CN103786179A - 一种翅片自动切断装置及其工作过程 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种翅片自动切断装置及其工作过程，所述翅片自动切断装置包括机架，及设置在机架上的翅片切断机构，还包括设于所述机架上的翅片承接机构，该翅片承接机构包括滑设于所述机架上的翅片座和翅片座驱动机构，所述翅片座上设有翅片承接槽所述翅片切断机构包括切刀，所述翅片承接槽位于所述切刀的下方。本发明包括了翅片推进机构、翅片切断机构和翅片承接机构，实现翅片送料、切断和排片的全自动化控制，保证翅片的连续流动，满足高速、高精度的生产要求。

Description

一种翅片自动切断装置及其工作过程

技术领域

本发明属于热交换器自动化生产设备领域，具体涉及一种翅片自动切断装置及其工作过程。

背景技术

能源紧张已成为制约我国可持续快速发展的重要因素，国家“十二五规划”明确提出了节能减排的目标。随着我国空调、制冷企业的发展，翅片已被广泛应用于汽车铝水箱散热器、平行流式冷凝器、平行流式蒸发器、散热器或者表冷器、变风量空调柜、风机盘管极热交换器等设备上作为散热元件，起散热作用，翅片质量的优劣直接影响上述各种设备的工作性能，因此翅片的生产与研究倍受重视。

70年代初期，美国McElroy公司就已经开始研制翅片生产设备，目前，该公司的翅片生产线已具备PLC控制和自动化加工功能；意大利C.M.S公司，A1iabad公司等许多国家都在不断研制，开发不同规格翅片生产设备，它能完成不同尺寸翅片的加工，而且操作方便，可实现程序管理、参数预设置、自动、手动等功能。但我国国内的翅片生产设备技术跟国外相比存在很大的差距，传统的翅片生产线存在如下问题：(1)采用半机械半手工的操作方式，自动控制能力低下；(2)加工精度差，质量无法满足客户需求；(3)原材料浪费严重。

为解决上述问题，以及在板翅式翅片的生产中，精确、高质、高效的切断翅片，中国发明专利CN103085093A公开了一种翅片自动切断系统，包括机架部分，及设置在机架部分上的翅片推进机构和翅片切断机构，翅片切断机构用以推动翅片前移至切断部分进行切断，所述翅片切断部分包括：固定在机架部分的上安装面上并竖向设置的立板；下刀座，固定在立板一侧的下部，下刀座上安装有下刀；上刀座，设于下刀座上方并仅能相对下刀座上下滑移，上刀座上固定有上刀，通过上刀座的上下移动，能使位于上刀座和下刀座之间的翅片在上刀和下刀的切割作用下被切断；上刀座驱动结构，固定在立板的上部并位于上刀座的上方，用以驱动上刀座相对下刀座上下滑移。本切断部分通过合理布局翅片推进机构和翅片切断部分，翅片推进机构用以推动翅片前移至翅片切断部分进行切断，能对各种复杂板翅式翅片进行精确自动切断。本发明的机架部分包括主架体和位于主架体前侧的接料架体，用以承接被切断的翅片。但是本自动切断系统连续不间断的送料、切断，切断后的翅片叠置在接料架体上容易错乱、变形，需要工人在机架旁进行整理，未能做到全自动化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种翅片自动切断装置及其工作过程，实现翅片送料、切断和排片的全自动化控制，保证翅片的连续流动，满足高速、高精度的生产要求。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种翅片自动切断装置，包括机架，及设置在机架上的翅片切断机构，还包括设于所述机架上的翅片承接机构，该翅片承接机构包括滑设于所述机架上的翅片座和翅片座驱动机构，所述翅片座上设有翅片承接槽；

所述翅片切断机构包括切刀，所述翅片承接槽位于所述切刀的下方。

上述的翅片自动切断装置还包括设于所述机架上的翅片推进机构，该翅片推进机构包括推进驱动机构、推进齿轮组、凸轮组和两拉料组，所述推进齿轮组包括传动连接的传动齿轮和传动齿轮二，所述传动齿轮与所述推进驱动机构驱动连接；

