一種兩器自動穿管的制造方法
【專利摘要】一種兩器自動穿管機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有PLC控制器、穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引機(jī)構(gòu)及入料機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的穿管機(jī)構(gòu)設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)的上方，入料機(jī)構(gòu)設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)的一側(cè)，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)位于模組機(jī)構(gòu)側(cè)下方，穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引機(jī)構(gòu)及入料機(jī)構(gòu)均與PLC控制器電連接。本發(fā)明實現(xiàn)了機(jī)械自動穿管、整直，并且一次的動作將所有的銅管穿入，大大節(jié)省許多時間，在穿管的同時會有機(jī)構(gòu)導(dǎo)引銅管的穿過路徑，避免因為人工穿入歪斜造成的翅片損壞。同時，更換治具簡單，真正實現(xiàn)一機(jī)可生產(chǎn)多種機(jī)種的目的，附加設(shè)計的入料機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了儲料與自動入料的自動化操作，節(jié)省了人力資源。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精密裝配機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于空調(diào)行業(yè)熱交換器生產(chǎn)的兩 器自動穿管機(jī)。 -種兩器自動穿管機(jī)

【背景技術(shù)】
[0002] 很多行業(yè)(例如空調(diào)行業(yè)）熱交換器生產(chǎn)都包括穿管工序，以空調(diào)的熱交換器為 例，熱交換器的每列翅片中，一般有數(shù)百片極薄鋁質(zhì)翅片和數(shù)十根薄壁銅管，穿管過程中銅 管極易變形。目前，空調(diào)冷凝器、散熱器等熱交換器的翅片堆垛及穿管工序大都依靠人工完 成，國內(nèi)還未見自動穿管機(jī)的成功案例。
[0003] 現(xiàn)有的穿管機(jī)整體結(jié)構(gòu)一般包括待穿管工作區(qū)、壓緊裝置、推料裝置。目前穿管過 程中，首先將待穿管件固定放置在待穿管工作區(qū)，由壓緊裝置下壓固定壓緊，然后由操作人 員手工將鋼管放入推料裝置上，再由推料裝置強(qiáng)力將鋼管推入待穿管件中，完成穿管工作。 其中采用人員手工放置鋼管不僅生產(chǎn)效率低，而且浪費(fèi)人力。而且人工穿管雖然可以減少 銅管變形，但是需要大量的勞動力，生產(chǎn)成本高，并且生產(chǎn)效率低，工人的勞動強(qiáng)度大，工人 離職率高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是針對上述存在的技術(shù)問題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動穿管，適于批量化生 產(chǎn)的自動穿管機(jī)。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案： 一種兩器自動穿管機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有PLC控制器、穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引機(jī) 構(gòu)及入料機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的穿管機(jī)構(gòu)設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)的上方，入料機(jī)構(gòu)設(shè)置在模組 機(jī)構(gòu)的一側(cè)，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)位于模組機(jī)構(gòu)側(cè)下方，穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引機(jī)構(gòu)及入料機(jī)構(gòu)均 與PLC控制器電連接。
