CN108544203A - 一种空调热交换器下边板自动装配工艺装备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种空调热交换器下边板自动装配工艺方法及其装备，其特征是它包括：一冲床接料旋转台（1），该冲床接料旋转台用于承接翅片堆垛（8）并通过自带的接料针（17）将其堆叠；一预整理装置（16），该预整理装置（16）用于对翅片堆垛（8）进行预整理，以保证定位针（17）的正常插装；一左悬臂（7），该左悬臂（7）用于定位针（18）的抓取和插装，其上安装有定位针抓取机构（2）和定位针下插机构（5）；一右悬臂（12），该右悬臂（12）用于下边板（14）的排列、抓取和在翅片堆垛上的放置。本发明实现了下边板的全自动定位、自动安装，进一步增强生产线的技术能力，提升生产线自动化水平。

Description

一种空调热交换器下边板自动装配工艺装备及其方法

技术领域

本发明涉及一种自动化装配技术，尤其是一种空调换热器穿铜管之前的边板安装装置，具体地说是一种空调热交换器下边板自动装配工艺方法及其装备。

背景技术

目前，空调热交换器穿管大多采用人工穿孔工艺，不仅效率低，而且需要大量的人工，严重制约了生产效率的提高。为此，人们开始赏试使用自动穿孔机来代替人工穿管，中国专利2013101831099是一种自动化水平较高的自动穿管设备，为了实现自动穿管，第一步需要将从冲床上冲下的翅片通过更换定位针送入穿管设备中。这种翅片整理装置只能满足将不需要安装下边板的翅片整理，而大多数情况下，需要在翅片的一端加装L形下边板，铜管先穿过下边板再从翅片堆垛另一侧穿出进行后续的胀管作业。下边板是空调热交换器与机箱固定连接的一个零件，由于空调热交换器长期处于手工生产的技术状态，所有制造厂商对于下边板的设计都没有实现标准化系列化，结构形式五花八门，形状尺寸多种多样，制造精度低，在自动装配过程中，甚至连实现自动摆放都不可能，这给空调热交换器的自动化生产造成极大困难。因此，有必要设计一套带有边板定位的翅片整理换针装置，同时必须满足：

1、下边板自动安装必须在翅片堆垛整理过程中同步进行；

2、下边板自动安装的位置精度必须满足后续自动穿管的顺利进行；

3、下边板自动安装工艺插入翅片堆垛整理工序应不影响自动生产线的生产节拍。

发明内容

本发明的目的是针对现有的自动化穿管设备不能满足下边板自动安装要求的问题，设计一种能实现穿装定位针的同时将下边板定位在翅片堆垛上的空调热交换器下边板自动装配装置。

本发明的技术方案之一是：

一种空调热交换器下边板自动装配工艺装备，其特征是它包括：

一冲床接料旋转台1，该冲床接料旋转台用于承接翅片堆垛8并通过自带的接料针17将其整形定位；

一预整理装置16，该预整理装置16用于对翅片堆垛8进行预整理，以保证定位针17的正常插装，它包括预定位杆6和驱动预定位杆升降、伸缩及回转的驱动机构，所述的预定位杆6由两根组成，它们伸出后分别位于接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针17数量相等的圆孔，接料针17被包络在所述的圆孔中，两根预定位杆再各反向转动90度后，预定位杆6与接料针17分离并回缩到原位；

一左悬臂7，该左悬臂7用于定位针3的抓取和插装，其上安装有定位针抓取机构2和定位针下插机构5；

一右悬臂12，该右悬臂12用于下边板14的排列、抓取和在翅片堆垛上的放置；它主要包括下边板托架15和下边板快速抓取装置13，L形的下边板14排列在下边板托架15上的L形卡槽中，快速抓取装置13利用磁性一次抓取所需数量的下边板经过提升、平移、回转至接料针17上方，然后下降使接料针17插入下边板14孔中，实现下边板在翅片堆垛上的定位。

本发明的空调热交换器下边板自动装配装置还包括一挑杆10，该挑杆10能插入装载翅片堆垛8的定位板9的下部将其托起并使翅片堆垛8保持水平。

右悬臂12中的下边板托架15安装在右悬臂12侧面，右悬臂13上安装有纵向水平导轨，纵向水平导轨上安装有一水平底座，水平底座上安装有回转头，回转头能沿纵向导轨移动，回转头上安装有垂直立柱，垂直立柱上安装有垂直导轨，下边板快速抓取装置13安装在所述的垂直导轨上并能在垂直导轨上上下移动。

