CN102528725A - 一种自动装卡设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动装卡设备，属于太阳能真空管装卡技术领域，所述自动装卡设备包括步进移载系统、传输定位系统和自动填装卡系统，所述步进移载系统包括移载器和第一和第二外侧传输带，所述传输定位系统包括升降器，所述自动填装卡系统包括装卡头、送卡器、装卡器和真空管固定装置。本发明能够实现向真空管中装卡的整个过程的自动化，从而节省了人力，提高了生产效率。

Description

一种自动装卡设备

技术领域

本发明涉及太阳能真空管装卡技术领域，尤其涉及一种自动装卡设备。

背景技术

太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器中的核心元件为集热器，集热器主要采用真空管，并且该真空管的端部需要装入卡子(用作为支承件)。

目前，为了在太阳能真空管中装入卡子，一般是通过人工将图1所示的“卡”打入太阳能真空管中，打入卡之后的状态如图2所示。这种通过人工装卡的方式速度慢，效率低，还容易产生误伤。因此，亟需一种能够代替人工装卡的自动装卡设备以提高生产效率，并减小误伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自动向真空管中装卡的自动装卡设备。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动装卡设备，包括步进移载系统、传输定位系统和自动填装卡系统，所述步进移载系统包括移载器和第一和第二外侧传输带，所述传输定位系统包括升降器，所述自动填装卡系统包括装卡头、送卡器、装卡器和真空管固定装置，其中，

所述移载器包括第一和第二内侧传输导轨、位于所述第一和第二内侧传输导轨上的第一支架、以及固定在所述第一支架上方的第一载管平台，其中，所述第一支架中部设置有第一升降杆，所述第一升降杆支承所述第一载管平台；

所述第一和第二外侧传输带位于所述移载器的第一支架的外部两侧；

所述升降器位于所述第一和第二外侧传输带之间，与所述移载器的位置相对应；所述升降器包括第二支架和位于所述第二支架上方的第二载管平台，所述第二支架中部设置有第二升降杆，所述第二升降杆支承所述第二载管平台；

所述第一载管平台、第二载管平台、第一和第二外侧传输带上均设置有用于放置真空管的载管块；

所述送卡器包括可移动的架体和位于所述架体上的送卡腔；

所述装卡器包括装卡套和与所述装卡套的一端连接的装卡管，所述装卡管包括外管和内管，所述外管与所述装卡套固定连接，所述装卡套的外径小于真空管的内径；

所述装卡头与装卡套的位置相对应，所述装卡头的外径小于所述送卡腔的内径，所述送卡腔的内径小于等于所述装卡套的内径。

进一步地，所述步进移载系统还包括管数控制装置，所述管数控制装置包括倾斜设置的载管面以及位于所述载管面上的可升降的第一和第二挡板，其中，

所述第一和第二挡板间隔并排设置，所述第一和第二挡板之间的间隔大于D且小于1.5D，其中D为真空管的直径；所述第一和第二挡板之间设置有用于感应真空管的第一光感应器；所述载管面设置所述第一挡板的一侧高于设置所述第二挡板的一侧。

