CN107470878A - 家电产品的热交换翅片自动化组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备，包括用于制造翅片的翅片冲压装置、用于摆放翅片的翅片承台、用于整理钢针的钢针整理装置、用于运输成品的成品运输装置和操作机器人，所述操作机器人夹取钢针整理装置的钢针插接在翅片承台的翅片上组装成成品，并将成品移动到成品运输装置上。所述翅片冲压装置生产翅片并摆放在翅片承台上，所述钢针经钢针整理装置调整合适的角度及位置，操作机器人夹取整理后的钢针插入翅片上组装为成品，然后操作机器人移动成品到成品输送装置上，整个组装过程自动化程度高，无需人工操作，大大提高家电产品的热交换翅片自动化组装设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化领域，特别涉及一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备。
背景技术
翅片式散热器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备。它通过在普通的基管上加装翅片来达到强化传热的目的。基管可以用钢管；不锈钢管；铜管等。翅片也可以用钢带；不锈钢带，铜带，铝带等。
目前传统的热交换器翅片组装工艺，首先制造出热交换翅片，然后人工将钢针插接在热交换翅片上制成成品，这种操作方式简单、但是十分耗时、而且利用人工组装方式工作效率低下，容易出现误差，而且生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热交换翅片和钢针组装及运输自动化、效率高的一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备。
本发明的目的是这样实现的。
一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备，包括用于制造翅片的翅片冲压装置、用于摆放翅片的翅片承台、用于整理钢针的钢针整理装置、用于运输成品的成品运输装置和操作机器人，所述操作机器人夹取钢针整理装置的钢针插接在翅片承台的翅片上组装成成品，并将成品移动到成品运输装置上。所述翅片冲压装置生产翅片并摆放在翅片承台上，所述钢针经钢针整理装置调整合适的角度及位置，操作机器人夹取整理后的钢针插入翅片上组装为成品，然后操作机器人移动成品到成品输送装置上，整个组装过程自动化程度高，无需人工操作，大大提高家电产品的热交换翅片自动化组装设备的实用性。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
作为更具体的方案，所述钢针整理装置包括机架、用于运输钢针的钢针输送装置、用于摆放钢针的钢针定位摆放装置、用于调整钢针位置的钢针位置调整装置和用于夹取钢针的钢针夹取装置；所述机架内腔为送料腔，钢针输送装置卡置在送料腔内，所述钢针定位摆放装置固定在送料腔前方，所述钢针位置调整装置固定在送料腔和钢针定位摆放装置之间，所述钢针夹取装置以可移动方式设置在送料腔上方的机架上。
作为更具体的方案，所述钢针输送装置包括推车和钢针盛放架，所述钢针盛放架上部倾斜，钢针盛放架固定在推车上。
作为更具体的方案，所述钢针定位摆放装置包括钢针定位块、连杆组件、滑板、底板、第一推拉气缸、第二推拉气缸和第三推拉气缸，所述钢针定位块以可转动方式设置在滑板上，所述滑板以滑动方式连接在底板上，所述第一推拉气缸和第二推拉气缸设置在底板上，第一推拉气缸和第二推拉气缸均连接滑板，第一推拉气缸和第二推拉气缸调整滑板的滑动距离，所述第三推拉气缸设置在滑板上，所述连杆组件设置在滑板上，连杆组件两侧连接钢针定位块，连杆组件中心连接第三推拉气缸，所述第三推拉气缸控制连杆组件旋转，以使控制连杆组件调整钢针定位块的旋转角度。