下边板快速抓取装置13上安装有两排电永磁铁19，电永磁铁19通电产生磁性，用于吸取下边板14。

本发明的技术方案之二是：

一种空调热交换器下边板自动装配工艺方法，其特征是它包括以下步骤：

、冲床接料旋转台1将堆叠的翅片堆垛8旋出；

、翅片堆垛8在一對挑臂10作用下上升到其上表面与预定位杆6等高的位置；

、预整理装置16沿左悬臂7向前移出至翅片堆垛8第一排接料针处；

、预定位杆6在预整理装置16驱动机构作用下伸出并分别位于一组接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针17数量相等的圆孔，接料针17分别被嵌于所述的圆孔中，完成对翅片堆垛8预整理；

、系列下边板整齐摆放在右悬臂12中的托架15上，快速抓取装置13将系列下边板14抓取，并迅速完成提升、回转180度、移动、下降动作，将系列下边板准确悬置于翅片堆垛上方，使接料针分别插入系列下边板相应孔内；

、定位针抓取机构2抓取定位针3，经提升、回摆、平移、下降动作，将一组定位针3插入并悬置于系列下边板14和翅片堆垛8的对应孔中；

、两根预定位杆6各自反向转动90度后，与接料针17分离并回缩到原位；

、快速抓取装置13和定位针抓取机构2先后缓慢释放系列下边板14和定位针3后分别回归原位。

本发明的有益效果：

本发明通过在现有的翅片整理装置上增加一套预整理装置，使接料针先定位，再通过磁性吸引原理将下边板插装在接料针中，再撤出预整理装置，将定位针插入下边板和翅片孔中，实现下边板和定位针、翅片的同步定位，为下一步自动穿管奠定了基础，从根本上解决了下边板的自动安装要求，满足了大部空调器结构特征的要求。

本发明构思巧妙之一：整理定位模块的机架18上设置了左悬臂7和右悬臂12，左、右悬臂上分别设置有定位针抓取机构2、定位针下插机构5、翅片堆垛预整理装置16和下边板摆放支架15、下边板抓取机构13、下边板输送装置11，这些装置和机构可以分别在左、右悬臂上完成升降、平移、回转等各种动作，并能左右协调、配合，巧妙地实现翅片堆垛自动整理的同时也自动完成了下列下边板的自动装配；

本发明构思巧妙之二：是预整理装置的预定位杆实现了接料针的进一步定位，又能方便地退出，解决了运动干涉的难题。

本发明有效底解决了下边板不能自动化装配的问题，提升了生产线的自动化水平，也大幅度提高生产效率和装配质量，而将大量的劳动力从传统的人工穿管工序中解决出来从事创造性的劳动。同时也可节约大量人力成本，提高经济效率。

