CN111618496A - 一种多工位气箱焊接生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种多工位气箱焊接生产线,包括取料装置,包括地轨以及滑动设置于地轨上的箱体取料机械手;沿地轨延伸方向依次设置的箱体焊接生产线和箱体打磨生产线;其中,箱体焊接生产线包括箱体焊接工位和组装工位,箱体焊接工位和组装工位均设置有箱体焊接工装,箱体焊接工装一侧设有箱体焊接机械手;箱体打磨生产线包括打磨工位,打磨工位设有打磨工装,打磨工装一侧设有打磨机械手;还包括门体生产线,门体生产线包括门体取料机械手以及设置于门体取料机械手一侧的门体焊接工位,门体焊接工位设有门体焊接工装和门体焊接机械手;本发明提高箱体自动化生产的效率,自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种多工位气箱焊接生产线。
背景技术
目前,金属材质的箱体加工中的焊接和组装工序都依赖人工完成,操作者需要频繁搬运板材到工装上进行定位,逐个部件进行焊接,再将箱体的各个板件通过焊接的方式组装在一起,该方式的缺陷在于: 1、工作量大,人工成本高,难以保证加工质量;2、箱体的形状比较复杂,有些板件具有折边结构,折边的不同位置进行焊接时,需要人工将板件转换位置,费时费力,且加工难度大,且箱体焊接后需要打磨,人工打磨质量难以保证;3、板件拼装焊接时,难以保证满焊箱体边缘的定位精准,效率低下;4、箱体在各个工序之间的移动耗费时间较长,且彼此之间衔接不够紧密,浪费时间影响生产的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种有助于提高箱体生产的效率和质量,降低工人劳动强度的多工位气箱焊接生产线。
为了实现上述目的,本发明提供一种多工位气箱焊接生产线,包括:
取料装置,包括地轨以及滑动设置于所述地轨上的箱体取料机械手;
沿所述地轨延伸方向依次设置的箱体焊接生产线和箱体打磨生产线;
其中,所述箱体焊接生产线包括设置于所述地轨第一侧并沿所述地轨延伸方向依次布置的箱体焊接工位和组装工位,所述箱体焊接工位和组装工位均设置有箱体焊接工装,所述箱体焊接工装一侧设有箱体焊接机械手;
所述箱体打磨生产线包括打磨工位,所述打磨工位设有打磨工装,所述打磨工装一侧设有打磨机械手;
还包括门体生产线,所述门体生产线包括门体取料机械手以及设置于所述门体取料机械手一侧的门体焊接工位,所述门体焊接工位设有门体焊接工装和门体焊接机械手。
可选的,所述箱体焊接工装包括折板夹具和折板变位机,所述折板夹具安装于所述折板变位机,所述折板夹具包括第一折边夹持组件和第二折边夹持组件,所述第一折边夹持组件和第二折边夹持组件均包括支撑底座和夹持气缸,所述夹持气缸的输出端连接有夹持杆用于与所述支撑底座配合夹持折板。
可选的,所述箱体焊接工装包括侧板工作台以及设置于所述侧板工作台上的第一侧板夹具,所述侧板工作台一侧设有用于侧板初定位的侧板定位架。
可选的,所述箱体焊接工装包括组装夹具和组装变位机,所述组装夹具包括第一侧板夹紧机构、组装滑动导轨以及滑动设置于所述组装滑动导轨的第二侧板夹紧机构和折板支撑机构,所述第一侧板夹紧机构与所述组装变位机连接,所述组装滑动导轨与所述第一侧板夹紧机构固定连接。
可选的,所述打磨工装包括箱体夹具和箱体变位机,所述箱体夹具安装于所述箱体变位机以用于在打磨过程中变换位置。
可选的,所述箱体夹具包括第一侧定位板、箱体滑动导轨以及滑动设置于所述箱体滑动导轨的箱体支撑机构和第二侧移动板,所述第一侧定位板与所述箱体变位机连接,所述箱体滑动导轨与所述第一侧定位板固定连接。
可选的,所述门体生产线还包括沿所述门体取料机械手圆周方向布置的堆料工位、初定位工位和出料工位。
可选的,所述门体焊接工装包括支撑架、旋转机构和门板焊接工作台,所述门板焊接工作台连接连接于所述旋转机构的输出端,所述旋转机构安装于所述支撑架上,所述门板焊接工作台上设有若干门板固定组件。
