CN113751914A - 一种金属焊接加工自动化生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属焊接加工自动化生产线及生产方法，其中，生产线包括槽体上料装置，框架上料装置、焊接装置和焊接搬运装置；所述焊接装置包括工作台、定位机构和框架焊接机构；所述框架焊接机构包括第一焊头和第一焊接驱动机构；所述定位机构包括支撑机构和限位机构；所述支撑机构包括支撑板和升降驱动机构；所述限位机构包限位板和限位驱动机构；当焊接搬运装置依次将槽体搬运到支撑板上以及将安装框架搬运到所述定位槽上后，所述限位机构对所述安装框架进行限位，所述支撑机构促使所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧。通过上述改进，使得本发明的金属焊接加工自动化生产线可以自动完成水槽的焊接工作，自动化程度和加工效率更高。

Description

一种金属焊接加工自动化生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及一种水槽加工设备及方法，具体为一种金属焊接加工自动化生产线及生产方法。

背景技术

不锈钢水槽是采用不锈钢板材作为原材料来生产的不锈钢水槽，将不锈钢板材经过一体拉伸或者焊接的方式进行主体上的加工，再进行表面处理后成型的产物，多用于厨房橱柜中，是现代厨房作为洗菜或者洗碗不可缺少的工具之一。其中，焊接是不锈钢水槽的成型方式之一，首先对不锈钢板材进行折弯成型，然后对相邻的折弯部进行焊接，最后进行表面处理；待处理完成后，得到水槽槽体，然后需要在水槽槽体的上表面设置安装框架，以便于将该水槽槽体安装或悬挂在支撑架上；然而安装框架的安装在过去多用人工焊接的方式进行操作，工作效率低，且自动化程度不高，使得产能远不能满足市场需求。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，提供一种金属焊接加工自动化生产线，所述金属焊接加工自动化生产线可以自动完成水槽的焊接工作，自动化程度更高。

本发明的另一目的在于提供一种用于上述金属焊接加工自动化生产线的金属焊接加工自动化生产方法。

本发明用于解决现有技术问题的技术方案是：

一种金属焊接加工自动化生产线，包括槽体上料装置，框架上料装置、焊接装置以及用于将槽体上料装置中的槽体和框架上料装置中的安装框架分别搬运到焊接装置的焊接工位处的焊接搬运装置，其中，

所述槽体上料装置包括槽体输送架以及设置在槽体输送架上的用于输送槽体的槽体输送机构；

所述框架上料装置包括框架输送架以及设置在框架输送架上的用于输送框架的框架输送机构；

所述焊接装置包括工作台、设置在工作台上的用于对待焊接的槽体和安装框架进行定位的定位机构以及用于将安装框架焊接到槽体上表面的框架焊接机构，其中，所述框架焊接机构包括第一焊头以及用于驱动所述第一焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第一焊接驱动机构；所述定位机构包括支撑机构以及限位机构，其中，所述工作台上设置有与所述安装框架匹配的定位槽，该工作台上在与所述支撑机构对应的位置处设置有用于避让所述支撑机构的避让槽；所述支撑机构设置在所述避让槽内，该支撑机构包括支撑板以及用于驱动所述支撑板做升降运动的升降驱动机构；所述限位机构包括设置在工作台上的限位板以及用于驱动所述限位板水平伸出并压紧在安装框架的上表面的限位驱动机构；

当所述焊接搬运装置依次将槽体搬运到所述支撑板上以及将所述安装框架搬运到所述定位槽上后，所述限位驱动机构驱动所述限位板伸出并压紧在所述安装框架上，所述升降驱动机构驱动所述支撑板以及设置在支撑板上的槽体升起，使得所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧，完成对槽体和安装框架的定位。

优选的，所述框架焊接机构为两组，两组框架焊接机构对称设置在所述工作台的两侧；每组框架焊接机构负责对安装框架和槽体上的1/2的焊接区域的焊接工作。

优选的，所述第一焊接驱动机构包括用于驱动第一焊头沿着Z轴运动的Z轴驱动机构、用于驱动Z轴驱动机构沿着Y轴运动的Y轴驱动机构以及用于驱动Y轴驱动机构沿着X轴运动的X轴驱动机构；所述第一焊接驱动机构还包括设置在Z轴驱动机构上的用于驱动第一焊头绕着转动支点做水平摆动的摆动驱动机构，其中，所述摆动驱动机构包括摆杆以及用于驱动所述摆杆摆动的摆动电机，其中，所述摆动电机的主轴与所述摆杆的一端连接，所述摆杆的另一端与所述第一焊头连接。

