CN114226572B - 一种冰箱壳体铆接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱壳体铆接设备。包括两个第一边线铆接机构、一个第二边线铆接机构和U壳抓料机械手机构。其中一个第一边线铆接机构和第二边线铆接机构作为整体与另一个第一边线铆接机构相对设置。两个第一边线铆接机构和第二边线铆接机构组成壳体铆接机构。U壳抓料机械手机构用于抓取U壳后放置在壳体铆接结构上。第一边线铆接机构和第二边线铆接机构均包括有可升降且可平移的壳体边线铆接模具。壳体边线铆接模具用于铆接U壳和背壳之间的铆接线。本发明的冰箱壳体铆接设备用于实现冰箱外壳的U壳和背壳之间的自动化铆接。

Description

一种冰箱壳体铆接设备

技术领域

本发明涉及冰箱生产线，尤其涉及冰箱壳体的自动化铆接。

背景技术

冰箱的制冷原理是通过压缩机将高温高压的制冷剂蒸汽送入冷凝器，经冷凝器散热后，再进入干燥过滤器和毛细管进行节流降压，节流降压后再进入蒸发器，通过蒸发吸收制冷间室内的热量，给制冷间室供冷，最后回流至压缩机。在制冷过程中，冷凝器需要发挥散热的作用，一般将冷凝器设于冰箱位于左右两侧或者后侧的外壳的内侧，以使冷凝器远离制冷间室，从而冷凝器散发的热量不会影响制冷间室内的温度冰箱壳体由多层结构组成。

冰箱的冷凝器一般是由铜管来回折弯形成的热交换管所实现。从冰箱整体的美观角度考虑，热交换管一般贴敷在冰箱外壳的内侧。通过在冰箱外壳内侧填充发泡料实现冷凝器与冰箱内胆之间的隔热。同时发泡料也能够起到固定热交换管的目的。因此，现有技术下，冰箱壳体通常由粘连热交换管的外壳、发泡层以及内胆壳体组成。现有技术下，外壳通常由人工焊接或铆接而成。冰箱壳体的这种人工焊接或铆接的工作量很大。为提高冰箱生产效率，外壳的自动化生产加工必不可少。在冰箱外壳的自动化生产加工中，冰箱外壳的自动化铆接设备是一个重要的设备。

发明内容

本发明所要解决的问题：实现冰箱外壳的自动化生产，尤其实现冰箱外壳的自动化铆接。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种冰箱壳体铆接设备，包括两个第一边线铆接机构、一个第二边线铆接机构和U壳抓料机械手机构；其中一个第一边线铆接机构和第二边线铆接机构作为整体与另一个第一边线铆接机构相对设置；两个第一边线铆接机构和第二边线铆接机构组成壳体铆接机构；U壳抓料机械手机构用于抓取U壳后放置在所述壳体铆接结构上；第一边线铆接机构和第二边线铆接机构均包括有可升降且可平移的壳体边线铆接模具；壳体边线铆接模具用于铆接U壳和背壳之间的铆接线。

进一步，壳体边线铆接模具包括固定模条、铆接动力机构、铆接模条和压料模条；固定模条、铆接模条和压料模条均为长条体；固定模条固定设置；铆接模条和压料模条与固定模条相平行地架设在相互平行的至少两根模条导柱上，使得铆接模条和压料模条能够沿着模条导柱正对着固定模条移动；压料模条位于固定模条和铆接模条之间；铆接模条连接铆接动力机构；压料模条通过板间弹簧连接铆接模条; 铆接模条上设置有铆柱；固定模条上设置有与铆柱对应的铆柱孔。

进一步，固定模条的顶面高于压料模条的顶面且高于铆接模条的顶面；铆接模条设置有能够位于压料模条上方的前跨部；铆柱设置在前跨部上。

进一步，固定模条正对铆接模条和压料模条的一侧的侧面上设置有向内凹的台阶面，并在台阶面和铆接模条、压料模条之间形成边线对接槽；铆柱孔设置在台阶面上；压料模条上设置有前凸并能够伸入边线对接槽内的压料凸条。

进一步，压料凸条前凸的距离T与台阶面的水平深度D之间满足D－T≥3K；其中K为壳体板的厚度。

进一步，第一边线铆接机构包括第一平移机构、第一立柱、第一升降机构和铆接臂；第一立柱通过第一平移机构设置在底座上，使得第一立柱能够水平移动；铆接臂通过第一升降机构设置在第一立柱上，使得铆接臂能够升降；第一边线铆接机构中的壳体边线铆接模具设置在铆接臂上。

进一步，第一边线铆接机构还包括设置在铆接臂上的压板机构；压板机构包括压板气缸和压料板；压板气缸设置在压板气缸架的顶端；压板气缸架设置在外侧支撑梁上；外侧支撑梁通过支撑梁连接件连接铆接臂根部，呈水平，并和铆接臂相平行；外侧支撑梁在铆接臂的外侧，连带压板气缸架与铆接臂之间留有间隙，并且该间隙在前端开口。

进一步，压料板包括压料板软垫和压料板支撑梁；压料板支撑梁连接压板气缸的活塞杆；压料板软垫设置于压料板支撑梁下方。

进一步，压板气缸斜向设置，使得压板气缸的活塞杆斜向伸缩，斜向伸缩的方向与水平面之间呈45度角。

进一步，第一边线铆接机构还包括板料对齐检测机构和板料位置微调机构；板料对齐检测机构用于检测U壳和背壳在铆接线的端部是否齐平，包括摄像头和照明灯；摄像头和照明灯设置第一平移架；第一平移架架设在第一轨道机构；第一轨道机构设置在铆接臂上，并连接第一电机；板料位置微调机构用于拖拽背壳调节背壳相对于U壳的位置，包括架设在第二平移架上的夹钳机构；第二平移架通过第二轨道机构设置在铆接臂上；第二轨道机构连接第二电机。

