CN103028831B - 一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备及其焊接方法，蜗壳包括围板、顶板、底板和法兰板，焊接加工设备包括焊接机器人、顶板焊接工装、底板焊接工装和法兰板焊接工装，在顶板焊接工装上，焊接机器人将顶板与围板焊接连接，在底板焊接工装上，焊接机器人将底板与围板焊接连接，在法兰板焊接工装上，焊接机器人将法兰板与围板焊接连接。与现有技术相比，通过采用焊接机器人结合焊接工装，实现蜗壳的自动焊接，避免了人为因素的干扰，降低了蜗壳焊接的难度，提高了焊接质量，而且焊接后的蜗壳的密封性好，可以取消刮灰或刮胶的工序，简化焊接工艺，提高了焊接效率。

Description

一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备及其焊接方法。

背景技术

目前吸油烟机行业，吸油烟机的蜗壳的焊接工艺均采用电阻焊点焊，加工效率低，而且焊接质量无法保证。图1展示了蜗壳结构的复杂性，整个蜗壳基本形状是不规则的圆形结构，蜗壳包括围板、底板、顶板和法兰板，由于蜗壳结构复杂，零件多，导致焊接工艺难度大，蜗舌部位存在死角现象，顶板和底板上存在翻边，整体板材厚度为：顶板和底板为0.6mm，围板为0.4mm，板材较薄，在焊接时导致容易变形，整体增加了蜗壳焊接的难度；而且人工电阻焊点焊焊点之间的间距难于控制，人为因素较多，在各部件焊接完成后，为了确保蜗壳的密封性能，避免使用时漏油，还需增加刮灰或者刮胶工序，即采用刮原子灰或刮胶填补焊接缝隙，这样就增加了焊接工序，导致焊接工序多，由于刮灰或刮胶的封闭性不好，造成了客户使用有漏油现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备，以达到提高蜗壳焊接质量的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备，蜗壳包括围板、顶板、底板和法兰板，所述焊接加工设备包括焊接机器人、顶板焊接工装、底板焊接工装和法兰板焊接工装，在顶板焊接工装上，焊接机器人将顶板与围板焊接连接，在底板焊接工装上，焊接机器人将底板与围板焊接连接，在法兰板焊接工装上，焊接机器人将法兰板与围板焊接连接。

所述顶板焊接工装包括第二底座、第二定位座、第二上压板和多个第二侧定位块，第二定位座、第二上压板和第二侧定位块设在第二底座的置物平台上，第二定位座的形状与所述围板的形状相适应，围板包裹在第二定位座的外侧，由水平设置的气缸驱动的第二侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第二侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，且侧定位块的位置设置要与围板的形状相适应，在焊接时，所述顶板放置在第二定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第二上压板在围板的上方将顶板压紧。

所述底板焊接工装包括第三底座、第三定位座、第三上压板和多个第三侧定位块，第三定位座、第三上压板和第三侧定位块设在第三底座的置物平台上，连接有所述顶板的围板放置在置物平台上，第三定位座位于围板的内侧，由水平设置的气缸驱动的第三侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第三侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，且第三侧定位块的位置设置要与围板的形状相适应，在焊接时，所述底板放置在第三定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第三上压板在围板的上方将底板压紧。

所述法兰板焊接工装包括第四底座、第四侧定位块和侧压板，第四侧定位块和侧压板并排设在第四底座的置物平台上，连接有顶板和底板的围板在摆放时以轴线位于水平面内的姿态夹在第四侧定位块和侧压板之间，第四侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，由水平设置的气缸驱动的侧压板压紧所述法兰板在围板上。