优选的，所述槽体上料装置为两组，两组槽体上料装置并列设置；对应的，所述支撑机构中的支撑板为两组，两组支撑板并列设置，且通过同一组升降驱动机构驱动。

优选的，所述焊接搬运装置包括搬运架、设置在搬运架上的搬运机械手以及用于驱动所述搬运机械手运动的搬运驱动机构，其中，所述搬运机械手为多组，每组搬运机械手包括两组可独立升降或可同步升降的搬运组件；所述搬运驱动机构用于驱动多组搬运机械手同步运动，实现将槽体上料装置中的槽体和框架上料装置中的安装框架分别搬运到焊接装置的焊接工位处以及将完成焊接的安装框架和槽体搬运到下料输送装置中。

优选的，所述焊接装置还包括用于对位于焊接工位中的两个槽体之间焊接连接块的加固焊接模块，其中，所述加固焊接模块为两组，两组加固焊接模块分别位于所述工作台的两侧；每组加固焊接模块包括用于存放连接块的存储盒、用于将存储盒中的连接块搬运到两个槽体之间的加固搬运机构以及用于将连接块两端分别焊接到两个槽体的侧壁上的加固焊接机构，其中，所述加固搬运机构包括移动座、设置在移动座上的吸嘴、竖向驱动机构、竖向旋转驱动机构以及纵向驱动机构，其中，所述纵向驱动机构用于驱动所述移动座沿着X轴做纵向运动；所述竖向驱动机构用于驱动所述纵向驱动机构沿着Z轴做竖向运动；所述竖向旋转驱动机构设置在所述移动座上，用于驱动所述吸嘴在竖直方向做旋转运动；所述加固焊接机构包括第二焊头、用于驱动所述第二焊头做沿着X轴做纵向运动以完成焊接工作的第二焊接驱动机构以及用于驱动所述第二焊接驱动机构沿着Y轴做横向运动的横向驱动机构，其中，所述横向驱动机构设置在所述移动座上。

优选的，还包括用于加工安装框架的框架加工装置，其中，所述框架加工装置包括定位台、用于存放安装框架的各个部件的存放机构、用于对安装框架中的各个部件进行焊接的框架部件焊接机构、用于将安装框架中的各个部件搬运到框架焊接工位上以及将加工完成的安装框架搬运到所述框架输送机构中的框架部件搬运机构,其中，

所述安装框架包括两组平行设置的侧板以及设置在两组侧板之间的三组平行设置的横板，其中，两组侧板的长度方向与三组横板的长度方向垂直；三组横板分别位于两组侧板的首端、中部和尾端，且每组横板的两端均与两组侧板连接；

所述定位台上设置有用于对侧板和横板进行承托的承托机构、用于促使所述侧板在X轴和Y轴上进行对位的对中机构，其中，所述对中机构包括X轴对中机构和Y轴对中机构；

所述存放机构包括侧板存放机构和横板存放机构，其中，所述侧板存放机构为两组，两组侧板存放机构位于所述定位台的两侧；所述横板存放机构为三组，三组横板存放机构设置在所述定位台中与所述框架输送机构相对的一侧，三组横板存放机构呈直线等距排布；

所述框架部件搬运机构包括侧板搬运机构和横板搬运机构，其中，所述侧板搬运机构为两组，分别设置在所述定位台中位于所述侧板存放机构处，用于将所述侧板存放机构中的侧板搬运到所述定位台上；所述横板搬运机构用于将三组横板存放机构中的横板搬运到所述定位台上，并将所述定位台上的已经完成焊接的安装框架搬运到框架输送机构中；

所述框架部件焊接机构为两组，两组框架部件焊接机构设置在所述定位台中位于所述侧板存放机构处，每组框架部件焊接机构包括第三焊头以及用于驱动第三焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第三焊接驱动机构。

一种金属焊接加工自动化生产方法，包括以下步骤：

(1)、工作时，槽体上料装置将槽体输送到槽体搬运工位；框架上料装置则将安装框架输送到框架搬运工位；

(2)、焊接搬运装置先将槽体搬运到工作台中的支撑板上，接着将安装框架搬运到工作台上的定位槽中；

(3)、限位驱动机构驱动限位板伸出并压紧在所述安装框架上，升降驱动机构驱动所述支撑板以及设置在支撑板上的槽体升起，使得所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧，完成对槽体和安装框架的定位；

(4)、第一焊接驱动机构带动第一焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动，将安装框架焊接到槽体的上表面；

(5)、限位驱动机构带动限位板运动，使得所述限位板与所述安装框架的上表面分离；所述焊接搬运装置将焊接好的安装框架和槽体一起搬运到收集工位或下游加工工位中。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的金属焊接加工自动化生产线可以自动完成槽体和安装框架的上料、搬运、焊接和下料工作，自动化程度更高，这样有助于提高水槽的加工效率，降低水槽的加工成本。