进一步，第一边线铆接机构还包括用于压持U壳和背壳上的折边板的压折机构；压折机构包括相连的压折模头和第二气缸。

进一步，U壳抓料机械手机构包括第三平移机构、第三平移架、底板抓料吸盘机构和侧板抓料压盘机构；第三平移架通过第三平移机构设置在底座上，使得第三平移架能够平移；底板抓料吸盘机构和侧板抓料压盘机构设置在第三平移架上；侧板抓料压盘机构有两个，分别位于底板抓料吸盘机构的两侧；第三平移架上设置有第一滑轨和第一丝杆；底板抓料吸盘机构包括吸盘架、第三气缸、升降架、第三轨道机构和第三电机；吸盘架上设置有若干底板吸盘，通过第三气缸设置在升降架上，使得吸盘架连带所连接的底板吸盘能够通过第三气缸的伸缩实现升降；升降架设置在第三轨道机构上；第三轨道机构连接第三电机，并设置在第三平移架上；侧板抓料压盘机构包括内侧压盘和外侧压盘；内侧压盘和外侧压盘分别各自设置在相应的压盘架上；两个压盘架分别各自通过第六滑轨连接板设置在第三平移架上的第一滑轨上，并且其中一个压盘架通过丝套连接第一丝杆；两个压盘架之间通过第四气缸。

进一步，外侧压盘分成上下两组；其中下方一组的外侧压盘与内侧压盘相对设置，并且能够在第四气缸的驱动下，实现外侧压盘与内侧压盘之间的夹持。

本发明的技术效果如下：本发明的冰箱壳体铆接设备能够实现冰箱外壳的U壳和背壳之间的自动化铆接。

附图说明

图1是本发明壳体铆接装置实施例的整体立体结构示意图。

图2是本发明壳体铆接装置实施例隐藏U壳抓料手后的整体立体结构示意图。

图1和图2分别采用不同视角。

图3是本发明实施例第一边线铆接机构的立体结构示意图。

图4是本发明实施例第一边线铆接机构中壳体边线铆接模具的安装结构示意图。

图5是本发明实施例第一边线铆接机构中壳体边线铆接模具的立体结构示意图。

图6是本发明实施例第一边线铆接机构中壳体边线铆接模具的端向结构示意图。

图7是本发明实施例第二边线铆接机构的立体结构示意图。

图8是本发明实施例第二边线铆接机构中壳体边线铆接模具的立体结构示意图。

图9是本发明实施例第二边线铆接机构中壳体边线铆接模具的端向结构示意图。

图10是图9中圆圈虚线部分的放大图。

图11是本发明实施例第二边线铆接机构中固定模条的立体结构示意图。

图12是本发明实施例板料对齐检测机构的立体结构示意图。

图13是本发明实施例板料位置微调机构的立体结构示意图。

图14是本发明实施例压板机构的结构示意图。

图15是本发明实施例U壳抓料机械手的立体结构示意图。

图16是本发明实施例U壳抓料机械手隐藏平移机构后的立体结构示意图。

图17是图16中关于底板抓料吸盘机构部分的结构示意图。

图18是本发明实施例所铆接而成的冰箱壳体的立体结构示意图。

图19是本发明实施例所铆接的冰箱壳体U壳部分的立体结构示意图。

图20是本发明实施例所铆接的冰箱壳体背壳部分的立体结构示意图。

图21是本发明实施例所铆接的冰箱壳体U壳铆接前铆接连接部分的结构示意图。

图22是本发明实施例所铆接的冰箱壳体背壳铆接前铆接连接部分的结构示意图。

图23是本发明实施例所铆接的冰箱壳体铆接连接部分的结构示意图。

图24是本发明实施例壳体边线铆接模具的工作原理图。

上述各图中，

1是底座；2是第一边线铆接机构，21是第一平移机构，22是第一立柱，221是第一滑轨连接板，23是第一升降机构，24是铆接臂，241是第二滑轨连接板，242是铆接臂侧板，243是铆接臂连接板；25是第一壳体边线铆接模具；

26是压板机构，261是压板气缸，262是压料板，2621是压料板软垫，2622是压料板支撑梁，263是三角连接块，267是支撑梁连接件，268是外侧支撑梁，269是压板气缸架；

27是板料对齐检测机构，271是摄像头，272是照明灯，273是第一平移架，274是第一轨道机构，275是第一电机，276是第一安装板；

28是板料位置微调机构，281是夹钳机构，2811是第一钳臂，28111是钳臂料台，2812是第二钳臂，28121是钳臂压料垫，2813是夹料气缸，2814是第一铰链，2815是第二铰链，2816是第三铰链，282是第二电机，283是第二轨道机构，284是第二平移架；

29是压折机构，291是压折模头，292是第二气缸，293是压折支架；

3是第二边线铆接机构，31是第二平移机构，32是第二立柱，321是第三滑轨连接板，33是第二升降机构，34是铆接架，341是第四滑轨连接板，342是铆接架端板，343是铆接架侧板，35是第二壳体边线铆接模具；

4是U壳抓料机械手机构，41是第三平移机构，42是第三平移架，43是底板抓料吸盘机构，431是吸盘架，432是第三气缸，433是升降架，434是第三轨道机构，435是第三电机，436是第五滑轨连接板，4361是第一滑块，4362是吸盘架丝套，437是底板吸盘；44是侧板抓料压盘机构，441是内侧压盘，442是外侧压盘，443是压盘架，444是第六滑轨连接板，445是第四气缸，446是第二滑块；45是第一滑轨，46是第一丝杆；

5是壳体边线铆接模具，51是固定模条，511是台阶面，512是铆柱孔，513是支撑面，52是铆接动力机构，53是铆接模条，531是第一平移板，532是前跨部，533是铆柱，54是压料模条，541是第二平移板，542是压料凸条，55是模条导柱，56是板间弹簧，59是边线对接槽；

