一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置及其应用，包括机架、摆管机构、仿形推管机构和动力驱动装置；所述摆管机构设置在机架上表面，所述摆管机构具有多个用以存放U型管的弹匣；所述仿形推管机构设置在摆管机构的一侧并与动力驱动装置相连，所述仿形推管机构用以实现对摆管机构最下层的U型管的推进和插管，所述动力驱动装置设置在机架的下表面。该装置实现了自动化生产，优化了生产过程，减少了人工成本，提高了插管生产效率和产品质量，具有良好的经济效益和社会效益。
【专利说明】一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置及其应用，属于空调冷凝器翅片自动化插管【技术领域】。
【背景技术】
[0002]空调冷凝器是经过U型管与翅片组插管装配、端板与翅片组装配、U型弯头与U型管装配、翅片组90°折弯等工艺加工成型的。
[0003]翅片组通常由几百片厚度仅1_的瓦楞铝箔片堆叠而成，瓦楞铝箔片由铝箔卷料经冲片机模具冲裁而成。U型管通常为铜制或铝制薄壁管，是由U型管弯管机定尺寸折弯成型的，成型后很容易产生回弹、磨损、弯曲变形等缺陷。U型管经弯管机折弯后经传输接料皮带送到料车上运送到翅片组插管工位，很难保证U型管整齐的排列。目前空调翅片组大都是人工插管作业，U型管为散料状态，单次单根插管。传统方式的U型管散料供给状态及人工插管作业的可靠性和效率都很低，工人劳动强度大，严重制约企业生产效率的提高。
[0004]为提高空调产品质量、提高生产效率，降低生产成本，设计了一种空调翅片插管机，可代替人工自动完成U型管插管作业。空调翅片插管机可通过对U型管散料的自动整理供给及定位、对翅片组的定位完成翅片组的自动插管，满足翅片组自动插管精度、效率、安全性和稳定性等方面的需求。
[0005]在以折弯成型的U型管散料为原料的空调翅片插管机自动插管装配工艺中，U型管的供料与定位方式直接影响插管机自动插管的精度和生产效率，继而影响冷凝器的质量和成本。为提高空调翅片插管机的自动化程度和生产效率，设计了一种U型管弹匣式供管
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【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置。
[0007]本发明还提供一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置的操作方法。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，包括机架、摆管机构、仿形推管机构和动力驱动装置；所述摆管机构设置在机架上表面，所述摆管机构具有多个用以存放U型管的弹匣料仓；所述仿形推管机构设置在摆管机构的一侧并与动力驱动装置相连，所述仿形推管机构用以实现对摆管机构最下层的U型管的推进和插管，所述动力驱动装置设置在机架的下表面。
[0010]优选的，所述摆管机构包括两列并排设置的多个料仓挡板，所述相邻料仓挡板之间即为所述存放U型管的弹匣料仓，所述机架上设置有调整孔位。此设计的好处在于，机架上设置的调整孔位，用来调整摆管机构在机架上的安装位置，其目的是为了根据U型管的规格对两列料仓挡板之间的间距进行调节。
[0011]进一步优选的，所述摆管机构还包括楔形导向板，所述楔形导向板设置在U型管管口所在的弹匣料仓内。此设计的好处在于，楔形导向板在竖直方向为楔形结构，用以U型管在弹匣料仓中堆料时的上下导向，减小U型管的变形和倾斜。由于U型管存在回弹和弯曲变形等缺陷，两管口间距尺寸公差很大，为初步实现U型管供料整齐，保证堆叠的很多层U型管管口间距的公差要求，在弹匣料仓内均匀布置楔形导向板，当U型管两管口跨过楔形导向板时可对U型管管口矫正和支撑，防止U型管向下运动过程的变形。
[0012]优选的，所述动力驱动装置包括伺服电机、同步带机构、滚珠丝杠副、导轨和多个导轨滑块，所述伺服电机与同步带机构相连，所述同步带机构与滚珠丝杠副相连，所述导轨设置在滚珠丝杠副的两侧，所述导轨滑块设置在两侧的导轨上。
[0013]优选的，所述仿形推管机构设置为前端具有多个圆弧形结构的仿形推板，所述仿形推板的两侧与导轨滑块固定连接，所述仿形推板还与滚珠丝杠副的丝杠螺母固定连接。此设计的目的在于，U型管推管机构设置为圆弧形结构的仿形推板，可以同U型管U型折弯处良好吻合，保证推管时的可靠性和U型折弯处的受力稳定；仿形推板通过伺服电机提供的动力经由同步带机构传递到滚珠丝杠副上，使得仿形推板来回移动，其中导轨滑块副做导向承载用，丝杠螺母副用于传递动力和运动。
