汽车冷凝器/散热器/中冷器的扁管排管设备及排管方法与流程

本发明涉及汽车冷凝器，散热器，中冷器芯热交换器的制造技术领域，具体涉及一种汽车冷凝器/散热器/中冷器的扁管排管设备及其排管方法。

背景技术：

汽车冷凝器，散热器，中冷器芯热交换器是汽车空调制冷系统和发动机涡轮增压系统中非常重要的零部件。铝制冷凝器，散热器，中冷器具有质量轻、热交换效率高、原材料成本低、可靠性等优点。20世纪80年代中期，美国采用钎焊工艺制造铝冷凝器，散热器，中冷器取得成功后，才使铝冷凝器，散热器，中冷器的规模化生产和应用成为可能，铝冷凝器，散热器，中冷器已逐渐取代铜冷凝器，散热器，中冷器，在轿车上得到广泛应用。目前，国内乘用车产品90%以上采用铝制装配式冷凝器，近期，许多重型车厂也在实施冷凝器“以铝带铜”战略，并逐渐扩大。

汽车冷凝器，散热器，中冷器的结构形式主要有管片式、管带式和鳍片式三种。冷凝器的结构从管片式向管带式发展，并主要向平行流动式发展。层叠式和平行流动式的内部结构又在不断发展，以利于进一步提高换热效率和减轻重量，平行流动式冷凝器从单元平 行流动式发展成为多元平行流动式。由于采取减薄管片厚度、增加管子内肋片、翅片开切口、改变翅片形状及开口角度等措施，加大了翅片散热面积，强化了气侧和液侧的热交换效率。目前汽车冷凝器，散热器，中冷器行业大多数生产厂家均采用管带式冷凝器，散热器，中冷器 。

汽车冷凝器，散热器，中冷器在我国的发展有多年历史,也是属于比较传统的行业。各个厂家的生产模式比较雷同，大多采用进口的自动化设备或者手动设备。但是进口自动化设备价格昂贵；配件维修困难，使用的国外元器件（例如：传感器、PLC、伺服系统）国内采购不到，不易维护；机械零件损坏时，供应不及时，响应速度慢，设备损坏只能停产；软件不对用户开放，目前汽车新品种，换代速度非常快，需要更改适应新品种要请国外工程师，效率低且成本高；操作界面为英文，操作繁琐；国外设备处于垄断地位。而手动设备操作要求高，效率低且故障高。

如果在综合吸收各国设备优点基础上，自主开发新一代自动化汽车冷凝器，散热器，中冷器的扁管排管设备，使其特别适应多品种小批量高效率生产上述设备，对于打破国外相关设备的垄断，降低汽车厂家的生产成本，促进国内热交换器设备的升级换代，推动汽车工业的发展具有重要的现实意义和战略意义。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种排管精准、易于排管、排管效率高、具有精准定位机构、排管传动快速且准确、稳定性高的汽车冷凝器/散热器/中冷器的扁管排管设备。扁管排管设备还可以适应不同长度的扁管排管、操作简单、维护方便、适应汽车零件的批量生产。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种汽车冷凝器/散热器/中冷器的扁管排管设备包括移动拔管装置、支架装置、承料装置、梳齿板装置和机架；所述移动拔管装置滑动设置在所述支架装置之上；所述承料装置设置在所述梳齿板装置之上；所述梳齿板装置和支架装置并列设置在所述机架之上；其中，所述移动拔管装置用于装配或者拔出所述扁管；所述支架装置用于控制控制所述移动拔管装置的前后运动；所述梳齿板装置用于控制所述扁管的左右位置；所述承料装置用于承接所述扁管。

优选地，所述移动拔管装置包括移动基板、六角轴棒、拨轮移动板和料仓机构；

其中，所述移动基板包括右移动基板、左移动基板、直线导杆和第一轴伺服电机；所述第一伺服轴电机连接在所述右移动基板；所述直线导杆一端连接所述右移动基板，另一端连接所述左移动基板；

