CN111843449B - 一种热水换热器自动装配设备 - Google Patents

Abstract

一种热水换热器自动装配设备，包括机座，机座上包括有放料机构、搭载机构、上料机构、定位机构以及装配机构，放料机构包括放料槽以及第一平移动力源，搭载机构包括搭载平台和升降驱动源，上料机构包括储料箱以及第二平移动力源，第一平移动力源驱动放料槽内的扁管在竖直方向上运动，以使放料槽内的扁管移动至储料箱内；定位机构包括两块定位板，两块定位板上均设有若干个均匀排列的定位柱，两个第三平移动力源分别驱动两块定位板在水平面上背向平移，以使搭载平台上的扁管偏移且扁管的端头一角正对朝向集流管的插槽；装配机构包括两组夹紧组件和两个第四平移动力源，本发明优点在于能代替人工手动将扁管两端插入两侧集流管的装配设备。

Description

一种热水换热器自动装配设备

技术领域

本发明涉及热水换热器加工装置的技术领域，尤其是一种热水换热器自动装配设备。

背景技术

热水换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，热水换热器是一种不用燃气、不用电、也不用太阳能的简易热水器，是利用传递的热量将自来水加热的节能装置，内置高效换热管，所产生的热水，可供全家洗澡、洗衣、洗碗、洗菜等用；目前的热水换热器主要结构包括扁管和集流管，扁管的两侧端头分别插入对应的两个集流管插槽内，而现有的生产商家还是采用老式的生产方式，通过人工将扁管的头端分别插入集流管的插槽内，而由于直接对准的插入容易卡住，强行插入会对插槽或扁管的头端造成一定的磨坏，因此人工装配所耗费的时间较久，效率较低，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能自动将扁管两端插入两侧集流管的装配设备。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

该种热水换热器自动装配设备，包括机座，所述机座上包括有放料机构、搭载机构、上料机构、定位机构以及装配机构，所述放料机构包括放料槽以及第一平移动力源，所述放料槽用于叠放扁管，所述搭载机构包括搭载平台和升降驱动源，所述上料机构包括储料箱以及第二平移动力源，当储料箱位于放料槽上方且与放料槽相通时，所述第一平移动力源驱动所述放料槽内的扁管在竖直方向上运动，以使所述放料槽内的扁管移动至储料箱内，当上料机构需要上料时，所述第二平移动力源驱动所述储料箱在水平面上平移，将所述储料箱内的扁管送至所述搭载平台上；所述定位机构包括两块定位板和两个第三平移动力源，两块所述定位板分别位于搭载平台的两侧，两块所述定位板上均设有若干个均匀排列的定位柱，当所述升降驱动源驱动所述搭载平台向下平移时，所述搭载平台上的扁管两端分别位于两块所述定位板上的定位柱之间，当扁管的端头位于两定位柱之间时，两个所述第三平移动力源分别驱动两块所述定位板在水平面上背向平移，以使所述搭载平台上的扁管偏移且扁管的端头一角正对朝向集流管的插槽；所述装配机构包括两组夹紧组件和两个第四平移动力源，两组所述夹紧组件分别对应设置在两块定位板一侧，所述夹紧组件用于夹持集流管，两个所述第四平移动力源分别驱动两组所述夹紧组件在水平面上相向平移，以使两块所述定位板上扁管的端头分别插入对应的集流管插槽内。

优选的，所述夹紧组件包括夹座以及夹头，所述夹座上设有用于放置集流管的管座，所述夹头位于夹座上，所述夹头包括第五动力源以及“L”型夹杆，所述夹杆包括夹持端和转动端，所述第五动力源驱动所述夹杆在水平面上转动以使所述夹持端位于集流管的正上方，所述第五动力源驱动所述夹杆在竖直方向上运动以使所述夹持端抵压或远离集流管。

