CN104515344B - 一种电冰柜箱壳的自动化制造设备及电冰柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电冰柜箱壳的自动化制造设备及电冰柜，解决了目前制备电冰柜箱壳的设备生产节拍慢、加工成型后的箱壳热交换效率低、精细化程度不高的问题，是对传统电冰柜箱壳成型和内冷贴覆设备的颠覆性创新。技术方案：一种电冰柜箱壳的自动化制造设备，该自动化制造设备依次包括冲裁模具，折边模具，内冷管组折弯模具，精准定位平移夹具，预导正工装，智能自动帖覆工装，自动化整体折弯模具。采用该自动化制造设备制造的箱壳及内冷管整体成型贴覆的电冰柜，有效提升节拍，进一步提升整机能耗等级。

Description

一种电冰柜箱壳的自动化制造设备及电冰柜

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，具体地说，涉及一种电冰柜箱壳的自动化制造设备及电冰柜。

背景技术

传统电冰柜箱壳一般由多块板材分别单独成型，再通过点焊或插接连接制成电冰柜外壳；由于箱壳是由多个部件分别成型后组装而成，因而折弯成型后的内冷管组需要在箱壳成型后进行帖覆，内冷管组与箱壳贴覆采用手工工艺，而且由于操作空间的限制，不仅操作复杂，而且易导致内冷管组与箱壳内壁之间出现间隙，而且间隙较难控制，精细化程度低且热交换效率低。

目前，部分电冰柜箱壳，通过采用自动化程度较高的设备来对箱壳的多块板材进行加工成型，并采用自动焊接或辊轧连接结构，提升生产效率；同时折弯成型后的内冷管组采用设备辅助贴覆，提升内冷管组与箱壳内壁的热交换效率。但是，虽然采用自动化设备加工成型箱壳、内冷辅助贴覆设备贴覆内冷管组对生产节拍和热交换效率有所提升，但箱壳多块板材成型精度差，内冷贴覆配合间隙大，精细化及热交换效果差，同时成本增加较大。

发明内容

本发明提供了一种电冰柜箱壳的自动化制造设备及电冰柜，解决了目前制备电冰柜箱壳的设备生产节拍慢、加工成型后的箱壳热交换效率低、精细化程度不高的问题，是对传统电冰柜箱壳成型和内冷贴覆设备的颠覆性创新。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电冰柜箱壳的自动化制造设备，该自动化制造设备依次包括冲裁模具、折边模具、内冷管组折弯模具、精准定位平移夹具、预导正工装、智能自动帖覆工装、自动化整体折弯模具。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，所述精准定位平移夹具包括第一固定架，所述第一固定架上固定有若干夹持部，夹持部的底部带有与内冷管组截面相吻合的凹槽。通过夹持部底部的凹槽夹持定位内冷管组，保证内冷管组与箱壳装配位置正确。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，所述预导正工装包括第二固定架、第一转轴及设置在第一转轴上的预导正轮组，所述第二固定架的两端下部设有第一转轴支架，所述第一转轴通过第一转轴支架与第二固定架连接，所述预导正轮组的轮缘上设有与内冷管组截面相吻合的凹槽。预导正轮组的轮缘是指轮子的外圆周面。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，所述智能自动帖覆工装包括自动帖覆轮组和胶带盘，自动帖覆轮组设置在第二转轴上，该第二转轴两端连接第二转轴支架，所述第二转轴支架固定于第一整体固定架上；

所述胶带盘设置于第三转轴上，该第三转轴两端连接第三转轴支架，所述第三转轴支架固定于第二整体固定架上；

所述胶带盘上缠绕胶带，自动贴覆轮组的轮缘上具有与内冷管组截面相吻合的凹槽，所述凹槽内预设来自胶带盘上缠绕的胶带，自动帖覆轮组在伺服转动的过程中带动帖覆胶带，将内冷管组固定在箱壳内壁上。