其中，所述拨轮移动板包括右拨轮移动板、左拨轮移动板、拨轮、直线轴承、左右螺牙T型滚珠丝杠；

所述右拨轮移动板和所述左拨轮移动板呈镜像对称连接在所述直线轴承的一端；所述直线轴承连接在所述直线导杆；

所述拨轮设置在所述右拨轮移动板和左拨轮移动板之间，由所述六角轴棒控制转动；

所述左右螺牙T型丝杆可调节所述右拨轮移动板和左拨轮移动板之间的距离；

所述第一轴伺服电机通过同步带驱动所述六角轴棒来带动左右拨轮旋转；

所述六角轴棒带动中间支撑轮旋转；

所述料仓机构包括料仓和分料气缸；所述料仓设置在所述右拨轮移动板和左拨轮移动板上侧；所述分料气缸控制扁管的分阶段下落。

优选地，所述支架装置包括支架、第二轴伺服电机、滚珠丝杠、深沟球轴承、推力轴承以及用于承载移动拔管装置的直线导轨；

其中，所述支架上设置有第二轴伺服电机、滚珠丝杠和第一直线导轨；

所述滚珠丝杠的一端设置在所述推力轴承，另一端设置在所述推力轴承；

所述第二轴伺服电机通过同步带驱动所述滚珠丝杠带动移动拔管装置在直线导轨上移动。

优选地，所述梳齿板装置包括左侧梳齿装置和右侧梳齿装置；所述左侧梳齿装置和右侧梳齿装置各配有一套双行程气缸、一套水平运动直线导轨；且还包括一套左右螺牙T型丝杆来调左右侧梳齿装置之间的间距。

优选地，所述承料装置包括承料基座和托板用于承载扁管和翅片；其中，所述托板设置在所述承料基座上侧。

优选地，其还包括传感器安装块，所述传感器安装块设置在所述料仓上；所述传感器安装块的下端设置有缺料接近开关，传感器安装块的上端设置有加料提示接近开关。

优选地，所述支架右内侧侧前端部和后端部分别安装有防止支架装置水平运动超限的前限位行程开关和后限位行程开关。

优选地，所述第一轴伺服电机和第二轴伺服电机都安装有确定转动原点的零位传感器。

优选地，所述承料基座上安装有检测是否有托板的托板检测接近开关。

本发明的再一目的是提供一种双轴汽车用扁管的排管方法，其包括以下步骤：

步骤1：将支架装置的第二轴伺服电机驱动移动拨管装置移动至第一根扁管位置；

步骤2：梳齿板装置上升至顶端位置；

步骤3：支架装置的伺服电机驱动移动拨管装置移动以及移动拨管装置的伺服电机驱动拨轮，同步进行电子凸轮的曲线运动；

步骤4：梳齿板装置下降至中间位置，倒入散热翅片；

步骤5：梳齿板装置下降至底端位置，扁管及散热翅片留在托板上，即完成一个热交换器芯子的扁管和散热翅片的间隔排列装配过程。

通过采用上述方案，本发明的一种汽车冷凝器/散热器/中冷器的扁管排管设备与现有技术相比，其技术效果在于：

1、本发明中移动拨管装置和支架装置采用两套伺服电机控制进行同步进行拨管，利用了伺服电机的快速反应和互相配合位置精准的程序设计，达到了排管传动的快速准确和稳定性的效果。

2、本发明中移动拨管装置和梳齿板装置采用左右螺牙T型丝杆，通过调节T型丝杆可以适应不同长度扁管，满足目前汽车工业多平台、多品种快速更换柔性化生产的目的。

3、本发明性能可靠，操作简单，维护方便，适用于汽车热交换器制造行业大批量适用。

附图说明

图1本发明双轴汽车用的扁管排管装置的整体结构示意图；

图2为本发明中移动拨管装置的结构示意图；

图3为本发明中支架装置的结构示意图；

图4为本发明中梳齿板装置的结构示意图；

图5为本发明中承料装置的结构示意图。

图中：

1为移动拨管装置；2为支架装置；3为梳齿板装置；4为承料装置；5为机架；101为直线滑块；102左移动基板；103为拨轮移动板；104为分料气缸安装板；105为分料气缸；106为管仓侧板；107左右螺牙T型丝杠；108为直线导杆；109为直线轴承；110为管仓后挡条；111为管仓前挡条；112为伺服电机；113为同步带轮；114为右移动基板；115为拨轮挡块；116为拨轮；117六角棒轴；118托轮；201为支架座；202为直线导轨；203为伺服电机；204为电机支架；205为同步带 ；206为同步轮；207为丝杠固定座；208为推力轴承；209为滚珠丝杠；210为丝杠螺母座；211为丝杠支撑座；212为滚珠轴承；301为梳齿板；302为梳齿板安装座；303为直线导轨；304为T型丝杠；305为手轮；306为梳齿升降气缸； 401为托板；402为托板顶板；403为承料机座；404为承料支柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1至图5所示，

在本实施例中，本发明提供的两轴伺服控制高速汽车冷凝器，散热器，中冷器芯体扁管排管设备，用于芯体扁管的预装配，其包括移动拨管装置1、支架装置2、梳齿板装置3以及承料装置4和机架5；

