| 专利名称： | 塑料箱内部焊接结构及塑料箱内置件的焊接方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Plastic box built-in welded structure and welding method of the plastic box | ||
| 专利号： | CN201610100274.7 | 申请时间： | 20160224 |
| 公开号： | CN105599286A | 公开时间： | 20160525 |
| 申请人： | 亚普汽车部件股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 225009 江苏省扬州市扬子江南路508号 | ||
| 发明人： | 孙岩; 姜林; 徐松俊; 刘巍; 王昌儒; 王震宇 | ||
| 分类号： | B29C65/02 | 主分类号： | B29C65/02 |
| 代理机构： | 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 | 代理人： | 任利国 |
| 摘要： | 本发明涉及一种塑料箱内部焊接结构及塑料箱内置件的焊接方法，焊件装置底板连接在三维机器人机械手臂上，焊件装置底板右侧设有塑料箱热模导轨，塑料箱热模导轨上安装有塑料箱热模直臂，塑料箱热模直臂上固定有塑料箱热模气缸；塑料箱热模直臂的外端头向前伸出且固定连接有塑料箱热模弯臂，塑料箱热模弯臂的自由端后侧面安装有塑料箱热模。焊件装置底板外端面左侧设有焊件夹具导轨，焊件夹具导轨上安装有焊件夹具直臂，焊件夹具直臂上固定有焊件夹具平移气缸，焊件夹具直臂的外端头向后伸出且连接有向左弯曲的焊件夹具弯臂，焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有焊件夹具。该结构使用一台三维机器人完成焊接所需的所有动作，节省投资且占据空间小。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a plastic box structure and welding method for welding plastic box built-in, weldment device is connected to the bottom plate on three-dimensional robot manipulator, weldment device the right side of the guide rail is provided with a plastic box with hot, plastic box with hot plastic box is installed on the guide rail straight mould, the hot mould straight plastic box is fixed with a plastic box mould cylinder; the outer end of the plastic box mould of the straight head extends forwardly and is fixedly connected with a plastic box mould bent arm, plastic box with hot side surface of the free end of the bent arm is provided with a plastic case the mould. Weldment device for the left side of the outer end face of the bottom plate is provided with a weldment clamp guide rail, weldment clamp guide rail is provided with a weldment clamp straight arm, weldment clamp straight arm is fixed with a weldment clamp translation cylinder, weldment clamp to the outer end of the straight end is connected with and is bent to the left which the weldment clamp, the free end of the weldment clamp the front side of which is provided with a weldment clamp. This structure uses a three-dimensional the robot to finish all the motion of the welding required, saving investment occupies small space. | ||
