CN102773682B - 一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备及穿管工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：包括机架、铜管顶推插入机构及牵引机构，铜管顶推插入机构和牵引机构之间设有穿管工作区；牵引机构包括牵引杆及其驱动装置，牵引杆可自由进入或退出冷凝器翅片上的装配孔，并在其退出翅片的装配孔时可引导铜管插入翅片的装配孔中；铜管顶推插入机构包括顶推块及其驱动装置，顶推块可使铜管插入牵引杆端部并在牵引杆的退出引导下逐步插入翅片的装配孔。一种将铜管插入冷凝器翅片中的穿管工艺，其特征在于包括如下步骤：冷凝器翅片进入穿管工作区；牵引杆插入到翅片的装配孔中；顶推块向前顶推铜管，使铜管插入牵引杆端部并在牵引杆的退出引导下直到全部插入翅片。本发明之设备和工艺，可降低成本，提高生产效率。<!--1-->

Description

一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备及穿管工艺

技术领域：

本发明涉及一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备及穿管工艺。

背景技术：

现有的应用于空调中的冷凝器，其铜管一般依靠车间作业人员手工操作穿插入翅片中，这样不但生产效率低，且人工成本高。故有必要提供一种可实现全自动穿管的设备，以降低成本，提高生产效率。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备。

一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，包括机架、设于机架上的铜管顶推插入机构以及牵引机构，所述铜管顶推插入机构和牵引机构相对设置，且所述机架上于铜管顶推插入机构和牵引机构之间设有穿管工作区；机架上还设有位于穿管工作区与铜管顶推插入机构之间的铜管导向机构；所述牵引机构至少包括牵引杆及其驱动装置，牵引杆在其驱动装置的驱动下可自由进入或退出置于穿管工作区的冷凝器翅片上的装配孔，所述牵引杆进入冷凝器翅片的装配孔后，其端部可供铜管插入，并在其退出冷凝器翅片的装配孔时可引导铜管插入冷凝器翅片的装配孔中；所述铜管顶推插入机构至少包括顶推块及其驱动装置，顶推块可在其驱动装置的驱动下使铜管插入牵引杆端部并在牵引杆的退出引导下逐步插入置于穿管工作区的冷凝器翅片的装配孔，其特征在于：所述钢管导向机构包括导向耙，导向耙上间隔开设有若干可供铜管穿过并对铜管进行导向的导向孔，所述导向孔的截面大致呈“n”形，该导向孔的弧形部与所述铜管的外表面形状相匹配，其高度略大于铜管的外径。

本发明之一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，可取代车间作业人员将铜管插入冷凝器翅片中，降低成本，提高生产效率。

作为上述方案的进一步改进，其还包括设于机架上并位于导向耙与铜管顶推插入机构之间的导向模具。使铜管在进入导向耙之前，先由导向模具对铜管进行初步定位、引导。

作为上述方案的再一步改进，其还包括设于机架上并位于导向模具与铜管顶推插入机构之间的用以夹持铜管的机械手，所述机架上对应机械手位置处设有用以放置铜管的放料区，所述机构手可将放料区的铜管夹持至所述导向模具上。通过机械手可减轻工作人员的工作量，自动化程度高，且利于提高生产效率。

作为上述方案的再一步改进，所述牵引杆包括杆体、及凸设于杆体前端并沿其长度方向延伸的导引杆，该导引杆可供所述铜管插入且其外径较杆体小且能在插入所述铜管时与铜管之内壁保持面接触，导引杆的前端还设有便于铜管插入且外径逐渐缩小的导引部。铜管的端部在牵引杆前端的导引杆作用下，能顺利插入冷凝器翅片的装配孔中，提高生产效率。

作为上述方案的再一步改进，所述导向耙包括一板体以及设于板体下边缘的凸起部，所述导向孔间隔开设于凸起部上，且所述导向孔上设有按铜管前进方向上由大渐小的导引部。结构简单，便于铜管进入导向孔。

作为上述方案的再一步改进，所述机械手包括夹持机构及其安装板，所述安装板的底面开设有凹槽，所述夹持机构包括设于安装板上的可旋转夹持件，所述可旋转夹持件伸入所述凹槽并可在旋转a角度后由初始状态切换至夹持状态从而与所述凹槽相配合形成铜管夹持槽。结构简单，可方便夹持铜管，利于提高生产效率。

作为上述方案的再一步改进，所述夹持件的一侧凸设有夹持部，在所述初始状态下，所述夹持部退出所述凹槽并与凹槽相互平行；在所述夹持状态下，所述夹持部伸入所述凹槽并与凹槽相互垂直，且夹持部与所述凹槽之间形成所述铜管夹持槽。结构简单，可方便夹持铜管，利于提高生产效率。

