高分子散熱器多柱熔焊加工中心的製作方法
2023-10-04 03:00:14

本發明創造涉及非金屬散熱器生產製造領域,具體說,涉及一種高分子(PE-RT)鋁複合散熱器自動高效多柱熔焊加工中心。
背景技術:
高分子(PE-RT)鋁複合散熱器是一種由耐熱聚乙烯(PE-RT)管材與鋁翼散熱元件過盈複合後,再與耐熱聚乙烯(PE-RT)多通管件熱熔焊接成型的柱翼型散熱器。該種散熱器由於過流部件均為耐熱聚乙烯(PE-RT)管材、管件熔焊而成,因此具有耐鏽蝕、衛生環保、抗低溫(-40℃)、抗衝擊、壽命長(可達15年以上)的突出優點,是一種實實在在的低碳、環保、減排的節能產品。
雖然該類產品比照傳統金屬類散熱器具有無法比擬的綜合優勢,但三年來一直沒有得到預期的市場認知。制約該款與廣大百姓採暖質量息息相關的新型環保節能產品推廣的主要因素是現有該款散熱器生產所需的設備熔焊效率太低,均為「單柱機」設備,該款設備只能一柱一柱地先將三通管件與翅片管熔焊後,再一柱一柱地將帶有翅片管的三通管件兩兩相熔,才能製作出一組成品高分子散熱器,因此在加工時需要多次人工擺放工件及多次熔焊。顯而易見,每增加一次熔焊過程,就多一個熔焊的質量風險,增加一成廢品率,延長20%的製作時間。因此採用現有此類「單柱機」生產設備,不僅造成廢品率提升、生產效率低下而且製作成本太高,進而導致產品的價格居高不下,也就很難替代陳舊耗能的傳統全金屬散熱器。而目前現有的「單柱機」無論從生產設備能力,還是熔焊質量上也均無法滿足實際的生產和工程使用的需求。
技術實現要素:
本發明創造針對現有技術中所存在的問題提供一種高分子散熱器多柱熔焊加工中心,可對高分子(PE-RT)鋁複合散熱器的進行自動高效地多柱熔焊加工,即將多根翅片管同時與多通管件熔焊,一次性完成多柱組件成品,從而減少熔焊次數,降低熔焊風險,提高加工效率及產品質量。
本發明創造採用的技術方案為:
高分子散熱器多柱熔焊加工中心,具有底座,底座上設有沿Y軸方向傳送散熱器之翅片管的主傳輸系統,底座上位於主傳輸系統右側沿Y軸方向依次設有X軸右側翅片柱熔焊系統,Y軸右側組片熔焊系統和Y軸右端部壓緊系統;底座上位於主傳輸系統左側設有可沿X軸方向移動的一層溜板,一層溜板上沿Y軸方向依次設有與右側對應的X軸左側翅片柱熔焊系統,Y軸左側組片熔焊系統和Y軸左端部壓緊系統;X軸右側翅片柱熔焊系統與X軸左側翅片柱熔焊系統用於完成翅片管與單/多通管件之間沿X軸方向的熔焊;Y軸右側組片熔焊系統與Y軸左側組片熔焊系統用於完成具有單/多通管件翅片管即成品組件之間的熔焊;Y軸右端部壓緊系統與Y軸左端部壓緊系統用於實現對待熔焊成品組件的壓緊。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,X軸右側翅片柱熔焊系統具有X軸第二層右溜板,X軸第二層右溜板在底座上可沿X軸方向移動;X軸第二層右溜板的左端部設有用於驅動多柱熱熔頭沿Z軸方向上下滑動的多柱升降系統;X軸第二層右溜板上方設有可沿X軸方向移動的X軸第三層右溜板,X軸第三層右溜板的左端部設有用於放置單通和多通管件的多通管件下夾具座;X軸第三層右溜板上方設有可沿X軸方向移動的X軸第四層右溜板,X軸第四層右溜板的左端部沿Z軸方向安裝有可沿Z軸方向上下移動的管件上夾具座,通過管件上夾具座與多通管件下夾具座的上下夾緊配合對單通和多通管件進行定位並壓緊;優選地管件上夾具座分為單通管件上夾具座和多通管件上夾具座,單通管件上夾具座由單通氣缸驅動,多通管件上夾具座由多通氣缸驅動。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,其特徵在於,所述X軸左側翅片柱熔焊系統設置在一層溜板上;所述X軸左側翅片柱熔焊系統具有X軸第二層左溜板,X軸第二層左溜板在一層溜板上可沿X軸方向移動;在X軸第二層左溜板的右端部設有用於驅動多柱熱熔頭沿Z軸方向上下滑動的多柱升降系統;X軸第二層左溜板上設有可沿X軸方向移動的X軸第三層左溜板,X軸第三層左溜板的右端部設有用於放置單通和多通管件的多通管件下夾具座;X軸第三層左溜板上設有可沿X軸方向移動的X軸第四層左溜板,X軸第四層左溜板的右端部Z軸方向安裝有可沿Z軸方向上下移動的管件上夾具座,通過管件上夾具座與多通管件下夾具座的上下夾緊配合對單通和多通管件進行定位並壓緊。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,所述多柱熱熔頭具有多個通電加熱功能的,且導熱性能良好的熱均勻體加熱板,每個加熱板的左右兩側分別裝有熱熔頭公和熱熔頭母,熱熔頭公用於熱熔翅片管的端頭,熱熔頭母用於熱熔與之對應的多通管件;每個加熱板上的熱熔頭母均裝有表面溫度傳感器。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,Y軸右側組片熔焊系統具有Y軸第二層右溜板,Y軸第二層右溜板在底座上可沿Y軸方向移動;Y軸第二層右溜板的後端設有用於驅動單柱熱熔頭沿Z軸方向上下滑動的單柱升降系統;所述單柱熱熔頭包括加熱板Ⅱ,及分別安裝在加熱板Ⅱ前後兩側的熱熔頭公和熱熔頭母,所述加熱板Ⅱ為具有通電加熱功能且導熱性能良好的熱均勻體;Y軸第二層右溜板上設有可沿Y軸方向移動的Y軸第三層右溜板,Y軸第三層右溜板上設有用於夾緊成品組件的Y軸管件下夾具座和可沿Z軸方向上下移動的Y軸管件上夾具座,Y軸管件上夾具座位於Y軸管件下夾具座的上方。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,Y軸左側組片熔焊系統具有Y軸第二層左溜板,Y軸第二層左溜板在一層溜板上可沿Y軸方向移動;Y軸第二層左溜板的後端設有用於驅動單柱熱熔頭沿Z軸方向上下滑動的單柱升降系統;所述單柱熱熔頭包括加熱板Ⅱ,及分別安裝在加熱板Ⅱ前後兩側的熱熔頭公和熱熔頭母,所述加熱板Ⅱ為具有通電加熱功能且導熱性能良好的熱均勻體;Y軸第二層左溜板上設有可沿Y軸方向移動的Y軸第三層左溜板,Y軸第三層左溜板上設有用於夾緊成品組件的Y軸管件下夾具座和可沿Z軸方向上下移動的Y軸管件上夾具座,Y軸管件上夾具座位於Y軸管件下夾具座的上方。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,Y軸右端部壓緊系統與Y軸左端部壓緊系統之間位於主傳輸系統的左右兩側還分別裝有相對設置的右託送系統和左託送系統,右託送系統和左託送系統的結構相同,通過二者的配合用於實現對熔焊完成的成品散熱器的託送工作;所述左託送系統具有託送底座,託送底座上設有可沿Y軸移動的託送動座,託送動座的兩端設有氣缸,氣缸的輸出端與位於託送動座上方的工件託板連接,成品散熱器放置在工件託板上,通過氣缸作用於工件託板實現對成品散熱器的舉升和落位動作。