专利名称：太阳集热管外罩管自动装卡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动装配设备，特别涉及一种太阳集热管外罩管自动装卡机， 用于向太阳集热管外罩管内装卡子的自动装配设备。
技术背景目前，在太阳集热管生产过程中，向太阳能集热管外罩管装不锈钢卡子 是一项重要的工序，通常采用的方法是人工使用内外罩管单只推入卡子或利 用简单工装单支推入卡子，这些方法均需要操作工人具有丰富的经验，生产 中操作不当易造成废品，生产效率低下，工人劳动强度大。基于上述原因急 需研制出一种能够实现大规模、连续化生产的自动装配设备，此设备必须解 决多支太阳集热管外罩管不能同时自动装卡，多支太阳集热管外罩管同时 装卡定位不准确，太阳集热管外罩管不能多支同时连续装卡等技术难题， 实现真正意义的太阳集热管外罩管自动装卡。 发明内容本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种太阳集热管外 罩管自动装卡机，能够提高装卡生产效率，降低工人劳动强度，实现多支 太阳集热管外罩管同时自动装卡，连续化生产。为了实现上述目的本发明采取的技术方案是 一种太阳集热管外罩管 自动装卡机，包括底座，还包括顺次设于底座上的，可沿水平方向移动的 进给机构，与进给机构相连并随进给机构运动的装卡机构，与装卡机构对 应设置的导向机构及定位机构，控制进给机构、装卡机构、定位机构运动 的电控机构；其中，装卡机构内设有多个呈均匀平行排列的支杆，支杆的一端固定、另一端自由活动，支杆的活动端设有卡子卡套，卡子装在卡子卡套的前端；支杆的活动端及外罩管的平口端穿插在导向机构的两端；外 罩管的锥端穿插在定位机构内。所述进给机构包括电机、减速器、齿轮及齿条。所述装卡机构内固定支杆的是固定支座，支撑支杆的是含有导向轮槽 的导向轮槽固定座。所述导向机构内设有与支杆对应排列的呈方形蜂窝状的多支圆锥套筒，圆锥套筒的两端呈喇叭状、喇叭口向外，圆锥套筒中部的内径与外罩 管内径相等。这就保证了导向机构一侧的多个支杆导入外罩管前已经与外 罩管同心、同轴，解决了多支太阳能集热管外罩管不能同时自动装卡的问 题。所述定位机构包括汽缸、连杆及定位座。本发明的定位机构采用了汽 缸连杆结构，将多位工装的定位座固定在与汽缸相连的工装板上，保证了 多支工装部件动作的一致性及统一性，可重复性极佳并且操作简单，解决 了多支太阳集热管外罩管同时装卡定位不准确，多支同时连续装卡重复性 差的问题。所述电控机构包括设于底座端部的PLC控制器及设于底座上的接近开 关，保证了本发明的运转可靠性。所述卡子卡套包括定位架及导向轮，定位架设有圆柱主体、圆柱主体 沿周向均布有四个外突的轮槽，轮槽内安装导向轮。导向轮可防止支杆推 进过程中对外罩管内壁的划伤。所述卡子安装在运行时保持与外罩管同心的 卡子卡套中；卡子卡套被同轴的定位架保持与外罩管同心。解决了卡子安装后与外罩管不同心，卡子歪的问题。本发明的有益效果可概括为以下三个方面1) 相比现有技术，本发明采用了具有方形蜂窝状的多支圆锥套筒的导 向机构，保证了多个支杆与外罩管的高度同心、同轴度，解决了多支太阳 集热管外罩管不能同时自动装卡的问题；2) 相比现有技术，本发明采用了由汽缸连杆结构组成的定位机构，保 证了多支工装部件动作的一致性及统一性，可重复性极佳并且操作简单， 解决了多支太阳集热管外罩管同时装卡定位不准确，多支同时连续装卡重 复性差的问题；3) 相比现有技术，本发明的采用了含有导向轮的卡子卡套，避免了生 产过程中太阳能集热管外罩管的划伤。因此，本发明在保证生产质量的前提下，具有极大提高装卡生产效率， 降低工人劳动强度的优点，实现了多支太阳集热管外罩管同时自动装卡及 连续化生产。
