CN106041390A - 一种高精度焊接与粘接复合夹具结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度焊接与粘接复合夹具结构,包括支架,搁置平台,夹紧机构;其特征在于:所述搁置平台包括固定搁置块和滑移搁置块,固定搁置块固定在支架上,滑移搁置块则约束在支架的搁置块导轨上并由动力气缸驱动,支架的左右两侧分别设有限位结构;夹紧机构包括上压紧块和侧压紧块,上压紧块由主压紧气缸驱动而能垂直上下移动,上压紧块上还设有定位结构,侧压紧块与滑移搁置块相对设置,侧压紧块由侧压紧气缸驱动。其是一种专门针对集烟罩同时进行焊接及粘接工序的高精度焊接与粘接复合夹具结构,该夹具能使集烟罩在焊接过程中减少焊接变形,保证各折边的直线度和平面度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于焊接及粘接工序辅助设备,尤其涉及一种用于集烟罩焊接及将玻璃面板粘接到集烟罩上的高精度焊接与粘接复合夹具结构。
背景技术
集烟罩是吸油烟机的主要零部件,一般有薄钢板冲压弯折再焊接而成,集烟罩的前边沿、左边沿和右边沿分别具有向上翻起的前折边、左折边和右折边,前折边、左折边和右折边相互接触的部位采用激光焊接固定在一起。如一专利号为ZL201320636234.6(公告号为CN203628752U)的中国实用新型专利《一种无缝焊接吸油烟机》披露这样一种集烟罩。焊接的好坏直接影响集烟罩的品质,因集烟罩由薄钢板制成,且前折边、左折边和右折边较为狭长,如在焊接时定位不好,易产生焊接变形,即会造成前折边、左折边和右折边的直线度、平面度不理想,从而影响集烟罩的品质。都是采用单一外部定位和夹紧机构完成零件的定位和夹紧,这样就很难调整也不稳定,因为左右两个夹紧气缸的动作始终存在先后,所以夹的过紧或过松都会使定位不准,过紧容易造成零件变形,过松不能满足焊接对夹紧缝隙的要求。传统的外部压紧块只是单纯的压紧块,在焊接过程中将产品压紧。当焊接产生较大热量时,且在焊接头同轴保护气移出焊缝热量还没有散尽时工件就会产生氧化变色。
集烟罩的前端面为面向使用者的面,其上安装有控制按钮,现有较高端的油烟机采用的是触摸式按钮,因触摸式按钮的结构特点,为使集烟罩美观,可在前端面上粘接固定玻璃面板。
目前主要有两种方法将玻璃面板粘接到集烟罩的前端面上:一种是传统的粘接采用人工将玻璃面板粘接到风机外罩上,这种方式粘接效率极低,在人工成本增加的前提下,导致加工成本大幅增加,而且因没有保压步骤,导致粘接不牢靠,玻璃面板易脱离集烟罩的前端面,而且因人工粘接,会使粘接位置不精准,对工人技术要求高。另一种是采用简易的粘接工装对玻璃面板进行粘接,目前采用简易的工装存在以下缺陷,其一是粘接的尺寸不易保证精度低,传统都是采用人工将玻璃面板进行放置和定位的。这样玻璃面板的定位都做在下部工作台上,工人放置零件时定位和放置共同进行就会存在很多不稳定因素,由其当玻璃面板外形尺寸小于集烟罩上边沿时,玻璃面板的定位就很难布置在下工作台上,员工操作起来就更麻烦。
而且目前用于集烟罩焊接和粘接的夹具为独立的两种夹具,使得焊接和粘接分成两 道独立工序完成,造成生产效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种专门针对集烟罩同时进行焊接及粘接工序的高精度焊接与粘接复合夹具结构,该夹具能使集烟罩在焊接过程中减少焊接变形,保证各折边的直线度和平面度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种高精度焊接与粘接复合夹具结构,包括支架,支架上设有侧凸以供集烟罩的上边沿内表面搁置定位的搁置平台,位于搁置平台的左右两侧设有夹紧机构;其特征在于:所述搁置平台包括固定搁置块和位于固定搁置块左右两侧的滑移搁置块,固定搁置块固定在支架上,滑移搁置块则约束在支架的搁置块导轨上并由动力气缸驱动而能压紧或远离集烟罩的侧边沿的内表面,支架的左右两侧分别设有对滑移搁置块外移距离进行限位的限位结构;所述夹紧机构包括位于搁置平台上方的上压紧块和位于搁置平台左右两侧的侧压紧块,上压紧块约束在机架上并由主压紧气缸驱动而能垂直上下移动,上压紧块上还设有用以将玻璃面板组件定位在上压紧块下端面的定位结构,上压紧块的下移能将玻璃面板组件压紧在集烟罩上边沿的外表面,所述侧压紧块与滑移搁置块相对设置,侧压紧块由侧压紧气缸驱动而能压紧或远离集烟罩的侧边沿的外表面。
作为优选,上述限位结构包括限位结构包括固定在支架上的限位块及螺纹连接在限位块上的调整螺钉,滑移搁置块具有向后延伸的连接部,该连接部与动力气缸的活塞杆相连,所述调整螺钉的头部用以与连接部挡配。本限位结构具有滑移搁置块外移距离可调的优点,调节时只需转动调整螺钉,通过调节调整螺钉的头部外露出限位块上的距离,实现限位距离的调节,当连接部与调整螺钉的头部接触后,滑移搁置块便不能再向外滑移,实现对滑移搁置块最终位置的精确控制,整个机构可以通过调整螺钉对零件的定位进行调整,灵活精确的调整既可以保证集烟罩与玻璃面板组件装配精度的要求,又可以包容集烟罩在前工序制作过程中出现的一定范围的尺寸波动。
进一步改进,上述限位块上穿设有套筒,套筒内设有能相对套筒上下移动的缓冲杆、及作用于缓冲杆并使缓冲杆始终保持外伸趋势的弹簧,缓冲杆的前端伸出套筒用以对所述连接部形成弹性支撑,在缓冲杆完全外伸的状态下,缓冲杆的前端超出调整螺钉的头部。缓冲杆对滑移搁置块的移动有缓冲作用,滑移搁置块外移过程中,首先会与缓冲杆接触,缓冲杆在弹簧作用下,减缓滑移搁置块与调整螺钉的头部直接碰撞的力,防止撞坏调整螺钉或滑移搁置块。
进一步改进,上述支架前端面的下部左右两侧固定有用以与集烟罩的侧边沿的内表面抵靠的后挡块,支架前端面的左右两侧分别固定有辅助压紧气缸,辅助压紧气缸的活塞杆固定有辅助压紧块,在活塞杆内缩状态下,辅助压紧块压紧集烟罩的顶面。通过辅 助压紧块的压紧能将集烟罩更稳妥定位在支架上,确保焊接及粘接质量。
进一步改进,上述侧压紧块内设有第一气道,第一气道的出口邻近集烟罩的第一焊接位,第一气道的进气口处设有侧向进气接头;所述上压紧块的左右两侧固定有上吹气压紧块,上吹气压紧块内设有第二气道,第二气道的出口邻近集烟罩的第一焊接位,第二气道的进气口处设有上向进气接头。侧压紧块和上吹气压紧块除压紧功能外还在焊缝的位置设计了定向吹气保护结构,使工件在焊接时始终可以得到良好的气体保护,使工件不氧化变色,提高产品精致度。本结构具有将焊缝位置进行压紧和进行气体保护双重功能。将惰性气体(如氩气)通过固定式进气接头吹出笼罩在焊接表面,使发热的焊接表面与空气隔离。以上吹气保护主要是保护集烟罩中上边沿和侧边沿结合处的焊接位置。
为对一些复杂焊缝和不容易进行跟踪保护的焊缝进行仿形固定式吹气保护,使整个焊缝在焊接过程中一直处于被保护状态,可实现对复杂焊缝的有效保护。更进一步改进,上述支架上的左右两侧各设有一后吹气压紧块,后吹气压紧块由固定在支架上的后压紧气缸驱动而能前后滑移以压紧集烟罩的后端面,后吹气压紧块内设有第三气道,第三气道的出口邻近集烟罩的第二焊接位,第三气道的进气口处设有后向进气接头。本吹气保护的焊接位置是在玻璃面板组件中装饰条与集烟罩侧边沿的连接处,焊接位置倾斜布置,我们可在后吹气压紧块处设置与倾斜的焊接位置匹配的槽口进行仿形处理,以实现对该处焊缝有效保护。
作为优选,上述上压紧块上的定位结构包括多个设置在上压紧块内部的吸盘,吸盘显露出上压紧块的下端面。吸盘吸附具有不损坏玻璃面板表面的优点,且吸附和解除吸附操作方便,吸附时将吸盘内抽成真空,解除时,只要将吸盘与外界相通即可。