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,X軸右側翅片柱熔焊系統和X軸左側翅片柱熔焊系統之間位於主傳輸系統的兩側還分別設有用於固定翅片管右側的翅片右固定系統、用於固定翅片管左側的翅片左固定系統;翅片右固定系統與翅片左固定系統相對設置,所述翅片右固定系統包括用於放置多柱散熱器翅片的翅片右支架,和位於翅片右支架上方由氣缸驅動的翅片右壓緊系統;翅片右支架上設有n工位的翅片支撐區域,用於支撐n個翅片管;所述翅片右壓緊系統具有固設在底座上的壓緊右反力架,壓緊右反力架的頂端設有單柱氣缸和多柱氣缸,所述單柱氣缸的下方連有壓緊第1工位內翅片管的單柱柔性壓頭,多柱氣缸的下方連接有壓緊第2-n工位內翅片管的多柱柔性壓頭;所述翅片左固定系統包括用於放置多柱散熱器翅片的翅片左支架,和位於翅片左支架上方由氣缸驅動的翅片左柔性壓緊系統;翅片左支架上設有n工位的翅片支撐區域,和用於鉤緊散熱器翅片左端的氣缸夾緊機構;所述翅片左柔性壓緊系統具有壓緊左反力架,壓緊左反力架的頂端設有單柱氣缸和多柱氣缸,所述單柱氣缸的下方連有壓緊第1工位內翅片管的單柱柔性壓頭,多柱氣缸的下方連接有壓緊第2-n工位內翅片管的多柱柔性壓頭。
所述高分子散熱器多柱熔焊加工中心,主傳輸系統具有主傳輸底座,主傳輸底座上設有可沿Y軸方向移動的傳輸動座,傳輸動座上設有由氣缸驅動的翅片託板,翅片管放置在翅片託板上,所述翅片託板在氣缸的作用下實現對翅片管的舉升和落位動作。
本發明具有以下有益效果:
本發明創造高分子散熱器多柱熔焊加工中心是一種全自動高效多柱非金屬散熱器的熔焊生產設備,比照現有「單柱機」設備,可將生產效率提高3~N倍。本發明創造高分子散熱器多柱熔焊加工中心,其熔焊技術方案具有極強的拓展性,按照此發明創造的方案可定做生產N(「無限」)柱該類熔焊加工設備,使該類節能新型非金屬散熱器的主要生產設備的效率和成品率可無限提高。
附圖說明
圖1為實施例高分子散熱器多柱熔焊加工中心的結構示意圖。
圖2為實施例高分子散熱器多柱熔焊加工中心的主視圖。
圖3為實施例高分子散熱器多柱熔焊加工中心的俯視圖。
圖4為實施例高分子散熱器多柱熔焊加工中心的側視圖。
圖5為加工中心中具有翅片右固定系統4的局部示意圖一。
圖6為加工中心中具有翅片右固定系統4的局部示意圖二。
圖7為加工中心中具有X軸右側翅片柱熔焊系統5的局部示意圖。
圖8為圖7所示X軸第二層右溜板28的裝配示意圖。
圖9為圖7所示X軸第三層右溜板29的裝配示意圖。
圖10為圖7所示X軸第四層右溜板30的裝配示意圖。
圖11為圖7所示多柱升降系統32的結構示意圖。
圖12為圖7所示多柱熱熔頭31的結構示意圖。
圖13為加工中心中Y軸右側組片熔焊系統6的局部示意圖。
圖14為圖13所示Y軸右側組片熔焊系統6中Y軸第二層右溜板66的裝配示意圖。
圖15為圖13所示Y軸右側組片熔焊系統6中Y軸第三層右溜板67的裝配示意圖。
圖16為圖13所示Y軸右側組片熔焊系統6中單柱升降系統69的結構示意圖。
圖17為圖13所示Y軸右側組片熔焊系統6中單柱熱熔頭68的結構示意圖。
圖18為加工中心中Y軸右端部壓緊系統7的結構示意圖。
圖19為加工中心中右託送系統8的結構示意圖。
圖20為加工中心中一層溜板9的裝配示意圖。
圖21為加工中心中翅片左固定系統10的結構示意圖一。
圖22為加工中心中翅片左固定系統10的結構示意圖二。
圖23為加工中心中X軸翅片柱左側熔焊系統11的結構示意圖。
圖24為X軸翅片柱左側熔焊系統11中X軸第二層左溜板133的裝配示意圖。
圖25為X軸翅片柱左側熔焊系統11中X軸第三層左溜板134的裝配示意圖。
圖26為X軸翅片柱左側熔焊系統11中X軸第四層左溜板135的裝配示意圖。
圖27為X軸翅片柱左側熔焊系統11中多柱熱熔頭31和多柱升降系統32的裝配圖。
圖28為加工中心中Y軸左側組片熔焊系統12的結構示意圖。
圖29為圖28所示Y軸左側組片熔焊系統12中Y軸第二層左溜板139的裝配示意圖。
圖30為圖28所示Y軸左側組片熔焊系統12中Y軸第三層左溜板140的裝配示意圖。
圖31為圖28所示Y軸左側組片熔焊系統12中單柱熱熔頭68和單柱升降系統69的裝配圖。
圖32為加工中心中Y軸左端部壓緊系統13的結構示意圖。
圖33為加工中心中左託送系統14的結構示意圖。
圖34為加工中心中主傳輸系統15的結構示意圖。
圖35為利用實施例加工中心對20柱成品散熱器的熔焊過程圖。
底座1,直線導軌副Ⅰ2,平臺3,翅片右固定系統4,X軸右側翅片柱熔焊系統5,Y軸右側組片熔焊系統6,Y軸右端部壓緊系統7,右託送系統8,一層溜板9,翅片左固定系統10,X軸左側翅片柱熔焊系統11,Y軸左側組片熔焊系統12,Y軸左端部壓緊系統13,左託送系統14,主傳輸系統15,翅片右支架16,翅片右壓緊系統17,支撐板Ⅰ18,翅片支撐區域Ⅰ19,微動開關20,壓緊右反力架21,氣缸吊座22,單柱氣缸23,多柱氣缸24,多柱導向機構25,單柱柔性壓頭26,多柱柔性壓頭27,X軸第二層右溜板28,X軸第三層右溜板29,X軸第四層右溜板30,多柱熱熔頭31,多柱升降系統32,直線導軌副Ⅱ33,電機Ⅰ34,減速機Ⅰ35,絲槓Ⅰ36,絲母Ⅰ37,軸承座Ⅰ38,X軸第二層右溜板主板39,直線導軌副Ⅲ40,絲槓Ⅱ41,絲母Ⅱ42,X軸第三層右溜板主板43,多通管件下夾具座44,直線導軌副Ⅳ45,氣缸Ⅰ46,X軸第四層右溜板架47,單通氣缸48,單通管件上夾具座49,多通氣缸50,多通導向機構51,多通管件上夾具座52,氣缸Ⅱ53,氣缸座Ⅰ54,滑塊Ⅰ55,提升板56,升降位置調節機構57,緩衝機構58,加熱板Ⅰ59,熱熔頭公Ⅰ60,熱熔頭母Ⅰ61,表面溫度傳感器62,絕緣隔熱底板Ⅰ63,絕緣隔熱蓋板Ⅰ64,Y軸底板65,Y軸第二層右溜板66,Y軸第三層右溜板67,單柱熱熔頭68,單柱升降系統69,直線導軌副Ⅴ70,電機Ⅱ71,減速機Ⅱ72,絲槓Ⅲ73,絲母Ⅲ74,軸承座Ⅱ75,Y軸第二層右溜板主板76,直線導軌副Ⅵ77,絲槓Ⅳ78,絲母Ⅳ79,軸承座Ⅲ80,Y軸第三層右溜板主板81,Y軸管件下夾具座82,氣缸座Ⅱ83,氣缸Ⅲ84,Y軸管件上夾具座85,單柱提升板86,氣缸Ⅳ87,單柱氣缸座88,滑塊Ⅱ89,單柱升降位置調節機構90,單柱緩衝機構91,加熱板Ⅱ92,熱熔頭公Ⅱ93