[发明专利]塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置和焊接方法

说明书

本发明公开了塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置和焊接方法，包括焊接工作台、激光输出系统和自动化控制系统；焊接工作台由底座、定位块和机器人及第一机械手组成；激光输出系统由半导体激光器、光纤、激光束输出器组成；自动化控制系统由操作面板和PLC控制器组成，PLC控制器控制机器人、第一机械手、第二机械手和激光输出系统的工作动作；机器人及第二机械手控制激光束输出器运动和光斑运动轨迹；本发明提供一种塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置的焊接方法，先注塑成型不设置加强筋板的大型塑料检查井井座，再通过激光焊接装置焊接加强筋板，降低注塑模具设计和制造成本，降低注塑工艺难度。

技术领域

本发明涉及塑料检查井技术领域，具体涉及塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置和焊接方法。

背景技术

在市政给排水管网系统建设中，直径1米以上、壁厚10～15mm大型塑料检查井的市场需求量越来越大，PP塑料成型加工性能和综合机械性能良好，大型塑料检查井常用材料为PP塑料，大型塑料检查井一般由井盖、井室和井座组成，其中，井座承接不同方向的子管和井室，承载管网安装过程中的周围土壤侧压力和道路车辆冲击压力，因而，井座必须具备较强的抗拉和抗弯曲强度，为此，生产企业通常在井座外表面设置较多的加强筋板，且加强筋板的长度和宽度方向尺寸较大。

一次性整体注塑成型是大型塑料检查井井座及其加强筋板的主要加工方法，大型塑料检查井井座一次性整体注塑成型，不仅注塑模具尺寸大，井座和加强筋板脱模困难，而且，还需要结构复杂的模具型芯和模具型腔才能满足井座和加强筋板的成型加工，因而，大型塑料检查井井座及其加强筋板的注塑模具设计和制造成本高，注塑工艺难度大。

目前，大型塑料检查井井座焊接方法主要是电热熔法、超声焊接、熔体填充法和化学沾接法等，这些方法均存在焊接变形大、焊接强度差、效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置和焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：塑料检查井井座加强筋板的激光连续焊接装置，包括焊接工作台、激光输出系统和自动化控制系统；

焊接工作台由底座、定位块、机器人及第一机械手和第二机械手组成；

激光输出系统由半导体激光器、光纤、激光束输出器组成；

自动化控制系统由操作面板和PLC控制器组成，操作面板的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的反馈输出端与操作面板的反馈输入端连接，PLC控制器的输出端与机器人的控制端连接，机器人的输出端通过电机与第一机械手、第二机械手控制连接，PLC控制器的输出端与半导体激光器、激光束输出器的控制输入端连接，PLC控制器控制机器人、第一机械手、第二机械手和激光输出系统的动作；

机器人及第二机械手控制激光束输出器运动；

所述塑料检查井井座设置在定位块一侧且固定位于底座上方右侧，机器人及第一机械手、第二机械手设置在底座上方左侧，第二机械手连接激光束输出器，激光束输出器位于塑料检查井井座开口端口上方，激光束输出器连接光纤，光纤连接半导体激光器，半导体激光器位于底座右侧，自动化控制系统位于底座左侧。

优选的，所述激光输出系统是法国Dilas 的Compact200-500型激光设备，包括半导体激光器、光纤和激光束输出器。激光束输出器在塑料检查井井座轴线上端口上方或塑料检查井井座轴线内部作上下垂直或水平旋转运动；焊接时，激光束输出器位于塑料检查井井座开口端口上方或井座内部，激光光斑透过井座壁厚辐照加强筋板焊接表面的吸收层，焊接加强筋板。