专利名称：废旧空调换热器铜铝分离设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废旧空调回收处理设备，尤其是一种废旧空调换热器铜铝分离设备。
背景技术：
目前，空调制冷循环系统中蒸发器、冷凝器(统称换热器)是空调的关键部件之一，主要由铜、铝材料组成，废铜、铝材料再利用价值高，废旧空调换热器铜铝分离是废旧空调拆解处理的重要环节。 欧美等发达国家，废旧空调回收处理常见方法是整机破碎后进行材料分选，其设备投资大、能耗高、处理成本高。目前，我国废旧空调回收处理技术研究仍处于起步阶段。
因换热器铜铝材质软且延展性高，现有换热器铜铝分离设备，例如于2009年6月10日公开的中国专利申请CN 101450348A，是对除去了U形管弯头、已经过修边处理后的换热器以刀具切削来实现铜铝分离。所述设备由矩形的工作台、安装在所述工作台中部的切割刀具排、耙离切割系统和安装在工作台一端的工件卡紧装置及工件传送装置；所述耙离切割系统具体包括悬臂梁、垂直安装在所述工作台一端的支柱、切割刀具和耙具；所述悬臂梁安装在支柱的一端，且平行于所述工作台的工作面，所述切割刀具固定在所述悬臂梁的端头位置；所述耙具具有耙子形状耙头，垂直安装在悬臂梁上；所述工件卡紧装置将工件卡紧，所述传输控制装置带动卡紧后的工件向切割刀具排的方向运动。切割刀具排切割铝片，然后用耙具分离铝片和铜管，已解除了铝片约束的那段铜管用切割刀具截断，最后剩余的部分无法耙离切割的铜管铝片手动拆解。上述的需要手动拆解部分产生的原因在于工件的切割方式和工件卡紧装置的固有设计带来的，并且由于各厂家的换热器规格、铜管直径都有变化，对于不同的换热器，必须换装相匹配的切割刀具排及耙具，机床的适应性有待进一步的改进。 上述发明采用切割刀具排切断铝片，刀具间距与空调换热器铜管间距相关，因此存在刀具间距小(20mm左右)，对于适用双层铜管空调换热器铝翅片切断所需刀具排间距更小(10mm)，且需要由两种直径的刀具交错排列，刀具数量非常多，否则耙具是无法将铝片耙离下来。因不同品牌、型号、规格的空调器换热器结构各异，要求切割刀具排存在相对应的不同规格，不仅使用成本高，而且更换周期长，实际应用并不方便。
发明内容
为了克服现有铜铝分离设备使用不方便不足，本发明所要解决的技术问题是提供
一种新的切割方式对修边后的换热器进行铜铝更方便的分离处理，勿需手动拆解。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是废旧空调换热器铜铝分离设备，包
括工作台，所述工作台上设置有机架和剖切机构、送料机构；所述机架垂直于工作台设置；
所述剖切机构由动力装置、与动力装置连接的刀床和设置在刀床上的剖切刀组成，所述刀
床与机架滑动连接；所述送料机构由工作台的台面和设置在台面上的送料器组成，所述送
3料器与步进控制器连接并沿台面直线移动，送料器的移动方向垂直于剖切刀的切削面。
所述动力装置采用经减速机构与电机连接的偏心装置，所述偏心装置由偏心轮轴和偏心轮组成，所述刀床通过连杆与偏心轮轴连接。 所述动力装置采用经减速机构与电机连接的曲柄连杆机构，所述刀床通过连杆与所曲柄连杆机构的曲柄连接。 在所述工作台上设置有位于送料器的送料方向两侧的限位器。 所述步进控制器采用步进长度可调的机电液联合控制系统或PLC控制器，并配装有一对行程开关，两个行程开关分设于送料器的行程两端。 所述机架为龙门式机架，机架上有一对竖向设置的导轨滑槽，所述刀床的两端分别安装在所述的导轨滑槽内。 本发明的有益效果是可实现对修边处理后换热器的铜铝分离，分离彻底、处理效率高；设备送料动作与剖切动作之间密切配合，送料步进量可调整，扩展了设备的通用性；设备结构简单，操作方便，使用与维修方便，安全性高。
图l是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是空调换热器的结构示意图。 图4经预处理后的空调换热器的结构示意图(为示意清楚，很多翅片和U管未示出)。 图5是本发明的步进送料控制原理图。 图中标记为，1-连杆，2-刀床，3-机架，4-剖切刀，5-保护罩，6左油气罐，7-右油气罐，8-限位挡板，9-无杆油缸，10-电机，11-减速齿轮，12减速传动轴，13-减速齿轮，14-偏心轮轴，15-偏心轮，16-主减速传动齿轮，17-主工作台，18-送料器，19-控制按钮，20-换热器铜管，21-换热器翅片，22-换热器端板，23-换热器U头，24-电控三位五通阀，25-左行程开关，26-右行程开关，27-安全保护开关，28-电控式二通阀，29-调速阀，30-机械二通阀，31-导轨滑槽，d-修边后换热器相邻两铜管间距。