一种热管全自动化抽真空装置的制作方法

1.本技术涉及热管的一种生产设备，具体涉及一种热管全自动化抽真空装置。


背景技术：

2.热管是作为高效的传热元件，主要应用在电子行业和工业领域。热管的传热原理是通过热管内工质在蒸发段和冷凝段的相变进行传热，热管内若存在不凝性气体，则会使热管的传热性能下降，同时热管内部真空度的高低也会影响热管的使用性能。因此，抽真空过程是热管制造过程中非常关键的一步。具体过程就是将热管插入到腔体内部，通过气缸带动密封圈的挤压。使密封圈在径向发生形变，从而夹紧热管，使腔体内部形成一个密闭的空间，大真空管道与真空泵相连，打开真空阀，实现对热管内部进行抽真空。同时由于热管的缩口段在前工序中会造成一定的弯曲，给上、下料造成一定的干扰，本结构有效的解决了这个问题。为了缓解人工进行这种上下料的劳动方式，设计了一种通过机械臂代替人手实现自动上下料的结构装置，定位设备负责出料，定位以及收料，机械臂在固定的地方实现取料，之后再进行自动下料和上料的过程。有效的降低了人工劳动强度，减少了人工成本，提高生产效率，从而提高企业的经济效益。


技术实现要素：

3.基于此，本技术的目的在于，提出了一种热管全自动化抽真空装置，可实现自动完成热管抽真空过程，提高生产效率。
4.一种热管全自动化抽真空装置，包括真空设备机架、大真空管道、小真空管道、真空腔、机械臂、夹料装置、机械臂架台、定位机架、出料装置、料斗装置、送料装置、矫直装置、定位装置、收料装置和控制器。
5.所述大真空管道、真空腔均安装在所述真空设备机架上；所述大真空管道通过多个小真空管道与真空腔连接；
6.所述机械臂为六轴机械臂，安装在机械臂架台上；夹料装置包括上料夹爪和卸料夹爪，夹料装置安装在机械臂末端；
7.所述出料装置、料斗装置、送料装置、矫直装置、定位装置和收料装置均安装在所述定位机架上；所述料斗装置与收料装置安装在两侧；述矫直装置与定位装置安装在中间部分；
8.所述真空腔、机械臂、夹料装置、出料装置、送料装置、矫直装置、定位装置分别与所述控制器相连。
9.所述大真空管道包含第一次抽真空管道、第二次抽真空管道、第一次抽真空管道支架和第二次抽真空管道支架，所述第一次抽真空管道置于所述第一次抽真空管道支架上；所述第二次抽真空管道置于所述抽真空管道支架上；
10.每个所述小真空管道包含两个波纹管和两个真空阀，波纹管和真空阀一对一连接，两个波纹管分别通过真空三通管道连接真空腔，其中一个真空阀上设有真空计；
11.设有真空计的真空阀与第二次抽真空管道连接，另一真空阀与第一次抽真空管道连接；
12.所述真空腔内部设有对热管进行压扁封口装置，所述压扁封口装置包括凸模、凹模；
13.所述真空腔还包含有油缸、油缸支架、主轴、主轴连接块、导向轴二、腔体和盖板。所述油缸中心与主轴中心在一条直线上；所述油缸支架安装在油缸的浮动接头和所述的主轴中间；所述油缸支架安装在所述固定板上；所述导向轴二与所述主轴均安装在腔体内，且导向轴二位于主轴的上方；所述主轴与腔体之前通过密封圈和平垫进行密封；所述凸模、凹模均安装在腔体内部，同时通过螺栓固定在主轴上；所述盖板安装在腔体上方，与所述三通连接；所述导向板安装在所述腔体的下方，通过薄型气缸与导向轴三固定；所述导向轴三通过直线轴承安装在所述腔体下方；所述凸模、凹模上方安装有限位块；所述限位块通过螺栓安装在所述腔体内部。
14.所述凹模和凸模配合时之间留有间隙；所述凹模和凸模之间的配合通过所述油缸来进行控制；所述凹模安装在腔体内；所述凸模安装在主轴上；所述凸模、凹模可根据热管的规格进行更换。
15.所述夹料装置安装在所述机械臂的末端，所述夹料装置包含大口径开口夹、上料夹爪和卸料夹爪，所述上料夹爪和所述卸料夹爪通过第一安装块和第二安装块安装在大口径开口夹两端。所述上料夹爪和所述卸料夹爪安装处分别均安装有夹料块和卸料块，在夹料块上安装一个传感器检测板，用于检测到位。在所述夹料块上安装的夹料模具所开槽为半圆形槽，在所述卸料块上安装的卸料模具所开槽为半u形槽。