1.一种塑料箱内部焊接结构，包括三维机器人机械手臂和焊件装置底板，所述焊件装置底板的背面通过法兰座固定在所述三维机器人机械手臂上，其特征在于：所述焊件装置底板的外端面右侧设有塑料箱热模导轨，所述塑料箱热模导轨上安装有塑料箱热模直臂，所述塑料箱热模直臂上固定有塑料箱热模气缸，所述塑料箱热模气缸的活塞杆端部向后伸出且固定在塑料箱热模气缸竖板上，所述塑料箱热模气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述塑料箱热模直臂的外端头向前伸出且固定连接有向右弯曲的塑料箱热模弯臂，所述塑料箱热模弯臂的自由端后侧面安装有塑料箱热模。
2.根据权利要求1所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件装置底板外端面的左侧设有焊件夹具导轨，所述焊件夹具导轨上安装有焊件夹具直臂，所述焊件夹具直臂上固定有焊件夹具平移气缸，所述焊件夹具平移气缸的活塞杆端部向前伸出且固定在焊件夹具平移气缸竖板上，所述焊件夹具平移气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述焊件夹具直臂的外端头向后伸出且连接有向左弯曲的焊件夹具弯臂，所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有焊件夹具。
3.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具直臂及所述焊件夹具弯臂与所述塑料箱热模直臂及所述塑料箱热模弯臂以所述法兰座的轴线为中心呈中心对称布置。
4.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具弯臂的拐弯处铰接在所述焊件夹具直臂的外端头上，所述焊件夹具弯臂的前端头与焊件夹具旋转气缸的活塞杆端部相铰接，所述焊件夹具旋转气缸的缸体固定在所述焊件夹具直臂上。
5.根据权利要求3所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件装置底板的左侧固定连接有焊件热模，所述焊件热模与所述焊件夹具相向且分布在以焊件夹具弯臂铰接轴为圆心的同一个圆周上。
6.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具包括夹爪、夹具座及夹持气缸，两所述夹爪的开口端相向，两所述夹爪的中部分别铰接在所述夹具座上，两所述夹爪的尾端分别连接在所述夹持气缸的两端，所述夹具座固定在所述焊件夹具弯臂的自由端。
7.根据权利要求5所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述夹持气缸的顶部固定连接有限位块，所述限位块上设有与焊件的焊件支管相适配的限位凹槽；所述夹具座上设有供焊件的下端头插入的避让孔。
8.根据权利要求7所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述夹具座上安装有感应焊件是否插到位的光电感应开关。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有摄像头。
10.一种采用权利要求9所述的塑料箱内部焊接结构进行在塑料箱内置件的焊接方法，其特征在于，依次包括如下步骤： ⑴焊件转运机构夹住焊件的上端，并将焊件送至焊件夹具的两夹爪之间； ⑵焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时上行，焊件的下端插入所述夹具座的避让孔中，连接在焊件侧面的焊件支管嵌入所述限位块的限位凹槽中； ⑶夹持气缸动作使两所述夹爪的钳口相向靠拢将焊件的中部夹住后，所述光电感应开关判断焊件已插接到位； ⑷焊件转运机构将焊件的上端松开，焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时下行，焊件随焊件夹具向下运动脱离焊件转运机构，然后焊件转运机构返回； ⑸三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使塑料箱热模对准塑料箱需要焊接的部位； ⑹塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂沿塑料箱热模导轨向后运动，直至塑料箱热模压在塑料箱需要焊接的部位； ⑺焊件夹具旋转气缸的活塞杆伸出使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件压在焊件热模上； ⑻塑料箱热模对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，同时焊件热模对焊件进行加热直至