一种两器自动穿管的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种两器自动穿管机，包括机架，机架上设有PLC控制器、穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构，其特征在于：所述的穿管机构设置在模块机构上方，入料机构设置在模块机构一侧，导引机构位于模块机构下方，穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构均与PLC控制器电连接。本实用新型实现了机械自动穿管、整直，能一次将所有的铜管穿入，大大节省时间，在穿管的同时会有机构导引铜管的穿过路径，避免因为人工穿入歪斜造成的翅片损坏，通过独特的入料机构则实现了储料与自动入料的高效运作，节省了人力资源，更换治具简单，真正实现一机生产多机种的目的。
【专利说明】—种两器自动穿管机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于精密装配机械【技术领域】，具体为一种用于空调行业热交换器生产的两器自动穿管机。
【背景技术】
[0002]目前，很多行业热交换器的生产主要包括穿管工序，现有的穿管机整体结构一般包括待穿管工作区、压紧装置、推料装置。一般的穿管过程中，首先将待穿管件固定放置在待穿管工作区，由压紧装置下压固定压紧，然后由操作人员手工将钢管放入推料装置上，再由推料装置强力将钢管推入待穿管件中，完成穿管工作。其中采用人员手工放置钢管虽然可以减少铜管变形，但是需要大量的劳动力，生产成本高，并且生产效率低，工人的劳动强度大，工人离职率高。
[0003]由于热交换器的每列翅片中，一般有数百片极薄铝质翅片和数十根薄壁铜管，穿管过程中铜管极易变形。就空调行业而言，空调冷凝器、散热器等热交换器的翅片堆垛及穿管工序主要依靠人工完成，因此，国内还未见自动穿管机的成功案例。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够实现自动穿管、适于批量化生产的自动穿管机。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种两器自动穿管机，包括机架，机架上设有PLC控制器、穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构，其特征在于:所述的穿管机构设置在模块机构上方，入料机构设置在模块机构一侧，导引机构位于模块机构下方，穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构均与PLC控制器电连接。
[0006]所述的穿管机构安装在机架的顶端，穿管机构包括升降气缸、下压气缸、压板、夹爪气缸、夹爪、基板、U管整直气缸、下整板和上整板，所述的升降气缸通过两个线性的滑轨滑块设置在机架顶端的两个横梁之间，升降气缸在安装在机架顶端的伺服电机驱动下可进行左右移动，升降气缸下方连接有安装板，安装板上设有两个下压气缸，两个下压气缸底部通过压板连接，压板上设有两个夹爪气缸和若干个用于夹紧U管的夹爪，U管整直气缸安装在基板上且其底部连接有下整板，下整板由U管整直气缸驱动进行升降，上整板位于下整板上方，上整板两端各连接有一根连杆，连杆长度为U管的一半，连杆一端贯穿于基板并在基板上自由升降，从而使上整板能以自重下降并由连杆拉住至U管中部位置，在夹爪气缸、夹爪、上整板、U管整直气缸和下整板的联合作用下可将实现U管的整直动作。
[0007]所述的下整板上安装有若干个限位装置，限位装置包括限位元气缸和限位板，所述的限位板上设有若干个限位块，每个限位块的宽度与U管的内间距一致，限位气缸驱动限位板上的定位块通过伸缩动作切入到U管间隙中而实现限位作用，从而提升U管的整直效果。
[0008]所述的夹爪包括夹板和钩板，钩板呈“L”型，夹爪气缸通过驱动钩板开合而实现夹紧U管动作。