作为改进,上述上压紧块内部安装有两个辅助夹紧气缸,辅助夹紧气缸的活塞杆伸出上压紧块的前端面,并在辅助夹紧气缸的活塞杆固定有辅助夹紧块,辅助夹紧块的后移能压向玻璃面板组件的前边沿,支架的上部固定有两个定位块气缸,定位块气缸的活塞杆上固定有定位块,定位块的前移能对玻璃面板组件中装饰条上的定位槽进行定位。辅助夹紧块不但起到辅助定位玻璃面板组件的作用,同时辅助夹紧块还起到完成玻璃板组件前定位的作用。
为防止划伤玻璃面板组件,上述上压紧块的下端面上固定有非金属弹性材料制成的衬垫,衬垫上开有供吸盘显露出来的穿孔。
上述上压紧块通过压紧块导轨约束在支架上而能上下滑移,这样能确保上压紧块上下滑移更精准,不会偏移,所述主压紧气缸的缸身铰接在支架的底部,主压紧气缸的活塞杆则铰接在上压紧块的背面。主压紧气缸设置在机架的下部,减少整个装置的长度和体积,结构更紧凑。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、在各折边邻近焊接位处通过滑移搁置块和侧压紧块对集烟罩边沿的压制,使得即 使在邻近焊接位的边沿也不会因为焊接而发生拱起的焊接变形,有效保证折边的平整度和直线度,从而提升集烟罩的品质;粘接时,在接合面上涂覆胶水,通过主压紧气缸带动上压紧块的下移,可将固定在上压紧块上的玻璃面板组件压紧粘接在集烟罩的上边沿上,并持续保持一定时间的压力,确保胶水变干,让玻璃面板与集烟罩粘接牢靠,因上压紧块全部压紧在玻璃面板上,解决集烟罩与玻璃面板之间的粘接间隙不均匀的问题。
2、本设计采用了内部定位、外部夹紧机构,先通过内部动力气缸牵引端滑移搁置块外移将集烟罩稳定的固定住,再由外部侧夹紧气缸进行压紧,这样即使存在气缸的先后动作也不会影响产品的定位和变形,并且可以通过限位结构对滑移搁置块外移距离进行限位,确保定位尺寸精准;由滑移搁置块、搁置块导轨和动力气缸组成稳定的伸缩定位机构,可使零件定位时紧固稳定,取件时轻松方便。并且定位机构动力气缸的涨紧力一定要大于外部压紧气缸的压力,这样才能保证零件装配时的稳定可靠。
3、传统设计中上压紧块上没有定位机构,都是采用人工将玻璃面板组件进行放置和定位的,这样玻璃面板组件的定位都做在下部工作台上,工人放置玻璃面板组件时定位和放置共同进行就会存在很多不稳定因素,由其当玻璃面板组件外形尺寸小于集烟罩上边沿时,玻璃面板的定位就很难布置在下工作台上,员工操作起来就更麻烦。本设计采用上压紧块上设置定位机构,可以先将玻璃面板组件稳定的定位和固定在上压紧块上,再由压紧气缸和导轨带动上压紧块下压完成玻璃面板组件和集烟罩上边沿的压紧工作。
附图说明
图1为本发明实施例的正面立体结构示意图(去掉集烟罩);
图2为本发明实施例的背面立体结构示意图(去掉集烟罩);
图3为本发明实施例的正视图(去掉集烟罩);
图4为本发明实施例的俯视图(去掉集烟罩);
图5为本发明实施例的正面立体结构示意图(去掉集烟罩及上压紧块的前盖板);
图6为本发明实施例的正面立体结构示意图(安装上集烟罩);
图7为本发明实施例的背面立体结构示意图(安装上集烟罩);
图8为本发明实施例中滑移搁置块驱动部分及相关限位结构部分的立体示意图;
图9为本发明实施例中滑移搁置块驱动部分及相关限位结构部分的立体分解图;
图10为本发明实施例中侧压紧块的立体结构示意图;
图11为本发明实施例中后吹气压紧块的立体结构示意图;
图12为本发明实施例中上吹气压紧块的立体结构示意图;
图13为本发明实施例中所加工集烟罩的立体结构示意图;
图14为本发明实施例中所加工玻璃面板组件的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1~14所示,为本发明的一个优选实施例。