[0014]优选的，所述空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置还包括末端支撑推板、第一弹簧和第一导向轴组件；所述末端支撑推板设置在仿形推管机构的左侧，所述第一导向轴组件对称设置在机架的两侧；所述第一导向轴组件包括第一导向轴和第一导向套；所述第一弹簧套装于第一导向轴，所述第一导向轴贯穿于第一导向套，所述末端支撑推板的两端分别与第一导向轴相连，所述末端支撑推板的两端还分别与导轨滑块固定相连。此设计的好处在于，在最下面一层U型管推出过程中，上部堆叠的很多层U型管将在重力作用下倾斜落料，导致正在推出过程的U型管摩擦阻力增大，同时仿形推管机构无法复位，因此，需要在仿形推管机构推出最下面一层U型管过程中对上部U型管末端支撑。末端支撑推板安装于导轨滑块上，保证良好的导向性，通过弹簧弹性连接，导向轴组件实现弹簧导向。
[0015]优选的，所述空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置还包括弹性支撑板、第二弹簧和第二导向轴组件；所述弹性支撑板设置在摆管机构U型管出口处，所述弹性支撑板包括相互垂直的底板和立板，所述立板设置于U型管两直管之间，所述立板设置有导向倒角，所述第二导向轴组件对称设置在机架的两侧；所述第二导向轴组件包括第二导向轴和第二导向套，所述第二弹簧套装于第二导向轴，所述第二导向轴贯穿于第二导向套；所述弹性支撑板的两端分别与第二导向轴相连。此设计的好处是，一方面，在仿形推管机构推出U型管过程中，为保证U型管的刚性，在料仓挡板的右边缘U型管出口处设置U型管弹性支撑板，弹性支撑板的立板位于U型管两直管间用于支撑U型管内侧；另一方面，当仿形推管机构将U型管完全推出时，U型管折弯处在推力作用下经导向倒角过渡，U型管下压弹性支撑板，实现U型管的完全推出。为使U型管完全伸出弹匣式料仓，弹性支撑板在第二弹簧和第二导向轴组件的作用下可实现上下浮动。
[0016]进一步优选的，所述第一导向轴和第二导向轴均为光轴，所述第一导向套和第二导向套均为耐磨衬套。
[0017]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置的操作方法，包括以下步骤，
[0018]I)人工选取符合尺寸范围的U型管散料，将U型管散料摆放到摆管机构的弹匣料仓中对U型管进行堆叠；
[0019]2)对最底层的U型管插装导正销后，待插管的翅片组运动到位，等待插管；
[0020]3)启动伺服电机，伺服电机驱动滚珠丝杠副，U型管仿形推管机构推动摆管机构最底层U型管运动，最底层U型管开始对翅片组进行插管，同时末端支撑推板在第一弹簧作用下复位，跟随仿形推管机构运动，末端支撑推板逐渐支撑上部多层U型管末端；
[0021]4)在U型管插管过程中，U型管末端位置下压弹性支撑板，此时U型管完全伸出，完成翅片组插管;
[0022]5)伺服电机反转驱动滚珠丝杠副，仿形推管机构、弹性支撑板和末端支撑推板逐渐复位，上层U型管落料，重复步骤2) -4)，进行下一步插管作业。
[0023]本发明的有益效果在于:
[0024]1.本发明设计的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，解决了空调翅片自动插管过程中U型管自动供料的难题。
[0025]2.本发明空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置的开发与应用，有助于企业实现连续自动化生产，优化生产过程，减少人工成本，提高插管生产效率和产品质量。
[0026]3.本发明空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置适用于多种U型管的供管，通用性较强，结构简单紧凑，操作方便，故障率低，工作可靠性高。
[0027]4.本发明空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置使用方便，效果显著，作用明显，具有良好的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明组装为空调翅片插管机后的结构示意图；
[0029]图2为本发明弹匣式供管装置的结构示意图；
[0030]图3为本发明弹匣式供管装置工作初始状态的结构示意图；
[0031]图4为本发明弹匣式供管装置工作初始状态的侧视结构示意图；
[0032]图5为本发明弹匣式供管装置插管工作状态的结构示意图；
[0033]图6为本发明弹匣式供管装置插管工作状态的侧视结构示意图；
[0034]图7为本发明弹匣式供管装置的工作流程图。
[0035]其中:1为机架，2为摆管机构，3为U型管，4为翅片组，5为导正销，6为整列与循环供料装置，7为滚珠丝杠副，8为伺服电机，9为导轨滑块，10为末端支撑推板，11为第一导向轴组件，12为第一弹簧，13为仿形推管机构，14为料仓挡板，15为楔形导向板，16为弹性支撑板，17为第二导向轴组件，18为第二弹簧。