作为更具体的方案， 所述钢针位置调整装置包括左钢针限位块、右钢针限位块、左钢针限位块推拉气缸、右钢针限位块推拉气缸、磁性块、推板和第四推拉气缸，所述左钢针限位块和右钢针限位块活动连接在推板上，左钢针限位块和右钢针限位块均设置有钢针卡槽，所述左钢针限位块推拉气缸固定在推板上，左钢针限位块推拉气缸连接左钢针限位块，左钢针限位块推拉气缸控制左钢针限位块的伸缩距离，所述右钢针限位块推拉气缸固定在推板上，右钢针限位块推拉气缸连接右钢针限位块，右钢针限位块推拉气缸控制右钢针限位块的伸缩距离，所述磁性块设置在推板上，磁性块分别位于左钢针限位块和右钢针限位块上方，所述第四推拉气缸固定在机架上，第四推拉气缸的推杆和推板连接，第四推拉气缸控制推板的移动距离。
作为更具体的方案，所述操作机器人包括操作臂和操作夹具，所述操作夹具活动连接在操作臂上， 所述操作夹具包括左夹具、右夹具和夹具距离调整装置，所述左夹具和右夹具设置在夹具距离调整装置上，夹具距离调整装置调整左夹具和右夹具的距离。
作为更具体的方案，所述夹具距离调整装置包括第一丝杆、丝杆座、左滑块、右滑块和第一伺服电机，所述第一丝杆设在丝杆座上，所述左夹具固定在左滑块上，右夹具固定在右滑块上，所述左滑块、右滑块和第一丝杆螺纹连接，所述第一伺服电机固定在丝杆座上连接第一丝杆，第一伺服电机控制第一丝杆旋转，第一丝杆调整左滑块和右滑块的滑动距离。
作为更具体的方案，所述左夹具包括夹具支架、钢针上夹具、钢针下夹具、翅片下托板和承托板，所述钢针上夹具以可调节方式设置在夹具支架上方，所述钢针下夹具和翅片下托板设置在承托板上，所述承托板以可调节方式设置在夹具支架下方，所述右夹具和左夹具结构一致。
作为更具体的方案，所述钢针上夹具包括第二伺服电机、第二丝杆、滑块和钢针夹爪，所述第二丝杆设置在夹具支架上，所述滑块和第二丝杆螺纹连接，所述第二伺服电机设置在夹具支架顶部，第二伺服电机和第二丝杆连接，第二伺服电机控制第二丝杆旋转，第二丝杆调整滑块沿夹具支架上下滑动的距离；
所述钢针夹爪固定在滑块上，所述钢针夹爪包括夹爪底板、左夹臂、右夹臂、左夹臂推拉气缸和右夹臂推拉气缸，所述左夹臂和右夹臂均开钢针夹槽，左夹臂滑动设置在夹爪底板左侧，左夹臂推拉气缸和左夹臂连接，左夹臂推拉气缸控制左夹臂往夹爪底板中心靠拢，所述右夹臂滑动设置在夹爪底板右侧，右夹臂推拉气缸和右夹臂连接，右夹臂推拉气缸控制右夹臂往夹爪底板中心靠拢，实现左夹臂和右夹臂相互靠拢夹取钢针。
作为更具体的方案，所述夹具支架下方设置有第五推拉气缸，所述第五推拉气缸和承托板连接，第五推拉气缸控制承托板的移动距离，所述翅片下托板对应钢针位置设有钢针插孔，翅片下托板对应翅片的翅片孔位置设有翅片定位柱；所述钢针下夹具包括左夹爪、右夹爪和夹爪气缸，所述左夹爪和右夹爪均开有钢针槽，所述夹爪气缸设置在承托板上，夹爪气缸连接左夹爪和右夹爪，夹爪气缸控制左夹爪往中心靠拢，夹爪气缸控制右夹爪往中心靠拢，实现左夹爪和右夹爪相互靠拢夹紧钢针。
本发明的有益效果如下：
本发明，所述翅片冲压装置生产翅片并摆放在翅片承台上，所述钢针经钢针整理装置调整合适的角度及位置，操作机器人夹取整理后的钢针插入翅片上组装为成品，然后操作机器人移动成品到成品输送装置上，整个组装过程自动化程度高，无需人工操作，大大提高家电产品的热交换翅片自动化组装设备的实用性。
附图说明
图1为家电产品的热交换翅片自动化组装设备示意图。
图2为家电产品的热交换翅片自动化组装设备俯视图。
图3为钢针整理装置示意图。
图4为钢针整理装置另一角度示意图。
图5为钢针输送装置示意图。
图6为钢针定位摆放装置示意图。
图7为钢针定位摆放装置另一角度示意图。
