洗衣机顶盖板的超声焊接生产线的制作方法

本发明涉及一种超声焊接生产线，尤其是一种洗衣机顶盖板的超声焊接生产线，属于洗衣机、洗碗机顶盖板制造设备技术领域。

背景技术：

现有技术中，洗衣机、洗碗机顶盖板一般有3部分组成：外框、防水板和内框。

传统的顶盖板制造工艺一般有以下3种：（1）打钉；（2）涂胶；（3）打钉和涂胶组合。传统方式存在以下缺点：（1）打钉工艺存在渗水的缺陷，由于渗水后会引起防水板的变形或失效，所以主机厂家已逐步的淘汰此工艺；（2）涂胶工艺存在胶水发黄、有些产品黏合强度不够等缺陷；（3）打钉和涂胶组合的存在制造工艺复杂、耗材成本高等缺陷。

采用目前成熟的超声波焊接技术，结合涂胶工艺为一体，能够制造出用户满意的洗衣机顶盖板产品。在超声波焊接工艺中一般包括以下步骤：涂胶、拼装组合、超声波焊接3个工序。现有技术中主要存在以下问题：（1）现有的涂胶工艺存在涂胶不一致，具有误差等缺陷，这就容易造成后续超声波焊接时产生焊接缺陷，产生渗水等情况；（2）一般采用人工进行拼装组合，拼装组合的效率较低，并且组合时的准确度也受操作人员操作熟练度的影响；（3）由于将超声波焊接技术应用到洗衣机顶盖板产品的生产是目前先进的加工方式，因而现有技术中尚未有采用超声波焊接对洗衣机顶盖板进行焊接的相应设备。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种洗衣机顶盖板的超声焊接生产线，实现洗衣机顶盖板部件的涂胶、预固定和超声焊接，焊接效果好，工作效率高。

按照本发明提供的技术方案，一种洗衣机顶盖板的超声焊接生产线，其特征是：包括涂胶机、压合机和超声波焊接机；

所述涂胶机包括机架，在机架的上料位置安装用于对待涂胶的防水板的放置位置和放置角度进行定位的定位模具，在定位模具的一侧安装机械手，在机械手的行动臂上安装用于吸附定位模具上防水板的吸盘；在所述机架的涂胶位置安装用于对防水板进行涂胶的涂胶喷头，在涂胶位置设置有用于对防水板的位置进行限位的机械式限位块；

所述压合机包括工作台面，在工作台面上设置与顶盖板部件配合的定位模具，该定位模具包括相对设置的第一模具框和第二模具框、以及相对设置的第三模具框和第四模具框；在所述第一模具框、第二模具框、第三模具框和第四模具框外侧的两端部分别安装夹紧气缸安装座，在夹紧气缸安装座上安装夹紧气缸，夹紧气缸的缸体转动安装在夹紧气缸安装座上，夹紧气缸的伸出杆朝向定位模具一侧，在伸出杆上连接支撑杆，支撑杆的下端与夹紧气缸安装座上的支撑架转动连接，夹紧气缸的伸出杆端部与连接杆的一端转动连接，连接杆的另一端与支撑架转动连接，在支撑杆的上端支撑夹紧板；

所述超声波焊接机包括机身结构，机身结构为密封结构，机身结构上设有进口和出口，在进口和出口分别设置升降门，机身结构的内部为顶盖板产品进行超声波焊接的工作空间，在该工作空间中安装有用于进行超声波焊接的超声波发生装置；在所述机身结构的进口和出口之间布置运输机构，运输机构包括布置在进口和出口之间的导轨；在所述机身结构的工作空间焊接位置安装用于放置顶盖板产品的模架机构，模架机构包括安装能够相互配合的上模压料机构和底模机构，底模机构设置在导轨上并且能够沿导轨移动，上模压料机构固定安装在机身结构的工作空间内的焊接位置。