本焊接加工设备还包括在焊接前将所述顶板和底板预安装到所述围板上的蜗壳定位工装，该蜗壳定位工装包括底座、伞状结构的撑开机构、上压板和多个挡块，撑开机构、上压板和挡块设在底座的置物平台上，所述围板放置在置物平台上，挡块分布在围板的外侧且挡板的位置设置要与围板的外部形状相适应，撑开机构位于围板的内侧将围板撑开直至围板的外侧贴在挡板上，所述顶板放置在围板的下方，所述底板放置在围板的上方，由气缸驱动能够上下移动的所述上压板位于围板的上方，上压板将底板压紧在围板上。

所述撑开机构由竖直设在所述置物平台上的且位于置物平台下方的气缸驱动，气缸的活塞杆从置物平台和所述顶板的孔中穿过与撑开机构连接。

所述蜗壳定位工装、顶板焊接工装、底板焊接工装和法兰板焊接工装沿圆周方向分布在焊接机器人的周围，焊接机器人位于圆周的中心处，焊接机器人的手臂能够绕基座周向转动。

在蜗壳的焊接生产线上，所述焊接机器人并排设有三台，在生产线的开始处配置有两台所述的蜗壳定位工装，在第一台焊接机器人处配置有两台所述的顶板焊接工装，在第二台焊接机器人处配置有两台所述的底板焊接工装，在第三台焊接机器人处配置有两台所述的法兰板焊接工装。

本发明还提供了一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备的焊接方法，该方法采用如下的步骤：

（1）在蜗壳定位工装上，将顶板和底板初步定位在围板上，确定顶板和底板的安装位置；

（2）在顶板焊接工装上，将围板和顶板装夹好，操作焊接机器人自动将顶板焊接在围板上；

（3）在底板焊接工装上，将底板和焊接有顶板的围板装夹好，操作焊接机器人自动将底板焊接在围板上；

（4）在法兰板焊接工装上，将法兰板和焊接有顶板和底板的围板装夹好，操作焊接机器人自动将法兰板焊接在围板上。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，通过采用焊接机器人结合焊接工装，实现蜗壳的自动焊接，避免了人为因素的干扰，降低了蜗壳焊接的难度，提高了焊接质量，而且焊接后的蜗壳的密封性好，可以取消刮灰或刮胶的工序，简化焊接工艺，提高了焊接效率。

附图说明

图1为吸油烟机蜗壳的结构示意图；

图2为本发明的焊接加工设备的结构示意图；

图3为顶板焊接工装的结构示意图；

图4为底板焊接工装的结构示意图；

图5为法兰板焊接工装的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、围板；2、顶板；3、底板；4、法兰板；5、焊接机器人；6、顶板焊接工装；7、底板焊接工装；8、法兰板焊接工装；9、第二底座；10、第二上压板；11、第二侧定位块；12、第二定位座；13、第三底座；14、第三上压板；15、第三侧定位块；16、第三定位座；17、第四底座；18、第四侧定位块；19、侧压板。

具体实施方式

如图1所示为吸油烟机的蜗壳，其包括围板1、顶板2、底板3和法兰板4，顶板2和底板3焊接在围板1的两侧，法兰板4焊接在顶板2、底板3和围板1焊接后形成的开口处。如图2所示，一种吸油烟机蜗壳的焊接加工设备，其包括焊接机器人5、顶板焊接工装6、底板焊接工装7和法兰板焊接工装8，焊接机器人5能够自动进行焊接，在顶板焊接工装6上，能够对围板1进行夹紧定位，且将顶板2压紧在围板1上，焊接机器人5将顶板2与围板1焊接连接，在底板焊接工装7上，也能够对围板1进行夹紧定位，且将底板3压紧在围板1上，焊接机器人5将底板3与围板1焊接连接，最后在法兰板焊接工装8上，焊接机器人5将法兰板4与围板1焊接连接。

如图2所示，顶板焊接工装6、底板焊接工装7和法兰板焊接工装8沿圆周方向分布在焊接机器人5的周围，焊接机器人5位于圆周的中心处，焊接机器人5的手臂能够绕基座作周向转动，依次将顶板2、底板3和法兰板4焊接到围板1上。采用这种布置，各工装围绕在焊接机器人5周围，设备整体占用空间小，蜗壳零件在各工装件的转运时间短，提高了焊接效率。