所述移动拔管装置1滑动设置在所述支架装置2之上；所述承料装置4设置在所述梳齿板装置3之上；所述梳齿板装置3和支架装置2并列设置在所述机架5之上；其中，所述移动拔管装置1用于装配或者拔出所述扁管；所述支架装置2用于控制控制所述移动拔管装置1的前后运动；所述梳齿板装置3用于控制所述扁管的左右位置；所述承料装置4用于承接所述扁管。所述移动拨管装置1包括移动基板、六角轴棒117、拨轮移动板以及料仓机构；

其中，所述移动基板包括右移动基板114、左移动基板102、直线导杆108和第一伺服电机112；所述第一轴伺服电机112连接在所述右移动基板114；所述直线导杆一端连接所述右移动基板114；另一端连接所述左移动基板102；

其中，所述拨轮移动板包括右拨轮移动板103、左拨轮移动板、拨轮116、直线轴承109、左右螺牙T型滚珠丝杠107；

所述右拨轮移动板和所述左拨轮移动板呈镜像对称连接在所述直线轴承的一端；所述直线轴承209连接在所述直线导杆108；

所述拨轮116设置在所述右拨轮移动板和左拨轮移动板103，由所述六角轴棒117控制转动；

所述左右螺牙T型丝杆107可调节所述右拨轮移动板和左拨轮移动板之间的距离；

所述第一伺服电机112通过同步带驱动所述六角轴棒117；

其中，所述料仓机构包括料仓106和分料气缸105；所述料仓设置在所述右拨轮移动板和左拨轮移动板上侧；所述分料气缸控制扁管4的下落；

冷凝器，散热器，中冷器芯体扁管4材料为铝制品。 芯体扁管排管要求：扁管竖直排列，间距相等，且扁管4不被破坏。

在本实施例中，所述伺服电机112选用台达低惯量伺服电机112，额定扭矩输出3.18N.m，带轮减速比为1:2.25，拨轮116为8等分，拨轮116拨管速度为10根/s的条件下，伺服电机112在转速为：

n=V/λ×i×60=10/8×2.25×60=168.75r/min

其中，V为拨管速度，i为带轮传动比，λ为拨轮等分数。

所述支架装置包括支架201、伺服电机203、滚珠丝杠209、深沟球轴承212、推力轴承208以及第一直线导轨202；

其中，所述支架上设置有第二轴伺服电机203、滚珠丝杠209和第一直线导轨202；

所述滚珠丝杠的一端设置在所述推力轴承208，另一端设置在所述滚珠轴承208；

所述第一轴伺服电机203通过同步带205驱动所述滚珠丝杠209；

在本实施例中，所述伺服电机203选用台达低惯量伺服电机203，额定扭矩输出3.18N.m，带轮减速比为1:2.25，滚珠丝杠直径32mm，导程10mm，滚珠丝杠同一对背靠背向心推力轴承208固定，能够承受两个轴向方向的力，同时能够承受径向力。滚珠丝杠另一端通过深沟球轴承208径向固定，在轴向上不做固定，允许滚珠丝杠受力后产生微弱的变形量。伺服电机203在转速为2000r/min的条件下，移动拨料装置移动速度为：

V_2=n/(60×i)×ι=2000/(60×2.25)×10=148.15mm/s

其中，n为电机转速，i为带轮传动比，ι为拨轮等分数。

所述梳齿板装置包括左侧梳齿装置、右侧梳齿装置、双行程气缸306、第二直线导轨303和左右螺牙T型丝杆304；

所述左侧梳齿装置和所述右侧梳齿装置呈镜像对称，由所述双行程气缸306控制上中下三个位置运动；

所述左右螺牙T型丝杆304可调节所述左侧梳齿装置和所述右侧梳齿装置在所述第二直线导轨303上移动位置。

所述承料装置包括承料基座403和托板401；所述托板401设置在所述承料基座403上侧。

本发明提供的所述双轴汽车冷凝器，散热器，中冷器芯热交换器扁管高速伺服排管机及使用方法，包括如下步骤：

步骤1：支架装置的第二轴伺服电机驱动移动拨管装置移动至第一根扁管位置；

步骤2：梳齿板装置上升至顶端位置；

步骤3：支架装置的伺服电机驱动移动拨管装置移动以及移动拨管装置的伺服电机驱动拨轮，同步运动；

步骤4：梳齿板装置下降至中间位置；

步骤5：梳齿板装置下降至底端位置。

本发明的参数设定如下：

1、在按下启动按钮后，移动拨管装置移动至第一根扁管位置；

2、再次按下双手启动，接近开关对料仓里的扁管进行有无检测，当检测不到扁管本发明不工作；

3、移动拨料装置单独移动速度为100mm/s，；

4、通过大批量现场生产反馈，本设备对汽车冷凝器，散热器，中冷器芯热交换器扁管排管节拍高，排管过程仅6S，整个设备装配过程仅20s；排管过程可靠；针对不同冷凝器产品进行调整切换快速便捷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。