图8为钢针位置调整装置示意图。
图9为操作夹具示意图。
图10为操作夹具装载成品示意图。
图11为操作夹具装载成品的另一角度示意图。
图12为右夹具示意图。
图13为钢针夹爪示意图。
图14为夹具距离调整装置示意图。
图15为夹具距离调整装置另一角度示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
实施例，结合图1到图15所示，一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备，包括用于制造翅片101的翅片冲压装置1、用于摆放翅片101的翅片承台2、用于整理钢针100的钢针整理装置3、用于运输成品的成品运输装置4和操作机器人5，所述操作机器人5夹取钢针整理装置3的钢针100插接在翅片承台2的翅片101上组装成成品，并将成品移动到成品运输装置4上。
所述钢针整理装置3包括机架31、用于运输钢针100的钢针输送装置32、用于摆放钢针100的钢针定位摆放装置33、用于调整钢针100位置的钢针位置调整装置34和用于夹取钢针100的钢针夹取装置35。
所述钢针输送装置32包括推车321和钢针盛放架322，所述钢针盛放架322上部倾斜，钢针盛放架322固定在推车321上,钢针摆放在钢针盛放架322上。
所述钢针定位摆放装置33包括钢针定位块331、连杆组件332、滑板333、底板334、第一推拉气缸335、第二推拉气缸336和第三推拉气缸337，所述钢针定位块331以可转动方式设置在滑板333上，所述滑板333以滑动方式连接在底板334上，所述第一推拉气缸335和第二推拉气缸336设置在底板334上，第一推拉气缸335和第二推拉气缸336均连接滑板333，第一推拉气缸335和第二推拉气缸336调整滑板333的滑动距离，所述第三推拉气缸337设置在滑板333上，所述连杆组件332设置在滑板333，连杆组件332两侧连接钢针定位块331，连杆组件332中心连接第三推拉气缸337，所述第三推拉气缸337控制连杆组件332旋转，调整钢针定位块331的旋转角度。
所述钢针位置调整装置34包括左钢针限位块341、右钢针限位块342、左钢针限位块推拉气缸343、右钢针限位块推拉气缸344、磁性块345、推板346和第四推拉气缸347，所述左钢针限位块341和右钢针限位块342活动连接在推板346上，左钢针限位块341和右钢针限位块342均设置有钢针卡槽348，所述左钢针限位块推拉气缸343固定在推板346上，左钢针限位块推拉气缸343连接左钢针限位块341，左钢针限位块推拉气缸343控制左钢针限位块341的伸缩距离，所述右钢针限位块推拉气缸344固定在推板346上，右钢针限位块推拉气缸344连接右钢针限位块342，右钢针限位块推拉气缸344控制右钢针限位块342的伸缩距离，所述磁性块345设置在推板346上，磁性块345分别位于左钢针限位块341和右钢针限位块342上方，所述第四推拉气缸347固定在机架31上，第四推拉气缸347的推杆和推板346连接，第四推拉气缸347控制推板346的移动距离。
所述钢针夹取装置35包括上滑板351、下滑板352、滑板推拉气缸353、左钢针夹臂354、左钢针夹臂夹紧气缸355、右钢针夹臂356、右钢针夹臂夹紧气缸357、夹臂安装板358、第一高度调节气缸359和第二高度调节气缸360。所述上滑板351以左、右滑动方式设置在机架31上，下滑板352以前、后滑动方式设置在上滑板351上，所述滑板推拉气缸353一端连接上滑板351，另一端连接下滑板352，滑板推拉气缸353控制下滑板352的前、后滑动距离。所述第一高度调节气缸359设置在下滑板352上，第二高度调节气缸360一端连接第一高度调节气缸359，第二高度调节气缸360另一端连接夹臂安装板358，第一高度调节气缸359和第二高度调节气缸360共同调整夹臂安装板358的上升或下降高度。所述左钢针夹臂354、左钢针夹臂夹紧气缸355、右钢针夹臂356和右钢针夹臂夹紧气缸357安装在夹臂安装板358上，左钢针夹臂夹紧气缸355和左钢针夹臂354连接，左钢针夹臂夹紧气缸355控制左钢针夹臂354夹紧或松开，所述右钢针夹臂夹紧气缸356和右钢针夹臂356连接，右钢针夹臂夹紧气缸357控制右钢针夹臂356夹紧或松开。