焊接面熔融； ⑼塑料箱热模气缸的活塞杆伸出使塑料箱热模脱离塑料箱的加热部位，同时焊件夹具旋转气缸的活塞杆缩回使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件脱离焊件热模； ⑽三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处抽出； ⑾三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使焊件对准塑料箱需要焊接的部位； ⑿摄像头对塑料箱需要焊接的部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格； ⒀焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回，焊件夹具直臂沿焊件夹具导轨向后运动，将焊件压在塑料箱的熔融部位直至冷却定型； ⒁夹持气缸动作使两所述夹爪松开焊件，然后焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出，使焊件夹具离开焊件； ⒂摄像头对焊接部位再次拍照，确认焊件的焊接质量合格； ⒃三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处抽出； ⒄三维机器人机械手臂带动焊件装置底板回到初始位置，然后回到步骤⑴进入下一个循环。
1.一种塑料箱内部焊接结构，包括三维机器人机械手臂和焊件装置底板，所述焊件装置底板的背面通过法兰座固定在所述三维机器人机械手臂上，其特征在于：所述焊件装置底板的外端面右侧设有塑料箱热模导轨，所述塑料箱热模导轨上安装有塑料箱热模直臂，所述塑料箱热模直臂上固定有塑料箱热模气缸，所述塑料箱热模气缸的活塞杆端部向后伸出且固定在塑料箱热模气缸竖板上，所述塑料箱热模气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述塑料箱热模直臂的外端头向前伸出且固定连接有向右弯曲的塑料箱热模弯臂，所述塑料箱热模弯臂的自由端后侧面安装有塑料箱热模。
2.根据权利要求1所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件装置底板外端面的左侧设有焊件夹具导轨，所述焊件夹具导轨上安装有焊件夹具直臂，所述焊件夹具直臂上固定有焊件夹具平移气缸，所述焊件夹具平移气缸的活塞杆端部向前伸出且固定在焊件夹具平移气缸竖板上，所述焊件夹具平移气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述焊件夹具直臂的外端头向后伸出且连接有向左弯曲的焊件夹具弯臂，所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有焊件夹具。
3.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具直臂及所述焊件夹具弯臂与所述塑料箱热模直臂及所述塑料箱热模弯臂以所述法兰座的轴线为中心呈中心对称布置。
4.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具弯臂的拐弯处铰接在所述焊件夹具直臂的外端头上，所述焊件夹具弯臂的前端头与焊件夹具旋转气缸的活塞杆端部相铰接，所述焊件夹具旋转气缸的缸体固定在所述焊件夹具直臂上。
5.根据权利要求3所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件装置底板的左侧固定连接有焊件热模，所述焊件热模与所述焊件夹具相向且分布在以焊件夹具弯臂铰接轴为圆心的同一个圆周上。
6.根据权利要求2所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具包括夹爪、夹具座及夹持气缸，两所述夹爪的开口端相向，两所述夹爪的中部分别铰接在所述夹具座上，两所述夹爪的尾端分别连接在所述夹持气缸的两端，所述夹具座固定在所述焊件夹具弯臂的自由端。
7.根据权利要求5所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述夹持气缸的顶部固定连接有限位块，所述限位块上设有与焊件的焊件支管相适配的限位凹槽；所述夹具座上设有供焊件的下端头插入的避让孔。
8.根据权利要求7所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述夹具座上安装有感应焊件是否插到位的光电感应开关。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的塑料箱内部焊接结构，其特征在于：所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有摄像头。