附图说明

图1是本发明的机械装置传动示意图。

图2是本发明的机械装置立体结构示意图。

图3是本发明的预定位装置结构示意图。

图4是本发明的快速抓取装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1-4所示。

一种空调热交换器下边板自动装配工艺装置，它主要包括：冲床接料旋转台1、预整理装置16、左悬臂7和右悬臂12，如图1所示，其中冲床接料旋转台用于承接翅片堆垛8并通过自带的接料针17将其堆叠，它可采用与现有的生产线相同的结构；预整理装置16用于对翅片堆垛8进行预整理，以保证定位针17的正常插装，该预整理装置16可安装在现有的用于定位针抓取、插装的左悬臂上，并能在左悬臂7上作上下和左右的移动，它包括预定位杆6和驱动预定位杆升降、伸缩及回转的驱动机构（驱动机构可采用气缸驱动，主要是带动预定位杆6前后移动的伸缩气缸，带动预定位杆作90度翻转的定角度回转气缸，可采用现有技术自行设计制造），所述的预定位杆6由两根组成，它们伸出后分别位于接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针17数量相等的圆孔，接料针17被包络在所述的圆孔中，两根预定位杆6再各反向转动90度后，预定位杆6与接料针17分离并回缩到原位；左悬臂7主要用于定位针3的抓取和插装，其上安装有定位针抓取机构2和定位针下插机构5；定位针抓取机构2和定位针下插机构5可采用与现有的穿管生产线上相同的结构，包括磁力取针头，磁力取针头能在左悬臂上回转、左右移动，插装机构能带动抓取机构2一并下压，如图2所示。右悬臂12用于下边板14的排列、抓取和在翅片堆垛上的放置；它主要包括下边板托架15和下边板快速抓取装置13，下边板快速抓取装置13上安装有两排电永磁铁19，电永磁铁19通电产生磁性，用于吸取下边板14。L形的下边板14排列在下边板托架15上的L形卡槽中，快速抓取装置13（如图4）利用磁性一次抓紧所需数量的下边板经过提升、平移、回转至接料针17上方，然后下降将下边板14插入接料针17中，实现下边板在翅片堆垛上的定位。右悬臂12中的下边板托架15安装在横向水平导轨上，横向水平导轨上安装有能沿其横向移动的纵向水平导轨，纵向水平导轨上安装有一水平底座，水平底座上安装有回转头，回转头能沿纵向导轨移动，回转头上安装有纵向立柱，纵向立柱上安装有垂直导轨，下边板快速抓取装置13安装在所述的垂直导轨上并能在垂直导轨上上下移动。此外，本发明的空调热交换器下边板自动装配装置还包括一挑杆10，该挑杆10能插入装载翅片堆垛8的定位板9的下部将其托起并使翅片堆垛8保持水平。

实施例二。

一种空调热交换器下边板自动装配工艺方法，其特征是它包括以下步骤：

、冲床接料旋转台1将堆叠的翅片堆垛8旋出；

、翅片堆垛8在一對挑臂10作用下上升到其上表面与预定位杆6等高的位置；

、预整理装置16沿左悬臂7向前移出至翅片堆垛8第一排接料针处；

、预定位杆6（如图3）在预整理装置16驱动机构作用下伸出并分别位于一组接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针17数量相等的圆孔，接料针17分别被嵌于所述的圆孔中，完成对翅片堆垛8预整理；

、系列下边板整齐摆放在右悬臂12中的托架15上，快速抓取装置13将系列下边板14抓取，并迅速完成提升、回转180度、移动、下降动作，将系列下边板准确悬置于翅片堆垛上方，使接料针分别插入系列下边板相应孔内；

、定位针抓取机构2抓取定位针3，经提升、回摆、平移、下降动作，将一组定位针3插入并悬置于系列下边板14和翅片堆垛8的对应孔中；

、两根预定位杆6各自反向转动90度后，与接料针17分离并回缩到原位；

、快速抓取装置13和定位针抓取机构2先后缓慢释放系列下边板14和定位针3后分别回归原位。

本发明的工作过程是：

1、经冲压形成翅片堆垛进入整理定位工序，本发明的整理定位模块（即本发明的空调热交换器下边板自动装配装置，以下简称整理定位模块），一对挑杆10前伸将定位板9和翅片堆垛8少许托起并保持水平；

2、整理定位模块左悬臂7下面的预整理装置16中的一对带有系列半圆孔的预定位杆6同步伸出，预定位杆6的高度贴近翅片堆垛8上表面，并处于翅片堆垛一组接料针17两侧，当预定位杆6相向同步旋转90度时，预定位杆6侧的半圆孔拼成系列完整定位孔，各接料针17被钳入定位孔中，定位针排列整齐，完成了对翅片堆垛8的初步整理。

3、整理定位模块右悬臂12外侧设置有专用于下边板摆放的托架15，系列下边板14根据其在翅片堆垛8上的相应位置、距离，顺序而精准地排列于托架15上。

4、整理定位模块右悬臂12上设置有系列下边板14快速抓取装置13，该装置对系列下边板14一次性抓取后，完成升降、平移、绕Z轴转动等系列动作，将系列下边板14平稳而准确地悬置于翅片堆垛8上方，并使接料针17插入下边板14孔中。

5、整理定位模块左悬臂7上有一套与现有技术相同的定位针抓取装置2和插定位针装置5，该装置从工装返回轨道4上先后提起两排定位针3（图1），经过升降、平移、绕Z轴转动等系列动作，使定位针对准系列下边板14的孔和翅片堆垛8相应的系列孔，将定位针下插一定深度后，插定位针装置5保持此状态不动。

