CN113500317A - 柜门焊接生产线及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柜门焊接生产线，包括机架、设置于所述机架上的工作台，设于所述工作台上的送料机构、焊接机构、以及转运机构。所述送料机构包括振动盘、进料输送带和排料输送带。所述焊接机构包括焊接机械手和用于控制所述焊接机械手的控制系统。所述转运机构包括转运机械手和伺服移料机构。还提供一种用于上述柜门焊接生产线的焊接方法，包括通过操纵控制系统启动焊接机械手，对所述门板进行多次焊接，及通过转运机构对物料进行转运的过程。本发明提供的柜门焊接生产线及焊接方法，能够实现柜门焊接的全自动化操作，有效减少焊渣的产生，能够保证焊接的质量与精度要求，减少了人工操作，有效提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

柜门焊接生产线及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特别是涉及一种柜门焊接生产线及焊接方法。

背景技术

传统钢制柜门多采用手工焊接，焊接操作人员需将柜门各个部件放置于工作台，对多个部位分别进行施焊。在生产中，先将门板放置于工作台上进行氩弧焊接，再对其边角处进行封边处理。而后，将锁架座与门板进行气体保护焊接。最后，将导水槽与门板进行氩弧焊点焊进行定位与固定，再用气体保护焊接进行加固。该焊接方法工序繁琐，需采用氩弧焊与气体保护焊两种焊接方式。且在施焊时，焊渣较多，焊接完成后还需进行打磨，以清除多余焊渣。传统钢制柜门焊接方法需要多工位、多个操作人员相互配合、协调生产，生产效率低下，且由于操作者的人为因素，无法保证焊接质量与焊接尺寸精度，且人工焊接时产生的焊接粉尘与焊接烟雾较多，对环境造成污染，也严重危害作业人员的身体健康。

发明内容

基于此，本发明提供一种柜门焊接生产线及焊接方法，能够实现柜门焊接的全自动化操作，有效减少焊渣的产生，能够保证焊接的质量与精度要求，减少了人工操作，有效提高了生产效率，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种柜门焊接生产线，所述柜门包括门板、围设于所述门板四周的门框、焊接于所述门板内表面的锁架座、以及焊接于所述门框上的导水槽；所述门框由所述门板的四周边缘延伸并向所述门板的内表面弯折成形，所述门框之间连接的缝隙处采用焊接封边；所述锁架座靠近所述门框的第一边沿设置；所述导水槽设置在所述门框的第二边沿上；

所述柜门焊接生产线包括机架、设置于所述机架上的工作台，设于所述工作台上的送料机构、焊接机构、以及转运机构；

所述送料机构包括振动盘、进料输送带和排料输送带；所述振动盘和所述排料输送带分别设置在所述焊接机构两侧的所述工作台上；所述进料输送带设置在与所述焊接机构位置对应的所述工作台上；

所述焊接机构包括焊接机械手和用于控制所述焊接机械手的控制系统；

所述转运机构包括转运机械手和伺服移料机构；所述转运机械手设置在所述振动盘和所述焊接机构之间的所述工作台上，所述伺服移料机构设置在所述进料输送带和所述排料输送带之间的所述工作台上。

对上述技术方案的进一步改进是：

所述焊接机械手包括依次排列的第一焊接机械手、第二焊接机械手和第三焊接机械手；所述第三焊接机械手上设置有360°旋转机构。

所述振动盘设于所述第一焊接机械手之前的所述工作台上，所述进料输送带设置在与所述第二焊接机械手与所述振动盘之间的所述机架上；所述排料输送带设置在所述第三焊接机械手之后的所述机架上。

所述转运机械手包括设置在所述第一焊接机械手与所述振动盘之间的所述工作台上的第一送料机械手、设置在所述第一焊接机械手和所述第二焊接机械手之间的所述工作台上的第二送料机械手，所述伺服移料机构设于所述第二送料机械手与所述第三焊接机械手之间的所述工作台上。

