CN210524353U - 铝管和发热芯的装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种铝管和发热芯的装配系统，包括，旋转托盘，可旋转连接于底座上，所述旋转托盘上设有多个夹持工位；第一装配结构，设于所述旋转托盘的夹持工位上，包括夹持装置以及第一动力装置，所述夹持装置在第一动力装置的作用下可与旋转托盘相对移动，所述夹持装置形成有一夹口；第二装配结构，设于所述第一装配结构上，包括推杆以及第二动力装置，所述推杆在第二动力装置作用下可横向穿梭于所述夹持装置夹口。实用新型本实用新型的优点是采用旋转托盘实现工位切换、第一装配结构实现铝管和发热芯的初步装配和第二装配结构实现铝管和发热芯的最终装配的方式，自动化实现发热芯和铝管之间的装配。

Description

铝管和发热芯的装配系统

技术领域

本实用新型属于汽车零部件装配技术领域，具体涉及一种汽车零部件发热芯以及铝管的装配系统。

背景技术

结合图6所示，用于新能源汽车的PTC发热条100，一般包括PTC发热芯101和绝缘陶瓷片104、导热铝管102及散热翅带103，PTC发热芯需要与绝缘陶瓷片一起插置于导热铝管的空腔内进行压合固定，然后通过胶粘的方式与散热器进行固定。

目前工业上铝管和发热芯在进行装配时，会存在手动添加辅材的情况，也会出现发热芯与铝管装配不统一，从而出现不合格品的情况，耗费大量人工成本的同时又造成了物料成本的浪费。

如何提供一种能全自动化实现发热芯和铝管之间的装配系统，是一个急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型一实施例提供一种铝管和发热芯的装配系统，用于解决现有技术中的问题，包括：

一实施例中，提供了一种铝管和发热芯的装配系统，包括，

旋转托盘，可旋转连接于底座上，所述旋转托盘上设有多个夹持工位；

第一装配结构，设于所述旋转托盘的夹持工位上，包括夹持装置以及第一动力装置，所述夹持装置在第一动力装置的作用下可与旋转托盘相对移动，所述夹持装置形成有一夹口；

第二装配结构，设于所述第一装配结构上，包括推杆以及第二动力装置，所述推杆在第二动力装置作用下可横向穿梭于所述夹持装置夹口。

与现有技术相比，本实用新型采用旋转托盘实现工位切换、第一装配结构实现铝管和发热芯的初步装配和第二装配结构实现铝管和发热芯的最终装配的方式，实现发热芯和铝管之间的全自动化装配。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中发热芯翻转装置结构图；

图2是本申请一实施方式中发热芯以及铝管的装配系统结构示意图；

图3是本申请一实施方式中装配系统中第一装配结构以及第二装配结构细节图；

图4是本申请一实施方式中装配系统中第一装配结构以及第二装配结构中夹持臂的细节结构图；

图5是本申请一实施方式中发热芯翻转以及与铝管装配的工艺流程装置结构示意图；

图6是PTC发热条的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本实用新型，本实用新型的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本实用新型的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。

