CN120038552B - 一种空调室外机智能产线 - Google Patents

一种空调室外机智能产线

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Abstract

本发明公开了一种空调室外机智能产线,包括装配线和物料补给线,装配线包括:多个装配工位,任一装配工位上配置有第一机器人,第一机器人自动完成装配工位的工作任务;多个装配工位沿第一输送线的输送方向依次布置,第一输送线用于输送物料;物料补给线包括:物料仓,任一装配工位所需的物料以物料框为存储单元放置于物料仓内,物料仓内设置有多个物料放置区;第二输送线用于输送物料框;第二机器人用于将物料框在物料仓和第二输送线之间转运;物料框在第一输送线与第二输送线之间转运。该产线能够实现物料自动补给和各工序的自动化装配,提高生产效率。

Description

一种空调室外机智能产线
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域,尤其涉及一种空调室外机智能产线。
背景技术
空调室外机的装配涉及多道工序,例如压缩机安装工序、气液分离器安装工序、室外换热器安装工序等。现有一种室外机产线,依靠机器人辅助人工的方式实现半自动装配,各工序所需的物料空缺时,需要人工上料,导致生产效率低。此外,多道工序布局在同一层的空间区域内,占用场地大。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
针对背景技术中指出的问题,本发明提出一种空调室外机智能产线,实现物料自动补给和各工序的自动化装配,提高生产效率。
为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案予以实现:
本申请一些实施例中,提供一种空调室外机智能产线,包括装配线和物料补给线,装配线包括:多个装配工位,任一装配工位上配置有第一机器人,第一机器人自动完成装配工位的工作任务;多个装配工位沿第一输送线的输送方向依次布置,第一输送线用于输送物料;物料补给线包括:物料仓,任一装配工位所需的物料以物料框为存储单元放置于物料仓内,物料仓内设置有多个物料放置区;第二输送线用于输送物料框;第二机器人用于将物料框在物料仓和第二输送线之间转运;物料框在第一输送线与第二输送线之间转运。
有益效果:室外机智能产线由装配线实现各装配工序的自动装配,由物料补给线实现各装配工序所需物料的自动补给。装配线、物料补给线的自动作业涉及到不同类型的机器人、视觉装置的配合使用。如此,实现室外机物料自动补给和各工序的自动化装配,提高生产效率。
装配线、物料补给线相对独立,又相互协同,实现整个产线的智能化,无需人工介入,自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据一些实施例的空调室外机智能产线的一种布局示意图;
图2为根据一些实施例的空调室外机智能产线的又一种布局示意图;
图3为根据一些实施例的空调室外机智能产线的又一种布局示意图;
图4为根据一些实施例的装配线的一种布局示意图;
图5为根据一些实施例的物料补给线的一种布局示意图;
图6为根据一些实施例的物料补给线的又一种布局示意图;
图7为根据一些实施例的装配工位、第一机器人的一种结构图;
图8为根据一些实施例的夹取机器人的一种结构图;
图9为根据一些实施例的螺丝安装机器人的一种结构图;
图10为根据一些实施例的螺丝安装夹具的一种剖视图;
图11为根据一些实施例的换热器安装机器人的一种结构图;
图12为根据一些实施例的换热器夹具的一种局部结构图;
图13为根据一些实施例的物料框、室外换热器的一种结构图;
图14为根据一些实施例的双头机器人的一种结构图;
图15为根据一些实施例的焊接机器人的一种结构图;
图16为根据一些实施例的气体检测机器人的一种结构图;
图17为根据一些实施例的室内机智能产线的一种布局示意图;
图18为根据一些实施例的换热器喷涂工位的一种结构图;
图19为根据一些实施例的室内换热器的一种结构图;
图20为根据一些实施例的翅片的一种结构图;
图21为根据一些实施例的胶囊部的一种结构图;
图22为根据一些实施例的换热器生产线示意图;
图23为根据一些实施例的翅片存取设备部分结构图;
图24为根据一些实施例的升降撑板在存料状态下的位置图;
图25为根据一些实施例的升降撑板在取料状态下的位置图;
图26为根据一些实施例的升降撑板结构图;
图27为根据一些实施例的下线机器人结构图;
图28为根据一些实施例的下线夹具结构图;
图29为根据一些实施例的第二下线夹持件结构图;
图30为图29中的A处放大图;
图31为根据一些实施例的端板安装设备部分结构图;
图32为根据一些实施例的翅片垛在短板安装设备上的输送状态图;
图33为根据一些实施例的顶升件在端板安装设备上的位置示意图;
图34为根据一些实施例的端板安装机器人结构图;
图35为图34中的B处连接示意图;
图36为根据一些实施例的端板夹具夹持端板件的状态图;
图37为根据一些实施例的换热器结构图;
图38为根据一些实施例的插管机器人结构图;
图39为根据一些实施例的插管夹具结构图;
图40为根据一些实施例的转运夹具结构图;
图41为根据一些实施例的充氮设备结构图;
图42为根据一些实施例的插管机器人结构图;
图43为根据一些实施例的管路抓夹结构图;
图44为根据一些实施例的充氮对接件与管路件连接图之一;
图45为图44中的C-C剖视图;
图46为根据一些实施例的充氮对接件与管路件连接图之二;
图47为根据一些实施例的弹性件连接图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请一些实施例中,提供一种空调器,其通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷或制热循环。低温低压制冷剂进入压缩机,压缩机压缩成高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相,并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
空调室外机包括压缩机和室外换热器,空调室内机包括室内换热器。室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时,空调器用作制热模式的加热器。当室内换热器用作蒸发器时,空调器用作制冷模式的冷却器。
空调室外机包括有外壳、压缩机、气液分离器、室外换热器、配管组件、室外风扇等组成。外壳的内腔中设置有中隔板,中隔板将外壳的内腔分隔成左右布置的两个腔体,压缩机、气液分离器设置在一个腔体中,室外换热器、室外风扇设置在另一个腔体中。
本申请一些实施例中,提供一种空调室外机智能产线,包括有装配线100。图4为装配线100的一种布局示意图。装配线100被配置为将组成室外机的部件进行自动装配。
装配线100包括有多个装配工位170,任一装配工位170上配置有第一机器人110,第一机器人110被配置为自动完成装配工位170的工作任务。任一装配工位170上第一机器人110的类型以及数量,根据该装配工位170的工作任务而具体选择。
装配线100还包括有第一输送线120,参照图1,多个装配工位170沿第一输送线120的输送方向依次布置,第一输送线120被配置为输送物料。物料为各装配工位170所需的物料。