2、本发明的金属焊接加工自动化生产线在对安装框架和水槽进行焊接时，通过限位机构和支撑机构实现对槽体和安装框架的定位，即当所述焊接搬运装置依次将槽体搬运到所述支撑板上以及将所述安装框架搬运到所述定位槽内后，所述限位驱动机构驱动所述限位板伸出并压紧在所述安装框架上，所述升降驱动机构驱动所述支撑板以及设置在支撑板上的槽体升起，使得所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧，完成对槽体和安装框架的定位，这样可以保证水槽焊接精度，提高加工出的水槽的质量。

3、本发明的金属焊接加工自动化生产线相对于传统的人工焊接方式而言，加工效率更快，精度更高，这有利于提高水槽的产量。

附图说明

图1是本发明的金属焊接加工自动化生产线的立体结构示意图。

图2为本发明的金属焊接加工自动化生产线的俯视图。

图3为本发明的金属焊接加工自动化生产线的立体结构示意图(去除框架加工装置)。

图4为焊接搬运装置的立体结构示意图。

图5和图6为焊接装置的两个不同视角的立体结构示意图。

图7为限位机构的立体结构示意图。

图8和图9为加固焊接模块的两个不同视角的立体结构示意图。

图10和图11为框架加工装置的两个不同视角的立体结构示意图。

图12为侧板搬运机构的立体结构示意图。

图13为横板搬运机构的立体结构示意图。

图14为安装框架的立体结构示意图。

图15为框架部件焊接机构和对中机构的立体结构示意图。

图16为框架部件焊接机构和对中机构的俯视图。

图17为对中机构的立体结构示意图(局部)。

图18为定位台和对中机构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图18，本发明的金属焊接加工自动化生产线包括槽体上料装置1，框架上料装置2、焊接装置4以及用于将槽体上料装置1中的槽体8和框架上料装置2中的安装框架7分别搬运到焊接装置4的焊接工位处的焊接搬运装置3。

参见图1-图18，所述槽体上料装置1包括槽体输送架以及设置在槽体输送架上的用于输送槽体8的槽体输送机构；所述框架上料装置2包括框架输送架以及设置在框架输送架上的用于输送框架的框架输送机构；其中，所述槽体输送机构和所述框架输送机构均可以采用输送带输送的方式(具体可以参照现有的输送带输送机构实施)，且两者的输送方向相同，并分别与焊接搬运装置3的搬运方向垂直。通过上述设置，可以将安装框架7和槽体8分别输送到框架搬运工位和槽体搬运工位，以方便焊接搬运装置3将位于框架搬运工位和槽体搬运工位中的安装框架7和槽体8搬运到焊接工位中完成焊接。

参见图1-图18，所述焊接装置4包括工作台、设置在工作台上的用于对待焊接的槽体8和安装框架7进行定位的定位机构以及用于将安装框架7焊接到槽体8上表面的框架焊接机构41；当所述焊接搬运装置3依次将槽体8和安装框架7搬运到所述工作台上后，所述定位机构对槽体8和安装框架7进行定位，以方便框架焊接机构41精确地将安装框架7焊接到槽体8的上表面上。

参见图1-图18，所述框架焊接机构41为两组，两组框架焊接机构41对称设置在所述工作台的两侧；每组框架焊接机构41负责对安装框架7和槽体8上的1/2的焊接区域的焊接工作，这样有利于提高焊接效率；为此，所述框架焊接机构41包括第一焊头411以及用于驱动所述第一焊头411沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第一焊接驱动机构，其中，所述第一焊接驱动机构包括用于驱动第一焊头411沿着Z轴运动的Z轴驱动机构416、用于驱动Z轴驱动机构416沿着Y轴运动的Y轴驱动机构415以及用于驱动Y轴驱动机构415沿着X轴运动的X轴驱动机构414，即通过X轴驱动机构414、Y轴驱动机构415以及Z轴驱动机构416协同配合来驱动第一焊头411做三维运动，从而实现对安装框架7和槽体8的焊接；另外，所述第一焊接驱动机构还包括设置在Z轴驱动机构416上的用于驱动第一焊头411绕着转动支点做水平摆动的摆动驱动机构，其中，所述摆动驱动机构包括摆杆412以及用于驱动所述摆杆412摆动的摆动电机413(或旋转气缸)，其中，所述摆动电机413(或旋转气缸)的主轴与所述摆杆412的一端连接，所述摆杆412的另一端与所述第一焊头411连接；通过设置摆动驱动机构，可以带动第一焊头411摆动，从而有利于减小X轴驱动机构414、Y轴驱动机构415以及Z轴驱动机构416的驱动行程，进而进一步提高焊接效率。因此，通过X轴驱动机构414、Y轴驱动机构415、Z轴驱动机构416以及摆动驱动机构的配合，可以快速完成对安装框架7和槽体8的焊接工作。