优选的，所述搭载平台的上表面设有若干个均匀排列的凹槽，所述凹槽的宽度大于扁管的宽度。

优选的，相邻两个所述定位柱之间的间距均大于扁管的宽度。

优选的，所述机座上还设有两根用于支撑扁管的支撑杆。

优选的，所述放料槽包括底杆、移动挡板以及固定挡板，所述底杆的上表面两端均设有滑槽，所述移动挡板分别滑动连接在对应的滑槽上，所述固定挡板位于底杆的长边一侧，所述底杆的长边相对一侧设有限位架，限位架的上顶面高度与储料箱的下底面高度相同。

优选的，所述上料机构还包括压杆以及第七平移动力源，所述第七平移动力源驱动所述压杆在竖直方向上运动以使压杆按压或脱离储料箱内的扁管。

优选的，所述夹紧组件底部设有承载板，所述夹紧组件还包括压紧框架，所述压紧框架与承载板之间设有支架，所述支架分别与压紧框架一边的两端铰接，所述压紧框架的相对边给予扁管一个向下的力以使扁管始终贴附在定位板上表面上。

优选的，所述夹紧组件还包括连杆以及第六平移动力源，所述夹座为3个，3个夹座通过连杆连接，当扁管插入集流管的插槽内时，所述第六平移动力源给予连杆一个向扁管长度方向的阻力以使夹头紧压在集流管上。

本发明的优点和积极效果是：在机台上设置放料机构，放料机构包括气缸和放料槽，人工手动将扁管水平叠放在放料槽内，通过气缸驱动整个放料槽向上移动，而在放料机构上方设置上料机构，上料机构包括气缸和储料箱，放料槽内的扁管全部输送至储料箱后，通过气缸驱动整个储料箱在搭载横杆上移动，依靠扁管的重力和搭载横杆上的凹槽使得扁管落入凹槽内，这样就能实现搭载横杆上铺满扁管，该自动铺设扁管代替了人工铺设且为后续的装配提供基础；在机台上设置定位机构和装配机构，定位机构包括定位板和气缸，装配机构包括夹紧组件和气缸，夹紧组件主要是用来固定集流管，通过气缸驱动定位板和夹紧组件，以实现对定位板上的扁管实现水平转动偏移，以使扁管的端头一角对准集流管的插槽，在通过气缸使得夹紧组件向扁管一侧移动且定位板上的扁管同时实现复位，最终实现扁管整体插入插槽，该种方式能够实现批量的装配，且整体代替了人工装配，提高装配的效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中扁管上料装配时的结构示意图；

图3是本发明中放料机构和上料机构的结构示意图；

图4是本发明中定位机构和装配机构的结构示意图。

图中：1、机座；2、放料机构；21、放料槽；211、底杆；212、移动挡板；213、固定挡板；214、滑槽；22、第一平移动力源；3、搭载机构；31、搭载平台；32、凹槽；33、升降驱动源；4、上料机构；41、储料箱；42、第二平移动力源；43、压杆；44、第七平移动力源；5、定位机构；51、定位板；511、定位柱；52、承载板；53、第三平移动力源；6、装配机构；61、第四平移动力源；7、夹紧组件；71、夹座；72、夹头；721、第五动力源；722、夹杆；7221、夹持端；73、管座；74、压紧框架；75、支架；76、连杆；77、第六平移动力源；9、支撑杆；10、限位架；12、底板；101、扁管；102、集流管；103、插槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