可选的,还包括焊接房,所述箱体焊接生产线、箱体打磨生产线和门板生产线均设置于所述焊接房内。
可选的,所述焊接房设有抽风系统。
实施本发明的实施例,具有以下技术效果:
本发明的箱体焊接生产线能够满足箱体各个部件之间的焊接和组装的自动化生产,自动化程度高,焊接质量高;
多个工位分别设置相应的机械手同时进行箱体不同部件的焊接作业,克服了单台机械手工作节拍长、箱体的生产效率低的问题,通过在多个工位进行箱体不同工序的焊接,形成异位同步的工作方式,提高焊接的效率;
且取料装置的箱体取料机械手通过地轨在不同工位之间移动上料下料,衔接分配待加工工件到不同工位进行加工,提高各个加工工位的利用率。
附图说明
图1是本发明优选实施例的结构示意图;
图2是本发明优选实施例中取料装置和焊接生产线的立体结构图;
图3是本发明优选实施例中箱体焊接工装的立体结构图;
图4是图3中A处的放大示意图;
图5是本发明优选实施例中组装夹具的立体结构图;
图6是本发明优选实施例中箱体打磨生产线的立体结构图;
图7是本发明优选实施例中箱体夹具的立体结构图;
图8是本发明优选实施例中门体生产线的立体结构图;
图9是本发明优选实施例中门体焊接工装的主视图;
图10是本发明优选实施例中初定位工装的立体结构图;
图11是本发明优选实施例中箱体的立体结构图。
附图标记说明:
100取料装置,110地轨,120箱体取料机械手;
200箱体焊接生产线,210箱体焊接工装,211折板夹具,2111 第一折边夹持组件,2112第二折边夹持组件,2113支撑底座,2114 夹持气缸,2115夹持杆,212折板变位机,213侧板工作台,214第一侧板夹具,215侧板定位架,216加强筋焊接工作台,217第二侧板夹具,218组装夹具,2181第一侧板夹紧机构,2181a移动定位板, 2181b摆动调节杆,2181c压紧定位销,2181d侧板定位支撑座,218e 弹性压紧气缸,2182组装滑动导轨,2183第二侧板夹紧机构,2184 折板支撑机构,2184a折板侧压紧组件,2184b折板上压紧组件,2184c 折板支撑架,2184d折板固定气缸,2184e延伸臂,2184f折板夹紧块,2184g上压紧气缸,219组装变位机,220箱体焊接机械手,230 人工组装工位,240焊枪更换装置,250螺钉供料装置,260吸盘组件更换装置,270机械手导轨;
300箱体打磨生产线,310打磨工装,311箱体夹具,3111第一侧定位板,3111a固定支撑座,3111b固定安装座,3111c限位气缸, 3112箱体滑动导轨,3113箱体支撑机构,3113a箱体支撑架,3113b 夹紧气缸,3113c压紧气缸,3114第二侧移动板,312箱体变位机, 320打磨机械手,330打磨头更换装置;
400门体生产线,410门体取料机械手,420门体焊接工装,421 支撑架,422旋转机构,423门板焊接工作台,424门板固定气缸,430 出料传送装置,431出料支撑架,432出料导辊,433挡料气缸,440 初定位工装,441初定位斜面,442导向斜面,443支撑斜面,450门体焊接机械手;
500箱体,510折板,520左侧板,530右侧板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
参考图1-图11,本发明提供了一种多工位气箱焊接生产线,包括:
取料装置100,包括地轨110以及滑动设置于地轨110上的箱体取料机械手120;
沿地轨110延伸方向依次设置的箱体焊接生产线200和箱体打磨生产线300;
其中,箱体焊接生产线200包括设置于地轨110第一侧并沿地轨 110延伸方向依次布置的箱体焊接工位和组装工位,箱体焊接工位和组装工位均设置有箱体焊接工装210,箱体焊接工装210一侧设有箱体焊接机械手220;