,熱熔頭母Ⅱ94,絕緣隔熱底板Ⅱ95,絕緣隔熱蓋板Ⅱ96,右端部方箱底座97,右端部方箱98,端部管件下夾具座99,端部氣缸座100,端部氣缸101,端部管件上夾具座102,右託送後託座103,託送底座104,直線導軌副Ⅶ105,託送動座106,氣缸座Ⅲ107,氣缸Ⅴ108,導向機構109,工件託板110,工件鉤盤111,電機Ⅲ112,減速機Ⅲ113,軸承座Ⅲ114,絲槓副Ⅰ115,託送前託座116,絲槓Ⅴ117,導向軸承118,導向杆119,絲母Ⅴ120,傳動支撐座121,電機Ⅳ122,減速機Ⅳ123,絲槓Ⅵ124,絲母Ⅵ125,軸承座Ⅳ126,翅片左支架127,翅片左柔性壓緊系統128,支撐板Ⅱ129,翅片支撐區域Ⅱ130,氣缸夾緊機構131,壓緊左反力架132,X軸第二層左溜板133,X軸第三層左溜板134,X軸第四層左溜板135,X軸第二層左溜板主板136,X軸第三層左溜板主板137,X軸第四層左溜板架138,Y軸第二層左溜板139,Y軸第三層左溜板140,Y軸第二層左溜板主板141,Y軸第三層左溜板主板142,左端部方箱底座143,左端部方箱144,左託送後託座145,主傳輸底座146,導軌滑座147,傳輸動座148,直線導軌副Ⅷ149,滑座150,氣缸Ⅵ151,翅片託板152,翅片託盤153,絲槓副Ⅱ154,絲槓Ⅶ155,絲母Ⅶ156,軸承座Ⅴ157,主傳輸鎖緊機構15 8,橫梁159,標尺160,翅片管161,多通管件162
具體實施方式
實施例高分子散熱器多柱熔焊加工中心(五柱機)
圖1-4所示該五柱機具有一個採用型鋼焊接(或鑄造)的長方形底座1,底座1上左側安裝可保證設備部件沿X軸方向一維直線運動的三根工業級直線導軌副Ⅰ2,右側設一凸起平臺3。直線導軌副Ⅰ2上裝有一層溜板9,一層溜板9的上表面位與平臺3的上表面位於同一平面。平臺3上左前端設有翅片右固定系統4,用於固定翅片管161。平臺3上左前部設有X軸右側翅片柱熔焊系統5。平臺3上左中部設有Y軸右側組片熔焊系統6。平臺3上左後部設Y軸右端部壓緊系統7。平臺3上位於Y軸右端部壓緊系統7的左邊安裝有沿Y軸方向拖動工件(散熱器)的右託送系統8。對應的在一層溜板9上的右前端設計有翅片左固定系統10,用於固定翅片管161。一層溜板9上的右前部設有X軸左側翅片柱熔焊系統11。一層溜板9上的右中部設有Y軸左側組片熔焊系統12。一層溜板9上的右後部設有Y軸左端部壓緊系統13。一層溜板9上位於Y軸左端部壓緊系統13的右邊安裝有沿Y軸方向拖動工件(散熱器)的左託送系統14。在直線導軌副Ⅰ2上位於一層溜板9和平臺3之間,安裝有沿Y軸方向拖動工件(散熱器)的主傳輸系統15。
翅片右固定系統4與翅片左固定系統10共同組成了多柱翅片的左右支撐定位壓緊機構。如圖5、圖6所示翅片右固定系統4主要包括固設在平臺3上的用於放置多柱散熱器翅片且具有計數功能的翅片右支架16,和位於翅片右支架16上方的翅片右壓緊系統17。翅片右支架16具有支撐板Ⅰ18,支撐板Ⅰ18上設有5個翅片支撐區域Ⅰ19(分為1號~5號位),每個翅片支撐區域Ⅰ19上均裝有具有計數功能的微動開關20。操作者放入的每個散熱器翅片均可壓在此微動開關20上,微動開關20受壓輸出開關量信號反饋給加工中心的自動控制系統,使得自動控制系統的主機明確本次熔焊翅片的數量和翅片放置的區域位置,進而可使該加工中心具備自動記錄並顯示生產進度的智能化功能。翅片右支架16的上方裝有由氣缸驅動的翅片右壓緊系統17。如圖6所示翅片右壓緊系統17主要由壓緊右反力架21、氣缸吊座22、單柱氣缸23、多柱氣缸24、多柱導向機構25、單柱柔性壓頭26、多柱柔性壓頭27組成。其中壓緊右反力架21固定在平臺3上,壓緊右反力架21的頂端懸吊固定氣缸吊座22,在氣缸吊座22內固定有單柱氣缸23、多柱氣缸24及多柱導向機構25;單柱氣缸23的下方連接有單柱柔性壓頭26,在相應氣動電磁閥驅動下負責對翅片支撐區域Ⅰ19中1號位翅片的壓緊作用;多柱氣缸24和多柱導向機構25的下方連接有多柱柔性壓頭27,在相應氣動電磁閥驅動下負責對翅片支撐區域Ⅰ19中2號~5號位翅片的壓緊作用。
如圖1所示X軸右側翅片柱熔焊系統5與X軸左側翅片柱熔焊系統11同步動作,主要實現散熱器的翅片管161與單通管件(或多通管件162)沿X軸方向熔焊工作過程中所需的左右雙側X向的給進、夾緊、熱熔、熔焊和鬆開脫離的功能。如圖7所示X軸右側翅片柱熔焊系統5具有X軸第二層右溜板28、X軸第三層右溜板29、X軸第四層右溜板30、多柱熱熔頭31及多柱升降系統32。X軸第二層右溜板28通過兩根直線導軌副Ⅱ33安裝在平臺3的左前部,並通過經減速電機驅動絲杆副而沿X軸方向移動。減速電機由電機Ⅰ34(優選地為伺服電機)和減速機Ⅰ35(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副),由絲槓Ⅰ36和絲母Ⅰ37組成,其中絲槓Ⅰ36架於固定在平臺3左前部的兩個軸承座Ⅰ38之間,絲槓Ⅰ36的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅰ35的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅰ34轉動,扭矩通過減速機Ⅰ35傳遞使絲槓Ⅰ36轉動,帶動絲母Ⅰ37沿X軸平動,該絲母Ⅰ37與X軸第二層右溜板28的X軸第二層右溜板主板39連接,實現X軸第二層右溜板28受程序自動控制行進位置的智能控制功能。
如圖7-8所示在X軸第二層右溜板28的上面通過兩根直線導軌副Ⅲ40安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿X軸方向拖動的X軸第三層右溜板29。其中減速電機由電機Ⅰ34(優選地為伺服電機)和減速機Ⅰ35(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副),由絲槓Ⅱ41和絲母Ⅱ42組成,絲槓Ⅱ41架於固定在X軸第二層右溜板主板39上面的兩個軸承座Ⅰ38之間,絲槓Ⅱ41的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅰ35的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅰ34轉動,扭矩通過減速機Ⅰ35傳遞使絲槓Ⅱ41轉動,帶動絲母Ⅱ42沿X軸平動,該絲母Ⅱ42與X軸第三層右溜板29的X軸第三層右溜板主板43連接,實現X軸第三層右溜板29受程序自動控制行進位置的智能控制功能。如圖9所示X軸第三層右溜板主板43的左端部設計安裝有用於放置單通和多通管件162的多通管件下夾具座44。
