[發明專利]塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置和焊接方法

在審

• 申請號: 201810006515.0
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108081622A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 譚文勝;譚方天;周佰興;孔泳;吳志祥;賴華清
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16;B29L31/10
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

本發明公開了塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置和焊接方法，包括焊接工作臺、激光輸出系統和自動化控制系統；焊接工作臺由底座、定位塊和機器人及第一機械手組成；激光輸出系統由半導體激光器、光纖、激光束輸出器組成；自動化控制系統由操作面板和PLC控制器組成，PLC控制器控制機器人、第一機械手、第二機械手和激光輸出系統的工作動作；機器人及第二機械手控制激光束輸出器運動和光斑運動軌跡；本發明提供一種塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置的焊接方法，先注塑成型不設置加強筋板的大型塑料檢查井井座，再通過激光焊接裝置焊接加強筋板，降低注塑模具設計和制造成本，降低注塑工藝難度。

技術領域

本發明涉及塑料檢查井技術領域，具體涉及塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置和焊接方法。

背景技術

在市政給排水管網系統建設中，直徑1米以上、壁厚10～15mm大型塑料檢查井的市場需求量越來越大，PP塑料成型加工性能和綜合機械性能良好，大型塑料檢查井常用材料為PP塑料，大型塑料檢查井一般由井蓋、井室和井座組成，其中，井座承接不同方向的子管和井室，承載管網安裝過程中的周圍土壤側壓力和道路車輛沖擊壓力，因而，井座必須具備較強的抗拉和抗彎曲強度，為此，生產企業通常在井座外表面設置較多的加強筋板，且加強筋板的長度和寬度方向尺寸較大。

一次性整體注塑成型是大型塑料檢查井井座及其加強筋板的主要加工方法，大型塑料檢查井井座一次性整體注塑成型，不僅注塑模具尺寸大，井座和加強筋板脫模困難，而且，還需要結構復雜的模具型芯和模具型腔才能滿足井座和加強筋板的成型加工，因而，大型塑料檢查井井座及其加強筋板的注塑模具設計和制造成本高，注塑工藝難度大。

目前，大型塑料檢查井井座焊接方法主要是電熱熔法、超聲焊接、熔體填充法和化學沾接法等，這些方法均存在焊接變形大、焊接強度差、效率低等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置和焊接方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，包括焊接工作臺、激光輸出系統和自動化控制系統；

焊接工作臺由底座、定位塊、機器人及第一機械手和第二機械手組成；

激光輸出系統由半導體激光器、光纖、激光束輸出器組成；

自動化控制系統由操作面板和PLC控制器組成，操作面板的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的反饋輸出端與操作面板的反饋輸入端連接，PLC控制器的輸出端與機器人的控制端連接，機器人的輸出端通過電機與第一機械手、第二機械手控制連接，PLC控制器的輸出端與半導體激光器、激光束輸出器的控制輸入端連接，PLC控制器控制機器人、第一機械手、第二機械手和激光輸出系統的動作；

機器人及第二機械手控制激光束輸出器運動；

所述塑料檢查井井座設置在定位塊一側且固定位于底座上方右側，機器人及第一機械手、第二機械手設置在底座上方左側，第二機械手連接激光束輸出器，激光束輸出器位于塑料檢查井井座開口端口上方，激光束輸出器連接光纖，光纖連接半導體激光器，半導體激光器位于底座右側，自動化控制系統位于底座左側。

優選的，所述激光輸出系統是法國Dilas 的Compact200-500型激光設備，包括半導體激光器、光纖和激光束輸出器。激光束輸出器在塑料檢查井井座軸線上端口上方或塑料檢查井井座軸線內部作上下垂直或水平旋轉運動；焊接時，激光束輸出器位于塑料檢查井井座開口端口上方或井座內部，激光光斑透過井座壁厚輻照加強筋板焊接表面的吸收層，焊接加強筋板。