一种高精度焊接与粘接复合夹具结构,本实施例以集烟罩3的焊接及将玻璃面板组件10粘接到集烟罩3上的高精度焊接与粘接复合夹具结构为例。如图13、14所示,集烟罩3具有中间开孔的顶面33,顶面33的前侧和左右两侧分别具有向内弯折的前边沿31和侧边沿,前边沿31、左、右两侧的侧边沿32相互接触的部位形成第一焊接位4a,其采用激光焊接固定在一起,其中前边沿31为面向使用者的部位,其上安装有控制按钮。玻璃面板组件10中装饰条101与集烟罩3的侧边沿32的连接处形成第二焊接位4b。
包括支架1,支架1上设有侧凸以供集烟罩3的上边沿31内表面搁置定位的搁置平台,位于搁置平台的左右两侧设有夹紧机构。
搁置平台包括固定搁置块2和位于固定搁置块2左右两侧的滑移搁置块5,固定搁置块2固定在支架1上,滑移搁置块5则约束在支架1的搁置块导轨51上并由动力气缸6a驱动而能压紧或远离集烟罩3的侧边沿32的内表面,支架1的左右两侧分别设有对滑移搁置块5外移距离进行限位的限位结构。限位结构包括限位结构包括固定在支架1上的限位块9及螺纹连接在限位块9上的调整螺钉91,调整螺钉91还通过锁紧螺母92锁紧在限位块9上,滑移搁置块5具有向后延伸的连接部52,该连接部52与动力气缸6a的活塞杆相连,调整螺钉91的头部911用以与连接部52挡配。限位块上穿设有套筒11,套筒11内设有能相对套筒11上下移动的缓冲杆12、及作用于缓冲杆12并使缓冲杆12始终保持外伸趋势的弹簧13,缓冲杆12的前端伸出套筒11用以对所述连接部52形成弹性支撑,在缓冲杆12完全外伸的状态下,缓冲杆12的前端超出调整螺钉的头部911。
夹紧机构包括位于搁置平台上方的上压紧块7和位于搁置平台左右两侧的侧压紧块8,上压紧块7约束在机架1上并由主压紧气缸6b驱动而能垂直上下移动,上压紧块7通过压紧块导轨72约束在支架1上而能上下滑移,主压紧气缸6b的缸身铰接在支架1的底部,主压紧气缸6b的活塞杆则铰接在上压紧块7的背面。上压紧块7上还设有用以将玻璃面板组件10定位在上压紧块7的下端面的定位结构,上压紧块7的下移能将玻璃面板组件10压紧在集烟罩的上边沿31的外表面,侧压紧块8与滑移搁置块5相对设置,侧压紧块8由侧压紧气缸6c驱动而能压紧或远离集烟罩3的侧边沿32的外表面。
如图5所示,上压紧块7有设有内腔的基块及盖设在基块上的前盖板组成,上压紧块7上的定位结构包括多个设置在上压紧块7内部的吸盘18,吸盘18显露出上压紧块7的下端面以对玻璃面板组件10进行吸附。上压紧块7的下端面上固定有非金属弹性材料制成的衬垫71,衬垫71上开有供吸盘18显露出来的穿孔。上压紧块7的内部安装有两个辅助夹紧气缸6f,辅助夹紧气缸6f的活塞杆伸出上压紧块7的前端面,并在辅助夹紧 气缸6f的活塞杆固定有辅助夹紧块19,辅助夹紧块19的后移能压向玻璃面板组件10的前边沿,支架1的上部固定有两个定位块气缸6g,定位块气缸6g的活塞杆上固定有定位块20,定位块20的前移能对玻璃面板组件10中装饰条101上的定位槽102进行定位。
支架1前端面的下部左右两侧固定有用以与集烟罩3的侧边沿32的内表面抵靠的后挡块14,支架1前端面的左右两侧分别固定有辅助压紧气缸6d,辅助压紧气缸6d的活塞杆固定有辅助压紧块15,在辅助压紧气缸6d的活塞杆内缩状态下,辅助压紧块15压紧集烟罩3的顶面33。
侧压紧块8内设有第一气道81,第一气道81的出口邻近集烟罩3的第一焊接位4a,第一气道81的进气口处设有侧向进气接头82;所述上压紧块7的左右两侧固定有上吹气压紧块16,上吹气压紧块16内设有第二气道161,第二气道161的出口邻近集烟罩的第一焊接位4a,第二气道161的进气口处设有上向进气接头162。
