一种热交换器长短弯管自动装配设备

技术领域

本发明涉及热交换器制造技术领域，具体而言，涉及一种热交换器长短弯管的自动装配设备。

背景技术

热交换器长弯管与短弯管的装配目前都是人工装配，一条生产线需要3-5人，而热交换器长弯管与短弯管自动装配，实现了热交换器生产的自动化作业。

申请号为CN201210575587.X的中国专利文献公开了一种散热器弯管自动安装设备，它包括油泵、支架、生产线传送带、第一放料箱以及第二放料箱，具体构造是：第一放料箱以及第二放料箱与所述支架通过滑轨滑动连接，第一放料箱以及第二放料箱通过换向阀与油泵连接；第一放料箱和第二放料箱的底部分别设有导向口，导向口正对于支架下放的所述传动带；传送带下方设有用于托起散热器的油缸，油缸与所述油泵连接。

上述专利文献提供的技术方案将待安装弯管的散热器放置在生产线上，当散热器行进至油缸的上方时，油缸将散热器托起，散热器上方对准第一放料箱下部的导向口，先将第一放料箱中的小弯头进行安装，安装后换向阀换向，第二放料箱滑动到散热器上方再将其中的大弯头进行安装。

上述专利文献提供的技术方案：油缸托起散热器，散热器大弯头管口不能定位，另外，从第一放料斗和第二放料斗导向口出来被装配的小弯头管口，同样不能有序定位，从而，一起被装配的数个小弯头管口与换热器大弯头管口不能同轴，小弯头装配不进大弯头。

所以上述专利文献提供的技术方案需要解决的关键是：必须准确批量抓取小弯头管口，同时准确抓取散热器大弯头管口，让散热器各大弯管口和各小弯管口一一对应，进行小弯头与散热器大弯的自动装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换器长弯管与短弯管间自动装配设备，以改善上述的问题。

本发明是这样实现的：

一种热交换器长短弯管自动装配设备，包括设备机架、短弯管储料斗、热交换器输送线以及热交换器升降滑轨，其特征在于，所述设备机架是由连接板连接前后支撑板构成框式机架，热交换器输送线从前后支撑板底部正中间穿过；热交换器升降滑轨安装在前后支撑板之间的热交换器输送线侧板上，滑轨上端连水平托板；垂直于托板向上，在前后支撑板之间依次连接有长弯管口夹持板，以及可垂直和水平移动的单排或双排长弯管口定位钉；前后支撑板顶部长边分别设置有水平滑轨，安装有两套竖直滑轨的短弯管口定位升降组件跨接在水平滑轨上，每套竖直滑轨底部垂于输送线设置有短弯管口夹持板；短弯管口定位升降组件下方，热交换器输送线两侧的短弯输送线分别穿过或跨过前后支撑板，直振滑道下端连接短弯输送线，上端连接储料振动盘。

其中，所述短弯管口定位升降组件横向跨接在水平滑轨上，短弯管口定位升降组件沿水平滑轨的整体循环往返和短弯管口夹持板沿竖直滑轨的独立升降，均由伺服电机定位驱动。

优选地，所述短弯管口定位升降组件至少由竖直滑轨、短弯管口夹持板构成，其中竖直滑轨又包括左竖直滑轨和右竖直滑轨，短弯管口夹持板又包括左短弯管口夹持板和右短弯管口夹持板，左短弯管口夹持板安装在左竖直滑轨上，在左竖直滑轨上升降，右短弯管口夹持板安装在右竖直滑轨上，在右竖直滑轨上升降，二者各自独立升降，互不干涉。

另外，所述两组短弯管口夹持板在水平滑轨上至少有三个停留位置，分别是水平滑轨两端和水平滑轨中间位置，左短弯管口夹持板停在水平滑轨左端时，则右短弯管口夹持板则处于水平滑轨中间位置，右短弯管口夹持板停在水平滑轨右端时，则左短弯管口夹持板则处于水平滑轨中间位置，两组短弯管口夹持板一起沿水平滑轨往返移动，停留位置也随之在水平滑轨两端和水平滑轨中间三个位置循环轮换；

