一种蒸发器自动供料装置及方法与流程

1.本发明属于自动化供料领域，尤其涉及一种蒸发器自动供料装置及方法。


背景技术：

2.紧跟着国家的号召，空调行业也在推行智能化工厂。以空调的蒸发器为例，蒸发器的每列翅片中，一般有数百片翅片和数十根薄壁铜管，穿管过程中铜管极易变形，因此，目前蒸发器的穿管过程均需要依靠人工完成，包括穿管之前的蒸发器传输环节，也需要人工完成传输。
3.员工从工装车上搬运蒸发器至穿管设备内，然后完成穿管后再搬运下线，搬运环节中每天人工作业劳动强度大，且效率低下，自动化程度低。随着智能化工厂进程的推进，需要设计一种蒸发器自动供料装置，替代人工作业的方式，实现自动化生产。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种蒸发器自动供料装置及方法，用以实现蒸发器穿管的自动化供料，推进空调行业的自动化进程。
5.为了实现上述目的，本发明提出了如下技术方案：一种蒸发器自动供料装置，包括支撑架以及分别位于支撑架内部两端的横向推料机构和纵向推料机构；
6.所述横向推料机构包括推料杆和横向推料气缸；所述横向推料气缸连接并带动所述推料杆移动；定义所述横向推料气缸的伸缩方向为x轴方向；
7.所述纵向推料机构包括接驳平台，所述接驳平台包括载料框，所述载料框的一侧设置纵向推料气缸；所述纵向推料气缸的伸缩方向为y轴方向；所述蒸发器位于所述推料杆和载料框之间，且所述推料杆、蒸发器和载料框位于同一水平面；
8.所述横向推料气缸带动推料杆推动蒸发器沿着x轴方向进入载料框，所述纵向推料气缸推动载料框中蒸发器沿着y轴方向输出。
9.进一步的，所述横向推料机构还包括横向导轨，所述推料杆和横向推料气缸分别位于所述横向导轨的两端，且所述横向推料气缸连接并带动所述推料杆沿着横向导轨移动。
10.进一步的，所述纵向推料机构还包括位于所述纵向推料气缸两侧的导向杆，所述导向杆和所述纵向推料气缸同步运动，共同推动载料框中的蒸发器沿着y轴方向输出。
11.进一步的，还包括升降机构，所述升降机构带动所述横向推料机构和纵向推料机构沿着z轴方向升降，确保推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面。
12.进一步的，所述升降机构包括第一升降单元和第二升降单元，所述第一升降单元带动所述横向推料机构沿着z轴方向升降，所述第二升降单元带动所述纵向推料机构沿着z轴方向升降。
13.进一步的，所述第一升降单元包括第一纵向导轨和第一伺服电机，所述第一纵向
导轨外侧包括第一齿条，所述第一伺服电机的输出端连接与所述第一齿条匹配的第一齿轮，所述第一伺服电机通过第一齿轮的转动带动所述第一纵向导轨和横向推料机构进行升降。
14.进一步的，所述第二升降单元包括第二纵向导轨和第二伺服电机，所述第二纵向导轨外侧包括第二齿条，所述第二伺服电机的输出端连接与所述第二齿条匹配的第二齿轮，所述第二伺服电机通过第二齿轮的转动带动所述第二纵向导轨和纵向推料机构进行升降。
15.进一步的，所述蒸发器堆叠放置在所述工装车内部；所述工装车通过锁紧气缸固定在载料框和推料杆之间。
16.进一步的，所述工装车底部包括至少一个顶升气缸，所述顶升气缸用于调整工装车上的蒸发器与所述载料框位于同一水平面。
17.一种采用蒸发器自动供料装置进行供料的方法，包括如下步骤：
18.s01：工装车进入支撑架内部进行固定；所述工装车上堆叠蒸发器；
19.s02：通过调整横向推料机构和纵向推料机构的高度，或者通过调整工装车的高度，使得推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面；
20.s03：横向推料气缸带动推料杆推动蒸发器沿着x轴方向进入载料框；
21.s04：纵向推料气缸推动载料框中蒸发器沿着y轴方向输出；