[0009]所述的入料机构包括底座、U管放置座、限位框、U管顶升气缸、支撑板和支撑柱，所述的底座上安装有一排U管放置座,打开基座上的手压柄可更换U管放置座,每个U管放置座呈井字型结构，且井字型结构顶部设有用于排列U管的斜坡，U管顶升气缸上方设置有支撑板，支撑板上设置有一排支撑柱，每根支撑柱可在U管顶升气缸的驱动下顶起最下端的U管，在这排U管放置座顶部下坡处的上方对应设置有一个限位框，限位框起到在U管顶升过程中防止后续U管被顶起的作用。
[0010]所述的模块机构包括安装架、分割器和两对机械臂，所述的安装架上对称安装有两对机械臂，每只机械臂均包括压门气缸和翅片压门，所述翅片压门呈“L”型，翅片压门与压门气缸一端连接，安装架设置于分度盘面上，分度盘下方连接分割器，分割器可进行分割旋转并确保模块机构在每次旋转后的位置都在误差范围内，分割器连接有感应马达，通过感应马达驱动分割器旋转，使两对机械臂可轮流进行作业。
[0011]所述的安装架上设有四个导条治具，导条治具侧面安装有机械臂，导条治具下方设置有下治具块以及与不同机种相对应的刻度，翅片压门、导条治具和下治具块分别用于定位翅片的宽度、长度和高度，通过调整到对应机种的适宜刻度尺寸，从而满足了一台机械生产多种机种尺寸的要求。
[0012]所述的导引机构包括基座、无杆缸及引导架，所述的无杆缸安装在基座上，引导架通过滑片安装在基座上并与无杆缸连接，由无杆缸驱动引导架升降，引导架上设置有若干垂直设立的引导棒。
[0013]本实用新型的有益效果为:
[0014]1、设计新颖的入料机构，实现了储料与自动入料的高效运作，节省了人力资源，更换治具简单，真正实现一机可生产多种机种的目的；
[0015]2、实现了机械自动穿管、整直，并且一次将所有的铜管穿入，大大节省时间，在穿管的同时会有机构导引铜管的穿过路径，避免因为人工穿入歪斜造成的翅片损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构主视图。
[0017]图2为本实用新型的整体结构俯视图。
[0018]图3为本实用新型的穿管机构主视图。
[0019]图4为本实用新型的穿管机构侧视图。
[0020]图5为本实用新型的夹爪结构示意图。
[0021]图6为本实用新型的模块机构俯视图。
[0022]图7为本实用新型的模块机构主视图。
[0023]图8为本实用新型的导引机构主视图。
[0024]图9为本实用新型的导引机构侧视图。
[0025]图10为本实用新型的入料机构主视图。
[0026]图11为本实用新型的入料机构侧视图。
[0027]图中，1-穿管机构，2-模块机构，3-导引机构，4-入料机构，5-机架，6-PLC控制器，11-升降气缸，12-伺服电机，13-下压气缸，14-夹爪，15-基板，16-上整板，17-下整板，18-夹爪气缸，19-U管整直气缸，21-安装架，22-分割器，23-压门气缸，24-翅片压门，25-导条治具，26-下治具块，31-基座，32-无杆缸，33-引导架，34-引导棒，41- U管顶升气缸，42-支撑板，43-支撑柱，44-U管放置座，45-限位框，46-手压柄，121-滑轨滑块，141-压板，142-夹板，143-钩板，161-连杆，171-限位装置。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0029]如图1所示，一种两器自动穿管机，包括机架5，机架5上设有PLC控制器6、穿管机构1、模块机构2、导引机构3及入料机构4，其中穿管机构I设置在模块机构2上方，入料机构4设置在模块机构2 —侧，导引机构3位于模块机构2下方，穿管机构1、模块机构2、导引机构3及入料机构4均与PLC控制器6电连接。