如圖7、10所示在X軸第三層右溜板主板43的上面通過兩根直線導軌副Ⅳ45安裝有經氣缸Ⅰ46沿X軸方向拖動的X軸第四層右溜板30,X軸第四層右溜板30上設有X軸第四層右溜板架47,在X軸第四層右溜板架47的左側端部沿Z軸方向安裝有單通氣缸48驅動的單通管件上夾具座49和多通氣缸50通過多通導向機構51驅動的多通管件上夾具座52。單通管件上夾具座49和多通管件上夾具座52位於多通管件下夾具座44的上方。本加工中心的自動控制系統可根據翅片支撐區域Ⅰ19的微動開關20受壓輸出開關量信號的反饋得知多通管件下夾具座44上放置的管件種類(單通或多通),智能化判定觸發相應的電磁閥,驅動單通氣缸48或多通氣缸50的動作,實現單通管件上夾具座49或多通管件上夾具座52自動壓緊相應管件的功能。
如圖11-12示出了多柱熱熔頭31及多柱升降系統32的組成結構及其與X軸第二層右溜板28的裝配關係:在X軸第二層右溜板28的左端部設計安裝有沿Z軸方向氣缸驅動的多柱熱熔頭31及其多柱升降系統32。如圖14所示其中多柱升降系統32通過緊固件固定於X軸第二層右溜板主板39左端的底背面,多柱熱熔頭31通過緊固件安裝於多柱升降系統32之提升板56的左頂部,在氣缸Ⅱ53的驅動下可沿Z軸方向上下滑動,實現多柱熱熔頭31的自動升降功能。多柱升降系統32主要包括氣缸Ⅱ53、氣缸座Ⅰ54、直線導軌副的滑塊Ⅰ55、帶有直線導軌的提升板56組成。本發明創造還優選地設計有升降位置調節機構57和緩衝機構58等輔助裝置。其中氣缸座Ⅰ54通過緊固件固定於X軸第二層右溜板主板39左端的底背面,以實現多柱熱熔頭31與X軸第二層右溜板28沿X軸的一併平動。
圖12示出了多柱熱熔頭31的組成結構,多柱熱熔頭31主要由多個具有通電加熱功能的,且導熱性能良好的熱均勻體加熱板Ⅰ59組成。每個加熱板Ⅰ59的左右兩側通過緊固件分別安裝有熱熔頭公Ⅰ60和熱熔頭母Ⅰ61,在每個熱熔頭母Ⅰ61的管壁外表面安裝有表面溫度傳感器62,可實現每個熱熔頭的獨立控溫,確保熔焊的溫度均勻性和準確性,這是提高一次性熔焊成形質量的關鍵環節。為了提高熱效率和降低加工中心內部傳熱,所述多個加熱板Ⅰ59的下部墊有耐高溫(>800℃)的絕緣隔熱底板Ⅰ63,多柱熱熔頭31與絕緣隔熱板Ⅰ63採用緊固件安裝在提升板56上。為人身安全起見,在所述多個加熱板Ⅰ59的頂部設計有絕緣隔熱蓋板Ⅰ64。
Y軸右側組片熔焊系統6與Y軸左側組片熔焊系統12同步動作,主要實現單(或多)柱散熱器沿Y軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側Y向的給進、夾緊、熱熔、熔焊和鬆開脫離的功能。圖13示出了Y軸右側組片熔焊系統6的組成結構及其與平臺3的裝配關係:其具有Y軸底板65、Y軸第二層右溜板66、Y軸第三層右溜板67、單柱熱熔頭68及單柱升降系統69。如圖14所示在平臺3的左中部設有Y軸底板65,Y軸底板65上安裝有兩根直線導軌副Ⅴ70,Y軸第二層右溜板66在直線導軌副Ⅴ70和安裝有經減速電機驅動的絲杆副作用下可沿Y軸方向拖動。減速電機由電機Ⅱ71(優選地為伺服電機)和減速機Ⅱ72(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副),由絲槓Ⅲ73和絲母Ⅲ74組成。絲槓Ⅲ73架於固定在Y軸底板65上面的兩個軸承座Ⅱ75之間,絲槓Ⅲ73的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅱ72的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅱ71轉動,扭矩通過減速機Ⅱ72傳遞使絲槓Ⅲ73轉動,帶動絲母Ⅲ74沿Y軸平動,該絲母Ⅲ74與Y軸第二層右溜板66的Y軸第二層右溜板主板76連接,實現Y軸第二層右溜板66受程序自動控制行進位置的智能控制功能。
圖15示出了Y軸第三層右溜板67的組成結構及其與所述Y軸第二層右溜板66的裝配關係:在Y軸第二層右溜板66的上面通過兩根直線導軌副Ⅵ77安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿Y軸方向拖動的Y軸第三層右溜板67。其中減速電機由電機Ⅱ71(優選地為伺服電機)和減速機Ⅱ72(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副),由絲槓Ⅳ78和絲母Ⅳ79組成,絲槓Ⅳ78架於固定在Y軸第二層右溜板主板76上面的兩個軸承座Ⅲ80之間,絲槓Ⅳ78的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅱ72的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅱ71轉動,扭矩通過減速機Ⅱ72傳遞使絲槓Ⅳ78轉動,帶動絲母Ⅳ79沿Y軸平動,該絲母Ⅳ79與Y軸第三層右溜板主板81連接,實現Y軸第三層右溜板67受程序自動控制行進位置的智能控制功能。所示Y軸第三層右溜板主板81上面的左端部設計安裝有用於放置散熱器的待熔焊成品組件(具有單/多通管件翅片管)的Y軸管件下夾具座82,Y軸第三層右溜板主板81上面的右部設計安裝有氣缸座Ⅱ83,在其左上方沿Z軸方向安裝有氣缸Ⅲ84驅動的Y軸管件上夾具座85,Y軸管件上夾具座85位於Y軸管件下夾具座82上方。
圖16示出了單柱熱熔頭68及單柱升降系統69的組成結構及其與所述Y軸第二層右溜板66的裝配關係:在Y軸第二層右溜板66的後端部設計安裝有沿Z軸方向氣缸驅動的單柱熱熔頭68及其單柱升降系統69。單柱升降系統69通過緊固件固定於Y軸第二層右溜板主板76後端部的底背面,單柱熱熔頭68通過緊固件安裝於單柱升降系統69之單柱提升板86的後頂部,在氣缸Ⅳ87的驅動下可沿Z軸方向上下滑動,實現單柱熱熔頭68的自動升降功能。