10.一种采用权利要求9所述的塑料箱内部焊接结构进行在塑料箱内置件的焊接方法，其特征在于，依次包括如下步骤： ⑴焊件转运机构夹住焊件的上端，并将焊件送至焊件夹具的两夹爪之间； ⑵焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时上行，焊件的下端插入所述夹具座的避让孔中，连接在焊件侧面的焊件支管嵌入所述限位块的限位凹槽中； ⑶夹持气缸动作使两所述夹爪的钳口相向靠拢将焊件的中部夹住后，所述光电感应开关判断焊件已插接到位； ⑷焊件转运机构将焊件的上端松开，焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时下行，焊件随焊件夹具向下运动脱离焊件转运机构，然后焊件转运机构返回； ⑸三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使塑料箱热模对准塑料箱需要焊接的部位； ⑹塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂沿塑料箱热模导轨向后运动，直至塑料箱热模压在塑料箱需要焊接的部位； ⑺焊件夹具旋转气缸的活塞杆伸出使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件压在焊件热模上； ⑻塑料箱热模对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，同时焊件热模对焊件进行加热直至焊接面熔融； ⑼塑料箱热模气缸的活塞杆伸出使塑料箱热模脱离塑料箱的加热部位，同时焊件夹具旋转气缸的活塞杆缩回使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件脱离焊件热模； ⑽三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处抽出； ⑾三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使焊件对准塑料箱需要焊接的部位； ⑿摄像头对塑料箱需要焊接的部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格； ⒀焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回，焊件夹具直臂沿焊件夹具导轨向后运动，将焊件压在塑料箱的熔融部位直至冷却定型； ⒁夹持气缸动作使两所述夹爪松开焊件，然后焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出，使焊件夹具离开焊件； ⒂摄像头对焊接部位再次拍照，确认焊件的焊接质量合格； ⒃三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处抽出； ⒄三维机器人机械手臂带动焊件装置底板回到初始位置，然后回到步骤⑴进入下一个循环。
翻译：技术领域
本发明涉及一种塑料箱的生产设备，特别涉及一种塑料箱内部焊接结构；本发明还涉及一种塑料箱内置件的焊接方法，属于塑料箱制造装置技术领域。
背景技术
塑料箱内置焊件的焊接通常由三维机器人机械手臂来完成，三维机器人机械手臂可以在程序的控制下，灵活地进行三维运动，将焊件焊接在塑料箱内部。
传统塑料箱内置件的焊接方法是采用两台三维机器人，一只三维机器人机械手臂带动塑料箱热模从塑料箱的开孔处伸入塑料箱内部对焊件部位进行加热；另一个三维机器人机械手臂夹持焊件在焊件热模上进行加热，然后前一只三维机器人机械手臂带动塑料箱热模从塑料箱中撤出，后一台三维机器人机械手臂夹持焊件进入塑料箱内腔将焊件焊接在塑料箱内壁上。
由于焊接点在塑料箱内部，焊接完毕后，无法通过目测来初步识别焊接质量，既不能识别塑料箱本体融化焊接质量，也不能判断焊接件与塑料箱本体熔接质量，具有较大的安全隐患，不能够满足当今市场对产品质量的要求。由于塑料箱采用自动化生产，塑料箱型坯周边需要布置的机构和配套设备比较多，空间资源十分宝贵，传统的焊接工艺需要使用两台三维机器人，生产成本高，占用空间大，不能满足生产需求。
发明内容
本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种塑料箱内部焊接结构，结构简单，动作可靠。