支架1上的左右两侧各设有一后吹气压紧块17,后吹气压紧块17由固定在支架1上的后压紧气缸6e驱动而能前后滑移以压紧在集烟罩3的后端面,后吹气压紧块17内设有第三气道171,第三气道171的出口邻近集烟罩3的第二焊接位4b,第三气道171的进气口处设有后向进气接头172。
本夹具结构的工作原理及工作过程如下:
各气缸复位,将集烟罩的上边沿31内表面搁置在搁置平台上,动力气缸6a动作带动滑移搁置块5外移压紧集烟罩侧边沿32的内表面,接着侧压紧气缸6c动作带动侧压紧块8内移压紧集烟罩侧边沿32的外表面,保证动力气缸6a的涨紧力一定要大于外部侧压紧气缸6b的压力。
将玻璃面板组件10放置上压紧块7的下表面,保证定位块20插入玻璃面板组件10中装饰条101上的定位槽102内,辅助夹紧气缸6f带动辅助夹紧块19内移,压向玻璃面板组件10的前边沿,完成辅助定位玻璃面板组件10并保证其精确位置的作用,吸盘18动作,将吸盘固定在上压紧块7的下端面,在集烟罩3的上边沿31或玻璃面板组件10的底面涂覆胶水,定位块20和辅助夹紧块19复位,主压紧气缸6b带动上压紧块7下移,压向集烟罩的上边沿31,并保压。
接着,后压紧气缸6e动作带动后吹气压紧块17前移压紧在集烟罩3的后端面,最后进行焊接,同时各压紧块上的气道通惰性气体(如氩气),吹出笼罩在焊接表面,使发热的焊接表面与空气隔离。
保压一段时间后,各气缸复位,取出粘接有玻璃面板组件10的集烟罩3。
Claims (10)
1.一种高精度焊接与粘接复合夹具结构,包括支架(1),支架(1)上设有侧凸以供集烟罩(3)的上边沿(31)内表面搁置定位的搁置平台,位于搁置平台的左右两侧设有夹紧机构;其特征在于:所述搁置平台包括固定搁置块(2)和位于固定搁置块(2)左右两侧的滑移搁置块(5),固定搁置块(2)固定在支架(1)上,滑移搁置块(5)则约束在支架(1)的搁置块导轨(51)上并由动力气缸(6a)驱动而能压紧或远离集烟罩(3)的侧边沿(32)的内表面,支架(1)的左右两侧分别设有对滑移搁置块(5)外移距离进行限位的限位结构;所述夹紧机构包括位于搁置平台上方的上压紧块(7)和位于搁置平台左右两侧的侧压紧块(8),上压紧块(7)约束在机架(1)上并由主压紧气缸(6b)驱动而能垂直上下移动,上压紧块(7)上还设有用以将玻璃面板组件(10)定位在上压紧块(7)下端面的定位结构,上压紧块(7)的下移能将玻璃面板组件(10)压紧在集烟罩的上边沿(31)的外表面,所述侧压紧块(8)与滑移搁置块(5)相对设置,侧压紧块(8)由侧压紧气缸(6c)驱动而能压紧或远离集烟罩(3)的侧边沿(32)的外表面。
2.根据权利要求1所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述限位结构包括限位结构包括固定在支架(1)上的限位块(9)及螺纹连接在限位块(9)上的调整螺钉(91),滑移搁置块(5)具有向后延伸的连接部(52),该连接部(52)与动力气缸(6a)的活塞杆相连,所述调整螺钉(91)的头部(911)用以与连接部(52)挡配。
3.根据权利要求2所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述限位块上穿设有套筒(11),套筒(11)内设有能相对套筒(11)上下移动的缓冲杆(12)、及作用于缓冲杆(12)并使缓冲杆(12)始终保持外伸趋势的弹簧(13),缓冲杆(12)的前端伸出套筒(11)用以对所述连接部(52)形成弹性支撑,在缓冲杆(12)完全外伸的状态下,缓冲杆(12)的前端超出调整螺钉的头部(911)。
