換熱器管板裝配裝置及換熱器裝配脹管設備的製作方法
2023-04-25 10:05:41
本實用新型屬於空調產品裝配技術領域，具體地說，是涉及換熱器管板裝配裝置及具有該裝置的換熱器裝配脹管設備。
背景技術：
生產線上，空調用的換熱器生產時，將銅管穿入翅片，在裝配上管板，組裝成為換熱器；之後，再對銅管脹管，實現銅管與翅片、管板的緊密結合。現有生產線上，銅管、翅片及管板的組裝全部由人工來完成，然後，再由人工將組裝後的換熱器搬運到脹管機上進行脹管。脹管完成之後，再由人工將脹管後的換熱器放入到後序工位，以為後續工序做好準備。人工組裝管板及搬運換熱器的方式，不僅存在著工作強度大、安全性低、成本高、人員流失率大等的缺點，還存在著生產效率低、產品不良率高等問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的之一是提供一種換熱器管板裝配裝置，實現管板的機械式裝配，解決因人工裝配存在的上述缺點和問題。
為實現上述實用新型目的，本實用新型提供的換熱器管板裝配裝置採用下述技術方案予以實現：
一種換熱器管板裝配裝置，所述裝置包括：
換熱器輸送線體，用於輸送待裝配的換熱器及裝配後的換熱器；
管板機，用於將管板裝配到所述換熱器輸送線體上的所述待裝配的換熱器上；
所述管板機包括：
機架；
託架，形成在所述機架上，用於放置所述管板；
管板取壓機構，形成在所述託架上方，用於獲取所述託架上的所述管板並將獲取的所述管板放置並壓入到所述待裝配的換熱器上；
所述管板與所述待裝配的換熱器在所述換熱器輸送線體上裝配，形成所述裝配後的換熱器。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，所述管板取壓機構包括：
取壓頭，用於獲取所述託架上的所述管板，並將獲取的所述管板壓入到所述待裝配的換熱器上；
取料平移機構，用於驅動所述取壓頭在所述託架上方與所述換熱器輸送線體上方往復平移；
壓入氣缸，用於下壓所述取壓頭並將所述取壓頭上所獲取的所述管板壓入到所述待裝配的換熱器上。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，在所述取壓頭上還形成有對所述取壓頭所獲取的所述管板進行定位的定位件，所述定位件上形成有與所述管板上的開孔位置相適配的若干定位針。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，所述管板機還包括：
管板傳送機構，形成在所述機架上，用於將所述託架上的所述管板傳送至所述管板取壓機構。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，所述管板傳送機構包括：
傳送帶，用於承載並傳送所述託架上的所述管板；
傳送帶驅動機構，用於驅動所述傳送帶按照設定方向轉動。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，所述管板機還包括：
管板頂升機構，用於將到達所述管板取壓機構獲取所述託架上的所述管板的獲取位置的待獲取管板向所述管板取壓機構方向頂升。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，所述管板機還包括形成在所述機架上的管板存放箱。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，在所述換熱器輸送線體上形成有防止位於該線體上的換熱器傾倒的換熱器防傾倒機構。
如上所述的換熱器管板裝配裝置，在所述換熱器輸送線體上、對應著所述管板與所述待裝配的換熱器進行裝配的裝配位置處形成有對到達所述裝配位置處的所述待裝配的換熱器進行夾緊、而在所述管板裝配到所述待裝配的換熱器上形成所述裝配後的換熱器後鬆開所述裝配後的換熱器的換熱器夾緊機構。