例如,装配线100包括有压缩机安装工位I-01、气液分离器安装工位I-02、第一螺丝固定工位I-03、室外换热器安装工位I-04、中隔板安装工位I-05、左侧板安装工位I-06、配管组件安装工位I-07、焊接辅助机械手工位I-08、焊接工位I-09、室外风扇安装工位I-10、气密检测工位I-11、抽空充注工位I-12、商检工位I-13、接头拆卸工位I-14、自动卤检工位I-15、后盖板组件安装工位I-16、后盖护网安装工位I-17、底托安装工位I-18、第二螺丝固定工位I-19、自动包装工I-20位。上述安装工位沿第一输送线120的物料输送方向依次布置。
压缩机安装工位I-01被配置为对压缩机进行预定位安装。气液分离器安装工位I-02被配置为对气液分离器进行预定位安装。第一螺丝固定工位I-03被配置为对压缩机、气液分离器进行螺丝紧固。室外换热器安装工位I-04被配置为对室外换热器进行预定位安装。中隔板安装工位I-05被配置为对中隔板进行固定安装。左侧板安装工位I-06被配置为对左侧板进行固定安装。配管组件安装工位I-07被配置为对配管组件进行安装。焊接辅助机械手工位I-08被配置为在配管内充注氦气,以为后续配管焊接做准备。焊接工位I-09被配置为对配管接口处进行焊接。室外风扇安装工位I-10被配置为对室外风扇进行固定安装。气密检测工位I-11被配置为对焊接后的配管接口处进行氦气浓度检测,以检查焊接处是否漏气。抽空充注工位I-12被配置为对冷媒管进行抽真空及充注冷媒。接头拆卸工位I-14被配置为对冷媒管端部接头进行拆卸。自动卤检工位I-15被配置为对冷媒管内部进行卤素检查。后盖板组件安装工位I-16被配置为对后盖板进行固定安装。后盖护网安装工位I-17被配置为对后盖护网进行固定安装。底托安装工位I-18被配置为对底托进行预定位安装。第二螺丝固定工位I-19被配置为对底托进行螺丝固定。自动包装工I-20位被配置为对机体进行外包装。
例如,压缩机安装工位I-01、气液分离器安装工位I-02上的第一机器人110选用夹取机器人111,图8为夹取机器人111的一种结构图。压缩机、气液分离器的外壳呈圆柱型,利用夹取机器人111的夹爪对圆柱型外壳进行抓取。
例如,第一螺丝固定工位I-03、接头拆卸工位I-14、第二螺丝固定工位I-19上的第一机器人110选用螺丝安装机器人112。图9为螺丝安装机器人112的一种结构图,图10为螺丝安装夹具1121的一种剖视图。
螺丝安装夹具1121包括有气缸1122、连杆1123以及多个夹爪1124,连杆1123的一端与气缸1122的推杆连接,另一端与夹爪1124连接。多个夹爪1124的端部相互靠近以将螺丝夹紧。机械臂上设置有电机,电机驱动螺丝安装夹具1121转动,从而实现拧螺丝或者拆螺丝。
例如,室外换热器安装工位I-04上的第一机器人110选用换热器安装机器人113。图11为换热器安装机器人113的一种结构图,图12为换热器夹具1131的一种结构图。
换热器夹具1131包括两个相对设置的固定板1132,其中一个固定板1132上设置有液压缸1134,液压缸1134的推杆连接推板1133,推板1133位于两个固定板1132之间。推板1133与其中一个固定板1132之间形成换热器夹持空间,推板1133向固定板1132靠近,以实现换热器的夹取。
参照图13,室外换热器10以立式姿态放置于物料框20内,换热器夹具1131被配置为夹取室外换热器10和物料框20。室外换热器10为U型换热器,包括有依次连接的换热器一段11、换热器二段12以及换热器三段13,换热器一段11和换热器三段13相对且平行设置,换热器二段12呈弧形,换热器一段11的长度大于换热器三段13的长度。
室外换热器10以立式姿态放置于物料框20内,物料框20的内部设置有相对布置的第一限位部21和第二限位部22,第一限位部21被配置为对换热器一段11的端部限位,第二限位部22被配置为对换热器二段12限位,换热器夹具1131被配置为夹取换热器一段11。
具体的说,第一限位部21为插槽,换热器一段11的端部插设于插槽内,实现限位。第二限位部22为具有弧形凹面的抵靠结构,换热器二段12与弧形凹面适配抵靠,实现限位。换热器三段13与物料框20的侧壁贴靠,进一步提高室外换热器10在物料框20内的放置稳固性。
换热器夹具1131夹取换热器一段11并向上运动,即可将室外换热器10从物料框20内取出。换热器夹具1131夹取物料框20的侧壁,即可实现对物料框20的夹取转运。
物料框20内可以设置多个并排布置的空间,以同时放置多个室外换热器10。
例如,中隔板安装工位I-05、左侧板安装工位I-06、配管组件安装工位I-07、室外风扇安装工位I-10、后盖板组件安装工位I-16、后盖护网安装工位I-17上的第一机器人110选用多头机器人114,例如双头机器人。图14为双头机器人的一种结构图。多头机器人114能够同时夹取多个物料,提高装配效率。
多头机器人114的机械臂上设置有第一摄像头1141。机械臂上设置有延伸座1142,第一摄像头1141转动设置在延伸座1142上,如此,增大第一摄像头1141的运动范围,增大图像采集范围。
例如,焊接工位I-09上的第一机器人110选用焊接机器人115。图15为焊接机器人115的一种结构图。机器人的机械臂上设置焊头1152。机械臂上设置有第二摄像头1151。通过第二摄像头1151设别装配体的焊接点,机器人带动焊头1152对焊接点进行焊接,焊接完成后,第二摄像头1151拍照并上传控制终端,与数据库焊接模型对比后,将焊接信息反馈至焊接机器人115,机械臂带动焊头1152对焊接点进行调整。
例如,气密检测工位I-11、自动卤检工位I-15上的第一机器人110选用气体检测机器人116。图16为气体检测机器人116的一种结构图。机器人的机械臂上设置检测探头1162。机械臂上设置有第三摄像头1161。
本申请一些实施例中,空调室外机智能产线还包括有物料补给线200。图5为物料补给线200的一种结构图,图6为物料补给线200的又一种结构图。
参照图1,物料补给线200包括有物料仓210。物料仓210被配置为存储装配线100所需的物料,任一装配工位170所需的物料以物料框20为存储单元放置于物料仓210内,物料仓210内设置有多个物料放置区280。
物料补给线200还包括有第二输送线230。第二输送线230被配置为输送物料框20。物料补给线200还包括有第二机器人220。第二机器人220被配置为将物料框20在物料仓210和第二输送线230之间转运。地面上设置有地轨260,第二机器人220沿地轨260运动。其中,物料框20被配置为在第一输送线120与第二输送线230之间转运。
换言之,各装配工位170所需的物料以物料框20为存储单元进行存储以及转运。多个物料放置区280对多个物料框20进行分区存储。不同装配工位170所需的物料框20放置于对应的物料放置区280内。
当某一装配工位170需要补料时,第二机器人220将所需的物料框20从物料仓210内取出,并放置到第二输送线230上,物料框20由第二输送线230输送至第一输送线120,再由第一输送线120输送至需要补料的装配工位170处,该装配工位170上的第一机器人110将到达的物料框20取出,以供后续装配使用。