22.s05：重复步骤s02-s04，直至工装车上的蒸发器全部输出。
23.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
24.(1)本技术通过伺服电机带动横向推料机构和纵向推料机构升降，确保载料框和推料杆始终与工装车最顶端的蒸发器位于同一水平面；进而使得工装车最顶端的蒸发器从工装车转移至载料框，再转移至目的地；实现了蒸发器的自动化上料下料。
25.(2)本技术结构简单，安装方便，可以便捷安装在穿管设备侧边或者其他需要传输蒸发器的设备侧边，实现了工装车上蒸发器的自动供应，提高了蒸发器的供应效率和传输效率，推进了空调领域自动化进程。
附图说明
26.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
27.为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.附图中：
29.附图1为本发明中蒸发器自动供料装置的其中一种结构示意图；
30.附图2为本发明中横向推料机构的其中一种结构示意图；
31.附图3为本发明中纵向推料机构的其中一种结构示意图；
32.附图标号：1-支撑架；2-横向推料结构；3-纵向推料机构；4-蒸发器；5
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工装车；6-第一升降单元；7-第二升降单元；21-横向推料气缸；22-横向导轨； 23-推料杆，31-接驳平台；32-纵向推料气缸；33-导向杆；61-第一伺服电机；62-第一齿轮；63-第一齿条；64-第一
纵向导轨；71-第二伺服电机；72-第二齿轮；73-第二齿条；74-第二纵向导轨。
具体实施方式
33.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
34.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
36.实施例1
37.请参阅附图1，本发明提供的一种蒸发器自动供料装置，用于对蒸发器实现自动化供料，使得蒸发器从工装车上自动转移至目的地。本技术中蒸发器表面包括多个翅片，在传输过程中尤其需要注意对翅片的保护，确保蒸发器的性能不受影响。自动供料装置具体包括支撑架1以及分别位于支撑架1内部两端的横向推料机构2和纵向推料机构3；横向推料机构2和纵向推料机构3之间放置蒸发器4，蒸发器4可以堆叠放置在工装车5上。
38.请参阅附图2，横向推料机构包括推料杆23和横向推料气缸21；横向推料气缸21连接并带动推料杆23移动；我们定义横向推料气缸21的伸缩方向为x轴方向。本技术中横向推料气缸21的伸缩方向与推料杆23的移动方向保持相同，横向推料气缸21带动推料杆23将蒸发器推入纵向推料机构的载料框中。本技术中蒸发器堆叠放置，推料杆与蒸发器接触的截面尺寸可以略小于蒸发器的侧面尺寸。本技术中蒸发器中翅片的排列方向平行于x轴方向。本发明装置是先沿着x轴方向推动蒸发器，此时对于翅片的影响不大。
39.请参阅附图3，纵向推料机构3包括接驳平台31，接驳平台包括与蒸发器尺寸匹配的载料框，这里的匹配指的是载料框的尺寸略大于蒸发器的尺寸，使得蒸发器能够完整地放置在载料框中。载料框的一侧设置纵向推料气缸32；纵向推料气缸32的伸缩方向为y轴方向；蒸发器4位于推料杆23和载料框之间，且推料杆、蒸发器和载料框位于同一水平面；纵向推料气缸推动载料框中蒸发器沿着y轴方向输出。为了确保接驳平台各处保持均匀升降，优选地将第二纵向导杆固定在接驳平台的中心位置；为了确保蒸发器可以顺利放置在载料框
