CN107825095A - 换热器组装生产线 - Google Patents

Abstract

换热器组装生产线，包括工作台，沿工作台顺次设置有用于夹持插管的散热管夹持机构，用于夹持换热器的换热器夹持机构，换热器的插管端与散热管夹持机构相对；散热管夹持机构可向换热器夹持机构运动，以实现散热管插入管孔；进一步包括设置在工作台一侧的取管装置，取管装置包括并行设置的多组散热管支架、可运动的用以钩取散热管的并行设置的多组机械钩结构，以及，用以存储钩取后散热管的可运动的钩取管存储臂。本发明设计了一种换热器自动组装装置，可以实现从夹板、散热板的冲压成型，夹板和散热板的初步组装定型、到散热管的存储、散热管的取管、成排插装等全套换热器组装工序，可以极大的提高换热器的组装效果，进而提高换热器的产量。

Description

换热器组装生产线

技术领域

本发明涉及组装机械技术领域，具体涉及一种换热器组装生产线。

背景技术

换热器是一种热交换产品。如图1a所示，其结构包括双侧夹板101，设置于夹板101之间的多组散热片102，在夹板101和散热片102上设置有管孔103，在双侧夹板101的管孔103、散热片102的管孔103之间插装有散热管，散热管内通入流体以实现散热的效果。

换热器用的散热管是散热管。散热片和双侧夹板都是通过冲压模具冲压成型的，成型后的夹板和散热片上即形成有管孔。现有技术中，需要人工将所需的散热片和夹板初装成型，再手动将散热管插入换热器的管孔。

由于换热器的散热片片数多，每片散热片均较薄，而需要插管的管径小，管路多，如果插管过程控制不好，容易发生散热管破坏散热片的情况。现有技术中，换热器的组装是通过人工操作完成的，人工逐个取管，再逐个插入到换热器散热片中，这种工作方式导致整个取管过程效率低，加工效率低，而且是不可控的，容易造成散热管的损坏。

现有技术中尚没有一种可以完成换热器自动组装的组装设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以自动实现换热器生产的自动组装装置，可完成从换热器冲压成型、夹板散热片的初装定型到插管组装的全过程自动化处理，从而可以提高换热器加工的生产效率。

为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

换热器组装生产线，用于换热器组装，包括工作台，沿工作台顺次设置有用于夹持插管的散热管夹持机构，用于夹持换热器的换热器夹持机构，换热器的插管端与散热管夹持机构相对；所述散热管夹持机构可向换热器夹持机构运动，以实现散热管插入管孔；进一步包括设置在工作台一侧的取管装置，所述取管装置包括并行设置的多组散热管支架、可运动的用以钩取散热管的并行设置的多组机械钩结构，以及，用以存储钩取后散热管的可运动的钩取管存储臂，所述钩取管存储臂上设置有多个存储槽；所述钩取管存储臂安装在多自由度移动结构上，以实现将钩取的散热管放置在散热管夹持机构上。

作为优选，所述生产线进一步包括循环轨道和设置在循环轨道一侧的换热器成型机构，所述换热器成型机构包括设置用于冲压散热器下夹板的第一冲压机、用于冲压散热片的第二冲压机、用于冲压散热器上夹板的第三冲压机和用于承托下夹板、散热片和上夹板的钢针托架；所述循环轨道经过换热器夹持机构远离散热管夹持机构的一侧；所述钢针托架包括底座及垂直底座安装在底座上的钢针，所述底座与可沿循环轨道移动的滑块轴接，并可沿轴转动，以实现将换热器置于换热器夹持机构上；滑块可沿循环轨道运动，以使钢针托架顺次经过第一冲压机、第二冲压机和第三冲压机。

作为优选，所述散热管夹持机构包括支撑台、安装在支撑台上的下夹块和上夹块；上夹块和下夹块之间形成相互配合的齿型夹持结构；工作台上设置有散热管夹持机构行走结构，包括设置在散热管夹持机构和换热器夹持机构之间的丝杠滑轨，丝杠滑轨上设置有丝杠滑块，支撑台底部安装在丝杠滑块上。

作为优选，散热管夹持机构与换热器夹持机构之间进一步设置有散热管前端夹持固定机构，包括支撑台及安装在支撑台上的上固定块和下固定块，上固定块和下固定块形成相互配合的齿型夹持结构；支撑台和上固定块之间设置有与上固定块相接的电动推杆，以调节上固定块和下固定块之间的距离实现散热管的夹紧。

作为优选，所述散热管夹持机构，连接有振动驱动机构，以带动散热管夹持机构振动，从而带动散热管振动插入换热器。

作为优选，所述散热管夹持机构和/或所述换热器夹持机构连接有振动驱动机构，以带动散热管夹持机构和/或所述换热器夹持机构振动，从而带动散热管振动插入换热器。

作为优选，所述振动驱动机构包括振动板和振动电机，所述振动板安装在支撑台和下夹块之间，和/或，安装在支撑台与下固定块之间，振动板与振动电机接触，以带动振动板振动，从而带动散热管振动插入换热器。

