CN110948208A - 翅片管式换热器插管机构 - Google Patents

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张斌
王晓辉
高军
巩守禄
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Shandong University
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Shandong University
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Abstract

本发明设计了一种翅片管式换热器插管机构，包括用于夹持固定U形管的U形管固定组件，用于推动U形管的推管组件和丝杠电机轨道；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，可以同时满足U形散热管的平插和斜插操作。同时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。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

翅片管式换热器插管机构
技术领域
本发明涉及组装机械技术领域，具体是实现一种换热器散热管成排插装的高自动化生产装置。
背景技术
换热器插管平台是一种实现将散热管精确平稳的插入散热片管孔的高自动化装置。换热器结构主要包括散热片与散热管。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，散热管容易在插管过程中对于散热片造成损害。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，再逐个插入到定型的换热器散热片中，这种工作方式导致整个插管过程效率低，加工效率低，而且是不可控的，容易造成散热管(U形管)的损坏，而现有技术中尚没有一种可以完成换热器自动插管的组装设备。
发明内容
为达到上述目的，具体方案如下：
整个装置可分为三个部分：推管组件、U形管固定机构以及导轨传动组件。推管组件由U形板、槽板和压板装配而成。散热固定组件由支撑台、散热管夹持机构与压管机构装配而成。
作为优选，所述U形管固定机构进一步由支架梁、槽板液压机、上下宽槽板和导轨块装配而成；丝杠导轨由丝杠座、电机、丝杠、丝杠螺母装配而成；推杆组件由支撑座、定位针推块装配而成。
作为优选，所述散热管固定组件采用前后端分模块化设计，将上下宽槽板之间设计成相互配合的齿型夹持结构，以便于更好的对散热管进行固定，保证散热管在推管组件作用下的平稳前进。
作为优选，所述散热管夹持机构连接有振动驱动机构，通过机械固定，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，所述推管组件采用57步进电机和丝杠滑台为动力源，步进电机驱动丝杠滑台实现推管组件的前进和后退，结合PLC控制其转速。
作为优选，所述丝杠滑台上的步进电机尾端装有机械刹车装置，所述滑轨前端装有机械限位，用以固定插管过程中，散热管以及推管组件前进的位移。
作为优选、所述推管组件与导管之间的抬升装置采用气缸作为动力，所述抬升装置安装在单自由度的移动结构上，所述自由度移动结构包括用于维持推管组件运行路线的导轨传动组件。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)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插管过程效率低，加工效率低，而且是不可控的，容易造成散热管的损坏。本装置可以实现对散热管固定、装配的全自动化，避免了传统的人工操作，保证了装配的精度，极大地提高了生产效率。
(2)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，保证了散热管的精确装配。
(3)设计了多组机械固定模块和推管机构配合的结构，不需要在机器插管完成后，人工推管到指定位置，保证整个插管过程的有序进行。
附图说明
图1为插管机构整体结构示意图
图2为U形管固定机构结构示意图
图3为斜插管压管组件示意图
图4为两种插管方式示意图
图5为推管组件结构示意图
图6为推管装置进一步推U形管示意图
其中1-工作台，2-导轨，3-推管组件，4-丝杠电机导轨，5-U形管，6-U形管固定组件，7-支架梁，8-U形管前端导向装置，9-待插管换热器，201-平插管换热器，202-斜插管换热器，301-U形板，302-液压压管槽，303-置管槽板，304-置管槽，305-推管槽口，306-推管板，601-上齿板，602-下齿板，603-下齿板液压座，604-上齿板液压座
具体实施方式
本发明提供了一种自动化插管装置，具体适用于对于排列紧密的散热片的散热管的插管，例如适用于翅片管式换热器组装生产过程中散热管的插管过程。
参考图1、图2、图5，一排U形管已经在上一工位上被放置在置管槽304和下齿板602之间。接下来丝杠电机导轨4带动推管组件3向待插管换热器9方向运动一段距离，液压压管槽302运动到U形管5上方时，丝杠电机导轨停止运动，液压压管槽302压向U形管5，与置管槽304配合将U形管4垂直方向限制住。随后丝杠电机导轨4带动推管组件3向待插管换热器9方向运动，推管板306推动U形管5插入待插管换热器9。
进一步的，参考图2，在U形管被放置在置管槽304和下齿板602之间时，上齿板601和下齿板602相互啮合，将U形管限制在齿间，防止插管过程中U形管晃动，提高插管精度。
为应对多种插管形式，如图4所示的换热器就包括平插管换热器201和斜插管换热器202，因此对U形管固定组件6可以设计为图3结构，通过相互交错的齿形，既可以夹持固定平放的U形管，又可以夹持固定斜放的U形管。
在推管板306推U形管插入换热器的过程中，由于前方有置管槽板303的阻挡，不能将U形管完全插入换热器，进一步在置管槽板303上开有推管槽口305，当剩下的U形管无法推进的时候，推管装置后退，之后置管槽版303在液压推动下上移，用推管槽口305继续推动U形管5，如图6所示。直至将U形管5推入换热器，推管组件3再回撤，等待下一批U形管放置。
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，从而可以提高换热器的组装效率和产能。

Claims (4)

1.一种翅片管式换热器插管机构，用于散热管的组装，其特征在于：平台设置有用于夹持固定U形管的U形管固定组件，用于推动U形管的推管组件和丝杠电机轨道。
2.如权利要求1中所述的U形管固定组件，其特征在于：具有上下啮合的交错齿形设计，可以同时满足平放和斜放的U形管。
3.如权利要求1中所述的U形管固定组件，其特征在于：上下齿板连接有液压座，均可以上下运动。
4.如权利要求1中所述的U形管推管组件，其特征在于：设置有推管板，同时置管槽板前端开有推管槽口，可以推管前期用推管板推送U形管，后期用推管槽口推送。
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