所述机架31内腔为送料腔311，所述送料腔311底部设置有卡紧气缸312，所述钢针输送装置32通过卡紧气缸312卡紧在送料腔311内。所述钢针定位摆放装置33设置在送料腔311前方的机架31上，所述钢针位置调整装置34设置在送料腔311和钢针定位摆放装置33之间，所述钢针夹取装置35以可移动方式设置在送料腔311上方的机架31上。
所述操作机器人5包括操作臂51和操作夹具52，所述操作夹具52活动连接在操作臂51上， 所述操作夹具52包括左夹具53、右夹具54和夹具距离调整装置55，所述左夹具53和右夹具54设置在夹具距离调整装置55上，夹具距离调整装置55调整左夹具53和右夹具54的距离。
所述夹具距离调整装置55包括第一丝杆551、丝杆座552、左滑块553、右滑块554和第一伺服电机555，所述第一丝杆551设在丝杆座552上，所述左夹具53固定在左滑块553上，右夹具54固定在右滑块554上，所述左滑块553、右滑块554和第一丝杆551螺纹连接，所述第一伺服电机555固定在丝杆座552上连接第一丝杆551，第一伺服电机555控制第一丝杆551旋转，第一丝杆551调整左滑块553和右滑块554的滑动距离。
所述左夹具53包括夹具支架531、钢针上夹具532、钢针下夹具533、翅片下托板534和承托板535，所述钢针上夹具532以可调节方式设置在夹具支架531上方，所述钢针下夹具533和翅片下托板534设置在承托板535上，所述承托板535以可调节方式设置在夹具支架531下方，所述右夹具54和左夹具53结构一致。
所述钢针上夹具532包括第二伺服电机536、第二丝杆537、滑块538和钢针夹爪539，所述第二丝杆537设置在夹具支架531上，所述滑块538和第二丝杆537螺纹连接，所述第二伺服电机536设置在夹具支架531顶部，第二伺服电机536和第二丝杆537连接，第二伺服电机536控制第二丝杆537旋转，第二丝杆537调整滑块538沿夹具支架531上下滑动的距离。所述钢针夹爪539固定在滑块538上，所述钢针夹爪539包括夹爪底板5391、左夹臂5392、右夹臂5393、左夹臂推拉气缸5394和右夹臂推拉气缸5395，所述左夹臂5392和右夹臂5393均开钢针夹槽5396，左夹臂5392滑动设置在夹爪底板5391左侧，左夹臂推拉气缸5394和左夹臂5392连接，左夹臂推拉气缸5394控制左夹臂5392往夹爪底板5391中心靠拢，所述右夹臂5393滑动设置在夹爪底板5391右侧，右夹臂推拉气缸5395和右夹臂5393连接，右夹臂推拉气缸5395控制右夹臂5393往夹爪底板5391中心靠拢，实现左夹臂5392和右夹臂5393相互靠拢夹取钢针。
所述夹具支架531下方设置有第五推拉气缸56，所述第五推拉气缸56和承托板535连接，第五推拉气缸56控制承托板535的移动距离，所述翅片下托板534对应钢针位置设有钢针插孔5341，翅片下托板534对应翅片的翅片孔位置设有翅片定位柱5342；所述钢针下夹具533包括左夹爪5331、右夹爪5332和夹爪气缸5333，所述左夹爪5331和右夹爪5332均开有钢针槽5334，所述夹爪气缸5333设置在承托板535上，夹爪气缸5333连接左夹爪5331和右夹爪5332，夹爪气缸5333控制左夹爪5331往中心靠拢，夹爪气缸5333控制右夹爪5332往中心靠拢，实现左夹爪5331和右夹爪5332相互靠拢夹紧钢针。