【具体实施方式】
[0036]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0037]实施例1:
[0038]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，包括机架1、摆管机构
2、仿形推管机构13和动力驱动装置；所述摆管机构2设置在机架I上表面，所述摆管机构2具有15个用以存放U型管的弹匣料仓；所述仿形推管机构13设置在摆管机构2的一侧并与动力驱动装置相连，所述仿形推管机构13用以实现对摆管机构2最下层的U型管3的推进和插管，所述动力驱动装置设置在机架I的下表面。
[0039]其中，所述摆管机构2包括两列并排设置的32个料仓挡板14，所述相邻料仓挡板14之间即为所述存放U型管3的弹匣料仓，所述机架I上设置有调整孔位，该调整孔位根据U型管3的长度来调整两列料仓挡板14的间距，以适应不同长度的U型管3，可适应的U型管3长度范围为575?975mm，可适应的单排U型管3根数为12?15根。
[0040]所述动力驱动装置包括伺服电机8、同步带机构、滚珠丝杠副7、导轨和4个导轨滑块9，所述伺服电机8与同步带机构相连，所述同步带机构与滚珠丝杠副7相连，所述导轨设置在滚珠丝杠副7的两侧，所述导轨滑块9设置在两侧的导轨上。
[0041]所述仿形推管机构13设置为前端具有15个圆弧形结构的仿形推板，所述仿形推板的两侧与导轨滑块9固定相连。
[0042]实施例2:
[0043]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于，所述弹匣式供管装置还包括15个楔形导向板15，所述楔形导向板15设置在U型管管口所在的弹匣料仓内。当U型管两管口跨过楔形导向板时可对U型管管口矫正和支撑，防止U型管向下运动过程的变形，同时，料仓挡板与楔形导向板之间的间隙大小应以U型管能顺利落料不倾斜卡阻而又不失去定向为准。
[0044]实施例3:
[0045]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于，所述弹匣式供管装置还包括末端支撑推板10、第一弹簧12和第一导向轴组件11 ;所述末端支撑推板10设置在仿形推管机构13的左侧，所述第一导向轴组件11对称设置在机架I的两侧；所述第一导向轴组件11包括第一导向轴和第一导向套，所述第一导向轴为光轴，所述第一导向套为耐磨衬套；所述第一弹簧12套装于第一导向轴，所述第一导向轴贯穿于第一导向套，所述末端支撑推板10的两端分别与第一导向轴相连，所述末端支撑推板10的两端还分别与导轨滑块9固定相连。
[0046]在实际作业过程中，仿形推板和末端支撑推板处于同一水平面内，仿形推板与滚珠丝杠副上的丝杠螺母固定连接在一起，通过伺服电机提供直线运动的动力。在开始作业前，仿形推板阻挡末端支撑推板，并且末端支撑推板两侧的第一弹簧蓄势；作业开始后，仿形推板利用伺服电机提供的动力进行直线运动，此时的末端支撑推板利用第一弹簧的弹性势能实现末端支撑推板的移动，当弹簧势能耗尽时，末端支撑推板已支撑起上层的U型管。当仿形推板归位时，仿形推板在回位的过程中同时推动末端支撑推板回位，导向套组件压缩弹簧蓄势，至此完成一次插管作业。
[0047]实施例4:
[0048]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于，所述弹匣式供管装置还包括弹性支撑板16、第二弹簧18和第二导向轴组件17 ;所述弹性支撑板16设置在摆管机构U型管出口处，所述弹性支撑板16包括相互垂直的底板和立板，所述立板设置于U型管两直管之间，所述立板设置有导向倒角，所述第二导向轴组件17对称设置在机架I的两侧；所述第二导向轴组件17包括第二导向轴和第二导向套，所述第二导向轴为光轴，所述第二导向套为耐磨衬套；所述第二弹簧18套装于第二导向轴，所述第二导向轴贯穿于第二导向套；所述弹性支撑板的两端分别与第二导向轴相连。
[0049]实施例5:
[0050]一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置的操作方法，包括以下步骤，
[0051]I)人工选取符合尺寸范围的U型管3散料，将U型管3散料摆放到摆管机构2的弹匣料仓中对U型管3进行堆叠；
[0052]2)对最底层的U型管3插装导正销5后，待插管的翅片组4运动到位，等待插管；
[0053]3)启动伺服电机8，伺服电机8驱动滚珠丝杠副7，U型管仿形推管机构13推动摆管机构2最底层U型管3运动，最底层U型管3开始对翅片组4进行插管，同时末端支撑推板10在第一弹簧12作用下复位，跟随仿形推管机构13运动，末端支撑推板10逐渐支撑上部多层U型管末端；