所述凸轮组包括与所述传动齿轮二同轴固连的凸轮轴，固设于所述凸轮轴两端的凸轮一和凸轮二；

每一所述拉料组包括拉料杆、拉料销、拉销弹簧以及设于翅片侧方的拉销固定板，所述拉料杆的一端与所述拉销固定板固定连接，所述拉料销滑设于所述拉销固定板内，所述拉料销的一端套装有所述拉销弹簧，另一端设有面朝上的斜面，且所述拉料销在所述拉销弹簧的作用下其斜面端与所述翅片插接；

两所述拉料杆的另一端分别偏心连接于所述凸轮一和凸轮二上；

所述翅片切断机构包括所述切刀和两切断摆臂，所述切刀包括相对于所述机架固定的定刀和相对于所述定刀左右滑移的动刀，所述动刀的前后两端分别通过一动刀连接板与两所述切断摆臂的下端转动连接，两所述切断摆臂的上端分别与所述凸轮一和凸轮二贴合。

其中，所述凸轮轴通过两固定轴承支承定位于所述机架上。

上述的翅片自动切断装置还包括翅片定位机构，该翅片定位机构包括固设于所述机架上、位于所述翅片侧方的上定位销连接板和下定位销连接板，所述上定位销连接板和下定位销连接板内均滑设有定位销，所述定位销的一端套装有定位销弹簧，另一端设有面朝上的斜面，且所述定位销在所述定位销弹簧的作用下其斜面端插于所述翅片内。

其中，所述翅片座驱动机构包括伺服电机、传动齿轮组、滚珠丝杠组和翅片座连接件，所述伺服电机通过传动齿轮组驱动所述滚珠丝杠组左右进给，所述翅片座连接件固连于所述翅片座和滚珠丝杠组之间；

所述机架上靠近所述切刀的位置设有触发器，该触发器与所述伺服电机触发连接。

其中，所述伺服电机设于机架上的伺服电机座上。

其中，所述传动齿轮组由设于齿轮罩内的主动齿轮和从动齿轮组成，所述主动齿轮固设于伺服电机的电机轴上；

所述滚珠丝杠组由滚珠丝杠、依次连接于所述滚珠丝杠左端的丝杠连接头一和丝杠连接头二组成，所述丝杠连接头一和丝杠连接头二通过丝杠连接销固定连接，所述丝杠连接头二与所述翅片座连接件固定连接；

所述从动齿轮传动于所述主动齿轮和滚珠丝杠之间。

其中，所述拉料组还包括相螺接的拉销连接杆和拉销调节螺母，所述拉销固定板位于所述翅片的左侧，所述拉销调节螺母固设于所述拉销固定板的左侧，所述拉销连接杆的右端与所述拉料销的左端触接，通过调整拉料连接杆与拉料销之间的距离，实现50mm、60mm翅片之间的拉料、切断。

其中，所述推进驱动机构包括驱动电机、依次连接于所述驱动电机的电机轴上的联轴器和主轴，所述主轴通过两主轴固定轴承支承定位于所述机架上，所述传动齿轮固设于所述主轴上；