、图1是本发明的主视图； 图2是图1的俯视图； 图3是图1的左视图；图4是本发明所述的卡子卡套、导向装置及外罩管的装配放大图； 图5是本发明卡子卡套的结构放大图。图中l底座、2进给机构、2. l电机、2.2齿轮、2.3齿条、3装卡机构、 3. 1固定支座、3. 2支杆、3. 3卡子卡套、3. 4卡子、3. 5定位架、3. 6导向轮、 3.7导向轮槽、3.8导向轮槽固定座、4导向机构、4. l圆锥套筒、5定位机 构、5. 1汽缸、5. 2连杆、5. 3定位座、6电控机构、6. 1接近开关、7外罩管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明 的限定。如图l、 2、 3所示的一种太阳集热管外罩管自动装卡机，包括底座l、 顺次设于底座1上的进给机构2、装卡机构3、导向机构4、定位机构5及 电控机构6。所述进给机构2包括电机2. 1、减速器、齿轮2.2及齿条2.3，由电机 2. l提供动力经减速器减速后，传递给齿轮2.2，齿轮2.2与齿条2.3啮合 带动进给机构2沿水平方移动。所述装卡机构3内设有多个呈均匀平行排列的支杆3. 2，支杆3. 2的一 端固定在固定支座3. 1上、另一端穿过导向轮槽固定座3. 8的导向轮槽3. 7 并沿导向轮槽3. 7自由滑动。装卡机构3的固定支座3. 1与进给机构2相 连，并随进给机构2运动。其中，装卡机构3内支杆3.2的活动端设有卡 子卡套3.3。所述卡子卡套3.3包括定位架3.5及导向轮3.6，卡子3. 4安 装在卡子卡套3.3的前端。定位架3.5设有圆柱主体、圆柱主体沿周向均 布有四个外突的轮槽，轮槽内安装导向轮3.6。导向轮3.6可防止支杆3.2 推进过程中对外罩管7的内壁划伤(参见图5)。所述导向机构4内设有与支杆3.2对应排列的呈方形蜂窝状的多支圆 锥套筒4. 1，圆锥套筒4. 1的两端呈喇叭状、喇叭口向外，圆锥套筒4. l的 一端伸入支杆3.2的活动端、另一端伸入外罩管7的平口端，圆锥套筒4. 1 中部的内径与外罩管7内径相等(参见图4)。因此保证了导向机构4 一侧的多个支杆3.2导入外罩管7前已经与外罩管7同心、同轴，解决了多支 太阳能集热管外罩管7不能同时自动装卡的问题。所述定位机构5包括汽缸5. 1、连杆5. 2及定位座5. 3，外罩管7的锥 端穿插在定位机构5的定位座5. 3内。定位机构5采用了汽缸5. 1连杆5. 2 结构，将多位工装的定位座5.3固定在与汽缸5. 1相连的工装板上，保证 了多支工装部件动作的一致性及统一性，可重复性极佳并且操作简单，解 决了多支太阳集热管外罩管7同时装卡定位不准确，多支同时连续装卡重 复性差的问题。所述电控机构6控制进给机构2、装卡机构3、定位机构5的运动。所 述电控机构6包括设于底座1端部的PLC控制器及设于底座1上的接近开 关6. 1，因此保证了本发明的运转可靠性。本发明的工作原理是参见图l，整个设备的运行通过PLC程序控制， 接近开关6. 1检测工装车到位后，定位机构5的汽缸5. 1推动定位座5. 3 前行到位。电机2.1启动输出动力经减速机变速后传递到齿轮2.2，齿轮 2. 2与齿条2. 3啮合带动进给机构2前进。装卡机构3的支杆3. 2及卡子卡 套3. 3随进给机构2前进，卡子卡套3. 3导入导向机构4后与外罩管7保 持同轴，卡子卡套3. 3进给到位后电机2. 1停止，装卡机构3拉动支杆3. 2 弹出卡子3.4。电机2. l启动后退，装卡机构3及定位机构5复位，进给机 构2后退到位，电机2. l停止， 一个工作循环结束。本发明太阳能集热管外罩管自动装卡机经济效益分析一、 主要效果1、 减少人工装卡倒管次数两次，降低废品(重结尾管、碰坏)减少人工。2、 降低工人劳动强度，只有工人装卡动做，取消了人工反复提拉装卡 工装动作。3、 提高效率，由原来人/班(8小时)3000支提高至人(机)/班(8小时)6000支。二、 具体分析 (一)人工成本1.使用前人工立式装卡(1) 外管清洗后装车3人/班，三班作业共9人；(2) 接尾管返工l人/班，三班作业共3人(因反复2次搬运造成尾掉的数量300-400支/班，按日产35000-40000支计算)；(3) 装卡人数4.5人/班，三班作业共15.5人；(4) 外管装卡后摆管2.5人/班(含0.5人组长)三班共7.5人；合计用人32人。2. 