[0054]4)在U型管插管过程中，U型管末端位置下压弹性支撑板16，此时U型管完全伸出，完成翅片组4插管；
[0055]5)伺服电机8反转驱动滚珠丝杠副7，仿形推管机构13、弹性支撑板16和末端支撑推板10逐渐复位，上层U型管落料，重复步骤2)-4)，进行下一步插管作业。
【权利要求】
1.一种空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，包括机架、摆管机构、仿形推管机构和动力驱动装置；所述摆管机构设置在机架上表面，所述摆管机构具有多个用以存放U型管的弹匣料仓；所述仿形推管机构设置在摆管机构的一侧并与动力驱动装置相连，所述仿形推管机构用以实现对摆管机构最下层的U型管的推进和插管，所述动力驱动装置设置在机架的下表面。
2.如权利要求1所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述摆管机构包括两列并排设置的多个料仓挡板，所述相邻料仓挡板之间即为所述存放U型管的弹匣料仓，所述机架上设置有调整孔位。
3.如权利要求2所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述摆管机构还包括楔形导向板，所述楔形导向板设置在U型管管口所在的弹匣料仓内。
4.如权利要求1所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述动力驱动装置包括伺服电机、同步带机构、滚珠丝杠副、导轨和多个导轨滑块，所述伺服电机与同步带机构相连，所述同步带机构与滚珠丝杠副相连，所述导轨设置在滚珠丝杠副的两侧，所述导轨滑块设置在两侧的导轨上。
5.如权利要求1所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述仿形推管机构设置为前端具有多个圆弧形结构的仿形推板，所述仿形推板的两侧与导轨滑块固定连接，所述仿形推板还与滚珠丝杠副的丝杠螺母固定连接。
6.如权利要求1所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述空调翅片插管机用U型管弹匣式供管装置还包括末端支撑推板、第一弹簧和第一导向轴组件；所述末端支撑推板设置在仿形推管机构的左侧，所述第一导向轴组件对称设置在机架的两侧；所述第一导向轴组件包括第一导向轴和第一导向套；所述第一弹簧套装于第一导向轴，所述第一导向轴贯穿于第一导向套，所述末端支撑推板的两端分别与第一导向轴相连，所述末端支撑推板的两端还分别与导轨滑块固定相连。
7.如权利要求6所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述空调翅片插管机用U型管弹匣式供管装置还包括弹性支撑板、第二弹簧和第二导向轴组件；所述弹性支撑板设置在摆管机构U型管出口处，所述弹性支撑板包括相互垂直的底板和立板，所述立板设置于U型管两直管之间，所述立板设置有导向倒角，所述第二导向轴组件对称设置在机架的两侧；所述第二导向轴组件包括第二导向轴和第二导向套，所述第二弹簧套装于第二导向轴，所述第二导向轴贯穿于第二导向套；所述弹性支撑板的两端分别与第二导向轴相连。
8.如权利要求7所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置，其特征在于，所述第一导向轴和第二导向轴均为光轴，所述第一导向套和第二导向套均为耐磨衬套。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的空调冷凝器和蒸发器翅片自动插管机弹匣式供管装置的操作方法，其特征在于，该操作方法包括以下步骤， 1)人工选取符合尺寸范围的U型管散料，将U型管散料摆放到摆管机构的弹匣料仓中对U型管进行堆叠； 2)对最底层的U型管插装导正销后，待插管的翅片组运动到位，等待插管； 3)启动伺服电机，伺服电机驱动滚珠丝杠副，U型管仿形推管机构推动摆管机构最底层U型管运动，最底层U型管开始对翅片组进行插管，同时末端支撑推板在第一弹簧作用下复位，跟随仿形推管机构运动，末端支撑推板逐渐支撑上部多层U型管末端； 4)在U型管插管过程中，U型管末端位置下压弹性支撑板，此时U型管完全伸出，完成翅片组插管； 5)伺服电机反转驱动滚珠丝杠副，仿形推管机构、弹性支撑板和末端支撑推板逐渐复位，上层U型管落料，重复步骤2) -4)，进行下一步插管作业。
【文档编号】B23P19/00GK104191197SQ201410428266
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】周军, 李卫, 高新彪, 王中纲, 范维康 申请人:山东大学