箱体打磨生产线300包括打磨工位,打磨工位设有打磨工装310,打磨工装310一侧设有打磨机械手320;
还包括门板生产线400,门板生产线400包括门板取料机械手410 以及设置于门板取料机械手410一侧的门板焊接工位,门板焊接工位设有门板焊接工装420和门体焊接机械手450。
本发明的箱体焊接生产线200能够满足箱体各个部件之间的焊接和组装的自动化生产,自动化程度高,焊接质量高;
多个工位分别设置相应的机械手同时进行箱体不同部件的焊接作业,克服了单台机械手工作节拍长、箱体的生产效率低的问题,通过在多个工位进行箱体不同工序的焊接,形成异位同步的工作方式,提高焊接的效率;
且取料装置100的箱体取料机械手120通过地轨110在不同工位之间移动上料下料,衔接分配待加工工件到不同工位进行加工,提高各个加工工位的利用率。
参考图1和图11,在本实施例中,箱体500包括折板510、左侧板520和右侧板530,为了方便折板、左侧板和右侧板的加工及其组装,本实施例包括至少四组不同的箱体焊接工装210,同时,箱体焊接机械手220设置在机械手导轨270上,从而使箱体焊接机械手220 在各个箱体焊接工装210之间移动,减少箱体焊接机械手220的数量,降低设备的成本。
参考图3和图4,其中,为了方便对折板不同位置进行焊接,焊接折板的箱体焊接工装210包括折板夹具211和折板变位机212,折板夹具211安装于折板变位机212,由于折板形成多个不在同一平面的板件,为了提高折板的固定效果,本实施例的折板夹具211包括第一折边夹持组件2111和第二折边夹持组件2112,第一折边夹持组件 2111和第二折边夹持组件2112均包括支撑底座2113和夹持气缸 2114,夹持气缸2114的输出端连接有夹持杆2115用于与支撑底座 2113配合夹持折板,使折板放置在支撑底座2113上时,夹持气缸2114 动作,与支撑底座2113配合夹紧折板,实现折板的固定,在通过折板变位机212使折板转动不同角度,与箱体焊接机械手220配合实现折板各个位置的焊接。
参考图2,其中,为了方便对左侧板和右侧板进行加工焊接,本实施例的箱体焊接工装210包括侧板工作台213以及设置于侧板工作台213上的第一侧板夹具214,且侧板工作台213一侧设有用于侧板初定位的侧板定位架215,通过箱体取料机械手120将左侧板/右侧板放置在侧板定位架215先进行初定位后再移动到侧板工作台213上,通过第一侧板夹具214进行夹紧固定,提高左侧板/右侧板焊接的准确度和焊接质量。
进一步放入,为了提高左侧板/右侧板的强度,本实施例的箱体焊接工装210包括加强筋焊接工作台216以及设置于加强筋焊接工作台216上的第二侧板夹具217,方便进行左侧板/右侧板与加强筋的焊接,加强左侧板/右侧板的强度,提高箱体的质量。
参考图2和图5,其中,在折板、左侧板和右侧板焊接加工完成后,为了将折板与左侧板、右侧板进行焊接组装,本实施例的箱体焊接工装210包括组装夹具218和组装变位机219,组装夹具218包括第一侧板夹紧机构2181、组装滑动导轨2182以及滑动设置于组装滑动导轨2182的第二侧板夹紧机构2183和折板支撑机构2184,通过将折板放置在折板支撑机构2184上,左侧板和右侧板分别通过第一侧板夹紧机构2181和第二侧板夹紧机构2183夹紧,其中,第二侧板夹紧机构2183可通过组装滑动导轨2182进行滑动,从而实现左侧板 /右侧板的夹紧操作,且适用于不同宽度的折板的箱体组装,使用更方便,适用范围广,进一步的,第一侧板夹紧机构2181与组装变位机219连接,箱体滑动导轨3112与第一侧板夹紧机构2181固定连接。