由于目前现有的生产商家还是采用老式的生产方式，通过人工将扁管101的头端分别插入集流管102的插槽103内，而由于直接对准的插入容易卡住，强行插入会对插槽103或扁管101的头端造成一定的磨坏，人工装配所耗费的时间较久，效率较低，成本较高，因此本发明设计这种能自动将扁管101两端插入两侧集流管102的装配设备，具体结构如图1-4所示，包括机座1，机座1上包括有放料机构2、搭载机构3、上料机构4、定位机构5以及装配机构6，放料机构2包括放料槽21以及第一平移动力源22(气缸)，放料槽21用于叠放扁管101，搭载机构3包括搭载平台31和升降驱动源33(气缸)，上料机构4包括储料箱41以及第二平移动力源42(气缸)，当储料箱41位于放料槽21上方且与放料槽21相通时，第一平移动力源22(气缸)驱动放料槽21内的扁管101在竖直方向上运动，以使放料槽21内的扁管101移动至储料箱41内，当上料机构4需要上料时，第二平移动力源42(气缸)驱动储料箱41在水平面上平移，将储料箱41内的扁管101送至搭载平台31上(放料槽21内的扁管101全部输送至储料箱41后，通过气缸驱动整个储料箱41在搭载平台31上移动，依靠扁管101的重力和搭载平台31上的凹槽32使得扁管101落入凹槽32内，这样就能实现搭载平台31上铺满扁管101，该自动铺设扁管101代替了人工铺设且为后续的装配提供基础)；定位机构5包括两块定位板51和两个第三平移动力源53(伺服电机)，两块定位板51分别位于搭载平台31的两侧，两块定位板51上均设有若干个均匀排列的定位柱511，当升降驱动源33(气缸)驱动搭载平台31向下平移时，搭载平台31上的扁管101两端分别位于两块定位板51上的定位柱511之间(由于初始状态时，搭载平台31以及储料箱41的底面高度均高于两侧的定位板51高度，由于本发明中在铺设扁管101时，限位架10的高度以及搭载平台31的高度高于两侧定位板51的高度，这样上料机构4在铺设扁管101时不会受到定位柱511的阻碍，当储料箱41在移动的过程中扁管101铺设在搭载平台31上后，搭载平台31向下移动将扁管101的两端落入定位板51的两定位柱511之间，而扁管101后续需要转动偏移，因此相邻两个定位柱511之间的间距均大于扁管101的宽度)，当扁管101的端头位于两定位柱511之间时，两个第三平移动力源53(伺服电机)分别驱动两块定位板51在水平面上背向平移，以使搭载平台31上的扁管101偏移且扁管101的端头一角正对朝向集流管102的插槽103；装配机构6包括两组夹紧组件7和两个第四平移动力源61(气缸)，两组夹紧组件7分别对应设置在两块定位板51一侧，夹紧组件7用于夹持集流管102，两个第四平移动力源61(气缸)分别驱动两组夹紧组件7在水平面上相向平移，以使两块定位板51上扁管101的端头分别插入对应的集流管102插槽103内(通过气缸使得集流管102向扁管101一侧移动且定位板51上的扁管101同时实现复位，最终实现扁管101整体插入插槽103，该种方式能够实现批量的装配，且整体代替了人工装配，提高装配的效率)。

如图4所示，夹紧组件7包括夹座71以及夹头72，夹座71上设有用于放置集流管102的管座73，集流管102的两端位于夹块之间，夹头72位于夹座71上，夹头72包括第五动力源721(气缸)以及“L”型夹杆722，夹杆722包括夹持端7221和转动端，转动端连接在气缸上，当人工进行装配集流管102时，夹杆722受到气缸驱动水平面上转动以使夹持端7221位于集流管102的正上方，然后第五动力源721(气缸)又驱动夹杆722在竖直方向上运动以使夹持端7221抵压或远离集流管102；当扁管101在进行插入时，扁管101的端头处可能会受到阻力翘起，所以在一侧设有压紧框架74，夹紧组件7底部设有承载板52，定位板51也是设置在承载板52上的，承载板52是位于底板12上，底板12通过滑轨在机座1上滑动，压紧框架74与承载板52之间设有支架75，支架75分别与压紧框架74一边的两端铰接，压紧框架74的相对边给予扁管101一个向下的力以使扁管101始终贴附在定位板51上表面上；夹紧组件还包括连杆76以及第六平移动力源77(气缸)，夹座71为3个，3个夹座71通过连杆76连接，当扁管101插入集流管102的插槽103内时，插槽103会给予扁管101端头处一个向外的力，反之，扁管101会给予插槽103一个相反的力，为了保证压在集流管102上的3个夹座71不偏移，第六平移动力源77(气缸)给予连杆76一个向扁管101长度方向的阻力以使夹头72紧压在集流管102上。

如图1所示，搭载平台31的上表面设有若干个均匀排列的凹槽32，又因为扁管101在插入插槽103前需要先转动偏移一定角度，所以凹槽32的宽度大于扁管101的宽度；搭载平台31为两根杆子，由于扁管101在装配过程中需要保证扁管101时水平平行的，而扁管101本身比较软，所以需要在两根搭载平台31之间设有与搭载平台31平行的两根支撑杆9，支撑杆9用于支撑扁管101。