所述切断摆臂包括相铰接的两摆臂连杆，位于下方的连杆的下端通过切断摆臂轴承与所述动刀连接板转动连接；

所述推进齿轮组的传动齿轮和传动齿轮二通过中间齿轮传动连接。

其中，所述驱动电机固设于所述机架上的电机座上。

其中，所述中间齿轮固设于一与机架固定连接的齿轮固定板上。

其中，所述机架上设有两导向杆，每一导向杆上滑设一直线轴承，所述直线轴承与所述拉销固定板固定连接。

其中，所述机架包括横置的固定底板和竖置的固定板，所述翅片切断机构固设于所述固定板上，所述翅片承接机构固设于所述固定底板上；

所述固定底板上设有供所述翅片座左右滑动的直线导轨。

本发明还提供一种上述的翅片自动切断装置的工作过程，包括如下步骤：

(1)送料：启动驱动电机，通过联轴器、传动齿轮、中间齿轮带动传动齿轮二转动，传动齿轮二带动凸轮轴旋转，使凸轮一和凸轮二转动；初始时，凸轮一、凸轮二和拉料杆的偏心连接处位于最高处，即拉料销也位于最高处，凸轮一和凸轮二分别带动各自侧的拉料组运动，拉料杆促使拉料固定板在直线轴承的作用下沿导向杆向下运动，设于拉料固定板内的拉料销随之向下运动，推动翅片下移，并插入翅片座上的翅片承接槽内到预设位置，完成一次送料；

(2)切断：当凸轮一和凸轮二旋转至拉料销接近最下位置时，分别与凸轮一和凸轮二贴合的两个切断摆臂被驱动，切断摆臂通过切断摆臂轴承推动动刀连接板携带动刀向左移动，在翅片插入到位后，在动刀和定刀的共同作用下切断翅片；

(3)排片：切断翅片后，切刀附近的触发器触发翅片承接机构的伺服电机动作，通过主动齿轮、从动齿轮带动滚珠丝杠向左进给设定的距离，使翅片座向左移一个翅片承接槽位；

(4)复位：翅片插入到位后，上下两处的定位销插入翅片上的定位孔内，将翅片固定；凸轮一和凸轮二继续旋转，拉料销在拉料杆的作用下上移，在步骤(3)中翅片座左移一个翅片承接槽位之后回到初始位置，完成一次翅片的自动送料、切断和排片过程。

其中，所述步骤(3)中，所述设定的距离为5mm。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，翅片自动切断装置包括了翅片推进机构、翅片切断机构和翅片承接机构，实现翅片送料、切断和排片的全自动化控制，保证翅片的连续流动，满足高速、高精度的生产要求。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视图；

图2为实施例一的俯视图。

附图标记说明：

1、伺服电机；             17、下定位销连接板；       33、传动齿轮；

2、主动齿轮；             18、定位销；           45  34、驱动电机；

3、从动齿轮；    30       19、定位销弹簧；           35、联轴器；

4、齿轮罩；               20、拉销固定板；           36、主轴固定轴承；

5、滚珠丝杠；             21、拉料销；               37、电机座；

6、丝杠连接头一；         22、拉销弹簧；             38、凸轮二；

7、丝杠连接销；           23、拉料连接杆；       50  39、凸轮轴；

8、丝杠连接头二；35       24、拉料调节螺母；         40、传动齿轮二；

9、翅片座连接件；         25、上定位销连接板；       41、直线轴承；

10、直线导轨；            26、固定板；               42、凸轮固定板；

11、翅片座；              27、固定轴承；             43、弹簧；

12、切断摆臂轴承；        28、凸轮一；           55  44、固定底板；

13、动刀连接板； 40       29、拉料杆；               45、伺服电机座；

14、动刀；                30、切断摆臂；             46、翅片。

15、定刀；                31、齿轮固定板；

16、定刀固定板；          32、中间齿轮；

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，一种翅片自动切断装置，包括机架、翅片推进机构、翅片切断机构、翅片定位机构和翅片承接机构，所述机架包括横置的固定底板44和竖置的固定板26，所述翅片切断机构、翅片推进机构和翅片定位机构固设于所述固定板26上，所述翅片承接机构固设于所述固定底板44上。

所述固定底板44上设有直线导轨10，所述翅片承接机构包括左右滑设于所述固定底板44上的翅片座11和翅片座驱动机构，所述翅片座11上设有翅片承接槽，所述翅片切断机构包括切刀，所述翅片承接槽位于所述切刀的下方。

所述翅片座驱动机构包括伺服电机1、传动齿轮组、滚珠丝杠组和翅片座连接件9，所述伺服电机1设于机架上的伺服电机座45上，通过传动齿轮组驱动所述滚珠丝杠组左右进给，所述翅片座连接件9固连于所述翅片座11和滚珠丝杠组之间。

