一种用于不锈钢与塑料材料连接的激光焊接机的制作方法

本实用新型涉及激光焊接领域，尤其涉及一种用于不锈钢与塑料材料连接的激光焊接机。

背景技术：

由于新型材料的不断发掘，各种复合型材料被广泛应用，尤其是不锈钢与热塑型塑料连接的复合材料，由于其具有质量轻、耐腐蚀、强度高等特点，在各技术领域被广泛应用；在传统工艺上为了使金属材料和热塑型材料连接在一起采用黏连和注塑等方法，前者连接强度不高，后者操作较为繁琐且需另外配置材料，因此运用原材料熔融焊接的技术被广泛运用起来。

现有技术中，申请号为201710100573.5的中国实用新型专利公开了不锈钢和塑料的结合件及其加工方法，其先在不锈钢基材的表面上形成有蜂窝状细孔，然后在不锈钢基材的表面注塑塑料材料，使塑料材料的部分结构嵌在不锈钢基材的蜂窝状细孔中。该方法虽保证复合材料能稳定连接在一起，但是操作较为繁琐，工作效率低；又如申请号为201721050740.1的中国实用新型专利公开的一种金属与塑料混合薄壁结构连接装置，该装置采用激光进行焊接，解决了塑料与金属异种不相容材料焊接技术问题，以及提高金属与塑料之间激光相连的工作可靠性以及工作效率。但是该装置在空间利用率低，装置可调节性较差，且夹紧机构解锁较为繁琐从而降低了产品生产效率，大范围的暴露在外的激光存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述问题，提供了一种用于不锈钢与塑料材料连接的激光焊接机，所述激光焊接机不仅不消耗其他材料，操作简单，定位准确，工序简单而且安全性、稳定性高，机器空间利用率高，且拿取制作完成的工件方便，生产效率高。

一种用于不锈钢与塑料材料连接的激光焊接机，包含有底座、固定设置于所述底座上端两侧的支撑板及设置于所述底座上端的工作台，其还包含有：

x轴向位移机构，设置于所述工作台与所述底座之间；

y轴向位移机构，贯穿设置于所述两块支撑板上，所述y轴向位移机构位移轨迹所在直线与所述x轴向位移机构位移轨迹所在直线不在一个平面内；

激光头，固定于激光支撑架上，所述激光支撑架通过连接滑块可移动的设置于所述y轴向位移机构上；

固定机构设置于所述工作台上端面。

通过采用上述技术方案，激光头被固定于整个激光焊接机框架上，节省了外设激光头空间占有，提高了空间利用率，由于激光支撑架的支撑，激光头在焊接走线时焊缝更加平稳，暴露在外的激光较少提升了安全性。

作为优选，所述x轴向位移机构由固定设置于所述工作台下端面上的第一导轨组、固定设置于所述底座上表面的第一导套组、设置于所述底座下端一侧的x轴向伺服电机、固定设置于所述底座下端另一侧的丝杠定位板及设置于所述丝杠定位板与所述x轴向伺服电机之间的第一丝杆组成；所述第一丝杆与所述第一导轨组平行；所述第一导轨组与第一导套组位置相对应且相适配；所述x轴向伺服电机通过联轴器与所述第一丝杆相连。

通过采用上述技术方案，可控制工作台进行移动，以达到所述激光头相对于加工工件进行x轴向移动的目的。

作为优选，所述y轴向位移机构由设置于所述两块支撑板之间的第二导轨组、设置于所述两块支撑板之间的第二丝杠及设置于所述第二丝杠一侧的y轴向伺服电机组成；所述第二导轨组与所述第二丝杠平行；所述y轴向伺服电机通过联轴器与所述第二丝杠相连。

通过采用上述技术方案，可控制所述激光头进行移动，以达到所述激光头相对于加工工件进行y轴向移动的目的。

作为优选，所述激光头上端连接光纤。所述光纤供激光从激光器传输至激光头。

作为优选，所述固定机构包含有设置于所述工作台上的可旋转夹具及设置于所述可旋转夹具一端的固定件。可翻转夹具方便加工件的取出及放入，固定效果显著。

作为优选，所述激光支撑架上设置有调节旋钮。所述调节旋钮用于调节激光头在z轴向上的位置。

作为优选，所述工作台上开设有多个不同位置的孔位及凹槽。

通过采用上述技术方案，工作台上预留了若干个孔位和凹槽，供不同尺寸的夹具和工件的安装。

作为优选，所述支撑板与所述底座的连接处内侧设置有角加固块。所述角加固块加强连接处强度，防止连接处断开。

作为优选，所述两块支撑板的上端通过连接板连接固定。所述连接板稳定支撑板位置，防止加工过程中出现位置偏移现象。

作为优选，所述y轴向位移机构位移轨迹所在直线与所述x轴向位移机构位移轨迹所在直线在空间上相垂直，相互垂直的设置能更加精确的调整空间位置。

本申请实用新型相对于现有技术而言。具有如下优点：

不消耗其他材料，操作简单，而且由于其电控位置调节系统的存在其加工更加精确，无需手动调节加工件位置，且暴露在外的光较少，光线较为稳定且高温激光带来的危险因素降低，一体式机器结构机器空间利用率较高，夹具安装拆卸效率高，提升了整体加工效率。

