CN104043960A - 换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置 - Google Patents
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Abstract
一种换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，包括固定架、工作台板、上固定板、上升降螺杆、升降压板、翅片收紧机构和顶板升降机构，由同步驱动转向器组驱动升降压板的升降，由顶板升降机构和升降压板实现对集成翅片组件的限位，由升降压板实现对集成翅片组件的托起，再通过两组直线分布的翅片收紧机构实现对集成翅片组件的拨移定位，通过顶板升降机构的直线下降实现集成翅片组件与微通道扁管准确对插，最后由升降压板对之进行压装成型，能实现集成翅片组件与微通道扁管压装的自动化装配，解决了因手工装配造成产能低下、产品质量不良等重大问题。
Description
技术领域
本发明涉及全铝式微通道冷暖两用平行流换热器中翅片的加工领域，尤其涉及换热器芯体集成机组中翅片与扁管压装成型装置。
背景技术
全铝式微通道冷暖两用平行流换热器，是一款用微通道的铝扁管代替内螺纹铜管来通过冷媒进行热交换的换热器，传统铜铝换热器为铝翅片通过高速冲床冲压出圆形孔，使圆形铜管通过铝翅片，后通过对铜管的胀管使铜管外壁与翅片孔紧密结合，冷媒在铜管中流动，达到换热的目的。另有一种全铝式换热器已广泛应用于汽车及家用单冷空调领域，其结构为每两片铝扁管之间夹装一条铝翅片，以此类推，通过钎焊组成一套换热器，但传统全铝式换热器的翅片结构及翅片与铝管的组装方式无法完成蒸发器(空调室内机组内使用)排水问题，蒸发器凝结水无法排出室外，使家用冷暖空调无法使用全铝式换热器达到节省成本提高效率的目的。全铝式微通道冷暖两用平行流换热器通过对铝翅片的结构改变，解决了换热和排水的问题，使得该产品区别于全铝式平行流换热器，可使用在冷暖两用的空调换热器冷凝器上。在全铝式微通道冷暖两用平行流换热器中，铝翅片的结构与现有产品不同，如图1所示，它为梳状结构，在条状铝薄上等间距地冲出与铝扁管配合的槽口，槽口的深度大于条状铝翅片宽度的1/2，该产品的优势是热交换效率高，冷媒使用量减少，制造成本降低。实验证明，热交换效率是铜管铝翅片的效率的1.3倍。用本产品代替铜管铝片的换热器，可使换热器产品成本降低30％。节能效果和成本节约都是显而易见的，符合国家十二五规划中节能减排的要求，未来推广趋势非常明朗。
用于全铝式微通道冷暖两用平行流换热器中的铝翅片是通过条状铝薄带连续冲压获得的，冲压时为了充分利用材料，铝翅片的分布方案如图2所示，即两条梳状铝翅片对称分布，要将梳状铝翅片与微通道铝扁管卡装成换热器芯体组件目前都是通过手工依次完成铝翅片分片、翻转排片、集料、输送、与铝扁管压装，这种生产方式不仅生产效率低，而且产品品质受人为因素的影响，生产人力成本过高，缺乏机械化生产设备是限制全铝式微通道冷暖两用平行流换热器推广应用的技术障碍。
因此，空调生产企业迫切需要一组能对铝翅片进行自动分层分片、垂直翻转、集料输送、铝翅片与铝扁管压装的自动化装配设备，以提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本。
为了满足市场需求，申请人对这种铝翅片进行生产工艺设计，并提供了由分层分片输送装置、垂直翻转装置、计数刮片输送装置、悬臂输送装置和芯体压装装置组成的换热器芯体集成机组，该机组的执行工艺如下：
铝薄卷冲压得到的对称排布铝翅片——分层分片输送——铝翅片的垂直翻转——铝翅片的刮集输送——铝翅片的初级刮移输送——铝翅片的终端刮移输送——铝翅片与铝扁管压装成型得空调芯体。