为解决以上技术问题，本发明的一种塑料箱内部焊接结构，包括三维机器人机械手臂和焊件装置底板，所述焊件装置底板的背面通过法兰座固定在所述三维机器人机械手臂上，所述焊件装置底板的外端面右侧设有塑料箱热模导轨，所述塑料箱热模导轨上安装有塑料箱热模直臂，所述塑料箱热模直臂上固定有塑料箱热模气缸，所述塑料箱热模气缸的活塞杆端部向后伸出且固定在塑料箱热模气缸竖板上，所述塑料箱热模气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述塑料箱热模直臂的外端头向前伸出且固定连接有向右弯曲的塑料箱热模弯臂，所述塑料箱热模弯臂的自由端后侧面安装有塑料箱热模。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：三维机器人机械手臂通过法兰座可以驱动焊件装置底板按设计轨迹进行三维运动，设置塑料箱热模弯臂便于从塑料箱的开孔处一边转动一边进入塑料箱内腔，塑料箱热模弯臂带着塑料箱热模进入塑料箱内腔后，首先对准塑料箱需要焊接的部位，然后塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂沿塑料箱热模导轨向后运动，直至塑料箱热模压在塑料箱需要焊接的部位，塑料箱热模对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，然后塑料箱热模气缸的活塞杆伸出，塑料箱热模直臂沿塑料箱热模导轨向前运动，塑料箱热模脱离塑料箱的焊接部位，三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处抽出，即完成了塑料箱的焊接准备。
作为本发明的改进，所述焊件装置底板外端面的左侧设有焊件夹具导轨，所述焊件夹具导轨上安装有焊件夹具直臂，所述焊件夹具直臂上固定有焊件夹具平移气缸，所述焊件夹具平移气缸的活塞杆端部向前伸出且固定在焊件夹具平移气缸竖板上，所述焊件夹具平移气缸竖板的根部连接在所述焊件装置底板上；所述焊件夹具直臂的外端头向后伸出且连接有向左弯曲的焊件夹具弯臂，所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有焊件夹具。焊件夹具可以稳定地夹持住焊件，设置焊件夹具弯臂便于从塑料箱的开孔处一边转动一边进入塑料箱内腔，焊件夹具弯臂带着焊件夹具及焊件进入塑料箱内腔后，首先对准塑料箱的焊接部位，然后焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回，焊件夹具直臂沿焊件夹具导轨向后运动，直至焊件压在塑料箱的焊接部位，冷却定型后，焊件与塑料箱连接为一体，然后焊件夹具将焊件松开，焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出，焊件夹具直臂沿焊件夹具导轨向前运动，焊件夹具脱离塑料箱的焊接部位，三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处抽出，即完成了焊件与塑料箱的焊接。焊件装置底板的左右两侧分别布置塑料箱热模的驱动机构和焊件夹具的驱动机构，使得同一只三维机器人机械手臂可以完成焊接所需的所有动作，无需设置两台三维机器人。
作为本发明的改进，所述焊件夹具直臂及所述焊件夹具弯臂与所述塑料箱热模直臂及所述塑料箱热模弯臂以所述法兰座的轴线为中心呈中心对称布置。焊件夹具直臂与塑料箱热模直臂为相同的形状，焊件夹具弯臂与塑料箱热模弯臂为相同的形状，可以节约制造成本，且便于安装。相互呈中心对称布置，焊件装置底板旋转180°后，两侧的行进轨迹完全相同，可以使三维机器人机械手臂沿相同的轨迹进出及避让塑料箱，便于控制且简化了编程。
作为本发明的进一步改进，所述焊件夹具弯臂的拐弯处铰接在所述焊件夹具直臂的外端头上，所述焊件夹具弯臂的前端头与焊件夹具旋转气缸的活塞杆端部相铰接，所述焊件夹具旋转气缸的缸体固定在所述焊件夹具直臂上。焊件夹具旋转气缸的活塞杆伸出或缩回，可以驱动焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，便于将焊件压到焊件热模上加热。
作为本发明的进一步改进，所述焊件装置底板的左侧固定连接有焊件热模，所述焊件热模与所述焊件夹具相向且分布在以焊件夹具弯臂铰接轴为圆心的同一个圆周上。焊件热模固定在焊件装置底板上，可以节省空间，便于和焊件夹具配合；当焊件夹具旋转气缸的活塞杆伸出驱动焊件夹具弯臂绕铰接轴顺时针旋转后，焊件夹具即夹持焊件扣在焊件热模上加热，加热完成后，焊件夹具旋转气缸的活塞杆缩回驱动焊件夹具弯臂绕铰接轴逆时针旋转后，焊件即脱离焊件热模，结束加热。
作为本发明的进一步改进，所述焊件夹具包括夹爪、夹具座及夹持气缸，两所述夹爪的开口端相向，两所述夹爪的中部分别铰接在所述夹具座上，两所述夹爪的尾端分别连接在所述夹持气缸的两端，所述夹具座固定在所述焊件夹具弯臂的自由端。夹持气缸的活塞杆伸出即可使两夹爪的钳口相向靠拢将焊件夹住，夹持气缸的活塞杆缩回即可使两夹爪的钳口分离将焊件松开。
作为本发明的进一步改进，所述夹持气缸的顶部固定连接有限位块，所述限位块上设有与焊件的焊件支管相适配的限位凹槽；所述夹具座上设有供焊件的下端头插入的避让孔。焊件为圆柱体结构，焊件中部连接有向一侧伸出的焊件支管，焊件的下端插入夹具座的避让孔中可以起到中心定位的作用，焊件支管嵌入限位块的限位凹槽中，可以使焊件具有精确的相位，使焊件连接在塑料箱内壁不仅位置准确，而且具有精确的方向。
作为本发明的进一步改进，所述夹具座上安装有感应焊件是否插到位的光电感应开关。焊件支管嵌入限位块的限位凹槽中，焊件的下端才能在夹具座的避让孔中插接到底，夹持气缸驱动夹爪夹持焊件后，光电感应开关探测到焊件插到位进入下一步骤。