[0006] 所述的穿管機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架的頂端，穿管機(jī)構(gòu)包括升降氣缸、下壓氣缸、U管整直 氣缸、夾爪、夾爪氣缸及連桿，升降氣缸通過兩個線性滑軌滑塊固定在機(jī)架頂端的兩個橫梁 之間，升降氣缸通過安裝在機(jī)架頂端的一個伺服電機(jī)驅(qū)動可以在滑軌滑塊內(nèi)移動，升降氣 缸下端設(shè)有下壓氣缸、U管整直氣缸及夾爪氣缸，U管整直氣缸下端連接有整板，整板在U 管整直氣缸下壓的作用下將U形管整直，U管整直氣缸前端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個下壓氣 缸，兩個下壓氣缸通過壓板連接，壓板上設(shè)置有若干用于夾緊U型管的夾爪，夾爪由夾爪氣 缸驅(qū)動，夾爪氣缸位于夾爪后端。
[0007] 所述的模組機(jī)構(gòu)包括治具模組及分割器，治具模組包括安裝架及兩對機(jī)械臂，兩 對機(jī)械臂對稱安裝在安裝架上，機(jī)械臂由翅片壓門、壓門氣缸組成，壓門氣缸頂端與翅片壓 門連接，分割器位于在安裝架下方，分割器下端連接有用于驅(qū)動的感應(yīng)馬達(dá)，感應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動 治具模組旋轉(zhuǎn)，使得兩對機(jī)械臂可以輪流進(jìn)行作業(yè)。
[0008] 所述的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括基座、無桿缸及引導(dǎo)架，無桿缸安裝在基座上，引導(dǎo)架通過滑 片安裝在基座上并與無桿缸連接，由無桿缸驅(qū)動引導(dǎo)架上下升降。引導(dǎo)架上設(shè)置有若干垂 直設(shè)立的引導(dǎo)棒，引導(dǎo)棒外側(cè)附著有翅片。
[0009] 所述的入料機(jī)構(gòu)包括U管放置座、拉動氣缸、U管頂升氣缸、撐管氣缸及撐管治具， U管放置座包括若干呈陣列式分布的條形桿，相鄰兩個條形桿通過串聯(lián)導(dǎo)棒連接將多個條 形桿連接為一排，拉動氣缸位于U管放置座下方并與最后一列的條形桿相連接，條形桿前 端設(shè)置有兩塊撐管治具，每一個撐管治具與一個撐管氣缸連接，兩個撐管氣缸分別反作用 力于撐管治具，兩個撐管氣缸均安裝在升降架上，升降架底部安裝有U管頂升氣缸，U管頂 升氣缸將條形桿頂起來后，再利用錯位的撐管氣缸推動撐管治具撐開U管，保證U管形狀為 外八狀型。
[0010] 本發(fā)明的有益效果如下： 1、 本發(fā)明實現(xiàn)了機(jī)械自動穿管、整直，并且一次的動作將所有的銅管穿入，大大節(jié)省許 多時間，在穿管的同時會有機(jī)構(gòu)導(dǎo)引銅管的穿過路徑，避免因為人工穿入歪斜造成的翅片 損壞； 2、 更換治具簡單，真正實現(xiàn)一機(jī)可生產(chǎn)多種機(jī)種的目的，附加設(shè)計的入料機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了 儲料與自動入料的自動化操作，節(jié)省了人力資源； 3、 利用連動的方式帶動其他儲料架，同時利用導(dǎo)棒與間隔環(huán)固定間距，實現(xiàn)兩個間隙 的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，快速的變更間距。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本發(fā)明所述穿管機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明所述穿管機(jī)構(gòu)主視圖。
[0014] 圖4為本發(fā)明所述穿管機(jī)構(gòu)俯視圖。
[0015] 圖5為本發(fā)明所述夾爪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖6為本發(fā)明所述模組機(jī)構(gòu)俯視圖。
[0017] 圖7為本發(fā)明所述模組機(jī)構(gòu)主視圖。
[0018] 圖8為本發(fā)明所述導(dǎo)引機(jī)構(gòu)主視圖。
[0019] 圖9為本發(fā)明所述導(dǎo)引機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。
[0020] 圖10為本發(fā)明所述入料機(jī)構(gòu)主視圖。
[0021] 圖11為本發(fā)明所述入料機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。
