CN204565591U - 一种全自动穿管机 - Google Patents

Abstract

一种全自动穿管机，属于空调行业冷凝器和蒸发器的装配机械技术领域，结构中包括按U型管穿管工序依次设置的供料机构、储送料机构、排列与定位机构、导引机构和推管机构，其关键在于：所述排列与定位机构包括与储送料机构的出口端配合、并与同步驱动机构连接的排列输送带以及设置在排列输送带排列端下方的导正机构和夹紧定位机构，所述排列输送带的表面上均匀设有用于悬挂U型管的挂钩。通过设置排列与定位机构实现了U型管的机械自动化导正整直、定位夹紧，并借助导引机构的导引动作和推管机构的推管动作将U型管在竖直方向内导引穿入翅片组内，大大提高了U型管的一次性穿管的成品率和穿管效率，降低了人工成本。

Description

一种全自动穿管机

技术领域

本实用新型属于空调行业冷凝器和蒸发器的装配机械技术领域，具体涉及一种用于U型管和翅片组装配的自动穿管机。

背景技术

空调冷凝器和蒸发器是由翅片组、U 型管、U 型弯头、端板、进出口管等装配而成，用于空调器热交换系统中，是影响空调器热交换能力的关键零部件。

目前在国内空调冷凝器和蒸发器的装配工序中，将U 型管穿入翅片组内的穿管工序基本上都是通过手工穿管作业来实现的。由于手工穿管工序的特性，工人每天需要大量的、重复性完成穿管工序，劳动强度很大，且存在穿管效率低、质量不稳定、废品率高、劳动力成本高等诸多问题。

为解决手工穿管存在的诸多问题和缺点，出现了自动化的穿管设备来替代人工穿管。但在现有的自动化穿管设备中，由于翅片组和U 型管的结构特点，在机械穿管过程中经常会出现翅片组变形、U 型管折断、推斜、卡阻等问题，U 型管的一次性穿管的成品率很低。因此，针对上述情况，如何改进自动化穿管设备，提高机械穿管工序的成品率，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种全自动穿管机，通过设置排列与定位机构实现了U型管的机械自动化导正整直、定位夹紧，并借助导引机构的导引动作和推管机构的推管动作将U型管在竖直方向内导引穿入翅片组内，大大提高了U 型管的一次性穿管的成品率和穿管效率，降低了人工成本。

本实用新型采用的技术方案：一种全自动穿管机，结构中包括按U型管穿管工序依次设置的供料机构、储送料机构、排列与定位机构、导引机构和推管机构，其关键在于：所述排列与定位机构包括与储送料机构的出口端配合、并与同步驱动机构连接的排列输送带以及设置在排列输送带排列端下方的导正机构和夹紧定位机构，所述排列输送带的表面上均匀设有用于悬挂U型管的挂钩。

进一步：导正机构包括设置在排列输送带排列端下方两侧的导正夹板、与导正夹板连接的X向导正滑台、设置在X向导正滑台下的Y向导正滑台以及设置在Y向导正滑台下的Z向导正气缸，导正夹板上设有夹持U型管的导正夹槽。

夹紧定位机构包括设置在导正机构下方两侧的定位夹板、与定位夹板连接的X向定位滑台、设置在X向定位滑台下的Y向定位滑台以及设置在Y向定位滑台下的Z向定位气缸，定位夹板上设有夹持U型管的定位夹槽。

穿管机构包括设置在夹紧定位机构下方的机架、借助平移机构设置在机架上两侧的滑板、均匀对称设置在滑板上的定位针组、贯穿设置于定位针之间的翅片组以及借助竖直向位移机构和支撑板设置在机架内的导引针组，定位针和导引针的顶部设有圆锥状导引部、且圆锥底面直径略小于定位针和导引针的直径。

平移机构和竖直向位移机构分别为借助驱动机构驱动的平移导轨和竖直向驱动气缸。

推管机构包括设置在导正机构上方的推板以及与推板连接的推板气缸。

供料机构包括定位在主、从动轮之间的供料皮带以及驱动主动轮的供料电机，所述供料皮带表面上均匀设有用于输送U型管的挂板。

储送料机构包括与供料机构出口端配合、呈盘旋下降趋势的储料管以及设置在储料管出口端的拨管机构，储料管出口端与排列输送带进料端配合。

拨管机构包括设置在储料管出口端上方的拨轮以及周向均匀设置拨轮上的拨齿，相邻拨齿的齿间距略大于U型管的直径。

采用本实用新型产生的有益效果：（1）本实用新型通过设置排列与定位机构实现了U型管的机械自动化导正整直、定位夹紧，并借助导引机构的导引动作和推管机构的推管动作将U型管在竖直方向内导引穿入翅片组内，大大提高了U 型管的一次性穿管的成品率和穿管效率，降低了人工成本；（2）导引机构内设置的导引针在在竖直方向内将U型管穿入翅片组内，避免了因U型管的歪斜造成的U型管和翅片损坏；（3）本实用新型设置的供料机构和储送料机构，真正实现了供料、储料、自动穿管的全自动化操作，节省了人力资源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中导正机构和夹紧定位机构的结构示意图；