6是丝杆电机平移机构，61是平移滑轨，62是平移丝杆，63是平移电机，64是平移滑块，65是平移丝套；

7是丝杆电机升降机构，71是竖直滑轨，72是竖直丝杆，73是升降电机，74是升降滑块，75是升降丝套；

91是U壳，911是底板，912是侧板，913是扣板，914是第一折边板，915是对接折弯部，9151是第一折弯部，9152是第二折弯部，9153是第三折弯部，9154是第四折弯部，9155是第五折弯部，9156是第六折弯部，916是卡板收容槽，9161是容胶部，9162是铆接部，9163是开口部；92是背壳，921是铆接卡板，922是第二折边板；931是第一铆接线，932是第二铆接线，933是第三铆接线；94是压缩仓隔板；95是热交换管；991是底壳开口，992是门板开口；

D为固定模条台阶面的水平方向上的深度；

H为固定模条和压料模条之间的顶面高度差；

W为固定模条和铆接模条之间的顶面高度差；

Y为固定模条台阶面的高度；

T为压料凸条前凸的距离。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1示例了一种冰箱壳体铆接设备。该冰箱壳体铆接设备用于将图19所示例的U壳91和图20所示例的背壳92相互铆接成如图18所示的冰箱外壳结构。其中，U壳91由板体折弯而成，包括底板911和两块侧板912。两块侧板912通过底板911连接，从而形成U形结构。两块侧板912各自向内侧折弯形成扣板913。参照图19和图21，扣板913上设置有通过板体折弯而成的对接折弯部915。背壳92两端分别设有铆接卡板921。铆接卡板921是由板体90度折弯而成。背壳92两端的卡板分别与两块侧板912所连接的对接折弯部915卡合对接后铆接，使得背壳92和U壳91连成图18所示的一种半成品的冰箱外壳。该冰箱外壳呈囗形结构，两面开口分别为底壳开口991和门板开口992。

需要指出的是本发明所指的冰箱是指一种用于制冷的箱体，包括生活中俗语所称的冰箱、冷柜或冰柜等电气设备。图18所示例的冰箱外壳是一种用于俗语所称的冷柜中的外壳。其中，底壳开口991是用于设置底壳的部位，门板开口992是用于设置冷柜门的部位。为配合在底壳开口991设置底壳，U壳91和背壳92在底壳开口991处均设置有通过板体折弯而成的折边板。U壳91上的折边板是为第一折边板914，背壳92上的折边板是为第二折边板922。此外，U壳91中的底板911实际上是冷柜一端的侧板。对应至一般的家用冰箱中，U壳91中的底板911实际是冰箱的顶板，底壳开口991所连接的底壳实际是冰箱的背壳。因此，本发明中所称的底板、侧板、背壳不能指代实际冰箱壳体的位置，而是本发明的冰箱壳体铆接设备的所对应制备工艺中的相对位置。

在本发明冰箱壳体铆接设备进行铆接前，U壳91设置有压缩仓隔板94，甚至，U壳91和背壳92内侧面均已经铺设有用于冷凝的热交换管95。压缩仓隔板94呈L形结构，用于在冰箱内构筑压缩仓。压缩仓是冰箱内用于安装冰箱压缩机的仓腔。压缩仓通常位于冰箱的边角上，与此对应的压缩仓隔板94连接其中一块侧板912。由于压缩仓隔板94的分割，本发明的冰箱壳体铆接设备需要铆接的部位为如图18所示的三道铆接线。三道铆接线分别为：第一铆接线931、第二铆接线932和第三铆接线933。第一铆接线931对应于背壳92的一端上的铆接卡板921，第二铆接线932和第三铆接线933则对应于背壳92的另一端铆接卡板921。也就是，第二铆接线932和第三铆接线933从冰箱壳体的角度实际上应当为一整体，但由于压缩仓隔板94分隔，分成两段。分成两段的第二铆接线932和第三铆接线933，由于压缩仓隔板94分隔，无法像第一铆接线931那样进行一体性铆接。这里的铆接线是U壳91和背壳92相连的边线，通过铆接实现U壳91和背壳92固定相连。

与上述冰箱壳体对应的本发明冰箱壳体铆接设备，参照图1、图2，包括第一边线铆接机构2、第二边线铆接机构3和U壳抓料机械手机构4。第一边线铆接机构2、第二边线铆接机构3和U壳抓料机械手机构4均设置在底座1上。其中，第一边线铆接机构2有两个，相对设置，分别对应前述第一铆接线931和第二铆接线932处的铆接，第二边线铆接机构3则用于第三铆接线933的铆接。由于第二铆接线932和第三铆接线933在同一直线上，因此，两个第一边线铆接机构2不完全左右对称。其中一个第一边线铆接机构2和第二边线铆接机构3作为整体与另一个第一边线铆接机构2相对设置。两个第一边线铆接机构2和第二边线铆接机构3组成本发明冰箱壳体铆接设备中的壳体铆接机构。

U壳抓料机械手机构4用于抓取U壳91，设置在两个第一边线铆接机构2之间。背壳92则通过该设备上方设置的悬挂式机械手抓取。该设备上方设置的悬挂式机械手虽然未在图中示例，但不妨碍本领域技术人员的理解。U壳91抓取U壳91后将所抓取的U壳91对齐放置在壳体铆接机构上，结合悬挂式机械手所抓取背壳92与U壳91对齐放置后由壳体铆接机构铆接，使得U壳91和背壳92铆接成整体，并形成如图18所示的冰箱壳体。

参照图2和图3，第一边线铆接机构2包括第一平移机构21、第一立柱22、第一升降机构23、铆接臂24以及第一壳体边线铆接模具25。其中，第一立柱22通过第一平移机构21设置在底座1上，使得第一立柱22能够水平移动。铆接臂24通过第一升降机构23设置在第一立柱22上，使得铆接臂24能够升降。第一壳体边线铆接模具25则设置在铆接臂24上。

参照图7，第二边线铆接机构3包括第二平移机构31、第二立柱32、第二升降机构33、铆接架34以及第二壳体边线铆接模具35。其中，第二立柱32通过第二平移机构31设置在底座1上，使得第二立柱32能够水平移动。铆接架34通过第二升降机构33设置在第二立柱32上，使得铆接架34能够升降。第二壳体边线铆接模具35则设置在铆接架34上。

