一种封边装置及其使用方法与流程

本发明涉及涉及激光加工领域，更具体地，涉及到一种封边装置及其使用方法。

背景技术：

1、木材封边现有三种工艺：第一热熔胶封边，将热熔胶加热后涂抹在胶条上进行粘合，热熔时间长；第二利用热风或方光光斑照射预涂于胶条上的胶层进行，减少了热熔时间；第三种是采用摆动式激光头扫描胶带表层的胶层，并随之与木板粘合在一起；第四种则是直接将激光整形，使其输出方形激光光斑，使用激光照射激光表层，融化封边带表面能量层，通过机械结构与其粘接。

2、在第一种木材封边工艺和第二种木材封边工艺中，由于使用了胶水，耗材消耗大、环保性差，且需要对胶水进行调配以适配不同颜色胶条与木板，耗时费力；第三种木材封边中的工艺激光上下反复扫描受限于固定输出功率、胶条进料速度变化从而无法保证胶条融化效果的一致性。在第三种木材封边中，是目前效率最高以及后续可提升产线速度的方式，但是目前国内暂无可调光斑长度的激光头。

3、因此，需要设计出一种新的封边装置及其使用方法，以解决目前国内暂无可调光斑长度的激光头，无法提升产线速度和进一步提升木材封边的效率的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种封边装置及其使用方法，能够解决目前国内暂无可调光斑长度的激光头，无法提升产线速度和进一步提升木材封边的效率的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

3、本发明提供一种封边装置，所述封边装置包括用于发射光斑的激光器和设置在所述激光器出光路径上的焊接头，所述焊接头包括：

4、qbh接头，所述光斑射向所述qbh接头，所述qbh接头用于固定所述激光器的光隔；

5、准直镜头，经过所述qbh接头的光斑射向所述准直镜头；

6、多个匀化镜片，经过所述准直镜头的所述光斑依次穿过多个所述匀化镜片；

7、聚焦镜组，经过多个所述匀化镜片后的光斑穿过所述聚焦镜组；

8、全反镜片，经过所述聚焦镜组的光斑射向所述全反镜片，经过所述全反镜片进行反射；

9、所述第一步进电机，所述第一步进电机与多个所述匀化镜片中的至少一个连接，所述第一步进电机用于调节所述匀化镜片的位置，以调节所述光斑的长度；以及

10、所述第二步进电机，所述第二步进电机与所述聚焦镜组连接，和/或所述第二步进电机与所述全反镜片连接，所述第二步进电机用于调节所述聚焦镜组和/或所述全反镜片的位置，以调节所述光斑的宽度。

11、根据本发明一可选实施例，所述激光器为半导体激光器或光纤激光器，所述激光器的出光端插入所述qbh接头内。

12、根据本发明一可选实施例，所述准直镜头位于所述qbh接头与多个所述匀化镜片之间，所述准直镜头用于接收发散的光斑，并输出平行的光斑。

13、根据本发明一可选实施例，多个匀化镜片包括垂直于所述光斑传播方向的第一匀化镜片、第二匀化镜片和第三匀化镜片；且所述第一匀化镜片、所述第二匀化镜片和所述第三匀化镜片为间隔平行设置的。

14、根据本发明一可选实施例，所述第一步进电机至少与所述第一匀化镜片、所述第二匀化镜片和所述第三匀化镜片中的一个连接；

15、所述第一步进电机通过调节所述第一匀化镜片、所述第二匀化镜片和所述第三匀化镜片之间的距离以调整所述光斑长度，其中，调整后的所述光斑的长度为5mm至40mm，宽度为1mm至8mm。

16、根据本发明一可选实施例，所述全反镜片与水平面呈45度设置，当垂直的方形光斑射向所述所述全反镜片，反射后的方形光斑以水平的角度出射。

17、根据本发明一可选实施例，所述焊接头还包括外壳，所述外壳上设置有电源接口、电机安装座、主基座、聚焦镜基座和斜反镜安装座；

18、其中，所述第一步进电机和所述第二步进电机固定在所述电机安装座上，所述匀化镜片活动地设置在所述主基座内上，所述聚焦镜组设置在所述聚焦镜基座上，所述全反镜片设置在所述斜反镜安装座上。

19、根据本发明一可选实施例，所述焊接头还包括吹气固定座、拉手、目镜和保护镜片；所述目镜位于所述qbh接头之上，所述保护镜片一端插入在所述吹气固定座的插槽内，另一端固定在所述拉手上。

20、根据本发明一可选实施例，所述聚焦镜组包括凸透镜和与所述凸透镜相嵌合的凹透镜，其中，所述凸透镜的焦距f1与所述聚焦镜组总焦距f满足关系式：0.5<f1/f<1.0，所述凹透镜的焦距f2与聚焦镜组总焦距f满足关系式：-3.0<f2/f<-4.0。