工作原理：
第一步：准备材料部分，所述翅片冲压装置1制造出翅片101并摆放置翅片承台2上，工人将钢针100摆放在钢针输送装置32并推入机架31的送料腔311内。
第二步：钢针整理装置3的工作部分，首先钢针夹取装置35夹取钢针输送装置32的钢针100移动到指定位置，同时钢针定位摆动装置33的第一推拉气缸335和第二推拉气缸336调整钢针定位块331分别移动到指定位置，然后钢针位置调整装置34调整钢针100位置，钢针夹取装置35将钢针100精准插入钢针定位块331内，最后钢针定位块331均插满钢针100，钢针定位摆放装置33的第三推拉气缸336调整钢针定位块331的位置及角度，为下一步操作做准备。
第三步：操作机器人5的工作部分,，首先操作机器人5的操作臂51将操作夹具52伸向钢针整理装置3，操作夹具52夹取钢针定位块331的钢针100，然后操作臂51将操作夹具52伸向翅片承台2，操作夹具52将钢针精准插入翅片承台2的翅片101内组装为成品，最后操作夹具52的钢针上夹具532夹紧钢针100上部，钢针下夹具533夹紧钢针100下部，翅片下托板534承托翅片从而夹紧成品，操作臂51将操作夹具52伸向成品输送平台4，操作夹具52将成品整齐摆放在成品输送平台4上，便于工人运输成品。
所述机架31的送料腔311可同时容置两组钢针输送装置32，机架31设置有两组钢针定位摆放装置33和两组钢针位置调整装置34，钢针夹取装置35夹取两组钢针输送装置32的钢针100，这样既减少工人供料频率，也能明显提高钢针整理装置3的钢针100整理效率。
Claims (10)
1.一种家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：包括用于制造翅片的翅片冲压装置、用于摆放翅片的翅片承台、用于整理钢针的钢针整理装置、用于运输成品的成品运输装置和操作机器人，所述操作机器人夹取钢针整理装置的钢针插接在翅片承台的翅片上组装成成品，并将成品移动到成品运输装置上。
2.根据权利要求1所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述钢针整理装置包括机架、用于运输钢针的钢针输送装置、用于摆放钢针的钢针定位摆放装置、用于调整钢针位置的钢针位置调整装置和用于夹取钢针的钢针夹取装置；所述机架内腔为送料腔，钢针输送装置卡置在送料腔内，所述钢针定位摆放装置固定在送料腔前方，所述钢针位置调整装置固定在送料腔和钢针定位摆放装置之间，所述钢针夹取装置以可移动方式设置在送料腔上方的机架上。
3.根据权利要求2所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述钢针输送装置包括推车和钢针盛放架，所述钢针盛放架上部倾斜，钢针盛放架固定在推车上。
4.根据权利要求2所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述钢针定位摆放装置包括钢针定位块、连杆组件、滑板、底板、第一推拉气缸、第二推拉气缸和第三推拉气缸，所述钢针定位块以可转动方式设置在滑板上，所述滑板以滑动方式连接在底板上，所述第一推拉气缸和第二推拉气缸设置在底板上，第一推拉气缸和第二推拉气缸均连接滑板，第一推拉气缸和第二推拉气缸调整滑板的滑动距离，所述第三推拉气缸设置在滑板上，所述连杆组件设置在滑板上，连杆组件两侧连接钢针定位块，连杆组件中心连接第三推拉气缸，所述第三推拉气缸控制连杆组件旋转，以使控制连杆组件调整钢针定位块的旋转角度。