图3是图1中排列与定位机构的结构侧视图；

图4是图1中导引机构的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图1中排列输送带的结构俯视图；

图7是导正机构的结构俯视图；

图8是夹紧定位机构的结构俯视图；

图9是导正机构和夹紧定位机构的夹持U型管的状态图；

图10是U型管穿管时的状态图；

图11是导正夹板夹持U型管的状态图；

图12是定位夹板夹持U型管的状态图；

附图中：1是供料机构，1-1是供料皮带，1-1-1是挂板，2是储送料机构，2-1是储料管，2-2是拨轮，2-3是拨齿， 3-1是排列输送带，3-1-1是挂钩，3-1-2是同步驱动齿轮，3-2是导正机构，3-2-1是导正夹板，3-2-1-1是导正夹槽，3-2-2是X向导正滑台，3-2-3是Y向导正滑台，3-2-4是Z向导正气缸，3-3是夹紧定位机构，3-3-1是定位夹板，3-3-1-1是定位夹槽，3-3-2是X向定位滑台，3-3-3是Y向定位滑台，3-3-4是Z向定位气缸， 4是导引机构，4-1是机架，4-2是滑板，4-3是定位针，4-4是翅片，4-4-1是插接孔，4-5是导引针，4-6是平移机构，4-7是竖直向位移机构，4-8是支撑板，5是推管机构，5-1是推板，5-2是推板气缸， 6是U型管，A代表进料端，B代表排列端。

具体实施方式

参看附图1-12，一种全自动穿管机，结构中包括按U型管穿管工序依次设置的供料机构1、储送料机构2、排列与定位机构、导引机构4和推管机构5，其关键在于：所述排列与定位机构包括与储送料机构2的出口端配合、并与同步驱动机构连接的排列输送带3-1以及设置在排列输送带3-1排列端B下方的导正机构3-2和夹紧定位机构3-3，所述排列输送带3-1的表面上均匀设有用于悬挂U型管6的挂钩3-1-1。挂钩3-1-1向上倾斜设置，有利于U型管6稳定悬挂，挂钩3-1-1在排列输送带3-1上的间距为2倍于U型管6的弯管直径；同步驱动机构包括与排列输送带3-1的配合同步驱动齿轮3-1-2组和驱动同步驱动齿轮3-1-2组的驱动电机。

参看附图1、2和7，导正机构3-2包括设置在排列输送带3-1排列端B下方两侧的导正夹板3-2-1、与导正夹板3-2-1连接的X向导正滑台3-2-2、设置在X向导正滑台3-2-2下的Y向导正滑台3-2-3以及设置在Y向导正滑台3-2-3下的Z向导正气缸3-2-4，导正夹板3-2-1上设有夹持U型管的导正夹槽3-2-1-1。导正夹板3-2-1借助于X向导正滑台3-2-2、Y向导正滑台3-2-3和Z向导正气缸3-2-4可以实现X、Y、Z三个方向的位移自由度；导正夹槽3-2-1-1的形状为圆滑过渡的V型。

参看附图1、2和8，夹紧定位机构3-3包括设置在导正机构3-2下方两侧的定位夹板3-3-1、与定位夹板3-3-1连接的X向定位滑台3-3-2、设置在X向定位滑台3-3-2下的Y向定位滑台3-3-3以及设置在Y向定位滑台3-3-3下的Z向定位气缸3-3-4，定位夹板3-3-1上设有夹持U型管的定位夹槽3-3-1-1。定位夹板3-3-1借助于X向X向定位滑台3-3-2、Y向定位滑台3-3-3和Z向定位气缸3-3-4可以实现X、Y、Z三个方向的位移自由度；定位夹槽3-3-1-1的的形状为圆滑过渡的V型、其下端设置成喇叭口状，有利于导引针4-5的圆锥状导引部穿入定位夹槽3-3-1-1内。