所述机架上靠近所述切刀的位置设有触发器，该触发器与所述伺服电机1触发连接。

其中，所述传动齿轮组由设于齿轮罩4内的主动齿轮2和从动齿轮3组成，所述主动齿轮2固设于伺服电机1的电机轴上；

所述滚珠丝杠组由滚珠丝杠5、依次连接于所述滚珠丝杠5左端的丝杠连接头一6和丝杠连接头二8组成，所述丝杠连接头一6和丝杠连接头二8通过丝杠连接销7固定连接，所述丝杠连接头二8与所述翅片座连接件9固定连接；

所述从动齿轮3传动于所述主动齿轮2和滚珠丝杠5之间。

所述翅片推进机构包括推进驱动机构、推进齿轮组、凸轮组和两拉料组，所述推进齿轮组包括传动连接的传动齿轮33和传动齿轮二40，所述传动齿轮33与所述推进驱动机构驱动连接。

所述凸轮组包括与所述传动齿轮二40同轴固连的凸轮轴39，固设于所述凸轮轴39两端的凸轮一28和凸轮二38，所述凸轮一28固设于凸轮固定板42上，所述凸轮轴39通过两固定轴承27支承定位于所述机架上。

每一所述拉料组包括拉料杆29、拉料销21、拉销弹簧22以及设于翅片46侧方的拉销固定板20，所述拉料杆29的一端与所述拉销固定板20固定连接，所述拉料销21滑设于所述拉销固定板20内，所述拉料销21的一端套装有所述拉销弹簧22，另一端设有面朝上的斜面，且所述拉料销21在所述拉销弹簧22的作用下其斜面端与所述翅片46插接。

所述机架上设有两导向杆，每一导向杆上滑设一直线轴承41，所述直线轴承41与所述拉销固定板20固定连接。

两所述拉料杆29的另一端分别偏心连接于所述凸轮一28和凸轮二38上。

所述翅片切断机构还包括两切断摆臂30，所述翅片切断机构的切刀包括通过定刀固定板16与所述固定板26固定连接的定刀15和相对于所述定刀15左右滑移的动刀14，所述动刀14的前后两端分别通过一动刀连接板13与两所述切断摆臂30的下端转动连接，两所述切断摆臂30的上端分别在弹簧43的作用下与所述凸轮一28和凸轮二38贴合。

优选的，所述切断摆臂30包括相铰接的两摆臂连杆，位于下方的连杆的下端通过切断摆臂轴承12与所述动刀连接板13转动连接。

所述拉料组还包括相螺接的拉销连接杆23和拉销调节螺母24，所述拉销固定板20位于所述翅片46的左侧，所述拉销调节螺母24固设于所述拉销固定板20的左侧，所述拉销连接杆23的右端与所述拉料销21的左端触接，通过调整拉料连接杆与拉料销之间的距离，实现50mm、60mm翅片之间的拉料、切断。

所述推进驱动机构包括固设于所述机架上的电机座37上的驱动电机34、依次连接于所述驱动电机34的电机轴上的联轴器35和主轴，所述主轴通过两主轴固定轴承36支承定位于所述机架上，所述传动齿轮33固设于所述主轴上。

所述推进齿轮组的传动齿轮33和传动齿轮二40通过中间齿轮32传动连接，所述中间齿轮32固设于一固定连接于所述机架上的齿轮固定板31上

所述翅片定位机构包括固设于所述固定板26上、位于所述翅片46侧方的上定位销连接板25和下定位销连接板17，所述上定位销连接板25和下定位销连接板17内均滑设有定位销18，所述定位销18的一端套装有定位销弹簧19，另一端设有面朝上的斜面，且所述定位销18在所述定位销弹簧19的作用下其斜面端插于所述翅片46内。