预导正轮组轮缘上的精密凹槽槽型保证内冷管组形状笔直，便于后续的自动帖覆；自动帖覆后的胶带，保证内冷管组与箱壳内表面紧密配合，提升热交换效率。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，所述自动化整体折弯模具包括定模条、动模条、定模条固定架、动模条固定架、固定支撑平台、翻转支架平台、动力驱动系统Ⅰ、动力驱动系统Ⅱ、转轴Ⅰ、转轴Ⅱ，定模条安装在定模条固定架上，动模条安装在动模条固定架上，动力驱动系统Ⅰ的一端与固定支撑平台铰接，另一端与动模条固定架铰接，动力驱动系统Ⅱ的一端与固定支撑平台铰接，另一端与翻转支架平台铰接；

折弯时，首先由固定在定模条固定架上的定模条向下压紧位于固定支撑平台上且已帖覆好内冷管组的箱壳，然后动力驱动系统Ⅰ驱动动模条固定架带动动模条以转轴Ⅰ为中心轴转动，动模条与定模条配合通过滚动挤压对含内冷管组的箱壳整体折弯成型，保证箱壳折弯处表面平滑过渡，折弯同时，动力驱动系统Ⅱ驱动翻转支架平台以转轴Ⅱ为中心轴转动，对成型后的含内冷管组的箱壳起到辅助定位支撑作用。

具体来讲，先通过专用自动化整体折弯模具将含内冷管组的箱壳整体式进行1弯、2弯折弯成型，再通过专用自动化折弯模具将含内冷管组的箱壳整体式进行3弯、4弯折弯成型，定模条上带有与内冷管组截面相吻合的沟槽，辅助伺服微调。

进一步地，所述定模条与箱壳接触的一面为圆弧形面，在该圆弧形面上设有与内冷管组相吻合的沟槽。

进一步地，所述圆弧形面的半径为12mm、18mm或25mm。

一种电冰柜，包括箱壳和内胆，所述箱壳采用上述自动化制造设备制造而成。

电冰柜箱壳由帖覆内冷管组的平面板材进行整体折弯成型，并将折弯成型后箱壳板材待连接的两个端边进行咬边工艺连接，加工工序简单，精细化程度高。

采用上述自动化制造设备制造电冰柜箱壳的自动化制造工艺如下：

（1）首先将平面板材平铺在自动传送线上，进行各种冲裁、折边和翻转；

（2）由内冷管组折弯模具将内冷管自动成型为大平行蛇型内冷管组；大平行蛇型是指大型的连续S型；

（3）通过精准定位平移夹具将大平行蛇型内冷管组平移预固定到箱壳整体平铺的板材上，借助预导正工装先对内冷管组导正，再采用智能自动帖覆工装自动贴覆，通过高效导热介质将内冷管组与箱壳内壁粘接接触；

（4）通过自动化整体折弯模具将板材和大平行蛇型内冷管组整体式进行折弯成型；

（5）最后将与内冷管组整体折弯后的箱壳板材两端边进行咬边工艺连接，同时将内冷管端按要求与制冷系统进行连接。

咬边工艺是将箱壳两端边扣接（类似于十指相扣），以保证两端边连接可靠性。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造工艺，所述步骤（5）中的咬边工艺是指箱壳两个待连接端边均设置卡接部，其中一端边的卡接部为端边向箱壳内部弯折形成的卡槽，另一端边的卡接部为端边向箱壳外部弯折形成的卡槽，两个端边的卡槽卡接在一起。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造工艺，所述步骤（5）中的咬边工艺是指箱壳两个待连接端边均设置卡接部，其中一端边上的卡接部为端边弯折形成的卡接片，另一端边上的卡接部为端边弯折形成的卡槽，卡接片插接在卡槽内。

进一步地，为了提高传热效率，通过特殊加工工艺，将原来的圆形内冷管组，加工成截面形状为特大椭圆圆弧或带平面结构“D”型再进行折弯，内冷管组与平面板材为面接触，进一步提高内冷管与箱壳内壁接触面积，进而提升热交换效率。特殊加工工艺是指一种精密挤压或辊压工艺，尽量不破坏原有内冷管表面防腐处理层。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造工艺，所述步骤（3）中的高效导热介质采用熔融胶。高效导热介质是一种进行热量交换的介质，通常使用的为熔融胶，除了起到热交换作用外，还起到将内冷管与箱壳表面粘接固定作用，如汉高导热胶。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造工艺，所述步骤（1）中的翻转是指箱壳进行180°平行翻转。箱壳平铺后正面朝上，先进行切角、冲裁、压型各种孔位，以便使加工毛刺向内，保证外表面平滑美观，然后进行180°平行翻转，再进行内冷管组与箱壳内表面进行贴覆。