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 如图1和图2所示，本发明的废旧空调换热器铜铝分离设备，包括工作台7，所述工作台17上设置有机架3和剖切机构、送料机构；所述机架3垂直于工作台17设置；所述剖切机构由动力装置、与动力装置连接的刀床2和设置在刀床2上的剖切刀4组成，所述刀床2与机架3滑动连接；所述送料机构包括设置在工作台17上的送料器18，该送料器18与步进控制器连接并沿工作台17直线移动，送料器18的移动方向垂直于剖切刀4的切削面。送料器18可采用适于送料的多种形状和结构的构件或组合件，本发明进料时，使修边处理后的换热器的铜管与送料器的移动方向平行，剖切刀在动力装置作用下沿机架上下往复移动，同时工件向剖切位置移作直线移动，剖下第一刀后，剖切刀由下运动到工件上平面以上时，送料器立即推动工件向前步进一步，该步进长度等于投影到工作台上的相邻两铜管间距离，然后剖下第二刀、第三刀……本发明以类似切菜的动作过程，即剖切时送料机构静止，刀具上升后送料机构快速向前运行设定的步进距离，由剖切刀基本沿铜管轴心线对所有铜管逐一进行剖切，分离彻底，无需人工拆解，作业效率高。 本发明剖切后形成的铜片和铝片可通过后续的分选程序分类处理，分选程序既可利用振动筛等进行，也可人工分选。 如图1和图2所述动力装置采用经减速机构与电机IO连接的偏心装置，所述偏心装置由偏心轮轴14和偏心轮15组成，所述刀床2通过连杆1与偏心轮轴14连接，以此来实现剖切刀4的上下往复运动。 所述动力装置也可采用经减速机构与电机10连接的曲柄连杆机构，所述刀床通过连杆1与所曲柄连杆机构的曲柄连接，亦即以曲柄连杆机构代替偏心装置，同样能够实现剖切刀4的上下往复运动。 当然，现有技术中还有若干能够实现上下往复运动的机构，也可应用到本发明之中作为刀床2连同剖切刀4的运动机构。 如图1和图2所示，最好在所述工作台17上设置有位于送料器18的送料方向两侧的限位器8，限位器8的形状可以是多样的，管状或板状等均可，连续或间隔设置均可，其作用在于防止工件偏离进料方向，避免在进料过程中工件或将偏斜而使铜管轴心线偏离剖切刀。本发明优先选择与工作台活动连接的限位器，这样，可对限位器的位置作出调整以适应不同规格的换热器。 因为本发明中剖切时送料机构要静止，刀具上升后送料机构要快速向前运行设定的距离，如果这种切换频率高，就能达到较好的处理效率。为此，所述步进控制器可采用机电液联合控制系统或PLC控制器等，并配装有行程开关25、26，两个行程开关25、26分设在送料机构的行程两端，一旦进料完成，送料机构还可快速退回其起始位置，以便准备送进下
一工件。 该步进控制器最好采用能够调整步进长度的步进控制器，以适应多种规格的换热器。现有技术中已经存在许多能够实现上述要求的机电液联合控制系统或PLC控制器。此外，优选所述步进控制器能够实现进料时步进，而推料器返回时能快速返回到起始位置，在实施例部分举有一例步进控制器，能实现快速准确的步进控制，且成本低，在此不再赘述，配合步进控制器的行程开关25、26分别设置在送料器18行程的两端，即起始端和终止端。所述机架3优选采用龙门式机架，并在机架3上设置一对竖向的导轨滑槽31，所述刀床2的两端分别安装在所述的导轨滑槽内31，以固定和保护刀床。
实施例 如图l和图2，本发明换热器铜铝分离设备具体包括机架3、工作台17、剖切机构、送料机构和控制系统。所述机架3作为其他组件的安装、固定和保护结构，所述工作台17与机架3连接。所述剖切机构包括动力装置、刀床2、剖切刀4。动力装置由电机10、减速传动结构、偏心装置构成，所述减速传动结构由主减速齿轮16、减速传动轴12、减速齿轮11， 13构成，所述偏心装置由偏心轮轴14、偏心轮15构成；剖切刀4安装在刀床2下部，刀床2与偏心装置通过连杆1相连，在机架3的导轨滑槽31内往复运动。
所述送料机构包括工作台17和送料器18。作为限位器8的限位挡板与送料器18行进方向平行，且与剖切刀4的切削面垂直，同时限位挡板垂直于工作台17，在进料时，限位挡板8对换热器的侧面起限位导向作用；送料器18与控制系统中的无杆油缸9相连接。
所述控制系统包括操作按钮19和步进控制器。图5是一个可调整步进长度的步 进控制器的原理图。 下面具体描述本发明实施例提供的换热器铜铝分离装置实现铜铝分离的工作过 程 第一步，经预处理空调换热器平放于工作台17上面，使其铜管平行于剖切刀4的 切削面，操作送料器18移动按钮19使换热器第一根铜管的轴心线处于剖切刀4的切削面 内，根据相邻的两根铜管之间的间距，调节步进控制器，设置送料器18步进量。