本实施例中，第一平移机构21、第二平移机构31、第一升降机构23和第二升降机构33均采用丝杆电机的驱动方式，也就是，第一平移机构21和第二平移机构31均为丝杆电机平移机构6；第一升降机构23和第二升降机构33均为丝杆电机升降机构7。丝杆电机平移机构6包括两根相互平行并水平设置的平移滑轨61、设置在两根平移滑轨61之间的平移丝杆62、用以驱动平移丝杆62转动的平移电机63。丝杆电机升降机构7包括两根相互平行并竖直设置的竖直滑轨71、设置在两根竖直滑轨71之间的竖直丝杆72、用以驱动竖直丝杆72转动的升降电机73。

具体到第一平移机构21中，平移滑轨61、平移丝杆62和平移电机63均设置在底座1上。第一立柱22的底部设置有第一滑轨连接板221，第一滑轨连接板221的底部设置有平移滑块64和平移丝套65。第一立柱22通过第一滑轨连接板221和平移滑块64架设在平移滑轨61上，并通过第一滑轨连接板221所连接的平移丝套65连接平移丝杆62。由此，平移电机63驱动平移丝杆62转动，转动的平移丝杆62通过与平移丝套65的螺纹啮合关系驱动第一立柱22在水平方向上平移。此外，本实施例中，两个第一边线铆接机构2对应的两个第一平移机构21共用平移滑轨61，使得两根第一立柱22水平移动时的移动方向相平行。

具体到第一升降机构23中，竖直滑轨71和竖直丝杆72竖直设置在第一立柱22上。竖直丝杆72的顶端连接升降电机73。铆接臂24是长条结构的架体，一端连接有第二滑轨连接板241和升降丝套75，第二滑轨连接板241上设置有升降滑块74。铆接臂24通过第二滑轨连接板241和升降滑块74架设在竖直滑轨71上，并通过升降丝套75连接升降丝杆72。由此升降电机73驱动升降丝杆72转动，转动的升降丝杆72通过与升降丝套75的螺纹啮合关系驱动铆接臂24升降。

具体到第二平移机构31中，平移滑轨61、平移丝杆62和平移电机63均设置在底座1上。第二平移机构31中的平移滑轨61、平移丝杆62与第一平移机构21中的平移滑轨61、平移丝杆62相平行。第二立柱32的底部设置有第三滑轨连接板321，第三滑轨连接板321的底部设置有平移滑块64和平移丝套65。第二立柱32通过第三滑轨连接板321和平移滑块64架设在平移滑轨61上，并通过第三滑轨连接板321所连接的平移丝套65连接平移丝杆62。由此，平移电机63驱动平移丝杆62转动，转动的平移丝杆62通过与平移丝套65的啮合关系驱动第二立柱32在水平方向上平移。此外，第二平移机构31中的平移滑轨61和平移丝杆62平行于第一平移机构21中的平移滑轨61和平移丝杆62，使得第二立柱32的平移方向与第一立柱22的平移方向相平行。

具体到第二升降机构33中，竖直滑轨71和竖直丝杆72竖直设置在第二立柱32上。竖直丝杆72的顶端连接升降电机73。铆接架34一侧连接有第四滑轨连接板341和升降丝套，第四滑轨连接板341上设置有升降滑块74。铆接架34通过第四滑轨连接板341和升降滑块74架设在竖直滑轨71上，并通过升降丝套75连接升降丝杆72。由此升降电机73驱动升降丝杆72转动，转动的升降丝杆72通过与升降丝套75的螺纹啮合关系驱动铆接架34升降。

第一壳体边线铆接模具25和第二壳体边线铆接模具35在结构上相同，只不过在铆接线的长度方向的长度不同。第一壳体边线铆接模具25和第二壳体边线铆接模具35均为本发明所指的壳体边线铆接模具5。或者，第一壳体边线铆接模具25和第二壳体边线铆接模具35是本发明所指的壳体边线铆接模具5的两种具体实施结构。

参照图4、图5、图6、图8、图9和图10，壳体边线铆接模具5，用于铆接U壳91和背壳92之间的铆接线，包括固定模条51、铆接动力机构52、铆接模条53和压料模条54。其中，固定模条51为固定设置，铆接模条53和压料模条54分别通过第一平移板531和第二平移板541架设在水平的模条导柱55上，使得铆接模条53和压料模条54能够沿着模条导柱55正对着固定模条51移动。模条导柱55通常可以有多根，并相互平行。固定模条51、铆接模条53和压料模条54均为长条体，相互平行，并且压料模条54位于固定模条51和铆接模条53之间。铆接模条53连接铆接动力机构52。压料模条54通过板间弹簧56连接铆接模条53。具体来说，板间弹簧56两端分别连接第一平移板531和第二平移板541，并分别通过第一平移板531和第二平移板541连接铆接模条53和压料模条54。

结合图11，固定模条51正对着铆接模条53和压料模条54的一侧的侧面上设置有向内凹的台阶面511。与台阶面511相对应的，较台阶面511前凸的是支撑面513。台阶面511上设置有若干铆柱孔512。参照图10，台阶面511和支撑面513之间的深度相差为D。D也是台阶面511在水平方向上的深度。台阶面511的高度为Y。由于内凹的台阶面511的存在，在台阶面511和铆接模条53、压料模条54之间形成边线对接槽59。与固定模条51上的铆柱孔512对应的是铆接模条53上设置有若干铆柱533。铆柱533的数量和位置与铆柱孔512相对应。铆接时，铆接模条53上的铆柱533***并顶在铆柱孔512内。由于固定模条51和铆接模条53之间被压料模条54相隔，为此，固定模条51的顶面高于压料模条54的顶面，两者之间具有高度差H。铆接模条53上设置有前跨部532。当铆接模条53和压料模条54贴合时，铆接模条53的前跨部532位于压料模条54的上方，并位于固定模条51的顶面和压料模条54的顶面之间的高差范围内。铆接模条53上的铆柱533设置在前跨部532上。

