一种电梯门板加强筋激光焊接系统及工艺方法

技术领域

本发明涉及机械制造领域的电梯门板部件技术领域，更具体地说，它涉及一种电梯门板加强筋激光焊接系统及工艺方法。

背景技术

目前，传统电梯门板和加强筋装配的生产工艺流程多采用专用胶水或胶带使门板与加强筋粘结后再用压铆或点焊将加强筋两头部与门板固定的方式，使加强筋粘接牢固，此种方式所用专用胶水或胶带价格高昂，生产效率和自动化效率不高。

中国专利公告号CN109604826A，公告日2019年4月12日，发明的名称为一种电梯门板自动激光焊接系统，该申请案公开了一种电梯门板自动激光焊接系统，包括上料区域、加强筋供料区域、门板焊接区域和下料区域；所述上料区域包括门板供料检测机构、门板抓取机构和门板输送机构；所述加强筋供料区域包括加强筋供料台组件、加强筋定位台组件、加强筋抓取组件和第二旋转机器人；所述门板焊接区域包括门板焊接平台、焊接机器人、焊接枪、门板夹具和焊接夹钳；所述下料区域包括输送机架、第二滚轮组、第二吸盘架、第三旋转机器人和门板下料台组件；该发明采用一套门板激光焊接自动化生产线即可替代传统的热铆或点焊、加强筋粘结和热烘的工艺；但具体实施结构与本发明具有较大的区别，并且本方案中的运输、定位以及加工等各个机构之间配合更加高效、精准，更加适合用于激光加工工艺代替现有粘结或点焊门板加强筋工艺。

发明内容

为了克服上述技术问题，提供了一种电梯门板加强筋激光焊接系统，它使用先进的激光加工代替现有粘结或点焊门板加强筋，从而提高电梯门板加工自动化水平，大幅提高生产效率，减少人工作业时长，降低生产成本，符合智能制造前景方向。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电梯门板加强筋激光焊接系统，包括门板进料压铆区域、加强筋上料区域和门板激光焊接区域组成；

所述门板进料压铆区域与门板自动折弯线连接，包括至少一组门板输送机构和门板加强筋压铆单元。所述门板输送机构包括输送机架和固定于所述输送机架上的门板检测单元及辊筒输送装置，所述门板检测单元包括门板有料检测组件和门板无料检测组件，所述有料检测组件和无料检测组件分别安装在输送机架的前后两端；所述辊筒输送装置安装在输送机架上，用于带动门板向着所述门板加强筋压铆单元方向运动；所述门板加强筋压铆单元包括安装在压铆平台机架上的若干组压铆装置，用于加强筋与门板的初固定；

所述加强筋上料区域包括至少一组加强筋库位、加强筋定位平台、加强筋抓取吸盘架和加强筋上料机器人；所述加强筋定位平台，用于加强筋的定位；所述加强筋抓取吸盘架与所述加强筋上料机器人的机械手固定连接；所述加强筋抓取吸盘架与加强筋上料机器人上的真空设备电连接；

所述门板激光焊接区域包括激光焊接工作台、龙门式激光焊接移动装置、激光焊接枪、压紧装置、顶升平移组件、第二门板对中组件、第二门板挡停组件、排烟除尘系统；

所述龙门式激光焊接移动装置包括两组沿门板流动方向的X轴伺服丝杠滑台组件、至少一组Z轴伺服丝杠滑台组件及龙门桥架；所述龙门式激光焊接移动装置、顶升平移组件、第二门板对中组件、第二门板挡停组件均安装于所述激光焊接工作台上，其中所述龙门式激光焊接移动装置安装在激光焊接工作台远离门板进料一侧，所述顶升平移组件安装于激光焊接工作台中部位置，负责顶升输送门板到位后，降下门板至工作台上，所述第二门板对中组件安装于激光焊接工作台两侧面平台上，分别负责门板对中定位和夹紧，所述第二门板挡停组件安装于激光焊接工作台末端；所述激光焊接枪、压紧装置、排烟除尘系统均安装于龙门式激光焊接移动装置上。