6、预整理装置16的一对预定位杆6反向回转90度后同步收缩；系列下边板14的抓取装置13继续下降到系列下边板14与翅片堆垛8接触；插定位针装置5缓慢下降至终点；下边板快速抓取装置13和插定位针装置5同时放开系列下边板14和定位针装置3并返回原位。

安放好系列下边板14和定位针装置3后，翅片整理定位工序结束，翅片堆垛8被托起，离开接料平台，输送到穿管工位，插入U形铜管将系列14下边板、翅片装配在一起。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种空调热交换器下边板自动装配工艺装备，其特征是它包括：

一冲床接料旋转台（1），该冲床接料旋转台用于承接翅片，并通过自带的接料针（17），将其堆叠成翅片堆（8）；

一预整理装置（16），该预整理装置（16）用于对翅片堆垛（8）进行预整理，以保证定位针（3）的正常插装，它包括预定位杆（6）和驱动预定位杆升降、伸缩及回转的驱动机构，所述的预定位杆（6）由两根组成，它们伸出后分别位于接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针（17）数量相等的圆孔，接料针（17）被置于所述的圆孔中；

两根预定位杆再各反向转动90度后，与接料针（17）分离并回缩到原位；

一左悬臂（7），该左悬臂（7）用于定位针（3）的抓取和插装，其上安装有定位针抓取机构（2）和定位针下插机构（5）；

一右悬臂（12），该右悬臂（12）用于下边板（14）的排列、抓取和在翅片堆垛上的放置；它主要包括下边板托架（15）和下边板快速抓取装置（13），L形的系列下边板（14）排列在下边板托架（15）上的L形卡槽中，快速抓取装置（13）利用磁性一次抓紧所需数量的下边板，经过提升、平移、回转至接料针（17）上方，然后下降将下边板（14）插入接料针（17）中，实现系列下边板（14）在翅片堆垛（8）上的定位。

2.根据权利要求1所述的空调热交换器下边板自动装配工艺装备，其特征是它还包括一挑杆（10），该挑杆（10）能插入装载翅片堆垛（8）的定位板（9）的下部将其托起并使翅片堆垛（8）保持水平。

3.根据权利要求1所述的空调热交换器下边板自动装配工艺装备，其特征是右悬臂（12）中的下边板托架（15）安装在右悬臂（12）侧面，右悬臂（12）上安装有纵向水平导轨，纵向水平导轨上安装有一水平底座，水平底座上安装有回转头，回转头能沿纵向导轨移动，回转头上安装有垂直立柱，垂直立柱上安装有垂直导轨，下边板快速抓取装置（13）安装在所述的垂直导轨上并能在垂直导轨上上下移动。

4.根据权利要求1所述的空调热交换器下边板自动装配工艺装备，其特征是下边板快速抓取装置（13）上安装有两排电永磁铁（19），电永磁铁（19）通电产生磁性，用于吸取下边板（14）。

5.一种空调热交换器下边板自动装配工艺方法，其特征是它包括以下步骤：

、冲床接料旋转台（1）将堆叠的翅片堆垛（8）旋出；

、翅片堆垛（8）在一對挑臂（10）作用下上升到其上表面与预定位杆（6）等高的位置；

、预整理装置（16）沿左悬臂（7）向前移出至翅片堆垛（8）第一排接料针处；

、预定位杆（6）在预整理装置（16）驱动机构作用下伸出并分别位于一组接料针的两侧，在相向转动90度后拼接成与接料针（17）数量相等的圆孔，接料针（17）分别被嵌于所述的圆孔中，完成对翅片堆垛（8）预整理；

、系列下边板整齐摆放在右悬臂（12）中的托架（15）上，快速抓取装置（13）将系列下边板（14）抓取，并迅速完成提升、回转180度、移动、下降动作，将系列下边板准确悬置于翅片堆垛上方，使接料针分别插入系列下边板相应孔内；

、定位针抓取机构（2）抓取定位针（3），经提升、回摆、平移、下降动作，将一组定位针（3）插入并悬置于系列下边板（14）和翅片堆垛（8）的对应孔中；

、两根预定位杆（6）各自反向转动90度后，与接料针（17）分离并回缩到原位；

、快速抓取装置（13）和定位针抓取机构（2）先后缓慢释放系列下边板（14）和定位针（3）后分别回归原位。