其中，水平滑轨两端的位置，分别位于两条短弯输送线正上方，两组短弯管口夹持板分别在该处下降夹取短弯输送线上排列的短弯管，水平滑轨中间停留位置，位于长弯管口左右夹持板夹取热交换器长弯管口的正上方，为两组短弯管口夹持板公共且轮流停留位置，它们在该位置轮流下降将从短弯输送线上夹取的短弯管，插进正下方的热交换器长弯管口中。

作为短弯管口夹持板的优选，所述每组短弯管口夹持板分左右两部分，两部分夹持面呈波浪形，夹持板波浪形波峰上的圆弧与相邻波谷上的圆弧为方向相同的等直径不等弧长的圆弧，所述短弯管口左右夹持板夹紧时，左(右)夹持板波峰圆弧与右(左)夹持板波谷圆弧啮合为同轴整圆，整圆大小以夹紧短弯管口为准，夹紧啮合后的同轴整圆夹紧短弯管口，完成对短弯的管口定位和整形，所述所有啮合的整圆圆心，根据热交换器长弯管口位置分两列排列，所述短弯管口夹持板夹紧后，两排交替相邻啮合圆的公切线，与所述波峰圆弧和波谷圆弧连接相切，将短弯定位夹持板分为短弯左夹持板和短弯右夹持板，夹紧松开由气缸驱动。

作为长弯管口夹持板的优选，所述长弯管口夹持板分左右两部分，两部分夹持面呈波浪形，夹持板波浪形波峰上的圆弧与相邻波谷上的圆弧为方向相同的等直径不等弧长的圆弧，所述短弯管口左右夹持板夹紧时，左(右)夹持板波峰圆弧与右(左)夹持板波谷圆弧啮合为同轴整圆，整圆大小以夹紧长弯管口根部铜管为准，夹紧啮合后的同轴整圆夹紧长弯管口根部，完成对长弯的管定位和整形，所述所有啮合的整圆圆心，根据热交换器长弯管口位置分两列排列，所述长弯管口夹持板夹紧后，两排交替相邻啮合圆的公切线，与所述波峰圆弧和波谷圆弧连接相切，夹紧松开由气缸驱动。

进一步地，所述热交换器升降滑轨由伺服电机驱动，滑轨上端的水平托板上升托起热交换器输送线上热交换器工件，长弯管口定位钉水平伸出到长弯管口正上方，被插进托起上升的热交换器工件上的长弯管管口，完成对热交换器长弯管管口定位。

进一步地，所述长弯管口夹持板由气缸驱动夹紧被托起的热交换器工件上的长弯管口。

进一步地，所述热交换器长弯管口定位钉，对热交换器长弯管口定位完成，定位钉气缸收回上升，然后再由气缸驱动水平移动退回，让出空间，在水平滑轨中间位置停留的短弯管口夹持板，在伺服电机的驱动下沿短弯管口定位升降组件上的竖直滑轨下降，连接在竖直滑轨上的短弯管口夹持板将夹取的短弯管，精准插进被长弯管口夹持板夹紧的长弯管口。

进一步地，所述长弯管口夹持板松开，水平托板下降，将长弯管口上插完短弯的热交换器工件放回热交换器输送线送走。

优选地，所述热交换器长弯管口定位钉外径大小根据所述热交换器底部管口内径大小设置，能顺畅进入所述热交换器长弯管口定位为准，所述热交换器长弯管口定位钉根据热交换器长弯管口设置一列或者两列，每列数量可几个或者多个。

另外，所述短弯输送线从动滚筒处分别与对应的直振滑道下端连接。

作为短弯输送线的优选，短弯输送带两侧设置有短弯导向护栏。所述弯头导向护栏，可是圆形或矩形，圆形外径或者矩形高度，以不干涉短弯夹持板夹取短弯，导向护栏表面光滑。

作为短弯输送带的优选，所述短弯输送带一周设置短弯管口定位钉，该定位钉在短弯输送带宽度方向至少设置一排或两排，根据所要求装配的热交换器长弯管口中心位置要求，呈“一”字或“之”字型排列，一个短弯管口定位钉对短弯的一个管口定位，让短弯管在每条短弯输送带上整齐排列成一排或两排，所述短弯管口定位钉沿输送带一周方向的中心距，根据热交换器长弯管口中心距设置。