导正机构3-2和夹紧定位机构3-3的工作过程：U型管6经储送料机构2进入排列输送带3-1进料端A后，悬挂在排列输送带3-1的挂钩3-1-1上，借助同步驱动齿轮3-1-2和驱动电机的驱动，使悬挂在挂钩3-1-1上的U型管6运动到排列输送带3-1排列端B；待U型管6组在排列输送带3-1排列端B排列完成后，导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1分别在X向导正滑台3-2-2和X向定位滑台3-3-2驱动下沿X向相对运动，运动到指定位置停止，并在Y向导正滑台3-2-3 和Y向定位滑台3-3-3驱动下使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1沿Y向相对运动，进而使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1夹持、夹紧在U型管6的中部和下部；这时在Z向导正气缸3-2-4 和Z向定位气缸3-3-4驱动下，使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1夹持U型管6向上位移，并在Y向导正滑台3-2-3 和Y向定位滑台3-3-3驱动下使U型管6脱离挂钩3-1-1，在这过程中使U型管6垂直向整理导正、并使U型管6定位在导引机构4上方、与翅片4-4组的插接孔4-4-1垂直向对齐。

参看附图1、4和5，导引机构4包括设置在夹紧定位机构3-3下方的机架4-1、借助平移机构4-6设置在机架4-1上两侧的滑板4-2、均匀对称设置在滑板4-2上的定位针4-3组、贯穿设置于定位针4-3之间的翅片4-4组以及借助竖直向位移机构4-7和支撑板4-8设置在机架4-1内的导引针4-5组，所述定位针4-3和导引针4-5的顶部设有圆锥状导引部、且圆锥底面直径略小于定位针4-3和导引针4-5的直径。翅片4-4上设有用于插接U型管6的插接孔4-4-1。平移机构4-6和竖直向位移机构4-7分别为借助驱动机构驱动的平移导轨和竖直向驱动气缸。

参看附图1和3，推管机构5包括设置在导正机构3-2上方的推板5-1以及与推板5-1连接的推板气缸5-2。推板5-1在推板气缸5-2推动下，压着U型管6向下运动。

参看附图1，供料机构1包括定位在主、从动轮之间的供料皮带1-1以及驱动主动轮的供料电机，所述供料皮带1-1表面上均匀设有用于输送U型管的挂板1-1-1。

参看附图3，储送料机构2包括与供料机构1出口端配合、呈盘旋下降趋势的储料管2-1以及设置在储料管2-1出口端的拨管机构，储料管2-1出口端与排列输送带3-1进料端A配合。拨管机构包括设置在储料管2-1 出口端上方的拨轮2-2以及周向均匀设置拨轮2-2上的拨齿2-3，相邻拨齿2-3的齿间距略大于U型管6的直径。U型管6在重力的作用下滑动到储料管2-1出口端、并借助带有拨齿2-3的拨轮2-2的拨动，使U型管6悬挂在排列输送带3-1进料端的挂钩3-1-1上。

参看附图1-12，在具体实施时，U型管6借助带有挂板1-1-1的供料皮带1-1输送，传递到储料管2-1存储，由于储料管2-1呈下降趋势设置，可以使U型管6在重力的作用下滑动到储料管2-1出口端、并借助带有拨齿2-3的拨轮2-2的拨动，使U型管6悬挂在排列输送带3-1进料端A的挂钩3-1-1上，同时借助同步驱动齿轮3-1-2和驱动电机的驱动，使悬挂在挂钩3-1-1上的U型管6运动到排列输送带3-1排列端B；待U型管6组在排列输送带3-1排列端B排列完成后，导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1分别在X向导正滑台3-2-2和X向定位滑台3-3-2驱动下沿X向相对运动，运动到指定位置停止，并在Y向导正滑台3-2-3 和Y向定位滑台3-3-3驱动下使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1沿Y向相对运动，进而使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1夹持、夹紧在U型管6的中部和下部；这时在Z向导正气缸3-2-4 和Z向定位气缸3-3-4驱动下，使导正夹板3-2-1和定位夹板3-3-1夹持U型管6向上位移，并在Y向导正滑台3-2-3 和Y向定位滑台3-3-3驱动下使U型管6脱离挂钩3-1-1，在这过程中使U型管6垂直向整理导正、并使U型管6定位在导引机构4上方、与翅片4-4组的插接孔4-4-1垂直向对齐；以上工序完成后，脱离导正机构3-2 U型管6复位。