在铝翅片完成垂直翻转、刮集输送后，还需要将铝翅片输送到压装机中，最后再进行芯体压装。
发明内容：
本发明的目的是提供一种换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，它能将由翅片悬臂机构刮集后的集成铝翅片与铝扁管压装成换热器芯体，它是铝翅片集成体与铝扁管之间压装成型的设备。
本发明采取的技术方案如下：
一种换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，其特征是：包括固定架、工作台板、上固定板、同步驱动转向器组、上升降螺杆、升降压板、两组直线分布的翅片收紧机构和顶板升降机构，工作台板和上固定板均与固定架固定连为一体，工作台板位于上固定板的下方，且设置在固定架内，所述同步驱动转向器组包括中心转向器、侧面转向器和输出转向器，输出转向器中蜗轮通过其中心的螺纹孔与上升降螺杆相旋配，中心转向器由电机驱动，两只侧面转向器对称地分布在中心转向器的两侧，且位于两只输出转向器的中心位置，两只侧面转向器由中心转向器同步同向驱动，侧面转向器同步同向驱动与之相连接的两只输出转向器，中心转向器、侧面转向器和输出转向器均固定安装在上固定板上，在输出转向器中，蜗杆的轴线水平设置，蜗轮的轴线垂直设置，上升降螺杆的下端固定安装在升降压板上，升降压板位于工作台板和上固定板之间，同步驱动转向器组同步驱动所有输出转向器中的蜗轮作同向转动，从而带动升降压板相对于工作台板升降；所述翅片收紧机构包括电机固定座、刮移电机、水平丝杆、丝杆螺母、两根平行间分布的滑轨、翅片滑动拨块、丝杆固定座和移动刮片齿条，两根滑轨沿翅片移动方向固定在升降压板的上端面上，丝杆固定座和电机固定座固定安装在升降压板上，水平丝杆的两端分别安装在丝杆固定座和电机固定座上，水平丝杆位于两根滑轨的中心平面内，水平丝杆由刮移电机驱动，丝杆螺母旋接在水平丝杆上，且固定安装在翅片滑动拨块上，翅片滑动拨块安装在两根滑轨上，两者间形成直线滑移配合，翅片滑动拨块位于电机固定座和丝杆固定座之间，移动刮片齿条通过导向连接件穿过升降压板的移动槽与翅片滑动拨块固定连接，移动刮片齿条位于升降压板的下端面，移动刮片齿条能沿移动槽随翅片滑动拨块同步移动；顶板升降机构包括片状顶板、升降丝杆、升降螺母、升降电机、升降平台、导向柱和底端固定座，片状顶板竖直地固定在升降平台上，所有片状顶板平行间隔分布，升降螺母固定在升降平台上，升降丝杆旋接在升降螺母内，升降丝杆由升降电机驱动，升降电机固定在底端固定座上，在工作台板和底端固定座之间设有两根以上导向柱，升降平台套装在导向柱上，片状顶板在工作台板上的插槽做升降运动；在工作台板上设有扁管固定架，在扁管固定架等间距地设有扁管槽，扁管槽与工作台板上的插槽平行，插槽位于两个扁管槽的中心线上，微通道扁管插装在扁管固定架上的扁管槽中。
进一步，在升降压板上至少垂直安装有二根导向杆，固定板套在导向杆上。
进一步，在翅片收紧机构中，刮移电机驱动水平丝杆结构为：
在刮移电机的输出轴安装有主动带轮，在水平丝杆上安装有从动带轮，刮移电机通过主动带轮和从动带轮实现带传动。
进一步，在两组翅片收紧机构中，水平丝杆的长度相同。
本发明的工作过程如下：