[0030]如图2、图3和图4所示，穿管机构I安装在机架5顶端，穿管机构I安装在机架5的顶端，穿管机构I包括升降气缸11、下压气缸13、压板141、夹爪气缸18、夹爪14、基板15,U管整直气缸19、下整板17和上整板16，升降气缸11通过两个线性的滑轨滑块121设置在机架5顶端的两个横梁之间，升降气缸11在安装在机架5顶端的伺服电机12驱动下可进行左右移动，升降气缸11下方连接有安装板，安装板上设有两个下压气缸13，两个下压气缸13底部通过压板141连接，压板141上设有两个夹爪气缸18和若干个用于夹紧U管的夹爪14，U管整直气缸19安装在基板15上且其底部连接有下整板17，下整板17由U管整直气缸19驱动进行升降，上整板16位于下整板17上方，上整板16两端各连接有一根连杆161,连杆161长度为U管的一半,连杆161 —端贯穿于基板15并在基板15上自由升降，从而使上整板16能以自重下降并由连杆161拉住至U管中部位置。
[0031]下整板17上安装有若干个限位装置171，限位装置171包括限位元气缸和限位板，限位板上设有若干个限位块，每个限位块的宽度与U管的内间距一致，限位气缸驱动限位板上的定位块通过伸缩动作切入到U管间隙中而实现限位作用，从而提升U管的整直效果。
[0032]进一步地，如图5所示，夹爪14包括夹板142和钩板143，钩板143呈“L”型，夹爪气缸18通过驱动钩板143开合而实现夹紧U管动作。
[0033]穿管机构I通过伺服电机12与夹爪气缸18看实现自动夹取铜管的功能，同时在夹爪气缸18、夹爪14、上整板16、U管整直气缸19、下整板17及限位装置171的联合作用下可实现自动U管整直的功能，在穿管时铜管可以垂直直线的状态一次性穿入翅片中，从而保证穿管质量，提升供工作效率。
[0034]如图6和图7所示，模块机构2包括安装架21、分割器22和两对机械臂，安装架21上对称安装有两对机械臂，每只机械臂均包括压门气缸23和翅片压门24，所述翅片压门24呈“L”型，翅片压门24与压门气缸23 —端连接，安装架21设置于分度盘面上，分度盘下方连接分割器22，分割器22可进行180°的分割旋转并确保模块机构在每次旋转后的位置都在误差范围内，分割器22连接有感应马达，通过感应马达驱动分割器22旋转，使两对机械臂可轮流进行作业。
[0035]安装架21上设有四个导条治具25，导条治具25侧面安装有机械臂，导条治具25下方设置有下治具块26以及与不同机种相对应的刻度，翅片压门24、导条治具25和下治具块26分别用于定位翅片的宽度、长度和高度，通过调整到对应机种的适宜刻度尺寸，能满足一台机械生产多种机种尺寸的要求。
[0036]如图8和图9所示，导引机构3包括基座31、无杆缸32及引导架33，无杆缸32安装在基座31上，引导架33通过滑片安装在基座31上并与无杆缸32连接，由无杆缸32驱动引导架33升降，引导架33上设置有若干垂直设立的引导棒34。
[0037]进一步地，可将引导棒34顶端设计为阶梯式的圆锥型，圆锥型的顶端可以将铜管更好地卡住，确保U管在插入翅片时可以保证直线路径，提高穿管效率，同时，引导棒34也采取抽换方式，便于维修。
[0038]如图10和图11所不，入料机构4包括底座、U管放置座44、限位框45、U管顶升气缸41、支撑板42和支撑柱43，底座上安装有一排U管放置座44，打开基座31上的手压柄46可更换U管放置座44，每个U管放置座44呈井字型结构，且井字型结构顶部设有用于排列U管的斜坡，U管顶升气缸41上方设置有支撑板42，支撑板42上设置有一排支撑柱43，每根支撑柱43可在U管顶升气缸41的驱动下顶起最下端的U管，在这排U管放置座44顶部下坡处的上方对应设置有一个限位框45，限位框45起到在U管顶升过程中防止后续U管被顶起的作用。
[0039]本实用新型的工作过程如下:首先人工将翅片放置于模块机构2中，启动钮按下后，模块机构2的自动门关起，旋转180°至穿管机构I下方并与导引机构3进行定位，再由穿管机构I的伺服马达驱动丝杆作动横移至入料机构4上方定位，入料机构4将U管顶起一小段高度，穿管机构I的升降气缸11下降夹取U管后再上升，横移至模块机构2上方在穿管机构I横移至模块机构2上方的这段走行时，穿管机构I同时进行U管整直动作且导引机构3的导引棒会上升穿过翅片孔内，然后穿管机构I的升降气缸11下降一段距离让U管内孔接近并插入导引棒后，整直动作同步回归原点，接着穿管机构I的升降气缸11继续下降将U管压入翅片孔内，此时导引机构3的导引棒下降回到原点位置，完成穿管动作后，穿管机构I再上升回到原点位置，最后模块机构2旋转180°到工作人员面前由人员手动取出穿好管的翅片。