4.根据权利要求1所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述支架(1)前端面的下部左右两侧固定有用以与集烟罩(3)的侧边沿(32)的内表面抵靠的后挡块(14),支架(1)前端面的左右两侧分别固定有辅助压紧气缸(6d),辅助压紧气缸(6d)的活塞杆固定有辅助压紧块(15),在辅助压紧气缸(6d)的活塞杆内缩状态下,辅助压紧块(15)压紧集烟罩(3)的顶面(33)。
5.根据权利要求1所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述侧压紧块(8)内设有第一气道(81),第一气道(81)的出口邻近集烟罩(3)的第一焊接位(4a),第一气道(81)的进气口处设有侧向进气接头(82);所述上压紧块(7)的左右两侧固定有上吹气压紧块(16),上吹气压紧块(16)内设有第二气道(161),第二气道(161)的出口邻近集烟罩()的第一焊接位(4a),第二气道(161)的进气口处设有上向进气接头(162)。
6.根据权利要求6所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述支架(1)上的左右两侧各设有一后吹气压紧块(17),后吹气压紧块(17)由固定在支架(1)上的后压紧气缸(6e)驱动而能前后滑移以压紧在集烟罩(3)的后端面,后吹气压紧块(17)内设有第三气道(171),第三气道(171)的出口邻近集烟罩(3)的第二焊接位(4b),第三气道(171)的进气口处设有后向进气接头(172)。
7.根据权利要求1所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述上压紧块(7)上的定位结构包括多个设置在上压紧块(7)内部的吸盘(18),吸盘(18)显露出上压紧块(7)的下端面。
8.根据权利要求7所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述上压紧块(7)内部安装有两个辅助夹紧气缸(6f),辅助夹紧气缸(6f)的活塞杆伸出上压紧块(7)的前端面,并在辅助夹紧气缸(6f)的活塞杆固定有辅助夹紧块(19),辅助夹紧块(19)的后移能压向玻璃面板组件(10)的前边沿,支架(1)的上部固定有两个定位块气缸(6g),定位块气缸(6g)的活塞杆上固定有定位块(20),定位块(20)的前移能对玻璃面板组件(10)中装饰条(101)上的定位槽(102)进行定位。
9.根据权利要求7所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述上压紧块(7)的下端面上固定有非金属弹性材料制成的衬垫(71),衬垫(71)上开有供吸盘(18)显露出来的穿孔。
10.根据权利要求1所述的高精度焊接与粘接复合夹具结构,其特征在于:所述上压紧块(7)通过压紧块导轨(72)约束在支架(1)上而能上下滑移,所述主压紧气缸(6b)的缸身铰接在支架(1)的底部,主压紧气缸(6b)的活塞杆则铰接在上压紧块(7)的背面。
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Denomination of invention: A high-precision welding and bonding composite fixture structure Effective date of registration: 20230721 Granted publication date: 20171208 Pledgee: Bank of China Limited Ningbo Hangzhou Bay New Area sub branch Pledgor: NINGBO FOTILE KITCHEN WARE Co.,Ltd. Registration number: Y2023980049309 |