作为上述方案的再一步改进，所述导向模具包括上、下导向模具，所述上导向模具包括纵向向下设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且下端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的上导向块；所述下导向模具包括纵向向上设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且上端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的下导向块，上导向块上的凹槽与下导向块上的凹槽相对应，上、下导向块可在各驱动气缸的驱动下相互靠近，使上、下导向块上的凹槽相互配合形成圆形铜管导向槽。结构简单，使铜管在进入导向耙之前，先由导向模具对铜管进行初步定位、引导。

本发明的另一目的在于提供一种将铜管插入冷凝器翅片中的穿管工艺。

一种将铜管插入冷凝器翅片中的穿管工艺，其特征在于包括如下步骤：冷凝器翅片进入穿管工作区；导向耙移动靠紧翅片并将翅片定位；牵引机构的牵引杆在其驱动装置的驱动下插入到翅片的装配孔中并从导向耙的导向孔中穿出；机械手同时从放料区夹起铜管，并横向移动到导向模具；导向模具的驱动气缸动作，使上、下导向块相互靠近，并将铜管周向定位在上、下导向块的凹槽相互配合形成的圆形铜管导向槽上；铜管顶推插入机构的顶推块在其驱动装置的驱动下向前顶推铜管，使铜管在上、下导向块形成的圆形铜管导向槽的导引下往翅片所在方向移动；当铜管向前移动插入所述牵引杆端部并在牵引杆的退出引导及导向耙的导向下插入翅片一定位置时，导向模具的上、下导向块完成导向并在其驱动气缸的作用下自动复位，同时导向耙也自动复位并松开翅片；铜管在顶推块的作用下继续向前移动，同时，所述牵引杆随所述顶推块的逐步推进而逐步退出翅片或立刻退出翅片，直到铜管全部插入翅片。

本发明之一种将铜管插入冷凝器翅片中的穿管工艺，与传统车间作业人员手工操作相比，可降低成本，提高生产效率。

附图说明：

图1为本发明立体图。

图2为本发明主视图。

图3为本发明俯视图。

图4是本发明之机械手的结构示意图。

图5为本发明之机械手的仰视图。

图6为本发明夹持机构处于初始状态时的剖示图。

图7为本发明夹持机构处于初始状态时的仰视图。

图8为本发明夹持机构处于夹持状态时的剖示图。

图9为本发明夹持机构处于夹持状态时的仰视图。

图10为本发明夹持机构夹持铜管时的剖示图。

图11为本发明之导向模具及导向耙的装配结构图。

图12为图11的主视图。

图13为本发明之导向耙的主视图。

图14为本发明之牵引杆的结构示意图。

图15为本发明之牵引杆进入冷凝器翅片中并引导铜管顺利插入冷凝器翅片的装配孔的示意图。

图16为图15的A部放大图。

具体实施方式：

一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，包括机架1、由右至左仿效设于机架上的铜管顶推插入机构2、机械手3、导向模具4、导向耙5、以及牵引机构6，所述机架1上于导向耙5和牵引机构6之间设有穿管工作区11，穿管工作区11的前后两侧分别设有翅片放置区12，翅片放置区12设有翅片托盘121及托盘传送装置122，机架1上对应机械手3位置处设有用以放置铜管的放料区13。

所述铜管顶推插入机构2至少包括顶推块21及其驱动装置22，顶推块21可在其驱动装置22的驱动下使铜管01插入下述牵引杆61端部并在牵引杆61的退出引导下逐步插入置于穿管工作区11的冷凝器翅片02的装配孔。