如图3所示，顶板焊接工装6包括第二底座9、第二定位座12、第二上压板10和三个第二侧定位块11，第二定位座12、第二上压板10和第二侧定位块11设在第二底座9的置物平台上。第二定位座12的形状与围板1的形状相适应，也为不规则的圆形结构，围板1包裹在第二定位座12的外侧，由水平设置的气缸驱动的第二侧定位块11沿围板1的周向分布在围板1的外侧，第二侧定位块11的定位面为与围板1的外圆周面相适应的圆弧形，且侧定位块的位置设置要与围板1的形状相适应，第二定位座12与第二侧定位块11相配合，在焊接时，第二侧定位块11在气缸的作用下朝向第二定位座12移动，将围板1压紧在第二定位座12上，实现围板1的夹紧定位。第二上压板10的形状大致为圆盘状，与顶板2的尺寸大致相当，第二上压板10且由竖直设置在围板1上方的气缸驱动上下移动，该气缸固定在置物平台上的支撑板上，在焊接时，第二定位座12在顶板2的下方形成对顶板2的支撑，第二上压板10在围板1的上方将顶板2压紧，实现顶板2的夹紧定位，此时即可操作焊接机器人5将顶板2焊接到围板1上。

如图4所示，底板焊接工装7包括第三底座13、第三定位座16、第三上压板14和多个第三侧定位块15，第三定位座16、第三上压板14和第三侧定位块15设在第三底座13的置物平台上。第二定位座12与第二侧定位块11相配合，对连接有顶板2的围板1进行夹紧定位，第三定位座16位于围板1的内侧，第三定位座16由上下两块圆盘连接形成，第三定位座16的圆盘直径与顶板2上的通孔的直径相同，在安放围板1时，将顶板2套在第三定位座16上，以确保围板1的可靠定位。由水平设置的气缸驱动的第三侧定位块15沿围板1的周向分布在围板1的外侧，第三侧定位块15的定位面为与围板1的外圆周面相适应的圆弧形，且第三侧定位块15的位置设置要与围板1的形状相适应，在焊接时，第三侧定位块15在水平气缸的作用下朝向第三定位座16移动，将围板1压紧在第三定位座16上，实现围板1的夹紧定位。第三上压板14的形状大致为圆盘状，与底板3的尺寸大致相当，第三上压板14且由竖直设置在围板1上方的气缸驱动上下移动，该气缸固定在置物平台上的支撑板上，在焊接时，第三定位座16在底板3下方形成对底板3的支撑，第三上压板14并在围板1的上方将底板3压紧，实现底板3的夹紧定位，此时即可操作焊接机器人5将底板3焊接到围板1上。

如图5所示，法兰板焊接工装8包括第四底座17、第四侧定位块18和侧压板19，第四侧定位块18和侧压板19并排设在第四底座17的置物平台上，焊接有顶板2和底板3的围板1在摆放时以轴线位于水平面内的姿态夹在第四侧定位块18和侧压板19之间，侧压板19由水平设置的气缸驱动，该气缸固定在置物平台上的支撑板上，第四侧定位块18设在置物平台的另一块支撑板上，第四侧定位块18的定位面为与围板1的外圆周面相适应的圆弧形，且其轴线与围板1的轴线平行。在焊接时，由水平设置的气缸驱动的侧压板19压紧法兰板4在围板1上，第四侧定位块18和侧压板19相配合实现法兰板4的夹紧定位，此时即可操作焊接机器人5将底板3焊接到围板1上。