具体的,本实施例中的第一侧板夹紧机构2181和第二侧板夹紧机构2183均包括移动定位板2181a和摆动调节杆2181b,移动定位板2181a一侧设有若干压紧定位销2181c和侧板定位支撑座2181d,方便箱体取料机械手120将侧板放置到侧板定位支撑座2181d上进行定位,并在移动定位板2181a移动后通过压紧定位销2181c将左侧板 /右侧板与折板压紧焊接,摆动调节杆2181b通过摆动转轴转动安装于移动定位板2181a,摆动转轴连接有摆动驱动器,摆动调节杆2181b 上安装有弹性压紧气缸2181e,弹性压紧气缸2181e的输出端设有弹性压紧块,使移动定位板2181a移动到与折板支撑机构2184对应的位置时,通过摆动驱动器驱动摆动转轴转动后并带动摆动调节杆 2181b摆动到预设的位置,弹性压紧气缸2181e动作时弹性压紧块与折板支撑机构2184配合固定折板。
进一步的,为了提高折板固定的稳定性,本实施例的折板支撑机构2184包括折板侧压紧组件2184a和折板上压紧组件2184b,折板侧压紧组件2184a包括折板支撑架2184c和折板固定气缸2184d,折板支撑架2184c上安装有延伸臂2184e,折板支撑气缸安装于延伸臂2184e,折板支撑气缸的输出端连接有折板夹紧块2184f,折板夹紧块2184f铰接于延伸臂2184e,使折板夹紧块2184f在折板支撑气缸的驱动下与折板支撑架2184c配合压紧折板的下部;
另外,折板上压紧组件2184b包括上压紧气缸2184g以及连接于上压紧气缸2184g输出端的弹性压紧块,实现折板上部的压紧。
折板支撑机构2184的数量有两组,两组折板支撑机构2184对称布置,使折板在压紧时左右两端保持平衡,防止折板左右两端摆动导致与左侧板/右侧板对接偏移。
由于箱体在组装满焊的过程消耗时间较长,为了提高箱体组装焊接的效率,本实施例的地轨110一侧设有用于对折板与左侧板、右侧板进行相对位置固定的人工组装工位230,在上一箱体在组装满焊的同时,通过人工对下一箱体的折板与左侧板、右侧板组装后的相对位置进行焊接定位,方便箱体取料机械手120将箱体整体同时移动到组装夹具218进行固定满焊,提高焊接的效率。
其中,为了提高生产的效率,通过在箱体焊接机械手220一侧设置焊枪更换装置240和相应的螺钉供料装置250或焊丝供料装置,以实现箱体焊接机械手220的快速焊接。
本实施例中的箱体取料机械手120通过吸盘组件吸取板料,其一侧设置吸盘组件更换装置260,便于箱体取料机械手120对应不同的板料更换吸盘组件,提高生产的效率。
参考图6和图7,打磨工装310包括箱体夹具311和箱体变位机 312,箱体夹具311安装于箱体变位机312以用于在打磨过程中变换位置。
进一步的,本实施例中的箱体夹具311包括第一侧定位板3111、箱体滑动导轨3112以及滑动设置于箱体滑动导轨3112的箱体支撑机构3113和第二侧移动板3114,第一侧定位板3111与箱体变位机312 连接,箱体滑动导轨3112与第一侧定位板3111固定连接,通过箱体取料机械手120将组装后的箱体放置在箱体支撑机构3113上,并通过箱体支撑机构3113和第二侧移动板3114向第一侧定位板3111方向移动,实现箱体两侧的夹紧,从而使箱体在打磨过程中位置固定,并可通过箱体变位机312变换位置进行打磨。
其中,本实施例中的第一侧定位板3111的内侧和第二侧移动板 3114的内侧均安装有若干固定支撑座3111a和固定安装座3111b,固定安装座3111b安装有限位气缸3111c,限位气缸3111c的输出端连接有箱体夹块,使用时,固定支撑座3111a支撑箱体两侧的侧板,并通过限位气缸3111c夹紧,实现箱体的进一步固定,提高箱体固定的稳定性。
本实施例的箱体支撑机构3113包括箱体支撑架3113a,箱体支撑架3113a安装有夹紧气缸3113b和压紧气缸3113c,夹紧气缸3113b 和压紧气缸3113c的输出端均设有弹性夹紧块,其中压紧气缸3113c 设置于箱体支撑架3113a的上部,压紧气缸3113c动作时通过弹性夹紧块压紧箱体上侧的板件,夹紧气缸3113b动作通过弹性夹紧块分别与第一侧定位板3111和第二侧移动板3114配合压紧箱体两侧的侧板。