本實用新型的目的之二是提供一種換熱器裝配脹管設備，實現換熱器管板機械式裝配和換熱器脹管的自動搬運，解決因人工裝配和搬運存在的上述缺點和問題。
為實現上述實用新型目的，本實用新型提供的換熱器裝配脹管設備採用下述技術方案予以實現：
一種換熱器裝配脹管設備，所述設備包括：
換熱器管板裝配裝置，用於將管板裝配到待裝配的換熱器上，形成裝配後的換熱器；
換熱器搬運裝置，用於將所述裝配後的換熱器搬運到脹管機上，以及將經所述脹管機脹管後的換熱器搬運到後序工位；
所述脹管機，用於對所述裝配後的換熱器進行脹管處理，獲得所述脹管後的換熱器；
所述換熱器管板裝配裝置採用上述的換熱器管板裝配裝置。
與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是：
1、本實用新型提供的換熱器管板裝配裝置，利用具有管板取壓機構的管板機將位於管板機上的管板通過機械手段裝配到位於輸送線體上的換熱器上，實現了換熱器管板裝配的機械式裝配，有效解決了人工裝配管板時存在的工作強度大、安全性低、成本高、人員流失率大、生產效率低、產品不良率高等問題。
2、本實用新型提供的換熱器裝配脹管設備，通過設置換熱器管板裝配裝置實現換熱器管板的機械式裝配，通過設置換熱器搬運裝置實現將換熱器自動搬運到脹管機上以及將脹管後的換熱器自動搬運到後序工位，有效解決了因人工裝配和搬運存在的工作強度大、安全性低、成本高、人員流失率大、生產效率低、產品不良率高等問題。
結合附圖閱讀本實用新型的具體實施方式後，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是基於本實用新型換熱器裝配脹管設備的一個實施例的立體圖；
圖2是圖1中的A部放大圖；
圖3是圖1中的管板機的立體圖；
圖4是圖3中管板機的部分結構的立體圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是圖4的主視圖；
圖7是圖1的管板機裝配管板的工作過程示意圖。
上述各圖中，附圖標記及其對應的部件名稱如下：
100、換熱器管板裝配裝置；200、脹管機；300、換熱器搬運裝置；400、脹管後的換熱器；
1、換熱器輸送線體；2、管板機；3、待裝配的換熱器；4、裝配後的換熱器；5、管板；
11、防傾倒機構；111、立柱；112、側板；
12、換熱器夾緊機構；121、夾緊氣缸；122、夾緊板；123、連接板；
13、限位機構；131、限位氣缸；132、限位塊；
21、機架；22、託架；221、上託架；222、下託架；
23、管板取壓機構；231、取壓頭；232、取料平移機構；233、壓入氣缸；234、定位件；235、定位針；
24、管板傳送機構；241、傳送帶；242、上管板驅動機構；243、下管板驅動機構；
25、管板頂升機構；251、上管板頂升機構；252、下管板頂升機構；
26、管板存放箱。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細說明。
請參見圖1，該圖所示為基於本實用新型換熱器裝配脹管設備的一個實施例的立體圖，具體來說，是實現將管板以機械的方式裝配到換熱器上、並通過機械方式搬運將裝配管板後的換熱器進行脹管並搬運到後序工位的一個設備。
如圖1所示，該實施例的換熱器裝配脹管設備包括有換熱器管板裝配裝置100、脹管機200及換熱器搬運裝置300。其中，換熱器管板裝配裝置100用於將管板5裝配到待裝配的換熱器3上，形成裝配後的換熱器4。而且，換熱器管板裝配裝置100實現管板裝配為機械方式，非人工裝配方式。換熱器管板裝配裝置100的具體結構及工作過程請參考圖2至圖7以及後續對這些圖的相應描述。脹管機200用於對經換熱器管板裝配裝置100裝配後所獲得的裝配後的換熱器4進行脹管處理，以獲得脹管後的換熱器400，實現換熱器中的銅管與翅片及管板之間的緊密結合。脹管機200可以採用現有技術中對換熱器進行自動脹管的設備來實現，該實施例對其結構和工作過程不作詳細描述，可以參考現有技術。換熱器搬運裝置300為機械手搬運裝置，用於將經換熱器管板裝配裝置100裝配後所獲得的裝配後的換熱器4搬運到脹管機上，以及將經脹管機200脹管處理後所獲得的脹管後的換熱器400搬運到後序工位，例如，搬運到成品碼垛工位。