本发明实施例一还提供一种翅片自动切断装置的工作过程，包括如下步骤：

(1)送料：启动驱动电机34，通过联轴器35、传动齿轮33、中间齿轮32带动传动齿轮二40转动，传动齿轮二40带动凸轮轴39旋转，使凸轮一28和凸轮二38转动；初始时，凸轮一28、凸轮二38和拉料杆29的偏心连接处位于最高处，即拉料销21也位于最高处，凸轮一28和凸轮二38分别带动各自侧的拉料组运动，拉料杆29促使拉料固定板20在直线轴承41的作用下沿导向杆向下运动，设于拉料固定板20内的拉料销21随之向下运动，推动翅片46下移，并插入翅片座11上的翅片承接槽内到预设位置，完成一次送料；

(2)切断：当凸轮一28和凸轮二38旋转至拉料销21接近最下位置时，分别与凸轮一28和凸轮二38贴合的两个切断摆臂30被驱动，切断摆臂30通过切断摆臂轴承12推动动刀连接板13携带动刀14向左移动，在翅片46插入到位后，在动刀14和定刀15的共同作用下切断翅片46；

(3)排片：切断翅片46后，切刀附近的触发器触发翅片承接机构的伺服电机1动作，通过主动齿轮2、从动齿轮3带动滚珠丝杠5向左进给5mm的距离，使翅片座11向左移一个翅片承接槽位；

(4)复位：翅片46插入到位后，上下两处的定位销18插入翅片上的定位孔内，将翅片46固定；凸轮一28和凸轮二38继续旋转，拉料销21在拉料杆29的作用下上移，在步骤(3)中翅片座11左移一个翅片承接槽位之后回到初始位置，完成一次翅片的自动送料、切断和排片过程。

本发明包括了翅片推进机构、翅片切断机构和翅片承接机构，实现翅片送料、切断和排片的全自动化控制，保证翅片的连续流动，满足高速、高精度的生产要求。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种翅片自动切断装置，包括机架，及设置在机架上的翅片切断机构，其特征在于，还包括设于所述机架上的翅片承接机构，该翅片承接机构包括滑设于所述机架上的翅片座和翅片座驱动机构，所述翅片座上设有翅片承接槽；

所述翅片切断机构包括切刀，所述翅片承接槽位于所述切刀的下方。

2.根据权利要求1所述的翅片自动切断装置，其特征在于，还包括设于所述机架上的翅片推进机构，该翅片推进机构包括推进驱动机构、推进齿轮组、凸轮组和两拉料组，所述推进齿轮组包括传动连接的传动齿轮和传动齿轮二，所述传动齿轮与所述推进驱动机构驱动连接；

所述凸轮组包括与所述传动齿轮二同轴固连的凸轮轴，固设于所述凸轮轴两端的凸轮一和凸轮二；

每一所述拉料组包括拉料杆、拉料销、拉销弹簧以及设于翅片侧方的拉销固定板，所述拉料杆的一端与所述拉销固定板固定连接，所述拉料销滑设于所述拉销固定板内，所述拉料销的一端套装有所述拉销弹簧，另一端设有面朝上的斜面，且所述拉料销在所述拉销弹簧的作用下其斜面端与所述翅片插接；

两所述拉料杆的另一端分别偏心连接于所述凸轮一和凸轮二上；

所述翅片切断机构包括所述切刀和两切断摆臂，所述切刀包括相对于所述机架固定的定刀和相对于所述定刀左右滑移的动刀，所述动刀的前后两端分别通过一动刀连接板与两所述切断摆臂的下端转动连接，两所述切断摆臂的上端分别与所述凸轮一和凸轮二贴合。

3.根据权利要求2所述的翅片自动切断装置，其特征在于，还包括翅片定位机构，该翅片定位机构包括固设于所述机架上、位于所述翅片侧方的上定位销连接板和下定位销连接板，所述上定位销连接板和下定位销连接板内均滑设有定位销，所述定位销的一端套装有定位销弹簧，另一端设有面朝上的斜面，且所述定位销在所述定位销弹簧的作用下其斜面端插于所述翅片内。