作为本发明的进一步改进，所述焊件夹具弯臂的自由端前侧面安装有摄像头。摄像头借助于焊件夹具弯臂且安装于焊件夹具的一侧，便于在焊接前后拍照；在焊接前，摄像头对塑料箱焊接部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格，如果不合格系统直接发出报警，判断该塑料箱报废。焊接完成后，摄像头再次对塑料箱的焊接部位拍照，确认焊接的质量合格，避免不合格产品流向客户，造成重大损失。
本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种塑料箱内置件的焊接方法，生产成本低，占据空间小且焊接质量高。
为解决以上技术问题，本发明的塑料箱内置件的焊接方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴焊件转运机构夹住焊件的上端，并将焊件送至焊件夹具的两夹爪之间；
⑵焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时上行，焊件的下端插入所述夹具座的避让孔中，连接在焊件侧面的焊件支管嵌入所述限位块的限位凹槽中；
⑶夹持气缸动作使两所述夹爪的钳口相向靠拢将焊件的中部夹住后，所述光电感应开关判断焊件已插接到位；
⑷焊件转运机构将焊件的上端松开，焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出使焊件夹具直臂及焊件夹具弯臂同时下行，焊件随焊件夹具向下运动脱离焊件转运机构，然后焊件转运机构返回；
⑸三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使塑料箱热模对准塑料箱需要焊接的部位；
⑹塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂沿塑料箱热模导轨向后运动，直至塑料箱热模压在塑料箱需要焊接的部位；
⑺焊件夹具旋转气缸的活塞杆伸出使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件压在焊件热模上；
⑻塑料箱热模对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，同时焊件热模对焊件进行加热直至焊接面熔融；
⑼塑料箱热模气缸的活塞杆伸出使塑料箱热模脱离塑料箱的加热部位，同时焊件夹具旋转气缸的活塞杆缩回使焊件夹具弯臂绕铰接轴旋转，使焊件脱离焊件热模；
⑽三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使塑料箱热模弯臂从塑料箱的开口处抽出；
⑾三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，将焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使焊件对准塑料箱需要焊接的部位；
⑿摄像头对塑料箱需要焊接的部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格；
⒀焊件夹具平移气缸的活塞杆缩回，焊件夹具直臂沿焊件夹具导轨向后运动，将焊件压在塑料箱的熔融部位直至冷却定型；
⒁夹持气缸动作使两所述夹爪松开焊件，然后焊件夹具平移气缸的活塞杆伸出，使焊件夹具离开焊件；
⒂摄像头对焊接部位再次拍照，确认焊件的焊接质量合格；
⒃三维机器人机械手臂带动焊件装置底板运动，使焊件夹具弯臂从塑料箱的开口处抽出；
⒄三维机器人机械手臂带动焊件装置底板回到初始位置，然后回到步骤⑴进入下一个循环。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：三维机器人机械手臂通过法兰座可以驱动焊件装置底板按设计轨迹进行三维运动，塑料箱热模弯臂和焊件夹具弯臂便于从塑料箱的开孔处进入塑料箱内腔。焊件装置底板的左右两侧呈中心对称布置塑料箱热模的驱动机构和焊件夹具的驱动机构，使得同一只三维机器人机械手臂可以完成焊接所需的所有动作，无需设置两台三维机器人；焊件装置底板旋转180°后，两侧的行进轨迹完全相同，可以使三维机器人机械手臂沿相同的轨迹进出及避让塑料箱，便于控制且简化了编程。焊件支管嵌入限位块的限位凹槽中，焊件的下端才能在夹具座的避让孔中插接到底，夹持气缸驱动夹爪夹持焊件后，光电感应开关探测到焊件插到位进入下一步骤；使焊件连接在塑料箱内壁不仅位置准确，而且具有精确的方向。摄像头借助于焊件夹具弯臂且安装于焊件夹具的一侧，便于在焊接前后拍照；在焊接前，摄像头对塑料箱焊接部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格，如果不合格系统直接发出报警，判断该塑料箱报废。焊接完成后，摄像头再次对塑料箱的焊接部位拍照，确认焊接的质量合格，避免不合格产品流向客户，造成重大损失。