进一步的，在所述涂胶机和压合机之间布置第一搬运机器人，在压合机和超声波焊接机之间布置第二搬运机器人。

进一步的，所述机械手采用四轴机械手。

进一步的，所述第二模具框和第四模具框固定在工作台面上，第一模具框和第一调节驱动装置连接，第三模具框和第二调节驱动装置连接，第一调节驱动装置驱动第一模具框相对第二模具框移动，第三调节驱动装置驱动第三模具框相对第四模具框移动。

进一步的，所述底模机构包括底板，底板与导轨相配合，底板上具有放置顶盖板产品的产品放置区域，在产品放置区域的四侧分别设置能够相对产品放置区域直线移动的挡块，挡块与挡板驱动装置的输出端连接，挡板驱动装置驱动挡块进行直线移动。

进一步的，所述上模压料机构包括模架顶板，在模架顶板的下方连接上模驱动装置，上模驱动装置的输出端向下，上模驱动装置的输出端上连接与底板相配合的上模板。

进一步的，在所述上模板上设有定位柱，在所述底模机构的底板上设有与定位柱相配合的定位钢套。

进一步的，所述超声波发生装置安装在模架顶板上。

进一步的，在所述挡块的外侧设置含油轴套，含油轴套中滑动设置导向柱，导向柱的端部与挡块连接。

进一步的，在所述机身结构的进口的两侧分别设置光栅和光栅挡板。

本发明具有以下优点：

（1）本发明自动化程度高，占场地面积小，产品涂胶一致性好，合格率提高；并且操作员工减少，只要一人操作；

（2）本发明所述的压合机能够将涂胶后的洗衣机顶盖板部件组合在一起，并进行预固定，组装准确度高，能够大大提高加工效率；

（3）本发明所述的超声波焊接机能够将组合在一起的洗衣机顶盖板部件进行超声波焊接，不需要再添加任何辅助焊材，焊接效果好。

附图说明

图1为本发明所述洗衣机顶盖板的超声焊接生产线的示意图。

图2-1为所述涂胶机的结构示意图。

图2-2为所述涂胶机的主视图。

图3-1为所述压合机的结构示意图。

图3-2为所述压合机的俯视图。

图3-3为图3-1的局部放大图。

图4-1为所述超声波焊接机的结构示意图。

图4-2为所述模架机构的示意图。

图4-3为所述上模压料机构的示意图。

图4-4为所述底模机构的示意图。

图4-5为所述上模压料机构另一视角的示意图。

附图标记说明：1-涂胶机、2-压合机、3-超声波焊接机、4-第一搬运机器人、5-第二搬运机器人、11-机架、12-定位模具、13-机械手、14-吸盘、15-涂胶喷头、16-限位块、21-工作台面、22-定位模具、2201-第一模具框、2202-第二模具框、2203-第三模具框、2204-第四模具框、23-第一调节气缸、24-第二调节气缸、25-第一导杆、26-第二导杆、27-夹紧气缸安装座、28-夹紧气缸、29-支撑杆、210-支撑架、211-连接杆、212-夹紧板、213-定位杆安装座、214-定位杆、215-第一导向驱动气缸、216-第二导向驱动气缸、217-第一导向块、218-第一导向轮、219-第二导向块、220-第二导向轮、31-机身结构、32-地平件、33-吊环螺丝、34-防护板、35-配电柜、36-控制面板、37-升降门、38-导轨、39-光栅、310-光栅挡板、311-模架、312-底板、313-产品放置区域、314-挡块、315-气筒、316-含油轴套、317-导向柱、318-定位钢套、319-模架顶板、320-连接柱、321-气缸、322-上模板、323-定位柱、324-超声波发生装置。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明所述洗衣机顶盖板的超声焊接生产线包括涂胶机1、压合机2和超声波焊接机3，涂胶机1和压合机2之间布置第一搬运机器人4，在压合机2和超声波焊接机3之间布置第二搬运机器人5，第一搬运机器人4用于将涂胶后的产品由涂胶机1搬运至压合机2，第二搬运机器人5用于将经压合机2预固定后的产品搬运至超声波焊接机3，由超声波焊接机3进行焊接；所述第一搬运机器人4和第二搬运机器人5的工作也可以由操作人员完成，只需要一句操作人员即可实现工作，减少操作人损，降低操作人员的劳动强度。