根据换热器芯体的不同规格尺寸要求选定一个翅片收紧机构作为基准调节机构，将其中移动刮片齿条调移至预定基准位置，在工作台板上的扁管固定架上插放好扁管，当集成翅片组件由悬臂输送机构送至工作台板的上方时，集成翅片组件置于悬臂立刀上，处于工作台板与升降压板之间，此时同步驱动转向器组的中心转向器通过侧面转向器和输出转向器，使输出转向器中蜗轮通过其中心的螺纹孔与上升降螺杆作同向转动，从而带动升降压板下降，当升降压板的下端面接近集成翅片组件上端面时，停止下降，负责刮移的另一个翅片收紧机构开始运作，其中的移动刮片齿条开向基准移动，在此过程中置于悬臂立刀上的集成翅片组被同步向基准移动，当集成翅片组移动到位时，翅片收紧机构开始运作停止，位于工作台板下方的顶板升降机构开始运作，升降电机带动升降丝杆转动，固定在升降平台的升降螺母则随之上升，片状顶板通过工作台板上的顶板插槽中升起，当片状顶板的顶面与集成翅片组件底部接触时，悬臂立刀退回，集成翅片组件由片状顶板托起，然后顶板升降机构开始下移，集成翅片组件将随之下移，当集成翅片组件的槽口落至与扁管对接插位置时，集成翅片组件便搁置在扁管固定架和微通道扁管的结合体上，当片状顶板的顶面下移低位工作台板的上端面时，同步驱动转向器组驱动升降压板下移对集成翅片组件的上端面进行下压，迫使集成翅片组件与微通道扁管插装成型，当集成翅片组件与微通道扁管压装成型后，负责刮移的翅片收紧机构开始松开复位，升降压板开始向上升复位还原，压装好的换热器芯体则被两侧气缸通过工装框架顶起，通过导轨被拉出至集成压装机构外侧，人工取走装备好的芯体，去装配集液管。
由于本发明解决了翅片和微通道扁管压装的问题，本装置巧妙的运用了同步驱动转向器组驱动升降压板的升降，由顶板升降机构和升降压板实现对集成翅片组件的限位，由升降压板实现对集成翅片组件的托起，再通过两组直线分布的翅片收紧机构实现对集成翅片组件的刮移定位，通过顶板升降机构的直线下降实现集成翅片组件与微通道扁管准确对插，最后由同步驱动转向器组驱动升降压板对之进行压装成型，这样就完成将集成翅片组件与微通道扁管压装的自动化装配，解决了因手工装配造成产能低下、产品质量不良等重大问题。
附图说明
图1为铝翅片的结构示意图；
图2为铝翅片冲压分布示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为同步驱动转向器组的连接结构示意图；
图5为两组翅片收紧机构在升降压板上的安装结构示意图；
图6为图5的底面结构示意图，即移动刮片齿条与升降压板的安装结构示意图；
图7为两组翅片收紧机构的分布及安装结构示意图；
图8为微通道扁管在工作台板上安装结构示意图；
图9为图8的A-A剖视图；
图10为顶板升降机构与工作台板之间的安装结构示意图；
图11为顶板升降机构处于最低位置的结构示意图；
图12为顶板升降机构上升极限位置的结构示意图；
其中：1-固定架；2-工作台板；3-上固定板；4-同步驱动转向器组；5-上升降螺杆；6-升降压板；7-翅片收紧机构；8-顶板升降机构；9-微通道扁管；10-导向杆；21-插槽；22-扁管固定架；23-扁管槽；41-中心转向器；42-侧面转向器；43-输出转向器；；61-移动槽；70-电机固定座；71-刮移电机；72-水平丝杆；73-丝杆螺母；74-滑轨；75-翅片滑动拨块；76-丝杆固定座；77-移动刮片齿条；78-主动带轮；79-从动带轮；80-导向连接件；81-片状顶板；82-升降丝杆；83-升降螺母；84-升降电机；85-升降平台；86-导向柱；87-底端固定座。
具体实施方式：
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