作為優選的實施方式，換熱器搬運裝置300採用具有抓取換熱器機械手的機器人來實現，以實現自動、可靠和高效率地搬運工作。
採用該實施例的換熱器裝配脹管設備，通過設置換熱器管板裝配裝置100實現換熱器管板的機械式裝配，通過設置換熱器搬運裝置300實現將換熱器自動搬運到脹管機200上以及將脹管後的換熱器400自動搬運到後序工位，有效解決了因人工裝配和搬運存在的工作強度大、安全性低、成本高、人員流失率大、生產效率低、產品不良率高等的問題，提高了生產的高效、快速和穩定。
在上述實施例中，換熱器管板裝配裝置100作為管板裝配的裝置，可以採用如圖2至圖7實施例的結構來實現。
請參見圖2至圖7，其中，圖2室圖1中的A部放大圖，具體來說是圖1中換熱器管板裝配裝置100的部分結構的立體圖，圖3是圖1中管板機的立體圖，圖4是圖3中管板機的部分結構的立體圖，圖5和圖6分別是圖4的俯視圖和主視圖，而圖7是圖1中的管板機裝配管板的工作過程示意圖。
如圖2至圖7所示意，同時結合圖1所示意，換熱器管板裝配裝置100包括有換熱器輸送線體1和管板機2。其中，換熱器輸送線體1用於輸送帶裝配的換熱器3以及裝配後的換熱器4，同時，也提供了管板5與待裝配的換熱器3進行裝配而獲得裝配後的換熱器4的裝配場地，也即管板5與待裝配的換熱器3在換熱器輸送線體1上進行裝配。
而管板機2用於將管板5裝配到換熱器輸送線體1上的待裝配的換熱器3上，實現管板5與待裝配的換熱器3的裝配。管板機2具體包括有機架21、託架22和管板取壓機構23。其中，機架21為管板機2的整體支架，用來承載裝配管板機2的其他結構。託架2形成在機架21上，用於放置要裝配的管板4。在該實施例中，換熱器上裝配的管板由兩塊L型管板拼接構成，因此，託架2包括有兩層，分別是位於上層的上託架221和位於下層的下託架222，分別用來放置方向相反的L型管板。管板取壓機構23形成在託架22上方，用於獲取託架22上的管板5並將獲取的管板5放置並壓入到位於換熱器輸送線體1上的待裝配的換熱器3上。
上述結構的換熱器管板裝配裝置100，利用具有管板取壓機構23的管板機2將位於管板機2上的管板5通過機械手段裝配到位於換熱器輸送線體1上的換熱器上，實現了換熱器管板裝配的機械式裝配，有效解決了人工裝配管板時存在的工作強度大、安全性低、成本高、人員流失率大、生產效率低、產品不良率高等問題。
管板取壓機構23作為獲取、放置和壓入管板5的關鍵機械機構，可以採用下述結構來實現：包括有取壓頭231、取料平移機構232和壓入氣缸233。
其中，取壓頭231用來獲取託架22上的管板5，並將獲取的管板5壓入到待裝配的換熱器3上。例如，在取壓頭231上形成有夾持管板5的夾頭（圖中未標註）和防止管板5脫落的吸合件（如磁鐵，圖中未示出）。對於採用兩個管板構成完整裝配用管板的結構而言，取壓頭231上的夾頭及吸合件為並排排列的兩套，每一套分別用來夾持、吸合其中一塊管板。作為優選的實施方式，在取壓頭231上形成有定位件234，在定位件234上形成有與管板5上的開孔位置相適配的若干定位針235，用來對獲取的管板5進行定位，便於後序準確地將管板5放置到待裝配的換熱器3上的相應位置而實現裝配。具體來說，定位針235為柔性材料、如橡膠製成，在取壓頭231夾持管板5後，管板5上的開孔插入到定位件234上的對應定位針235上。在將管板5向待裝配的換熱器3上放置時，利用定位針235與待裝配的換熱器3上的銅管的定位，使得銅管插入到管板5上的對應開孔處，實現管板5與銅管的準確定位裝配。如果兩個L型管板5上各有1排開孔，那麼，定位件234可以為1個，而在定位件234上形成兩排定位針235。