当装配工位170上出现空的物料框20时,第一机器人110将空的物料框20放置到第一输送线120上,由第一输送线120转运出。例如,空的物料框20由第一输送线120输送至第二输送线230,再由第二机器人220转运至物料仓210内,然后由人工对空的物料框20进行补料。
室外机智能产线由装配线100实现各装配工序的自动装配,由物料补给线200实现各装配工序所需物料的自动补给。装配线100、物料补给线200的自动作业涉及到不同类型的机器人、视觉装置的配合使用。如此,实现室外机物料自动补给和各工序的自动化装配,提高生产效率。
装配线100、物料补给线200相对独立,又相互协同,实现整个产线的智能化,无需人工介入,自动化程度高。
本申请一些实施例中,物料框20上设置有第一识别码,物料放置区280上设置有第二识别码,第一识别码、第二识别码以及装配工位170具有一一对应关系。
装配工位170上设置有第一视觉检测装置140,第一视觉检测装置140被配置为检测第一识别码。
第二机器人220上设置有第二视觉检测装置,第二视觉检测装置被配置为检测第二识别码。
例如,装配工位170补料时,通过第二视觉检测装置识别第二识别码来确定物料放置区280的位置,然后第二机器人220将对应的物料框20取走,物料框20经由第二输送线230、第一输送线120向需要补料的装配工位170处输送,通过第一视觉检测装置140识别第一识别码来确定物料框20是否到达。物料框20到达后,第一机器人110将物料框20取出并放置到装配工位170上配置的物料框20放置台上。由于第一识别码、第二识别码以及装配工位170具有一一对应关系,则通过识别码可以实现对应装配工位170的准确补料。
第一视觉检测装置140、第二视觉检测装置选用本领域常见视觉装置,本实施例不展开赘述。
第一识别码、第二识别码可以采用条形码等方式,为本领域常规技术,本实施例不展开赘述。
本申请一些实施例中,第一视觉检测装置140的设置位置有多种方式,例如,第一视觉检测装置140集成设置在第一机器人110的机械臂上,又例如,第一视觉检测装置140设置在装配工位170处第一输送线120的旁侧。例如,参照图7,第一输送线120的一侧设置有第一机器人110,另一相对侧设置有第一视觉检测装置140。
本申请一些实施例中,装配工位170上设置有第一指示灯150。当放置于装配工位170上的物料框20内部空料时,第一指示灯150闪烁。当放置于装配工位170上的物料框20内部有料时,第一指示灯150熄灭。
本申请一些实施例中,物料放置区280上设置有第二指示灯240。当物料放置区280需要出料时,第二指示灯240闪烁。当物料放置区280不需要出料时,第二指示灯240熄灭。
本申请一些实施例中,当放置于装配工位170上的物料框20内部空料时,装配工位170向管控终端发送补料请求,管控终端向物料补给线200发送补料指令,第二机器人220将物料仓210内的物料框20取放至第二输送线230上,物料框20经第一输送线120运送至对应的装配工位170处。
通过终端制造执行系统(MES)实现生产过程的实时监控和数据管理;通过终端仓库管理系统(WMS)精确记录每一种物料的位置和物流路径,提高仓储效率;在生产线上,任一装配工位170配置有视觉检测装置,实时读取物料标签中的信息,确保生产过程中原材料的准确供应。若某个装配工位170的物料用完,系统可以及时提醒补货,避免生产线停工。
本申请一些实施例中,第二输送线230包括AGV250,第二机器人220被配置为将物料框20在物料仓210和AGV250之间转运,AGV250被配置为将物料框20运送至第一输送线120。
通过AGV250对物料框20进行转运,相较于输送带的结构,AGV250具有移动灵活、占地小的优势。
例如,参照图5,第二输送线230由AGV250和输送带290组成,输送带290与第一输送线120对接。地面上铺设有AGV移动路径标识,AGV250将物料框20放置到输送带290上,再由输送带290转运至第一输送线120上。
又例如,参照图6,第二输送线230仅包括AGV250,地面上铺设有AGV移动路径标识,由AGV250将物料框20放置到第一输送线120上。
图5和图6中,第一输送线120上装配工位170的数量仅作为示意。
本申请一些实施例中,多个装配工位170布局在至少两个空间区域,至少两个空间区域在竖直方向上布置,上下相邻的两个空间区域之间通过第一输送装置130进行物料输送。
将多个装配工位170布局在高度方向布置的多个空间区域内,有助于降低产线占地。第一输送装置130例如为升降装置,又例如为具有高度落差的输送带,以实现物料在不同高度空间区域之间的转运。
例如,参照图4,多个装配工位170布局在上下布置的两个空间区域内,分别记为上层空间区域161、下层空间区域162。压缩机安装工位I-01、气液分离器安装工位I-02、第一螺丝固定工位I-03、室外换热器安装工位I-04、中隔板安装工位I-05、左侧板安装工位I-06、配管组件安装工位I-07、焊接辅助机械手工位I-08、焊接工位I-09布局在下层空间区域162内。室外风扇安装工位I-10、气密检测工位I-11、抽空充注工位I-12、商检工位I-13、接头拆卸工位I-14、自动卤检工位I-15、后盖板组件安装工位I-16、后盖护网安装工位I-17、底托安装工位I-18、第二螺丝固定工位I-19、自动包装工I-20位布局在上层空间区域161内。
本申请一些实施例中,参照图1,沿物料输送方向,位于任一空间区域内的第一输送线120在最后一道装配工位170处与第二输送线230之间进行空载物料框20的转运。图1中实线箭头代表物料的输送路径,虚线箭头代表空物料框20的输送路径。
换言之,以多个装配工位170布局上下两个空间区域内为例,整个室外机产线配置一个物料仓210。补料时,物料仓210内的物料框20经由第二机器人220、第二输送线230运送至下层空间区域162内的第一输送线120上,物料框20由第一输送线120输送至对应的装配工位170。当某一装配工位170上出现空的物料框20时,该装配工位170上的第一机器人110将空的物料框20取放至第一输送线120上,在下层空间区域162内空的物料框20由位于下层空间区域162内的最后一道装配工位170(例如焊接工位I-09)输送至第二输送线230,再返回至物料仓210,在上层空间区域161内空的物料框20由位于上层空间区域161内的最后一道装配工位170(例如自动包装工I-20位)输送至第二输送线230,再返回至物料仓210。
整个智能产线配置为一个物料仓210,便于对物料进行集中式存储及管理。上层空间区域161和下层空间区域162分别独立转运空的物料框20,有助于提高回框效率。
本申请又一些实施例中,参照图2,沿物料输送方向,位于任一空间区域内的第一输送线120在最前一道装配工位170处与第二输送线230之间进行满载物料框20的转运。图2中实线箭头代表物料的输送路径,虚线箭头代表空物料框20的输送路径。
换言之,以多个装配工位170布局上下两个空间区域内为例,整个室外机产线配置一个物料仓210。空物料框20的输送路径与图1相同,不再赘述。当下层空间区域内的某一装配工位170需要补料时,物料仓210内对应的物料框20经第二机器人220、第二输送线230运动至下层空间区域162内的最前一道装配工位170(例如压缩机安装工位I-01),然后经第一输送线120运动至对应的装配工位170处。当上层空间区域161内的某一装配工位170需要补料时,物料仓210内对应的物料框20经第二机器人220、第二输送线230运动至上层空间区域161内的最前一道装配工位170(例如室外风扇安装工位I-10),然后经第一输送线120运动至对应的装配工位170处。