[0022] 圖12為本發(fā)明所述串聯(lián)導(dǎo)棒結(jié)構(gòu)不意圖。
[0023] 圖13為本發(fā)明所述撐管治具使用示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0025] 如圖1所示，一種兩器自動穿管機(jī)，包括機(jī)架5,機(jī)架5上設(shè)有PLC控制器6、穿管 機(jī)構(gòu)1、模組機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3及入料機(jī)構(gòu)4,穿管機(jī)構(gòu)1設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)2的上方，入料機(jī) 構(gòu)3設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)2的一側(cè)，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3位于模組機(jī)構(gòu)2側(cè)下方，穿管機(jī)，1、模組機(jī)構(gòu)2、 導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3及入料機(jī)構(gòu)4均與PLC控制器6電連接。
[0026] 如圖2、圖3、圖4所示，穿管機(jī)構(gòu)1安裝在機(jī)架5的頂端，穿管機(jī)構(gòu)1包括升降氣 缸14、下壓氣缸15、U管整直氣缸13、夾爪、夾爪氣缸12及連桿19,升降氣缸14通過兩個 線性滑軌滑塊141固定在機(jī)架5頂端的兩個橫梁之間，升降氣缸14通過安裝在機(jī)架5頂端 的一個伺服電機(jī)11驅(qū)動可以在滑軌滑塊內(nèi)移動，升降氣缸14下端設(shè)有下壓氣缸15、U管整 直氣缸13及夾爪氣缸12, U管整直氣缸13下端連接有整板17,整板17在U管整直氣缸13 下壓的作用下將U形管整直，U管整直氣缸13前端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個下壓氣缸15,兩 個下壓氣缸15通過壓板連接，壓板上設(shè)置有若干用于夾緊U型管的夾爪18,夾爪18由夾爪 氣缸12驅(qū)動，夾爪氣缸12位于夾爪18后端。
[0027] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，整板17分為上整板171和下整板172,下整板172由U 管整直氣缸13直接驅(qū)動，上整板171位于下整板172上方并與可上下活動的連桿19連接， 連桿19長度為U型管的一半，上整板171以自重下降并由連桿19拉住到U型管中部位置。 通過設(shè)置兩塊整板，能夠?qū)崿F(xiàn)U管的二次整直，提高U管的整直效率。
[0028] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖5所示，夾爪18由夾板181和鉤板182組成，鉤板 182為"L"型，夾爪氣缸12直接驅(qū)動鉤板182活動用來夾緊U管。將鉤板182設(shè)計為"L" 型，夾爪氣缸12驅(qū)動鉤板182的開合來夾住u管，能夠有效避免u管的夾傷。
[0029] 穿管機(jī)構(gòu)1通過夾爪氣缸12與伺服電機(jī)11實現(xiàn)自動夾取銅管，讓銅管可以一次 性的穿過翅片，同時本機(jī)構(gòu)帶有自動U管整直的功能，讓銅管以垂直直線的狀態(tài)穿入翅片 中，保證了穿管的質(zhì)量，提供工作效率。
[0030] 如圖6所示，模組機(jī)構(gòu)2包括治具模組及分割器26,治具模組包括安裝架21及兩 對機(jī)械臂，兩對機(jī)械臂對稱安裝在安裝架21上，機(jī)械臂由翅片壓門23、壓門氣缸24組成，翅 片壓門23為"L"型，壓門氣缸24頂端與翅片壓門23連接，分割器26位于在安裝架21下 方，分割器26下端安裝有用于驅(qū)動的感應(yīng)馬達(dá)22,感應(yīng)馬達(dá)22驅(qū)動治具模組旋轉(zhuǎn)，使得兩 對機(jī)械臂可以輪流進(jìn)行作業(yè)。
[0031] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖7所示，安裝架21上設(shè)有導(dǎo)條治具25,機(jī)械臂安 裝在導(dǎo)條治具25上，導(dǎo)條治具25下方安裝有下治具塊27,導(dǎo)條治具25上設(shè)有相對應(yīng)的刻 度，將下治具塊27高度與導(dǎo)條治具25調(diào)整到對應(yīng)機(jī)種高度的刻度尺寸，可以滿足一臺機(jī)械 生產(chǎn)多種機(jī)種尺寸的要求。