导引机构4的导引针4-5组在竖直向位移机构4-7驱动下向上运动，当导引针4-5的圆锥状导引部穿过翅片4-4的插接孔4-4-1和定位夹板3-3-1的定位夹槽3-3-1-1、与U型管6的下端插接结合后停止运动；这时推板5-1在推板气缸5-2推动下压住U型管6，与此同时定位夹板3-3-1在Y向定位滑台3-3-3驱动下轻微松开U型管6，导引针4-5组和推板5-1分别在竖直向位移机构4-7和推板气缸5-2驱动下同步向下运动，使U型管6竖直向穿插在翅片4-4的插接孔4-4-1内，完成U型管的穿管工序；在平移机构4-6的驱动下，滑板4-2沿平移导轨方向运动，带动完成穿管工序的翅片4-4组脱离穿管工位，使新的翅片4-4组定位在穿管工位上，重复以上穿管工序和步骤。

在进一步的改进方案中：完成穿管工序的翅片4-4组脱离穿管工位后，借助机械手将翅片4-4组从定位针4-3上取出；在取出的同时，使用人工将U型管6穿在翅片4-4组两侧未穿U型管的插接孔4-4-1内，也可以使用与穿管机结构类似的机构来替代人工穿管动作以提高穿管装置的自动化程度。

Claims (9)

1.一种全自动穿管机，结构中包括按U型管穿管工序依次设置的供料机构（1）、储送料机构（2）、排列与定位机构、导引机构（4）和推管机构（5），其特征在于：所述排列与定位机构包括与储送料机构（2）的出口端配合、并与同步驱动机构连接的排列输送带（3-1）以及设置在排列输送带（3-1）排列端（B）下方的导正机构（3-2）和夹紧定位机构（3-3），所述排列输送带（3-1）的表面上均匀设有用于悬挂U型管的挂钩（3-1-1）。

2.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述导正机构（3-2）包括设置在排列输送带（3-1）排列端（B）下方两侧的导正夹板（3-2-1）、与导正夹板（3-2-1）连接的X向导正滑台（3-2-2）、设置在X向导正滑台（3-2-2）下的Y向导正滑台（3-2-3）以及设置在Y向导正滑台（3-2-3）下的Z向导正气缸（3-2-4），所述导正夹板（3-2-1）上设有夹持U型管的导正夹槽（3-2-1-1）。

3.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述夹紧定位机构（3-3）包括设置在导正机构（3-2）下方两侧的定位夹板（3-3-1）、与定位夹板（3-3-1）连接的X向定位滑台（3-3-2）、设置在X向定位滑台（3-3-2）下的Y向定位滑台（3-3-3）以及设置在Y向定位滑台（3-3-3）下的Z向定位气缸（3-3-4），所述定位夹板（3-3-1）上设有夹持U型管的定位夹槽（3-3-1-1）。

4.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述导引机构（4）包括设置在夹紧定位机构（3-3）下方的机架（4-1）、借助平移机构（4-6）设置在机架（4-1）上两侧的滑板（4-2）、均匀对称设置在滑板（4-2）上的定位针（4-3）组、贯穿设置于定位针（4-3）之间的翅片（4-4）组以及借助竖直向位移机构（4-7）和支撑板（4-8）设置在机架（4-1）内的导引针（4-5）组，所述定位针（4-3）和导引针（4-5）的顶部设有圆锥状导引部、且圆锥底面直径略小于定位针（4-3）和导引针（4-5）的直径。

5.根据权利要求4所述的全自动穿管机，其特征在于：所述平移机构（4-6）和竖直向位移机构（4-7）分别为借助驱动机构驱动的平移导轨和竖直向驱动气缸。

6.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述推管机构（5）包括设置在导正机构（3-2）上方的推板（5-1）以及与推板（5-1）连接的推板气缸（5-2）。

7.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述供料机构（1）包括定位在主、从动轮之间的供料皮带（1-1）以及驱动主动轮的供料电机，所述供料皮带（1-1）表面上均匀设有用于输送U型管的挂板（1-1-1）。

8.根据权利要求1所述的全自动穿管机，其特征在于：所述储送料机构（2）包括与供料机构（1）出口端配合、呈盘旋下降趋势的储料管（2-1）以及设置在储料管(2-1)出口端的拨管机构，储料管（2-1）出口端与排列输送带（3-1）进料端（A）配合。

9.根据权利要求8所述的全自动穿管机，其特征在于：所述拨管机构包括设置在储料管（2-1）出口端上方的拨轮（2-2）以及周向均匀设置拨轮（2-2）上的拨齿（2-3），相邻拨齿（2-3）的齿间距略大于U型管（6）的直径。