上层空间区域161和下层空间区域162采用独立的补料路径,有助于提高补料效率。
本申请一些实施例中,物料补给线200包括有多个子物料补给线270,多个子物料补给线270与多个空间区域对应设置。例如,物料补给线200包括两个子物料补给线270,任一物料补给线200都配置有物料仓210、第二机器人220以及第二输送线230。多个装配工位170布局在上下两个空间区域内。其中一个子物料补给线270为下层空间区域162内的装配工位170进行补料,另一个子物料补给线270为上层空间区域161内的装配工位170进行补料。
通过多个独立的子物料补给线270对处于不同空间区域内的装配工位170进行补料,有助于提高各空间区域内的补料效率和空载物料框20的回框效率。
本申请一些实施例中,提供一种室内机智能产线,图17为室内机智能产线的一种布局示意图。室内机智能产线包括有多个装配工位,多个装配工位沿第四输送线350依次布置。
室内机智能产线包括有室内风扇安装工位Ⅱ-01。室内机智能产线包括有室内换热器安装工位Ⅱ-02。室内机智能产线包括有室内换热器喷涂工位Ⅱ-03。室内机智能产线包括有接水盘安装工位Ⅱ-04。室内机智能产线包括有后盖安装工位Ⅱ-05。室内机智能产线包括有螺丝锁固工位Ⅱ-06。室内机智能产线包括有包装工位Ⅱ-07。
室内风扇安装工位Ⅱ-01、室内换热器安装工位Ⅱ-02、室内换热器喷涂工位Ⅱ-03、接水盘安装工位Ⅱ-04、后盖安装工位Ⅱ-05、螺丝锁固工位Ⅱ-06、包装工位Ⅱ-07沿第四输送线350依次布置。
本申请一些实施例中,提供一种换热器喷涂系统300,图18为换热器喷涂系统300的一种结构图。喷涂系统被配置为对换热器进行喷涂。
室内机智能产线包括有室内换热器喷涂工位Ⅱ-03,利用换热器喷涂系统300对室内换热器进行喷涂。将换热器喷涂系统300嵌入室内机智能产线中,提高室内机生产效率。
本申请一些实施例中,参照图17,沿第四输送线350的输送方向,室内换热器喷涂工位Ⅱ-03位于室内换热器安装工位Ⅱ-02的下游。室内换热器30安装后,再对其进行喷涂。换热器喷涂工序嵌入室内机智能产线中,产线集成度更高。
本申请另一些实施例中,室内换热器喷涂工位Ⅱ-03独立设置,室内换热器30在喷涂工位上完成喷涂后,再通过机器人或者输送装置输送至第四输送线350上,参与至后续的室内机装配工序中。
本申请一些实施例中,参照图19,换热器包括有换热管,换热管被配置为流通冷媒。换热器还包括有多个间隔布置的翅片31,任一翅片31设置有穿孔32,换热管穿经穿孔32。图19所示为一字型换热器。换热器还包括有U字型换热器。以图19为例,换热器的长度方向记为X,宽度方向记为Y,厚度方向记为Z。
参照图18,喷涂系统包括有喷涂机器人310,喷涂机器人310的机械臂的末端设置有喷头部311,喷头部311被配置为对翅片31进行喷涂。地面上设置有第一导轨370,喷涂机器人310沿第一导轨370运动。
喷涂时,喷头部311位于换热器的一侧,从换热器的一侧向另一侧喷射涂料。通过控制喷头部311的运动范围、幅度、喷头部311的喷射压力以及喷头部311与换热器之间的距离等参数,来控制喷涂区域。
喷头部311为双流体雾化喷头,喷头口径为0.3mm,保证雾化颗粒直径≤10μm,确保涂层均匀覆盖翅片31表面。
喷涂系统还包括有涂料罐,涂料罐被配置为向喷头部311提供涂料,涂料中混有胶囊部380,胶囊部380内填充修复剂。
喷涂系统还包括有视觉装置320,视觉装置320被配置为获取换热器的图像信息。
喷涂系统还包括有控制系统,控制系统与喷涂机器人310、视觉装置320通信,控制系统被配置为根据换热器的图像信息分析得到换热器的尺寸数据信息,以控制喷头部311的运动。
喷涂系统还包括有磁场发生装置360,磁场发生装置360被配置为向换热器发射磁场。
其中,胶囊部380被配置为在磁场的作用下向靠近穿孔32的方向运动,胶囊部380还被配置为受外力时破裂以释放内部修复剂,对翅片31进行涂层修复。
具体的说,从喷头部311喷出的涂料具有修复功能,涂料中混合有胶囊部380,胶囊部380内部填充有修复剂,修复剂含硅氧烷和催化剂。
胶囊部380的外径尺寸为纳米级,胶囊部380的粒径为5-20μm。图21为胶囊部380的一种结构图,胶囊部380的外壳呈球形核壳结构,确保磁场作用下均匀受力。
胶囊部380由四氧化三铁和二氧化硅制成。胶囊部380采用四氧化三铁纳米颗粒,通过溶胶凝胶法包覆二氧化硅形成核壳结构。四氧化三铁使胶囊部380具有高磁化率,便于通过外部磁场精准控制运动轨迹。二氧化硅使胶囊部380具有化学惰性和一定的机械强度,保护内核免受环境腐蚀,同时通过调整交联度调控外壳破裂阈值。
通过微流控技术将修复剂封装于胶囊部380的内腔中,当翅片31因腐蚀或机械载荷产生裂纹时,裂纹尖端会形成高应力区,裂纹扩展产生的局部应力,拉伸、剪切应力等,超过胶囊部380外壳的机械强度阈值,导致胶囊部380的外壳破裂并释放修复剂。
通过调控胶囊部380外壳的厚度、交联度或添加增韧剂,平衡外壳的机械强度与敏感性,将胶囊部380预埋在翅片31根部,涂层中易受应力集中的区域提高触发效率。
磁场发生装置360采用电磁阵列装置,电磁阵列装置生成梯度磁场,胶囊部380在磁场中受磁力驱动,向磁场强度高的翅片31根部(即穿孔32的位置)区域聚集。公式为:
F=▽(M×B)
其中,F为驱动胶囊部移动的磁力(单位N),M为胶囊部380的磁化强度(单位A/m),B为电磁阵列装置生成梯度磁场的磁感应强度(单位T)。
电磁阵列装置根据翅片间隙调整磁场梯度,确保胶囊部380有限沉积于翅片31易腐蚀的根部区域。磁场调节满足公式:
▽B=k/d2
其中:▽B为磁场梯度(单位T/m),k为材料-工艺系数(单位T.m2)d为翅片间隙宽度,即相邻翅片之间的最小距离(单位m)。
翅片31在加工时,穿孔32周边形成有翻边,翻边的存在使相邻两个翅片31在穿孔32位置处的距离最小,所以穿孔32处,也即翅片31根部处的磁场强度最大,所以胶囊部380能够在磁场的作用下向靠近穿孔32处运动,以沉积在穿孔32附近。
翅片31的根部是易发生腐蚀的位置,翅片31腐蚀后,表面会产生裂纹,裂纹扩展产生的局部应力,拉伸、剪切应力等,超过胶囊部380外壳的机械强度阈值时,会导致胶囊部380的外壳破裂并释放修复剂,进而对翅片31的腐蚀位置进行修复。
本申请一些实施例中,喷头部311位于换热器的一侧,喷头部311以正弦波轨迹沿换热器的长度方向X运动的同时,还沿换热器的宽度方向Y运动。相较于传统的分段式喷涂方式,此种喷涂路径效率更高。
本申请一些实施例中,喷头部311沿Y方向运动时,喷头部311沿Y方向往复摆动,喷头部311的摆动振幅与相邻两个翅片31的间隙正相关。公式为:
其中,A为喷头部311横向摆动的幅度(单位mm),kA为比例系数(无单位),d为翅片31间隙,即相邻翅片31间的最小距离(单位mm)。翅片31间隙越小,喷头部311的摆动振幅降低,以避免涂料堵塞间隙。
喷头部311的摆动振幅下限值为0.5mm,适用于d≤0.8mm的密集区域。喷头部311的摆动振幅上限值为3.0mm,适用于d≥2.5mm的稀疏区域。
