一种自动插弯头机的制作方法

1.本实用新型涉及换热器加工制造设备技术领域，尤其涉及一种自动插弯头机。


背景技术：

2.在换热器生产过程中，对半成品换热器进行插弯头工序都是通过手工来完成的，手工操作生产效率低下，产品一致性差，随着劳动力成本的提高和工人对于工作环境要求的提高，越来越要求企业生产线能够实现智能化和自动化控制，所以换热器生产线上的自动插弯头机应运而生，自动插弯头机可以自动抓取弯头并将其插入半成品换热器工件的铜管端口内。插弯头机是实现自动化必不可少的一种重要设备。
3.现有的插弯头机(如cn 109702721 a)通常使用复杂昂贵的机械手，带动不可旋转的气缸夹爪，成本高，而且控制难度大、维护成本高；斜插弯头也不方便。此外，气缸夹爪也容易夹坏弯头。
4.本实用新型就是基于这种情况做出的。


技术实现要素：

5.本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、工作速度快、效率高的自动插弯头机，该装置全程自动化，适用性广，能够正插、斜插弯头。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动插弯头机，包括机架，所述机架上设有能够将换热管弯头排列并分好间距的分料机构、用于固定换热器的固定机构、以及用于取出换热管弯头并将其插在换热器上的取料和插管机构；所述取料和插管机构包括能够真空吸取换热管弯头的弯头匣、能够驱动弯头匣在三维方向移动的移位驱动、以及能够驱动弯头匣在水平方向偏转的偏转驱动。
8.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述弯头匣包括匣体，所述匣体内设有下端开口的滑腔，所述滑腔内设有滑块，所述滑块下端设有能与换热管弯头弯曲部分贴合的弧形开口，所述匣体上设有能与抽真空设备以及吹气设备连接的抽气口，所述滑块以及匣体内设有连接抽气口和弧形开口的气体通道。
9.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述弯头匣还包括连接在匣体上能够驱动匣体升降的升降驱动件。
10.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述匣体和滑块之间设有限位结构。
11.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述偏转驱动包括连接在移位驱动输出端的固定板，以及连接在弯头匣上的活动板；且所述固定板和活动板之间设有连接二者的轴承，以及能够驱动活动板水平方向旋转的旋转驱动件。
12.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述移位驱动包括x轴驱动、y轴驱动和z轴驱动，且所述y轴驱动连接在机架上，所述x轴驱动连接在y轴驱动的输出端，所述z轴驱动连接在x轴驱动的输出端，所述偏转驱动连接在z轴驱动的输出端。
13.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述分料机构包括理料装置、上固定台，所述上固定台上设有用于输送排布整齐的u形弯头的输送轨道，所述输送轨道前端设有若干组插针组件，每组插针组件均包括x向设置的两个插针，所述插针组件下方设有能驱动插针组件升降的升降结构，所述插针组件下方还设有能调整相邻插针组件之间距离的间距调整结构；所述间距调整结构包括分别设在插针组件下方的调整基座，以及驱动调整基座y向移动的间距调整驱动；所述相邻调整基座之间设有活动连接装置；相邻调整基座同时向前移动时以及同时向后移动时二者之间的距离不同。
14.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述活动连接装置包括分别设在相邻两个调整基座上的第一活动销和第二活动销，所述第一活动销和第二活动销之间设有连接二者的连接板，所述连接板上设有y向的条形孔，且所述第一活动销和第二活动销中的其中一者或者两者插设在条形孔中。
15.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述输送轨道的一侧设有拦截换热管弯头限制其继续滑动的拦截板，以及驱动拦截板x向移动的拦截驱动。
16.为了进一步解决本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供的自动插弯头机中，所述固定机构包括用于y向夹住换热器的前后夹板、用于驱动前后夹板y向动作的前后开合驱动、设在前后夹板之上的用于x向夹住换热器的左右夹板、用于驱动左右夹板x向动作的左右开合驱动、以及用于驱动前后夹板和左右夹板升降的高度调整驱动。
17.与现有技术相比，本实用新型有如下优点：