如图所示，所述机械手3，可将放料区13的铜管夹持至导向模具4上，其包括横向驱动机构31、纵向驱动机构32、夹持机构33、以及夹持机构安装板34。所述横向驱动机构31设于机架上并与纵向驱动机构32连接，所述纵向驱动机构32与所述安装板34连接，所述夹持机构33设于其安装板34上。所述安装板34的底面间隔开设有若干并列设置的凹槽341，所述安装板34的前端设有一排下述所述的夹持机构33，所述夹持机构33与所述凹槽341一一对应；所述安装板34的后端也设有一排下述所述的夹持机构33，所述夹持机构33与所述凹槽341一一对应。所述夹持机构33包括设于安装板34上的可旋转夹持件，所述可旋转夹持件伸入所述凹槽341并可在旋转90度角后由初始状态切换至夹持状态从而与所述凹槽341相配合形成铜管夹持槽。具体地说，所述可旋转夹持件包括转轴331以及设于转轴下端的夹持头332，夹持头332的两侧凸设有弧形左、右夹持部3321、3322，该弧形夹持部3321的圆弧半径与所述铜管01相同。在所述初始状态下，所述夹持件将所述凹槽341划分为左凹槽3411及右凹槽3412，左、右夹持部3321、3322退出所述左、右凹槽并与左凹槽3411或右凹槽3412相互平行；在所述夹持状态下，所述左、右夹持部3321、3322分别伸入所述左、右凹槽并与左凹槽3411或右凹槽3412相互垂直，左夹持部3321与所述左凹槽3411的左侧空间形成一铜管夹持槽，右夹持部3322与所述右凹槽3412的右侧空间形成另一铜管夹持槽。进一步地，所述夹持机构33还包括设于所述安装板34上并设有轴承的轴承套333、位于轴承套333上方的齿轮334、以及与齿轮334固定连接的抱紧套335，所述设有夹持头332的转轴331安装于轴承套333的轴承上并且其上端穿过所述齿轮334后与所述抱紧套335连接。更进一步地，所述夹持机构33还包括与所述齿轮334相啮合的齿条336，齿条336可带动齿轮334旋转，使夹持头332可在所述初始状态与夹持状态间切换。另，所述安装板34上于所述两排夹持机构33的一侧均设有齿条安装板337、导轨、以及活塞杆作用于齿条安装板337的控制气缸338，所述同一排的夹持机构33的齿条336安装于对应侧的齿条安装板337上，齿条安装板337的底部设有滑块，齿条安装板337通过其滑块与安装板34上的导轨配合连接并可在控制气缸338的推动下沿导轨自由滑动，从而带动齿条336运动，并进一步驱动齿轮334，使夹持头332可在所述初始状态与夹持状态间切换，从而自由夹持或释放铜管。

所述导向模具4包括上、下导向模具，所述上导向模具包括纵向向下设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且下端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的上导向块41；所述下导向模具包括纵向向上设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且上端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的下导向块42，上导向块41上的凹槽与下导向块42上的凹槽相对应，上、下导向块可在各驱动气缸的驱动下相互靠近，使上、下导向块上的凹槽相互配合形成圆形铜管导向槽。

所述导向耙5包括一板体51以及设于板体下边缘的凸起部52，凸起部52上间隔开设有若干可供铜管穿过并对铜管进行导向的、截面大致呈“n”形的导向孔521，该导向孔521的弧形部与所述铜管01的外表面形状相匹配，其高度略大于铜管01的外径，导向孔521上还设有按铜管01前进方向上由大渐小的导引部522。还包括横向定位装置，该横向定位装置包括固设于机架上的安装板53、固设于安装板53上方的横向驱动气缸54、位于安装板53下方并与所述横向驱动气缸54的活塞杆连接的横向移动板55，所述安装板53的下方固设有滑块531，所述横向移动板55的上方设有导轨551，横向移动板55通过其导轨551与所述滑块531的配合设于安装板53下方，所述导向耙5安装于该横向移动板55上并可在横向驱动气缸54的驱动下横向左、右移动。还包括纵向定位装置，该纵向定位装置包括固设于横向移动板55上的纵向驱动气缸56，纵向驱动气缸56的活塞杆与所述导向耙5连接，所述横向移动板55上固设有纵向导引柱57，导向耙5上固设有滑块58，导向耙5通过其滑块58与导引柱57的配合安装于横向移动板55上并可在纵向驱动气缸56的驱动下纵向上、下移动。

所述牵引机构6至少包括牵引杆61及其驱动装置，牵引杆61在其驱动装置的驱动下可自由进入或退出置于穿管工作区11的冷凝器翅片02上的装配孔，所述牵引杆61进入冷凝器翅片02的装配孔后，其端部可供铜管01插入，并在其退出冷凝器翅片02的装配孔时可引导铜管01插入冷凝器翅片02的装配孔中。所述牵引杆61包括杆体611、以及与杆体同轴心设置、且沿杆体长度方向延伸、并凸设于杆体前端的导引杆612，该导引杆612可供所述铜管01插入且其外径较杆体611小，导引杆612的前端还设有便于铜管01插入且外径逐渐缩小的锥形导引部6120。所述杆体611与导引杆612之间设有圆台形连接部613，该连接部613由杆体611至导引杆612的方向上外径逐渐缩小。如图所示，所述铜管01插入导引杆612时，其插入端的端部至所述连接部613的距离d为12.5mm，该牵引杆61在导引铜管01插入的过程中，可保持上述距离d并随铜管01的逐步插入而逐步退出冷凝器翅片02上的装配孔。

