[發(fā)明專利]塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置和焊接方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810006532.4 | 申請(qǐng)日： | 2018-01-04 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108081623A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 譚文勝;譚方天;周佰興;孔泳;吳志祥;賴華清 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | B29C65/16 | 分類號(hào)： | B29C65/16;B29L31/10 |
| 代理公司： | 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243 | 代理人： | 朱曉凱 |
| 地址： | 213164 江蘇省*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光斑 焊縫 底座 焊接 脈沖激光輸出 焊接工作臺(tái) 焊接裝置 激光脈沖 加強(qiáng)筋板 機(jī)器人 模具設(shè)計(jì)和制造 自動(dòng)化控制系統(tǒng) 設(shè)置自動(dòng)化 塑料 垂直輻照 大型塑料 光斑能量 焊縫方向 焊接效率 加熱效果 控制系統(tǒng) 三軸聯(lián)動(dòng) 數(shù)控機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)軌跡 檢查 固定塊 輸出器 組合鏡 上端 平頂 激光 自動(dòng)化 擴(kuò)散 輸出 生產(chǎn) | ||
1.塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，包括焊接工作臺(tái)、脈沖激光輸出系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)；
所述焊接工作臺(tái)由底座（101）、機(jī)器人（102）、三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）和固定塊（104）組成；所述底座（101）上端設(shè)置機(jī)器人（102），所述底座（101）一側(cè)設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)；
脈沖激光輸出系統(tǒng)包括固體YAG激光器（201）、激光輸出器（202）；所述固體YAG激光器（201）設(shè)置在焊接工作臺(tái)的底座（101）上端，所述固體YAG激光器（201）的上端設(shè)置有激光輸出器（202）；
自動(dòng)化控制系統(tǒng)由操作面板（303）和控制軟件（304）組成；
控制軟件（304）集成三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）和脈沖激光輸出系統(tǒng)；所述底座（101）上方設(shè)置固定塊（104），所述固定塊（104）上方設(shè)置第二定位圈（302），三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）在底座（101）上方左側(cè)，三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）的上端設(shè)置第一定位圈（301），機(jī)器人（102）上設(shè)置有機(jī)械手（105）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，所述脈沖激光輸出系統(tǒng)是德國(guó)ROFIN 廠家生產(chǎn)的激光設(shè)備，型號(hào)為 StarWeld 250，StarWeld 250型激光設(shè)備包括固體YAG激光器（201）和激光輸出器（202）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，所述三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）的第一定位圈（301）旋轉(zhuǎn)軸心和固定塊（104）的第二定位圈（302）軸心一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，所述機(jī)械手（105）數(shù)量為至少兩個(gè)以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2任意一項(xiàng)所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，所述固體YAG激光器（201）輸出脈沖激光:脈沖頻率1000-10000千赫、波長(zhǎng)1024nm、單次脈沖能量密度0.1-1J/cm
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置，其特征在于，所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置控制器（1），所述控制器（1）的型號(hào)為西門子S7-200系列PLC控制器，操作面板（303）的輸出端與控制器（1）的輸入端連接，控制器（1）的反饋輸出端與操作面板（303）的反饋輸入端連接，控制器（1）的輸出端與三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）的控制端連接，控制器（1）的輸出端分別與固體YAG激光器（201）、激光輸出器（202）的控制端連接。
7.塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1：塑料檢查井井室擠塑，加強(qiáng)筋板注塑或切割成型加工，在加強(qiáng)筋板的焊接面處噴涂吸收層；塑料檢查井井室固定于三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）的第一定位圈（301）和固定塊（104）的第二定位圈（302）上；
步驟2：機(jī)械手（105）抓取加強(qiáng)筋板與塑料檢查井井室外表面的焊接處表面接觸；塑料檢查井井室和加強(qiáng)筋板在三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)構(gòu)（103）的第一定位圈（301）和固定塊（104）的第二定位圈（302）控制下，光斑處于工作要求的位置與角度；
步驟3：按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)置焊縫處光斑相對(duì)于焊縫運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度程序，設(shè)置脈沖激光輸出系統(tǒng)的固體YAG激光器（201）工作參數(shù)和加強(qiáng)筋板與塑料檢查井井室外表面的接觸壓力；
步驟4：自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)焊接工作，固體YAG激光器（201）輸出激光，光斑按照工作要求與指令焊接加強(qiáng)筋板與塑料檢查井井室；完成焊接后，繼續(xù)焊接其他加強(qiáng)筋板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塑料檢查井井室加強(qiáng)筋板的激光脈沖焊接裝置的焊接方法，其特征在于，所述加強(qiáng)筋板與所述塑料檢查井井室外表面的接觸壓力：5-10kg。
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