18.1.本实用新型自动化程度高，用移位驱动来驱动各个弯头匣在三维空间内移动，用偏转驱动来调整弯头匣在水平方向的倾斜角度。这样，只要调整好弯头匣的角度使之与待插的换热器的换热管端口对应，无论是x向插管，还是x向和y向之间的斜着插管，都可以顺利且快速的完成弯头插入。而且本实用新型结构简单，通过简单的结构即可实现多种方式插弯头，无需采用结构复杂的机械手，成本比较低，控制也比较容易。
19.2.本实用新型利用输送轨道输送整齐排布的弯头；使用插针组件的插针插入对应的弯头中，再使用间距调整结构对相应的插针组件的间距进行调整，也就是调整了弯头之间的间距，以便抓取机构快速夹取若干个弯头而不相互干涉。本实用新型自动化程度高，能够快速排列、调整弯头之间的间距，而且排列质量高；此外本实用新型零部件少，结构简单，插针直接设置在调整基座上，无需使用顶出结构。
20.3.本实用新型利用真空吸附弯头，利用吹气释放弯头，工作速度快，对弯头没有损伤，成本也低。
21.4.本实用新型的u形弯头是横向排布的(输送轨道为y向，u形弯头的两个腿为x方向)，机构y方向尺寸不需要很长，体积更小, 结构更紧凑；让抓取机构更容易同时抓取多个u形弯头。
附图说明
22.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
23.图1是本实用新型立体结构示意图；
24.图2是分料机构部分立体结构示意图；
25.图3是偏转驱动部分剖视示意图；
26.图4是弯头匣剖视图；
27.图5是固定机构立体结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
29.如图1至图5所示的一种自动插弯头机，包括机架1，所述机架 1上设有能够将换热管弯头排列并分好间距的分料机构2、用于固定换热器的固定机构3、以及用于取出换热管弯头并将其插在换热器上的取料和插管机构4。本实用新型是这样工作的，分料机构2将弯管排列整齐并分好间距，取料和插管机构4移动到分料机构2处，并同时取走多个弯头，之后再移动到固定机构3的上方；与此同时，半成品的换热器被送到固定机构3处，并被固定机构3夹好；之后取料和插管机构4调整位置，依次将弯头对准相应的换热管端口处并插下去。自动化程度高、工作速度快、成本低。
30.所述取料和插管机构4包括能够真空吸取换热管弯头的弯头匣 41、能够驱动弯头匣41在三维方向移动的移位驱动42、以及能够驱动弯头匣41在水平方向偏转的偏转驱动43。
31.本实用新型采用的弯头匣41能够真空吸附弯头，速度快，而且不易夹坏弯头。用移位驱动42来驱动各个弯头匣41在三维空间内移动。用偏转驱动43来调整弯头匣41在水平方向的倾斜角度，这样，只要调整好弯头匣41的角度使之与待插的换热管端口对应，无论是 x向插管，还是x向和y向之间的斜着插管，都可以顺利且快速的完成弯头插入。而且本实用新型结构简单，通过简单的结构即可实现多种方式插弯头，无需采用结构复杂的机械手，成本比较低，控制也比较容易。
32.在本实用新型更具体的实施例中，如图4所示，所述弯头匣41 包括匣体411，所述匣体411内设有下端开口的滑腔4111，所述滑腔 4111内设有滑块412，滑块412能在滑腔4111内上下滑动，所述滑块412下端设有能与换热管弯头弯曲部分贴合的弧形开口4121，所述匣体411上设有能与抽真空设备以及吹气设备连接的抽气口4112，所述滑块412以及匣体411内设有连接抽气口4112和弧形开口4121 的气体通道413。具体来说，抓取弯头时，开启真空吸气，滑块412 收回至匣体411内，匣体411靠近并使得滑块412下端的吸附口4121 贴合弯头，由于负压真空作用，弯头被吸附，取走弯头；插弯头时，弯头匣将弯头插至换热器的换热管内，此时关闭真空吸气同时开启吹气，滑块412下端伸出匣体411，并将弯头牢牢压在换热器的换热管内不动，(吹气的时候，滑块412会在气体的推动下往下紧弯头)接着弯头匣回撤，匣体411完全提升离开时把滑块412一同带走(二者之间设有限位结构，限制滑块412在一定范围内滑动而不脱离)，滑块412与弯头脱离，将弯头留在换热管内，这样就完成了插弯头动作。动作简单、速度快，而且行程比较短，体积比较少，有利于提高紧凑性。由于采用
负压吸附、吹气释放，吸取和释放都比较快，而且比较牢固可靠，成本也比较低。
33.在本实用新型更具体的实施例中，所述弯头匣41还包括连接在匣体411上能够驱动匣体411升降的升降驱动件414。升降驱动件414 优选为气缸。弯头匣41临近待插换热管上方之后，由升降驱动件414 驱动匣体411下插(即匣体411下移，把弯头插入换热管端口)。此过程行程比较小，因而由升降驱动件414带动匣体411升降为佳，而不是完全依靠移位驱动42(z轴驱动423)来带动弯头匣41升降。