4.根据权利要求1所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述翅片座驱动机构包括伺服电机、传动齿轮组、滚珠丝杠组和翅片座连接件，所述伺服电机通过传动齿轮组驱动所述滚珠丝杠组左右进给，所述翅片座连接件固连于所述翅片座和滚珠丝杠组之间；

所述机架上靠近所述切刀的位置设有触发器，该触发器与所述伺服电机触发连接。

5.根据权利要求4所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述传动齿轮组由设于齿轮罩内的主动齿轮和从动齿轮组成，所述主动齿轮固设于伺服电机的电机轴上；

所述滚珠丝杠组由滚珠丝杠、依次连接于所述滚珠丝杠左端的丝杠连接头一和丝杠连接头二组成，所述丝杠连接头一和丝杠连接头二通过丝杠连接销固定连接，所述丝杠连接头二与所述翅片座连接件固定连接；

所述从动齿轮传动于所述主动齿轮和滚珠丝杠之间。

6.根据权利要求2所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述拉料组还包括相螺接的拉销连接杆和拉销调节螺母，所述拉销固定板位于所述翅片的左侧，所述拉销调节螺母固设于所述拉销固定板的左侧，所述拉销连接杆的右端与所述拉料销的左端触接。

7.根据权利要求2所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述推进驱动机构包括驱动电机、依次连接于所述驱动电机的电机轴上的联轴器和主轴，所述主轴通过两主轴固定轴承支承定位于所述机架上，所述传动齿轮固设于所述主轴上；

所述切断摆臂包括相铰接的两摆臂连杆，位于下方的连杆的下端通过切断摆臂轴承与所述动刀连接板转动连接；

所述推进齿轮组的传动齿轮和传动齿轮二通过中间齿轮传动连接。

8.根据权利要求2所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述机架上设有两导向杆，每一导向杆上滑设一直线轴承，所述直线轴承与所述拉销固定板固定连接。

9.根据权利要求1所述的翅片自动切断装置，其特征在于，所述机架包括横置的固定底板和竖置的固定板，所述翅片切断机构固设于所述固定板上，所述翅片承接机构固设于所述固定底板上；

所述固定底板上设有供所述翅片座左右滑动的直线导轨。

10.一种如权利要求1～18所述的翅片自动切断装置的工作过程，其特征在于，包括如下步骤：

(1)送料：启动驱动电机，通过联轴器、传动齿轮、中间齿轮带动传动齿轮二转动，传动齿轮二带动凸轮轴旋转，使凸轮一和凸轮二转动；初始时，凸轮一、凸轮二和拉料杆的偏心连接处位于最高处，即拉料销也位于最高处，凸轮一和凸轮二分别带动各自侧的拉料组运动，拉料杆促使拉料固定板在直线轴承的作用下沿导向杆向下运动，设于拉料固定板内的拉料销随之向下运动，推动翅片下移，并插入翅片座上的翅片承接槽内到预设位置，完成一次送料；

(2)切断：当凸轮一和凸轮二旋转至拉料销接近最下位置时，分别与凸轮一和凸轮二贴合的两个切断摆臂被驱动，切断摆臂通过切断摆臂轴承推动动刀连接板携带动刀向左移动，在翅片插入到位后，在动刀和定刀的共同作用下切断翅片；

(3)排片：切断翅片后，切刀附近的触发器触发翅片承接机构的伺服电机动作，通过主动齿轮、从动齿轮带动滚珠丝杠向左进给设定的距离，使翅片座向左移一个翅片承接槽位；

(4)复位：翅片插入到位后，上下两处的定位销插入翅片上的定位孔内，将翅片固定；凸轮一和凸轮二继续旋转，拉料销在拉料杆的作用下上移，在步骤(3)中翅片座左移一个翅片承接槽位之后回到初始位置，完成一次翅片的自动送料、切断和排片过程。

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