进一步地，所述第一载管平台底部设置有第一定位杆，所述第一支架上设置有与所述第一定位杆相对应的第一定位孔，所述第一定位杆穿过所述第一定位孔；

所述第二载管平台底部设置有第二定位杆，所述第二支架上设置有与所述第二定位杆相对应的第二定位孔，所述第二定位杆穿过所述第二定位孔。

进一步地，所述移载器上设置有第一磁感应线圈，所述移载器要到达的指定位置上设置有与所述第一磁感应线圈相配合的第一金属片；

所述升降器上设置有第二磁感应线圈，所述升降器要到达的指定位置上设置有与所述第二磁感应线圈相配合的第二金属片。

进一步地，所述第一和第二载管平台上设置有用于感应真空管的光感应器。

进一步地，所述载管块的上表面具有与真空管外壁相配合的弧度。

进一步地，所述载管块由橡胶构成。

进一步地，所述自动填卡系统还包括气缸，所述气缸与送卡器的架体驱动连接。

进一步地，所述自动填卡系统还包括第一和第二马达，所述第一和第二马达分别与所述外管和内管驱动连接。

进一步地，所述真空管固定装置包括相互配合的第一和第二夹紧装置。

本发明提供的自动装卡设备，能够实现向真空管中装卡的整个过程的自动化，从而节省了人力，提高了生产效率。

附图说明

图1为现有技术中装入真空管中的卡的结构示意图；

图2为现有技术中装有卡的真空管的结构示意图；

图3为本发明的自动装卡设备的整体结构示意图；

图4为图3所示的自动装卡设备的步进移载系统中移载器的侧面结构示意图；

图5为图4所示的移载器的正面结构示意图；

图6为图3所示的自动装卡设备的步进移载系统中管数控制装置的俯视结构示意图；

图7为图6所示的管数控制装置的侧面结构示意图；

图8为图3所示的自动装卡设备的传输定位系统中升降器的结构示意图；

图9为图3所示的自动装卡设备的自动填装卡系统中装卡器的整体结构示意图；

图10为图9所示装卡器的一端的放大结构示意图；

图11为图3所示的自动装卡设备的自动填装卡系统的结构示意图；

图12为图11所示的自动填装卡系统中画圈部分的工作过程的一个结构示意图；

图13为图11所示的自动填装卡系统中画圈部分的工作过程的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种自动装卡设备，该设备共包含三大部分，分别为步进移载系统1、传输定位系统2和自动填装卡系统3，其中，步进移载系统1是用于将真空管输送给传输定位系统2，传输定位系统2用于将输送来的真空管传输至待装卡的指定位置，而自动填装卡系统3则用于先将卡填入装卡器中，然后再将装卡器中卡转移至真空管中，从而实现最终的装卡。

下面结合附图详细介绍本发明自动装卡设备的各系统的结构和工作原理。

(一)步进移载系统

如图4和图5所示，步进移载系统包括移载器11、第一外侧传输带12和第二外侧传输带13，其中，

移载器11包括第一和第二内侧传输导轨14、15、位于第一和第二内侧传输导轨14、15上的第一支架16、以及固定在第一支架16上方的第一载管平台17，其中，第一支架16中部设置有第一升降杆18，第一升降杆18支承所述第一载管平台17；

第一和第二外侧传输带12、13位于移载器11的第一支架16的外部两侧；

第一载管平台17、第一和第二外侧传输带12、13上均设置有用于放置真空管4的载管块5。

工作时，真空管4从第一和第二外侧传输带12、13上输送过来，移载器11通过控制升降杆18的升降，将第一和第二外侧传输带12、13上的真空管4接收到其第一载管平台17上；然后，移载器11沿着第一和第二内侧传输导轨14、15将真空管4输送给传输定位系统的升降器处。

为了一次仅将一定数量的真空管输送给传输定位系统，本发明的步进移载系统还包括管数控制装置，以控制移载器一次传输的真空管的数量。

如图6和图7所示，该管数控制装置19包括倾斜设置的载管面191以及位于载管面191上的可升降的第一和第二挡板192、193，其中，

第一和第二挡板192、193间隔并排设置，第一和第二挡板192、193之间的间隔大于D且小于1.5D，其中D为真空管的直径；第一和第二挡板192、193之间设置有用于感应真空管的第一光感应器194；载管面191设置第一挡板192的一侧高于设置第二挡板193的一侧。

工作时，从第一挡板192的外侧接收真空管，从第二挡板2的外侧送出真空管。图6和图7中的箭头指示真空管的移动方向。

利用上述管数控制装置进行真空管管数控制的方法，包括以下步骤：

S1：当真空管输送至第一挡板192的外侧时，下降第一挡板192至低位，同时保持第二挡板193在高位，使真空管滚入第一挡板192与第二挡板193之间；

S2：上升第一挡板192至高位，同时保持第二挡板193的位置不变，使第一挡板192和第二挡板193之间仅有一个真空管；

S3：感应器194感应到第一挡板192和第二挡板193之间的真空管，发出信号使第二挡板193下降至低位，以将真空管送出至第二挡板193的外侧；

S4：感应器194感应到真空管送出后，发出信号使第二挡板193上升至高位，同时保持第一挡板192的位置不变，从而完成一个真空管的管数控制过程。

重复上述S1-S4步骤即可完成多个真空管的管数控制。

为了确保第一载管平台17的平稳性，第一载管平台17底部还设置有第一定位杆171，第一支架16上设置有与第一定位杆171相对应的第一定位孔172，第一定位杆171穿过第一定位孔172。