【权利要求】
1.一种两器自动穿管机，包括机架，机架上设有PLC控制器、穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构，其特征在于:所述的穿管机构设置在模块机构上方，入料机构设置在模块机构一侧，导引机构位于模块机构下方，穿管机构、模块机构、导引机构及入料机构均与PLC控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的穿管机构安装在机架的顶端，穿管机构包括升降气缸、下压气缸、压板、夹爪气缸、夹爪、基板、U管整直气缸、下整板和上整板，所述的升降气缸通过两个线性的滑轨滑块设置在机架顶端的两个横梁之间，升降气缸在安装在机架顶端的伺服电机驱动下可进行左右移动，升降气缸下方连接有安装板，安装板上设有两个下压气缸，两个下压气缸底部通过压板连接，压板上设有两个夹爪气缸和若干个用于夹紧U管的夹爪，U管整直气缸安装在基板上且其底部连接有下整板，下整板由U管整直气缸驱动进行升降，上整板位于下整板上方，上整板两端各连接有一根连杆，连杆一端贯穿于基板并在基板上自由升降，从而使上整板能以自重下降并由连杆拉住至U管中部位置。
3.根据权利要求2所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的下整板上安装有若干个限位装置，限位装置包括限位元气缸和限位板，所述的限位板上设有若干个限位块，每个限位块的宽度与U管的内间距一致，限位气缸驱动限位板上的定位块通过伸缩动作切入到U管间隙中而实现限位作用。
4.根据权利要求2或3所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的夹爪包括夹板和钩板，钩板呈“L”型，夹爪气缸通过驱动钩板开合而实现夹紧U管动作。
5.根据权利要求1所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的入料机构包括底座、U管放置座、限位框、U管顶升气缸、支撑板和支撑柱，所述的底座上安装有一排U管放置座，每个U管放置座顶部设有用于排列U管的斜坡，U管顶升气缸上方设置有支撑板，支撑板上设置有一排支撑柱，每根支撑柱可在U管顶升气缸的驱动下顶起最下端的U管，在这排U管放置座顶部下坡处的上方对应设置有一个限位框，限位框起到在U管顶升过程中防止后续U管被顶起的作用。
6.根据权利要求1所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的模块机构包括安装架、分割器和两对机械臂，所述的安装架上对称安装有两对机械臂，每只机械臂均包括压门气缸和翅片压门，所述翅片压门呈“L”型，翅片压门与压门气缸一端连接，安装架设置于分度盘面上，分度盘下方连接分割器，分割器下端连接有感应马达，通过感应马达驱动分割器旋转，使两对机械臂可轮流进行作业。
7.根据权利要求6所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的安装架上设有四个导条治具，导条治具侧面安装有机械臂，导条治具下方设置有下治具块以及与不同机种相对应的刻度，翅片压门、导条治具和下治具块分别用于定位翅片的宽度、长度和高度。
8.根据权利要求1所述的两器自动穿管机，其特征在于:所述的导引机构包括基座、无杆缸及引导架，所述的无杆缸安装在基座上，引导架通过滑片安装在基座上并与无杆缸连接，由无杆缸驱动引导架升降，引导架上设置有若干垂直设立的引导棒。
【文档编号】B23P19/00GK203712213SQ201420075531
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】朱振刚, 林育仲, 林樟尧, 张庭耀, 黄秋松, 陈建伟, 詹镈源, 干博宇, 剡建锋, 卢文, 王鹏鹏 申请人:珠海启世机械设备有限公司