作为优选：进一步包括用以辅助进行换热器定位的定位机构，换热器的双侧插管端分别与散热管夹持机构和定位机构相对；所述定位机构包括多根横纵错落设置的可插入管孔的定位钢针；工作台上设置有定位装置行走结构，包括行走导轨及滑块，所述定位钢针通过针板安装在滑块上。

作为优选，所述散热管支架包括用以放置批量散热管的存放部横梁，以及与存放部横梁连接的用以放置待钩取散热管的钩取部横梁，所述取管装置进一步包括辅助横架，所述辅助横梁上并行安装有用以止挡及释放存放部横梁上散热管的释放止挡结构，包括分别通过旋转轴安装在辅助横梁上的释放臂和止挡臂；所述辅助横梁上，进一步安装有止挡块，位于两个旋转轴之间；所述释放臂和止挡臂上均设置有朝向存放部横梁方向伸出的散热管止挡块，止挡臂上的散热管止挡块贴近存放部横梁上存放的散热管；释放臂旋转轴与释放臂之间安装有释放臂复位弹簧，止挡臂旋转轴与止挡臂之间安装有止挡臂复位弹簧，释放臂复位弹簧与止挡臂复位弹簧安装在两个旋转轴相对的内侧。

作为优选，所述机械钩结构包括机械钩以及用以安装机械钩的钩臂，所述钩臂上朝向释放臂和止挡臂的方向设置有在垂直释放臂和止挡臂方向且运动过程中可与二者触碰的触碰板，以带动释放臂和止挡臂转动；所述触碰板包括可与止挡臂接触的止挡臂触碰板和可与释放臂触碰的释放臂触碰板；所述止挡臂可与止挡臂触碰板接触的一端安装有第一旋转臂，所述第一旋转臂轴接设置在止挡臂的上表面，其非轴接端可与止挡臂触碰板接触；所述释放臂触碰板与释放臂接触的一端安装有第二旋转臂，所述第二旋转臂轴接设置在释放臂触碰板的上表面，其非轴接端可与释放臂接触。

本发明的有益效果为：

(1)本发明设计了一种换热器自动组装装置，可以实现从夹板、散热板的冲压成型，夹板和散热板的初步组装定型、到U形散热管的存储、散热管的取管、成排插装等全套换热器组装工序。全过程不需要人工参与，可以极大的提高换热器的组装效果，进而提高换热器的产量。

(2)本发明提供了一种振动组装插管装置，对人手工振动插管的过程进行仿生模拟，设计了定位机构用于散热管与管孔的较为精确的对准，同时为了解决管孔对准后仍存在微小误差的问题，设计了一种振动插管的形式，从而保证更顺畅的将散热管从夹板和散热片之间穿入穿出，可以解决现有技术中手动插管效率低的问题，实现插管工序的自动化操作。