在本申请案中标题及章节的使用不意味着限制本实用新型；每一章节可应用于本实用新型的任何方面、实施例或特征。

本实用新型提供了一种发热芯翻转装置，包括，

支架；

支撑平面，设于所述支架上，所述支撑平面上安装有定位发热芯的档条，所述支撑平面一侧的档条上设有气体喷嘴；

推板，设于所述支撑平面侧面，连接于动力装置，并可在动力装置的作用下贴合于所述支撑平面移动。

在上述方案中，所述支撑平面上的档条还可以转换成挡块或者挡柱，只要是能实现对发热芯产生限定作用的部件都可。

进一步的，所述推板包括第一推板和第二推板，所述第一推板与气体喷嘴设于所述支撑平面同一侧，所述第二推板与所述第一推板垂直，设置于所述支撑平面第一推板的相邻一侧。

进一步的，所述第一推板可沿x轴方向在所述支撑平面上移动，所述第二推板可沿y轴方向在所述支撑平面上移动。

在上述技术方案中，第一推板及其对面设于支撑平面上的挡柱提供加热片x轴方向上的定位，第二推板及其对面设于支撑平面上的档条提供加热片y轴方向上的定位。

进一步的，还包括位置传感器，所述位置传感器设于所述支撑平面远离第一推板的一侧。

进一步的，所述位置传感器内嵌于所述支撑平面底部。

在上述技术方案中，位置传感器感应到发热芯归位后，控制程序就可控制负压吸取机械臂对发热芯负压吸取至下一工序。

进一步的，所述支撑平面远离第一推板的一侧沿y轴方向依次设有多个挡柱，所述多个挡柱的连线与所述第一推板的运动方向垂直。

在上述技术方案中，设置挡柱的目的，一是用来对加热片进行限位，二是挡柱相较于挡块能减小与发热芯之间的摩擦，能使用更小的吸力吸取发热芯。

在上述技术方案中，之所以用档柱替代挡块，是在于挡柱能将面接触转换成线接触，使定位更加精确，且减小摩擦力，让下一步更平稳吸取发热芯。

进一步的，所述气体喷嘴数量至少为2个，设于所述支撑平面的同一侧。

在上述技术方案中，气体喷嘴所在的档条分别设于支撑平面一侧的两端，中间留有供第一推板通过的开孔。

进一步的，所述设有气体喷嘴的档条上，气体喷嘴对应的喷气口凹设形成有缺口。

在上述技术方案中，喷气口凹设形成有缺口使得档条阻挡面和发热芯之间形成间隔空间，在气体喷射时增加气体的作用面，不至于使得发热芯被喷出支撑平面。

进一步的，所述推板包括水平设置的水平推板以及与水平推板垂直安装的固定板，所述动力装置连接于所述固定板。

在上述技术方案中，第一推板的水平推板从支撑平面的侧面，贴合于支撑平面上部沿x轴向前推进，第二推板的水平推板从支撑平面相邻的一侧，贴合于支撑平面上部沿y轴向前推进。

本申请还提供了一种发热芯翻转装置的翻转方法，包括：

S1：机械爪竖向夹持住发热芯，并放置于支撑平面上；

S2：气体喷嘴喷射气体，吹倒发热芯；

S3：第一推板前推，将横向发热芯顶置支撑板另一侧挡柱，同时第二推板前推，将横向发热芯顶置对面档条上；

S4：位置传感器感应发热芯是否归位；若是，

S5：负压吸取机械臂将横向发热芯吸取至下道工序。

本实用新型提供了一种铝管和发热芯的装配系统，包括，

旋转托盘，可旋转连接于底座上，所述旋转托盘上设有多个夹持工位；

第一装配结构，设于所述旋转托盘的夹持工位上，包括夹持装置以及第一动力装置，所述夹持装置在第一动力装置的作用下可与旋转托盘相对移动，所述夹持装置形成有一夹口；

第二装配结构，设于所述第一装配结构上，包括推杆以及第二动力装置，所述推杆在第二动力装置作用下可横向穿梭于所述夹持装置夹口。

进一步的，所述装配系统还包括第三动力装置，所述第三动力装置作用于所述旋转托盘，并带动旋转托盘旋转。

进一步的，所述夹持工位的数量有四个，阵列分布于所述旋转托盘上。

进一步的，所述第一装配结构的数量为四个，分别对应安装于所述四个夹持工位上。

在上述技术方案中，所述旋转托盘的形状为圆角方形，所述四个第一装配结构呈“#”分布于圆角方形的四角上，所述同一x轴上的两个第一装配结构在第一动力装置的作用下和沿x轴接近或远离对方。

进一步的，所述夹持装置包括一夹持座以及设于夹持座上的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂、第二夹持臂与夹持座围合形成一夹口。

进一步的，所述第一夹持臂与第二夹持臂上分别设置有驱动装置，所述第一夹持臂与第二夹持臂在驱动装置的作用下接近或远离对方，从而改变夹口的大小。

进一步的，所述第一夹持臂、第二夹持臂分别在自身的Z方向分为上夹爪、中间固定座和下夹爪，上夹爪、下夹爪与中间固定座之间有弹簧压紧的导向装置，三者在弹簧压紧导向装置的作用下呈现压紧贴合状态。

进一步的，还包括发热芯承物台，所述发热芯承物台设于所述旋转托盘一侧，与所述夹持装置的夹口对应设置。

进一步的，还包括铝管承物台，所述铝管承物台设于所述旋转托盘另一侧，与所述夹持装置的夹口对应设置，所述铝管承物台上设有压紧装置。。

在上述技术方案中，铝管承物台上凹设有与铝管大小相适应的凹槽，用于固定铝管，所述凹槽靠近第一装配结构的一侧设有一发热芯入口，便于第一装配结构送入发热芯。

进一步的，所述第三动力装置为旋转电机。

进一步的，所述第二动力装置包括第一气缸和第二气缸。

本申请还公开了上述一种铝管和发热芯的装配方法，包括：

S1：第一装配结构靠近发热芯载物台并打开夹持装置的第一夹持臂和第二夹持臂；

S2：机械爪抓取第一片绝缘陶瓷片，一端放置于发热芯载物台，另一端放置于夹持装置的夹口中，负压吸取机械臂将横向发热芯吸取至第一片绝缘陶瓷片之上，机械爪再将第二片绝缘陶瓷片放置在发热芯上方，第一夹持臂与第二夹持臂夹合，第二动力装置的第一气缸启动，调整绝缘陶瓷片与发热芯的相对位置；