本发明中，移载器将真空管输送至指定位置具体可以采用两种方法，一种方法是通过物理距离进行测算来控制；另一种方法是通过电气控制，即可以在移载器上设置第一磁感应线圈(具体可以在其第一支架16上)，在移载器要到达的指定位置上设置第一金属片，当移载器到达指定位置时，第一磁感应线圈感应第一金属片，发出信号从而使移载器停止运行。

另外，第一载管平台17上可以设置有用于感应真空管的光感应器(图中未示出)，这样，可以感应到第一载管平台17上方已经有预定数量的真空管，从而自动触发移载器运行，以提高整个设备的自动化程度。

(二)传输定位系统

如图8所示，该传输定位系统包括升降器21，其中，

升降器21位于第一和第二外侧传输带12、13之间，与移载器11的位置相对应；

升降器21包括第二支架26和位于第二支架26上方的第二载管平台27，第二支架26中部设置有第二升降杆28，第二升降杆28支承第二载管平台27；

第二载管平台27上也设置有用于放置真空管的载管块5。

工作时，真空管4由移载器11输送至升降器的上方的指定位置，然后，由该升降器21将真空管4抬升至一定位置，以利于实现后续的装卡过程。

同样地，为了确保第二载管平台27的平稳性，第二载管平台27底部可以设置有第二定位杆271，第二支架26上设置有与第二定位杆271相对应的第二定位孔272，第二定位杆271穿过第二定位孔272。

并且，为了控制升降器升降的高度，升降器上还设置有第二磁感应线圈(具体可以在其第二支架26上)，升降器要到达的指定位置上设置有与第二磁感应线圈相配合的第二金属片。当升降器升至指定位置时，第二磁感应线圈感应第二金属片，发出信号从而使升降器停止运行。

另外，第二载管平台27上可以设置有用于感应真空管的光感应器(图中未示出)，这样，可以感应到第二载管平台27上方已经有预定数量的真空管，从而自动触发升降器运行，以提高整个设备的自动化程度。

在上述步进移载系统1和传输定位系统2中，考虑到真空管的易碎性，载管块5的上表面优选具有与真空管4外壁相配合的弧度，以使真空管4能够稳定放置。并且，载管块5优选由橡胶等软质材料构成。

(三)自动填装卡系统

如图9-13所示，该自动填装卡系统3包括装卡头31、送卡器32、装卡器33和真空管固定装置34，其中，

送卡器32包括可移动的架体321和位于架体321上的送卡腔322；

装卡器33包括装卡套331和与装卡套331的一端连接的装卡管332，装卡管332包括外管333和内管334，外管333与装卡套331固定连接，装卡套331的外径小于真空管的内径；

装卡头31与装卡套331的位置相对应，装卡头31的外径小于送卡腔322的内径，送卡腔322的内径小于等于装卡套331的内径。

该系统3有两个工作过程，一是将卡先填入装卡器33中，二是装卡器33将其中的卡转移至真空管中。

上述第一个工作过程如下：

工作时，如图12所示，先将卡3放入送卡腔322中，然后移动送卡器32，使送卡器32的送卡腔322位于装卡头31和装卡套331之间；此时，向装卡头31的方向移动装卡器33，使装卡器33的装卡套331紧靠在送卡腔322上，接着，向装卡头31的方向同时移动送卡器32和装卡器33，使装卡头31逐步进入送卡腔322中，从而将卡6挤入装卡套331中，最终如图13所示，实现将卡4填入装卡器3中。

上述第二个工作过程如下：

如图11所示，将待装卡的真空管4通过真空管固定装置34进行固定，使真空管4与装卡器33相对准(需要预先将装卡头31和送卡器32从该两者之间移开，图中此处未示出)，接着驱动装卡器33，将其装卡套331伸入真空管4中，随后驱动装卡器33的内管334，促使内管334将位于装卡套331中的卡6顶出至真空管4中，从而将卡6转移至真空管4中。