21、依据上述实施例中的封边装置，本发明还提供一种封边装置的使用方法，所述方法包括：

22、步骤s10，将激光器插入焊接头的qbh接头内，所述激光器出射的光斑射向所述qbh接头，经过所述qbh接头的光斑射向准直镜头；

23、步骤s20，经过所述准直镜头的所述光斑依次穿过多个匀化镜片，通过第一步进电机用于调节多个所述匀化镜片的位置，以调节所述光斑的长度；

24、步骤s30，经过多个所述匀化镜片后的光斑穿过聚焦镜组和全反镜片，通过第二步进电机用于调节所述聚焦镜组和/或所述全反镜片的位置，以调节所述光斑的宽度；

25、步骤s40，将焊接头移动至待封边的木材的预设位置，以使预设长度和宽度的整形光斑射向待封边的木材的胶层上，固化所述胶层。

26、本发明的有益效果：本发明实施例提供一种封边装置及其使用方法，该封边装置包括用于发射光斑的激光器和设置在激光器出光路径上的焊接头，焊接头包括：qbh接头，光斑射向qbh接头，qbh接头用于固定激光器的光隔；准直镜头，经过qbh接头的光斑射向准直镜头；多个匀化镜片，经过准直镜头的光斑依次穿过多个匀化镜片；聚焦镜组，经过多个匀化镜片后的光斑穿过聚焦镜组；全反镜片，经过聚焦镜组的光斑射向全反镜片，经过全反镜片进行反射；第一步进电机，第一步进电机与多个匀化镜片中的至少一个连接，第一步进电机用于调节匀化镜片的位置，以调节光斑的长度；以及第二步进电机，第二步进电机与聚焦镜组连接，和/或第二步进电机与全反镜片连接，第二步进电机用于调节聚焦镜组和/或全反镜片的位置，以调节光斑的宽度。

27、该焊接头可承受功率为6kw～0kw，可接受波长808nm～1500nm的光斑，可调整光斑宽度为1mm～8mm，光斑长度为5mm～40mm。当光斑激光经过焊接头后，其光斑最后变为方形光斑，通过调节镜片位置，可实现光斑的长度以及宽度调节；一方面填补了国内可调方形光斑的空白，通过更换高功率的激光器，效率可超过目前行业内30m/min的上限制，获得更高的速度。另一方面可适应不同的木板宽度，可通过配置模板自动调节，采用的方形光斑更贴合封边条的形状，封边效果更均匀，不会出现圆形光斑间隙问题，也不会出现单摆电机出现线条不重叠或重叠过多，胶不均匀的问题。

技术特征：

1.一种封边装置，其特征在于，所述封边装置包括用于发射光斑的激光器和设置在所述激光器出光路径上的焊接头，所述焊接头包括：

2.如权利要求1所述的封边装置，其特征在于，所述激光器为半导体激光器或光纤激光器，所述激光器的出光端插入所述qbh接头内。

3.如权利要求2所述的封边装置，其特征在于，所述准直镜头位于所述qbh接头与多个所述匀化镜片之间，所述准直镜头用于接收发散的光斑，并输出平行的光斑。

4.如权利要求3所述的封边装置，其特征在于，多个匀化镜片包括垂直于所述光斑传播方向的第一匀化镜片、第二匀化镜片和第三匀化镜片；且所述第一匀化镜片、所述第二匀化镜片和所述第三匀化镜片为间隔平行设置的。

5.如权利要求4所述的封边装置，其特征在于，所述第一步进电机至少与所述第一匀化镜片、所述第二匀化镜片和所述第三匀化镜片中的一个连接；

6.如权利要求5所述的封边装置，其特征在于，所述全反镜片与水平面呈45度设置，当垂直的方形光斑射向所述所述全反镜片，反射后的方形光斑以水平的角度出射。

7.如权利要求1所述的封边装置，其特征在于，所述焊接头还包括外壳，所述外壳上设置有电源接口、电机安装座、主基座、聚焦镜基座和斜反镜安装座；

8.如权利要求7所述的封边装置，其特征在于，所述焊接头还包括吹气固定座、拉手、目镜和保护镜片；所述目镜位于所述qbh接头之上，所述保护镜片一端插入在所述吹气固定座的插槽内，另一端固定在所述拉手上。

9.如权利要求1所述的封边装置，其特征在于，所述聚焦镜组包括凸透镜和与所述凸透镜相嵌合的凹透镜，其中，所述凸透镜的焦距f1与所述聚焦镜组总焦距f满足关系式：0.5<f1/f<1.0，所述凹透镜的焦距f2与聚焦镜组总焦距f满足关系式：-3.0<f2/f<-4.0。

10.一种封边装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明提供一种封边装置及其使用方法，该封边装置中的焊接头包括：QBH接头，光斑射向QBH接头；准直镜头，经过QBH接头的光斑射向准直镜头；多个匀化镜片，经过准直镜头的光斑依次穿过多个匀化镜片；聚焦镜组，经过多个匀化镜片后的光斑穿过聚焦镜组；全反镜片，经过聚焦镜组的光斑射向全反镜片，经过全反镜片进行反射；第一步进电机，第一步进电机用于调节匀化镜片的位置，以调节光斑的长度；以及第二步进电机，第二步进电机用于调节聚焦镜组和/或全反镜片的位置，以调节光斑的宽度。本发明的焊接头的可承受功率为6KW～0KW，可接受波长808nm～1500nm的光斑，可调整光斑宽度为1mm～8mm，光斑长度为5mm～40mm。技术研发人员：董义,揭长春受保护的技术使用者：江苏华工激光科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11