CN108311610B - 一种板式换热器冲床生产线及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板式换热器冲床生产线，其依次由不锈钢卷输送机、不锈钢卷整平机、铜箔送料机、点焊涂油机、伺服送料机、伺服冲床、空间机械手、烘箱、视觉识别机械手、传输带组成。本发明同时公开了该板式换热器冲床生产工艺，其包括：不锈钢卷送料、不锈钢卷整平、铜箔送料、点焊、涂油、伺服送料、落料、一次传送、成型、二次传送、冲孔、三次传送、烘干、堆叠、传送。本发明具有自动化程度高、成品率高、生产效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种板式换热器生产设备，尤其涉及一种板式换热器冲床生产线及其工艺。
背景技术
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换较为理想的设备，其具有热交换效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、使用寿命长等一系列优点，因而被广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门。并且，其可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。
板式换热器通常可分为可拆式和不可拆式。可拆式板式换热器主要由一定数量的换热片(几十片至数百片)、垫片、固定框架和压紧装置(压紧螺杆和活动压板)组成，其一般作为大型换热器使用；不可拆式板式换热器主要由一定数量的换热片(几片至几十片)焊接而成，其主要作为中小型换热器使用。不可拆式板式换热器由于板片数量可以调整，且板片可维护性强，因而其使用寿命长，但由于其体积比较大，因而使用范围较小，生产量较小。不可拆式板式换热器板片之间通常采用焊接方式连接，因而可维护性差，但其体积小，结构形式灵活多变，因而其使用范围较大，生产量较大。
焊接式板式换热器通常可分为半焊接式换热器、全焊接式换热器、钎焊板式换热器。由于钎焊具有加热温度较低、接头光滑平整、组织和机械性能变化小、工件尺寸精确等优点，钎焊板式换热器在制冷行业可用作冷凝器和蒸发器，在化工行业可作为酒精发酵等的冷却器......钎焊式换热器的工作温度范围为-160℃～+225℃,工作压力范围为0.5MPa～4.5MPa.
钎焊式板式换热器中不锈钢换热片通常要经过整平、点焊、涂油、预切、成型、定位等工序后方能进入下一工序，假设前述工序由人工完成会存在涂油量不均匀、点焊时间控制不当等问题，生产效率与成品率均较低。因而板式换热器冲床生产线实现自动化是十分有必要的。目前市场上虽然存在部分板式换热器冲床自动化生产线，但其仍存在使用范围小等缺陷。
综上所述，有必要提出一种能解决上述问题的板式换热器冲床生产线及其生产工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对普通板式换热器冲床生产线存在自动化程度低、使用范围小等缺点提出一种新型板式换热器冲床生产线及板式换热器冲床生产工艺。
一种板式换热器冲床生产线，其依次由不锈钢卷输送机、不锈钢卷整平机、铜箔送料机、点焊涂油机、伺服送料机、伺服冲床、空间机械手、烘箱、视觉识别机械手、传输带组成，其特征在于：不锈钢卷经不锈钢卷输送机与不锈钢卷整平机后与由铜箔送料机输出的铜箔汇合，不锈钢卷和铜箔经点焊涂油机点焊、涂油后由伺服送料机传送至伺服冲床并冲压出不锈钢换热片，空间机械手负责将不锈钢换热片传送至烘箱，经烘箱出来后无规则摆放的不锈钢换热片由视觉识别机械手精准抓至传输带指定位置并堆叠，当换热片数量达到指定要求后由传输带运送至下一工序。