(3)本发明设计了一种散热管夹持机构和前端定位机构，通过齿型夹持机构的设计，使夹持机构可更稳固的夹持U形散热管。

(4)设计了一种多组机械钩和U形散热管存储槽配合的结构可自动钩取U形散热管的取管装置，可以一次性钩取一排管孔所需的散热管，并自动送入散热管定位装置。

(5)设计了一种可以在钩取的同时同步释放U形散热管的结构，保证整个释放、钩取的过程有序进行。

附图说明

图1a为换热器半成品结构示意图；

图1b为换热器成品结构示意图；

图2为钢针托架结构示意图；

图3为钢针托架和滑块配合结构示意图；

图4为换热器成型机构、循环轨道和和钢针托架配合结构示意图；

图5为换热器夹持机构结构示意图；

图6为U形管支架结构示意图；

图7为机械钩结构示意图；

图8为止挡结构结构示意图；

图9为止挡结构结构示意图；

图10为U形管释放状态结构示意图；

图11为U形管释放状态结构示意图；

图12为钩取管存储臂结构示意图；

图13为机械钩结构示意图；

图14为机械钩结构及钩取管存储臂结构配合示意图；

图15为取管装置整体结构示意图；

图16为散热管夹持机构主视结构示意图；

图17为散热管夹持机构右视结构示意图；

图18为散热管夹持机构上夹块结构示意图；

图19为散热管夹持机构行走机构结构示意图；

图20为前端夹持固定机构结构示意图；

图21为定位机构及定位机构行走机构结构示意图；

图22为散热器夹持机构、散热管夹持机构及定位机构配合结构示意图；

图23为换热器组装生产线整体结构示意图。

其中：1-换热器，101-夹板，1011-下夹板，1012-上夹板，102-散热片，103-管孔，2-散热管，3-工作台，4-散热管夹持机构，401-支撑台，402-下夹块，4021-夹持齿，403-上夹块，4031-夹持齿，404-振动板，405-振动电机，406-电机槽，407-合页，5-换热器夹持机构，501-夹持板，502-夹持板，503-安装平台，504-升降电机，505-上夹持板，506-电动推杆，6-定位机构，601-定位钢针，602-针板，7-丝杠滑轨，8-丝杠滑块，9-导轨，10-光轴滑块，11-前端夹持固定机构，1101-支撑台，1102-上固定块，1103-下固定块，1104-电动推杆，12-电动推杆，13-推杆支撑架，14-行走导轨，15-滑块，16-循环轨道，1701-第一冲压机，1702-第二冲压机，1703-第三冲压机，1801-底座，1802-钢针，19-轴，20-散热管支架，2001-存放部横梁，2002-钩取部横梁，2003-过渡梁，211-止挡臂触碰板，212-释放臂触碰板，22-机械钩结构，2201-机械钩，2202-钩臂，23-止挡结构，2301-辅助横架，2302-旋转轴，2303-旋转轴，2304-止挡臂，2305-释放臂，2306-止挡臂复位弹簧，2307-释放臂复位弹簧，2308-止挡块，2309-散热管止挡块，2310-散热管止挡块，2401-第一旋转臂，2402-第二旋转臂，25-第一移动臂，26-固定臂，27-钩取管存储臂，2701-存储槽，28-滑块，29-第二移动臂。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施方式进行清楚完整地描述。显然，具体实施方式所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“双侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种可以实现换热器自动化组装的插管装置。

一种换热器组装生产线，用于换热器组装。以下，将按换热器的组装流程来描述换热器组装生产线的结构。

首先，参考图2、图3、图4，换热器组装生产线包括一个循环轨道16，沿着循环轨道16的一侧设置有换热器成型机构，换热器成型机构包括设置在循环轨道16一侧的用于冲压散热器下夹板1011的第一冲压机1701、用于冲压散热片102的第二冲压机1702、用于冲压散热器上夹板1012的第三冲压机1703和用于承托下夹板1011、散热片102和上夹板1012的钢针托架18。其中，三个冲压机的作用是将生产换热器的钢板材料冲压成带有管孔的下夹板1011、散热片102和上夹板1012。钢针托架18包括底座1801及垂直安装在底座1801上的钢针1802，钢针1802成直线排列，钢针1802之间的间距与下夹板1011、散热片102和上夹板1012上的孔距相对应，以使钢针1802可插入下夹板1011、散热片102和上夹板1012。底座1801与可沿循环轨道16移动的滑块19轴接，以使钢针托架18可沿循环轨道16运动，运动过程中可顺次经过第一冲压机1701、第二冲压机1702和第三冲压机1703；在经过第一冲压机1701的过程中，钢针1802插入冲压成型的下夹板1011管孔；而后钢针托架18继续向第二冲压机1702的方向运动，在经过第二冲压机1702时，被冲压成型的多片散热片102依此落入到钢针托架18上；而后钢针托架18继续向第三冲压机1703的方向运动，经过第三冲压机1703时，被冲压成型的上夹板1012落入到钢针托架18上，钢针1802插入上夹板1012管孔。

需要说明的是，循环轨道16上设置有多组钢针托架18，多组循环运动，可以实现多个换热器同时组装，进一步提高组装效率。

换热器组装生产线还包括工作台3，沿工作台3顺次设置有用于夹持插管的散热管夹持机构4，用于夹持换热器的换热器夹持机构5，以及，用于辅助进行换热器定位的定位机构6；换热器的双侧插管端分别与散热管夹持机构4和定位机构6相对；散热管夹持机构4可向换热器夹持机构5运动，以实现散热管2插入管孔。此处所述的双侧插管端是指的换热器上夹板1012和下夹板1011端，散热片102是设置在上夹板1012和下夹板1011之间的，散热管2是以上夹板1012为基础，穿过中间的散热片102，从下夹板1011侧穿出。

换热器夹持机构5的作用是用于换热器半成品(结构如图1a所示)的夹持，其结构参考图5。

循环轨道16经过换热器夹持机构5远离散热管夹持机构4的一侧，经过时，钢针托架18的底座1801沿轴19向换热器夹持机构5的方向旋转90°，将下夹板1011、散热片102和上夹板1012组成的换热器半成品置于换热器夹持机构5上。

参考图5，换热器夹持机构5包括双侧夹持板501、502，由于不同规格换热器1的尺寸存在差异，为了可以适合不同尺寸换热器的夹持，将至少一侧夹持板为非固定安装结构，可向另一侧夹持板的方向运动，以实现不同尺寸换热器的夹紧。

具体到本实施例，夹持板502是非固定安装的结构，其连接有电动推杆12，工作台3上设置有推杆支撑架13，启动电动推杆12，夹持板502可以向相向或相对于夹持板501的方向运动，以实现双侧夹板间距的调整，以及换热器1半成品的夹紧。