如图3所示，放料槽21包括底杆211、移动挡板212以及固定挡板213，底杆211的上表面两端均设有滑槽214，移动挡板212分别滑动连接在对应的滑槽214上，两移动挡板212之间的距离需大于扁管101的长度，这样才方便人工将扁管101放入放料槽21内，固定挡板213位于底杆211的长边一侧，底杆211的长边相对一侧设有限位架10，限位架10的上顶面高度与储料箱41的下底面高度相同。

为了确保储料箱41在位移过程中储料箱41内的扁管101能准确无误的全部落入对应的凹槽32内，如果只是光靠扁管101的重力和凹槽32难以保证，所以在上料机构4还包括压杆43以及第七平移动力源44(气缸)，第七平移动力源44(气缸)驱动压杆43在竖直方向上运动以使压杆43按压或脱离储料箱41内的扁管101，这里气缸对储料箱41最上方的扁管101一个向下的力，这个压力不大不会影响储料箱41在搭载平台31上移动。

工作原理：该装配设备分为三个步骤，第一步骤为装料上料步骤，将上料机构4两侧的夹紧组件上手动安装上集流管102，然后将放料槽21两端的的移动挡板212调节位置，人工手动将若干块扁管101叠放入放料槽21内，底杆211受到气缸驱动后将放料槽21内的扁管101往上运送至正上方的储料箱41内，当储料箱41位于放料槽21的正上方时两者是相通的，由于储料箱41的底面高度与限位架10的高度相同，因此储料箱41在气缸的驱动下向搭载平台31长度方向移动时，储料箱41的底部会先经过限位架10然后到搭载平台31上，避免了储料箱41在移动初始内部的扁管101掉落，储料箱41经过搭载平台31时，储料箱41内的扁管101会因为扁管101自身的重力以及气缸向下的压力铺设在搭载平台31的凹槽32内，凹槽32的深度与扁管101的厚度相同，这样当一根扁管101落入凹槽32内后，储料箱41移动至下一个凹槽32时，储料箱41内的扁管101能顺利的落入下一个凹槽32；

第二步骤为扁管101的位置调整，由于搭载平台31上铺设有扁管101后，搭载平台31受到气缸向下移动，扁管101的两个端头会分别落入两侧定位板51的两定位柱511之间，由于扁管101的起始位置与两侧集流管102的插槽103是不对齐的，这时两侧的伺服电机分别驱动承载板52在底板12上移动，也就是说左侧的伺服电机驱动左侧的承载板52往前侧移动，右侧的伺服电机驱动右侧的承载板52往后侧移动，而定位柱511之间的距离以及凹槽32的宽度均是大于扁管101的宽度，因此搭载平台31上的铺设的所有扁管101整体就会呈倾斜状态，以使扁管101两个端头的一角均是朝向对应的插槽103；