上述不锈钢卷输送机、不锈钢卷整平机、铜箔送料机配合使用，其能保证不锈钢卷与铜箔顺利送入下一工序。
优选的，上述不锈钢卷输送机传送速度范围为0.5～1m/s；
优选的，不锈钢卷整平机转速范围为100～300r/min；
优选的，上述不锈钢卷整平机与铜箔送料机间距范围为0.5～0.8m，且铜箔位于不锈钢板片下面；
优选的，铜箔送料机的传送速度为0.5～1m/s。
上述点焊涂油机将铜箔和不锈钢板片点焊在一起，避免了铜箔在后道工序中因偏位而无法满足生产要求，并在不锈钢片反面喷涂挥发性油，其能减少不锈钢片在成型过程中的损伤及模具损伤。
优选的，为防止铜箔和不锈钢板片的焊点对产品的影响，上述点焊涂油机可采用两种方案：其一为将点焊位置定于冲孔处，在冲孔工序中将其冲掉；其二为点焊机采用含有10％～15％Cu的钨铜电极；
优选的，上述点焊涂油机采用喷雾涂油，其涂油均匀，且涂油量控制精准，油层厚度范围为0.06～0.08mm。
上述伺服冲床可在同一副模具上多次拉深，相对于启动冲床和机械冲床其最高成型压力相对较小，能耗低，效率高，稳定性好。
优选的，上述模具为一体式模具，其集成落料模、成型模与冲孔模，因而落料、成型、冲孔工序可同步完成，各工序中的半成品由空间机械手进行传送；
优选的，上述一体式模具的上模由落料模上模、成型模上模和冲孔模上模组成，其中落料模上模与成型模上模水平间隙尺寸范围为4～6mm，成型模上模与冲孔模上模水平间隙尺寸范围为14～16mm。
优选的，上述伺服冲床模具的下模由落料模下模、成型模下模和冲孔模下模组成，其中落料模下模与成型模下模水平间隙尺寸范围为4～6mm，成型模下模与冲孔模下模水平间隙尺寸范围为14～16mm。
为去除不锈钢片上残余的挥发油，在板式换热器冲床生产线上设置了烘箱，烘箱结构分为初始段、中间段和末尾段三段，每段可设置不同的温度。
优选的，初始段、中间段和末尾段温度可设置为60℃、80℃、60℃。
由于从烘箱出来的不锈钢片是无序排放的，普通机械手在抓取时有很大难度，因而本生产线采用了视觉识别机械手，其能根据不锈钢片成像图片自动确定抓取位置，并将不锈钢片堆叠至指定位置。
优选的，当堆叠高度达到指定要求后，停止当前堆叠，进行下一次啊堆叠，依次反复。
在堆叠过程中，要求传输带静止不动，而堆叠完成后，传输带开始工作，因此本生产线采用了感应传输带，当不锈钢片堆叠高度未达到指定要求时，传输带不工作；当不锈钢片堆叠高度达到指定要求时，传输带将堆叠的不锈钢片传送至指定方位后，停止工作，进行下一次传送，依次反复。
本发明还提出了上述板式换热器冲床生产工艺，其包括以下工序：
(1)不锈钢卷送料：不锈钢卷输送机传送速度范围为0.5～1m/s，其将不锈钢卷送入不锈钢卷整平机；
(2)不锈钢卷整平：将卷曲的不锈钢卷整平，不锈钢卷整平机转速范围为100～300r/min；
(3)铜箔送料：铜箔送料机传送速度范围为0.5～1m/s，输出的铜箔位于不锈钢板片的下方；
(4)点焊：将不锈钢板片与铜箔进行点焊处理，点焊时间为0.1～0.2s；
(5)涂油：采用涂油机在不锈钢板片反面涂挥发油，油层厚度范围为0.06～0.08mm；
(6)伺服送料：采用模组送料方式传输点焊后的不锈钢板片，送料长度精度为±0.03mm；
(7)落料：在伺服液压机上采用落料模进行不锈钢片落料；
(8)一次传送：采用空间机械手将落料后的不锈钢片传送至成型模指定位置；