所述第一焊接机械手、所述第二焊接机械手和所述第三焊接机械手对应的工作台上分别设有装夹装置。

所述柜门焊接生产线还包括故障报警装置，所述故障报警装置能够在所述柜门焊接生产线出现故障时发出声光报警。

本发明还提供一种柜门焊接方法，用于上述的柜门焊接生产线，包括以下步骤：

将待焊接的门板固定于第一焊接机械手对应的装夹装置上；

振动盘输送锁架座，第一送料机械手抓取所述锁架座，并将所述锁架座置于待焊接的所述门板的指定位置；

控制系统启动所述第一焊接机械手，所述第一焊接机械手自动对所述锁架座和所述门板进行第一焊接；第一焊接完成后，取下所述门板，并将所述门板固定于第二焊接机械手对应的装夹装置上；

进料输送带将导水槽输送至工作台，第二送料机械手抓取所述导水槽，并将所述导水槽置于待焊接的所述门板的指定位置；

控制系统启动第二焊接机械手，所述第二焊接机械手自动对所述导水槽和所述门板进行第二焊接；第二焊接完成后，所述门板由伺服移料机构转运至第三焊接机械手对应的所述工作台上，将所述门板固定于所述第三焊接机械手对应的装夹装置上；

控制系统启动第三焊接机械手，所述第三焊接机械手自动对所述门框进行封边焊接；

所述伺服移料机构将封边焊接后的所述门板输送至下道工序。

进一步地，所述第一焊接包括以下步骤，首先对所述锁架座两条相对的边框分别焊接两个点，以将所述锁架座与所述门板进行固定，再对所述锁架座与所述门板接触的边框进行全面焊接。

进一步地，所述封边焊接之后还包括对所述导水槽中部与所述门板之间的加固焊接。

进一步地，所述第二焊接包括以下步骤：首先在所述门板上焊接支撑件，在所述导水槽与所述支撑件的连接处焊接两个点，在所述导水槽沿长度方向的两端处各焊接三个点，之后，对所述导水槽沿长度方向的一侧进行全面焊接，之后，第二焊接机械手自动移动至导水槽沿长度方向的另一侧进行全面焊接。

由本发明的技术方案可知，本发明的柜门焊接生产线，包括送料机械、焊接机构和转运机构，保证了整个焊接过程从零件的输送到焊接，再到焊后整个门板的运送均由机械来完成，提高生产效率的同时，有效降低了生产成本。且多个焊接工序仅需一套生产线即可全部完成，非常方便、快捷，整个柜门焊接生产线布局合理，占地面积小。本发明的柜门焊接方法，能够自动完成全部焊接作业，将多道工序进行集中管理，其步骤简单，操作方便，节约了生产时间，提高了焊接精度，且此种焊接方法可有效减少焊渣的产生，减少或消除了后序打磨步骤，提高效率的同时，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例柜门焊接生产线的结构示意图。

图2为本发明实施例柜门的结构示意图。

图3为本发明实施例柜门焊接方法的流程示意图。

附图中各标号的含义为：

1-工作台；2-振动盘；3-第一焊接机械手；4-第二焊接机械手；5-第三焊接机械手；6-第一送料机械手；7-第二送料机械手；8-伺服移料机构；9-进料输送带；10-排料输送带；11-锁架座；12-第一边沿；13-门板；14-支撑件；15-导水槽；16-第二边沿。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1：如图2所示，本实施例欲实施焊接的柜门包括门板13、围设于所述门板13四周的门框、焊接于所述门板13内表面的锁架座11、以及焊接于所述门框上的导水槽15。所述门框由门板13的四周边缘延伸并向门板13的内表面弯折成形，所述门框之间连接的缝隙处全部采用焊接封边；所述锁架座11靠近所述门框的第一边沿12设置；所述导水槽15设置在门框的第二边沿16上。在本实施例中第一边沿12对应门框的一条短边，第二边沿16对应门框的一条长边。