S3：第一动力装置启动缩回，第一装配结构带动发热芯及绝缘陶瓷片后缩，远离发热芯载物台；

S4：旋转托盘转动180°，第一动力装置复位伸出，第一装配结构夹持发热芯接近铝管载物台，并将发热芯初步装配入铝管中；

S5：打开第一夹持臂与第二夹持臂，第二动力装置的第二气缸启动，驱动推杆将发热芯完全推入铝管，完成二次装配。

实施例1：

本实施例目的在于实现发热芯的自动化装配，以降低人工成本并提高产品的合格率。

发热芯的制作流程包括：

(1)、发热芯101的组装，将热敏陶瓷片和接触片进行组装，并竖直放置于料盘中；

(2)、通过机械手将料盘中竖直放置的发热芯101移动至翻转装置，通过翻转装置将发热芯101从竖直位置转换为水平位置，同时进行定位；

(3)、通过机械手抓取绝缘陶瓷片至装配工位，随后负压吸取方式将水平设置的发热芯移动至装配工位，其上再附上一层绝缘陶瓷片，在该工位实现发热芯101、绝缘陶瓷片104与铝管102之间的装配。

参考图1所示，发热芯的翻转装置包括支架1，支撑平面2，推板，动力装置4以及位置传感器5。

支撑平面2安装于支架1上方，支撑平面2上设置有对发热芯进行竖直定位的档条21(该处的竖直是指发热芯的长边支撑在支撑平面上)，档条21分别安装于支撑平面2长边的同一侧夹角边沿，参考图1所示，档条21中间开设有一开口，开口两边的档条21上分别设有气体喷嘴22，气体喷嘴22的数量为多个，优选为2个，位于支撑平面2的同一侧，气体喷嘴22对应的喷气口凹设形成有缺口221，缺口221使得档条阻挡面和发热芯之间形成间隔空间，在气体喷射时增加气体的作用面，支撑平面2另一侧，气体喷嘴22的对应面设置有多个挡柱23，多个挡柱23沿y轴方向依次设置。

在一实施例中，挡柱23的高度大于发热芯的厚度。

在上述技术方案中，挡柱23能将面接触转换成线接触，使定位更加精确，且减小摩擦力，让下一步更平稳吸取发热芯。

推板设置于支撑平面2的侧方，包括第一推板31和第二推板32，第一推板31设于支撑平面2长边档条一侧，与开口和气体喷嘴22同一侧，第二推板32设于支撑平面2第一推板相邻一侧，第一推板31和第二推板32分别连接动力装置4，并且在动力装置4的作用下能贴合支撑平面2相对移动。

第一推板31包括水平设置的水平推板311以及与水平推板垂直设置的固定板312，动力装置连接于固定板312，水平推板311与固定板312呈L形安装，水平推板311可穿过支撑平面2上的档条开口，贴合着支撑平面2的表面，沿x轴方向来回移动，与对应的挡柱23提供发热芯x轴方向上的定位。

第二推板32同样包括水平推板和固定板两部分，其结构与第一推板31相同，第二推板32的水平推板贴合支撑平面2表面，沿y轴方向移动，与对面的档条一起提供发热芯y轴方向上的定位。

动力装置4可以为传动电机或者伺服电机或者气缸，分别连接第一推板31和第二推板32，为其提供动力。

位置传感器5设于设于支撑平面2远离第一推板31的一侧，位置传感器5内嵌于支撑平面2的底部，用于感应发热芯是否位于传感器的上方。

2个翻转装置并列镜像设置，可以同时完成两个发热芯的翻转定位。

翻转装置上方还设有一机械爪以及负压吸取机械臂，机械爪将上一道工序上的发热芯竖向提取至翻转装置的支撑平台定位档条内，档条上的气体喷嘴喷射气体，将发热芯吹倒，第一推板前推，将横向的发热芯顶置支撑板另一侧挡柱，同时第二推板前推，将横向发热芯顶置对面档条上，位置传感器感应发热芯是否归位，若是，则反馈控制系统，控制负压吸取机械臂将横向发热芯吸取至下一道工序。

