健身器材包膠層logo的激光雕刻設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及健身器材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種健身器材包膠層LOGO的激光雕刻設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]健身器材工業(yè)在過(guò)去的二十多年內(nèi)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，許多鍛煉器械都可以滿足日益增長(zhǎng)的從事體育健身活動(dòng)的消費(fèi)者。杠鈴、啞鈴是常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練器材，用于舉重，屬于重量訓(xùn)練的一種。杠鈴和啞鈴一般由2個(gè)鈴片、一個(gè)握持桿組裝而成，鈴片是在鐵芯的外側(cè)包覆包膠層，并在包膠層上附著有鈴片重量、產(chǎn)品商標(biāo)等圖案。
[0003]目前，圖案多采用以下幾種方式附著于包膠層上:(I)油墨絲印，將鈴片放置于專用絲網(wǎng)印刷工裝上，蓋上絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上的孔眼對(duì)應(yīng)于鈴片上圖案所需位置，然后在絲網(wǎng)上方刷油墨，油墨通過(guò)孔眼轉(zhuǎn)移到鈴片上，形成圖案。缺點(diǎn)是:對(duì)應(yīng)每種規(guī)格鈴片、不同圖案都需要至少一幅印刷工裝，多種顏色的圖案需要多副印刷工裝，生產(chǎn)成本高，車間內(nèi)工裝太多，不易管理；印刷時(shí)圖案周圍的地方需要覆蓋，避免被油墨沾污，增加操作難度，每個(gè)鈴片需要裝夾、覆蓋、印刷至少一次，影響印刷效率;對(duì)于形狀不規(guī)則的圖案，印刷工裝設(shè)計(jì)困難；絲網(wǎng)印刷的圖案邊緣容易出現(xiàn)毛刺，鈴片使用一段時(shí)間后，圖案容易磨損、脫落，影響產(chǎn)品外觀和質(zhì)量。(2)粘貼，首先將圖案單獨(dú)成型、以及鈴片包膠完成，然后利用膠水將圖案粘貼到鈴片的膠體上，最少是鈴片在包膠時(shí)在膠體上成型出容置圖案的凹槽。缺點(diǎn)是:形狀不規(guī)則甚至復(fù)雜的圖案，其成型模具不易設(shè)計(jì);需要人工粘貼，人工成本高，生產(chǎn)效率低;長(zhǎng)時(shí)間使用后圖案易脫落;鈴片不能統(tǒng)一化生產(chǎn)，包膠模具多，不易管理，設(shè)備成本高。(3)模具熱壓成型:首先將圖案單獨(dú)成型，在鈴片包膠時(shí)將圖案放置在包膠模具內(nèi)，采用熱壓成型工藝使圖案在包膠過(guò)程中一體成型于膠體上。缺點(diǎn)是:形狀不規(guī)則甚至復(fù)雜的圖案，其成型模具不易設(shè)計(jì);對(duì)應(yīng)每個(gè)規(guī)格鈴片、每種圖案都需要一幅熱壓模具，設(shè)備成本高，模具多、不易管理；只能在鈴片的端部附著圖案，以便于設(shè)計(jì)模具，使分模線在鈴片的側(cè)方，如果將圖案設(shè)計(jì)在鈴片的側(cè)方，模具的分模線就需要設(shè)計(jì)在鈴片端部，影響外觀，不會(huì)被客戶所接受。
[0004]激光雕刻是指用激光束作用在材料上引起樣品形狀或性能的改變，是利用激光束聚焦形成的高功率密度光斑，在數(shù)微妙的時(shí)間內(nèi)，光斑區(qū)的溫度升高到材料熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn)，使被照射處的材料迅即熔化和氣化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)。當(dāng)激光束沿著設(shè)定路徑移動(dòng)時(shí)，光子與材料不斷相互作用，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，并其冷卻作用，從而獲得所需要的形狀。
[0005]基于上述技術(shù)問(wèn)題及激光的非接觸、高速標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)，使激光標(biāo)記的重要性越來(lái)越明顯，采用激光雕刻塑膠制品，會(huì)更加耐用和耐磨，此外，由于激光雕刻不使用溶劑，不存在環(huán)境污染和毒性問(wèn)題。