进一步的说，所述门板加强筋压铆单元包括设置在压铆平台机架上的第一门板对中组件和第一门板挡停组件。

进一步的说，所述加强筋定位平台包括加强筋定位平台机架、固定靠山和丝杠滑台组件带动的活动定位装置，所述固定靠山安装在加强筋定位平台机架靠近门板加强筋压铆单元一侧，所述活动定位装置与所述丝杠滑台组件一同安装在加强筋定位平台机架上。

进一步的说，所述丝杠滑台组件包括若干移动导轨、安装座、固设于所述安装座上的伺服电机、设置于所述伺服电机输出轴上且与所述安装座转动连接的转动丝杠和设置于所述转动丝杠上的活动定位装置，所述活动定位装置滑动安装于移动导轨上。

进一步的说，所述门板激光焊接区域还包括顶升气缸，所述顶升气缸固定安装在激光焊接工作台上，所述顶升气缸用于顶升平移组件的升降调节。

进一步的说，所述电梯门板加强筋激光焊接系统还包括配套设置在所述门板激光焊接区域周围的激光防护罩。该结构用于所述门板激光焊接区域的安装防护。

进一步的说，所述第二门板对中组件还包括导轨焊接飞溅护罩防止焊接飞溅损伤导轨。

进一步的说，所述龙门式激光焊接移动装置上还包括红外传感器，所述红外传感器安装在压紧装置上，用于激光发生器对焦。

进一步的说，所述龙门式激光焊接移动装置上，X轴伺服丝杠滑台组件内安装有极限限位检测开关，用于控制龙门式激光焊接移动装置的移动行程，有到位检测的作用。

一种电梯门板加强筋激光焊接系统的工艺方法，先由门板自动折弯线加工后的门板主体随流水线进入该电梯门板加强筋激光焊接系统，门板先经由门板进料压铆区域流入门板加强筋压铆单元对中定位，然后加强筋上料机器人从加强筋库位取料定位后准确放置在门板指定铆接位置，压铆装置完成门板和加强筋两头部的压铆初固定，随后流入门板激光焊接区域进行激光焊接完成最终的焊接固定并流出至下道工序的工艺方式。该工艺所用系统上与门板自动折弯线连接进料，下可与门板挂线机器人连接挂线喷粉，实现全自动生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明的电梯门板加强筋焊接系统特别适用于企业生产规模逐渐扩大的设备现代化改造，实现智能制造无人化。

2、本发明实现了门板折弯成型以后通过加强筋压铆初步固定，再由激光焊接加强筋完全固定的模式，替代传统粘胶、点焊等工艺，大幅提高生产效率，减少人工作业时长，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的电梯门板加强筋激光焊接系统的结构示意图；

图2是本发明门板进料压铆区域的结构示意图；

图3是本发明加强筋上料区域的结构示意图；

图4是本发明加强筋上料区域的局部放大示意图；

图5是本发明门板激光焊接区域的结构示意图；

图6是图2中“A-A”处的局部放大示意图；

图中：门板进料压铆区域（100）、门板输送机构（101）、门板加强筋压铆单元（102）、输送机架（101-1）、辊筒输送装置（101-2）、压铆平台机架（102-1）、压铆装置（102-2）、第一门板对中组件（102-3）、第一门板挡停组件（102-4）、加强筋上料区域（200）、加强筋库位（201）、加强筋定位平台（202）、加强筋抓取吸盘架（203）、加强筋上料机器人（204）、上料机器人底座（205）、加强筋定位平台机架（202-1）、固定靠山（202-2）、丝杠滑台组件（202-3） 、移动导轨（202-31）、转动丝杠（202-32）、安装座（202-33）、伺服电机（202-34）、带动的活动定位装置（202-4）、门板激光焊接区域（300）、激光焊接工作台（301）、龙门式激光焊接移动装置（302）、激光焊接枪（303）、压紧装置（304）、顶升平移组件（305）、顶升气缸（305-1）、第二门板对中组件（306）、第二门板挡停组件（307）、排烟除尘系统（308）、X轴伺服丝杠滑台组件（302-1）、Z轴伺服丝杠滑台组件（302-2）、龙门桥架（302-3）。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面通过具体实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种电梯门板加强筋激光焊接系统，参照附图1~6所示，本发明提供的一种电梯门板加强筋激光焊接系统，包括门板进料压铆区域（100）、加强筋上料区域（200）、门板激光焊接区域（300）；