参见图1-图18，所述定位机构包括支撑机构42以及限位机构44，其中，所述工作台上设置有与所述安装框架7匹配的定位槽，该工作台上在与所述支撑机构42对应的位置处设置有用于避让所述支撑机构42的避让槽；所述支撑机构42设置在所述避让槽内，该支撑机构42包括支撑板421以及用于驱动所述支撑板421做升降运动的升降驱动机构422，所述升降驱动机构422可以采用气缸驱动的方式，通过气缸带动支撑板421做升降运动；另外，为了提高精度，也可以在支撑板421上设置与槽体8的槽底配合的凹槽，以便于更好地实现对槽体8进行定位；所述限位机构44包括设置在工作台上的限位板442以及用于驱动所述限位板442水平伸出至所述定位槽处实现对安装框架7的上表面进行压紧的限位驱动机构441，其中，所述限位驱动机构441可以采用气缸驱动，即通过气缸带动限位板442做水平直线运动，实现对安装框架7的上表面进行压紧和松开；当所述焊接搬运装置3依次将槽体8搬运到所述支撑板421上以及将所述安装框架7搬运到所述定位槽内后，所述限位驱动机构441驱动所述限位板442伸出并压紧在所述安装框架7上，所述升降驱动机构422驱动所述支撑板421以及设置在支撑板421上的槽体8升起，使得所述槽体8的上表面与所述安装框架7的下表面贴紧，完成对槽体8和安装框架7的定位；当完成对槽体8和安装框架7的焊接后，所述限位驱动机构441带动限位板442缩回，使之与安装框架7的上表面分离，这样，所述焊接搬运装置3就可以将完成焊接的槽体8和安装框架7搬运到收集工位或下游加工工位中。

另外，所述定位机构还包括对位机构45，所述对位机构45包括设置在所述工作台一端的两侧的限位块43以及用于驱动所述安装框架7的一侧与所述限位块43接触的对位驱动机构，其中，所述对位驱动机构为两组，两组对位驱动机构分别位于所述工作台中与所述限位块43相对的一侧，且两组对位驱动机构分别与两组对位块相对设置；所述对位驱动机构包括推块452以及用于驱动所述推块452沿着Y轴运动的对位气缸451，通过对位气缸451带动推块452沿着Y轴运动，从而推动安装框架7的一侧与所述限位块43接触，完成对该安装框架7在Y轴方向上的对位，而安装框架7在X轴方向上的对位则通过工作台上的定位槽实现，或者参照下文中的“X轴对中机构57”的具体结构和原理实施。

此外，所述限位机构44为多组，通过设置多组限位机构44可以更好地实现对安装框架7和槽体8的限位；而在本实施例中，所述限位机构44为四组，四组限位机构44位于安装框架7的四个对角处。

参见图1-图18，在本实施例中，由于每个安装框架7搭配两个槽体8，因此，所述槽体上料装置1为两组，两组槽体上料装置1并列设置；而焊接搬运装置3也每次搬运两个槽体8，对应的，所述支撑机构42中的支撑板421为两组，两组支撑板421并列设置，且通过同一组升降驱动机构422驱动。

参见图1-图18，所述焊接搬运装置3包括搬运架33、设置在搬运架33上的搬运机械手31以及用于驱动所述搬运机械手31运动的搬运驱动机构32，其中，所述搬运机械手31为多组，每组搬运机械手31包括两组可独立升降或可同步升降的搬运组件；所述搬运驱动机构32用于驱动多组搬运机械手31同步运动，将槽体上料装置1中的槽体8和框架上料装置2中的安装框架7分别搬运到焊接装置4的焊接工位处以及将完成焊接的安装框架7和槽体8搬运到下料输送装置6中；其中，所述搬运机械手31包括搬运组件以及用于驱动所述搬运组件竖向运动的竖向搬运驱动机构，其中，所述搬运组件包括搬运座以及设置在搬运座上的多组吸取件(例如吸嘴)，所述吸取件的数量和排布方式可以根据实际情况灵活设置，例如为四组，四组吸取件设置在搬运座的四个对角处；所述竖向搬运驱动机构可以采用电机与丝杆传动机构结合的驱动方式，也可以采用气缸驱动的方式；同理，所述搬运驱动机构32也可以采用电机与丝杆传动机构结合的驱动方式，或者电机与齿轮齿条传动机构结合的方式，或者电机与滑轮滑轨机构结合的方式。