[0032] 如圖8、圖9所示，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3包括基座31、無桿缸33及引導(dǎo)架34,無桿缸33安裝 在基座31上，引導(dǎo)架34通過滑片35安裝在基座31上并與無桿缸33連接，由無桿缸33驅(qū) 動引導(dǎo)架34上下升降。引導(dǎo)架34上設(shè)置有若干垂直設(shè)立的引導(dǎo)棒32,引導(dǎo)棒32外側(cè)附著 有翅片。
[0033] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，將引導(dǎo)棒32頂端設(shè)計為圓錐型，圓錐型的頂端可以將 銅管卡住，確保U管在插入翅片可以保證直線路徑，提高穿管效率。同時，將引導(dǎo)棒32采取 抽換方式，便于維修。
[0034] 如圖10、圖11所示，入料機(jī)構(gòu)4包括U管放置座41、拉動氣缸44、U管頂升氣缸 45、 撐管氣缸47及撐管治具46, U管放置41座包括若干呈陣列式分布的條形桿411，相鄰 兩個條形桿411通過串聯(lián)導(dǎo)棒42連接將多個條形桿411連接為一排，拉動氣缸44位于U 管放置座41下方并與最后一列的條形桿411相連接，條形桿411前端設(shè)置有兩塊撐管治具 46, 每一個撐管治具46與一個撐管氣缸47連接，兩個撐管氣缸47分別反作用力于撐管治 具46,兩個撐管氣缸47均安裝在升降架48上，升降架48底部安裝有U管頂升氣缸45, U管 頂升氣缸45將條形桿411頂起來后，再利用錯位的撐管氣缸47推動撐管治具46撐開U管 49,保證U管49形狀為外八狀型。
[0035] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖12所示，每兩個條形桿411之間的串聯(lián)導(dǎo)棒42上 設(shè)置有隔離環(huán)43,引導(dǎo)棒32和隔離環(huán)43可以確?？焖俚母鼡Q間距，方便操作。
[0036] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖13所示，該入料機(jī)構(gòu)配有爪塊可以處理U管內(nèi)縮 的狀況。該方式是利用兩撐管氣缸47左右交叉帶動撐管治具46撐開U管，同時也可以利 用撐管治具46撐住U管49,方便穿管機(jī)構(gòu)夾取U管49。
[0037] 本發(fā)明的工作方法如下：由人工將翅片放置于模組機(jī)構(gòu)2中，啟動鈕按下后，模組 機(jī)構(gòu)2自動門關(guān)起，旋轉(zhuǎn)分度至穿管機(jī)構(gòu)1下方，穿管機(jī)構(gòu)1首先會在導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3上方定位， 穿管機(jī)構(gòu)1的伺服馬達(dá)驅(qū)動絲桿作動橫移至入料機(jī)構(gòu)4上方定位，入料機(jī)構(gòu)4將U管頂起 一小段高度，穿管機(jī)構(gòu)1的升降氣缸下降夾取U管后在上升，橫移至模組機(jī)構(gòu)2上方，在穿 管機(jī)構(gòu)1作橫移至模組機(jī)構(gòu)2上方的這段走行時，穿管機(jī)構(gòu)1會同時作動U管整直動作，導(dǎo) 引機(jī)構(gòu)3的導(dǎo)引棒會上升穿過翅片孔內(nèi)，穿管機(jī)構(gòu)1主升降氣缸再下降一段距離讓U管內(nèi) 孔插入導(dǎo)引棒后，整直動作回歸原點(diǎn)，穿管機(jī)構(gòu)1主升降氣缸在下降將U管壓入翅片孔內(nèi)， 穿管機(jī)構(gòu)1上升回到原點(diǎn)位置，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)3的導(dǎo)引棒下降回到原點(diǎn)位置，模組機(jī)構(gòu)2旋轉(zhuǎn)分 度到人員面前由人員手動取出穿好管的翅片。
【權(quán)利要求】
1. 一種兩器自動穿管機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有PLC控制器、穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引 機(jī)構(gòu)及入料機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的穿管機(jī)構(gòu)設(shè)置在模組機(jī)構(gòu)的上方，入料機(jī)構(gòu)設(shè)置在模 組機(jī)構(gòu)的一側(cè)，導(dǎo)引機(jī)構(gòu)位于模組機(jī)構(gòu)側(cè)下方，穿管機(jī)構(gòu)、模組機(jī)構(gòu)、導(dǎo)引機(jī)構(gòu)及入料機(jī)構(gòu) 