(9)成型：在伺服液压机上采用成型模对不锈钢片多次拉深，直至成型，成型压力范围为200t～400t；
(10)二次传送：采用空间机械手将成型后的不锈钢片传送至冲孔模指定位置；
(11)冲孔：在伺服液压机上采用冲孔模进行不锈钢片冲孔；
(12)三次传送：采用空间机械手将冲孔后的不锈钢片传送至烘箱传输带指定位置；
(13)烘干：采用烘箱将不锈钢片残余挥发性油烘干，烘箱梯度温度分别设置为60℃、80℃、60℃，烘箱传输带速度为0.5～1m/s；
(14)堆叠：采用视觉识别机械手将烘箱出来的不锈板片抓取至指定位置，并进行堆叠，堆叠高度达到指定要求后，停止当前堆叠，进行下一次堆叠，依次反复；
(15)传送：当不锈钢片高度未达到指定要求时，传输带不工作，当不锈钢片高度达到指定要求时，传输带将其传送至指定地方后停止工作，进入下一次传送，依此反复。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明中涂油机采用喷雾涂油技术，其涂油均匀，涂油量控制精准，其可避免因喷油量过少导致产品与模具的损伤，亦可避免因喷油量过多导致烘干时间过长。
2.本发明中烘箱结构分为初始段、中间段和末尾段三段，且三段可设置不通过的温度，其能高效去除不锈钢片表面残余挥发性油。
3.本发明中采用的视觉识别机械手能根据不锈钢片成像图片自动确定抓取位置，并将其传送至指定位置，大大提高了生产效率。
4.本发明中采用的伺服冲床可在同一副模具上多次拉深，相对于启动冲床和机械冲床其最高成型压力相对较小，能耗低，效率高，稳定性好。
5.本发明中伺服冲床采用一体式模具，其集成落料模、成型模与冲孔模，因而落料、成型、冲孔工序可同步完成，大大提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的板式换热器冲床生产线示意图，其中1为不锈钢卷输送机、2为不锈钢卷整平机、3为铜箔送料机、4为点焊涂油机、5为伺服送料机、6为伺服冲床、7为空间机械手、8为烘箱、9为视觉识别机械手、10为传输带。
图2是本发明的冲床模具示意图，其中8.1为落料模、8.2为成型模、8.3为冲孔模。
图3是本发明中冲床模具上模示意图，其中8.1.1为落料模上模、8.2.1为成型模上模、8.3.1为冲孔模上模。
图4是本发明中冲床模具下模示意图，其中8.1.2为落料模下模，8.2.2为成型模下模、8.3.2为冲孔模下模。
具体实施例
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明提出一种板式换热器冲床生产线，所采取的具体技术方案为：
一种板式换热器冲床生产线，其依次由不锈钢卷输送机1、不锈钢卷整平机2、铜箔送料机3、点焊涂油机4、伺服送料机5、伺服冲床6、空间机械手7、烘箱8、视觉识别机械手9、传输带10组成，如图1所示；不锈钢卷经不锈钢卷输送机1与不锈钢卷整平机2后与由铜箔送料机3输出的铜箔汇合，不锈钢卷和铜箔经点焊涂油机4点焊、涂油后由伺服送料机5传送至伺服冲床6并冲压出不锈钢换热片，空间机械手7负责将不锈钢换热片传送至烘箱8，经烘箱出来后无规则摆放的不锈钢换热片由视觉识别机械手9精准抓至传输带10指定位置并堆叠，当换热片数量达到指定要求后由传输带10运送至下一工序。