如图1所示，本实施例提供的柜门焊接生产线，包括机架、设置于所述机架上的工作台1，设于所述工作台1上的送料机构、焊接机构、以及转运机构。所述机架的高度能够调节。

所述焊接机构包括焊接机械手和用于控制所述焊接机械手的控制系统。所述控制系统包括可触摸操作的控制屏，以及PLC控制器。所述焊接机械手包括依次间隔排列在所述工作台1上的第一焊接机械手3、第二焊接机械手4和第三焊接机械手5，所述第一焊接机械手3、第二焊接机械手4和第三焊接机械手5对应的工作台1上分别设有装夹装置，所述装夹装置用于固定所述门板13。所述第一焊接机械手3对应的工作台1为第一工位，第二焊接机械手4对应的工作台1为第二工位，第三焊接机械手5对应的工作台1为第三工位。所述第一焊接机械手3为四轴1000W激光焊接机械手，用于将所述锁架座11与门板13焊接固定；所述第二焊接机械手4为四轴1000W激光焊接机械手，用于将所述导水槽15与所述门板13焊接固定，由于导水槽15有两条边需要焊接，因此第二焊接机械手4设有自动移动装置，可以在不移动门板13的情况下，对导水槽15两侧分别进行焊接；所述第三焊接机械手5为三轴激光焊接机械手，用于对所述门框的缝隙处进行封边焊接，因门框各边的连接处缝隙较多，且存在多个方向及角度，因此在所述第三焊接机械手5上设置有360°旋转机构，使第三焊接机械手5能够实现360°全方向旋转，在不移动固定好的门板13的情况下，对门框缝隙进行封边焊接。三台焊接机械手设备分别对门板13进行三个不同工序的焊接工作，每台焊接机械手分别负责一个工序，各焊接机械手互相配合，能够一次性完成三个工序的焊接工作，焊接工作效率得到有效提高，且焊接机械手能够有效保证焊缝的质量，严格控制焊接的精度，使焊接质量大大提高，同时减少了焊渣的产生，减少或消除了后序的打磨工序。其中四轴焊接机械手其灵敏度更高，可有效提高焊接的精准程度，但同时，其设备成本也更高，出于成本考虑，在能够保证封边焊接质量的前提下，第三焊接机械手5采用三轴焊接机械手。

所述送料机构包括振动盘2、进料输送带9和排料输送带10。所述振动盘2设于所述第一焊接机械手3之前的工作台1上，用于输送所述锁架座11，将大量无序排列的锁架座11零件放置于振动盘2中，启动振动盘2，振动盘2对锁架座11零件进行下料，其出料口会对锁架座11进行有序输出；所述进料输送带9设置在与所述第二焊接机械手4与所述振动盘2之间的机架上，包括第一固定架、第一电机和第一皮带，所述第一固定架的一端与所述机架固定连接，另一端固定于水平地面上，通过第一电机带动第一皮带，将导水槽15零件缓缓输送到工作台1上；所述排料输送带10设置在所述第三焊接机械手5之后的机架上，包括第二固定架、第二电机和第二皮带，所述第二固定架的一端与所述机架固定连接，另一端固定于水平地面上，通过第二电机带动第二皮带，将工作台1上已焊接完毕的门板13缓缓输送到下个工序。送料机械能够实现工件全自动化输送，减少了人工操作，提高了生产效率。

所述转运机构包括转运机械手和伺服移料机构8。所述转运机械手包括设置在所述第一焊接机械手3与所述振动盘2之间的工作台1上的第一送料机械手6、设置在所述第一焊接机械手3和所述第二焊接机械手4之间的工作台1上的第二送料机械手7，所述伺服移料机构8设于所述第二送料机械手7与所述第三焊接机械手5之间的工作台1上。所述第一送料机械手6用于抓取振动盘2出料口输送的锁架座11，并将其置于固定于第一工位处的门板13的指定位置，所述门板13上可以设置定位机构，比如可以设置一个定位槽，锁架座11上对应设置定位片，将定位片对准或卡入所述定位槽来进行定位。所述第二送料机械手7为三爪伸缩手，用于抓取进料输送带9输送到工作台1上的导水槽15零件，并将其放置于固定于第二工位处的门板13的指定位置。所述伺服移料机构8包括伺服电机和与所述伺服电机电连接的伸缩板，所述伸缩板能够将第二工位焊接完毕后的门板13转运到第三工位。转运机械手的设置，使工件转运实现自动化操作，既实现了精准定位，同时也减少了人工操作，提高了焊接质量，同时降低了人工成本投入。