除上述列举的方式外，所述焊接搬运装置3也可以采用现有的搬运装置；通过焊接搬运装置3，可以将槽体8和安装框架7依次搬运到焊接工位处，完成安装框架7与槽体8的焊接，也可以将完成焊接后的安装框架7与槽体8搬运到下游加工工位处，例如下游输送装置6中。

参见图1-图18，所述焊接装置4还包括用于对位于焊接工位中的两个槽体8之间焊接连接块的加固焊接模块9，其中，所述加固焊接模块9为两组，两组加固焊接模块9分别位于所述工作台的两侧，用于对两侧槽体8的两侧各焊接上连接块，以便于增强加工出来的水槽(即完成焊接的槽体8的安装框架7)的牢固性；每组加固焊接模块9包括用于存放连接块的存储盒10、用于将存储盒10中的连接块搬运到两个槽体8之间的加固搬运机构以及用于将连接块两端分别焊接到两个槽体8的侧壁上的加固焊接机构，其中，所述加固搬运机构包括移动座96、设置在移动座96上的吸嘴93、竖向驱动机构98、竖向旋转驱动机构94以及纵向驱动机构97，其中，所述纵向驱动机构97用于驱动所述移动座96沿着X轴做纵向运动；所述竖向驱动机构98用于驱动所述纵向驱动机构97沿着Z轴做竖向运动；所述竖向旋转驱动机构94设置在所述移动座96上，用于驱动所述吸嘴93在竖直方向做旋转运动，用于将位于存储盒10中的连接块取出并送至到两个槽体8之间；所述加固焊接机构包括第二焊头91、用于驱动所述第二焊头91做沿着X轴做纵向运动以完成焊接工作的第二焊接驱动机构92以及用于驱动所述第二焊接驱动机构92沿着Y轴做横向运动的横向驱动机构93，其中，所述横向驱动机构93设置在所述移动座96上。

通过上设设置，当需要在两个槽体8之间焊接连接块时，通过竖向驱动机构98和纵向驱动机构97的配合，使得所述吸嘴93位于所述存储盒10的上方，接着所述竖向旋转驱动机构94带动所述吸嘴93竖向转动，使得所述吸嘴93朝下设置，所述竖向驱动机构98再驱动所述吸嘴93向下运动并吸住位于最上方的连接块；随后所述竖向驱动机构98和所述纵向驱动机构97协同配合，以此带动吸嘴93以及被吸嘴93吸住的连接块离开存储盒10；接着所述竖向旋转驱动机构94带动吸嘴93竖向转动，使得被吸嘴93吸住的连接块摆动到两个槽体8之间。由于所述加固焊接机构与所述加固搬运机构共用竖向驱动机构98和纵向驱动机构97，因此，所述第二焊头91也位于两个槽体8之间，这时，只需要横向驱动机构93单独带动第二焊接驱动机构92以及第二焊头91沿着Y轴运动，使得第二焊头91到达连接块与两个槽体8侧壁接触的部位，所述第二焊接驱动机构92带动第二焊头91沿着X轴运动，完成焊接动作，从而将连接块的两端分别焊接在两个槽体8的侧壁上。

在本实施例中，所述竖向驱动机构98、横向驱动机构93和纵向驱动机构97均可以采用气缸驱动的方式，或者采用电动推杆的驱动方式；而所述竖向旋转驱动机构94则可以采用旋转电机或旋转气缸驱动的方式；第二焊接驱动机构92在本实施例中也采用气缸驱动的方式。另外，所述第二焊头91的角度可以自由调节(即在竖直方向上的摆角可调)，以适应不同的焊接要求。

参见图1-图18，本发明的金属焊接加工自动化生产线还包括用于加工安装框架7的框架加工装置5，其中，所述框架加工装置5包括定位台55、用于存放安装框架7的各个部件的存放机构、用于对安装框架7中的各个部件进行焊接的框架部件焊接机构56、用于将安装框架7中的各个部件搬运到框架焊接工位上以及将加工完成的安装框架7搬运到所述框架输送机构中的框架部件搬运机构。通过框架部件搬运机构将存放机构中所存放的安装框架7中的各个部件搬运到框架焊接工位(即定位台55)上，接着，所述框架部件焊接机构56对安装框架7的各个部件的连接部位进行焊接，焊接完成后得到安装框架7，随后，所述框架部件搬运机构将加工完成的安装框架7搬运到所述框架输送机构中，由框架输送机构将其输送到框架搬运工位中。