取料平移機構232用於驅動取壓頭231平移，具體來說，是驅動取壓頭231在託架22上方與換熱器輸送線體1上方作往復式平移運動，以便從託架22上獲取管板5、並將獲取的管板5運送到待裝配的換熱器3所在的換熱器輸送線體1上。取料平移機構232可以採用技術中能夠實現帶動指定部件進行平移的結構來實現，在此不作具體限定。
壓入氣缸233用來下壓取壓頭231、並將取壓頭231所獲取的管板5壓入到待裝配的換熱器3上，實現管板5與待裝配的換熱器3的裝配。具體來說，在取壓頭231在取料平移機構232的驅動下運動到待裝配的換熱器3上方的停止位置時，壓入氣缸233動作，活塞杆推出，將取壓頭231下壓；在完成管板5裝配到待裝配的換熱器3上之後，壓入氣缸再動作，活塞杆收回，拉動取壓頭231上升而歸位，以便進行下一個管件的夾取。
作為優選的實施方式，管板機2還包括有管板傳送機構24、管板頂升機構25和管板存放箱26。其中，管板存放箱26形成在機架21上，優選形成在機架21上、託架22的上方，用來盛放待放入到託架22上的管板5。操作人員可以從管板存放箱26中拿取管板5並放入到託架22上。管板傳送機構24形成在機架21上，用來將託架22上放置的管板5傳送至管板取壓機構23，具體來說，是傳送到管板取壓機構23夾取管板5的位置。優選的，管板取壓機構23採用包括有傳送帶241和傳送帶驅動機構的結構來實現，其中，傳送帶241用於承載並傳送託架2上的管板5，二傳送帶驅動機構用於驅動傳送帶241按照設定方向轉動，具體來說是使得傳送帶241上的管板5朝向管板取壓機構23的方向移動的方向轉動。對於具有上託架221和下託架222的兩層託架的結構，在上託架221和下託架222上均形成有傳送帶241，相應的，傳送帶驅動機構包括驅動上託架221上的管板的傳送帶的上管板驅動機構242和驅動下託架222上的管板的傳送帶的下管板驅動機構243。上管板驅動機構242及下管板驅動機構243可以採用電機、齒輪及皮帶的結構形式來實現，或者採用其他能夠驅動傳送帶按照設定方向轉動的結構來實現。管板頂升機構25用於將到達管板取壓機構23獲取託架22上的管板5的獲取位置的待獲取管板向管板取壓機構23方向頂升，以配合管板取壓機構23準確地獲取管板。具體來說，管板頂升機構25形成在機架21上、靠近傳送帶241運動前端、管板取壓機構23獲取管板位置的下方，其包括有上管板頂升結構251和下管板頂升結構252，分別用來頂升上託架221上的管板和下託架222上的管板。管板頂升機構25可以採用具有承載傳送帶241上最前端的管板5的託架及頂升氣缸（圖中未標註）的結構實現管板5的向上頂升。
換熱器輸送線體1優選採用板鏈式輸送機來實現。由於換熱器高度較高、厚度較小，在換熱器輸送線體1上優選形成有防傾倒機構11，用來扶正換熱器，防止換熱器傾倒。具體來說，在換熱器輸送線體1上形成有多套防傾倒機構11，具體數量根據在換熱器輸送線體1上同時存在的換熱器數量相對應。舉例來說，在該實施例中，換熱器輸送線體1上可以同時並存三個換熱器，一個為待裝配的換熱器3，一個為處於裝配位置、等待裝配管板5或者正在裝配管板5的一個換熱器，另一個為裝配後的換熱器4，等待被搬運走。因此，換熱器輸送線體上設置有三套防傾倒機構11，分別對應著換熱器輸送線體1上的三個放置換熱器的位置。並且，防傾倒機構11在對換熱器進行扶正、防止換熱器傾倒的同時，還應不阻礙換熱器隨線體向前移動。具體而言，每個防傾倒機構11均包括有分別形成在換熱器輸送線體1的兩側邊上的立柱111及與立柱111固定的側板112，且兩個側邊上的兩側板112之間的距離略大於換熱器的寬度。