如上所述电冰柜箱壳的自动化制造工艺，所述平面板材通过卷料自动校平裁剪制成，或直接采用定尺料规格板材。

电冰柜箱壳由原来的多块结构改进为一块整体式板材，首先在平面板材上进行内冷管组的帖覆，再通过自动化整体折弯模具将箱壳和内冷管组整体式进行折弯成型，最后将折弯成型后的箱壳板材待连接的两个端边进行咬边工艺连接。这样，由于内冷管组帖覆时，操作空间没有限制，通过精准定位平移夹具将内冷管组预固定到平面板材上，并采用智能自动帖覆工装自动帖覆，采用高效导热介质将内冷管组与箱壳内壁良好粘接，提升热交换效率，同时大大提高了产品的生产效率，并提升了产品的质量。

采用该自动化制造设备制造的箱壳及内冷管整体成型贴覆的电冰柜，有效提升节拍，精细化程度高，进一步提升整机能耗等级。

本发明电冰柜箱壳的自动化制造设备，是对传统电冰柜箱壳成型和内冷贴覆进行颠覆性创新。

附图说明

图1是精准定位平移夹具在定位内冷管组的具体应用结构示意图；

图2是图1的B-B剖视图；

图3是预导正工装、智能自动帖覆工装在导正、帖覆内冷管组的具体应用结构示意图；

图4是图3的C-C剖视图；

图5是图4的D-D剖视图；

图6是图4的E-E剖视图；

图7是采用自动化整体折弯模具将含内冷管组的箱壳整体式进行1弯、2弯折弯成型的结构示意图；

图8是图7的F-F剖视图；

图9是采用自动化整体折弯模具将含内冷管组的箱壳整体式进行3弯、4弯折弯成型的结构示意图；

图10是图9的G-G剖视图；

图11是欲制造电冰柜箱壳的平面板材进行冲裁后的结构示意图；

图12是平面板材进行折边后的结构示意图；

图13是预先成型为大平行蛇型的内冷管组预固定在平面板材上的结构示意图；

图14是将预固定在平面板材上的大平行蛇型内冷管组进行导正、帖覆后的结构示意图；

图15是帖覆内冷管组的平面板材进行整体折弯成型；

图16是电冰柜箱壳整体折弯成型后的结构半剖示意图；

图17是一种电冰柜的整体结构示意图；

图18是图7所示电冰柜的俯视图；

图19是图8的A-A剖视图；

图20是咬边工艺的结构形式Ⅰ；

图21是咬边工艺的结构形式Ⅱ；

图22是带平面结构“D”型的内冷管组与箱壳帖覆结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提出一种电冰柜箱壳的全新自动化制造设备，改变了传统的多块板组装而成的箱壳结构，箱壳由帖覆内冷管组的平面板材进行整体折弯成型，加工工序简单，精细化程度高。

该自动化制造设备依次包括冲裁模具、折边模具、内冷管组折弯模具、精准定位平移夹具1、预导正工装2、智能自动帖覆工装3、自动化整体折弯模具4。其中冲裁模具、折边模具、内冷管组折弯模具为现有的设备模具，不再赘述。

如图1-2所示，精准定位平移夹具1包括第一固定架11，第一固定架11上固定有与内冷管组6的排数相同数目的夹持部12，夹持部12的底部带有与内冷管组6截面相吻合的凹槽13，即内冷管组恰好置于凹槽13内，保证内冷管组夹紧可靠，位置准确。

如图3-6所示，预导正工装2包括第二固定架21，第一转轴22及设置在第一转轴22上的预导正轮组23，第二固定架21的两端下部设有第一转轴支架24，第一转轴22通过第一转轴支架24与第二固定架21连接；如图6所示，预导正轮组23的轮缘上设有与内冷管组6截面相吻合的凹槽23-1，借助预导正轮组22先对内冷管组导正，预导正轮组22轮缘上的凹槽23-1槽型，保证内冷管组形状达到规定要求，便于后续胶带自动贴覆。