为了实现换热器1半成品上侧的固定，进一步包括上夹持板504，上夹持板504连接到固定的夹持板501，并连接有电动推杆505，以进行位置微调。

换热器组装生产线还包括设置在工作台一侧的取管装置，取管装置用于钩取散热管2。

取管装置包括并行设置的多组散热管支架20、可运动的用以钩取散热管的并行设置的多组机械钩结构22，以及，用以存储钩取后散热管的可运动的钩取管存储臂27，钩取管存储臂27上设置有多个存储槽2701；钩取管存储臂27安装在多自由度移动结构上，以实现将钩取的散热管2放置在散热管夹持机构4上。

参考图6，散热管支架20的作用是用于批量存放散热管2以及待钩取的散热管2。为了使散热管2的存储与钩取不受干扰，散热管支架20设计为两部分，一部分为用以放置批量散热管2的存放部横梁2001，一部分与存放部横梁2001连接的用以放置待钩取散热管的钩取部横梁2002。其中存放部横梁2001上存放多根散热管2，而钩取部横梁2002上只存放一根待钩取的散热管2。在钩取部横梁2002上设计一段弧形槽，待钩取的散热管2将位于弧形槽内。为了更好的使散热管可以从放部横梁2001过渡到钩取部横梁2002，将钩取部横梁2002设置位于存放部横梁2001的下方，二者之间通过倾斜设置的过渡梁2003连接，以使散热管2可以自动滑落。

更进一步的，将存放部横梁2001倾斜设置，其朝向钩取部横梁2002的一方倾斜向下，即朝向钩取部横梁2002的方向倾斜，从而散热管2可在自重的作用下自动从存放部横梁2001滑落至钩取部横梁2002。需要说明的是，为了给散热管2更稳定的支撑，支撑每一组散热管2的散热管支架20包括并行设置的两根存放部横梁2001、并行设置的两根钩取部横梁2002和并行设置的两根过渡梁2003，以上所述的横梁和过渡梁形成一种连续的轨道，而机械钩2201正好可以从这个连续轨道、横梁及过渡梁之间的间隙内通过，以钩取散热管2。

而将存放部横梁2001的这种倾斜设置的结构将导致过多的散热管2落入到钩取部横梁2002上。为了解决这个问题，进一步设计一种散热管的止挡结构，具体如下。

参考图8和图9，止挡结构23包括辅助横梁2301，所述辅助横梁2301上并行安装有用以止挡及释放存放部横梁上散热管的释放止挡结构，包括分别通过旋转轴2302、2303安装在辅助横梁2301上的止挡臂2304和释放臂2305，止挡臂旋转轴2302与止挡臂2304之间安装有止挡臂复位弹簧2306，释放臂旋转轴2303与释放臂2305之间安装有释放臂复位弹簧2307，释放臂复位弹簧2307与止挡臂复位弹簧406安装在两个旋转轴2302、2303相对的内侧；所述辅助横梁2301上，释放臂复位弹簧2307与止挡臂复位弹簧2306之间安装有用以止挡二者转动的止挡块2308；所述释放臂2305和止挡臂2304上均设置有朝向存放部横梁方向伸出的散热管止挡块2309、2310，止挡臂2304上的散热管止挡块2309贴近存放部横梁2001上存放的散热管2，释放臂2305上的散热管止挡块2310靠近机械钩结构22的一侧。需要说明的是，释放臂复位弹簧2307和止挡臂复位弹簧2306的作用是使释放臂2305与止挡臂2304旋转后可以自动复位，如果想要简化结构，手动控制释放管的过程，也是可以省略释放臂复位弹簧2307和止挡臂复位弹簧2306的。

正常情况下，止挡臂2304上的散热管止挡块2309止挡住存放部横梁2001上的散热管2，使其不能下落；当需要向钩取部横梁2002上释放散热管2时，止挡臂2304相对向顺时针的方向转动，转动过程中，散热管止挡块2309脱离对散热管2的限制，向下滑落至散热管止挡块2309和散热管止挡块2310之间，同时在此过程中，止挡臂复位弹簧2306被拉伸积累回复力；随后，止挡臂复位弹簧2306复位，止挡臂2304相对向逆时针方向转动，继续止挡后方的散热管2，当转动到与止挡块2308接触时，转动被限制；此时，释放臂2305相对向逆时针转动，释放臂复位弹簧2307被拉伸积累回复力，转动过程中，散热管止挡块2310将脱离对散热管2的限制，使其沿存放部横梁2001滑落，经过渡梁2003滑落至钩取部横梁2002。在整个过程中，由于止挡块2308的作用，使止挡臂2304和释放臂2305只能单方向转动。

作为一种优化设计结构，为了使散热管2可以有序滑落，使释放臂止挡块2310与止挡臂止挡块2309之间的间隙可容置一个散热管2，即保证每次只允许一个散热管2滑落至钩取部横梁2002。