[0006]采用激光雕刻雖然存在上述種種優(yōu)點(diǎn)，目前尚未用于鈴片制作上。由于激光雕刻時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，塑膠材料又易燃，在激光雕刻過(guò)程中難免會(huì)引起橡膠材料燃燒、雕刻面炭化、雕刻面灰化等問(wèn)題。降低激光的入射功率雖然可以保證雕刻面光潔，但是雕刻深度也受到制約，大大影響加工效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種健身器材包膠層LOGO的激光雕刻設(shè)備，將激光束作用于健身鈴片或啞鈴的包膠層上，使包膠層的材料氣化或發(fā)生物化反應(yīng)，從而留下永久性的標(biāo)志，可以根據(jù)需求打出不同文字，符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)；由于雕刻過(guò)程為非接觸性加工，不發(fā)生機(jī)械壓機(jī)或機(jī)械應(yīng)力，不會(huì)損壞工件物品，影響區(qū)域小，加工精細(xì)，加工速度快，成本低廉，自動(dòng)化水平高等，使傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工藝能夠輕松實(shí)現(xiàn)。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種健身器材包膠層LOGO的激光雕刻設(shè)備，包括激光鐳射機(jī)、工裝夾具和抽煙機(jī)，所述激光鐳射機(jī)包括用于繪制LOGO的計(jì)算機(jī)、與所述計(jì)算機(jī)電連接的激光雕刻頭、支撐激光雕刻頭的三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0009]所述激光雕刻頭內(nèi)設(shè)有CO2激光發(fā)生器；
[0010]所述三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上下調(diào)節(jié)臂和前后調(diào)節(jié)臂，所述前后調(diào)節(jié)臂上下滑設(shè)于上下調(diào)節(jié)臂上，所述激光雕刻頭設(shè)于前后調(diào)節(jié)臂的前端；
[0011 ]健身器材夾持于工裝夾具上，所述工裝夾具設(shè)于激光雕刻頭的下方；
[0012]所述抽煙機(jī)的進(jìn)煙口靠近激光束的作用點(diǎn)處。
[0013]上述的激光雕刻設(shè)備還包括相連接的水冷設(shè)備和壓縮機(jī)，所述水冷設(shè)備的循環(huán)水管布置于激光雕刻頭的周圍，因?yàn)榧す馄饕恢碧幱诠ぷ髦?，發(fā)熱非常嚴(yán)重，通過(guò)增加水冷設(shè)備和壓縮機(jī)解決散熱的問(wèn)題。
[0014]其中，所述激光雕刻頭包括鏡頭，所述鏡頭的鐳射幅面為450*450mm，相比傳統(tǒng)的100*1 OOmm 幅面大。
[0015]優(yōu)選的，所述抽煙機(jī)選用負(fù)壓抽煙機(jī)。
[0016]利用上述的激光雕刻設(shè)備制作健身器材包膠層LOGO的方法，包括如下步驟:
[0017](I)利用激光鐳射機(jī)光束以瞬間高溫熔化或氣化的方法，在包膠層上形成與預(yù)設(shè)LOGO相匹配的凹槽；
[0018](2)清洗凹槽和包膠層表面；
[0019](3 )向凹槽內(nèi)填充LOGO所需的各種色料；
[0020](4)室溫下晾干，完成LOGO的制作。
[0021]其中，所述步驟(I)的具體操作如下:
[0022](1-1)將鈴片放置于工裝夾具上；
[0023](1-2)打開激光鐳射機(jī)，根據(jù)圖樣繪制出LOGO的基本邊框，然后填充合適的激光數(shù)據(jù)；
[0024](1-3)調(diào)整激光雕刻頭在X、Y、Z三個(gè)方向的位置，使激光束作用在包膠層上待形成LOGO 處；
[0025](1-4)按照步驟(1-2)的激光數(shù)據(jù)開始雕刻。
[0026]需要注意的是:
[0027]進(jìn)行步驟(1-2)時(shí)，LOGO中相鄰的不同顏色之間需預(yù)留合適的間隙，優(yōu)選包膠本體作為間隙，以免填充色料時(shí)串色。
[0028]進(jìn)行步驟(1-3)時(shí)，對(duì)于同規(guī)格的第一個(gè)健身器材，需要反復(fù)多次調(diào)整激光雕刻頭的位置，以使激光束精確定位。
[0029]其中，鄰近所述工裝夾具處設(shè)有抽煙機(jī)，雕刻過(guò)程中，抽走膠體氣化后的煙氣。
[0030]其中，步驟(2)中使用的清洗液為酒精和清洗劑以1:5?10調(diào)配而成。
[0031 ]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0032]1、本實(shí)用新型將激光束作用于健身鈴片或啞鈴包膠層上，使包膠層的材料氣化或發(fā)生物化反應(yīng)，從而留下永久性的標(biāo)志，可以根據(jù)需求打出不同文字，符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)；由于雕刻過(guò)程為非接觸性加工，不發(fā)生機(jī)械壓機(jī)或機(jī)械應(yīng)力，不會(huì)損壞工件物品，影響區(qū)域小，加工精細(xì)，加工速度快，成本低廉，自動(dòng)化水平高等，使傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工藝能夠輕松實(shí)現(xiàn)。
[0033]2、采用激光雕刻，可以在包膠層的端面和側(cè)面都設(shè)計(jì)圖案或文字，不會(huì)出現(xiàn)分模線在端面而影響外觀的問(wèn)題;采用激光雕刻，包膠模具可通用，減少90%的模具，節(jié)省模