一种换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，如图3～12所示，包括固定架1、工作台板2、上固定板3、同步驱动转向器组4、上升降螺杆5、升降压板6、两组直线分布的翅片收紧机构7和顶板升降机构8，工作台板2和上固定板3均与固定架1固定连为一体，工作台板2位于上固定板3的下方，且设置在固定架1内，所述同步驱动转向器组4包括中心转向器41、侧面转向器42和输出转向器43，输出转向器43中蜗轮通过其中心的螺纹孔与上升降螺杆5相旋配，中心转向器41由电机驱动，两只侧面转向器42对称地分布在中心转向器41的两侧，且位于两只输出转向器43的中心位置，两只侧面转向器42由中心转向器41同步同向驱动，侧面转向器42同步同向驱动与之相连接的两只输出转向器43，中心转向器41、侧面转向器42和输出转向器43均固定安装在上固定板3上，在输出转向器43中，蜗杆的轴线水平设置，蜗轮的轴线垂直设置，上升降螺杆5的下端固定安装在升降压板6上，升降压板6位于工作台板2和上固定板3之间，在升降压板6与上固定板3之间设有二根导向杆10，同步驱动转向器组4同步驱动四个输出转向器43中的蜗轮作同向转动，从而带动升降压板6相对于工作台板2升降；所述翅片收紧机构7包括电机固定座70、刮移电机71、水平丝杆72、丝杆螺母73、两根平行间分布的滑轨74、翅片滑动拨块75、丝杆固定座76和移动刮片齿条77，两根滑轨74沿翅片移动方向固定在升降压板6的上端面上，丝杆固定座76和电机固定座70均固定安装在升降压板6上，水平丝杆72的两端分别安装在丝杆固定座76和电机固定座70上，水平丝杆72位于两根滑轨74的中心平面内，刮移电机71安装在电机固定座70上，在刮移电机71的输出轴安装有主动带轮78，在水平丝杆72上安装有从动带轮79，刮移电机71通过主动带轮78和从动带轮79实现带传动，丝杆螺母73旋接在水平丝杆72上，且固定安装在翅片滑动拨块75上，翅片滑动拨块75安装在两根滑轨74上，两者间形成直线滑移配合，翅片滑动拨块75位于电机固定座70和丝杆固定座76之间，移动刮片齿条77通过导向连接件80穿过升降压板6的移动槽61与翅片滑动拨块75固定连接，移动刮片齿条77位于升降压板6的下端面，移动刮片齿条77能沿移动槽61随翅片滑动拨块75同步移动；在两组翅片收紧机构7中，位于左侧水平丝杆72的长度比右侧的水平丝杆72的长度长，当然也可设置成相同长度；所述顶板升降机构8包括片状顶板81、升降丝杆82、升降螺母83、升降电机84、升降平台85、导向柱86和底端固定座87，片状顶板81竖直地固定在升降平台85上，所有片状顶板81平行间隔分布，升降螺母83固定在升降平台85上，升降丝杆82旋接在升降螺母83内，升降丝杆82由升降电机84驱动，升降电机84固定在底端固定座87上，在工作台板2和底端固定座87之间设有两根以上导向柱86，升降平台85套装在导向柱86上，片状顶板81在工作台板2上的插槽21做升降运动；在工作台板2上设有扁管固定架22，在扁管固定架22等间距地设有扁管槽23，扁管槽23与工作台板2上的插槽21平行，插槽21位于两个扁管槽23的中心线上，微通道扁管9插装在扁管固定架22上的扁管槽23中。
Claims (4)
1.一种换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，其特征是：包括固定架(1)、工作台板(2)、上固定板(3)、同步驱动转向器组(4)、上升降螺杆(5)、升降压板(6)、两组直线分布的翅片收紧机构(7)和顶板升降机构(8)，工作台板(2)和上固定板(3)均与固定架(1)固定连为一体，工作台板(2)位于上固定板(3)的下方，且设置在固定架(1)内，所述同步驱动转向器组(4)包刮中心转向器(41)、侧面转向器(42)和输出转向器(43)，输出转向器(43)中蜗轮通过其中心的螺纹孔与上升降螺杆(5)相旋配，中心转向器(41)由电机驱动，两只侧面转向器(42)对称地分布在中心转向器(41