本申请一些实施例中,喷头部311沿Y方向运动时,喷头部311沿Y方向往复摆动,喷头部311的摆动频率与翅片31的密度正相关。公式为:
f=kf·ρ
其中,f为喷头部311的摆动频率(单位hz),kf为密度-频率系数(单位hz mm/翅片31),ρ为翅片31密度,也即单位长度内的翅片31数量(单位翅片31/mm)。翅片31密度越高,喷头部311的摆动频率增大,以提高喷涂覆盖效率。
喷涂压力升高时,喷涂部的摆动频率同步增加,以匹配雾化颗粒输出速率。
喷头部311的摆动基础频率为5Hz,适用于ρ≤10翅片31/cm的稀疏区域。
喷头部311的摆动频率上限为20Hz,适用于ρ≥30翅片31/cm的密集区域。
本申请一些实施例中,换热器具有直段区域和弯折区域,喷头部311对直段区域、弯折区域的喷涂分开进行。
换言之,对于U字型的换热器,喷头部311对换热器进行分区喷涂,例如,先对直段区域喷涂,再对弯折区域喷涂。喷头部311在经过弯折区域时,喷头部311沿弯折区域的外缘生成弧形或者折线的绕行路径,确保喷头部311与弯折区域保持预设安全距离。
本申请一些实施例中,喷头部311的移动路径位于换热器的投影范围内,喷头部311在靠近换热器的边界时降低移动速度和摆动振幅。
换言之,视觉装置320实时提取翅片31边界,生成动态喷涂禁区。喷头部311的移动路径严格限制在翅片31投影范围内,边缘区域采用梯度减速策略,临近边界时降低移动速度并减小振幅,防止涂料溅射。
本申请一些实施例中,换热器喷涂系统300还包括UV固化装置340,被配置为对喷涂后的换热器进行涂层固化。UV固化装置340为现有技术,本案不做赘述。
换热器喷涂系统300还包括第三输送线390,磁场发生装置360和UV固化装置340沿第三输送线390的长度方向间隔布置,磁场发生装置360对放置于第三输送线390上的换热器发生磁场。
将图18所示的换热器喷涂系统300应用于图17所示的室内机智能产线中时,第三输送线390与第四输送线350对接,如此,将喷涂系统嵌入室内机智能产线中。
本申请一些实施例中,换热器喷涂系统300的喷涂过程包括:
视觉装置320获取换热器翅片31的点云数据,提取翅片31倾角、间距、高度等拓扑参数。
基于图神经网络(GNN)构建翅片31空间拓扑关系模型,生成翅片31表面曲率分布及间隙宽度数据。
根据模型将喷涂路径分解为“喷头部311沿换热器的长度方向X运动的同时,还沿换热器的宽度方向X摆动扫喷”,喷头部311以正弦波轨迹沿换热器长度方向X移动,喷头部311的振幅与频率由翅片31间隙自适应调整,确保涂层渗入翅片31根部且不堵塞间隙。
通过PID算法实时调节喷头部311的压缩空气压力,适应不同翅片31密度区域,密集区提高压力,稀疏区降低压力。
质量流量计330实时监测涂料流量,若偏差超过±5%,触发报警并暂停喷涂,由MES系统记录异常。
喷涂机器人310沿第一导轨370规划路径移动,喷头部311以0.3mm口径喷出雾化颗粒,均匀覆盖翅片31表面。
喷涂完成后,换热器进入UV固化装置340,在365nm波长、500W/m2功率下照射30秒,完成涂层交联固化。
喷涂参数(涂层厚度、修复剂含量等)通过OPC UA协议上传至物联网平台,与MES系统绑定,实现全生命周期质量追溯。
本申请一些实施例中,参照图22,提供一种换热器生产线,其包括支撑架50、翅片输送线40以及沿着翅片输送线40的输送方向设置的多个加工设备。翅片输送线40安装在支撑架50上,沿着翅片输送线40的输送方向,至少设置有翅片存取位、端板安装位、插管工位以及充氮工位。
加工设备包括与翅片存取位对应的翅片存取设备400、与端板安装位对应的端板安装设备500、与插管工位对应的插管设备600以及与充氮工位对应的充氮设备700。
结合图30,具体的,翅片输送线40包括上游输送线41和下游输送线42,上游输送线41包括沿着上游输送线41的输送方向间隔设置的多个辊筒4101,各个辊筒4101与电机连接,通过电机带动辊筒4101滚动,以实现对翅片垛60的输送。
下游输送线42包括输送驱动件以及输送带,通过输送驱动件带动输送带移动,进而实现将翅片垛60在各个工位之间输送的目的,当翅片垛60输送至对应加工工位上时,输送驱动件关停,加工完成后,输送驱动件开启,继续向下一个工位输送。
翅片存取设备400设置在翅片输送线40的端部,用于将通过铝片开卷机以及冲片机加工成形的翅片形成的翅片垛60转移至翅片输送线40上,翅片垛60经过后续各个工序,形成换热器或蒸发器。
端板安装位和插管工位位于上游输送线41上,充氮工位位于下游输送线42上。
上游输送线41和下游输送线42之间还设置有胀管设备43和烘干设备44,翅片垛60通过转运机器人45在上游输送线41和胀管设备43之间、胀管设备43和烘干设备44之间以及烘干设备44和下游输送线42之间输送。
下游输送线42上还设置有弯管工位、焊接工位以及充氦工位,弯管工位设置在充氮工位的上游,焊接工位和充氦工位沿着下游输送线42的输送方向依次设置在充氮工位的下游。
下游输送线42由于通过输送驱动件进行启停控制,因此,各个工位的布置位置需要满足,在关停状态下,各个工位可以进行对应加工操作,传送时,将对应翅片垛60同步输送至下一加工位。
下面,对涉及到的加工设备进行详细说明:
参考图23-图25,翅片存取设备400包括存取支架410、支撑底板420、升降撑板430以及下线机器人450,存取支架410整体为框架结构,其内形成有存储位,支撑底板420水平设置在存取支架410上,具体的,位于存取支架410内形成的存储位的底部。
支撑底板420上竖直设置有落料针61,落料针61的底部固定在支撑底板420上,落料针61的顶部竖直向上设置,用于对加工成形后落料至存储位内的翅片进行落料定位。
定义翅片的长度方向为第一方向,翅片的宽度方向为第二方向,翅片的厚度方向为第三方向,沿着第二方向,在储存位内翅片形成有多组翅片垛60,各组翅片垛60包括沿着第三方向叠放在落料针61上的多个翅片。
结合图27,下线机器人450用于将各组翅片垛60转移至上游输送线41上。
升降撑板430平行设置在支撑底板420上方,且沿着第三方向可移动连接在存取支架410上,升降撑板430上形成有连通孔432,翅片上形成有贯穿的插接孔,落料针61经连通孔432连接至对应插接孔内。
存取支架410上设置有升降气缸440,升降气缸440的输出端与升降撑板430连接,用于带动升降撑板430沿着存取支架410的高度方向移动。
升降撑板430沿着第三方向上下移动时,落料针61固定不动,插接孔和连通孔432相对落料针61上下移动。
翅片垛60在储存位内形成之后,在翅片垛60上还设置定位针62。
定位针62设置在预留插接孔内,定位针62的一端支撑在升降撑板430上,另一端延伸至翅片垛60上方。
升降撑板430与定位针62对应的位置不设计连通孔432,随着升降撑板430的上下移动,定位针62也随之移动,始终将同组翅片垛60内的各个翅片串接在一起。
下线机器人450具体包括下线机器人本体451以及下线夹具452,下线夹具452设置在下线机器人本体451上。
下线机器人本体451包括依次连接的下线机器人底座4511、下线机器人大臂4512以及下线机器人小臂4513。