参见图1-图18，所述安装框架7包括两组平行设置的侧板71以及设置在两组侧板71之间的三组平行设置的横板72，其中，两组侧板71的长度方向与三组横板72的长度方向垂直；三组横板72分别位于两组侧板71的首端、中部和尾端，且每组横板72的两端均与两组侧板71连接。

参见图1-图18，所述定位台55上设置有用于对侧板71和横板72进行承托的承托机构、用于促使所述侧板71在X轴和Y轴上进行对位的对中机构，其中，所述对中机构包括X轴对中机构57和Y轴对中机构58，其中，所述X轴对中机构57为四组，四组X轴对中机构57分别位于两组侧板71的两侧，每组X轴对中机构57包括承托座573、设置在承托座573上的对位板571以及用于驱动所述对位板571沿着X轴运动的X轴对中气缸572，其中，所述对位板571为L形板，所述承托座573上设置有用于承托所述侧板71的承托槽，所述承托槽的侧壁上设置有用于避让所述对位板571的通槽，当所述X轴对中气缸572带动所述对位板571运动时，L形的对位板571中的竖直部推动侧板71与所述承托槽的侧壁接触，且所述L形的对位板571的水平部进入到所述承托座573的凹槽内，这样，所述侧板71的两侧则被夹紧在所述对位板571和所述承托座573的侧壁之间，且对位板571中的水平部位于所述侧板71的上部，用于对侧板71进行压紧，从而保证侧板71在焊接时不会沿着X轴运动，也不会沿着Z轴运动，从而保证焊接精度。

另外，所述Y轴对中机构58的具体结构可以也可以参照“对位机构45”实施，即包括限位块583、推板581和用于驱动推板581沿着Y轴方向运动的Y轴对中气缸582，具体原理可参见“对位机构45”的工作原理，通过设置Y轴对中机构58，可以实现对侧板71在Y轴方向的对位，这样即可完成对侧板71在X轴、Y轴和Z轴方向上的限位，以此来保证焊接精度；而所述承托机构则包括设置在所述定位台55上的多个承托件59，多个承托件59分别用于对侧板71和横板72的两端进行承托，而本实施例中的承托件59为六个，每个承托件59上均设置有与其承托的部件(所述侧板71和所述横板72)配合的凹槽；通过设置上述结构，当所述框架部件搬运机构将侧板71和横板72运到定位台55的承托件59上，通过承托件59对所述侧板71和所述横板72进行定位；接着所述对中机构再对所述侧板71在X轴和Y轴方向上的位置进行调整，同时对侧板71的上表面进行压紧；最后，所述框架部件焊接机构56工作，在所述侧板71和所述横板72的连接部位处进行焊接，使得所述侧板71和所述横板72焊接处所述安装框架7；完成焊接后，所述对中机构松开所述安装框架7，由框架部件搬运机构将其搬运到框架输送机构中。

参见图1-图18，所述存放机构包括侧板存放机构51和横板存放机构54，其中，所述侧板存放机构51为两组，两组侧板存放机构51位于所述定位台55的两侧；所述横板存放机构54为三组，三组横板存放机构54设置在所述定位台55中与所述框架输送机构相对的一侧，三组横板存放机构54呈直线等距排布；其中，所述侧板存放机构51和所述横板存放机构54均由存放架构成，所述侧板71和所述横板72均分别堆叠摆放在所述存放架中。

参见图1-图18，所述框架部件搬运机构包括侧板搬运机构52和横板搬运机构53，其中，所述侧板搬运机构52为两组，分别设置在所述定位台55中位于所述侧板存放机构51处，用于将所述侧板存放机构51中的侧板71搬运到所述定位台55上；所述横板搬运机构53用于将三组横板存放机构54中的横板72搬运到所述定位台55上，并将所述定位台55上的已经完成焊接的安装框架7搬运到框架输送机构中；其中，所述侧板搬运机构52和所述横板搬运机构53的具体结构可以参照现有的搬运装置实施，或者参照焊接搬运装置3实施，即包括搬运组件以及用于驱动所述搬运组件运动的搬运驱动机构。通过两侧的侧板搬运机构52将两块侧板71搬运到定位台55上，通过横板搬运机构53将三组横板72同时搬运到所述定位台55上，以便于框架部件焊接机构56对各个部件进行焊接；焊接完成后，所述对中机构松开安装框架7，由横板搬运机构53将完成加工的安装框架7搬运到框架输送机构中。