所述门板进料压铆区域（100）与门板自动折弯线连接，包括至少一组门板输送机构（101）和门板加强筋压铆单元（102）。所述门板输送机构（101）包括输送机架（101-1）和固定于所述输送机架（101-1）上的门板检测单元及辊筒输送装置（101-2），所述门板检测单元包括门板有料检测组件和门板无料检测组件，所述有料检测组件和无料检测组件分别安装在输送机架（101-1）的前后两端，所述有料检测组件在进料口位置检测到门板流入后持续触发，所述无料检测组件在出料口位置，检测门板流出后复位；所述辊筒输送装置（101-2）安装在输送机架（101-1）上，用于带动门板向着所述门板激光焊接区域（300）运动；所述门板加强筋压铆单元（102）包括安装在压铆平台机架（102-1）上的4组压铆装置（102-2）、第一门板对中组件（102-3）、第一门板挡停组件（102-4），用于加强筋与门板的初固定；

所述加强筋上料区域（200）包括至少一组加强筋库位（201）、加强筋定位平台（202）、加强筋抓取吸盘架（203）、加强筋上料机器人（204）和上料机器人底座（205），所述加强筋上料机器人（204）设置在所述上料机器人底座（205）上，所述加强筋抓取吸盘架（203）设置在所述加强筋抓取吸盘架（203）端部。所述加强筋定位平台（202）包括加强筋定位平台机架（202-1）、固定靠山（202-2）和丝杠滑台组件 （202-3） 带动的活动定位装置（202-4），丝杠滑台组件 （202-3）包括若干移动导轨（202-31）、安装座（202-33）、固设于所述安装座上的伺服电机（202-34）、设置于伺服电机（202-34）输出轴上且与所述安装座（202-33）转动连接的转动丝杠（202-32）和设置于所述转动丝杠（202-32）上的活动定位装置（202-4），活动定位装置（202-4） 滑动安装于移动导轨（202-31）上，所述固定靠山（202-2）安装在加强筋定位平台机架（202-1）靠近门板加强筋压铆单元（102）一侧，活动定位装置（202-4）与丝杠滑台组件（202-3）一同安装在加强筋定位平台机架（202-1）上；其中，伺服电机（202-34）启动可带动转动丝杠（202-32）进行正向（或反向）转动，转动丝杠（202-32）正向（或反向）转动可带动活动定位装置（202-4）沿移动导轨（202-31）滑动，即向靠近（或者远离）固定靠山（202-2）一侧移动；所述加强筋抓取吸盘架（203）与所述加强筋上料机器人（204）的机械手固定连接；所述加强筋抓取吸盘架与加强筋上料机器人上的真空设备电连接；

所述门板激光焊接区域（300）包括激光焊接工作台（301）、龙门式激光焊接移动装置（302）、激光焊接枪（303）、压紧装置（304）、顶升平移组件（305）、第二门板对中组件（306）、第二门板挡停组件（307）、排烟除尘系统（308）。所述龙门式激光焊接移动装置（302）包括两组沿门板流动方向的X轴伺服丝杠滑台组件（302-1）、至少一组Z轴伺服丝杠滑台组件（302-2）及龙门桥架（302-3）；所述龙门式激光焊接移动装置（302）、顶升平移组件（305）、第二门板对中组件（306）、第二门板挡停组件（307）均安装于所述激光焊接工作台（301）上，其中所述龙门式激光焊接移动装置（302）安装在激光焊接工作台（301）远离门板进料一侧，所述顶升平移组件（305）安装于激光焊接工作台（301）中部位置，负责顶升输送门板到位后，降下门板至工作台上，所述第二门板对中组件（306）安装于激光焊接工作台（301）两侧面平台上，分别负责门板对中定位和夹紧，所述第二门板挡停组件（307）安装于激光焊接工作台（301）末端；所述激光焊接枪（303）、压紧装置（304）、排烟除尘系统（308）均安装于龙门式激光焊接移动装置（302）上；

