[发明专利]一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置和方法

权利要求书

1.一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置，包括底座（1）和激光控制机器人（2），所述底座（1）上端左侧固定连接有激光控制机器人（2），其特征在于：所述激光控制机器人（2）顶端活动连接有机械手（201），所述机械手（201）前端活动连接有激光束输出器（3），所述底座（1）左侧设有激光器（4），所述激光器（4）通过光纤（5）连接激光束输出器（3），所述底座（1）上端中心活动连接有旋转工作台（6），所述旋转工作台（6）上端左侧固定连接有定位块（7），所述定位块（7）右侧安装有特大型塑料检查井井座（10），所述底座（1）上端右侧固定连接有拼装机器人（8），所述拼装机器人（8）顶端活动连接有机械手（201），所述底座（1）右侧设有自动化控制系统（9）。

2.根据权利要求1所述的一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置，其特征在于，所述拼装机器人（8）至少设有两个，两个所述拼装机器人（8）分别固定连接在底座（1）上端右侧。

3.根据权利要求1所述的一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置，其特征在于，所述特大型塑料检查井井座（10）包括组合井座底板（1001）、圆环形块（1003）和支管（1005），所述组合井座底板（1001）由多块大小均匀的单井座底板（1002）组合焊接而成，并且多块单井座底板（1002）在对接处形成焊缝（1006），所述组合井座底板（1001）上端重叠焊接有多个圆环形块（1003），多个所述圆环形块（1003）分别由四个以上大小相等或不相等的弧形单侧面板（1004）焊接而成，所述组合井座底板（1001）、圆环形块（1003）和单侧面板（1004）在连接处均形成焊缝（1006），所述圆环形块（1003）其中一个单侧面板（1004）的外侧立面上焊接有支管（1005）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置，其特征在于，所述自动化控制系统（9）分别电连激光控制机器人（2）、激光束输出器（3）、激光器（4）、拼装机器人（8），自动化控制系统（9）经电机驱动旋转工作台（6）。

5.根据权利要求4所述的一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型装置，其特征在于，所述自动化控制系统（9）采用西门子S7-200系列PLC控制器。

6.一种特大型塑料检查井井座激光焊接组合成型方法，其特征在于，其焊接组合成型的步骤如下：

①：将单井座底板（1002）和各单侧面板（1004）分别采用注塑成型加工，在单井座底板（1002）和各单侧面板（1004）的焊接面处喷涂吸收层；

②：设置激光束输出器（3）输出光斑的运动轨迹和运动速度，即光斑在单井座底板（1002）和各单侧面板（1004）焊接面处的直线运动焊接程序，以及圆环形块（1003）之间或组合井座底板（1001）连接处端口平面的圆周运动焊接程序，设置激光器（4）工作参数，以及各焊接面表面处的接触压力；

③：焊接起始，焊接组合井座底板（1001），自动化控制系统（9）启动，拼装机器人（8）的机械手（201）抓取单井座底板（1002），单井座底板（1002）相互扇形拼接并定位于焊接在旋转工作台（6）上的定位块（7）处，激光器（4）通过激光束输出器（3）输出连续型激光，在激光控制机器人（2）的机械手（201）操控下，按照工作要求与指令，光束焊接单井座底板（1002）之间的焊缝（1006），直至形成组合井座底板（1001）；

④：焊接多层组合式圆环形块（1003），拼装机器人（8）的机械手（201）按照焊接顺序抓取单侧面板（1004），进行单侧面板（1004）相互对接的焊接面及与组合井座底板（1001）或圆环形块（1003）之间的焊接面固定和定位，自动化控制系统（9）启动焊接工作，激光器（4）通过激光束输出器（3）输出连续型激光，在激光控制机器人（2）的机械手（201）操控下，光束按照工作要求与指令，焊接各单侧面板（1004）的焊缝（1006）；完成单个焊缝（1006）焊接后，继续依次连接其他单侧面板（1004）并焊接，直至形成多层圆环形块（1003），完成组合井座底板（1001）和各层圆环形块（1003）的焊接组合；

⑤：拼装机器人（8）的机械手（201）取走整个焊接完成的特大型塑料检查井井座（10），完成一个循环工作程序。