第二步，操作控制按钮19，电机10运转，带动齿轮减速装置、偏心装置和连杆l，连 杆1带动刀床2在导轨滑槽31中运动，剖切刀4向下剖切第一根铜管，当偏心轮15继续转 动至剖切刀4正好向上越过换热器上表面时，步进控制器获取信号，油路推动无杆油缸9及 送料器18向前移动，偏心轮15继续续转动，送料器18静止而剖切刀4再次向下运动，剖切 第二根铜管，如此往复动作，直至最后一根铜管被剖切，此时第一个行程开关25被触发信 号，并反馈到步进控制器，使送料器18快速返回起点，此时为节省能源可反馈相应控制信 号到电机IO，使其停止工作，当送料器18退回到初始的进料位置时，第二个行程开关26被 触发信号，送料机构停止动作，完成对一台换热器的剖切处理。
结合图5再详细叙述本实施例步进控制器的动作过程。 启动控制按钮19，剖切机构工作，电控三位五通阀24接通高压空气进入右油气罐 7，给油面施加压力，液压油在压力作用下，流过机械二通阀30及调速阀29进入无杆油缸9， 同时利用偏心轮15控制机械二通阀30，以周期性通断供油来实现步进式移动，用调速阀29 作油量大小的调节来实现步进距离的调节，同时电控式二通阀28在关闭状态，因而无杆油 缸9带动送料器18步进动作。 当送料器18移动到指定位置时，触动第一个行程开关25，电路启动电控式二通阀 28，同时电控三位五通阀24换向，这时高压空气进入左油气罐6，推动无杆油缸9快速返回 起点，触动第二个行程开关26，剖切机构和送料机构均停止工作， 一个工作循环完成。
剖切后换热器形成铜铝分散的共混物，可任其直接掉入设置在剖切刀4下的收集 箱内，分离状态的铜铝材料共混物中铜的颜色为黄色且铜片长于铝片，采用振动筛或人工 均可快速分选。 以上所述实施例中送料机构采用油气控制方式实现，同样，也可以采用PLC控制 系统，通过编程控制电机驱动方式实现换热器步进送料动作；所述偏心轴结构由偏心轮、连 杆构成，同样，也可以由曲柄连杆构成。
权利要求
废旧空调换热器铜铝分离设备，包括工作台(7)，其特征是所述工作台(17)上设置有机架(3)和剖切机构、送料机构；所述机架(3)垂直于工作台(17)设置；所述剖切机构由动力装置、与动力装置连接的刀床(2)和设置在刀床(2)上的剖切刀(4)组成，所述刀床(2)与机架(3)滑动连接；所述送料机构包括设置在工作台(17)上的送料器(18)，该送料器(18)与步进控制器连接并沿工作台(17)直线移动，送料器(18)的移动方向垂直于剖切刀(4)的切削面。
2. 如权利要求1所述的废旧空调换热器铜铝分离设备，其特征是所述动力装置采用 经减速机构与电机(10)连接的偏心装置，所述偏心装置由偏心轮轴(14)和偏心轮(15)组 成，所述刀床(2)通过连杆(1)与偏心轮轴(14)连接。
3. 如权利要求1所述的废旧空调换热器铜铝分离设备，其特征是所述动力装置采用 经减速机构与电机(10)连接的曲柄连杆机构，所述刀床通过连杆(1)与所曲柄连杆机构的 曲柄连接。
4. 如权利要求l所述的废旧空调换热器铜铝分离设备，其特征是在所述工作台(17) 上设置有位于送料器(18)的送料方向两侧的限位器(8)。
5. 如权利要求1所述的废旧空调换热器铜铝分离设备，其特征是所述步进控制器采 用步进长度可调的机电液联合控制系统或PLC控制器，并配装有一对行程开关(25、26)，两 个行程开关分设在送料器(18)的行程两端。
6. 如权利要求1 5中任意一项权利要求所述的废旧空调换热器铜铝分离设备，其特 征是所述机架(3)为龙门式机架，机架(3)上有一对竖向设置的导轨滑槽(31)，所述刀床 (2)的两端分别安装在所述的导轨滑槽内(31)。
全文摘要
本发明公开了一种勿需手动拆解、分离更彻底的废旧空调换热器铜铝分离设备，其包括工作台，所述工作台上设置有机架和剖切机构、送料机构；所述机架垂直于工作台设置；所述剖切机构由动力装置、与动力装置连接的刀床和设置在刀床上的剖切刀组成，所述刀床与机架滑动连接；所述送料机构由工作台的台面和设置在台面上的送料器组成，所述送料器与步进控制器连接并沿台面直线移动，送料器的移动方向垂直于剖切刀的切削面，可实现对修边处理后换热器的铜铝分离，分离彻底、处理效率高；设备送料动作与剖切动作之间密切配合，送料步进量可调整，扩展了设备的通用性；设备结构简单，使用与维修方便，安全性高。
文档编号B09B3/00GK101695771SQ20091030931
公开日2010年4月21日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者刘勇, 姚国红, 庄志红, 李中良, 潘晓勇, 王炼, 郅慧 申请人:四川长虹电器股份有限公司;