圖17示出了單柱升降系統69的組成結構。主要包括氣缸Ⅳ87、單柱氣缸座88、直線導軌副的滑塊Ⅱ89、帶有直線導軌的單柱提升板86組成。本發明創造還優選地設計有單柱升降位置調節機構90和單柱緩衝機構91等輔助裝置。其中單柱氣缸座88通過緊固件固定於Y軸第二層右溜板主板76後端部的底背面,以實現單柱熱熔頭68與Y軸第二層右溜板66沿Y軸的一併平動。單柱熱熔頭68是由具有通電加熱功能的,且導熱性能良好的熱均勻體加熱板Ⅱ92組成。加熱板Ⅱ92的前後兩側通過緊固件分別安裝有熱熔頭公Ⅱ93和熱熔頭母Ⅱ94,在熱熔頭母Ⅱ94的管壁外表面安裝有表面溫度傳感器62,可實現熱熔頭的獨立控溫,確保熔焊的溫度均勻性和準確性,這是提高一次性熔焊成形質量的關鍵環節。為了提高熱效率和降低設備內部傳熱,加熱板Ⅱ92的下部墊有耐高溫(>800℃)的絕緣隔熱底板Ⅱ95,採用緊固件將單柱熱熔頭68及絕緣隔熱底板Ⅱ95與下方氣缸Ⅳ87驅動的單柱升降系統69的單柱提升板86連接。為人身安全起見,在加熱板Ⅱ92的頂部設計有絕緣隔熱蓋板Ⅱ96。
圖18示出了Y軸右端部壓緊系統7的組成結構及其與平臺3的裝配關係:在平臺3的左後部設計Y軸右端部壓緊系統7,其主要由右端部方箱底座97、右端部方箱98、端部管件下夾具座99、端部氣缸座100、端部氣缸101及端部管件上夾具座102組成。
Y軸右端部壓緊系統7與Y軸左端部壓緊系統13同步動作,主要實現單(或多)柱散熱器沿Y軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側管件的壓緊和鬆開功能。如圖18所示,右端部方箱98通過緊固件安裝於平臺3左後部的右端部方箱底座97上,其上表面的左部通過緊固件安裝有端部管件下夾具座99,其上表面的右部通過緊固件安裝有端部氣缸座100。在端部氣缸座100的左頂部通過緊固件沿Z軸方向安裝有端部氣缸101,此端部氣缸101的輸出端連接有端部管件上夾具座102。相應的電磁閥在程序控制下,自動輸出氣壓驅動端部氣缸101使端部管件上夾具座102上下運動,實現對待熔焊組片的單(多)翅片柱管件的左右雙側的夾緊和鬆開。
圖19示出了右託送系統8的組成結構及其與平臺3之Y軸右端部壓緊系統7的裝配關係:在平臺3上位於Y軸右端部壓緊系統7的左邊安裝有右託送系統8,其主要由右託送後託座103、託送底座104、直線導軌副Ⅶ105、託送動座106、氣缸座Ⅲ107、氣缸Ⅴ108、導向機構109、工件託板110、工件鉤盤111、電機Ⅲ112、減速機Ⅲ113、軸承座Ⅲ114、絲槓副Ⅰ115及託送前託座116組成。如圖1-4所示右託送系統8與左託送系統14無論是電機拖動還是氣動舉升必須完全同步動作,其作用不僅可實現沿Y、Z軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側單(或多)柱散熱器的舉升、落位、託送傳輸功能,而且還可完成本加工中心組合熔焊成型的散熱器輸出功能。如圖19所示,右託送後託座103通過緊固件安裝於右端部方箱底座97的底面,右託送後託座103和託送前託座116上表面通過緊固件安裝有託送底座104。兩個氣缸座Ⅲ107通過直線導軌副Ⅶ105落座在內部穿有絲槓Ⅴ117的託送動座106的兩端。圖示中兩個氣缸Ⅴ108分別固定於相應的氣缸座Ⅲ107上,導向機構109中的導向軸承118安裝於託送動座106內,氣缸Ⅴ108的輸出端及導向機構109中的導向杆119與工件託板110連接。氣缸Ⅴ108在程序自控的電磁閥驅動下,其輸出端帶動工件託板110可實現對散熱器工件的舉升、落位功能。如圖19所示,其中帶有配套電機Ⅲ112(優選地為伺服電機)的減速機Ⅲ113固定於託送底座104的後端部。絲槓副Ⅰ115(優選地為滾珠絲槓副)的絲槓Ⅴ117架於固定在託送底座104上面的兩個軸承座Ⅲ114之間,絲槓Ⅴ117的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅲ113的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅲ112轉動,扭矩通過減速機Ⅲ113傳遞使絲槓Ⅴ117轉動,帶動絲母Ⅴ120沿Y軸平動,該絲母Ⅴ120與其中一個氣缸座Ⅲ107連接,間接連接於工件託板110,工件託板110上安裝有專門用於拉動散熱器工件翅片的工件鉤盤111。於是可實現對散熱器工件受程序自動控制行進位置的託送傳輸的智能控制功能。
圖20示出了一層溜板9的組成結構及其與底座1的裝配關係:底座1上面的左邊通過三根直線導軌副Ⅰ2安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿X軸方向拖動的一層溜板9,該裝配結構主要由一層溜板9、直線導軌副Ⅰ2、傳動支撐座121、電機Ⅳ122、減速機Ⅳ123、絲槓Ⅵ124、絲母Ⅵ125及軸承座Ⅳ126組成。一層溜板9設計的主要目的是用於自動控制散熱器的中心距。當操作者在本加工中心的自控系統的人機界面上輸入待製作散熱器的「中心距」或「翅片長度」時,按動啟動鍵,伺服自控系統會輸出動作指令自動驅動電機Ⅳ122轉動和停止,使一層溜板9沿X軸移動,準確到達滿足中心距要求的指定位置。其中減速電機由電機Ⅳ122(優選地為伺服電機)和減速機Ⅳ123(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副),由絲槓Ⅵ124和絲母Ⅵ125組成中的絲槓Ⅵ124架於固定在底座1內中部的傳動支撐座121上面的兩個軸承座Ⅳ126之間。絲槓Ⅵ124的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅳ123的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅳ122轉動,扭矩通過減速機Ⅳ123傳遞使絲槓Ⅵ124轉動,帶動絲母Ⅵ125沿X軸平動,該絲母Ⅵ125與一層溜板9連接,實現一層溜板9受程序自動控制行進位置的智能控制功能。
圖21、22示出了翅片左固定系統10的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右前端部設計了用於固定多柱散熱器翅片的翅片左固定系統10。翅片左固定系統10主要由一層溜板9的右前端部表面上安裝的具有散熱器翅片左端鉤緊功能的,用於放置多柱散熱器翅片的翅片左支架127和其上的翅片左柔性壓緊系統128組成。該翅片左固定系統10與前述的翅片右固定系統4相對設置,共同組成了高分子散熱器多柱翅片的左右側支撐定位壓緊機構。其中如圖21所示,翅片左支架127的支撐板Ⅱ129內包含有分隔的翅片支撐區域Ⅱ130(分為1號~5號位)。支撐板Ⅱ129上表面的前後兩端(或其背面)安裝有用於鉤緊散熱器翅片左端的氣缸夾緊機構131。在翅片左支架127的上方安裝有氣缸驅動的翅片左柔性壓緊系統128。如圖25所示該系統主要由壓緊左反力架132、氣缸吊座22、單柱氣缸23、多柱氣缸24、多柱導向機構25、單柱柔性壓頭26、多柱柔性壓頭27組成。其中壓緊左反力架132固定在所述一層溜板9的右前部,氣缸吊座22懸吊固定於壓緊左反力架132的右端。在氣缸吊座22內固定有單柱氣缸23和多柱氣缸24,其中單柱氣缸23與其下連接的單柱柔性壓頭26在相應氣動電磁閥驅動下負責所述翅片支撐區域Ⅱ130的1號位翅片的壓緊作用;多柱氣缸24和多柱導向機構25與其下連接的多柱柔性壓頭27在相應氣動電磁閥驅動下負責所述翅片支撐區域Ⅱ130的2號~5號位翅片的壓緊作用。
