[发明专利]一种借助激光焊接硒鼓粉仓和废粉仓的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助激光焊接硒鼓粉仓和废粉仓的系统及方法。

背景技术

硒鼓作为打印耗材，拆解硒鼓会破坏硒鼓的密封性。现有技术采用螺丝进行硒鼓外壳的封装，硒鼓外壳容易拆解，因而便于假冒伪劣商对其进行二次加粉，造成硒碳粉泄漏，不但会影响用户的身体健康，还会对打印机造成不可挽回的损害，如烧毁打印机的主板或其它的组件，使打印质量得不到保证。

发明内容

为了避免硒鼓外壳易拆解，本发明的目的在于提供一种借助激光焊接硒鼓粉仓和废粉仓的系统及方法，利用激光对硒鼓粉仓和废粉仓进行焊接。采用该方法焊接后的硒鼓密封性好，粉仓和废粉仓的焊缝精密、牢固，焊缝需1500N的力才能被拉开，因此可以防止对硒鼓的任意拆解，减少假冒伪劣产品的出现，保证打印质量及用户的健康安全；且焊接过程均属于自动化生产过程，能够提高生产质量、效率。

本发明所涉及的借助激光焊接制造防拆激光硒鼓的系统包括光学部分、控制部分和机械部分。光学部分由激光器、透镜、矩形整形柱面镜和水冷机组成，机械部分由平台、导轨、支架及夹具组成，控制部分由计算机和驱动装置组成。激光器功率为100W，透镜焦距为80mm，且透镜能将光斑直径控制在0.1mm。光学部分位于双导轨上，计算机连接并控制水冷机、激光器及驱动装置的开关，驱动装置带动光学部分沿双导轨滑动。

该激光焊接制造防拆激光硒鼓方法包括以下步骤：将硒鼓外壳(粉仓和废粉仓)固定在支架上，硒鼓粉仓(材料为ABS)和废粉仓(材料为PMMA)，并使待密封的边沿通过夹具在低压力下被夹紧在一起，接着由计算机开启激光光源和水冷机，激光器发出激光，由矩形整形柱面镜整形后，经透镜准直聚焦后，光束射向固定在支架上的硒鼓粉仓和废粉仓的待密封边沿，形成热作用区，在随后的凝固过程中，已融化的材料形成接头，待焊接的硒鼓粉仓和废粉仓即被连接起来；计算机开启驱动装置带动光学部分沿双导轨滑动，使激光束扫描硒鼓粉仓和废粉仓的待密封边沿，形成焊接狭缝，完成焊接。

附图说明：

图1激光焊接系统示意图

图2导轨立体图

1、激光器，2、矩形整形柱面镜，3、聚焦透镜，4、准直透镜，5、水冷机，6、夹具，7、夹具，8、夹具，9、夹具，10、废粉仓，11粉仓，12、焊接区，13、计算机，14、驱动装置，15、光学部分的封装外壳，16、支架，17、支架，18、双导轨。

矩形整形柱面镜2用来对光束进行整形；聚焦透镜3用来对光束进行聚焦；准直透镜4用来对光束进行准直；水冷机5用来对激光器进行制冷。

具体实施方式

请参阅图1，通过计算机15开启激光光源1及水冷机5对激光器进行制冷，激光器1发出激光束，由矩形整形柱面镜2整形后，经聚焦透镜3聚焦，然后经准直透镜4准直后发出的光为平行光，光束射向待焊接硒鼓粉仓11和废粉仓10的待密封边沿，粉仓11和废粉仓10通过夹具6、7、8、9被夹紧在一起，废粉仓10对激光透明，粉仓11在激光波长处具有较高的吸收率。当激光透过透明的废粉仓10时加热具有一定吸收率的粉仓11时，吸收激光能量将光能转化为热能，在塑料的接触面瞬间熔化，形成一个焊接区12，由于材料的扩散最终在界面形成瞬时渗透焊缝。

通过计算机开启驱动装置14，带动光学部分的封装外壳15沿双导轨18移动，对硒鼓粉仓11和废粉仓10的待密封边沿扫描，扫描过程中激光的能量施加于焊接区域内很薄的一层，在随后的凝固过程中，已融化的材料形成焊接狭缝，待焊接的硒鼓粉仓11和废粉仓10即被连接起来，完成粉仓11和废粉仓10的焊接。

焊接后硒鼓密封性好，粉仓11和废粉仓10的焊缝精密、牢固，焊缝需1500N的力才能被拉开，因此可以防止拆解，避免了二次加粉，保证打印质量，保证使用用户的健康安全；且焊接过程均属于自动化生产过程，能够提高生产质量、效率，适合车间现场使用。