法兰板4焊接好后，即完成了整个蜗壳的焊接工作。与现有技术相比，本焊接加工设备通过采用焊接机器人5结合焊接工装，实现蜗壳的自动焊接，避免了人为因素的干扰，降低了蜗壳焊接的难度，提高了焊接质量，而且焊接后的蜗壳的密封性好，可以取消刮灰或刮胶的工序，简化焊接工艺，提高了焊接效率。

另外，本焊接加工设备还包括在焊接前顶板2和底板3定位到围板1上的蜗壳定位工装，以确定顶板2和底板3的具体安装位置，该蜗壳定位工装与底板焊接工装7、顶板焊接工装6和法兰板焊接工装8一起设置在焊接机器人5的周围，其包括底座、伞状结构的撑开机构、上压板和四个挡块，撑开机构、上压板和挡块设在底座的置物平台上，围板1放置在置物平台上，顶板2放置在置物平台上且位于围板1的下方，底板3放置在围板1的上方。撑开机构位于围板1的内部，撑开机构由竖直设在置物平台上的且位于置物平台下方的气缸驱动，该气缸的活塞杆从置物平台和顶板2的孔中穿过与撑开机构连接，挡块分布在围板1的外侧且挡板的位置设置要与围板1的外部形状相适应，撑开机构上的推板与挡板相配合，推板通过撑开连杆与气缸的活塞杆连接，推板在气缸的作用下直线移动将围板1撑开直至围板1的外侧贴在挡板上。上压板的形状大致为圆盘状，与底板3的尺寸大致相当，上压板且由竖直设置在围板1上方的气缸驱动上下移动，该气缸固定在置物平台上的支撑板上，上压板在围板1的上方将底板3压紧在围板1上，最终实现底板3、顶板2和围板1的夹紧定位，将顶板2和底板3预安装在围板1上，便于后续的焊接操作，并能使围板1完全撑开成型。

在蜗壳的焊接生产线上，为了形成流水线生产，进一步的提高焊接效率，可以重新设置焊接机器人5、蜗壳定位工装、顶板焊接工装6、底板焊接工装7和法兰板焊接工装8的位置和个数，如将焊接机器人5可以并排设置三台，在生产线的开始处可以配置两台蜗壳定位工装，在第一台焊接机器人5处可以配置两台顶板焊接工装6，在第二台焊接机器人5处可以配置两台底板焊接工装7，在第三台焊接机器人5处可以配置两台法兰板焊接工装8。

上述各工装除了采用上述的结构外，还可以采用其它的结构，只要能够形成对蜗壳各部件良好的夹紧定位均可。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吸油烟机蜗壳焊接加工设备，蜗壳包括围板、顶板、底板和法兰板，其特征在于：所述焊接加工设备包括焊接机器人、顶板焊接工装、底板焊接工装和法兰板焊接工装，在顶板焊接工装上，焊接机器人将顶板与围板焊接连接，在底板焊接工装上，焊接机器人将底板与围板焊接连接，在法兰板焊接工装上，焊接机器人将法兰板与围板焊接连接；

所述顶板焊接工装包括第一底座、第一定位座、第一上压板和多个第一侧定位块，第一定位座、第一上压板和第一侧定位块设在第一底座的置物平台上，第一定位座的形状与所述围板的形状相适应，围板包裹在第一定位座的外侧，由水平设置的气缸驱动的第一侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第一侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，所述顶板放置在第一定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第一上压板在围板的上方将顶板压紧；

所述底板焊接工装包括第二底座、第二定位座、第二上压板和多个第二侧定位块，第二定位座、第二上压板和第二侧定位块设在第二底座的置物平台上，连接有所述顶板的围板放置在置物平台上，第二定位座位于围板的内侧，由水平设置的气缸驱动的第二侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第二侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，所述底板放置在第二定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第二上压板在围板的上方将底板压紧；