压料模条54起到压料作用。铆接时，U壳91中的对接折弯部915和背壳92端部的铆接卡板921被放置在边线对接槽59内。铆接前，压料模条54首先压持边线对接槽59内的对接折弯部915和铆接卡板921，然后再由铆接模条53上的铆柱533完成最终铆接。实现上述两步步骤的过程由板间弹簧56配合实现。当U壳91中的对接折弯部915和背壳92端部的铆接卡板921被放置在边线对接槽59内准备铆接时，铆接动力机构52推动铆接模条53向固定模条51移动，在板间弹簧56的弹力的作用下，推动压料模条54向固定模条51移动；当压料模条54顶在固定模条51上时，完成压料，此后，在铆接动力机构52的继续推动之下，板间弹簧56逐渐被压缩，铆接模条53继续向固定模条51移动，直到铆接模条53上的铆柱533顶在铆柱孔512上，完成对边线对接槽59内的U壳91中的对接折弯部915和背壳92端部的铆接卡板921的铆接。压料模条54压料时，压料模条54顶在固定模条51的支撑面513上。为使得压料模条54能够对边线对接槽59内的对接折弯部915和铆接卡板921压料，压料模条54顶端设置有前凸并能够伸入边线对接槽59内的压料凸条542。压料凸条542的横截面呈楔形结构，前凸的距离为T。

与上述壳体边线铆接模具结构对应的，参照图21，U壳91的扣板913所连接的对接折弯部915是由成型机连续多道折弯而成的整体呈现不规则的U形折弯结构，包括六个折弯部，分别为：第一折弯部9151、第二折弯部9152、第三折弯部9153、第四折弯部9154、第五折弯部9155和第六折弯部9156。第一折弯部9151、第二折弯部9152、第三折弯部9153、第四折弯部9154、第五折弯部9155和第六折弯部9156按顺序依次相连。第一折弯部9151是与扣板913板体相垂直的折弯部，连接扣板913。第三折弯部9153和第五折弯部9155是与第一折弯部9151相平行的折弯部，并且第五折弯部9155相比于第三折弯部9153更为贴近第一折弯部9151。第二折弯部9152连接第一折弯部9151和第三折弯部9153，呈弧形。第四折弯部9154连接第三折弯部9153和第五折弯部9155，呈倾斜。第六折弯部9156连接第五折弯部9155。通过上述至少六个折弯部形成整体呈现不规则的U形折弯结构，该不规则的U形折弯结构围成卡板收容槽916。卡板收容槽916包括由内向外的三部分：容胶部9161、铆接部9162和开口部9163。其中，容胶部9161由第一折弯部9151、第二折弯部9152、第三折弯部9153和第四折弯部9154所围成。铆接部9162是第一折弯部9151和第五折弯部9155之间的部分。开口部9163是第六折弯部9156和第一折弯部9151之间的部分。第六折弯部9156外翻，使得开口部9163呈现开口由外至内的缩小。铆接部9162的宽度，也就是，第一折弯部9151和第五折弯部9155之间的间隙宽度，与铆接卡板921的厚度相适配。容胶部9161相比于铆接部9162具有较大的容积空间。

铆接前，首先将U壳91的扣板913放置在固定模条51上。此时，U壳91上的扣板913贴在固定模条51的顶面，第一折弯部9151紧贴固定模条51的台阶面511。然后，参照图23和图24，背壳92上的铆接卡板921通过开口部9163的开口一直***，穿过铆接部9162后直至容胶部9161，完成U壳91对接折弯部915和背壳92铆接卡板921之间的铆接线对接。背壳92上的铆接卡板921***卡板收容槽916时，通常需要由压板机构压入。因此，一般来说，铆接部9162的宽度一般略小于铆接卡板921的厚度。

对接后铆接时，压料模条54上的压料凸条542楔形结构的尖端正对第四折弯部9154；铆接模条53上的铆柱533正对第五折弯部9155。由此，铆接的部位对应于第五折弯部9155，也就是将第五折弯部9155和第一折弯部9151，以及第五折弯部9155和第一折弯部9151之间的铆接卡板921铆接成一体。在铆接的部位的更内侧的容胶部9161所对应的位置形成一个容胶腔。在后续的制备工艺中，需要对该冰箱壳体作密封处理。在对冰箱壳体进行密封处理时，容胶部9161所对应的容胶腔内通过注入密封胶，实现U壳91和背壳92之间的连接密封。此外，由图24可以看出，铆接时，铆接模条53和压料模条54位于背壳92板体的下方，并且背壳92板体和铆接模条53之间至少需要保留一定的移动间隙空间以不妨碍铆接模条53的铆接时的平移。另一方面，铆接时，背壳92板体与U壳91的扣板913齐平，由此，参照图10，固定模条51的顶面高于铆接模条53顶面，两者之间高度差为W。高度差W优选为3~5毫米。

此外，根据图24和图10的对比，台阶面511的深度D和高度Y与对接折弯部915的尺寸相匹配，并且压料凸条542的前凸距离T与台阶面511的深度D之间存在以下关系：D－T≥3K。其中K为壳体板的厚度。只有当满足D－T≥3K时，压料凸条542在实现压料的同时压料模条54才能顶在固定模条51的支撑面513上。

上述壳体边线铆接模具5的结构，具体到第一壳体边线铆接模具25中，参照图4和图5，铆接臂24包括两块相对并平行设置的铆接臂侧板242、连接两块铆接臂侧板242的若干铆接臂连接板243。两块铆接臂侧板242均连接第二滑轨连接板241。铆接臂连接板243用于强化两块铆接臂侧板242的连接强度。模条导柱55的两端分别架设在两块铆接臂侧板242上。模条导柱55和模条导柱55之间相互平行。模条导柱55上的铆接模条53和压料模条54则位于两块平行的铆接臂侧板242之间，并与铆接臂侧板242相平行。固定模条51设置在其中一块铆接臂侧板242上。铆接动力机构52由若干个气缸实现。