进一步地，所述短弯储料振动盘里存储的短弯管通过短弯储料振动盘振动，进入直倾斜的直振滑道振动排列，直振滑道上排列的短弯管依次被振动下移，每个短弯管最先滑下来的管口，被短弯输送带上的定位钉挂住，跟随短弯输送带由圆周运动向上转直线运动，后面相邻短弯管口定位钉继续把直振滑道上的短弯管，以同样的方式挂到短弯输送带上，随短弯输送带移动，等待短弯管口夹持板下降夹取。

作为优选，排列好的弯头可以是一排，也可以是两排，夹取弯头数量根据热交换器需插弯头管口对应。

作为优选，直振滑道两侧设置有圆形或者矩形弯头导向杆，导向杆截面可是圆形或者矩形，导向杆表面光滑，方便弯头在直振滑道上向下移动。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的短弯管输送线，快速将短弯储料振动盘的短弯管，连续有序送至直振滑道，然后有序在短弯输送带上排列成一排或两排，短弯管排列位置准确；

(2)设置两个短弯输送带，并配各自置直振滑道和储料振动盘，让两组短弯管口夹持板不停在对应的两条短弯输送线上夹取排列好的短弯管；

(3)设置短弯夹持升降组件，其上面的两组短弯管口夹持板不但要独立夹取短弯输送线上的短弯管，还要轮流将夹取的短弯管，在水平滑轨中间位置，也就是短弯管口定位钉或者被定位好的热交换器长弯管口正上方升降，插进热交换器长弯管口，精准快速装配；

(4)设置热交换器管口定位钉，让热交换器长弯管口准确定位；

(5)设置短弯管口夹持板和长弯管口夹持板的左右夹持面设置成波浪形，类似波峰波谷形的啮合，可以准确夹取弯管，不会导致夹坏管口，同时对短弯管口和热交换器长弯管口有整形作用；

(6)本发明实现热交换器长短弯管装配自动化，代替3-5人的人工装配，效率高，成本比人工装配低。

附图说明

图1示出了本发明实施例1提供的热交换器长短弯管自动装配设备的结构示意图；

图2示出了图1的右视图；

图3示出了图1的主视图；

图4-图9示出了本发明实施例2提供的热交换器长短弯管自动装配设备的结构示意图；

图4示出了本发明实施例2提供的热交换器长弯管被夹紧的主视图；

图5示出了图4的俯视图；

图6示出了本发明实施例2提供的短弯管被夹紧的主视图；

图7示出了图6的俯视图；

图8示出了本发明实施例2提供的短弯管被插进热交换器长弯管后的主视图；

图9示出了图8的俯视图。

其中，图1～图9的附图标记为：

机架100；连接板101；前支撑板102；后支撑板103；长弯管口定位钉201；竖直滑轨202；左竖直滑轨208；右竖直滑轨209；短弯管口夹持板203；左短弯管口夹持板206；右短弯管口夹持板207；左伺服电机204；右伺服电机205；水平滑轨300；平移伺服电机301；长弯管口左夹持板401；长弯管口右夹持板402；热交换器升降滑轨500；水平托板501；热交换器输送线600；热交换器输送线电机601；热交换器工件700；热交换器长弯管管口701；短弯输送线801；储料振动盘802；直振滑道803；短弯管804；短弯输送带805；短弯管口定位钉80。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“上端”、“顶部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“两组”、“组件”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1，参见图1、图2和图3。

本实施例提供了一种热交换器长短弯管自动装配设备，包括：机架100、连接板101、前支撑板102、后支撑板103，连接板101连接前支撑板102和后支撑板103，构成框式机架100。