圖23示出了X軸左側翅片柱熔焊系統11的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右前部設計有X軸翅片柱左側熔焊系統11,主要具有X軸第二層左溜板133、X軸第三層左溜板134、X軸第四層左溜板135、多柱熱熔頭31及多柱升降系統32。X軸翅片柱左側熔焊系統11與X軸翅片柱右側熔焊系統5相對設置且同步動作,主要實現散熱器的翅片管161與單通管件(或多通管件162)沿X軸方向熔焊工作過程中所需的左右雙側X向給進、夾緊、熱熔、熔焊和鬆開脫離的功能。
圖24示出了X軸第二層左溜板133的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右前部通過兩根直線導軌副Ⅱ33安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿X軸方向拖動的X軸第二層左溜板133。所示減速電機由電機Ⅰ34(優選地為伺服電機)和減速機Ⅰ35(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副,由絲槓Ⅰ36和絲母Ⅰ37組成),絲槓Ⅰ36架於固定在一層溜板9右前部的兩個軸承座Ⅰ38之間,絲槓Ⅰ36的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅰ35的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅰ34轉動,扭矩通過減速機Ⅰ35傳遞使絲槓Ⅰ36轉動,帶動絲母Ⅰ37沿X軸平動,該絲母Ⅰ37與X軸第二層左溜板133的X軸第二層左溜板主板136連接,實現X軸第二層左溜板133受程序自動控制行進位置的智能控制功能。
圖25示出了X軸第三層左溜板134的組成結構及其與X軸第二層左溜板133的裝配關係:在X軸第二層左溜板133的上面通過兩根直線導軌副Ⅲ40安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿X軸方向拖動的X軸第三層左溜板133。其中減速電機由電機Ⅰ34(優選地為伺服電機)和減速機Ⅰ35(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副,由絲槓Ⅱ41和絲母Ⅱ42組成)中的絲槓Ⅱ41架於固定在X軸第二層左溜板主板136上面的兩個軸承座Ⅰ38之間,絲槓Ⅱ41的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅰ35的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅰ34轉動,扭矩通過減速機Ⅰ35傳遞使絲槓Ⅱ41轉動,帶動絲母Ⅱ42沿X軸平動,該絲母Ⅱ42與X軸第三層左溜板134的X軸第三層左溜板主板137連接,實現X軸第三層左溜板134受程序自動控制行進位置的智能控制功能。所示的X軸第三層左溜板主板137的右端部設計安裝有用於放置單通或多通管件162的多通管件下夾具座44。
圖26示出了X軸第四層左溜板135的組成結構及其與X軸第三層左溜板134的裝配關係:在該X軸第三層左溜板主板137的上面通過兩根直線導軌副Ⅳ45安裝有經氣缸Ⅰ46沿X軸方向拖動的X軸第四層左溜板135,在X軸第四層左溜板架138的右端部沿Z軸方向安裝有單通氣缸48驅動的單通管件上夾具座49和多通氣缸50通過多通導向機構51驅動的多通管件上夾具座52。
本加工中心的自動控制系統可根據翅片支撐區域Ⅰ19的微動開關20受壓輸出開關量信號的反饋得知所述多通管件下夾具座44上放置的管件種類(單通或多通),智能化判定觸發相應的電磁閥,驅動X軸第四層左溜板135和X軸第四層右溜板30上均配有的單通氣缸48或多通氣缸50的動作,實現左右雙側單通管件上夾具座49或多通管件上夾具座52自動壓緊相應左右雙側管件的功能。
圖27示出了多柱熱熔頭31及多柱升降系統32的組成結構及其與X軸第二層左溜板133的裝配關係:在X軸第二層左溜板133的右端部設計安裝有沿Z軸方向氣缸驅動的多柱熱熔頭31及其多柱升降系統32。如圖27所示其中多柱升降系統32通過緊固件固定於X軸第二層左溜板主板136右端的底背面,多柱熱熔頭31通過緊固件安裝於多柱升降系統32的右頂部。在氣缸Ⅱ53的驅動下可沿Z軸方向上下滑動,實現多柱熱熔頭31的自動升降功能。
圖28示出了Y軸左側組片熔焊系統12的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右中部設計的Y軸左側組片熔焊系統12主要由Y軸底板65、Y軸第二層左溜板139、Y軸第三層左溜板140、單柱熱熔頭68及單柱升降系統69組成。Y軸左側組片熔焊系統12與Y軸右側組片熔焊系統6相對設置且同步動作,主要實現單(或多)柱散熱器沿Y軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側Y向給進夾緊和鬆開脫離功能。
圖29示出了Y軸第二層左溜板139的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右中部,通過緊固件設計安裝有上面帶有兩根直線導軌副Ⅴ70的Y軸底板65,通過該直線導軌副Ⅴ70安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿Y軸方向拖動的Y軸第二層左溜板139。減速電機由電機Ⅱ71(優選地為伺服電機)和減速機Ⅱ72(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副,由絲槓Ⅲ73和絲母Ⅲ74組成),絲槓Ⅲ73架於固定在Y軸底板65上面的兩個軸承座Ⅱ75之間,絲槓Ⅲ73的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅱ72的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅱ71轉動,扭矩通過減速機Ⅱ72傳遞使絲槓Ⅲ73轉動,帶動絲母Ⅲ74沿Y軸平動,該絲母Ⅲ74與Y軸第二層左溜板139的Y軸第二層左溜板主板141連接,實現Y軸第二層左溜板139受程序自動控制行進位置的智能控制功能。