除此之外,下线机器人450还包括机器人电机和视觉相机,其中下线机器人底座4511通过螺栓固定在地面,机器人电机通过螺栓连接在下线机器人450由下线机器人底座4511上,下线机器人底座4511、下线机器人大臂4512和下线机器人小臂4513均通过滑动关节连接,视觉相机设置在下线夹具452上,用于获取翅片垛60的位置信息。
参考图28-图30,下线夹具452包括对称设置的第一下线夹持件4521和第二下线夹持件4522,第一下线夹持件4521和第二下线夹持件4522上分别设置有夹持部,用于夹持在定位针62的两端。
下线机器人450被配置为夹取升降撑板430上的翅片垛60的两端并将其转移至目标位置,也即,将翅片垛60夹取至上游输送线41上。
沿着各翅片的长度方向,在翅片垛60的两端分别插接有至少一个定位针62,定位针62的底部与升降撑板430接触,定位针62的顶部延伸至翅片垛60上端,第一下线夹持件4521和第二下线夹持件4522分别用于夹持定位针62的上端和定位针62的下端。
第一下线夹持件4521和第二下线夹持件4522分别通过夹持动力件连接在下线机器人小臂4513的末端,第一下线夹持件4521包括间隔设置的两个第一下线夹爪,第二下线夹持件4522包括间隔设置的两个第二下线夹爪,第一下线夹爪用于夹持定位针62的上端,第二下线夹爪用于夹持定位针62的下端。
夹持动力件的数量可以是两个,各个夹持动力件均包括一个输出端,分别与第一下线夹爪和第二下线夹爪连接。
或者,夹持动力件的数量为一个,其设置有两个输出端,两个输出端分别位于夹持动力件的两侧,分别与第一下线夹爪和第二下线夹爪连接。
第一下线夹爪和第二下线夹爪分别通过转接板4523与夹持动力件连接,也即,夹持动力件的输出端连接转接板4523,第一下线夹爪和第二下线夹爪分别与对应侧的转接板4523连接固定。
第一下线夹爪上形成有与转接板4523垂直的第一定位夹板,第一定位夹板上形成有开口朝向第二下线夹爪的至少一个第一定位凹部。
第二下线夹爪上形成有与转接板4523垂直的第二定位夹板4524,第二定位夹板4524上形成有开口朝向第一下线夹爪的至少一个第二定位凹部4525。
在夹持状态下,定位针62的上端插接第一定位凹部内,定位针62的下端插接至第二定位凹部4525内。
第一下线夹爪还包括有第一连接板,第一连接板与第一定位夹板垂直设置,第一定位夹板通过第一连接板可拆卸连接在转接板4523上。
第二下线夹爪还包括有第二连接板4527,第二连接板4527与第二定位夹板4524垂直设置,第二定位夹板4524通过第二连接板4527可拆卸连接在转接板4523上。
第一连接板和第一定位夹板为一体结构,第二连接板4527和第二定位夹板4524为一体结构,第一连接板和第一定位夹板之间、第二连接板4527和第二定位夹板4524之间分别设置有加强筋4528,以提高第一连接板和第一定位夹板、第二连接板4527和第二定位夹板4524之间的连接强度。
与翅片垛60下端对应的第二定位夹板4524的端部形成有导向斜面4526,导向斜面4526用于在第二下线夹爪移动至翅片垛60的底部的过程中,将翅片垛60的最底部的翅片抬升,并将定位针62的下端导引至第二定位凹部4525内。
为了方便第二定位夹板4524夹取,在本申请的一些实施例中,升降撑板430上形成有向上延伸的支撑凸部431,支撑凸部431沿着第一方向的长度小于翅片的长度。
各翅片垛60支撑在支撑凸部431上,在支撑凸部431的作用下,各翅片垛60的底部与升降撑板430之间形成有夹取间隙,第二下线夹持件4522从夹取间隙移动至翅片垛60的底部,夹持定位针62。
为了避免夹持过程中,第二定位夹板4524上的转接板4523与支撑凸部431之间形成干涉,本申请设计第二连接板4527的长度向下延伸,以使在第二定位夹板4524夹持过程中,转接板4523位于支撑凸部431的上方,避免干涉。
参考图31-图32,翅片输送线40上形成有端板安装位,端板安装设备500与端板安装位相适配。
端板安装设备500包括端板安装机器人510和升降止挡件520。端板安装机器人510对称设置在翅片输送线40的两侧,用于同时对翅片垛60两端安装端板件63。
各端板安装机器人510包括端板机器人本体511、连接中梁512、夹持动力件以及两个端板夹具513,连接中梁512安装在短板机器人本体上,夹持动力件安装在连接中梁512上,两个端板夹具513设置在夹持动力件上,在夹持动力件的作用下,两个端板夹具513相对或相向移动,以将端板件63夹持或释放。
夹持动力件沿着连接中梁512的长度方向,夹持动力件形成有第一伸缩端和第二伸缩端,两个端板夹具513分别安装在第一伸缩端和第二伸缩端上。
或者,在另一些实施例中,夹持动力件与端板夹具513一一对应,两个夹持动力件分别对称设置在连接中梁512上,端板夹具513安装在夹持动力件的输出端。
翅片输送线40上形成有端板安装位,止挡部522位于端板安装位的下游,当翅片垛60随着翅片输送线40输送至端板安装位上时,止挡部522上升至辊筒4101上方。
升降止挡件520设置在翅片输送线40上,在翅片垛60输送至端板安装位之前,升降止挡件520上升,将翅片垛60止挡。
升降止挡件520具体包括升降驱动件521和止挡部522,升降驱动件521用于设置在翅片输送线40的下方,止挡部522安装在升降驱动件521的输出端,在升降驱动件521的作用下,止挡部522在翅片输送线40上对应的相邻辊筒4101之间升降,用于对翅片输送线40上对应位置的翅片垛60进行止挡和矫正。
止挡部522包括沿着辊筒4101的轴向间隔设置的两个或两个以上的挡块5221,两个挡块5221均与升降驱动件521的输出端连接,升降驱动件521带动两个挡块5221同时上升,当翅片垛60输送至端板安装位之前,两个挡块5221上升至辊筒4101上方,止挡翅片垛60向前输送。
当翅片垛60与辊筒4101之间呈角度偏斜时,挡块5221可将翅片垛60摆正至与辊筒4101的轴向平行,方便短板机器人安装端板件63。
端板安装机器人510的两个端板夹具513之间形成有端板夹持位,连接中梁512上设置有向端板夹持位方向延伸的推送件514,推送件514包括推送动力件和推送端部,推送动力件固定在连接中梁512上,推送端部固定在推送动力件的输出端。
翅片输送线40上还设置有托板件4102,翅片垛60放置在托板件4102上,顶升件530设置在升降止挡件520的上游,包括顶升气缸和顶块,顶升气缸设置在端板安装位的下方,顶块安装在顶升气缸的输出端,在顶升气缸的作用下,顶块在对应辊筒4101之间升降,用于将输送至顶块安装位上的托板向上顶起。
定义翅片输送线40的输送方向为X方向,翅片输送线40的宽度方向为Y方向,翅片输送线40的高度方向为Z方向,端板件63沿着Z方向的尺寸为端板件63的宽度,翅片垛60沿着Z方向的尺寸为翅片垛60的宽度,端板件63的宽度L1大于翅片垛60的宽度L2,托板件4102的厚度L3满足:L3>(L1-L2)/2,以避免端板件63安装到翅片垛60两端时,与辊筒4101发生干涉。
在端板安装位的上游还设置有检测件550,检测件550具体安装在支撑架50上,位于辊筒4101的一侧,检测件550与控制器70连接,控制器70与升降驱动件521和顶升气缸信号连接,控制器70用于接收检测件550的检测信号,并控制升降驱动件521和顶升气缸的运动。
控制器70是整个加工线的控制中心,用于控制翅片输送线40的启停、各个机器人的工作以及各个设备的开关,控制过程为现有技术,不做展开描述。