热交换器输送线600从前支撑板102和后支撑板103底部正中间穿过；热交换器升降滑轨500安装在前支撑板102和后支撑板103之间的热交换器输送线600的侧板上，热交换器升降滑轨500上端连水平托板501；垂直于水平托板501向上，在前支撑板102和后支撑板103之间依次连接有长弯管口左(右)夹持板401(402)，以及可垂直和水平移动的单排或双排长弯管口定位钉201；前支撑板102和后支撑板103顶部长边分别设置有水平滑轨300，安装有两套竖直滑轨202的短弯管口定位升降组件200跨接在水平滑轨300上，每套竖直滑轨202底部平行于热交换器输送线600设置有短弯管口夹持板203；短弯管口定位升降组件200下方，热交换器输送线600两侧的短弯输送线801分别穿过或跨过前支撑板102和后支撑板103，直振滑道803下端连接短弯输送线801，上端连接储料振动盘802。

短弯管口定位升降组件200由竖直滑轨202、短弯管口夹持板203构成，其中竖直滑轨202包括左竖直滑轨208和右竖直滑轨209，短弯管口夹持板203包括左短弯管口夹持板206和右短弯管口夹持板207，左短弯管口夹持板206安装在左竖直滑轨208上，在左竖直滑轨上升降，右短弯管口夹持板207安装在右竖直滑轨209上，在右竖直滑轨209上升降，二者各自独立升降，互不干涉。

左短弯管口夹持板206和右短弯管口夹持板207在水平滑轨300上至少有三个停留位置，分别是水平滑轨300两端和水平滑轨300中间位置，左短弯管口夹持板206停在水平滑轨左端时，则右短弯管口夹持板207则处于水平滑轨中间位置，右短弯管口夹持板207停在水平滑轨右端时，则左短弯管口夹持板206则处于水平滑轨中间位置，两组短弯管口夹持板203一起沿水平滑轨300往返移动，停留位置也随之在水平滑轨300两端和水平滑轨300中间三个位置循环往返。

水平滑轨300两端的位置，分别位于两条短弯输送线805正上方，两组短弯管口夹持板203分别在这两处下降夹取短弯输送带805上排列的短弯管804；水平滑轨300中间停留位置，位于长弯管口左夹持板402与左夹持板401夹取的热交换器长弯管口701的正上方，是两组短弯管口夹持板203公共且轮流停留位置，它们在该位置轮流下降将短弯输送带805上夹取的短弯管804，插进正下方的热交换器长弯管701管口中。

左短弯管口夹持板206、右短弯管口夹持板207各分左右两部分，两部分夹持面呈波浪形，波浪形波峰上的圆弧与相邻波谷上的圆弧为方向相同的等直径不等弧长的圆弧，左右两部分夹紧时，左(右)部分波峰圆弧与右(左)部分波谷圆弧啮合为同轴整圆，整圆大小以夹紧短弯管804管口为准，夹紧啮合后的同轴整圆夹紧短弯管804管口，完成对短弯管804管口定位和整形，所述所有啮合的整圆圆心，根据热交换器长弯管口701位置分两列排列，两排交替相邻啮合圆的公切线，与所述波峰圆弧和波谷圆弧连接相切，左短弯管口夹持板206、右短弯管口夹持板207的夹紧松开由气缸驱动。

长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402的夹持面呈波浪形，波浪形波峰上的圆弧与相邻波谷上的圆弧为方向相同的等直径不等弧长的圆弧，长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402夹紧时，长弯管口左夹持板401(长弯管口右夹持板402)夹持板波峰圆弧与长弯管口右夹持板402(长弯管口左夹持板401)波谷圆弧啮合为同轴整圆，夹紧长弯管701管口根部，完成对长弯的管701定位和整形，所述所有啮合的整圆圆心，根据热交换器长弯管管口701位置分两列排列，所述长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402夹紧后，两排交替相邻啮合圆的公切线，与所述波峰圆弧和波谷圆弧连接相切，夹紧松开由气缸驱动。

热交换器升降滑轨500由伺服电机驱动，滑轨上端的水平托板501上升托起热交换器输送线600上热交换器工件700，长弯管口定位钉201向下伸出到长弯管701管口正上方，被插进托起上升的热交换器工件700上的长弯管管口701，完成对热交换器长弯管管口701定位。

热交换器长弯管口定位钉201外径大小根据所述热交换器长弯管701管口根部内径大小设置，能顺畅进入所述热交换器长弯管管口701定位为准，所述热交换器长弯管口定位钉201根据热交换器长弯管管口701设置一列或者两列，每列数量可几个或者多个。