如图4所示，智能自动帖覆工装3包括自动帖覆轮组31和胶带盘32，自动帖覆轮组31设置在第二转轴33上，该第二转轴33两端连接第二转轴支架34，第二转轴支架34固定于第一整体固定架35上；

胶带盘32设置于第三转轴36上，该第三转轴36两端连接第三转轴支架37，第三转轴支架37固定于第二整体固定架38上；胶带盘32上缠绕胶带39，自动贴覆轮组31的轮缘上具有与内冷管组截面相吻合的凹槽31-1，凹槽31-1内预设来自胶带盘32上缠绕的胶带39，自动帖覆轮组31在转动的过程中带动帖覆胶带39，将内冷管组固定在箱壳内壁上。

如图5所示，自动帖覆后的胶带39，保证内冷管组与箱壳内壁紧密配合。采用智能自动贴覆工装，贴覆轮组轮缘具有与内冷管组截面相吻合的槽型，使内冷管组与箱壳内壁良好粘接接触，消除间隙，提升热交换效率。

如图7-10所示，采用自动化整体折弯模具4为将含内冷管组的箱壳整体式进行1弯、2弯、3弯、4弯的折弯成型结构示意图，自动化整体折弯模具包括定模条401，动模条402，定模条固定架403，动模条固定架404，固定支撑平台405，翻转支架平台406，动力驱动系统Ⅰ 407，动力驱动系统Ⅱ 408，转轴Ⅰ 409，转轴Ⅱ 410，定模条401安装在定模条固定架403上，动模条402安装在动模条固定架404上，动力驱动系统Ⅰ 407的一端与固定支撑平台405铰接，另一端与动模条固定架404铰接，动力驱动系统Ⅱ 408的一端与固定支撑平台405铰接，另一端与翻转支架平台406铰接；

具体来讲，先将含内冷管组的箱壳整体式进行1弯、2弯折弯成型（如图8所示），再进行3弯、4弯折弯成型（如图10所示），定模条401上带有与内冷管组截面相吻合的沟槽，辅助伺服微调，保证折弯后的内冷管与箱壳无顶鼓勒痕不良现象。

折弯时，首先由固定在定模条固定架403上的定模条401向下压紧位于固定支撑平台405上且已帖覆好内冷管组的箱壳，然后动力驱动系统Ⅰ 407驱动动模条固定架404带动动模条402以转轴Ⅰ 409为中心轴转动，动模条402与定模条401配合通过滚动挤压对含内冷管组的箱壳整体折弯成型，保证箱壳折弯处表面平滑过渡，折弯同时，动力驱动系统Ⅱ 408驱动翻转支架平台406以转轴Ⅱ 410为中心轴转动，对成型后的含内冷管组的箱壳起到辅助定位支撑作用。

定模条401与箱壳接触的一面为圆弧形面，在该圆弧形面上设有与内冷管组相吻合的沟槽。圆弧形面的半径为通常为12mm、18mm或25mm，决定于实际电冰柜的规格大小。

一种电冰柜，包括箱壳和内胆，箱壳采用上述自动化制造设备制造而成。

采用上述自动化制造设备加工成型电冰柜箱壳的步骤如下：

参考图11-16所示，

（1）首先将平面板材5平铺在自动传送线上，进行各种冲裁、折边和翻转；平面板材5通过卷料自动校平裁剪制成，或直接采用定尺料规格板材；

（2）由内冷管组折弯模具将内冷管自动成型为大平行蛇型内冷管组6；

（3）通过精准定位平移夹具1将大平行蛇型内冷管组6平移预固定到箱壳整体平铺的板材5上，借助预导正工装2先对内冷管组6导正，再采用智能自动帖覆工装3自动贴覆，通过高效导热介质将内冷管组6与箱壳内壁粘接接触；