进一步的,本实施例的箱体支撑架3113a的数量有两组,两组箱体支撑架3113a平行布置,使箱体稳定放置在箱体支撑架3113a上时保持平衡,防止箱体支撑架3113a移动过程中晃动导致定位失效,影响箱体的打磨效果。
为了方便打磨机械手320在工作过程中快速进行打磨头的更换,打磨机械手320一侧设有打磨头更换装置330,提高更换的效率。
参考图8-图10,门板生产线400还包括沿门板取料机械手410 圆周方向布置的堆料工位、初定位工位和出料工位,方便门板取料机械手410从堆料工位取料放置到初定位工位进行定位,门板定位后通过门板取料机械手410移动到焊接工位,待门板在门板焊接工位完成焊接后移动到出料工位出料,提高门板取料机械手410的取料效率。
进一步的,门板焊接工装420包括支撑架421、旋转机构422和门板焊接工作台423,门板焊接工作台423连接连接于旋转机构422 的输出端,旋转机构422安装于支撑架421上,门板焊接工作台423 上设有若干门板固定组件,使放置在门板焊接工作台423上的门板实现旋转变位,方便进行门板不同位置的焊接,与门体焊接机械手450 的动作配合提高焊接的效率。
进一步的,本实施例中的门板固定组件包括门板固定气缸424和门板固定块,门板固定块连接于门板固定气缸424的输出端,通过门板固定气缸424动作带动门板固定块压紧门板,限制门板的移动,提高焊接的质量。
为了方便焊接完成后的门板下料到下一工序,本实施例设置的出料工位设有出料传送装置430,出料传送装置430包括出料支撑架431、出料驱动单元和若干出料导辊432,若干出料导辊432沿出料方向平行安装于出料支撑架431,出料驱动单元与出料导辊432传动连接,通过上下料机械手将焊接完成后的门板移动到出料导辊432上,通过导辊的转动带动门板向出料方向移动。
进一步的,本实施例中的出料支撑架431的出料端设有挡料气缸433,使门板在挡料气缸433的阻挡下等待下料到下一工序,保证门板的有序稳定出料。
进一步的,为了提高门板移动到门板焊接工作台423上的位置基本一致,本实施例中的初定位工位设有初定位工装440,初定位工装 440设有初定位斜面441、导向斜面442和支撑斜面443,导向斜面 442垂直于初定位斜面441,支撑斜面443垂直于初定位斜面441和导向斜面442,通过门板取料机械手410将门板移动到初定位工装440,门板在重力的作用下贴合初定位斜面441的同时与导向斜面442和支撑斜面443贴合,实现门板的初定位,当门板取料机械手410将门板移动到门板焊接工作台423上时,使门板尽可能移动到预设的位置,实现门板的精准焊接,提高焊接的质量。
同理,侧板定位架215与初定位工装440结构相同,用于左侧板 /右侧板的初定位。
进一步的,本实施例还包括焊接房,箱体焊接生产线200、箱体打磨生产线300和门板生产线400均设置于焊接房内,对焊接工位的焊接操作进行防护,避免焊接过程中产生的光污染影响工人工作环境。
焊接房设有抽风系统,通风系统包括若干通风管,通风管连通门板焊接房内,另一端连接除尘器,含尘气体在风机的引导下进入除尘器,进一步防止焊接和打磨过程中产生的烟尘挥发到周围的空气中,污染工作环境,提高工人工作的安全性。
综上,本发明的箱体焊接生产线200能够满足箱体各个部件之间的焊接和组装的自动化生产,自动化程度高,焊接质量高;
多个工位分别设置相应的机械手同时进行箱体不同部件的焊接作业,克服了单台机械手工作节拍长、箱体的生产效率低的问题,通过在多个工位进行箱体不同工序的焊接,形成异位同步的工作方式,提高焊接的效率;