圖30示出了Y軸第三層左溜板140的組成結構及其與Y軸第二層左溜板139的裝配關係:在Y軸第二層左溜板139的上面通過兩根直線導軌副Ⅵ77安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿Y軸方向拖動的Y軸第三層左溜板140。其中減速電機由電機Ⅱ71(優選地為伺服電機)和減速機Ⅱ72(優選地為蝸輪蝸杆減速機)組成。精密的絲杆副(優選地為滾珠絲杆副,由絲槓Ⅳ78和絲母Ⅳ79組成)中的絲槓Ⅳ78架於固定在Y軸第二層左溜板主板141上面的兩個軸承座Ⅲ80之間,絲槓Ⅳ78的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅱ72的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅱ71轉動,扭矩通過減速機Ⅱ72傳遞使絲槓Ⅳ78轉動,帶動絲母Ⅳ79沿Y軸平動,該絲母Ⅳ79與Y軸第三層左溜板主板142連接,實現Y軸第三層左溜板140受程序自動控制行進位置的智能控制功能。圖30所示的Y軸第三層左溜板主板142上面的右端部設計安裝有用於放置散熱器的待熔焊組片的單(多)翅片柱的Y軸管件下夾具座82,所示的Y軸第三層左溜板主板142上面的左部設計安裝有氣缸座Ⅱ83在其右上方沿Z軸方向安裝有氣缸Ⅲ84驅動的Y軸管件上夾具座85。圖31示出了單柱熱熔頭68及單柱升降系統69的組成結構及其與Y軸第二層左溜板139的裝配關係:在Y軸第二層左溜板139的後端部設計安裝有沿Z軸方向氣缸驅動的單柱熱熔頭68及其單柱升降系統69。如圖31所示其中單柱升降系統69通過緊固件固定於Y軸第二層左溜板主板141後端部的底背面,單柱熱熔頭68通過緊固件安裝於單柱升降系統69之單柱提升板86的後頂部,在氣缸Ⅳ87的驅動下可沿Z軸方向上下滑動,實現「單柱熱熔頭68」的自動升降功能。
如圖31所示的單柱升降系統69的組成結構:主要包括氣缸Ⅳ87、單柱氣缸座88、直線導軌副的滑塊Ⅱ89、帶有直線導軌的單柱提升板86組成。本加工中心還優選地設計有單柱升降位置調節機構90和單柱緩衝機構91等輔助裝置。其中單柱氣缸座88通過緊固件固定於Y軸第二層左溜板主板141後端部的底背面,以實現單柱熱熔頭68與Y軸第二層左溜板139沿Y軸的一併平動。
圖32示出了Y軸左端部壓緊系統13的組成結構及其與一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右後部設計的Y軸左端部壓緊系統13主要由左端部方箱底座143、左端部方箱144、端部管件下夾具座99、端部氣缸座100、端部氣缸101及端部管件上夾具座102組成。該部分機構與Y軸右端部壓緊系統7同步動作,主要實現單(或多)柱散熱器沿Y軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側管件的壓緊和鬆開功能。其中左端部方箱144通過緊固件安裝於所述一層溜板9右後部的左端部方箱底座143上,其上表面的右部通過緊固件安裝有端部管件下夾具座99,其上表面的左部通過緊固件安裝有端部氣缸座100。在端部氣缸座100的右頂部通過緊固件沿Z軸方向安裝有端部氣缸101,此氣缸的輸出端連接有端部管件上夾具座102。相應的電磁閥在程序控制下,自動輸出氣壓驅動端部氣缸101使「端部管件上夾具座102上下運動,實現對待熔焊組片的單(多)翅片柱管件的左右雙側的夾緊和鬆開。
圖33示出了左託送系統14的組成結構及其與所述Y軸左端部壓緊系統13的裝配關係:在一層溜板9右後部的Y軸左端部壓緊系統13的右邊安裝的左託送系統14,主要包括左託送後託座145、託送底座104、直線導軌副Ⅶ105、託送動座106、氣缸座Ⅲ107、氣缸Ⅴ108、導向機構109、工件託板110、工件鉤盤111、電機Ⅲ112、減速機Ⅲ113、軸承座Ⅲ114、絲槓副Ⅰ115及託送前託座116組成。
左託送系統14與右託送系統8無論是電機拖動還是氣動舉升必須完全同步動作,其作用不僅可實現沿Y、Z軸方向組片熔焊過程中所需的左右雙側單(或多)柱散熱器的舉升、落位、託送傳輸功能,而且還可完成本加工中心組合熔焊成型的散熱器輸出功能。其中左託送後託座145通過緊固件安裝於所述Y軸左端部壓緊系統13之左端部方箱底座143的底面,左託送後託座145和託送前託座116上表面通過緊固件安裝有託送底座104。兩個氣缸座Ⅲ107通過直線導軌副Ⅶ105落座在內部穿有絲槓Ⅴ117的託送動座106上。圖示中兩個氣缸Ⅴ108固定於相應的氣缸座Ⅲ107上,導向機構109中的導向軸承118安裝於託送動座106內,氣缸Ⅴ108的輸出端及導向機構109中的導向杆119與工件託板110連接。氣缸Ⅴ108在程序自控的電磁閥驅動下,其輸出端帶動工件託板110可實現對散熱器工件的舉升、落位功能。其中帶有配套電機Ⅲ112(優選地為伺服電機)的減速機Ⅲ113固定於託送底座104的後端部。絲槓副Ⅰ115(優選地為滾珠絲槓副)的絲槓Ⅴ117架於固定在託送底座104上面的兩個軸承座Ⅲ114之間,絲槓Ⅴ117的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅲ113的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅲ112轉動,扭矩通過減速機Ⅲ113傳遞使絲槓Ⅴ117轉動,帶動絲母Ⅴ120沿Y軸平動,該絲母Ⅴ120與其中一個氣缸座Ⅲ107連接,間接連接於工件託板110,工件託板110上安裝有專門用於拉動散熱器工件翅片的工件鉤盤111。於是可實現對散熱器工件受程序自動控制行進位置的託送傳輸的智能控制功能。