附图说明

图1为本实用新型激光焊接机示意图；

图中，1-底座、2-支撑板、3-工作台、4-x轴向位移机构、41-第一导轨组、42-第一导套组、43-x轴向伺服电机、44-丝杠定位板、45-第一丝杠、5-y轴向位移机构、51-第二导轨组、52-第二丝杠、53-y轴向伺服电机、6-激光头、61-激光支撑架、62-连接滑块、63-光纤、7-固定机构、71-可旋转夹具、72-固定件、a-调节旋钮、b-角加固块及c-连接板。

具体实施方式

下面结合附图以实施例的形式对本实用新型进一步说明。

结合图1，一种用于不锈钢与塑料材料连接的激光焊接机，包含有底座1、固定设置于所述底座上端两侧的支撑板2及设置于所述底座上端的工作台3，还包含有：

x轴向位移机构4，设置于所述工作台3与所述底座1之间；所述x轴向位移机构4由固定设置于所述工作台3下端面上的第一导轨组41、固定设置于所述底座1上表面的第一导套组42、设置于所述底座1下端一侧的x轴向伺服电机43、固定设置于所述底座1下端另一侧的丝杠定位板44及设置于所述丝杠定位板44与所述x轴向伺服电机43之间的第一丝杆45组成；所述第一丝杆45与所述第一导轨组41平行；所述第一导轨组41与第一导套组42位置相对应且相适配；所述x轴向伺服电机43通过联轴器与所述第一丝杆45相连。所述激光支撑架上设置有调节旋钮。所述调节旋钮用于调节激光头在z轴向上的位置。

y轴向位移机构5，贯穿设置于所述两块支撑板2上；所述y轴向位移机构5由设置于所述两块支撑板2之间的第二导轨组51、设置于所述两块支撑板2之间的第二丝杠52及设置于所述第二丝杠52一侧的y轴向伺服电机53组成；所述第二导轨组51与所述第二丝杠52平行；所述y轴向伺服电机53通过联轴器与所述第二丝杠52相连。

所述y轴向位移机构5位移轨迹所在直线与所述x轴向位移机构（4）位移轨迹所在直线不在一个平面内，两者在空间位置上相互垂直。

激光头6，所述激光头固定于激光支撑架61上，所述激光支撑架61通过连接滑块62可移动的设置于所述y轴向位移机构5上；所述激光头6上端连接光纤63供激光从激光器传输至激光头。

固定机构7设置于所述工作台3上端面。所述固定机构7包含有设置于所述工作台上的可旋转夹具71及设置于所述可旋转夹具71一端的固定件72，可旋转设计方便工件的拿取，且固定效果更好；所述工作台3上开设有多个不同位置的孔位及凹槽，工作台上预留了6个安装孔位和2条凹槽，供不同尺寸的夹具和工件的安装；所述支撑板2与所述底座1的连接处内侧设置有角加固块b，所述角加固块b加强连接处强度，防止连接处断开；所述两块支撑板2的上端通过连接板c连接固定，所述连接板c稳定支撑板位置，防止加工过程中出现位置偏移现象。所述激光焊接机边角处均开圆角，防止尖角对人造成损伤。

在进行焊接时，将待加工的热塑型塑料和不锈钢钢材按顺序上下平放于工作台上，翻转夹具将可旋转夹具71旋转到加工材料上方，通过另一侧的固定件72固定在工作台上，通过x轴向位移机构4的带动，工作台可沿x轴向进行焊接位置的调整，通过y轴向位移机构5的带动，激光头6可沿y轴向进行焊接位置的调整，通过双向的位置调整精确需要焊接的位置，再通过调节旋钮a调节激光头6的位置，以达到最合适的激光输出位置，开启激光器，通过光纤63的传导激光进入激光头6，输出激光进行焊接；焊接过程中，y轴向伺服电机53匀速转动，带动激光头6沿y轴向匀速移动至加工件的另一侧，焊接处合适的焊缝；焊接结束后，通过x轴向伺服电机43匀速转动，带动工作台3沿x轴向匀速运动离开激光头下方区域，最后松开紧固件72打开可旋转夹具71，取出工件。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。