使用自动装卡机后卧式装卡-(1) 外管清洗后装车0人/班，三班作业共O人；(此作业项被取消)(2) 接尾管返工0人/班，三班作业共O人；(作业量极小可忽略)(3) 装卡人数3人/班，三班作业共9人；(4) 外管装卡后摆管0人/班，三班共O人；(此作业项被取消) 合计用人9人。3. 三班共节约人数32-9二23人。4. 合计年节约人工成本约23*12*1300 (平均工资)/人=35. 88万元；(二) 废品节约因反复搬运造成的碰坏废品每班在0.5%左右，按每支成本价7元，年 产1200万计算，可节约成本约1200万支*7元/支*0.5%=42万元；(三) 本设备的启用，年可节约成本约35.88+42二77.88万元。因此，本发明在保证生产质量的前提下，具有极大提高装卡生产效率， 降低工人劳动强度的优点，实现了多支太阳集热管外罩管同时自动装卡及 连续化生产。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域 的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发 明的保护范围内。
权利要求
1.一种太阳集热管外罩管自动装卡机，包括底座，其特征在于还包括顺次设于底座上的，可沿水平方向移动的进给机构，与进给机构相连并随进给机构运动的装卡机构，与装卡机构对应设置的导向机构及定位机构，控制进给机构、装卡机构、定位机构运动的电控机构；其中，装卡机构内设有多个呈均匀平行排列的支杆，支杆的一端固定、另一端自由活动，支杆的活动端设有卡子卡套，卡子装在卡子卡套的前端；支杆的活动端及外罩管的平口端穿插在导向机构的两端；外罩管的锥端穿插在定位机构内。
2. 根据权利要求l所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在于 所述进给机构包括电机、减速器、齿轮及齿条。
3. 根据权利要求1或2所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在 于所述装卡机构内固定支杆的是固定支座，支撑支杆的是含有导向轮槽的 导向轮槽固定座。
4. 根据权利要求3所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在于.-所述导向机构内设有与支杆对应排列的呈方形蜂窝状的多支圆锥套筒，圆锥 套筒的两端呈喇叭状、喇叭口向外，圆锥套筒中部的内径与外罩管内径相等。
5. 根据权利要求4所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在于 所述定位机构包括汽缸、连杆及定位座。
6. 根据权利要求5所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在于 所述电控机构包括设于底座端部的PLC控制器及设于底座上的接近开关。
7. 根据权利要求6所述的太阳集热管外罩管自动装卡机，其特征在于 所述卡子卡套包括定位架及导向轮，定位架设有圆柱主体、圆柱主体沿周向 均布有四个外突的轮槽，轮槽内安装导向轮。
全文摘要
本发明提供了一种太阳集热管外罩管自动装卡机，涉及自动装配设备，包括底座及顺次设于底座上的，可沿水平方向移动的进给机构，与进给机构相连并随进给机构运动的装卡机构，与装卡机构对应设置的导向机构及定位机构，控制进给机构、装卡机构、定位机构运动的电控机构；其中，装卡机构内设有多个呈均匀平行排列的支杆，支杆的一端固定、另一端自由活动，支杆的活动端设有卡子卡套，卡子装在卡子卡套的前端；支杆的活动端及外罩管的平口端穿插在导向机构的两端；外罩管的锥端穿插在定位机构内。因此，本发明在保证生产质量的前提下，具有极大提高装卡生产效率，降低工人劳动强度的优点，实现了多支太阳集热管外罩管同时自动装卡及连续化生产。
文档编号B23Q3/00GK101229616SQ20081000798
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者万光辉, 君 梁 申请人:黄 鸣