所述法兰板焊接工装包括第三底座、第三侧定位块和侧压板，第三侧定位块和侧压板并排设在第三底座的置物平台上，连接有顶板和底板的围板在摆放时以轴线位于水平面内的姿态夹在第三侧定位块和侧压板之间，第三侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，由水平设置的气缸驱动的侧压板压紧所述法兰板在围板上。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机蜗壳焊接加工设备，其特征在于：还包括在焊接前将所述顶板和底板定位在所述围板上的蜗壳定位工装，该蜗壳定位工装包括底座、伞状结构的撑开机构、上压板和多个挡块，撑开机构、上压板和挡块设在底座的置物平台上，所述围板放置在置物平台上，挡块分布在围板的外侧且挡板的位置设置要与围板的外部形状相适应，撑开机构位于围板的内侧将围板撑开直至围板的外侧贴在挡板上，所述顶板放置在围板的下方，所述底板放置在围板的上方，由气缸驱动能够上下移动的所述上压板位于围板的上方，上压板将底板压紧在围板上。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机蜗壳焊接加工设备，其特征在于：所述撑开机构由竖直设在所述置物平台上的且位于置物平台下方的气缸驱动，气缸的活塞杆从置物平台和所述顶板的孔中穿过与撑开机构连接。

4.根据权利要求3所述的吸油烟机蜗壳焊接加工设备，其特征在于：所述蜗壳定位工装、顶板焊接工装、底板焊接工装和法兰板焊接工装沿圆周方向分布在焊接机器人的周围，焊接机器人位于圆周的中心处，焊接机器人的手臂能够绕基座周向转动。

5.根据权利要求4所述的吸油烟机蜗壳焊接加工设备，其特征在于：在蜗壳的焊接生产线上，所述焊接机器人并排设有三台，在生产线的开始处配置有两台所述的蜗壳定位工装，在第一台焊接机器人处配置有两台所述的顶板焊接工装，在第二台焊接机器人处配置有两台所述的底板焊接工装，在第三台焊接机器人处配置有两台所述的法兰板焊接工装。

6.一种根据权利要求3所述的吸油烟机蜗壳焊接加工设备的焊接方法，其特征在于，所述顶板焊接工装包括第一底座、第一定位座、第一上压板和多个第一侧定位块，第一定位座、第一上压板和第一侧定位块设在第一底座的置物平台上，第一定位座的形状与所述围板的形状相适应，围板包裹在第一定位座的外侧，由水平设置的气缸驱动的第一侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第一侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，所述顶板放置在第一定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第一上压板在围板的上方将顶板压紧；

所述底板焊接工装包括第二底座、第二定位座、第二上压板和多个第二侧定位块，第二定位座、第二上压板和第二侧定位块设在第二底座的置物平台上，连接有所述顶板的围板放置在置物平台上，第二定位座位于围板的内侧，由水平设置的气缸驱动的第二侧定位块沿围板的周向分布在围板的外侧，第二侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，所述底板放置在第二定位座上，由气缸驱动能够上下移动的所述第二上压板在围板的上方将底板压紧；

所述法兰板焊接工装包括第三底座、第三侧定位块和侧压板，第三侧定位块和侧压板并排设在第三底座的置物平台上，连接有顶板和底板的围板在摆放时以轴线位于水平面内的姿态夹在第三侧定位块和侧压板之间，第三侧定位块的定位面为与围板的外圆周面相适应的圆弧形，在焊接时，由水平设置的气缸驱动的侧压板压紧所述法兰板在围板上；

所述焊接方法采用如下的步骤：

（1）在蜗壳定位工装上，将顶板和底板初步定位在围板上，确定顶板和底板的安装位置；

（2）在顶板焊接工装上，将围板和顶板装夹好，操作焊接机器人自动将顶板焊接在围板上；

（3）在底板焊接工装上，将底板和焊接有顶板的围板装夹好，操作焊接机器人自动将底板焊接在围板上；

（4）在法兰板焊接工装上，将法兰板和焊接有顶板和底板的围板装夹好，操作焊接机器人自动将法兰板焊接在围板上。