如图2-1、图2-2所示，所述涂胶机1包括机架11，在机架11的上料位置安装定位模具12，定位模具12用于对待涂胶的防水板的放置位置和放置角度进行定位；在所述定位模具12的一侧安装机械手13，机械手13采用四轴机械手，具有更高的行动自由度，能够在水平面自由旋转以及在垂直平面移动；在所述机械手13的行动臂上安装吸盘14，吸盘14用于吸附在定位模具12上定位后的防水板，由机械手13按设定的路线移动至涂胶位置；在所述机架11上的涂胶位置安装涂胶喷头15，涂胶喷头15用于对防水板进行涂胶；并且，在所述涂胶位置设置有用于对防水板的位置进行限位的机械式限位块16，限位块16用以保证防水板与涂胶喷头15之间的相对位置，使涂胶喷头15将密封胶喷涂于防水板上的适当位置。所述涂胶机的工作过程：操作人员将防水板放在定位模具12内，由定位模具12限定防水板在上料位置的放置位置和放置角度；再由机械手13上的吸盘14吸附住防水板，由机械手13负责将防水板搬运至指定的涂胶位置；由涂胶位置的机械式限位块16限定住防水板与涂胶喷头15之间的合适距离，由涂胶喷头15对防水板进行喷胶；防水板上一侧的胶喷涂好后，结合机械手13的运动轨迹，将防水板转动至另一侧需要喷胶的位置，继续完成下一侧的定量涂胶，最后由操作人员取下。

如图3-1、图3-2所示，所述压合机2包括工作台面21，在工作台面21上设置与顶盖板部件配合的定位模具22，该定位模具22包括相对设置的第一模具框2201和第二模具框2202、以及相对设置的第三模具框2203和第四模具框2204，第二模具框2202和第四模具框2204固定在工作台面21上，第一模具框2201和第一调节气缸23的活塞杆连接，第三模具框2203和第二调节气缸24的活塞杆连接，第一调节气缸23驱动第一模具框2201相对第二模具框2202移动，第三调节气缸24驱动第三模具框2203相对第四模具框2204移动，从而使定位模具22能够适应不用尺寸外框的定位需求；并且，在所述第一模具框2201的两端部各设置一根第一导杆25，第一模具框2201和第一导杆25滑动配合，第一导杆25为第一模具框2201的移动进行导向；在所述第三模具框2203的两端部各设置一根第二导杆26，第三模具框2203和第二导杆26滑动配合，第二导杆26为第三模具框2203的移动进行导向。在所述第一模具框2201、第二模具框2202、第三模具框2203和第四模具框2204外侧的两端部分别安装夹紧气缸安装座27，在夹紧气缸安装座27上安装夹紧气缸28，夹紧气缸28的缸体转动安装在夹紧气缸安装座27上，如图3-3所示，所述夹紧气缸28的伸出杆上连接支撑杆29，支撑杆29的下端与夹紧气缸安装座27上的支撑架210转动连接，夹紧气缸28的伸出杆端部与连接杆211的一端转动连接，连接杆211的另一端与支撑架210转动连接，在支撑杆29的上端支撑夹紧板212；在工作时，夹紧气缸28的伸出杆伸出，夹紧气缸28的伸出杆和支撑杆29沿支撑杆29与支撑架210的连接点转动压向定位模具22中的顶盖部件，将放置在定位模具22中的外框和防水板进行夹紧。另外，为了保证放置在定位模具22中外框和防水板的相对位置，需要对防水板进行相应地定位；在所述第三模具框2203的外侧设置定位杆安装座213，在定位杆安装座213上安装定位杆214。在所述第一模具框2201和第二模具框2202的外侧中部安装第一导向驱动气缸215，在第一模具框2201和第二模具框2202的外侧端部安装第二导向驱动气缸216，第一导向驱动气缸215的伸出杆连接第一导向块217，在第一导向块217上安装第一导向轮218，在第二导向驱动气缸216的伸出杆连接第二导向块219，在第二导向块219上安装第二导向轮220；在将防水板放置定位模具22中的外框上时，通过第一导向轮218和第二导向轮220配合，对防水板进行导向定位，并且第一导向轮218和第二导向轮220的位置可以根据产品的需求进行调节。所述压合机由具体动作如下：操作人员先把顶盖部件的外框放置在定位模具22中，再把涂好胶的防水板放置在定位模具22中，由定位气缸和夹紧气缸动作负责定位和夹紧，最后用人工将内框安装好，并取出顶盖组合件。