（4）通过自动化整体折弯模具4将平面板材5和大平行蛇型内冷管组6整体式进行折弯成型为电冰柜箱壳；

（5）最后将与内冷管组6整体折弯后的箱壳板材5两端边进行咬边工艺连接，同时将内冷管端按要求与制冷系统进行连接。

具体的咬边工艺是在平面板材5和内冷管组6整体折弯成型后，两个待连接端边均设置卡接部，可以采用如下两种隐藏式结构形式：

隐藏式结构形式Ⅰ：如图10所示，其中一端边的卡接部为端边向箱壳内部弯折形成的卡槽61，另一端边的卡接部为端边向箱壳外部弯折形成的卡槽62，其中，卡槽61、62的截面均为U型，二者稳固的卡接在一起。当然，卡槽61、62的形成方式不受上述实施例的限制，只要两者能够稳固卡接便是在本发明的保护范围内。

隐藏式结构形式Ⅱ：如图11所示，其中一端边上的卡接部为端边弯折形成的卡接片63，另一端边上的卡接部为端边弯折形成的卡槽64，卡接片63插接在卡槽64内，二者稳固的卡接在一起。作为优选，卡接片63是弯折成与端边垂直并延伸至箱壳的内部，卡槽64也对应弯折成与端边垂直并延伸至箱壳的内部，这样卡接片63与卡槽64的卡接过程非常方便。一般的，卡槽64的截面为U型，从而使得卡槽64仅仅卡住卡接片63。当然，卡接片63、卡槽64的形成方式不受上述实施例的限制，只要两者能够稳固卡接便是在本发明的保护范围内。

如图12所示，为了提高传热效率，将原来的圆形内冷管组，加工成截面形状为带平面结构“D”型再进行折弯，这样内冷管组6与平面板材5为面接触，提高了内冷管与箱壳内壁接触面积，进而提升热交换效率，内冷管与板材之间采用高效导热介质熔融胶7粘贴。

当然，内冷管还可以加工成截面形状为特大椭圆圆弧型。

如图17-19所示，一种电冰柜，包括箱壳和内胆，箱壳采用上述自动化制造工艺制造而成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种电冰柜箱壳的自动化制造设备，其特征在于：该自动化制造设备依次包括冲裁模具、折边模具、内冷管组折弯模具、精准定位平移夹具、预导正工装、智能自动帖覆工装、自动化整体折弯模具；

所述智能自动帖覆工装包括自动帖覆轮组和胶带盘，自动帖覆轮组设置在第二转轴上，该第二转轴两端连接第二转轴支架，所述第二转轴支架固定于第一整体固定架上；

所述胶带盘设置于第三转轴上，该第三转轴两端连接第三转轴支架，所述第三转轴支架固定于第二整体固定架上；

所述胶带盘上缠绕胶带，自动贴覆轮组的轮缘上具有与内冷管组截面相吻合的凹槽，所述凹槽内预设来自胶带盘上缠绕的胶带，自动帖覆轮组在转动的过程中带动帖覆胶带，将内冷管组固定在箱壳内壁上；

所述精准定位平移夹具包括第一固定架，所述第一固定架上固定有若干夹持部，夹持部的底部带有与内冷管组截面相吻合的凹槽；

所述预导正工装包括第二固定架、第一转轴及设置在第一转轴上的预导正轮组，所述第二固定架的两端下部设有第一转轴支架，所述第一转轴通过第一转轴支架与第二固定架连接，所述预导正轮组的轮缘上设有与内冷管组截面相吻合的凹槽。

2.根据权利要求1所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，其特征在于：所述自动化整体折弯模具包括定模条、动模条、定模条固定架、动模条固定架、固定支撑平台、翻转支架平台、动力驱动系统Ⅰ、动力驱动系统Ⅱ、转轴Ⅰ、转轴Ⅱ，定模条安装在定模条固定架上，动模条安装在动模条固定架上，动力驱动系统Ⅰ的一端与固定支撑平台铰接，另一端与动模条固定架铰接，动力驱动系统Ⅱ的一端与固定支撑平台铰接，另一端与翻转支架平台铰接。

3.根据权利要求2所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，其特征在于：所述定模条与箱壳接触的一面为圆弧形面，在该圆弧形面上设有与内冷管组相吻合的沟槽。

4.根据权利要求3所述电冰柜箱壳的自动化制造设备，其特征在于：所述圆弧形面的半径为12mm、18mm或25mm。

5.一种电冰柜，包括箱壳和内胆，其特征在于所述箱壳采用上述权利要求1-4的任一项所述自动化制造设备制造而成。