且取料装置100的箱体取料机械手120通过地轨110在不同工位之间移动上料下料,衔接分配待加工工件到不同工位进行加工,提高各个加工工位的利用率。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语,这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,“第一”信息也可以被称为“第二”信息,类似的,“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多工位气箱焊接生产线,其特征在于,包括:
取料装置,包括地轨以及滑动设置于所述地轨上的箱体取料机械手;
沿所述地轨延伸方向依次设置的箱体焊接生产线和箱体打磨生产线;
其中,所述箱体焊接生产线包括设置于所述地轨第一侧并沿所述地轨延伸方向依次布置的箱体焊接工位和组装工位,所述箱体焊接工位和组装工位均设置有箱体焊接工装,所述箱体焊接工装一侧设有箱体焊接机械手;
所述箱体打磨生产线包括打磨工位,所述打磨工位设有打磨工装,所述打磨工装一侧设有打磨机械手;
还包括门体生产线,所述门体生产线包括门体取料机械手以及设置于所述门体取料机械手一侧的门体焊接工位,所述门体焊接工位设有门体焊接工装和门体焊接机械手。
2.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述箱体焊接工装包括折板夹具和折板变位机,所述折板夹具安装于所述折板变位机,所述折板夹具包括第一折边夹持组件和第二折边夹持组件,所述第一折边夹持组件和第二折边夹持组件均包括支撑底座和夹持气缸,所述夹持气缸的输出端连接有夹持杆用于与所述支撑底座配合夹持折板。
3.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述箱体焊接工装包括侧板工作台以及设置于所述侧板工作台上的第一侧板夹具,所述侧板工作台一侧设有用于侧板初定位的侧板定位架。
4.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述箱体焊接工装包括组装夹具和组装变位机,所述组装夹具包括第一侧板夹紧机构、组装滑动导轨以及滑动设置于所述组装滑动导轨的第二侧板夹紧机构和折板支撑机构,所述第一侧板夹紧机构与所述组装变位机连接,所述组装滑动导轨与所述第一侧板夹紧机构固定连接。
5.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述打磨工装包括箱体夹具和箱体变位机,所述箱体夹具安装于所述箱体变位机以用于在打磨过程中变换位置。
6.根据权利要求5所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述箱体夹具包括第一侧定位板、箱体滑动导轨以及滑动设置于所述箱体滑动导轨的箱体支撑机构和第二侧移动板,所述第一侧定位板与所述箱体变位机连接,所述箱体滑动导轨与所述第一侧定位板固定连接。
7.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述门体生产线还包括沿所述门体取料机械手圆周方向布置的堆料工位、初定位工位和出料工位。
8.根据权利要求1或7所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述门体焊接工装包括支撑架、旋转机构和门板焊接工作台,所述门板焊接工作台连接连接于所述旋转机构的输出端,所述旋转机构安装于所述支撑架上,所述门板焊接工作台上设有若干门板固定组件。
9.根据权利要求1所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,还包括焊接房,所述箱体焊接生产线、箱体打磨生产线和门板生产线均设置于所述焊接房内。
10.根据权利要求9所述的多工位气箱焊接生产线,其特征在于,所述焊接房设有抽风系统。
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