34.在本实用新型更具体的实施例中，所述匣体411和滑块412之间设有限位结构415，用来限制滑块412滑动范围，避免不必要的空行程，以及防止滑块412脱离。如图4所示，限位结构415具体包括设在滑块412上的上下方向的条形孔，以及设在匣体411上的限位销柱。
35.在本实用新型更具体的实施例中，如图3所示，所述偏转驱动 43包括连接在移位驱动42输出端的固定板431，以及连接在弯头匣 41上的活动板432；且所述固定板431和活动板432之间设有连接二者的轴承433，以及能够驱动活动板432水平方向旋转的旋转驱动件434。旋转驱动件434优选为驱动电机；轴承433优选为回转支承轴承。移位驱动42的输出端连接着固定板431，固定板431通过轴承 433连接活动板432，而旋转驱动件434装在固定板431上，旋转驱动件434的输出端则能驱动活动板432转动(通过齿轮、曲柄等机构)，活动板432转动就意味着各个弯头匣41发生水平方向的偏转。
36.在本实用新型更具体的实施例中，如图1所示，所述移位驱动 42包括x轴驱动421、y轴驱动422和z轴驱动423，且所述y轴驱动422连接在机架1上，所述x轴驱动421连接在y轴驱动422的输出端，所述z轴驱动423连接在x轴驱动421的输出端，所述偏转驱动43连接在z轴驱动423的输出端。x轴驱动421、y轴驱动422和 z轴驱动423为常见的机构，这里不再赘述。
37.在本实用新型更具体的实施例中，如图1、图2，所述分料机构 2包括理料装置21(如震动盘)、上固定台22，所述上固定台22上设有用于输送排布整齐的u形弯头的输送轨道23，u形弯头架在输送轨道23上前后滑动，输送轨道23可以为x向并排设置的一条或多条。所述输送轨道23前端设有若干组插针组件，每组插针组件均包括x 向设置的两个插针24，所述插针组件下方设有能驱动插针组件升降的升降结构25，所述插针组件下方还设有能调整相邻插针组件之间距离的间距调整结构；所述间距调整结构包括分别设在插针组件下方的调整基座26，以及驱动调整基座26y向移动的间距调整驱动27；所述相邻调整基座26之间设有活动连接装置28；相邻调整基座26 同时向前移动时以及同时向后移动时二者之间的距离不同。本实用新型利用输送轨道23输送整齐排布的弯头；使用插针组件的插针24插入对应的弯头中，再使用间距调整结构对相应的插针组件的间距进行调整，也就是调整了弯头之间的间距，以便抓取机构快速夹取若干个弯头而不相互干涉。本实用新型自动化程度高，能够快速排列、调整弯头之间的间距，而且排列质量高；此外本实用新型零部件少，结构简单，插针24直接设置在调整基座26上，无需使用顶出结构。
38.此外，本实用新型的u形弯头是横向排布的(输送轨道23为y 向，u形弯头的两个腿为x方向)，机构y方向尺寸不需要很长，体积更小,结构更紧凑；让抓取机构更容易同时抓取多个u形弯头。
39.活动连接装置28除了优选使用下文详述的结构之外，还可以为柔性绳等其他结构。
40.在本实用新型更具体的实施例中，所述活动连接装置28包括分别设在相邻两个调整基座26上的第一活动销281和第二活动销282，所述第一活动销281和第二活动销282之间设有连接二者的连接板 283，所述连接板283上设有y向的条形孔2831，且所述第一活动销 281和第二活动销282中的其中一者或者两者插设在条形孔2831中。这样，相邻调整基座26同时向后(y向)移动时，二者之间的间距减小，以便相邻插针组件之间的间距能与输送轨道23上相邻弯头之间距离适配，使得各个插针24能分别与各弯头的位置对应；相邻调整基座26同时向前移动时，由于条形孔2831的作用，二者间距增大，即调整好弯头之间的间距，以便抓取机构能取走弯头。
41.在本实用新型更具体的实施例中，所述输送轨道23的一侧设有拦截换热管弯头限制其继续滑动的拦截板29，以及驱动拦截板29x 向移动的拦截驱动291。首先，拦截板29向内伸拦在输送轨道23的前部，u形弯头整齐向前行进到达输送轨道23的前端(拦截板29位置)之后，若干组插针24均上升插入对应的弯头中，拦截板29回撤，间距调整结构开始调整所述调整基座26的间距。被调整的那部分弯头全部滑出输送轨道23时，此时拦截板29向内伸出，拦住其他弯头，避免其他弯头冲出来。如此反复。
42.在本实用新型更具体的实施例中，所述固定机构3包括用于y向夹住换热器的前后夹板31、用于驱动前后夹板31y向动作的前后开合驱动32、设在前后夹板31之上的用于x向夹住换热器的左右夹板 33、用于驱动左右夹板33x向动作的左右开合驱动34、以及用于驱动前后夹板31和左右夹板33升降的高度调整驱动35。换热器送来之后是竖着的，前后夹板31先下降套在换热器上，此时前后夹板31 再从y向夹住换热器、左右夹板33从x向的两侧夹住换热器。结构简单，夹的比较牢固。
43.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。