均與PLC控制器電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的穿管機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架的 頂端，穿管機(jī)構(gòu)包括升降氣缸、下壓氣缸、U管整直氣缸、夾爪、夾爪氣缸及連桿，升降氣缸通 過兩個線性滑軌滑塊固定在機(jī)架頂端的兩個橫梁之間，升降氣缸通過安裝在機(jī)架頂端的一 個伺服電機(jī)驅(qū)動可以在滑軌滑塊內(nèi)移動，升降氣缸下端設(shè)有下壓氣缸、U管整直氣缸及夾爪 氣缸，U管整直氣缸下端連接有整板，整板在U管整直氣缸下壓的作用下將U形管整直，U管 整直氣缸前端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個下壓氣缸，兩個下壓氣缸通過壓板連接，壓板上設(shè)置 有若干用于夾緊U型管的夾爪，夾爪由夾爪氣缸驅(qū)動，夾爪氣缸位于夾爪后端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的模組機(jī)構(gòu)包括治具模組 及分割器，治具模組包括安裝架及兩對機(jī)械臂，兩對機(jī)械臂對稱安裝在安裝架上，機(jī)械臂由 翅片壓門、壓門氣缸組成，翅片壓門為"L"，壓門氣缸頂端與翅片壓門連接，分割器位于在安 裝架下方，分割器下端連接有用于驅(qū)動的感應(yīng)馬達(dá)，感應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動治具模組旋轉(zhuǎn)，使得兩對 機(jī)械臂可以輪流進(jìn)行作業(yè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括基座、無桿 缸及引導(dǎo)架，無桿缸安裝在基座上，引導(dǎo)架通過滑片安裝在基座上并與無桿缸連接，由無桿 缸驅(qū)動引導(dǎo)架上下升降，引導(dǎo)架上設(shè)置有若干垂直設(shè)立的引導(dǎo)棒，引導(dǎo)棒外側(cè)附著有翅片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的入料機(jī)構(gòu)包括U管放置 座、拉動氣缸、U管頂升氣缸、撐管氣缸及撐管治具，U管放置座包括若干呈陣列式分布的條 形桿，相鄰兩個條形桿通過串聯(lián)導(dǎo)棒連接將多個條形桿連接為一排，拉動氣缸位于U管放 置座下方并與最后一列的條形桿相連接，條形桿前端設(shè)置有兩塊撐管治具，每一個撐管治 具與一個撐管氣缸連接，兩個撐管氣缸分別反作用力于撐管治具，兩個撐管氣缸均安裝在 升降架上，升降架底部安裝有U管頂升氣缸，U管頂升氣缸將條形桿頂起來后，再利用錯位 的撐管氣缸推動撐管治具撐開U管，保證U管形狀為外八狀型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的整板分為上整板和 下整板，下整板由U管整直氣缸直接驅(qū)動，上整板位于下整板上方并與可上下活動的連桿 連接，連桿長度為U型管的一半，上整板以自重下降并由連桿拉住到U型管中部位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的夾爪由夾板和鉤板 組成，鉤板為"L"型，夾爪氣缸直接驅(qū)動鉤板活動用來夾緊U管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的安裝架上設(shè)有四條 導(dǎo)條治具，機(jī)械臂安裝在導(dǎo)條治具上，導(dǎo)條治具下方安裝有下治具塊，導(dǎo)條治具上設(shè)有相對 應(yīng)的刻度，將下治具塊高度與導(dǎo)條治具調(diào)整到對應(yīng)機(jī)種高度的刻度尺寸，可以滿足一臺機(jī) 械生產(chǎn)多種機(jī)種尺寸的要求。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述兩器自動穿管機(jī)，其特征在于：所述的每兩個條形桿之間 的串聯(lián)導(dǎo)棒上設(shè)置有隔離環(huán)，引導(dǎo)棒和隔離環(huán)可以確?？焖俚母鼡Q間距。
【文檔編號】B23P19/027GK104117840SQ201310152098
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月27日
【發(fā)明者】朱振剛, 林育仲, 林樟堯, 張庭耀, 黃秋松, 陳建偉, 詹镈源, 干博宇, 剡建鋒, 盧文, 王鵬鵬 申請人:珠海啟世機(jī)械設(shè)備有限公司