上述壳体边线铆接模具5的结构，具体到第二壳体边线铆接模具35中，参照图8和图9，铆接架34包括两块铆接架端板342和两块铆接架侧板343。两块铆接架侧板343相互平行并相对设置，并与第四滑轨连接板固定相连。两块铆接架端板342相对并相互平行地设置在两块铆接架侧板343之间。模条导柱55的两端分别架设在两块铆接架端板342上。模条导柱55和模条导柱55之间相互平行。模条导柱55上的铆接模条53和压料模条54则位于两块平行的铆接架端板342之间，并与铆接架端板342相平行。固定模条51设置在其中一块铆接架端板342上。铆接动力机构52由一个气缸实现。

此外，进一步地，第一边线铆接机构2还包括压板机构26。压板机构26用于将背壳92上的铆接卡板921压入对接折弯部915所构筑的卡板收容槽916内，并使得U壳91上的扣板913与背壳92板体齐平。

本实施例中，参照图3和图14，压板机构26包括压板气缸261和压料板262。压板气缸261设置在压板气缸架269的顶端。压板气缸架269设置在外侧支撑梁268上。外侧支撑梁268是通过支撑梁连接件267连接铆接臂24根部的水平梁，和铆接臂24相平行。外侧支撑梁268在铆接臂24的外侧，连带压板气缸架269与铆接臂24之间留有间隙，并且该间隙在前端开口。当U壳91的扣板913架设在固定模条51上时，U壳91的侧板912位于该间隙内。U壳抓料机械手机构4抓取U壳91时，U壳91的侧板912通过该间隙的前端开口进入该间隙内。压料板262包括压料板软垫2621和压料板支撑梁2622。压料板支撑梁2622水平设置，并平行于第一壳体边线铆接模具25中的固定模条51。压料板支撑梁2622连接压板气缸261的气缸活塞。压料板软垫2621设置于压料板支撑梁2622下方。

参照图24，压板机构26压板时，压料板软垫2621跨铆接线同时压持U壳91的扣板913和背壳92，从而使得U壳91上的扣板913与背壳92板体齐平。此外，为使得压板气缸261和压料板262避免阻挡背壳92的铆接卡板921卡入U壳91上的对接折弯部915，压板气缸261斜向设置，其活塞杆通过底部的三角连接块263连接压料板支撑梁2622。本实施例中，压板气缸261的倾斜角度为45度，也就是，压板气缸261活塞杆伸缩方向与水平呈45度角。由此，相应地，压料板262以45度角在铆接臂24的上方伸缩移动。压板气缸261收缩时，可以为U壳91和背壳92的放料避让位置。

此外，由于U壳91和背壳92在底壳开口991均设置折边板，为此，进一步地，参照图4，其中一个第一边线铆接机构2还包括有压折机构29。压折机构29包括相连的压折模头291和第二气缸292。压折机构29设置在铆接臂24端部的压折支架293上，用于铆接时压持U壳91和背壳92上的折边板。参照图23，铆接时，压折模头291通过第二气缸292压持U壳91扣板913所连接的第一折边板914，同时压持背壳92上的第二折边板922。

此外，进一步地，本实施例中，第一边线铆接机构2还包括板料对齐检测机构27和板料位置微调机构28。板料对齐检测机构27用于检测U壳91和背壳92在铆接线的端部是否齐平。铆接前，若板料对齐检测机构27检测到U壳91和背壳92在铆接线的端部不齐平，则通过板料位置微调机构28拖拽背壳92调节背壳92相对于U壳91的位置。

参照图12，板料对齐检测机构27包括摄像头271和照明灯272。摄像头271，镜头朝下，用于摄取U壳91和背壳92在铆接线处的图像，并将所摄取的图像上传至控制器，控制器由此可以对所摄取的图像进行图像分析以判断U壳91和背壳92在铆接线的端部是否齐平。照明灯272为LED灯，用于在摄像头271摄取图像时提供照明。也就是说，本实施例的板料对齐检测是通过图像的计算机分析判断得到。控制器如何根据图像进行判断U壳91和背壳92在铆接线的端部是否齐平不是本发明所讨论的范畴，本说明书无需赘述。

本实施例中，摄像头271和照明灯272设置在一个平移架上，也就是图示中的第一平移架273。第一平移架273架设在第一轨道机构274上。第一轨道机构274连接第一电机275，并通过第一安装板276设置在铆接臂24上。本实施例中的第一轨道机构274是一个内部设置有滑轨和丝杆的封装体。其中，第一平移架273架设在滑轨上，能够沿着滑轨移动，并通过丝套连接丝杆。丝杆则连接第一电机275。这里有关丝杆、电机和滑轨的结构可以参照前述的丝杆电机平移机构6，其内部结构不再赘述。总而言之，摄像头271和照明灯272在第一电机275的驱动下能够随第一平移架273的平移而移动位置。摄像头271和照明灯272移动位置的主要目的是为了给U壳91和背壳92的放料避让位置。

参照图13，板料位置微调机构28包括架设在第二平移架284上的夹钳机构281。第二平移架284通过第二轨道机构283设置在铆接臂24上。第二轨道机构283连接第二电机282。本实施例中的第二轨道机构283与前述的第一轨道机构274类似，也是一个内部设置有滑轨和丝杆的封装体。由此使得，夹钳机构281在第二电机282的驱动下，能够随着第二平移架284的移动而移动，从而被拖拽被夹钳机构281所夹持的背壳92。

夹钳机构281包括第一钳臂2811和第二钳臂2812。其中，第一钳臂2811固定在第二平移架284上，末端设置有钳臂料台28111。第二钳臂2812通过第一铰链2814设置在第二平移架284上，末端设置有钳臂压料垫28121。第二钳臂2812连接夹料气缸2813。夹料气缸2813通过第二铰链2815设置在第二平移架284上，并通过第三铰链2816连接第二钳臂2812。由此，第二钳臂2812在夹料气缸2813的驱动下，能够围绕第一铰链2814的轴心摆动，随着第二钳臂2812的摆动，第二钳臂2812末端上的钳臂压料垫28121能够压持在钳臂料台28111，从而夹持背壳92。进而通过夹钳机构281的平移拖拽背壳92实现背壳92相对于U壳91的位置微调。拖拽的行进距离，通过控制器对前述的摄像头271所摄取图像分析得到。