本实施例的柜门焊接生产线还可以包括故障报警装置，所述故障报警装置能够在所述柜门焊接生产线出现故障时发出声光报警。故障报警装置能够对设备故障及时报警，避免因设备故障而引起工件报废，有效避免废品的产生。

如图3所示，本实施例还提供一种柜门焊接方法，用于上述的柜门焊接生产线，包括以下步骤：

S1、第一工位固定：将待焊接的门板13固定于第一焊接机械手3对应的装夹装置上。

S2、锁架座定位：启动振动盘2，振动盘2将无序的锁架座11零件有序排列，并通过出料口进行输出。第一送料机械手6抓取振动盘2出料口处的锁架座11，并将该锁架座11置于待焊接的门板13的指定位置，使其定位准确。

S3、第一焊接：通过控制屏操控所述控制系统，启动第一焊接机械手3，第一焊接机械手3自动对所述锁架座11和门板13进行第一焊接；首先对锁架座11两条相对的边框处分别焊接两个点，以将所述锁架座11与所述门板13进行固定，再对所述锁架座11与所述门板13接触的边框进行全面焊接。第一焊接采用激光焊接工艺。

S4、第二工位固定：第一焊接完成后，取下所述门板13，并将所述门板13固定于第二焊接机械手4对应的装夹装置上。

S5、导水槽输送及定位：启动第一电机，进料输送带9将导水槽15输送至工作台1，第二送料机械手7抓取所述导水槽15，并将所述导水槽15置于待焊接的门板13的指定位置，进行定位。

S6、第二焊接：通过控制屏操控所述控制系统，启动第二焊接机械手4，第二焊接机械手4自动对所述导水槽15和门板13进行第二焊接；首先在所述门板13上焊接支撑件14，在所述导水槽15与所述支撑件14的连接处焊接两个点，在所述导水槽15沿长度方向的两端处各焊接三个点，之后对所述导水槽15沿长度方向的一侧进行全面焊接，之后，第二焊接机械手4自动移动至导水槽15沿长度方向的另一侧进行全面焊接。第二焊接采用激光包角焊接工艺。

S7、门板转运：第二焊接完成后，所述门板13由伺服移料机构8转运至第三工位上，将所述门板13固定于所述第三焊接机械手5对应的装夹装置上。

S8、第三焊接：通过控制屏操控所述控制系统，启动第三焊接机械手5，第三焊接机械手5能够自由旋转，并对所述门框进行全方位封边焊接，再对所述导水槽15中部与所述门板13之间进行加固焊接。第三焊接采用气体保护焊接工艺。所述第三焊接采用二氧化碳作为保护气体，其焊机的电压范围为16-22V，电流为60-200A，进丝速度为3-13m/min，气体流量为10-15L/min，焊接速度为40-60cm/min，焊点直径为5-7mm。

S9、转下道工序：所述伺服移料机构8将封边焊接后的门板13输送至下道工序。

本实施例的柜门焊接方法，其步骤简单、操作方便，柜门焊接的三个工序仅需一台生产线即可全部焊接完成，该方法取代了传统的手工操作，大大提高了生产效率，使焊接的表面质量得到明显改善，有效减少了焊渣的产生，该方法方便、快捷、精准，提高了焊接产品在市场中的竞争力。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种柜门焊接生产线，所述柜门包括门板、围设于所述门板四周的门框、焊接于所述门板内表面的锁架座、以及焊接于所述门框上的导水槽；所述门框由所述门板的四周边缘延伸并向所述门板的内表面弯折成形，所述门框之间连接的缝隙处采用焊接封边；所述锁架座靠近所述门框的第一边沿设置；所述导水槽设置在所述门框的第二边沿上；其特征在于：