参见图1-图18，所述框架部件焊接机构56为两组，两组框架部件焊接机构56设置在所述定位台55中位于所述侧板存放机构51处，每组框架部件焊接机构56包括第三焊头561以及用于驱动第三焊头561沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第三焊接驱动机构562，其中，第三焊接驱动机构562的具体结构可以参照第一焊接驱动机构实施；通过设置两组框架部件焊接机构56，可以提高安装框架7的加工效率。

参见图1-图18，本发明的金属焊接加工自动化生产方法，包括以下步骤：

(1)、工作时，槽体上料装置1将槽体8输送到槽体搬运工位；框架上料装置2则将安装框架7输送到框架搬运工位；

(2)、焊接搬运装置3先将槽体8搬运到工作台上的支撑板421上，接着将安装框架7搬运到工作台上的定位槽中；

(3)、限位驱动机构441驱动限位板442伸出并压紧在所述安装框架7上，升降驱动机构422驱动所述支撑板421以及设置在支撑板421上的槽体8升起，使得所述槽体8的上表面与所述安装框架7的下表面贴紧，完成对槽体8和安装框架7的定位；

(4)、第一焊接驱动机构带动第一焊头411沿着X轴、Y轴和Z轴运动，将安装框架7焊接到槽体8的上表面；

(5)、限位驱动机构441带动限位板442运动，使之与所述安装框架7的上表面分离；所述焊接搬运装置3将焊接好的安装框架7连同槽体8一起搬运到收集工位或下游加工工位中。

其中，在步骤(1)中，焊接搬运装置3搬运到工作台的支撑板421上的槽体8为两个。

其中，在步骤(4)中，通过加固焊接机构在位于支撑板421上的两个槽体8之间焊接连接块。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，包括槽体上料装置，框架上料装置、焊接装置以及用于将槽体上料装置中的槽体和框架上料装置中的安装框架分别搬运到焊接装置的焊接工位处的焊接搬运装置，其中，

所述槽体上料装置包括槽体输送架以及设置在槽体输送架上的用于输送槽体的槽体输送机构；

所述框架上料装置包括框架输送架以及设置在框架输送架上的用于输送框架的框架输送机构；

所述焊接装置包括工作台、设置在工作台上的用于对待焊接的槽体和安装框架进行定位的定位机构以及用于将安装框架焊接到槽体上表面的框架焊接机构，其中，所述框架焊接机构包括第一焊头以及用于驱动所述第一焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第一焊接驱动机构；所述定位机构包括支撑机构以及限位机构，其中，所述工作台上设置有与所述安装框架匹配的定位槽，该工作台上在与所述支撑机构对应的位置处设置有用于避让所述支撑机构的避让槽；所述支撑机构设置在所述避让槽内，该支撑机构包括支撑板以及用于驱动所述支撑板做升降运动的升降驱动机构；所述限位机构包括设置在工作台上的限位板以及用于驱动所述限位板水平伸出并压紧在安装框架的上表面的限位驱动机构；

当所述焊接搬运装置依次将槽体搬运到所述支撑板上以及将所述安装框架搬运到所述定位槽上后，所述限位驱动机构驱动所述限位板伸出并压紧在所述安装框架上，所述升降驱动机构驱动所述支撑板以及设置在支撑板上的槽体升起，使得所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧，完成对槽体和安装框架的定位。

2.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，所述框架焊接机构为两组，两组框架焊接机构对称设置在所述工作台的两侧；每组框架焊接机构负责对安装框架和槽体上的1/2的焊接区域的焊接工作。

3.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，所述第一焊接驱动机构包括用于驱动第一焊头沿着Z轴运动的Z轴驱动机构、用于驱动Z轴驱动机构沿着Y轴运动的Y轴驱动机构以及用于驱动Y轴驱动机构沿着X轴运动的X轴驱动机构；所述第一焊接驱动机构还包括设置在Z轴驱动机构上的用于驱动第一焊头绕着转动支点做水平摆动的摆动驱动机构，其中，所述摆动驱动机构包括摆杆以及用于驱动所述摆杆摆动的摆动电机，其中，所述摆动电机的主轴与所述摆杆的一端连接，所述摆杆的另一端与所述第一焊头连接。

4.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，所述槽体上料装置为两组，两组槽体上料装置并列设置；对应的，所述支撑机构中的支撑板为两组，两组支撑板并列设置，且通过同一组升降驱动机构驱动。

5.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，所述焊接搬运装置包括搬运架、设置在搬运架上的搬运机械手以及用于驱动所述搬运机械手运动的搬运驱动机构，其中，所述搬运机械手为多组，每组搬运机械手包括两组可独立升降或可同步升降的搬运组件；所述搬运驱动机构用于驱动多组搬运机械手同步运动，实现将槽体上料装置中的槽体和框架上料装置中的安装框架分别搬运到焊接装置的焊接工位处以及将完成焊接的安装框架和槽体搬运到下料输送装置中。

