一种金属屏蔽门用门板焊接设备及其方法与流程

本发明涉及门板焊接，具体为一种金属屏蔽门用门板焊接设备及其方法。

背景技术：

1、金属屏蔽门的主要功能在于建立电磁隔离边界，以此阻断内部电磁场向外泄漏，防止信息通过电磁辐射途径被截获，同时抵御外部电磁杂波对内部精密设备的干扰；在加工制造中，于门板内侧焊接截面呈u字型且带有水平底座的加强条，其首要作用在于提升门扇的结构刚度，通过改变门板截面的受力特性，有效抵抗门扇因自重产生的下坠弯曲以及环境温度变化引起的翘曲变形，确保门板长期保持较高的平面度；

2、上述金属屏蔽门门板与u字型加强条焊接时，采用定位点焊将加强条初步固定于门板内侧，并借助专用工装确保其翻边与门板紧密贴合，随后进入正式焊接阶段，为有效控制焊接热输入引发的热变形，操作人员一般采用分段跳焊与对称焊接相结合的工艺策略，避免沿长度方向连续施焊，通过交替焊接不同加强条的不同区段，使热量输入尽可能对称且分散，每条焊缝完成后，需在焊道冷却过程中施加适当的机械敲击，以此抵消金属冷却收缩时产生的拉伸应力，进而减少门板表面的凹陷或波浪变形；以上过程工作人员需要执行门板工件、u字型加强筋的上料、定位以及两侧焊缝的焊接操作，在双u字型加强筋的加工需求下，工作人员的作业内容大幅提升，其中在上料阶段，工件数量由单件翻倍为两件，除需完成两次独立的吊运、翻转和就位动作外，还必须在门板内侧有限区域内协调两根加强筋的放置次序与临时支撑方案，而在焊接阶段，焊缝由两条增至四条，总施焊长度直接翻倍，工位转换、焊枪姿态调整和起弧点重寻都会打断作业流畅性，大量辅助时间消耗于非燃弧动作，使得双u字型加强筋门板的焊接产出率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金属屏蔽门用门板焊接设备及其方法，待加工的金属屏蔽门门板由链条输送机运送至焊接工位后，顶升缩距总成将门板从输送机上顶起，门板对中总成随即对其进行定位，同时平整度检测总成对门板底面平整度进行判断，两个待焊接的u型加强筋由工作人员在设备侧方位处放置于双工位翻转拾料总成上，该总成使u型加强筋的水平座与金属屏蔽门门板保持平行并悬于门板上方，随后升降驱动总成带动双工位翻转拾料总成及两个u型加强筋下降，直至加强筋与门板紧密贴合，各部件完成校准后，两侧的三轴激光焊接总成根据中控箱指令，依次对相应侧的u型加强筋完成两条焊缝的焊接操作，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属屏蔽门用门板焊接设备，包括间隔相对设置的两个门架以及安装在两个门架之间的链条输送机，还包括：

3、顶升缩距总成，设置于所述链条输送机的下方，用于将门板从所述链条输送机上顶起，使其脱离链条；

4、门板对中总成，设置于所述链条输送机的外侧，用于将顶升后的门板沿宽度方向推动至工位中心位置；

5、平整度检测总成，设置于所述顶升缩距总成中，用于检测顶升对中后的门板底面的平整度；

6、升降驱动总成，安装于两个门架的顶端，且升降驱动总成的驱动端安装有双工位翻转拾料总成，双工位翻转拾料总成用于同时拾取两个待焊接的u型加强筋，并通过翻转动作将两个u型加强筋的姿态调整为水平座朝下且与门板底部平行；

7、三轴激光焊接总成，三轴激光焊接总成设置于链条输送机的两侧，用于对贴紧于门板上的两个u型加强筋进行激光焊接；

8、中控箱，安装在三轴激光焊接总成的一侧，与所述链条输送机、顶升缩距总成、门板对中总成、平整度检测总成以及升降驱动总成、双工位翻转拾料总成电性连接。

9、优选的，所述升降驱动总成包括固定在两个门架之间的顶端中心位的外u型框，以及竖直安装在外u型框上端的可调节行程气缸，可调节行程气缸的输出端安装有内u型框，所述双工位翻转拾料总成安装在内u型框上。

10、优选的，所述双工位翻转拾料总成包括固定在内u型框左右外壁上的轴台、在两个轴台之间通过轴承对称转动安装的两个平槽轴，以及在平槽轴下端固定安装的两个连接柱，两个连接柱的底端共同安装有气动吸盘组，其中一个轴台的外壁上安装有用于使得两个平槽轴保持同步反转状态的齿轮传动结构，所述内u型框表面的一侧安装有双轴气缸一，双轴气缸一的输出端安装有用于驱动其中一个平槽轴旋转的齿轮齿条传动结构。

11、优选的，所述三轴激光焊接总成包括平行布置在链条输送机外侧的丝杆直线模组、安装在丝杆直线模组驱动端上的滑台、滑台一侧外壁上安装的薄型气缸一以及薄型气缸一输出端上安装的上扬臂，上扬臂的上端固定有支座，且支座的顶壁上安装有薄型气缸二，所述薄型气缸二的输出端固定有加长座，加长座远离上扬臂的一端安装有激光焊接枪，丝杆直线模组的驱动方向与平槽轴的长度方向平行，加长座的长度方向与链条输送机的宽度方向垂直。