)的两侧，且位于两只输出转向器(43)的中心位置，两只侧面转向器(42)由中心转向器(41)同步同向驱动，侧面转向器(42)同步同向驱动与之相连接的两只输出转向器(43)，中心转向器(41)、侧面转向器(42)和输出转向器(43)均固定安装在上固定板(3)上，在输出转向器(43)中，蜗杆的轴线水平设置，蜗轮的轴线垂直设置，上升降螺杆(5)的下端固定安装在升降压板(6)上，升降压板(6)位于工作台板(2)和上固定板(3)之间，同步驱动转向器组(4)同步驱动所有输出转向器(43)中的蜗轮作同向转动，从而带动升降压板(6)相对于工作台板(2)升降；所述翅片收紧机构(7)包刮电机固定座(70)、刮移电机(71)、水平丝杆(72)、丝杆螺母(73)、两根平行间分布的滑轨(74)、翅片滑动拨块(75)、丝杆固定座(76)和移动刮片齿条(77)，两根滑轨(74)沿翅片移动方向固定在升降压板(6)的上端面上，丝杆固定座(76)和电机固定座(70)均固定安装在升降压板(6)上，水平丝杆(72)的两端分别安装在丝杆固定座(76)和电机固定座(70)上，水平丝杆(72)位于两根滑轨(74)的中心平面内，水平丝杆(72)由刮移电机(71)驱动，丝杆螺母(73)旋接在水平丝杆(72)上，且固定安装在翅片滑动拨块(75)上，翅片滑动拨块(75)安装在两根滑轨(74)上，两者间形成直线滑移配合，翅片滑动拨块(75)位于电机固定座(70)和丝杆固定座(76)之间，移动刮片齿条(77)通过导向连接件(80)穿过升降压板(6)的移动槽(61)与翅片滑动拨块(75)固定连接，移动刮片齿条(77)位于升降压板(6)的下端面，移动刮片齿条(77)能沿移动槽(61)随翅片滑动拨块(75)同步移动；顶板升降机构(8)包刮片状顶板(81)、升降丝杆(82)、升降螺母(83)、升降电机(84)、升降平台(85)、导向柱(86)和底端固定座(87)，片状顶板(81)竖直地固定在升降平台(85)上，所有片状顶板(81)平行间隔分布，升降螺母(83)固定在升降平台(85)上，升降丝杆(82)旋接在升降螺母(83)内，升降丝杆(82)由升降电机(84)驱动，升降电机(84)固定在底端固定座(87)上，在工作台板(2)和底端固定座(87)之间设有两根以上导向柱(86)，升降平台(85)套装在导向柱(86)上，片状顶板(81)在工作台板(2)上的插槽(21)做升降运动；在工作台板(2)上设有扁管固定架(22)，在扁管固定架(22)等间距地设有扁管槽(23)，扁管槽(23)与工作台板(2)上的插槽(21)平行，插槽(21)位于两个扁管槽(23)的中心线上，微通道扁管(9)插装在扁管固定架(22)上的扁管槽(23)中。
2.根据权利要1所述换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，其特征是：在升降压板(6)上至少垂直安装有二根导向杆(10)，固定板(3)套在导向杆(10)上。
3.根据权利要1所述换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，其特征是：在翅片收紧机构(7)中，刮移电机(71)驱动水平丝杆(72)结构为：在刮移电机(71)的输出轴安装有主动带轮(78)，在水平丝杆(72)上安装有从动带轮(79)，刮移电机(71)通过主动带轮(78)和从动带轮(79)实现带传动。
4.根据权利要1所述换热器芯体集成机组的翅片与扁管压装成型装置，其特征是：在两组翅片收紧机构(7)中，水平丝杆(72)的长度相同。
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