而为了能够实现自动取管，不用人为控制止挡臂2304和释放臂2305的相对转动，进一步对机械钩结构22进行如下设计。参考图7，机械钩结构22包括机械钩2201以及用以安装机械钩的钩臂2202，钩臂2202上朝向释放臂2305和止挡臂2304的方向设置有在垂直释放臂2305和止挡臂2304方向且运动过程中可与二者触碰的触碰板，以使机械钩2201上下运动的过程中，可以带动释放臂2305和止挡臂2304转动。

而为了使二者同时转动，可以将触碰板以及释放臂2305和止挡臂2304设计为弹性材料结构，如此，配合止挡块2308的作用，在机械钩2201向下运动过程中，只能使止挡臂2304转动，而在机械钩2201向上运动的过程中，只能使释放臂2305转动。

而这种基于弹性材料的结构毕竟存在不稳定性，因此，进一步设计以下优化结构。

参考图10和图11，触碰板包括可与止挡臂2304接触的止挡臂触碰板211和可与释放臂2305触碰的释放臂触碰板212，止挡臂触碰板211和释放臂触碰板212并行设置，止挡臂触碰板3031和释放臂触碰板3032的宽度上保证在机械钩2201上下运动的过程中，止挡臂触碰板3031仅可以与止挡臂2304接触，释放臂触碰板3032仅可以与释放臂2305接触。

止挡臂2304可与止挡臂触碰板3031接触的一端安装有第一旋转臂2401，第一旋转臂2401轴接设置在止挡臂2304的上表面，其非轴接端可与止挡臂2304触碰板接触；释放臂触碰板3032与释放臂2305接触的一端安装有第二旋转臂2402，所述第二旋转臂2402轴接设置在释放臂触碰板3032的上表面，其非轴接端可与释放臂2305接触。这种结构，具有以下技术效果：在机械钩2201下降的过程中，止挡臂触碰板3031与止挡臂的第一旋转臂2401接触，此时，第一旋转臂2401被止挡臂2304上端面止挡不能向下旋转，而止挡臂2304相对逆时针转动，释放散热管2，此过程中，第二旋转臂2402与释放臂2305上端面接触后相对逆时针转动，释放臂2305不转动；在机械钩2201上升的过程中，第二旋转臂2402与释放臂2305下端面接触后，被释放臂触碰板3032上端面止挡，不能转动，因此，会将释放臂2305抬起，进一步释放散热管2，在此过程中，止挡臂2304不发生转动。

基于以上这种结构，可以实现在钩取钩取部横梁上的散热管2的同时，完成存放部横梁2001上散热管2的同步释放动作。

更进一步的，设计一种多自由度机械钩2201运动结构。机械钩结构22安装在双自由度移动结构上，所述双自由度移动结构包括用于安装所述机械钩结构22的第一移动臂25，以及，用于安装所述第一移动臂25的固定臂26，具体说，钩臂2202通过滑块28安装在第一移动臂25上；所述第一移动臂25上设置有供所述机械钩结构移动的轨道，滑块28位于第一移动臂25轨道内以使钩臂2202可运动，所述钩臂2202可以沿着第一移动臂25长度方向运动；固定臂26上设置有供所述第一移动臂25移动的轨道，以使第一移动臂25可以沿着固定臂26长度方向运动。这种结构，使机械钩结构22可以沿着固定臂26和第一移动臂25两个自由度方向运动，也就是达到了一种可以在横向和纵向上靠近钩取部横梁2002上的散热管2的方向移动，以使机械钩2201能够顺利的钩取到散热管2。而这种移动结构是比较容易实现的，因此此处不再赘述。

钩取到的散热管2最终是要用于换热器组装的，因此，进一步提供以下结构。取管装置进一步包括用于存放钩取后散热管的钩取管存储臂27，钩取管存储臂27设置在机械钩第一移动臂25的下方，其上设置有散热管存储槽2701。

参考图12，钩取管存储臂27安装在三自由度移动结构上，三自由度移动结构包括用于安装钩取管存储臂27的第二移动臂29，第二移动臂29安装在固定臂26上；钩取管存储臂27与第二移动臂29配合的一面，沿钩取管存储臂27长度方向设置有轨道，第二移动臂29上设置有供所述钩取管存储臂27移动的轨道，固定臂26上设置有供第二移动臂29移动的轨道。同理，这种移动结构是比较容易实现的，其目的是为了实现可以使钩取管存储臂27沿着靠近以及原理机械钩结构22的方向运动，此处不再赘述。

参考图13和图14，更进一步的，为了进一步提高散热管2的钩取效率，同时配合换热器组装成排散热管2的安装，在机械钩臂2202上安装有多个机械钩2201，每个机械钩2201对应一组触碰板；相应的，取管装置包括多组并行设置的多组散热管支架20。工作时，多个机械钩2201同步运动，多组散热管支架20同步释放散热管2，从而同步钩取到散热管2。

为了配合多机械钩2201结构，钩取管存储臂上设置有多个散热管存储槽2701，每个存储槽2701与一个机械钩的位置相对应，以使钩取的散热管2可分别置于散热管存储槽2701中。