所述柜门焊接生产线包括机架、设置于所述机架上的工作台，设于所述工作台上的送料机构、焊接机构、以及转运机构；

所述送料机构包括振动盘、进料输送带和排料输送带；所述振动盘和所述排料输送带分别设置在所述焊接机构两侧的所述工作台上；所述进料输送带设置在与所述焊接机构位置对应的所述工作台上；

所述焊接机构包括焊接机械手和用于控制所述焊接机械手的控制系统；

所述转运机构包括转运机械手和伺服移料机构；所述转运机械手设置在所述振动盘和所述焊接机构之间的所述工作台上，所述伺服移料机构设置在所述进料输送带和所述排料输送带之间的所述工作台上。

2.根据权利要求1所述的柜门焊接生产线，其特征在于：所述焊接机械手包括依次排列的第一焊接机械手、第二焊接机械手和第三焊接机械手；所述第三焊接机械手上设置有360°旋转机构。

3.根据权利要求2所述的柜门焊接生产线，其特征在于：所述振动盘设于所述第一焊接机械手之前的所述工作台上，所述进料输送带设置在与所述第二焊接机械手与所述振动盘之间的所述机架上；所述排料输送带设置在所述第三焊接机械手之后的所述机架上。

4.根据权利要求2所述的柜门焊接生产线，其特征在于：所述转运机械手包括设置在所述第一焊接机械手与所述振动盘之间的所述工作台上的第一送料机械手、设置在所述第一焊接机械手和所述第二焊接机械手之间的所述工作台上的第二送料机械手，所述伺服移料机构设于所述第二送料机械手与所述第三焊接机械手之间的所述工作台上。

5.根据权利要求2所述的柜门焊接生产线，其特征在于：所述第一焊接机械手、所述第二焊接机械手和所述第三焊接机械手对应的所述工作台上分别设有装夹装置。

6.根据权利要求1所述的柜门焊接生产线，其特征在于：所述柜门焊接生产线还包括故障报警装置，所述故障报警装置能够在所述柜门焊接生产线出现故障时发出声光报警。

7.一种柜门焊接方法，其特征在于：用于权利要求1至6任意一项所述的柜门焊接生产线，包括以下步骤：

将待焊接的门板固定于第一焊接机械手对应的装夹装置上；

振动盘输送锁架座，第一送料机械手抓取所述锁架座，并将所述锁架座置于待焊接的所述门板的指定位置；

控制系统启动所述第一焊接机械手，所述第一焊接机械手自动对所述锁架座和所述门板进行第一焊接；第一焊接完成后，取下所述门板，并将所述门板固定于第二焊接机械手对应的装夹装置上；

进料输送带将导水槽输送至工作台，第二送料机械手抓取所述导水槽，并将所述导水槽置于待焊接的所述门板的指定位置；

控制系统启动第二焊接机械手，所述第二焊接机械手自动对所述导水槽和所述门板进行第二焊接；第二焊接完成后，所述门板由伺服移料机构转运至第三焊接机械手对应的所述工作台上，将所述门板固定于所述第三焊接机械手对应的装夹装置上；

控制系统启动第三焊接机械手，所述第三焊接机械手自动对所述门框进行封边焊接；

所述伺服移料机构将封边焊接后的所述门板输送至下道工序。

8.根据权利要求7所述的柜门焊接方法，其特征在于：所述第一焊接包括以下步骤，首先对所述锁架座两条相对的边框分别焊接两个点，以将所述锁架座与所述门板进行固定，再对所述锁架座与所述门板接触的边框进行全面焊接。

9.根据权利要求7所述的柜门焊接方法，其特征在于：所述封边焊接之后还包括对所述导水槽中部与所述门板之间的加固焊接。

10.根据权利要求7所述的柜门焊接方法，其特征在于：所述第二焊接包括以下步骤：首先在所述门板上焊接支撑件，在所述导水槽与所述支撑件的连接处焊接两个点，在所述导水槽沿长度方向的两端处各焊接三个点，之后，对所述导水槽沿长度方向的一侧进行全面焊接，之后，第二焊接机械手自动移动至导水槽沿长度方向的另一侧进行全面焊接。

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