精和清洗剂以1:5?10调配而成。
[0031 ]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0032]1、本实用新型将激光束作用于健身铃片或哑铃包胶层上，使包胶层的材料气化或发生物化反应，从而留下永久性的标志，可以根据需求打出不同文字，符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级；由于雕刻过程为非接触性加工，不发生机械压机或机械应力，不会损坏工件物品，影响区域小，加工精细，加工速度快，成本低廉，自动化水平高等，使传统方法无法实现的工艺能够轻松实现。
[0033]2、采用激光雕刻，可以在包胶层的端面和侧面都设计图案或文字，不会出现分模线在端面而影响外观的问题;采用激光雕刻，包胶模具可通用，减少90%的模具，节省模