U壳抓料机械手机构4用于抓取U壳91，并将所抓取的U壳91放置在壳体铆接机构上。具体来说，U壳91的扣板913放置在两个第一边线铆接机构2和一个第二边线铆接机构3的固定模条51上，并紧贴固定模条51。此时U壳91的底板911位于扣板913的下方。

参照图15，U壳抓料机械手机构4包括第三平移机构41、第三平移架42、底板抓料吸盘机构43和侧板抓料压盘机构44。第三平移机构41设置在底座1上。本实施例中，第三平移机构41采用了前述的丝杆电机平移机构6，包括设置在底座1上的平移滑轨61、平移丝杆62和平移电机63。第三平移架42通过平移滑块64设置在平移滑轨61上，并通过平移丝套65连接平移丝杆62。其更为具体的细节不再赘述。第三平移机构41中的平移滑轨61和平移丝杆62垂直于前述第一平移机构21和第二平移机构31中的平移滑轨61和平移丝杆62。

底板抓料吸盘机构43和侧板抓料压盘机构44设置在第三平移架42上。参照图16，侧板抓料压盘机构44有两个，分别位于底板抓料吸盘机构43的两侧。底板抓料吸盘机构43位于两个侧板抓料压盘机构44之间。U壳抓料机械手机构4抓取U壳91时，底板抓料吸盘机构43通过吸盘抓取U壳91的底板911，两个侧板抓料压盘机构44则分别夹持U壳91的两块侧板912。

参照图16和图17，底板抓料吸盘机构43包括吸盘架431、第三气缸432、升降架433、第三轨道机构434和第三电机435。吸盘架431上设置有若干底板吸盘437，通过第三气缸432设置在升降架433上，使得吸盘架431连带所连接的底板吸盘437能够通过第三气缸432的伸缩实现升降。本实施例中，吸盘架431有两个，两个吸盘架431分别各自设置有至少4个底板吸盘437，并分别各自通过第三气缸432连接升降架433。各底板吸盘437位于同一高度的水平面上，组成底板吸盘面。升降架433设置在第三轨道机构434上。第三轨道机构434连接第三电机435，并设置在第五滑轨连接板436上，并通过第五滑轨连接板436设置在第三平移架42上。这里的第三轨道机构434与前述的第一轨道机构274和第二轨道机构283一样，是一个内部设置有滑轨和丝杆的封装体，使得升降架433在第三电机435的驱动下通过丝杆丝套的啮合作用实现升降。

第三平移架42是一个长条形的并具有一定高度的架体。第三平移架42长条方向水平，并与第三平移架42在第三平移机构41上的平移方向相垂直。第三平移架42在高度方向上的上下两端分别设置有两道水平设置的第一滑轨45，并且在两道第一滑轨45之间设置有平行于第一滑轨45的第一丝杆46。

本实施例中，第五滑轨连接板436通过第一滑块4361设置在第一滑轨45上，并通过吸盘架丝套4362连接第一丝杆46。由此使得底板抓料吸盘机构43能够在第三平移架42上调节水平方向上的位置。

侧板抓料压盘机构44包括内侧压盘441和外侧压盘442。内侧压盘441和外侧压盘442分别各自设置在相应的压盘架443上。两个压盘架443分别各自通过第六滑轨连接板444设置在第三平移架42上。具体来说，第六滑轨连接板444通过第二滑块446设置在第一滑轨45上，使得第六滑轨连接板444能够沿着第一滑轨45平移。两个压盘架443之间通过第四气缸445相连，并且其中一个压盘架443所连接的第六滑轨连接板444通过丝套连接第一丝杆46。具体到本实施例中，内侧压盘441对应的第六滑轨连接板444通过丝套连接第一丝杆46。由此，侧板抓料压盘机构44能够通过第一丝杆46的驱动在水平方向上移动，两个压盘架443能够在第四气缸445的驱动下相对移动。本实施例中，外侧压盘442分成上下两组，其中下方一组的外侧压盘442与内侧压盘441相对设置，并且能够在第四气缸445的驱动下，实现外侧压盘442与内侧压盘441之间的夹持。

本实施例中，底板抓料吸盘机构43中的底板吸盘437为真空吸盘。U壳抓料机械手机构4抓取U壳91时，底板吸盘437吸附U壳91的底板911。侧板抓料压盘机构44中的外侧压盘442与内侧压盘441夹持侧板912，起到辅助作用，以避免U壳抓料机械手机构4抓取U壳91时，侧板912翻折。也就是说，外侧压盘442与内侧压盘441起到压料作用，相当于压料软垫。此外，当U壳91设置在壳体铆接机构上进行铆接时，两组外侧压盘442中的上方一组外侧压盘442将U壳91的侧板912压持在铆接臂24的外侧面上。铆接臂24的外侧面也就是前述朝向外侧支撑梁268的侧面。

此外，两个侧板抓料压盘机构44分别各自连接一根第一丝杆46。也就是说，本实施例中，第一丝杆46有两根，底板抓料吸盘机构43连接其中一根第一丝杆46。第一丝杆46连接有电机，虽然图示未示例第一丝杆46所连接的电机，但不妨碍本领域技术人员理解。

Claims (5)