本发明中，自动填装卡系统还可以包括气缸，该气缸与送卡器32的架体321驱动连接。另外，为了实现装卡器33的外管333和内管334的驱动，自动填装卡系统还可以包括第一和第二马达(图中未示出)，该第一和第二马达分别与外管333和内管334驱动连接。

另外，真空管固定装置34可以包括相互配合的第一夹紧装置341和第二夹紧装置342，该两个夹紧装置分别夹固真空管4的两端，以使真空管4与装卡器33相对准。本领域技术人员应当理解，真空管固定装置34不限于上述结构形式，它还可以采用其他固定方式，例如对真空管采用上下夹固的方式，等等。

综上所述，本发明首先通过步进移载系统1将一定数量的真空管4输送给传输定位系统2，然后传输定位系统2将输送来的真空管4传输至待装卡的指定位置，接着再由自动填装卡系统3实现将卡6填入装卡器33中，并再将装卡器33中卡6转移至真空管4中，从而实现了太阳能真空管的自动装卡。本发明提供了上述的自动装卡设备，避免了现有技术人工装卡的诸多缺陷，节省了人力，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种自动装卡设备，其特征在于，包括步进移载系统、传输定位系统和自动填装卡系统，所述步进移载系统包括移载器和第一和第二外侧传输带，所述传输定位系统包括升降器，所述自动填装卡系统包括装卡头、送卡器、装卡器和真空管固定装置，其中，

所述移载器包括第一和第二内侧传输导轨、位于所述第一和第二内侧传输导轨上的第一支架、以及固定在所述第一支架上方的第一载管平台，其中，所述第一支架中部设置有第一升降杆，所述第一升降杆支承所述第一载管平台；

所述第一和第二外侧传输带位于所述移载器的第一支架的外部两侧；

所述升降器位于所述第一和第二外侧传输带之间，与所述移载器的位置相对应；所述升降器包括第二支架和位于所述第二支架上方的第二载管平台，所述第二支架中部设置有第二升降杆，所述第二升降杆支承所述第二载管平台；

所述第一载管平台、第二载管平台、第一和第二外侧传输带上均设置有用于放置真空管的载管块；

所述送卡器包括可移动的架体和位于所述架体上的送卡腔；

所述装卡器包括装卡套和与所述装卡套的一端连接的装卡管，所述装卡管包括外管和内管，所述外管与所述装卡套固定连接，所述装卡套的外径小于真空管的内径；

所述装卡头与装卡套的位置相对应，所述装卡头的外径小于所述送卡腔的内径，所述送卡腔的内径小于等于所述装卡套的内径。

2.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述步进移载系统还包括管数控制装置，所述管数控制装置包括倾斜设置的载管面以及位于所述载管面上的可升降的第一和第二挡板，其中，

所述第一和第二挡板间隔并排设置，所述第一和第二挡板之间的间隔大于D且小于1.5D，其中D为真空管的直径；所述第一和第二挡板之间设置有用于感应真空管的第一光感应器；所述载管面设置所述第一挡板的一侧高于设置所述第二挡板的一侧。

3.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述第一载管平台底部设置有第一定位杆，所述第一支架上设置有与所述第一定位杆相对应的第一定位孔，所述第一定位杆穿过所述第一定位孔；

所述第二载管平台底部设置有第二定位杆，所述第二支架上设置有与所述第二定位杆相对应的第二定位孔，所述第二定位杆穿过所述第二定位孔。

4.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述移载器上设置有第一磁感应线圈，所述移载器要到达的指定位置上设置有与所述第一磁感应线圈相配合的第一金属片；

所述升降器上设置有第二磁感应线圈，所述升降器要到达的指定位置上设置有与所述第二磁感应线圈相配合的第二金属片。

5.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述第一和第二载管平台上设置有用于感应真空管的光感应器。

6.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述载管块的上表面具有与真空管外壁相配合的弧度。

7.根据权利要求6所述的自动装卡设备，其特征在于，所述载管块由橡胶构成。

8.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述自动填卡系统还包括气缸，所述气缸与送卡器的架体驱动连接。

9.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述自动填卡系统还包括第一和第二马达，所述第一和第二马达分别与所述外管和内管驱动连接。

10.根据权利要求1所述的自动装卡设备，其特征在于，所述真空管固定装置包括相互配合的第一和第二夹紧装置。

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