需要说明的是，本案中的机械爪、机械臂和负压吸取装置可以市场直接采购或定制获取，其具体结构和联动关系本实施例不再赘述。本实施例还提供了一种铝管102和发热芯101的装配系统，发热芯101在完成竖直至水平方向的位置变换后，通过负压吸取方式移送至装配系统，然后与送入装配系统的铝管102之间实现插置装配。

参考图2和图3所示，上述装配系统包括：底座6，旋转托盘7、第三动力装置8，发热芯承物台9以及铝管承物台10。

底座6固定设置，旋转托盘7可旋转安装于底座6上，旋转托盘7的形状为圆角方形，旋转托盘7上设置有多个夹持工位71，夹持工位71的数量优选为4个，分别阵列设置于旋转托盘7上，4个夹持工位可分为两组，旋转托盘7底部还设置有第三动力装置8，第三动力装置8为旋转气缸或旋转电机，可为旋转托盘7的转动提供动力。

夹持工位71上设置有第一装配结构和第二装配结构，相对应的，第一装配结构和第二装配结构的数量同样为4个，分别设置于每个夹持工位71上，第一装配结构沿y轴竖向划分，分为左右两组，参照图2所示，每组上两个第一装配结构互相固定设置，共同移动，同一x轴上不同组的两个第一装配结构可相互靠近或者远离，每个夹持工位71底部设有滑轨，第一装配结构安装于滑轨上，并可沿滑轨移动。

参考图3所示，第一装配结构包括一夹持装置以及驱动夹持装置在x轴上来回往复运动的第一动力装置7112，夹持装置包括一夹持座71113以及设于夹持座上的第一夹持臂71111和第二夹持臂71112，第一夹持臂71111和第二夹持臂71112相对设置，并与夹持座71113围合形成一夹口71114，第一夹持臂71111与第二夹持臂71112上分别设置有驱动装置71116，驱动装置71116通过驱动第一夹持臂71111与第二夹持臂71112互相接近或远离来控制夹口71114的大小。

参考图4所示，第一夹持臂71111和第二夹持臂71112沿其自身z轴方向分别包括上夹爪711111、中间固定座711112和下夹爪711113，上夹爪、下夹爪与中间固定座之间有弹簧压紧的导向装置(图未示)，上夹爪与中间固定座，下夹爪与中间固定座之间分别形成有夹口711114，夹口用于夹紧绝缘陶瓷片，两个夹口之间的距离与发热芯的厚度相同，上夹爪、中间固定座、下夹爪在弹簧压紧导向装置的作用下呈现压紧贴合状态。

第一装配结构的夹持座71113与底部旋转托盘7上连接有拖链结构，拖链结构中部中空，可弯折，有强大的柔韧性，可用于放置电线，气管、喷漆管等辅助材料，防止其妨碍第一装配结构运动，同时也能保护电线，延长电线使用寿命。

第二装配结构，设于第一装配结构上，可与第一装配结构相对移动，包括推杆7121以及第二动力装置7122，第二动力装置7122与推杆设置于同一水平线上，且位于第一装配结构横向中线上，第二动力装置7122包含有第一气缸71221和第二气缸71222，第一气缸71221控制推杆7121抖动调整发热芯和绝缘陶瓷片的相对位置，第二气缸71222控制推杆前推或后退，将发热芯和绝缘陶瓷片二次装配入铝管，推杆7121在第二动力装置的第二气缸71222作用下可横向穿梭于夹持装置夹口71114。

发热芯承物台9设置于旋转托盘7一侧，与第一装配结构夹持装置的夹口对应设置。

铝管承物台10设置于旋转托盘7的另一侧，与发热芯承物台9相对设置，同样与第一装配结构夹持装置的夹口对应设置，铝管承物台上设有一压紧装置11，压紧装置11包括一旋转伸缩气缸以及与旋转伸缩气缸相连的压块，用于按压住铝管，使得加热片装配进去铝管时，铝管不会发生相对位移，造成装配误差。