附图说明
图1为本发明塑料箱内部焊接结构在三维机器人上的安装示意图一。
图2为本发明塑料箱内部焊接结构在三维机器人上的安装示意图二。
图3为本发明塑料箱内部焊接结构的主视图。
图4为图3的左视图。
图5为图3的立体图一。
图6为图3的立体图二。
图7为本发明中焊件夹具的主视图。
图8为图7的俯视图。
图9为图7的后视图。
图10为图7的仰视图。
图11为图7的立体图。
图中：1.三维机器人机械手臂；2.法兰座；3.焊件装置底板；4.塑料箱热模导轨；5.塑料箱热模直臂；6.塑料箱热模弯臂；7.塑料箱热模；8.塑料箱热模气缸；9.塑料箱热模气缸竖板；10.焊件夹具导轨；11.焊件夹具直臂；12.焊件夹具弯臂；13.焊件夹具平移气缸；14.焊件夹具平移气缸竖板；15.焊件夹具旋转气缸；16.焊件夹具；16a.夹具座；16b.夹爪；16c.夹持气缸；16d.限位块；17.摄像头；18.焊件热模；19.焊件；19a.焊件支管；20.光电感应开关。
具体实施方式
如图1至图6所示，本发明的塑料箱内部焊接结构，包括三维机器人机械手臂1和焊件装置底板3，焊件装置底板3的背面通过法兰座2固定在三维机器人机械手臂1上，焊件装置底板3的外端面右侧设有塑料箱热模导轨4，塑料箱热模导轨4上安装有塑料箱热模直臂5，塑料箱热模直臂5上固定有塑料箱热模气缸8，塑料箱热模气缸8的活塞杆端部向后伸出且固定在塑料箱热模气缸竖板9上，塑料箱热模气缸竖板9的根部连接在焊件装置底板3上；塑料箱热模直臂5的外端头向前伸出且固定连接有向右弯曲的塑料箱热模弯臂6，塑料箱热模弯臂6的自由端后侧面安装有塑料箱热模7。
三维机器人机械手臂1通过法兰座2可以驱动焊件装置底板3按设计轨迹进行三维运动，设置塑料箱热模弯臂6便于从塑料箱的开孔处一边转动一边进入塑料箱内腔，塑料箱热模弯臂6带着塑料箱热模7进入塑料箱内腔后，首先对准塑料箱需要焊接的部位，然后塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂5沿塑料箱热模导轨4向后运动，直至塑料箱热模7压在塑料箱需要焊接的部位，塑料箱热模7对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，然后塑料箱热模气缸的活塞杆伸出，塑料箱热模直臂5沿塑料箱热模导轨4向前运动，塑料箱热模7脱离塑料箱的焊接部位，三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，使塑料箱热模弯臂6从塑料箱的开口处抽出，即完成了塑料箱的焊接准备。
焊件装置底板3外端面的左侧设有焊件夹具导轨10，焊件夹具导轨10上安装有焊件夹具直臂11，焊件夹具直臂11上固定有焊件夹具平移气缸13，焊件夹具平移气缸13的活塞杆端部向前伸出且固定在焊件夹具平移气缸竖板14上，焊件夹具平移气缸竖板14的根部连接在焊件装置底板3上；焊件夹具直臂11的外端头向后伸出且连接有向左弯曲的焊件夹具弯臂12，焊件夹具弯臂12的自由端前侧面安装有焊件夹具16。
焊件夹具16可以稳定地夹持住焊件19，设置焊件夹具弯臂12便于从塑料箱的开孔处一边转动一边进入塑料箱内腔，焊件夹具弯臂12带着焊件夹具16及焊件19进入塑料箱内腔后，首先对准塑料箱的焊接部位，然后焊件夹具平移气缸13的活塞杆缩回，焊件夹具直臂11沿焊件夹具导轨10向后运动，直至焊件19压在塑料箱的焊接部位，冷却定型后，焊件19与塑料箱连接为一体，然后焊件夹具16将焊件19松开，焊件夹具平移气缸13的活塞杆伸出，焊件夹具直臂11沿焊件夹具导轨10向前运动，焊件夹具16脱离塑料箱的焊接部位，三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，使焊件夹具弯臂12从塑料箱的开口处抽出，即完成了焊件19与塑料箱的焊接。焊件装置底板3的左右两侧分别布置塑料箱热模7的驱动机构和焊件夹具16的驱动机构，使得同一只三维机器人机械手臂可以完成焊接所需的所有动作，无需设置两台三维机器人。
焊件夹具弯臂12的自由端前侧面安装有摄像头17。摄像头17借助于焊件夹具弯臂12且安装于焊件夹具16的一侧，便于在焊接前后拍照；在焊接前，摄像头17对塑料箱焊接部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格，如果不合格系统直接发出报警，判断该塑料箱报废。焊接完成后，摄像头17再次对塑料箱的焊接部位拍照，确认焊接的质量合格，避免不合格产品流向客户，造成重大损失。
焊件夹具直臂11及焊件夹具弯臂12与塑料箱热模直臂5及塑料箱热模弯臂6以法兰座2的轴线为中心呈中心对称布置。焊件夹具直臂11与塑料箱热模直臂5为相同的形状，焊件夹具弯臂12与塑料箱热模弯臂6为相同的形状，可以节约制造成本，且便于安装。相互呈中心对称布置，焊件装置底板3旋转180°后，两侧的行进轨迹完全相同，可以使三维机器人机械手臂沿相同的轨迹进出及避让塑料箱，便于控制且简化了编程。