所述门板激光焊接区域（300）还包括顶升气缸（305-1），所述顶升气缸（305-1）固定安装在激光焊接工作台（301）上，所述顶升气缸用于顶升平移组件的升降。

所述电梯门板加强筋激光焊接系统还可以配套激光防护罩，所述激光防护罩位于所述门板激光焊接区域（300）外围一周。

所述第二门板对中组件（306）还包括导轨焊接飞溅护罩，防止焊接飞溅损伤导轨。

所述龙门式激光焊接移动装置（302）上还包括红外传感器，所述红外传感器安装在压紧装置（304）上，用于激光发生器对焦。

所述龙门式激光焊接移动装置（302）上，X轴伺服丝杠滑台组件内安装有极限限位检测开关，用于控制龙门式激光焊接移动装置（302）的移动行程，有到位检测的作用。

所述加强筋上料区域（200）还包括加强筋有料检测装置，用于感应加强筋库位是否有物料可用，避免设备出错。

一种电梯门板加强筋激光焊接系统的工艺方法，所述电梯门板加强筋激光焊接系统上与门板自动折弯线连接进料，上与门板自动折弯线连接进料，下可与门板挂线机器人连接挂线喷粉，实现全自动生产。具体工艺流程如下：门板先经由门板输送机构（101）流入门板加强筋压铆单元（102），触发到料信号，使第一门板挡停组件（102-4）动作将门板拦住，而后第一门板对中组件（102-3）动作将门板对中放至指定位置，确保门板不会移动；由于加强筋摆放普遍为一正一反，背靠背放置在库位加强筋小车上，在通电通气状态下，加强筋有料检测装置检测加强筋库位（201）有料，情形一：加强筋上料机器人（204）带动加强筋抓取吸盘架（203）从加强筋库位（201）吸取加强筋（正向）放置在加强筋定位平台（202）上，此时丝杠滑台组件（202-3）带动活动定位装置（202-4）将加强筋推送至靠紧固定靠山（202-2）完成加强筋定位，然后加强筋上料机器人（204）带动加强筋抓取吸盘架（203）从加强筋上方吸取加强筋，丝杠滑台组件（202-3）收回，加强筋上料机器人（204）抬升将加强筋放置到门板固定位置上；情形二：当加强筋（反向）时，加强筋上料机器人（204）带动加强筋抓取吸盘架（203）从加强筋库位（201）吸取加强筋（反向）放置在加强筋定位平台（202）上，此时丝杠滑台组件（202-3）带动活动定位装置（202-4）将加强筋推送至靠紧固定靠山（202-2）完成加强筋定位，然后加强筋上料机器人（204）带动加强筋抓取吸盘架（203）从加强筋下方吸取加强筋，丝杠滑台组件（202-3）收回，加强筋上料机器人（204）抬升将加强筋放置到门板固定位置上；然后4组压铆装置（102-2）中对应的两组对加强筋和门板两端部重合位置进行压铆初固定，然后第一门板挡停组件（102-4）落下，门板输送机构（101）将门板送至激光焊接工作台（301）。此时门板触发到料信号，顶升平移组件（305）升起，同步带转动，使门板流入激光焊接工作台（301），第二门板挡停组件（307）同步动作将门板拦住，然后顶升平移组件（305）的同步带停转并降低，使门板接触激光焊接工作台（301）面，再由第二门板对中组件（306）完成门板对中固定。这时Z轴伺服丝杠滑台组件（302-2）带动激光焊接枪（303）、压紧装置（304）、排烟除尘系统（308）向下运动，红外传感器进行激光对焦，压紧装置（304）压紧加强筋，使其与门板贴合，保证焊接间隙要求，确保焊接质量。接着激光焊接枪（303）开始焊接同时龙门式激光焊接移动装置（302）在两组X轴伺服丝杠滑台组件（302-1）带动下沿着加强筋焊接方向移动，使门板与加强筋均匀断续焊接在一起，最终触发极限限位检测开关，焊接完毕，龙门式激光焊接移动装置（302）回原点，第二门板对中组件（306）复位，第二门板挡停组件（307）降下，顶升平移组件（305）升起并将门板输送至下一道工序。作为扩展，后道可由门板挂线机器人下料上粉线喷粉。整个过程完全实现自动化，现场管理方便，大幅提高生产效率，减少人工作业时长，降低生产成本。

本发明仅就实施例进行详细的描述，但不能理解为对本发明实施的其他方式的限制，凡是在本发明基础上进一步的改进和类似或雷同的方案，均视为是本发明请求保护的范围。