12、优选的，所述链条输送机的一侧外壁上安装有两个槽型光电开关，所述滑台的外壁上还安装有能够进入到槽型光电开关检测范围的探片。

13、优选的，所述门板对中总成包括固定在链条输送机一侧的缸座、在缸座顶端安装的双轴气缸二以及安装在双轴气缸二输出端上的直角台，所述链条输送机长度方向上的两个直角台之间固定有梁板，所述双轴气缸二的输出端推动方向与平槽轴的长度方向保持垂直。

14、优选的，所述顶升缩距总成包括固定在链条输送机内部的载板、在载板底端中心位置处安装的薄型气缸三以及在薄型气缸三活塞杆上端固定的顶台，顶台的顶端边角位置处安装有胶座，所述顶台位于两个平槽轴的正下方。

15、优选的，所述平整度检测总成至少包括两个支架以及两个激光距离传感器，所述支架固定在载板的顶端并位于薄型气缸三的活塞杆一侧，所述激光距离传感器安装在支架的一侧外壁上，激光距离传感器检测自身到门板底面的距离值并将信号经调理后传回中控箱。

16、优选的，所述顶台的顶端设置有若干个和激光距离传感器相对应的镂空部。

17、本发明还提供了一种金属屏蔽门用的门板焊接方法，使用上述所述的焊接设备，包括以下步骤：

18、s1：待加工的门板工件平稳放置于链条输送机上，门板随着输送链的移动被运送至焊接工位的预定区域，当门板到达焊接工位后，链条输送机停止运行，此时工作人员通过中控箱的操作界面发出顶升指令，顶升缩距总成随即启动，其从下方将门板从链条输送机的承载面上垂直顶起，使门板脱离链条并上升至设定的工作高度；

19、s2：门板被顶起后，通过中控箱激活门板对中总成，门板对中总成于两侧同时向门板边缘靠拢，以设定的夹持力将门板推至工位的中心基准位置，确保门板的纵向中心线与设备的设计轴线重合，为两根加强筋的对称布置提供基准，对中动作完成并锁定后，平整度检测总成将检测信号反馈至中控箱，由中控箱内部的逻辑判断模块评估门板底面是否存在超过允许范围的翘曲或局部凹陷，若平整度不合格，将门板取下进行矫形处理或更换工件，若平整度符合要求，则设备进入下一操作步骤；

20、s3：从设备侧方的物料架上依次取用两个待焊接的u型加强筋，逐个将其放置于双工位翻转拾料总成的两个拾取工位上，确认加强筋在拾取工位上放置平稳、方向正确，拾取完成后，双工位翻转拾料总成将两个u型加强筋从初始的放置姿态调整为水平座朝向门板底面方向且与门板平行的悬吊姿态；

21、s4：升降驱动总成驱动双工位翻转拾料总成连同两个u型加强筋沿着垂直于门板的方向平稳下降，两个加强筋的水平座逐渐接近门板的上表面，直至与门板贴紧，此时升降驱动总成保持一定的压紧力，确保加强筋与门板之间无间隙；

22、s5、在中控箱上启动焊接动作，中控箱按照预设逻辑向两侧的三轴激光焊接总成发出执行指令，两侧的三轴激光焊接总成分别移动至各自对应侧加强筋的起始焊位，随后依次对该侧加强筋的两条焊缝完成焊接操作，待全部四条焊缝焊接完毕后，中控箱发出完成信号，升降驱动总成带动双工位翻转拾料总成上升回位，松开对门板的压紧，顶升缩距总成将门板重新放回链条输送机上。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、门板由链条输送机自动运送并完成顶升对中定位，与工作人员在设备侧方位同时放置两根加强筋的操作在时间上并行开展，互不等待，且双工位翻转拾料总成能够一次完成两根加强筋的姿态调整，使两根加强筋同步悬于门板上方，免去逐一搬运和单独调整每根加强筋空间角度所耗费的重复劳动，大幅缩短非焊接阶段的时长；

25、2、在定位贴合环节，升降驱动总成带动双工位翻转拾料总成整体下降，使得两根u型加强筋同时与门板紧密贴合，这一同步动作天然保证了两根筋相对于门板的位置一致性和平行度，避免了人工逐一放置时因基准干涉导致的反复测量与校正，而平整度检测总成在焊接前对门板底面状态的预先判断又为贴合提供了质量前提，减少了因门板翘曲造成的局部间隙调整，使定位工序由多次试错简化为一次到位；

26、3、在焊接实施阶段，两侧的三轴激光焊接总成由中控箱统一指令，依次对相应侧加强筋完成焊缝焊接，相比手工电弧焊显著缩短每条焊缝的纯焊接时间，同时三轴运动系统确保每次焊接的热输入量和行走速度高度一致，减少手工分段跳焊时因人工作业节奏变化产生的热输入波动以及频繁转换工位、重寻起弧点的辅助消耗。