焊件夹具弯臂12的拐弯处铰接在焊件夹具直臂11的外端头上，焊件夹具弯臂12的前端头与焊件夹具旋转气缸15的活塞杆端部相铰接，焊件夹具旋转气缸15的缸体固定在焊件夹具直臂11上。焊件夹具旋转气缸15的活塞杆伸出或缩回，可以驱动焊件夹具弯臂12绕铰接轴旋转，便于将焊件19压到焊件热模18上加热。
焊件装置底板3的左侧固定连接有焊件热模18，焊件热模18与焊件夹具16相向且分布在以焊件夹具弯臂12铰接轴为圆心的同一个圆周上。焊件热模18固定在焊件装置底板3上，可以节省空间，便于和焊件夹具16配合；当焊件夹具旋转气缸15的活塞杆伸出驱动焊件夹具弯臂12绕铰接轴顺时针旋转后，焊件夹具16即夹持焊件19扣在焊件热模18上加热，加热完成后，焊件夹具旋转气缸15的活塞杆缩回驱动焊件夹具弯臂12绕铰接轴逆时针旋转后，焊件19即脱离焊件热模18，结束加热。
如图7至图11所示，焊件夹具16包括夹爪16b、夹具座16a及夹持气缸16c，两夹爪的开口端相向，两夹爪的中部分别铰接在夹具座16a上，两夹爪的尾端分别连接在夹持气缸16c的两端，夹具座16a固定在焊件夹具弯臂12的自由端。夹持气缸16c的活塞杆伸出即可使两夹爪16b的钳口相向靠拢将焊件19夹住，夹持气缸16c的活塞杆缩回即可使两夹爪16b的钳口分离将焊件19松开。
夹持气缸16c的顶部固定连接有限位块16d，限位块16d上设有与焊件19的焊件支管19a相适配的限位凹槽；夹具座16a上设有供焊件19的下端头插入的避让孔。焊件19为圆柱体结构，焊件19中部连接有向一侧伸出的焊件支管19a，焊件19的下端插入夹具座16a的避让孔中可以起到中心定位的作用，焊件支管19a嵌入限位块16d的限位凹槽中，可以使焊件19具有精确的相位，使焊件19连接在塑料箱内壁不仅位置准确，而且具有精确的方向。
夹具座16a上安装有感应焊件19是否插到位的光电感应开关20。焊件支管19a嵌入限位块16d的限位凹槽中，焊件19的下端才能在夹具座16a的避让孔中插接到底，夹持气缸16c驱动夹爪16b夹持焊件19后，光电感应开关20探测到焊件19插到位进入下一步骤。
本发明塑料箱内置件的焊接方法，依次包括如下步骤：
⑴焊件转运机构夹住焊件19的上端，并将焊件19送至焊件夹具16的两夹爪16b之间；
⑵焊件夹具平移气缸13的活塞杆缩回使焊件夹具直臂11及焊件夹具弯臂12同时上行，焊件19的下端插入夹具座16a的避让孔中，连接在焊件19侧面的焊件支管19a嵌入限位块16d的限位凹槽中；
⑶夹持气缸16c动作使两夹爪16b的钳口相向靠拢将焊件19的中部夹住后，光电感应开关20判断焊件19已插接到位；
⑷焊件转运机构将焊件19的上端松开，焊件夹具平移气缸13的活塞杆伸出使焊件夹具直臂11及焊件夹具弯臂12同时下行，焊件随焊件夹具16向下运动脱离焊件转运机构，然后焊件转运机构返回；
⑸三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，将塑料箱热模弯臂6从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使塑料箱热模7对准塑料箱需要焊接的部位；
⑹塑料箱热模气缸的活塞杆缩回，塑料箱热模直臂5沿塑料箱热模导轨4向后运动，直至塑料箱热模7压在塑料箱需要焊接的部位；
⑺焊件夹具旋转气缸15的活塞杆伸出使焊件夹具弯臂12绕铰接轴旋转，使焊件19压在焊件热模18上；
⑻塑料箱热模7对塑料箱的焊接部位加热直至焊接部位熔融，同时焊件热模18对焊件19进行加热直至焊接面熔融；
⑼塑料箱热模气缸的活塞杆伸出使塑料箱热模7脱离塑料箱的加热部位，同时焊件夹具旋转气缸15的活塞杆缩回使焊件夹具弯臂12绕铰接轴旋转，使焊件19脱离焊件热模18；
⑽三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，使塑料箱热模弯臂6从塑料箱的开口处抽出；
⑾三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，将焊件夹具弯臂12从塑料箱的开口处插入塑料箱内部，使焊件19对准塑料箱需要焊接的部位；
⑿摄像头17对塑料箱需要焊接的部位进行拍照，确认塑料箱焊接部位的融化质量合格；
⒀焊件夹具平移气缸13的活塞杆缩回，焊件夹具直臂11沿焊件夹具导轨10向后运动，将焊件19压在塑料箱的熔融部位直至冷却定型；
⒁夹持气缸16c动作使两夹爪16b松开焊件19，然后焊件夹具平移气缸13的活塞杆伸出，使焊件夹具16离开焊件19；
⒂摄像头17对焊接部位再次拍照，确认焊件19的焊接质量合格；
⒃三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3运动，使焊件夹具弯臂12从塑料箱的开口处抽出；
⒄三维机器人机械手臂1带动焊件装置底板3回到初始位置，然后回到步骤⑴进入下一个循环。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