该铝管102和发热芯101的装配系统为上述发热芯翻转工艺的下一道工艺，因此两个装置共用同一负压吸取机械臂，其工作原理为：第一装配结构靠近发热芯载物台并打开夹持装置的第一夹持臂和第二夹持臂；机械爪将第一片绝缘陶瓷片放至载物台，一端放置于夹持装置的夹口，负压吸取机械臂将横向发热芯吸取至第一片绝缘陶瓷片上方，机械爪再将第二片绝缘陶瓷片放置在发热芯上方，第一夹持臂与第二夹持臂夹合，第二装配结构第二动力装置中的第一气缸71221启动，导正上下的绝缘陶瓷片与发热芯的位置；随后第一装配结构在第一动力装置7112的驱动下带动发热芯后缩，远离发热芯载物台；旋转托盘转动180°，第一装配结构夹持发热芯接近铝管载物台，并将发热芯初步装配入铝管中；打开第一夹持臂与第二夹持臂，第二装配结构第二动力装置的第二气缸71222启动，驱动推杆将发热芯完全推入铝管，完成二次装配。

参考图5所示，图5展示出了发热芯翻转以及与铝管装配的工艺流程装置结构示意图，从左到右依次包括：竖向盛放发热芯的料盘20，机械爪30，发热芯翻转装置40，设于发热芯翻转装置上方的负压吸取机械手50，发热芯承物台9，旋转托盘7以及铝管承物台10。

首先是机械爪竖向从料盘里抓取发热芯，放置于翻转装置支撑平台上，翻转装置对其进行从竖向到横向的翻转，并且推杆对发热芯进行定位，感应器感应到发热芯后反馈控制系统，控制系统控制负压吸取机械臂吸取横向发热芯，并将其移至发热芯承物台，需要注意的是，发热芯承物台沿x轴的宽度较短，其只需承载发热芯的一端，发热芯的另一端通过第一装配结构的夹持装置承载，同时，旋转托盘上的第一装配结构启动，靠近发热芯承物台，，发热芯和绝缘陶瓷片放置好之后，第一装配结构的夹持装置夹紧发热芯，第二装配结构第二动力装置中的第一气缸71221启动，导正上下的绝缘陶瓷片与发热芯的位置，第一装配结构的夹持装置，沿x轴方向后缩，远离发热芯承物台，随后旋转气缸控制旋转托盘旋转180°，第一装配结构沿x轴方向前进，接近铝管承物台，将发热芯初步送入铝管中，随后夹持装置的第一第二夹持臂打开，第二装配结构启动，推杆将发热芯完再次完全推入铝管中，完成最终装配，需要注意的是，上述装置依次设置于同一水平线上，其镜像对称设置有相同的装置，可以同时工作，节省生产时间以及生产成本，同时也便于旋转托盘转动后的交叉工作。

本申请的装置的优点在于：发热芯翻转装置能实现加热管发热芯由竖直方向至水平方向的自动化翻转，同时按照需求进行定位；铝管与发热芯的装配系统采用旋转托盘实现工位切换、第一装配结构实现铝管和发热芯的初步装配和第二装配结构实现铝管和发热芯的最终装配的方式，实现发热芯和铝管之间的全自动化装配。

尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本实用新型的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本实用新型的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本实用新型的教示。因此，本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例，而是打算使本实用新型将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (9)

1.一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：包括，

旋转托盘，可旋转连接于底座上，所述旋转托盘上设有多个夹持工位；

第一装配结构，设于所述旋转托盘的夹持工位上，包括夹持装置以及第一动力装置，所述夹持装置在第一动力装置的作用下可与旋转托盘相对移动，所述夹持装置形成有一夹口；

第二装配结构，设于所述第一装配结构上，包括推杆以及第二动力装置，所述推杆在第二动力装置作用下可横向穿梭于所述夹持装置夹口。

2.根据权利要求1所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：还包括第三动力装置，所述第三动力装置作用于所述旋转托盘，并带动旋转托盘旋转。

3.根据权利要求1所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：所述夹持工位的数量有四个，阵列分布于所述旋转托盘上。

4.根据权利要求3所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：所述第一装配结构的数量为四个，分别对应安装于所述四个夹持工位上。

5.根据权利要求1所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：所述夹持装置包括一夹持座以及设于夹持座上的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂、第二夹持臂与夹持座围合形成一夹口。

6.根据权利要求5所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：所述第一夹持臂与第二夹持臂上分别设置有驱动装置，所述第一夹持臂与第二夹持臂在驱动装置的作用下能接近或远离对方。

7.根据权利要求1所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：还包括发热芯承物台，所述发热芯承物台设于所述旋转托盘一侧，与所述夹持装置的夹口对应设置。

8.根据权利要求7所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：还包括铝管承物台，所述铝管承物台设于所述旋转托盘另一侧，与所述夹持装置的夹口对应设置，所述铝管承物台上设有压块。

9.根据权利要求2所述的一种铝管和发热芯的装配系统，其特征在于：所述第三动力装置为旋转气缸。

Images