第三步骤为扁管101与集流管102的装配，由于之前扁管101已经实现偏转，使得边管端头的一个角已经对准位于插槽103内，这时两侧的底板12会受到气缸作用向内靠，即左侧的底板12会向右侧移动，右侧的底板12会向左侧移动，当底板12移动则底板12上的所有机构均会移动，在底板12的移动过程中，伺服电机会驱动定位板51复位，以使扁管101扶正，底板12的移动与定位板51的复位两者相互配合，最终使得扁管101慢慢的插入集流管102的插槽103内。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种热水换热器自动装配设备，包括机座(1)，其特征在于：所述机座(1)上包括有放料机构(2)、搭载机构(3)、上料机构(4)、定位机构(5)以及装配机构(6)，所述放料机构(2)包括放料槽(21)以及第一平移动力源(22)，所述放料槽(21)用于叠放扁管(101)，所述搭载机构(3)包括搭载平台(31)和升降驱动源(33)，所述上料机构(4)包括储料箱(41)以及第二平移动力源(42)，当储料箱(41)位于放料槽(21)上方且与放料槽(21)相通时，所述第一平移动力源(22)驱动所述放料槽(21)内的扁管(101)在竖直方向上运动，以使所述放料槽(21)内的扁管(101)移动至储料箱(41)内，当上料机构(4)需要上料时，所述第二平移动力源(42)驱动所述储料箱(41)在水平面上平移，将所述储料箱(41)内的扁管(101)送至所述搭载平台(31)上；所述定位机构(5)包括两块定位板(51)和两个第三平移动力源(53)，两块所述定位板(51)分别位于搭载平台(31)的两侧，两块所述定位板(51)上均设有若干个均匀排列的定位柱(511)，当所述升降驱动源(33)驱动所述搭载平台(31)向下平移时，所述搭载平台(31)上的扁管(101)两端分别位于两块所述定位板(51)上的定位柱(511)之间，当扁管(101)的端头位于两定位柱(511)之间时，两个所述第三平移动力源(53)分别驱动两块所述定位板(51)在水平面上背向平移，以使所述搭载平台(31)上的扁管(101)偏移且扁管(101)的端头一角正对朝向集流管(102)的插槽(103)；所述装配机构(6)包括两组夹紧组件(7)和两个第四平移动力源(61)，两组所述夹紧组件(7)分别对应设置在两块定位板(51)一侧，所述夹紧组件(7)用于夹持集流管(102)，两个所述第四平移动力源(61)分别驱动两组所述夹紧组件(7)在水平面上相向平移，以使两块所述定位板(51)上扁管(101)的端头分别插入对应的集流管(102)插槽(103)内。

2.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述夹紧组件(7)包括夹座(71)以及夹头(72)，所述夹座(71)上设有用于放置集流管(102)的管座(73)，所述夹头(72)位于夹座(71)上，所述夹头(72)包括第五动力源(721)以及“L”型夹杆(722)，所述夹杆(722)包括夹持端(7221)和转动端，所述第五动力源(721)驱动所述夹杆(722)在水平面上转动以使所述夹持端(7221)位于集流管(102)的正上方，所述第五动力源(721)驱动所述夹杆(722)在竖直方向上运动以使所述夹持端(7221)抵压或远离集流管(102)。

3.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述搭载平台(31)的上表面设有若干个均匀排列的凹槽(32)，所述凹槽(32)的宽度大于扁管(101)的宽度。

4.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：相邻两个所述定位柱(511)之间的间距均大于扁管(101)的宽度。

5.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述机座(1)上还设有两根用于支撑扁管(101)的支撑杆(9)。

6.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述放料槽(21)包括底杆(211)、移动挡板(212)以及固定挡板(213)，所述底杆(211)的上表面两端均设有滑槽(214)，所述移动挡板(212)分别滑动连接在对应的滑槽(214)上，所述固定挡板(213)位于底杆(211)的长边一侧，所述底杆(211)的长边相对一侧设有限位架(10)，限位架(10)的上顶面高度与储料箱(41)的下底面高度相同。

7.根据权利要求1所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述上料机构(4)还包括压杆(43)以及第七平移动力源(44)，所述第七平移动力源(44)驱动所述压杆(43)在竖直方向上运动以使压杆(43)按压或脱离储料箱(41)内的扁管(101)。

8.根据权利要求2所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述夹紧组件(7)底部设有承载板(52)，所述夹紧组件(7)还包括压紧框架(74)，所述压紧框架(74)与承载板(52)之间设有支架(75)，所述支架(75)分别与压紧框架(74)一边的两端铰接，所述压紧框架(74)的相对边给予扁管(101)一个向下的力以使扁管(101)始终贴附在定位板(51)上表面上。

9.根据权利要求2所述一种热水换热器自动装配设备，其特征在于：所述夹紧组件(7)还包括连杆(76)以及第六平移动力源(77)，所述夹座(71)为3个，3个夹座(71)通过连杆(76)连接，当扁管(101)插入集流管(102)的插槽(103)内时，所述第六平移动力源(77)给予连杆一个向扁管(101)长度方向的阻力以使夹头(72)紧压在集流管(102)上。