参考图15取管机构的整体结构。该取管机构工作过程中，机械钩结构22先沿着第一移动臂25向靠近钩取管存储臂27的方向运动，随后第一移动臂25沿着固定臂26向靠近钩取管存储臂27的方向运动，到机械钩2201极度靠近钩取管存储臂27上散热管2的位置，随后，再使机械钩结构22沿着第一移动臂25的方向微调，进而钩取到散热管2。

钩取到散热管2后，第一移动臂25沿着固定臂26向原理钩取管存储臂27的方向运动，随后机械钩结构22沿着第一移动臂25向远离钩取管存储臂27的方向运动。随后，钩取管存储臂27沿着三自由度移动结构运动，调整其位置直至其可以将钩取到的散热管2全部置于存储槽2701内。

换热器组装生产线进一步包括散热管夹持机构4。

参考图16和图17，散热管夹持机构4包括支撑台401、安装在支撑台401上的下夹块402和上夹块403；上夹块402和下夹块403之间形成相互配合的齿型夹持结构。具体说，下夹块402和上夹块403之间是通过合页407连接的，合页407也可以替换为类似扭簧的结构，以实现下夹块402和上夹块403之间的而配合夹持。参考图18，上夹块403和下夹块402上均设置有夹持齿4021、4031(类似齿轮齿)，二者配合后，夹持齿配合，将散热管夹持在齿缝中。这样设计主要是考虑到散热管都是U形管，齿型的夹持结构可以保证稳定的夹持效果，使散热管不会脱落。

夹管开始时，下夹块402和上夹块403之间的合页407打开，取管装置钩取的散热管被置于钩取管存储臂27上，随后钩取管存储臂27将运动到散热管夹持机构4的上方，使存储槽2701内的散热管尾部置于夹持齿内，随后合上合页407，使上夹块402和下夹块403夹紧，完成散热管夹持机构4的准备工作。

参考图19，为了能够实现散热管夹持机构4的行走，在工作台3上设置有散热管夹持机构行走结构，包括设置在散热管夹持机构和换热器夹持机构之间的丝杠滑轨7，丝杠滑轨7上设置有丝杠滑块8，支撑台401底部安装在丝杠滑块8上。具体到本实施方式，除了丝杠滑轨7外，夹持机构行走结构还包括设置在丝杠滑轨7两侧的导轨9，导轨上也设置有可沿导轨9运动的光轴滑块10，支撑台401的中间部分安装在丝杠滑块8上，支撑台401两侧对称安装在光轴滑块10上，这种结构有利于保证行走的稳定性。

而由于散热管2是具有一定长度的，散热管夹持机构4夹持的为散热管2的尾部，在插管过程中，散热管2的前端部相对于尾部更容易产生弯曲振荡。为了解决这一问题，在散热管夹持机构4与换热器夹持机构5之间进一步设置有散热管前端夹持固定机构11。参考图20，与散热管夹持机构4的结构类似，前端夹持固定机构11包括支撑台1101及安装在支撑台1101上的上固定块1102和下固定块1103，上固定块1102和下固定块1103形成相互配合的齿型夹持结构。此处，上固定块1102和下固定块1103形成的夹持孔需要比散热管2实际的管径略大，留有运动余量。

更进一步的，由于不同规格的散热管2管径会存在差异，而且如果不对上固定块1102和下固定块1103之间的配合结构进行固定，很难实现对不同管径散热管2的夹紧。为了解决这一问题，在支撑台4和上固定块1102之间设置有与上固定块1102相接的电动推杆1104，以调节上固定块1102和下固定块1103之间的距离，同时在调整后固定好上固定块1102的位置以实现散热管2的夹紧。

由于换热器夹板上的管孔103与散热片上的管孔之间的对准会存在误差，直接插入散热管2可能会造成其在局部收到阻挡，不能顺畅的插入。为了解决这一问题，设计了一种振动插管的结构。

根据应用需求，可以将散热管夹持机构4，或，前端夹持固定机构11设计为可振动的结构，也可以将二者均设计为可振动的结构。为二者配合振动驱动结构，以实现可振动的技术效果。

换热器组装生产线进一步包括定位机构6，定位机构6的作用是对换热器半成品进行较精准的定位。

进行插管工作时，组装好的换热器半成品经换热器夹持机构5夹持固定，双侧夹持机构5夹持换热器半成品的左右两侧，上夹板1012端朝向散热管夹持机构4，下夹板1011端朝向定位机构6。此时，钢针托架18仍然是插装在换热器半成品的管孔中的，但由于钢针托架18上的钢针1802直径是比较细的，不能实现对换热器的定位，定位机构6的作用是对换热器进行较精确的定位，以使夹板101上的管孔103能够与散热管夹持机构4夹持的散热管2位置对准。