在另一些实施例中,翅片输送线40上还设置有对中组件540,对中组件540包括对称设置在翅片输送线40上的两个对中横梁541,对中横梁541位于端板安装位的下游,对中横梁541之间形成有对中通道,用于将托板对中至翅片输送线40的中间位置。
各对中横梁541靠近端板安装位的一端设置有导引段542,两个导引段542之间形成有沿着翅片垛60的输送方向渐缩的导引通道。
对中横梁541通过对中支架543固定在支撑架50上,对中横梁541的高度低于翅片跺上的定位针62。
端板安装完成之后,升降止挡件520上的挡块5221下降,翅片垛60继续沿着翅片输送线40向下输送。
翅片垛60两端的端板件63经过导引通道后,在导引段542的作用下,使得翅片垛60向翅片输送线40的中间位置移动,提高翅片垛60输送时位置准确,使得后续插管时,插管机器人610方便操作。
两个端板夹具513相对的一侧分别设置有多个限位凸部,各个端板夹具513的限位凸部之间形成有用于对端板件63进行限制的夹持位,夹持时,端板件63的端部位于限位凸部之间,对端板件63的位置进行限制,避免端板件63从端板夹具513上脱出。
参考图34-图37,与下线机器人本体451类似,端板机器人本体511包括依次连接的端板机器人底座、端板机器人大臂以及端板机器人小臂。
除此之外,端板机器人也包括机器人电机和视觉相机,其中端板机器人底座通过螺栓固定在地面,机器人电机通过螺栓连接在端板机器人底座上,端板机器人底座、端板机器人大臂和端板机器人小臂均通过滑动关节连接,视觉相机设置在端板夹具513上,用于获取翅片垛60以及定位针62的位置信息。
端板件63上也设置有与翅片一一对应的通孔,端板件63通过对应的通孔插接至定位针62上,端板件63插接完成之后,推送动力件带动推送端部向前推送端板件63,两侧端板件63同时向中间推送,除了将端板件63安装到位,消除翅片之间的缝隙,使得翅片之间连接紧密。
安装完成后,翅片垛60随着翅片输送线40向下输送至插管工位。
插管工位旁侧设置有插管设备600,插管设备600抓取管路件64,将管路件64插接至翅片垛60中的插接孔内。
具体的,参考图38、图39,插管设备600包括插管机器人610,插管机器人610包括插管机器人本体611以及插管夹具612,插管夹具612连接在插管机器人本体611上,包括间隔设置的两个插管组件,各插管组件包括中间连接部613和设置在中间连接部613上的至少一个管路抓夹614,插管设备600通过管路抓夹614抓取管路件64,并在插管机器人本体611的带动下,将管路件64插接至翅片垛60内。
除此之外,插管机器人610也包括机器人电机和视觉相机,其中插管机器人底座通过螺栓固定在地面,机器人电机通过螺栓连接在插管机器人底座上,插管机器人底座、插管机器人大臂和插管机器人小臂均通过滑动关节连接,视觉相机设置在插管夹具612上,用于获取翅片垛60以及插接孔的位置信息。
各管路抓夹614包括抓夹气缸6141以及抓夹端头6142,抓夹气缸6141上形成有第一伸缩端和第二伸缩端,抓夹端头6142的数量为两个,分别设置在第一伸缩端和第二伸缩端上,各抓夹端头6142上形成有抓夹凹部6144,管路件64用于夹持在两个抓夹凹部6144形成的抓夹位内。
管路件64整体为U形结构,管路件64的两端同时插接至翅片垛60的对应插接孔内,为了提高对管路件64夹持的稳定性,各个插管夹具612包括间隔设置的两个管路抓夹614,各个插管夹具612上的管路抓夹614用于夹持管路件64的一侧管路,进行插接。
沿着翅片输送线40的输送方向间隔设置有至少两个插管设备600,以提高管路件64的插接效率。
插管机器人610除了对管路件64进行插接之外,还可以拆卸定位针62,例如但不限于,位于上游的插管机器人610进行了部分管路件64插接后,该翅片垛60被输送至下游插管机器人610对应位置,下游插管机器人610先将定位针62拆卸后,对剩余插管件进行插接。
定位针62拆卸时,插管机器人610的插管机器人小臂可以旋转90度,只使用其中一个管路抓夹614即可对单个定位针62进行拆除。插管机器人小臂的运动为现有技术,并非本申请的设计重点,在此不做展开描述。
插管完成之后,翅片垛60继续向下输送至胀管工位上,通过胀管设备43对管路件64进行胀管操作。
胀管结束后,翅片垛60在转运机器人45的作用下从翅片输送线40转运至烘干设备44上进行烘干操作,烘干完成后,继续通过转运机器人45件翅片垛60转运至下游输送线42上。
参考图40,转运机器人45包括转运机器人本体以及转运夹具,转运夹具设置在转运机器人本体上,转运夹具包括转运中梁4501、转运驱动件4502和转运夹板4503,转运中梁4501连接在转运机器人本体上,转运驱动件4502安装在转运中梁4501上,转运驱动件4502上形成有第一伸缩端和第二伸缩端,转运夹板4503的数量为两个,分别设置在第一伸缩端和第二伸缩端上,转运夹板4503用于夹持翅片垛60两端的端板件63。
在下游输送线42上,翅片垛60通过弯管设备46进行弯管连接,具体的,弯管设备46为弯管机器人,其结构与插管机器人610类似,弯管机器人夹取U型管,通过机械视觉定位,插到翅片垛60上的管路件64上。
需要注意的是,当换热器为室外换热器时,在最后一步需要进行弯折成L形,所以在插入弯管工艺中,折弯后的室外换热器的两片翅片端部存在一定的高低差,所以插入弯管时需要倾斜一定角度;对蒸发器来说,其不需要弯折,所以组成蒸发器的两片铝片不存在高低差,弯管插接时,不需要倾斜。
室外换热器弯管插接时,插管机器人610的插管夹具612通过插管机器人小臂自动偏斜预设角度,将弯管插接到管路件64件上。对翅片垛60端部安装弯管后,向下输送至充氮工位进行充氮操作。
参考图41-图46,充氮设备700包括充氮装置710、充氮对接件720以及充氮机器人730,充氮装置710外接充氮管路711,充氮对接件720设置在充氮管路711的端部,充氮对接件720内形成有沿着背离充氮管路711渐扩的对接通道。
充氮机器人730包括充氮机器人本体731及充氮夹具732,充氮机器人730设置在翅片输送线40上充氮工位的旁侧,充氮夹具732设置在充氮机器人730上,充氮夹具732被配置为用于夹持充氮对接件720与翅片垛60上的管路件64对接,向管路件64内充注氮气。
在一些实施例中,充氮装置710设置在充氮房740内,充氮房740上设置有安装口,充氮管路711从安装口延伸至充氮房740的外侧。
充氮房740通过支腿支撑在充氮工位的正上方,安装口设置在充氮房740的底壁上,充氮管路711从充氮房740的正下方延伸出,充氮对接件720连接在充氮管路711上。
具体参考图44、图45,在本申请的一些实施例中,充氮对接件720可拆卸连接在充氮管路711上,充氮对接件720与充氮管路711连接的一端设置有连接端部,连接端部的内壁上形成有内螺纹,充氮管路711的端部形成有外螺纹,充氮管路711螺纹连接在连接端部内。
充氮过程中,充氮机器人730夹取充氮对接件720上方的充氮管路711,将充氮管路711下拉至管路件64上,管路件64通过充氮对接件720导引至充氮管路711内,与充氮管路711连接,然后,充氮装置710将氮气输送至管路件64内。
为了实现将管路件64准确导引至充氮管路711内,对接通道内的最小内径尺寸不大于充氮管路711的内径尺寸。
参考图46,在另一些实施例中,充氮对接件720与充氮管路711一体成形,充氮对接件720整体为喇叭形。