中，可以将载料框设置为包括上下面的夹层结构，且蒸发器放置在夹层中。为了使得蒸发器顺利进入载料框，我们设置蒸发器在z轴方向上的高度需要小于载料框在z轴方向上的高度；为了使得推料杆将蒸发器推至载料框中间位置，我们设置推料杆在z轴方向上的高度也要小于载料框在z轴方向上的高度。
40.工装车5位于横向推料结构2和纵向推料机构3之间，工装车5仅仅是一种装载工具，本技术还可以设置其他的装载工具对蒸发器进行放置。放置在工装车中的蒸发器被依次从载料框中输出，当工装车上的蒸发器被依次输出时，蒸发器的高度会变得越来越低，此时就需要通过升降单元调整横向推料机构和纵向推料机构的高度，或者通过顶升气缸调整蒸发器的高度，确保推料杆、蒸发器和载料框位于同一水平面。
41.实施例2
42.请继续参阅附图2，作为一种优选的实施例，本技术中横向推料机构还包括横向导轨22，推料杆23和横向推料气缸21分别位于横向导轨22的两端，且横向推料气缸22连接并带动推料杆23沿着横向导轨22移动。当推料杆沿着x轴的移动范围较大时，可能会在移动过程中存在方向上的偏差，使得蒸发器不能沿着直线方向前进；直线导轨确保推料杆的移动方向始终为直线方向，进而将蒸发器顺利推至载料框中。
43.推料杆23需要将蒸发器4从工装车5上推入至载料框中，其活动范围为工装车远离载料框的一侧到工装车靠近载料框的一侧，优选的需要伸入至载料框中。这是因为载料框在水平方向上的尺寸优选得大于蒸发器在水平方向上的尺寸；推料杆伸入至载料框中可以确保蒸发器位于载料框的中心位置，确保蒸发器不被损坏。
44.作为一种优选的实施例，本技术中纵向推料机构还包括位于纵向推料气缸 32的两侧的导向杆33，导向杆33和纵向推料气缸32同步运动，共同推动载料框中蒸发器沿着y轴方向输出。纵向推料气缸的伸出端接触蒸发器的中心位置，在推动蒸发器沿着y轴方向输出过程中，纵向推料气缸和其两侧的导向杆同时接触蒸发器的同一面，且同步运动，可以确保蒸发器沿着y轴方向的移动不会发生偏移，有利于蒸发器的顺利输出。
45.实施例3
46.随着顶层蒸发器依次被输出，位于工装车中的蒸发器高度在不断发生变化，为了确保推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面，本发明还需要设置用于升降的结构。用于升降的结构分为三种情况，第一种是对供料装置中横向推料机构和纵向推料机构进行升降，蒸发器的高度保持不变。第二种是对蒸发器进行升降，而供料装置中横向推料结构和纵向推料机构的高度保持不变。第三种是同时调整蒸发器、横向推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面。
47.针对第一种情况，供料装置还包括升降机构，升降机构带动横向推料机构和纵向推料机构沿着z轴方向升降，确保推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面。
48.作为一种优选的实施例，请参阅附图1-3，升降机构包括第一升降单元6 和第二升降单元7，第一升降单元6带动横向推料机构2沿着z轴方向升降，第二升降单元7带动纵向推料机构3沿着z轴方向升降。第一升降单元6包括第一纵向导轨64和第一伺服电机61，第一纵向导轨64外侧包括第一齿条63，第一伺服电机61输出端连接与第一齿条63匹配的第一齿轮62，第一伺服电机61通过第一齿轮62、第一齿条63和第一纵向导轨64带动横向推料机构2 进行升降。第二升降单元7包括第二纵向导轨74和第二伺服电机71，第二纵向导轨74外侧包
括第二齿条73，第二伺服电机71输出端连接与第二齿条73 匹配的第二齿轮72，第二伺服电机71通过第二齿轮72、第二齿条73和第二纵向导轨74带动纵向推料机构3进行升降。本技术中第一升降单元6和第二升降单元7的调整需要保持同步，以确保载料框和推料矿位于同一水平面内。