如图4-1所示，所述超声波焊接机包括机身结构31，在机身结构31的底部设置地平件32，在机身结构31的顶部设置吊环螺丝33，在机身结构31的框架上设置防护板34，机身结构31的外侧设有配电柜35和控制面板36；所述机身结构31上设有进口和出口（图中出口未示出，出口位于进口的后方），在进口和出口分别设置升降门37（图4-1中升降门37处于放下的状态），机身结构31的内部为顶盖板产品进行超声波焊接的工作空间，在该工作空间中安装有用于进行超声波焊接所必须的超声波发生器、换能器等（图中未示出）；在所述机身结构31的进口和出口之间布置运输机构，运输机构包括布置在进口和出口之间的导轨38；在所述机身结构31的进口的两侧分别设置光栅39和光栅挡板310，通过光栅39来测量进口处是否有产品进料。在所述机身结构31的工作空间焊接位置安装模架机构，如图4-2所示，所述模架机构包括安装能够相互配合的上模压料机构和底模机构，底模机构设置在导轨38上并且能够沿导轨38移动，上模压料机构通过模架311固定安装在机身结构31的工作空间内的焊接位置；顶盖板产品放置在底模机构上，通过运输机构运输至工作空间的焊接位置，通过上模压料机构和底模机构对顶盖板产品进行定位后进行超过波焊接。如图4-4所示，所述底模机构包括底板312，底板312与导轨38相配合，底板312上具有放置顶盖板产品的产品放置区域313，在产品放置区域313的四侧分别设置能够相对产品放置区域313直线移动的挡块314，挡块314与气筒315的输出端连接，气筒315驱动挡块314进行直线移动，对顶盖板产品进行定位；在所述挡块314的外侧设置含油轴套316，含油轴套316中滑动设置导向柱317，导向柱317的端部与挡块314连接，导向柱317和含油轴套316配合对挡块314的直线移动进行导向；另外，在所述底板312上设置有定位钢套318，定位钢套318能够与上模压料机构上的定位柱配合，实现上模压料机构和底模机构的相互定位。如图4-3所示，所述上模压料机构包括模架顶板319，在模架顶板319的下方通过连接柱320连接气缸321，气缸321的伸出杆向下，气缸321的伸出杆上连接上模板322，上模板322上设有与定位钢套318相配合的定位柱323，从而使上模板322和底板312相配定位，以保证顶盖板产品处于正确的焊接位置；在所述模架顶板319上安装有用于进行超声波焊接的超声波发生装置324（超声波发生器、换能器、电箱等）。所述超声波焊接机的工作过程：操作人员把已组合好的顶盖板产品放置在特制的底模机构内，底模机构上的气筒精确定位后，由运输机构运至指定的焊接位置，在与外部隔离的环境下进行超声波焊接，焊接的形式为母材熔融焊接，不需要再添加任何辅助焊材；焊接功率的大小可以调节发生器功率的大小来完成，焊接完成后，由运输机构送出焊接好的产品，再由搬运输送机构把产品送至检验人员处。