5.根据权利要求1所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于： 所述钢针位置调整装置包括左钢针限位块、右钢针限位块、左钢针限位块推拉气缸、右钢针限位块推拉气缸、磁性块、推板和第四推拉气缸，所述左钢针限位块和右钢针限位块活动连接在推板上，左钢针限位块和右钢针限位块均设置有钢针卡槽，所述左钢针限位块推拉气缸固定在推板上，左钢针限位块推拉气缸连接左钢针限位块，左钢针限位块推拉气缸控制左钢针限位块的伸缩距离，所述右钢针限位块推拉气缸固定在推板上，右钢针限位块推拉气缸连接右钢针限位块，右钢针限位块推拉气缸控制右钢针限位块的伸缩距离，所述磁性块设置在推板上，磁性块分别位于左钢针限位块和右钢针限位块上方，所述第四推拉气缸固定在机架上，第四推拉气缸的推杆和推板连接，第四推拉气缸控制推板的移动距离。
6.根据权利要求1所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述操作机器人包括操作臂和操作夹具，所述操作夹具活动连接在操作臂上， 所述操作夹具包括左夹具、右夹具和夹具距离调整装置，所述左夹具和右夹具设置在夹具距离调整装置上，夹具距离调整装置调整左夹具和右夹具的距离。
7.根据权利要求6所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述夹具距离调整装置包括第一丝杆、丝杆座、左滑块、右滑块和第一伺服电机，所述第一丝杆设在丝杆座上，所述左夹具固定在左滑块上，右夹具固定在右滑块上，所述左滑块、右滑块和第一丝杆螺纹连接，所述第一伺服电机固定在丝杆座上连接第一丝杆，第一伺服电机控制第一丝杆旋转，第一丝杆调整左滑块和右滑块的滑动距离。
8.根据权利6所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述左夹具包括夹具支架、钢针上夹具、钢针下夹具、翅片下托板和承托板，所述钢针上夹具以可调节方式设置在夹具支架上方，所述钢针下夹具和翅片下托板设置在承托板上，所述承托板以可调节方式设置在夹具支架下方，所述右夹具和左夹具结构一致。
9.根据权利要求8所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：所述钢针上夹具包括第二伺服电机、第二丝杆、滑块和钢针夹爪，所述第二丝杆设置在夹具支架上，所述滑块和第二丝杆螺纹连接，所述第二伺服电机设置在夹具支架顶部，第二伺服电机和第二丝杆连接，第二伺服电机控制第二丝杆旋转，第二丝杆调整滑块沿夹具支架上下滑动的距离；
所述钢针夹爪固定在滑块上，所述钢针夹爪包括夹爪底板、左夹臂、右夹臂、左夹臂推拉气缸和右夹臂推拉气缸，所述左夹臂和右夹臂均开钢针夹槽，左夹臂滑动设置在夹爪底板左侧，左夹臂推拉气缸和左夹臂连接，左夹臂推拉气缸控制左夹臂往夹爪底板中心靠拢，所述右夹臂滑动设置在夹爪底板右侧，右夹臂推拉气缸和右夹臂连接，右夹臂推拉气缸控制右夹臂往夹爪底板中心靠拢，实现左夹臂和右夹臂相互靠拢夹取钢针。
10.根据权利要求8所述家电产品的热交换翅片自动化组装设备，其特征在于：
所述夹具支架下方设置有第五推拉气缸，所述第五推拉气缸和承托板连接，第五推拉气缸控制承托板的移动距离，所述翅片下托板对应钢针位置设有钢针插孔，翅片下托板对应翅片的翅片孔位置设有翅片定位柱；所述钢针下夹具包括左夹爪、右夹爪和夹爪气缸，所述左夹爪和右夹爪均开有钢针槽，所述夹爪气缸设置在承托板上，夹爪气缸连接左夹爪和右夹爪，夹爪气缸控制左夹爪往中心靠拢，夹爪气缸控制右夹爪往中心靠拢，实现左夹爪和右夹爪相互靠拢夹紧钢针。
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