上述不锈钢卷输送机1传送速度范围为0.5～1m/s，不锈钢卷整平机2转速范围为100～300r/min。上述不锈钢卷整平机2与铜箔送料机3间距范围为0.5～0.8m，且铜箔位于不锈钢板片下面，其有利于送料，且在不锈钢板片成型时不易被拉破，铜箔送料机的传送速度为0.5～1m/s。上述点焊涂油机4将铜箔和不锈钢板片点焊在一起，并在不锈钢反面喷涂挥发性油。上述点焊工序避免了铜箔在后道工序中因偏位而无法满足生产要求，为防止铜箔和不锈钢板片的焊点对产品的影响，可采用两种方案：其一为将点焊位置定于冲孔处，在冲孔工序中将其冲掉；其二为点焊机采用含有10％～15％Cu的钨铜电极。上述涂油工序可减少模具与产品的损伤，其采用喷雾涂油，涂油量均匀，且控制精准，油层厚度范围为0.06～0.08mm。上述伺服送料机(5)采用模组送料方式，其送料长度精度可达±0.03mm。
上述伺服冲床6可在同一副模具上多次拉深，因而其最高成型压力比单次拉深时的最高成型力下降30％～40％，因而能大大降低能耗，且伺服冲床与启动冲床和机械冲床相比具有更高的效率与稳定性。上述伺服冲床6采用一体式模具，如图2所示，其集成落料模6.1、成型模6.2与冲孔模6.3，因而落料、成型、冲孔工序可同步完成，各工序中的半成品由空间机械手进行传送。上述伺服冲床模具的上模如图3所示，其由落料模上模6.1.1、成型模上模6.2.1和冲孔模上模6.3.1组成，其中落料模上模6.1.1与成型模上模6.2.1水平间隙尺寸范围为4～6mm，成型模上模6.2.1与冲孔模上模6.3.1水平间隙尺寸范围为14～16mm。上述伺服冲床模具的下模如图4所示，其由落料模下模6.1.2、成型模下模6.2.2和冲孔模下模6.3.2组成，其中落料模下模6.1.2与成型模下模6.2.2水平间隙尺寸范围为4～6mm，成型模下模6.2.2与冲孔模下模6.3.2水平间隙尺寸范围为14～16mm。
上述烘箱8初始段、中间段、末尾段温度分别设置为60℃、80℃、60℃，其目的为高效烘干不锈钢片残余的挥发油。
上述视觉识别机械手9能根据散乱摆放的不锈钢片成像图片进行精准抓取，并将其堆叠于传输带指定位置，当堆叠高度达到指定要求后，停止当前堆叠，进行下一次堆叠，依此反复。
上述传输带10为感应传输带，当不锈钢片堆叠高度未达到指定要求时，传输带不工作；当不锈钢片堆叠高度达到指定要求时，传输带将堆叠的不锈钢片传送至指定方位后，停止工作，进行下一次传送，依此反复。
本发明还提出上述板式换热器压机生产工艺，其包括以下具体步骤：
(1)不锈钢卷送料：不锈钢卷输送机传送速度范围为0.5～1m/s，其将不锈钢卷送入不锈钢卷整平机；
(2)不锈钢卷整平：将卷曲的不锈钢卷整平，不锈钢卷整平机转速范围为100～300r/min；
(3)铜箔送料：铜箔送料机传送速度范围为0.5～1m/s，输出的铜箔位于不锈钢板片的下方；
(4)点焊：将不锈钢板片与铜箔进行点焊处理，点焊时间为0.1～0.2s；
(5)涂油：采用涂油机在不锈钢板片反面涂挥发油，油层厚度范围为0.06～0.08mm；
(6)伺服送料：采用模组送料方式传输点焊后的不锈钢板片，送料长度精度为±0.03mm；
(7)落料：在伺服液压机上采用落料模进行不锈钢片落料；
(8)一次传送：采用空间机械手将落料后的不锈钢片传送至成型模指定位置；
(9)成型：在伺服液压机上采用成型模对不锈钢片多次拉深，直至成型，成型压力范围为200t～400t；
(10)二次传送：采用空间机械手将成型后的不锈钢片传送至冲孔模指定位置；
(11)冲孔：在伺服液压机上采用冲孔模进行不锈钢片冲孔；
(12)三次传送：采用空间机械手将冲孔后的不锈钢片传送至烘箱传输带指定位置；
(13)烘干：采用烘箱将不锈钢片残余挥发性油烘干，烘箱梯度温度分别设置为60℃、80℃、60℃，烘箱传输带速度为0.5～1m/s；