49.本技术中第一升降单元6可以设置在横向导轨的上端或下端，优选设置在横向导轨22的上端，且第一纵向导轨64的一端与横向导轨22固定连接。第一伺服电机带动第一齿轮和第一齿条实现上下精准移动，进而带动第一纵向导轨和横向导轨实现精准升降。
50.本技术中第二升降单元可以设置在接驳平台31的的上端或下端，优选设置在接驳平台31的上表面，且第二纵向导轨74的一端与接驳平台31上表面固定连接。第二伺服电机带动第二齿轮和第二齿条实现上下精准移动，进而带动第二纵向导轨和接驳平台实现精准升降。
51.第一升降单元和第二升降单元设置在横向导轨和接驳平台的上表面，确保整体装置占地面积小，且能够扩大自动供料装置的供料范围。若升降单元位于横向导轨和接驳平台的侧面，会使得整体装置占地更多的空间；若升降单元位于横向导轨和接驳平台的下表面，则使得横向导轨和接驳平台具有一定的高度，对于较低处的蒸发器无法实现自动供料。
52.针对第二种情况，蒸发器堆叠放置在工装车内部；工装车通过锁紧气缸固定在载料框和推料杆之间。工装车底部包括至少一个顶升气缸，顶升气缸用于调整工装车上的蒸发器与载料框位于同一水平面。优选的，顶升气缸可以均匀设置在工装车的底部。顶升气缸既可以用于调整工装车的整体高度，也可以用于调整工装车一侧的倾斜问题。
53.由于蒸发器叠堆至固定层数后会出现规则性倾斜，即左右两边不是标准水平，在工装推入投料口后，此时可以通过顶升气缸将工装车一端升起，自动调整工装车至水平状，确保整车物料水平均匀，实现推料机构在逐层推料时不会对下层蒸发器造成干扰。
54.实施例4
55.一种采用蒸发器自动供料装置进行供料的方法，请参阅附图1-3，包括如下步骤：
56.s01：工装车5进入支撑架1内部进行固定；工装车5上堆叠若干个蒸发器4。
57.作为一种优选的实施例，支撑架1中横向推料机构2和纵向推料机构3 之间设置投料口，工装车5移动至投料口处通过锁紧气缸锁紧固定。工装车底部可以安装顶升气缸，用于确保工装车上的蒸发器保持水平，且能够调整工装车和蒸发器的高度。
58.s02：通过调整推料机构2和纵向推料机构3的高度，或者通过调整工装车5的高度，使得推料杆和载料框与待传输的蒸发器位于同一水平面。
59.升降机构包括第一升降单元6和第二升降单元7，第一升降单元6带动横向推料机构2沿着z轴方向升降，第二升降单元7带动纵向推料机构3沿着z 轴方向升降。第一升降单元6包括第一纵向导轨64和第一伺服电机61，第一纵向导轨64外侧包括第一齿条63，第一伺服电机61输出端连接与第一齿条 63匹配的第一齿轮62，第一伺服电机61通过第一齿轮62、第一齿条63和第一纵向导轨64带动横向推料机构2进行升降。第二升降单元7包括第二纵向导轨74和第二伺服电机71，第二纵向导轨74外侧包括第二齿条73，第二伺服电机71输出端连接与第二齿条73匹配的第二齿轮72，第二伺服电机71通过第二齿轮72、第二齿条73和第二纵向导轨74带动纵向推料机构3进行升降。本技术中第一升降单元6和第二升降单元7的调整需要保持同步。
60.s03：横向推料气缸21带动推料杆23推动蒸发器4沿着x轴方向进入载料框。
61.s04：纵向推料气缸31推动载料框中蒸发器4沿着y轴方向输出。
62.s05：重复步骤s02-s04，直至工装车上的蒸发器全部输出。
63.本技术通过伺服电机带动横向推料机构和纵向推料机构升降，确保载料框和推料杆始终与工装车最顶端的蒸发器位于同一水平面；进而使得工装车最顶端蒸发器从工装车转移至载料框，再转移至最终目的地；实现了蒸发器的自动化上料下料。本技术结构简单，安装方便，可以便捷安装在穿管设备侧边或者其他需要传输蒸发器的设备侧边，实现了工装车上蒸发器的自动供应，提高了蒸发器的供应效率和传输效率，推进了空调领域自动化进程。
64.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。