[发明专利]振膜激光焊接装置及其加工工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及焊接工艺领域，特别涉及一种专门应用于微型扬声器、受话器或其他声学器件的振膜激光焊接装置及其加工工艺。

背景技术

本发明主要应用于两种微型扬声器、受话器或其他声学器件的振膜的焊接：其一为将振膜焊接到扬声器或受话器的底座或加强机构上；其二为将复合振膜的外缘部分和中央球顶部分进行焊接。

一般振膜使用的材料为塑料材料，上述提到的两种产品，目前厂商通常采用胶水粘接，传统的加工工艺是通过胶水将振膜及振膜底座（或复合振膜的外援部分与中央球顶部分）粘在一起。需要通过装夹->点胶涂覆->粘接->烘干（或自然晾干，或光照固化）->测试五个步骤，这个工艺的缺点在于需要用到胶水，而且粘接的强度有限，烘干或晾干需要较长时间不便于产线加工，在整个加工工艺过程中需要用到专用点胶设备，烘干设备，以及胶水，而且在振膜长期高速振动后产生热量导致胶水失效，而且胶水是一种耗材不容易保存，控制的不好及其容易产生污染，所以其加工的扬声器使用寿命有限品质不高。

 

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种替代传统的用胶水粘接的绿色环保高科技的振膜激光焊接装置及其加工工艺。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种振膜激光焊接装置，适用于焊接振膜及振膜底座（或复合振膜的外援部分与中央球顶部分），所述激光焊接设备包括待焊产品夹持夹具、激光器、光学整形头模块、焊接机械手、CCD图像监控器及人机操作总控装置，所述光学整形头模块安装于外缘振膜及振膜底座的上方，所述焊接机械手连接控制光学整形头模块，所述光学整形头模块与激光器连接，所述焊接机械手、待焊产品夹持夹具、激光器和CCD图像监控器均分别与人机操作总控制装置相连接。

作为上述发明的进一步改进，所述焊接机械手为X-Y轴两轴、X-Y-Z三轴运动的平台或机器人，其移动速度为0-200mm/s，移动副面不限，行走精度大于0.02mm，能够将激光光束按照特定轨迹行走，将激光照射到需要焊接的部位。

作为上述发明的进一步改进，所述激光器为固体激光器、气体激光器或光纤激光器。

一种振膜激光焊接加工工艺，包括以下步骤：

1）通过振膜底座夹具，以一定压力将振膜及振膜底座夹持，或将复合振膜的球顶部分与边缘部分夹持；

2）打开激光器，使其输出激光的光斑大小为200um、400um、600um或800um或其他尺寸，输出功率小于300W，输出激光光束为锥形发散形光束；

3）将激光器输出的激光光源经过光学整形头模块整形后变为焊接所需激光；

4）通过CCD图像监控器观察调整光学整形头模块输出的激光光斑覆盖外缘振膜和振膜底座需要焊接部位；

5）启动焊接机械手操作激光对待焊接产品焊接部位进行焊接，焊接过程中，吸光部件的激光照射区域吸收激光能量，融化待焊接的两层材料形成焊缝，CCD图像监控器观察焊接结果并拍照留底；

6）松开振膜底座夹具，取出焊接后的加工工件。

本发明的有益效果是：本发明颠覆扬声器与受话器的振膜生产工艺，通过激光直接照射焊接物体，省略了涂胶粘接过程，减少了加工工艺步骤，更重要的是可以极大提高振膜产品的外观及品质，通过激光直接焊接固化，将振膜和振膜底座（或复合振膜的外援部分与中央球顶部分）焊接在一起，所达到振膜所需要的使用强度和低音效果比用胶水粘接提升很大，增强其焊接的牢固程度，通过特定的光学整形系统将普通使用的激光整形成我们所需要的激光光束达到加工效果.而且这样使其加工时间极大缩减，提高了加工效率。

 

附图说明

图1为本发明振膜激光焊接装置示意图；

图2为光学整形头模块的原理示意图；

图3为激光器输出激光的光斑图； 

图4为经过光学整形头模块整形后输出激光的光斑图；

图中标示：1- 振膜底座夹具；2-激光器；3-光学整形头模块；31-第一聚焦镜；32-混光镜片；33-第二聚焦镜；34-聚焦透镜组；4-焊接机械手；5- CCD图像监控器；6-人机操作总控制装置。

 

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。