参考图47,在另一些实施例中,为了实现充氮后,充氮管路711自动向上复位,设计充氮管路711与充氮房740之间设置有弹性件750,弹性件750的一端固定在充氮房740的内壁上,另一端连接在位于充氮房740内的充氮管路711上,充氮管路711向外移动至与管路件64对接的状态下,弹性件750被压缩,当充氮完成之后,充氮机器人730释放充氮管路711,弹性件750在自身的回复力作用下,带动充氮管路711上移复位。
在另一些实施例中,充氮管路711与充氮房740之间设置有弹性件750,弹性件750的一端固定在安装口的外侧,另一端连接在位于充氮房740外的充氮管路711上,充氮管路711向外移动至与管路件64对接的状态下,弹性件750被拉伸,充氮结束后,充氮机器人730释放充氮管路711,弹性件750在自身的恢复力作用下带动充氮管路711上移复位。
在另一些实施例中,充氮管路711上形成有弹性管段,用于实现充氮管路711相对于安装口可伸缩。
弹性管段为充氮管路711的至少一段,充氮状态下弹性管段被伸长,充氮结束后,弹性管段在自身的弹性作用下回缩,实现充氮对接件720上移复位。
充氮夹具732包括夹持驱动件以及与夹持驱动件连接的夹爪组件733,夹爪组件733包括对称设置的第一夹爪7331和第二夹爪7332,第一夹爪7331和第二夹爪7332上均形成有夹持凹部7333,夹持凹部7333的尺寸与充氮管路711的外径相适配,充氮管路711用于夹持在夹持凹部7333之间。
夹持驱动件与第一夹爪7331和第二夹爪7332的具体连接和第一夹爪7331和第二夹爪7332开关的实现为现有技术,在此不做展开描述。
类似的,充氮机器人本体731也包括充氮机器人本体731包括依次连接的充氮机器人730底座、充氮机器人730大臂以及充氮机器人730小臂。
除此之外,充氮机器人730也包括机器人电机和视觉相机,其中充氮机器人730底座通过螺栓固定在地面,机器人电机通过螺栓连接在充氮机器人730底座上,充氮机器人730底座、充氮机器人730大臂和充氮机器人730小臂均通过滑动关节连接,视觉相机设置在充氮夹具732上,用于获取翅片垛60以及定位针62的位置信息。
充氮完成之后,翅片输送线40带动翅片垛60向前输送至焊接工位进行焊接,然后输送至氦检工位进行焊接状态检测。当该换热器为室外换热器时,在氦检完成之后,还需要通过折弯设备49对翅片垛60进行折弯,最终换热器成形。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调器智能产线,其特征在于,包括有室外机智能产线,所述室外机智能产线包括有:
装配线,包括有:
多个装配工位,任一所述装配工位上配置有第一机器人,所述第一机器人被配置为自动完成所述装配工位的工作任务;
第一输送线,所述多个装配工位沿所述第一输送线的输送方向依次布置,所述第一输送线被配置为输送物料;
物料补给线,包括有:
物料仓,被配置为存储所述装配线所需的物料,任一所述装配工位所需的物料以物料框为存储单元放置于所述物料仓内,所述物料仓内设置有多个物料放置区;
第二输送线,被配置为输送所述物料框;
第二机器人,被配置为将所述物料框在所述物料仓和所述第二输送线之间转运;
其中,所述物料框被配置为在所述第一输送线与所述第二输送线之间转运;
所述空调器智能产线还包括有室内机智能产线,所述室内机智能产线包括有多个装配工位,所述多个装配工位沿第四输送线依次布置,所述室内机智能产线包括有室内换热器喷涂工位,利用换热器喷涂系统对室内换热器进行喷涂;沿所述第四输送线的输送方向,所述室内换热器喷涂工位位于室内换热器安装工位的下游;
换热器包括有:换热管,被配置为流通冷媒;多个间隔布置的翅片,任一所述翅片设置有穿孔,所述换热管穿经所述穿孔;
所述换热器喷涂系统包括有:
喷涂机器人,设置有喷头部,所述喷头部被配置为对所述翅片进行喷涂;
涂料罐,被配置为向所述喷头部提供涂料,所述涂料中混有胶囊部,所述胶囊部内填充修复剂;
视觉装置,被配置为获取所述换热器的图像信息;
控制系统,与所述喷涂机器人、所述视觉装置通信,所述控制系统被配置为根据所述换热器的图像信息分析得到所述换热器的尺寸数据信息,以控制所述喷头部的运动;
磁场发生装置,被配置为向所述换热器发射磁场;
其中,所述胶囊部被配置为在所述磁场的作用下向靠近所述穿孔的方向运动,所述胶囊部还被配置为受外力时破裂以释放内部修复剂,对翅片进行涂层修复。
2.根据权利要求1所述的空调器智能产线,其特征在于,
所述物料框上设置有第一识别码,所述物料放置区上设置有第二识别码,所述第一识别码、所述第二识别码以及所述装配工位具有一一对应关系;
所述装配工位上设置有第一视觉检测装置,所述第一视觉检测装置被配置为检测所述第一识别码;
所述第二机器人上设置有第二视觉检测装置,所述第二视觉检测装置被配置为检测所述第二识别码。
3.根据权利要求1所述的空调器智能产线,其特征在于,
当放置于所述装配工位上的物料框内部空料时,所述装配工位向管控终端发送补料请求,所述管控终端向所述物料补给线发送补料指令,所述第二机器人将所述物料仓内的所述物料框取放至所述第二输送线上,所述物料框经所述第一输送线运送至对应的所述装配工位处。
4.根据权利要求1所述的空调器智能产线,其特征在于,
所述第二输送线包括AGV,所述第二机器人被配置为将所述物料框在所述物料仓和所述AGV之间转运,所述AGV被配置为将所述物料框运送至所述第一输送线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调器智能产线,其特征在于,
所述多个装配工位布局在至少两个空间区域,所述至少两个空间区域在竖直方向上布置,上下相邻的两个所述空间区域之间通过第一输送装置进行物料输送。
6.根据权利要求5所述的空调器智能产线,其特征在于,
沿物料输送方向,位于任一所述空间区域内的所述第一输送线在最后一道所述装配工位处与所述第二输送线之间进行空载所述物料框的转运。
7.根据权利要求5所述的空调器智能产线,其特征在于,
沿物料输送方向,位于任一所述空间区域内的所述第一输送线在最前一道所述装配工位处与所述第二输送线之间进行满载所述物料框的转运。
8.根据权利要求5所述的空调器智能产线,其特征在于,
所述物料补给线包括有多个子物料补给线,所述多个子物料补给线与所述多个空间区域对应设置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的空调器智能产线,其特征在于,
所述装配线包括有室外换热器安装工位,所述室外换热器工位处设置有换热器安装机器人,所述换热器安装机器人上设置有换热器夹具;
室外换热器以立式姿态放置于所述物料框内,所述换热器夹具被配置为夹取所述室外换热器和所述物料框。
10.根据权利要求9所述的空调器智能产线,其特征在于,
室外换热器包括有依次连接的换热器一段、换热器二段以及换热器三段,所述换热器一段和所述换热器三段相对且平行设置,所述换热器二段呈弧形;
所述室外换热器以立式姿态放置于所述物料框内,用于放置所述室外换热器的物料框的内部设置有相对布置的第一限位部和第二限位部,所述第一限位部被配置为对所述换热器一段的端部限位,所述第二限位部被配置为对所述换热器二段限位,所述换热器夹具被配置为夹取所述换热器一段。
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