参考图21，定位机构6包括多根横纵错落设置的可插入管孔的定位钢针601，此处所述的横纵错落是指所有的定位钢针601均不在同一横排，且不在同一纵列。由于管孔103是分多行、多列排布的，为了保证散热管2可以顺利的插入，需要使管孔103在横向以及纵向上均与待插入的散热管2对齐。本实施例中，定位机构6包括3根横纵错落设置的定位钢针601，本领域技术人员可以理解，三角形的定位方式采用了较少的定位钢针601但是可以实现较为精准的定位效果。

工作时，定位钢针601是通过插入到管孔103的方式进行定位的，而为了不影响插管，定位结束后，定位钢针601需要从管孔103内拔出。基于此，进一步设计一种可以行走的定位机构6的结构。

定位钢针601安装在针板602上，在工作台3上设置有定位装置行走结构，包括行走导轨14及滑块15，所述定位钢针通过针板602安装在滑块15上。为了可以实现对称行走，本实施例采用双侧对称的行走导轨14，每个行走导轨14上均安装有一个滑块15，针板602安装在滑块15上。

对准后，将启动散热管夹持机构4动作，进行插管工作。

以将散热管夹持机构4设计为可振动的结构为例，散热管2的插装过程如下：在支撑台401和下夹块402之间安装有振动板404，振动板404与振动电机405接触，本实施例中，在支撑台401上两侧对称加工成电机槽406，振动电机405安装在电机槽406内。振动电机405可以带动振动板404振动，从而带动下夹块402振动，如此，散热管2会振动插入换热器1，假设在插入过程中收到阻挡，可以振动微调散热管2的插入位置，调整插入方向，可以增加一个反馈至插管装置丝杠电机，当插入过程中受阻时电机输出力减小，待振动至合适位置，阻力减小后输出力增大，从而保证可以顺畅的从两侧夹板之间穿过。

如果将前端夹持固定机构11设计为可振动的结构，其原理与散热管夹持机构4类似，也可以为其配置振动板，将振动板与下固定块1103接触，振动板连接振动电机，以驱动其振动。

散热管夹持机构4和前端夹持固定机构11配合的机构，可以实现散热管2前端可振动的效果。工作时，散热管2的前端部被前端夹持固定机构11夹持，可以产生振动，但避免其产生剧烈的振动，影响对准、插装效果。

此处还需要说明，由于每次插管工作完成的是一横向排管孔103的插管，每次插管结束后，需要在纵向位置上调整换热器夹持机构5的位置，以完成下一横排管孔103的插管。为了解决这一问题，设计如下结构。换热器夹持机构5是通过可调安装平台503安装在工作台3上的，安装平台503与工作台3之间安装有可控制安装平台503升降的机构，例如，升降电机504，以在查完一排管后，控制安装平台503升降。

进一步需要说明的是，本实施例中，进行插管工作时，首先插入的是换热器1最下排的散热管2，第一排散热管2插装结束后，钢针托架18移走，定位钢针601移走。随后，钢针底座1801转动使钢针1802呈竖直状态，继续沿循环轨道开始下一个工作循环。

采用上述结构的换热器组装插管装置进行插管工作按以下工序进行。

(1)启动电动推杆12，使一侧的夹持板502向远离夹持板501的方向运动，将换热器1半成品置于夹板501和夹板502之间，继续启动电动推杆12，使一侧夹持板502向靠近夹持板501的方向运动，以将换热器1半成品在横向夹紧。

(2)启动升降电机504使一排管孔103与散热管2粗略对齐。

(3)启动定位结构6，使定位钢针601朝向换热器1半成品的方向运动，换热器1在纵向位置上微调，以使定位钢针601可以插入到管孔103中，进行换热器1定位，实现管孔103与散热管2之间的精确对齐。定位结束后，定位钢针601朝远离换热器1半成品的方向运动。

(4)散热管夹持机构4夹持的为散热管2的尾部，前端夹持固定机构11夹持散热管2的前端部，启动散热管夹持机构4使其朝向热器夹持机构5的方向运动。散热管2插入管孔103中。需要说明的是，为了有序插管，首次插第一排散热管2时，先插最上一排管孔103。

(5)插管结束后，启动升降电机，安装平台503向上运动，散热管夹持机构4向远离换热器夹持机构5的方向运动。随后夹持新的散热管，循环进行新的插管工序。

采用本发明提供的换热器组装插管装置，实现了组装过程中的自动化插管，组装的换热器成品如图1b所示。整个换热器组装的过程不再需要人为手动执行，从而可以提高换热器的组装效率和产能。

Claims (10)

1.换热器组装生产线，用于换热器组装，包括工作台，其特征在于：沿工作台顺次设置有用于夹持插管的散热管夹持机构，用于夹持换热器的换热器夹持机构，换热器的插管端与散热管夹持机构相对；所述散热管夹持机构可向换热器夹持机构运动，以实现散热管插入管孔；进一步包括设置在工作台一侧的取管装置，所述取管装置包括并行设置的多组散热管支架、可运动的用以钩取散热管的并行设置的多组机械钩结构，以及，用以存储钩取后散热管的可运动的钩取管存储臂，所述钩取管存储臂上设置有多个存储槽；所述钩取管存储臂安装在多自由度移动结构上，以实现将钩取的散热管放置在散热管夹持机构上。