圖34示出主傳輸系統15的組成結構及其與所述底座1和一層溜板9的裝配關係:在一層溜板9的右側和平臺3的左側之間,通過底座1上的三根直線導軌副Ⅰ2安裝有經減速電機驅動絲杆副而沿Y軸方向拖動工件(散熱器)的主傳輸系統15,該主傳輸系統15內具有氣缸驅動的沿Z軸方向的工件舉升和落位功能。主傳輸系統15主要由主傳輸底座146、導軌滑座147、傳輸動座148、直線導軌副Ⅷ149、滑座150、氣缸Ⅵ151、翅片託板152、翅片託盤153、電機Ⅲ112、減速機Ⅲ113、絲槓副Ⅱ154、絲槓Ⅶ155、絲母Ⅶ156、軸承座Ⅴ157及主傳輸鎖緊機構158組成。該部分機構的主要作用是將散熱器翅片管161與單通管件(或多通管件162)沿X軸方向熔焊完成的散熱器片沿Z軸方向舉升出多通管件下夾具座44,然後沿Y軸方向傳輸至Y軸管件下夾具座82處並沿Z軸方向落位。其中主傳輸底座146通過緊固件安裝於所述底座1之直線導軌副Ⅰ2之3個導軌滑座147的上面。傳輸動座148落座在主傳輸底座146上的兩套直線導軌副149的滑座150上。圖示中氣缸Ⅵ151固定於傳輸動座148的上表面,氣缸Ⅵ151輸出端的上表面安裝有鋼製的翅片託板152,其上通過緊固件安裝有用於託送散熱器翅片的且由非金屬材料製成的翅片託盤153,該翅片託盤153應具有可靠帶動翅片沿Y軸前後託送的功能。其中氣缸Ⅵ151在程序自控的電磁閥驅動下,其輸出端帶動翅片託盤153可實現對散熱器工件的舉升和落位功能。其中帶有配套電機Ⅲ112(優選地為伺服電機)的減速機Ⅲ113固定於主傳輸底座146的後端部。絲槓副Ⅱ154(優選地為滾珠絲槓副)的絲槓Ⅶ155架於固定在主傳輸底座146上面的兩個軸承座Ⅴ157之間,絲槓Ⅶ155的力矩輸入端通過平鍵插裝於減速機Ⅲ113的輸出套內。受程序自動控制的電機Ⅲ112轉動,扭矩通過減速機Ⅲ113傳遞使絲槓Ⅶ155轉動,帶動絲母Ⅶ156沿Y軸平動,該絲母Ⅶ156與傳輸動座148前後側兩端中的一端連接,間接連接於翅片託板152,翅片託板152上安裝有專門用於拉動散熱器工件翅片的翅片託盤153。於是可實現對散熱器工件受程序自動控制行進位置的託送傳輸的智能控制功能。
如圖1-4所示,實際熱熔過程中主傳輸系統15應位於所述一層溜板9的右側和底座1之平臺3的左側之間的中間位置,使翅片託盤153剛好託住散熱器翅片的重心,有利於提高翅片從X軸向Y軸方向傳輸的平穩性。如圖34所示底座1的前後兩邊X向的兩根橫梁159的上表面分別安裝了標尺160,便於操作者沿X軸方向拉動底部落座於底座1的直線導軌副2上之3個導軌滑座147上的主傳輸系統15,使之處於一層溜板9和底座1之平臺3的中間位置。
工作流程,如圖35所示以20柱的成品高分子散熱器為例,利用本實施例(以五柱機為例)加工中心進行加工,僅需18次人工擺放工件及11次熔焊即可完成。不僅顯著降低廢品率,而且還大大縮短了製作周期。
具體加工步驟如下:
1)設計加工步驟,準備材料,調整設備。將20柱成品高分子散熱器去掉首柱和尾柱,中間18柱分成四組,分別為五柱、五柱、五柱、三柱;根據成品高分子散熱器的翅片尺寸,自動調整加工中心中一層溜板的位置。
2)將第1翅片管161放置在翅片右支架16和翅片左支架127的1號工位上,利用翅片右固定系統4與翅片左固定系統10對第1翅片壓緊;同時在左、右多通管件下夾具座44上與1號工位對應的位置上放置三通,並利用左、右單通管件上夾具座49對三通管件進行壓緊;同時驅動左右兩側的多柱熱熔頭31上升,之後同時驅動X軸第二層右溜板28及第三層右溜板29沿X軸向左移動,X軸第二層左溜板133及第三層左溜板134向右運動,對第1翅片管161的左右兩端及與其對接的三通同時進行加熱,加熱完成後,同時驅動X軸左右各層溜板(28/29/133/134)回歸原點位後落下左右兩側的多柱熱熔頭31,之後立即驅動X軸第二右溜板28及第三層右溜板29沿X軸向左移動,X軸第二層左溜板133及第三層左溜板134向右運動,完成首柱成品組件的焊接;然後在主傳輸系統15的作用下,首柱成品組件上升脫離X軸右側翅片柱熔焊系統5與X軸左側翅片柱熔焊系統11,進入下一Y軸待熔焊狀態。之後驅動X軸左右各層溜板(28/29/133/134)回歸原點位。
3)將第2-6翅片管161放置在翅片右支架16和翅片左支架127的1-5號工位上,利用翅片右固定系統4與翅片左固定系統10對第2-6翅片壓緊;同時在左、右多通管件下夾具座44上放置與之對應的多(五)通管件162,並利用左、右單通管件上夾具座49和多通管件上夾具座52對多(五)通管件162進行壓緊;同時驅動左右兩側的多柱熱熔頭31上升,之後同時驅動X軸第二層右溜板28及第三層右溜板29沿X軸向左移動,X軸第二層左溜板133及第三層左溜板134向右運動,對第2-6翅片管161的左右兩端及與其對接的多(五)通管件162同時進行加熱,加熱完成後,同時驅動X軸左右各層溜板(28/29/133/134)回歸原點位後落下左右兩側的多柱熱熔頭31,之後立即驅動X軸第二右溜板28及第三層右溜板29沿X軸向左移動,X軸第二層左溜板133及第三層左溜板134向右運動,完成第2-6柱成品組件的焊接;然後在主傳輸系統15的作用下,第2-6柱成品組件上升脫離X軸右側翅片柱熔焊系統5與X軸左側翅片柱熔焊系統11,進入下一Y軸待熔焊狀態。之後驅動X軸左右各層溜板(28/29/133/134)回歸原點位。依次類推完成第7-11柱、第12-16柱、第17-19柱及尾柱成品組件的X軸焊接。
4)與上述同時,主傳輸系統15將首柱成品組件輸送至Y軸右側組片熔焊系統6與Y軸左側組片熔焊系統12之間後返回原點,再同時啟動右託送系統8和左託送系統14將首柱成品組件輸送至Y軸右端部壓緊系統7與Y軸左端部壓緊系統13之間並壓緊;主傳輸系統15將第2-6柱成品組件輸送至Y軸右側組片熔焊系統6與Y軸左側組片熔焊系統12之間,並利用Y軸管件下夾具座82和Y軸管件上夾具座85對第2-6柱成品組件進行夾緊;同時驅動左右兩側的單柱熱熔頭68上升,之後同時驅動Y軸第二層右溜板66及第三層右溜板67沿Y軸向後移動,Y軸第二層左溜板139及第三層左溜板140向後運動,對第2-6柱成品組件與首柱成品組件相對應的管件端部進行加熱,加熱完成後同時驅動Y軸左右各層溜板(66/67/139/140)回歸原點位後落下左右兩側的單柱熱熔頭68,之後立即同時驅動Y軸第二右溜板66及第三層右溜板67沿Y軸向後移動,Y軸第二層左溜板139及第三層左溜板140向後運動,完成首柱成品組件與第2-6柱成品組件之間的Y軸焊接。然後在右託送系統8和左託送系統14的作用下,使成品組件脫離Y軸右側組片熔焊系統6與Y軸左側組片熔焊系統12,進入Y軸右端部壓緊系統7與Y軸左端部壓緊系統13之間。依次類推完成第7-11柱、第12-16柱、第17-19柱及尾柱成品組件的Y軸焊接。
5)N(20)柱的成品高分子散熱器熔焊完成後,同時啟動右託送系統8和左託送系統14,可將該成品高分子散熱器移出Y軸右端部壓緊系統7和Y軸左端部壓緊系統13。