短弯输送线801从动滚筒处分别与对应的直振滑道803下端连接。

短弯输送带805两侧设置有短弯管导向护栏。所述短弯管804导向护栏，可是圆形或矩形，圆形外径或者矩形高度，以不干涉短弯管口夹持板203夹取短弯管804，导向护栏表面光滑，短弯输送带805一周设置短弯管口定位钉201，该定位钉在短弯输送带805宽度方向至少设置一排或两排，根据所要求装配的热交换器长弯管管口701中心位置要求，呈“一”字或“之”字型排列，一个短弯管口定位钉201对短弯管804的一个管口定位，让短弯管804在每条短弯输送带805上整齐排列成一排或两排，所述短弯管口定位钉201沿输送带805一周方向的中心距，根据热交换器长弯管管口701中心距设置。

短弯管储料振动盘802里存储的短弯管804通过短弯储料振动盘802振动，进入倾斜的直振滑道803振动排列，直振滑道803上排列的短弯管804依次被振动下移，每个短弯管804最先滑下来的管口，被短弯输送带805上的短弯管口定位钉201挂住，跟随短弯输送带805由圆周运动向上转为直线运动，后面相邻短弯管口定位钉201继续把直振滑道803上的短弯管804，以同样的方式挂到短弯输送带805上，随短弯输送带805移动，等待短弯管口夹持板203下降夹取。

排列好的短弯管804可以是一排，也可以是两排，夹取短弯管804数量等于或少于热交换器工件700上的热交换器长弯管管口701数量。

直振滑道803两侧设置有圆形或者矩形弯头导向杆，导向杆截面可是圆形或者矩形，导向杆表面光滑，方便短弯管804在直振滑道803上向下移动。

本实施例的自动装配设备自动装配流程是：

热交换器工件700在热交换器输送线600上随热交换器输送线600运行，运行到水平伸出的长弯管口定位钉201正下方后，热交换器输送线600停止运行，热交换器升降滑轨500上端连接的水平托板501上升，托起热交换器工件700，接着，长弯管口定位钉201气缸向下伸出，并插进热交换器长弯管口701，完成热交换器长弯管口701的定位，然后长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402在气缸驱动下，夹紧热交换器长弯管口701，之后，长弯管口定位钉201气缸上升返回，长弯管口定位钉201退出热交换器长弯管口701，退出到位后长弯管口定位钉201水平移动，让出热交换器长弯管口701上方位置.

此时，停留在热交换器长弯管口701正上方，水平滑轨300中间位置的短弯管口定位升降组件200上的左短弯管口夹持板206，在左竖直滑轨208上下降，将左短弯管口夹持板206上夹取的短弯管804插进热交换器长弯管口701后上升返回，接着，长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402松开被装配完短弯管804的热交换器长弯管口701，水平托板501在热交换器升降滑轨500上下行，将热交换器工件700放回至热交换器输送线600，热交换器输送线600启动运行，插完短弯管804的热交换器工件700离开水平托板501的托起位置，后面等待装配的热交换器工件700随热交换器输送线600前行到水平托板501上方等待被水平托板501托起，进入下一个自动装配循环。

左短弯管口夹持板206和右短弯管口夹持板207同时在水平滑轨300上往返，夹取短弯输送线801上的短弯管804后，轮流在被定位好的热交换器长弯管口701正上方下降将短弯管804插进热交换器长弯管口701。

如此周而复始，热交换器长短弯管装配自动运行。

实施例2，参见图4、图5、图6、图7、图8和图9。

本实施例提供了一种热交换器长短弯管的装配，与实施例1相比，在于：长弯管口左夹持板401与长弯管口右夹持板402同时夹取热交换器工件700上的热交换器长弯管管口701，对热交换器长弯管管口701夹紧定位；短弯管口夹持板203批量夹取短弯管804，完成对被夹取的短弯管804的整体定位；然后让被定位的短弯管804精准插入热交换器长弯管管口701，实现热交换器长弯管管口701与短弯管804的装配

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均同理包括在本发明的专利保护范围内。