一种将铜管插入冷凝器翅片中的穿管工艺，其特征在于包括如下步骤：

冷凝器翅片02放入翅片托盘121后，由托盘传送装置122传送到机架的穿管工作区11。

导向耙5横向移动靠紧翅片02并将翅片02定位。

牵引机构6的牵引杆61在其驱动装置的驱动下插入到翅片02的装配孔中并从导向耙5的导向孔521中穿出。

机械手3同时从放料区13夹起铜管01，并将铜管01横向移动到导向模具4。

导向模具4的驱动气缸动作，使上、下导向块41、42相互靠近，并将铜管01周向定位在上、下导向块41、42的凹槽相互配合形成的圆形铜管导向槽上。

铜管顶推插入机构2的顶推块21在其驱动装置22的驱动下向前顶推铜管01，使铜管01在上、下导向块41、42形成的圆形铜管导向槽的导引下往翅片02所在方向移动。

当铜管01向前移动插入所述牵引杆61端部并在牵引杆61的退出引导及导向耙5的导向下插入翅片02一定位置时，导向模具4的上、下导向块41、42完成导向并在其驱动气缸的作用下自动复位，同时导向耙5也自动复位并松开翅片02。

铜管01在顶推块21的作用下继续向前移动，同时，所述牵引杆61随所述顶推块21的逐步推进而逐步退出翅片02或立刻退出翅片02，直到铜管01全部插入翅片02。

铜管顶推插入机构2的顶推块21在其驱动装置22的驱动下自动复位，同时，托盘传送装置122将插好铜管后的翅片由穿管工作区11传送到机架另一侧的翅片放置区12。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明专利范围所做的同等变化与修饰，皆落入本发明专利涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，包括机架、设于机架上的铜管顶推插入机构以及牵引机构，所述铜管顶推插入机构和牵引机构相对设置，且所述机架上于铜管顶推插入机构和牵引机构之间设有穿管工作区；穿管工作区与铜管顶推插入机构之间设置有设于机架上的铜管导向机构；所述牵引机构至少包括牵引杆及其驱动装置，牵引杆在其驱动装置的驱动下可自由进入或退出置于穿管工作区的冷凝器翅片上的装配孔，所述牵引杆进入冷凝器翅片的装配孔后，其端部可供铜管插入，并在其退出冷凝器翅片的装配孔时可引导铜管插入冷凝器翅片的装配孔中；所述铜管顶推插入机构至少包括顶推块及其驱动装置，顶推块可在其驱动装置的驱动下使铜管插入牵引杆端部并在牵引杆的退出引导下逐步插入置于穿管工作区的冷凝器翅片的装配孔。其特征在于：所述钢管导向机构包括导向耙，导向耙上间隔开设有若干可供铜管穿过并对铜管进行导向的导向孔，所述导向孔的截面大致呈“n”形，该导向孔的弧形部与所述铜管的外表面形状相匹配，其高度略大于铜管的外径。

2.根据权利要求1所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：还包括设于机架上并位于导向耙与铜管顶推插入机构之间的导向模具。

3.根据权利要求2所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：还包括设于机架上并位于导向模具与与铜管顶推插入机构之间的用以夹持铜管的机械手，所述机架上对应机械手位置处设有用以放置铜管的放料区，所述机构手可将放料区的铜管夹持至所述导向模具上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：所述牵引杆包括杆体、及凸设于杆体前端并沿其长度方向延伸的导引杆，该导引杆可供所述铜管插入且其外径较杆体小且能在插入所述铜管时与铜管之内壁保持面接触，导引杆的前端还设有便于铜管插入且外径逐渐缩小的导引部。

5.根据权利要求4所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：所述导向耙包括一板体以及设于板体下边缘的凸起部，所述导向孔间隔开设于凸起部上，且所述导向孔上设有按铜管前进方向上由大渐小的导引部。

6.根据权利要求5所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：所述机械手包括夹持机构及其安装板，所述安装板的底面开设有凹槽，所述夹持机构包括设于安装板上的可旋转夹持件，所述可旋转夹持件伸入所述凹槽并可在旋转a角度后由初始状态切换至夹持状态从而与所述凹槽相配合形成铜管夹持槽。

7.根据权利要求6所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：所述夹持件的一侧凸设有夹持部，在所述初始状态下，所述夹持部退出所述凹槽并与凹槽相互平行；在所述夹持状态下，所述夹持部伸入所述凹槽并与凹槽相互垂直，且夹持部与所述凹槽之间形成所述铜管夹持槽。

8.根据权利要求7所述的一种用于将铜管插入冷凝器翅片中的全自动穿管设备，其特征在于：所述导向模具包括上、下导向模具，所述上导向模具包括纵向向下设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且下端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的上导向块；所述下导向模具包括纵向向上设置的驱动气缸、以及与该气缸的活塞杆连接且上端面开设有若干与铜管相匹配的半圆形凹槽的下导向块，上导向块上的凹槽与下导向块上的凹槽相对应，上、下导向块可在各驱动气缸的驱动下相互靠近，使上、下导向块上的凹槽相互配合形成圆形铜管导向槽。