2.如权利要求1所述的换热器组装生产线，其特征在于：所述生产线进一步包括循环轨道和设置在循环轨道一侧的换热器成型机构，所述换热器成型机构包括设置用于冲压散热器下夹板的第一冲压机、用于冲压散热片的第二冲压机、用于冲压散热器上夹板的第三冲压机和用于承托下夹板、散热片和上夹板的钢针托架；所述循环轨道经过换热器夹持机构远离散热管夹持机构的一侧；所述钢针托架包括底座及垂直底座安装在底座上的钢针，所述底座与可沿循环轨道移动的滑块轴接，并可沿轴转动，以实现将换热器置于换热器夹持机构上；滑块可沿循环轨道运动，以使钢针托架顺次经过第一冲压机、第二冲压机和第三冲压机。

3.如权利要求1所述的换热器组装生产线，其特征在于：所述散热管夹持机构包括支撑台、安装在支撑台上的下夹块和上夹块；上夹块和下夹块之间形成相互配合的齿型夹持结构；工作台上设置有散热管夹持机构行走结构，包括设置在散热管夹持机构和换热器夹持机构之间的丝杠滑轨，丝杠滑轨上设置有丝杠滑块，支撑台底部安装在丝杠滑块上。

4.如权利要求1或3中任意一项所述的换热器组装插管装置，其特征在于：散热管夹持机构与换热器夹持机构之间进一步设置有散热管前端夹持固定机构，包括支撑台及安装在支撑台上的上固定块和下固定块，上固定块和下固定块形成相互配合的齿型夹持结构；支撑台和上固定块之间设置有与上固定块相接的电动推杆，以调节上固定块和下固定块之间的距离实现散热管的夹紧。

5.如权利要求3中任意一项所述的换热器组装插管装置，其特征在于：所述散热管夹持机构，连接有振动驱动机构，以带动散热管夹持机构振动，从而带动散热管振动插入换热器。

6.如权利要求4中任意一项所述的换热器组装插管装置，其特征在于：所述散热管夹持机构和/或所述换热器夹持机构连接有振动驱动机构，以带动散热管夹持机构和/或所述换热器夹持机构振动，从而带动散热管振动插入换热器。

7.如权利要求6所述的换热器组装插管装置，其特征在于：所述振动驱动机构包括振动板和振动电机，所述振动板安装在支撑台和下夹块之间，和/或，安装在支撑台与下固定块之间，振动板与振动电机接触，以带动振动板振动，从而带动散热管振动插入换热器。

8.如权利要求1所述的换热器组装生产线，其特征在于：进一步包括用以辅助进行换热器定位的定位机构，换热器的双侧插管端分别与散热管夹持机构和定位机构相对；所述定位机构包括多根横纵错落设置的可插入管孔的定位钢针；工作台上设置有定位装置行走结构，包括行走导轨及滑块，所述定位钢针通过针板安装在滑块上。

9.如权利要求1所述的换热器组装生产线，其特征在于：所述散热管支架包括用以放置批量散热管的存放部横梁，以及与存放部横梁连接的用以放置待钩取散热管的钩取部横梁，所述取管装置进一步包括辅助横架，所述辅助横梁上并行安装有用以止挡及释放存放部横梁上散热管的释放止挡结构，包括分别通过旋转轴安装在辅助横梁上的释放臂和止挡臂；所述辅助横梁上，进一步安装有止挡块，位于两个旋转轴之间；所述释放臂和止挡臂上均设置有朝向存放部横梁方向伸出的散热管止挡块，止挡臂上的散热管止挡块贴近存放部横梁上存放的散热管；释放臂旋转轴与释放臂之间安装有释放臂复位弹簧，止挡臂旋转轴与止挡臂之间安装有止挡臂复位弹簧，释放臂复位弹簧与止挡臂复位弹簧安装在两个旋转轴相对的内侧。

10.如权利要求9所述的换热器组装生产线，其特征在于：所述机械钩结构包括机械钩以及用以安装机械钩的钩臂，所述钩臂上朝向释放臂和止挡臂的方向设置有在垂直释放臂和止挡臂方向且运动过程中可与二者触碰的触碰板，以带动释放臂和止挡臂转动；所述触碰板包括可与止挡臂接触的止挡臂触碰板和可与释放臂触碰的释放臂触碰板；所述止挡臂可与止挡臂触碰板接触的一端安装有第一旋转臂，所述第一旋转臂轴接设置在止挡臂的上表面，其非轴接端可与止挡臂触碰板接触；所述释放臂触碰板与释放臂接触的一端安装有第二旋转臂，所述第二旋转臂轴接设置在释放臂触碰板的上表面，其非轴接端可与释放臂接触。