6.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，所述焊接装置还包括用于对位于焊接工位中的两个槽体之间焊接连接块的加固焊接模块，其中，所述加固焊接模块为两组，两组加固焊接模块分别位于所述工作台的两侧；每组加固焊接模块包括用于存放连接块的存储盒、用于将存储盒中的连接块搬运到两个槽体之间的加固搬运机构以及用于将连接块两端分别焊接到两个槽体的侧壁上的加固焊接机构，其中，所述加固搬运机构包括移动座、设置在移动座上的吸嘴、竖向驱动机构、竖向旋转驱动机构以及纵向驱动机构，其中，所述纵向驱动机构用于驱动所述移动座沿着X轴做纵向运动；所述竖向驱动机构用于驱动所述纵向驱动机构沿着Z轴做竖向运动；所述竖向旋转驱动机构设置在所述移动座上，用于驱动所述吸嘴在竖直方向做旋转运动；所述加固焊接机构包括第二焊头、用于驱动所述第二焊头做沿着X轴做纵向运动以完成焊接工作的第二焊接驱动机构以及用于驱动所述第二焊接驱动机构沿着Y轴做横向运动的横向驱动机构，其中，所述横向驱动机构设置在所述移动座上。

7.根据权利要求1所述的金属焊接加工自动化生产线，其特征在于，还包括用于加工安装框架的框架加工装置，其中，所述框架加工装置包括定位台、用于存放安装框架的各个部件的存放机构、用于对安装框架中的各个部件进行焊接的框架部件焊接机构、用于将安装框架中的各个部件搬运到框架焊接工位上以及将加工完成的安装框架搬运到所述框架输送机构中的框架部件搬运机构,其中，

所述安装框架包括两组平行设置的侧板以及设置在两组侧板之间的三组平行设置的横板，其中，两组侧板的长度方向与三组横板的长度方向垂直；三组横板分别位于两组侧板的首端、中部和尾端，且每组横板的两端均与两组侧板连接；

所述定位台上设置有用于对侧板和横板进行承托的承托机构、用于促使所述侧板在X轴和Y轴上进行对位的对中机构，其中，所述对中机构包括X轴对中机构和Y轴对中机构；

所述存放机构包括侧板存放机构和横板存放机构，其中，所述侧板存放机构为两组，两组侧板存放机构位于所述定位台的两侧；所述横板存放机构为三组，三组横板存放机构设置在所述定位台中与所述框架输送机构相对的一侧，三组横板存放机构呈直线等距排布；

所述框架部件搬运机构包括侧板搬运机构和横板搬运机构，其中，所述侧板搬运机构为两组，分别设置在所述定位台中位于所述侧板存放机构处，用于将所述侧板存放机构中的侧板搬运到所述定位台上；所述横板搬运机构用于将三组横板存放机构中的横板搬运到所述定位台上，并将所述定位台上的已经完成焊接的安装框架搬运到框架输送机构中；

所述框架部件焊接机构为两组，两组框架部件焊接机构设置在所述定位台中位于所述侧板存放机构处，每组框架部件焊接机构包括第三焊头以及用于驱动第三焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动的第三焊接驱动机构。

8.一种用于权利要求1-7任一项所述的金属焊接加工自动化生产线的金属焊接加工自动化生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、工作时，槽体上料装置将槽体输送到槽体搬运工位；框架上料装置则将安装框架输送到框架搬运工位；

(2)、焊接搬运装置先将槽体搬运到工作台中的支撑板上，接着将安装框架搬运到工作台上的定位槽中；

(3)、限位驱动机构驱动限位板伸出并压紧在所述安装框架上，升降驱动机构驱动所述支撑板以及设置在支撑板上的槽体升起，使得所述槽体的上表面与所述安装框架的下表面贴紧，完成对槽体和安装框架的定位；

(4)、第一焊接驱动机构带动第一焊头沿着X轴、Y轴和Z轴运动，将安装框架焊接到槽体的上表面；

(5)、限位驱动机构带动限位板运动，使得所述限位板与所述安装框架的上表面分离；所述焊接搬运装置将焊接好的安装框架和槽体一起搬运到收集工位或下游加工工位中。

9.根据权利要求8所述的金属焊接加工自动化生产方法，其特征在于，在步骤(1)中，焊接搬运装置搬运到工作台的支撑板上的槽体为两个。

10.根据权利要求8所述的金属焊接加工自动化生产方法，其特征在于，在步骤(4)中，通过加固焊接模块在位于支撑板上的两个槽体之间焊接连接块。

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