(14)堆叠：采用视觉识别机械手将烘箱出来的不锈板片抓取至指定位置，并进行堆叠，堆叠高度达到指定要求后，停止当前堆叠，进行下一次堆叠，依次反复；
(15)传送：当不锈钢片高度未达到指定要求时，传输带不工作，当不锈钢片高度达到指定要求时，传输带将其传送至指定地方后停止工作，进入下一次传送，依此反复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种板式换热器冲床生产线的生产工艺，所述板式换热器冲床生产线依次由不锈钢卷输送机、不锈钢卷整平机、铜箔送料机、点焊涂油机、伺服送料机、伺服冲床、空间机械手、烘箱、视觉识别机械手、传输带组成，其特征在于：不锈钢卷经不锈钢卷输送机与不锈钢卷整平机后与由铜箔送料机输出的铜箔汇合，不锈钢卷和铜箔经点焊涂油机点焊、涂油后由伺服送料机传送至伺服冲床并冲压出不锈钢换热片，空间机械手负责将不锈钢换热片传送至烘箱，经烘箱出来后无规则摆放的不锈钢换热片由视觉识别机械手精准抓至传输带指定位置并堆叠，当换热片数量达到指定要求后由传输带运送至下一工序；所述生产工艺包括以下工序：
（1）不锈钢卷送料：不锈钢卷输送机传送速度范围为0.5~1m/s，其将不锈钢卷送入不锈钢卷整平机；
（2）不锈钢卷整平：将卷曲的不锈钢卷整平，不锈钢卷整平机转速范围为100~300r/min；
（3）铜箔送料：铜箔送料机传送速度范围为0.5~1m/s，输出的铜箔位于不锈钢板片的下方，上述不锈钢卷整平机与铜箔送料机间距范围为0.5~0.8m；
（4）点焊：将不锈钢板片与铜箔进行点焊处理，点焊时间为0.1~0.2s；
（5）涂油：采用涂油机在不锈钢板片反面涂挥发油，为避免不锈钢板片与铜箔的焊点对产品影响，将点焊位置布置于冲孔处，或点焊机采用 10%~15%Cu的钨铜电极；上述点焊涂油机采用喷雾涂油，其涂油均匀，且涂油量控制精准，油层厚度范围为0.06~0.08mm；
（6）伺服送料：采用模组送料方式传输点焊后的不锈钢板片，送料长度精度为±0.03mm；
（7）落料：在伺服冲床上采用落料模进行不锈钢板片落料；
（8）一次传送：采用空间机械手将落料后的不锈钢板片传送至成型模指定位置；
（9）成型：在伺服冲床上采用成型模对不锈钢板片多次拉深，直至成型，成型压力范围为200t~400t；
（10）二次传送：采用空间机械手将成型后的不锈钢板片传送至冲孔模指定位置；
（11）冲孔：在伺服冲床上采用冲孔模进行不锈钢板片冲孔；
（12）三次传送：采用空间机械手将冲孔后的不锈钢板片传送至烘箱传输带指定位置；
（13）烘干：采用烘箱将不锈钢板片残余挥发性油烘干，烘箱梯度温度分别设置为60℃、80℃、60℃，烘箱传输带速度为0.5~1m/s；
（14）堆叠：采用视觉识别机械手将烘箱出来的不锈板片抓取至指定位置，并进行堆叠，堆叠高度达到指定要求后，停止当前堆叠，进行下一次堆叠，依次反复；
（15）传送：当不锈钢板片高度未达到指定要求时，传输带不工作，当不锈钢板片高度达到指定要求时，传输带将其传送至指定地方后停止工作，进入下一次传送，依此反复；
上述模具为一体式模具，其集成落料模、成型模与冲孔模，因而落料、成型、冲孔工序可同步完成，各工序中的半成品由空间机械手进行传送，落料模上模与成型模上模水平间隙尺寸范围为4~6mm，成型模上模与冲孔模上模水平间隙尺寸范围为14~16mm；落料模下模与成型模下模水平间隙尺寸范围为4~6mm，成型模下模与冲孔模下模水平间隙尺寸范围为14~16mm。
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