而且，為了防止換熱器移動過快而在使得位於裝配位置的換熱器未裝配完管板5而與後來的待裝配的換熱器發生幹涉、或者在前一裝配後的換熱器未被搬運走而與後來的裝配後的換熱器發生幹涉，在換熱器輸送線體1上、對應著每個放置換熱器的位置處還形成有限位機構13，用來控制該位置處的換熱器是否能向前隨線體移動。具體而言，限位機構13可以採用具有限位氣缸131和限位塊132的結構來實現。如果要限制換熱器向前移動，限位氣缸131動作，活塞杆推出，限位塊132頂住換熱器的前端，限制其往前移動。當前一位置的換熱器向前移動、該換熱器可以向前移動時，限位氣缸131動作，活塞杆收回，拉動限位塊132一起脫離換熱器，使得換熱器能隨線體向前移動。
此外，為實現在裝配位置處待裝配的換熱器與管板5的穩定、可靠裝配，在換熱器輸送線體1上、對應著管板和換熱器裝配位置處還形成有換熱器夾緊機構12，用來可控地對裝配位置處的待裝配的換熱器進行夾緊、而在管板裝配到待裝配的換熱器上形成裝配後的換熱器後鬆開裝配後的換熱器。具體而言，換熱器夾緊機構12包括有與防傾倒機構11位置相對應的兩套結構，分別位於換熱器輸送線體1的兩側，每套換熱器夾緊機構12包括有兩個夾緊氣缸121、與每個夾緊氣缸121連接的夾緊板122和固定兩個夾緊氣缸121的連接板123，連接板123固定在同一側的防傾倒機構11的立柱111上。當待裝配的換熱器到達裝配位置後，兩側的夾緊氣缸121動作，活塞杆伸出，夾緊板122向換熱器靠近並夾緊換熱器。當管板5裝配到位之後，兩側的夾緊氣缸121動作，活塞杆收回，夾緊板122遠離換熱器而鬆開換熱器。
具有上述結構的換熱器裝配脹管設備的工作過程簡述如下：
人工將裝配好銅管和翅片的待裝配的換熱器3放置到換熱器輸送線體1上的防傾倒機構11內，人工將管板按照要裝配的順序依次放入到上託架221和下託架222上。待裝配的換熱器3隨換熱器輸送線體1到達裝配位置，換熱器夾緊機構12和限位機構13均動作，將裝配位置處的待裝配的換熱器定位並夾緊。同時，上託架221和下託架222上的管板分別到達上管板頂升機構251處和下管板頂升機構252處，且管板取壓機構23與運動到待取管板的位置。在管板到位之後，上管板頂升機構251頂升上託架221上的管板5，同時，管板取壓機構23的取壓頭231夾取管板5。然後，管板取壓機構23向前移動（圖7中為向左移動），利用取壓頭231夾取下管板頂升機構252頂升的下託架222上的管板5。在管板取壓機構23夾取完兩塊管板5之後，取料平移機構232驅動取壓頭231移至換熱器輸送線體1上裝配位置處的待裝配的換熱器上方。當然，如果裝配位置的換熱器還未到位，則等待換熱器到位。然後，取壓頭231將藉助於定位針235的定位，將夾取的管板5對準換熱器上的銅管的管口，再利用壓入氣缸233的作用下壓，將管板5裝配到換熱器上，形成裝配後的換熱器。此後，可以在脫料裝置地輔助作用下完成徹底地脫料，使得取壓頭231與裝配後的換熱器完全分離，裝配後的換熱器在限位機構13和換熱器夾緊機構12均收回之後沿線體輸送至下一位置，等待被搬運；而取壓頭231再移至取管板位置，進行下一輪的管板夾取。此後，換熱器搬運裝置300從換熱器輸送線體1上的搬運位置抓取裝配後的換熱器4並搬運至脹管機200上，由脹管機200進行脹管。脹管機200脹管處理後的脹管後的換熱器400再由換熱器搬運裝置300搬運到後續工位，例如搬運到成品碼垛工位，以進行後續工位處理。從而，實現了換熱器管板的機械式裝配和換熱器的機械手搬運。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其進行限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型所要求保護的技術方案的精神和範圍。