1.一种冰箱壳体铆接设备，其特征在于，包括两个第一边线铆接机构(2)、一个第二边线铆接机构(3)和U壳抓料机械手机构(4)；其中一个第一边线铆接机构(2)和第二边线铆接机构(3)作为整体与另一个第一边线铆接机构(2)相对设置；两个第一边线铆接机构(2)和第二边线铆接机构(3)组成壳体铆接机构；U壳抓料机械手机构(4)用于抓取U壳后放置在所述壳体铆接结构上；第一边线铆接机构(2)和第二边线铆接机构(3)均包括有可升降且可平移的壳体边线铆接模具(5)；壳体边线铆接模具(5)用于铆接U壳和背壳之间的铆接线；壳体边线铆接模具(5)包括固定模条(51)、铆接动力机构(52)、铆接模条(53)和压料模条(54)；固定模条(51)、铆接模条(53)和压料模条(54)均为长条体；固定模条(51)固定设置；铆接模条(53)和压料模条(54)与固定模条(51)相平行地架设在相互平行的至少两根模条导柱(55)上，使得铆接模条(53)和压料模条(54)能够沿着模条导柱(55)正对着固定模条(51)移动；压料模条(54)位于固定模条(51)和铆接模条(53)之间；铆接模条(53)连接铆接动力机构(52)；压料模条(54)通过板间弹簧(56)连接铆接模条(53)；铆接模条(53)上设置有铆柱(533)；固定模条(51)上设置有与铆柱(533)对应的铆柱孔(512)；固定模条(51)的顶面高于压料模条(54)的顶面且高于铆接模条(53)的顶面；铆接模条(53)设置有能够位于压料模条(54)上方的前跨部(532)；铆柱(533)设置在前跨部(532)上；固定模条(51)正对铆接模条(53)和压料模条(54)的一侧的侧面上设置有向内凹的台阶面(511)，并在台阶面(511)和铆接模条(53)、压料模条(54)之间形成边线对接槽(59)；铆柱孔(512)设置在台阶面(511)上；压料模条(54)上设置有前凸并能够伸入边线对接槽(59)内的压料凸条(542)；第一边线铆接机构(2)包括第一平移机构(21)、第一立柱(22)、第一升降机构(23)和铆接臂(24)；第一立柱(22)通过第一平移机构(21)设置在底座(1)上，使得第一立柱(22)能够水平移动；铆接臂(24)通过第一升降机构(23)设置在第一立柱(22)上，使得铆接臂(24)能够升降；第一边线铆接机构(2)中的壳体边线铆接模具(5)设置在铆接臂(24)上；第一边线铆接机构(2)还包括设置在铆接臂(24)上的压板机构(26)；压板机构(26)包括压板气缸(261)和压料板(262)；压板气缸(261)设置在压板气缸架(269)的顶端；压板气缸架(269)设置在外侧支撑梁(268)上；外侧支撑梁(268)通过支撑梁连接件(267)连接铆接臂(24)根部，呈水平，并和铆接臂(24)相平行；外侧支撑梁(268)在铆接臂(24)的外侧，连带压板气缸架(269)与铆接臂(24)之间留有间隙，并且该间隙在前端开口；压料板(262)包括压料板软垫(2621)和压料板支撑梁(2622)；压料板支撑梁(2622)连接压板气缸(261)的活塞杆；压料板软垫(2621)设置于压料板支撑梁(2622)下方；压板气缸(261)斜向设置，使得压板气缸(261)的活塞杆斜向伸缩，斜向伸缩的方向与水平面之间呈45度角；第一边线铆接机构(2)还包括板料对齐检测机构(27)和板料位置微调机构(28)；板料对齐检测机构(27)用于检测U壳和背壳在铆接线的端部是否齐平，包括摄像头(271)和照明灯(272)；摄像头(271)和照明灯(272)设置在第一平移架(273)上；第一平移架(273)架设在第一轨道机构(274)；第一轨道机构(274)设置在铆接臂(24)上，并连接第一电机(275)；板料位置微调机构(28)用于拖拽背壳调节背壳相对于U壳的位置，包括架设在第二平移架(284)上的夹钳机构(281)；第二平移架(284)通过第二轨道机构(283)设置在铆接臂(24)上；第二轨道机构(283)连接第二电机(282)。

2.如权利要求1所述冰箱壳体铆接设备，其特征在于，压料凸条(542)前凸的距离T与台阶面(511)的水平深度D之间满足D－T≥3K；其中K为壳体板的厚度。

3.如权利要求1所述冰箱壳体铆接设备，其特征在于，第一边线铆接机构(2)还包括用于压持U壳和背壳上的折边板的压折机构(29)；压折机构(29)包括相连的压折模头(291)和第二气缸(292)。

4.如权利要求1所述冰箱壳体铆接设备，其特征在于，U壳抓料机械手机构(4)包括第三平移机构(41)、第三平移架(42)、底板抓料吸盘机构(43)和侧板抓料压盘机构(44)；第三平移架(42)通过第三平移机构(41)设置在底座(1)上，使得第三平移架(42)能够平移；底板抓料吸盘机构(43)和侧板抓料压盘机构(44)设置在第三平移架(42)上；侧板抓料压盘机构(44)有两个，分别位于底板抓料吸盘机构(43)的两侧；第三平移架(42)上设置有第一滑轨(45)和第一丝杆(46)；底板抓料吸盘机构(43)包括吸盘架(431)、第三气缸(432)、升降架(433)、第三轨道机构(434)和第三电机(435)；吸盘架(431)上设置有若干底板吸盘(437)，通过第三气缸(432)设置在升降架(433)上，使得吸盘架(431)连带所连接的底板吸盘(437)能够通过第三气缸(432)的伸缩实现升降；升降架(433)设置在第三轨道机构(434)上；第三轨道机构(434)连接第三电机(435)，并设置在第三平移架(42)上；侧板抓料压盘机构(44)包括内侧压盘(441)和外侧压盘(442)；内侧压盘(441)和外侧压盘(442)分别各自设置在相应的压盘架(443)上；两个压盘架(443)分别各自通过第六滑轨连接板(444)设置在第三平移架(42)上的第一滑轨(45)上，并且其中一个压盘架(443)通过丝套连接第一丝杆(46)；两个压盘架(443)之间通过第四气缸(445)相连。

5.如权利要求4所述冰箱壳体铆接设备，其特征在于，外侧压盘(442)分成上下两组；其中，下方一组的外侧压盘(442)与内侧压盘(441)相对设置，并且能够在第四气缸(445)的驱动下，实现外侧压盘(442)与内侧压盘(441)之间的夹持。