16.所述出料装置，所述出料装置包括上料杆，上料杆顶部安装有顶料模具；上料杆通过上料杆安装块安装在直线导轨夹具上，组成一套上料杆机构，所述的上料杆机构有一对，均通过直线导轨夹具设在滑动导轨上；滑动导轨通过导轨安装板安装在所述气缸上；气缸通过气缸安装板安装在所述定位机架内部；
17.所述料斗装置包括一条直线导轨和两个限料板；所述两个限料板在所述直线导轨上移动；所述直线导轨安装在底板下面；所述两个限料板可通过侧面的螺栓孔固定在所述料斗装置中的位置；所述料斗装置上安装有一个传感器安装板，用于上料时的检测。
18.所述送料装置包含有水平传动气缸、升降气缸、下压气缸、气爪和支撑架；所述升降气缸安装在水平传动气缸上；所述气爪为两个，每个气爪上面安装有两个夹料爪，每个所述夹料爪上面安装有两个硅胶块，夹料爪通过连接板对称安装在所述升降气缸的下面；所述支撑架上面开有槽，矫直气缸安装板安装在所述支撑架的槽内；所述下压气缸安装在所述水平传动气缸的后侧；在所述下压气缸下面安装有下压气缸安装板；下压模具一安装板安装在所述下压气缸安装板上，下压模具安装在所述下压模具安装板内部。
19.所述矫直装置包括导轨、导轨安装块、压紧支架和矫直气缸；矫直安装底座安装在所述导轨的滑块上；支撑块安装在所述矫直安装底座上；矫直支撑块安装在所述支撑块上；所述压紧支架与所述下压模具安装板相配合，用于下压模具二的固定；所述下压气缸伸出时，所述下压模具一与所述下压模具二相配合，将热管进行固定；用于所述下压模具的固定；所述矫直气缸安装在所述矫直气缸安装板上；所述矫直气缸末端安装有四块推板，直线轴承安装在第一推板上，矫直模具安装在所述直线轴承内部；弹簧安装在所述直线轴承与
所述矫直模具之间、所述支撑块、所述压紧支架与所述导向轴的中心在一条直线上。
20.所述定位装置包括滑台气缸、定位导轨安装板，笔形气缸和推进气缸；所述定位导轨安装板上安装有长直线导轨；所述定位导轨安装板安装在两条短直线导轨和滑台气缸安装板上，所述两条短直线导轨均安装在短直线导轨安装板上；定位支撑座二安装在所述定位导轨安装板上；所述滑台气缸安装在所述两条短直线导轨中间，且安装在所述定位机架上；定位安装板安装在所述直线导轨的滑块和直线导轨夹具上；所述推进气缸与定位支撑座一安装在所述定位安装板上；定位推板安装在所述推进气缸上，直线轴承安装在所述定位推板上方，在所述直线轴承中间装有推杆，所述直线轴承和所述推杆中间部分装有弹簧；在所述定位支撑座一和所述定位支撑座二上面均装有第一定位底座和第二定位底座；且所述两个第一定位底座和第二定位底座与所述推杆的中心在一条直线上；所述笔型气缸安装在笔形气缸垫板上，在所述笔形气缸前端安装有挡块。
21.所述控制器为plc。
22.本技术所述的热管全自动化抽真空装置具有自动抽真空和自动上下料的优点。
附图说明
23.图1为本发明的一种热管全自动化抽真空装置的立体结构示意图；
24.图2为本发明的真空设备机架的立体结构示意图；
25.图3为本发明的定位机架的立体结构示意图；
26.图4为本发明的大真空管道的立体结构示意图；
27.图5为本发明的小真空管道的立体结构示意图；
28.图6为本发明的真空腔的立体结构示意图；
29.图7为本发明的真空腔内部装配关系的的立体结构示意图；
30.图8为本发明的真空腔内部封口装置的立体结构示意图；
31.图9为本发明的真空腔内部封口装置的另一视角的立体结构示意图；
32.图10为本发明的夹料装置的立体结构示意图；
33.图11为本发明的顶料装置的立体结构示意图；
34.图12为本发明的料斗装置的立体结构示意图；
35.图13为本发明的送料装置的立体结构示意图；
36.图14为本发明的下压气缸结构的部分立体结构示意图；
37.图15为本发明的矫直装置的立体结构示意图；
38.图16为本发明的定位装置的立体结构示意图。
具体实施方案
39.结合附图说明本发明的具体技术方案。
40.请参阅图1，本发明的一种热管全自动化抽真空装置，包括真空设备机架1、大真空管道2、小真空管道3、真空腔4、机械臂5、夹料装置6、机械臂架台7、定位机架8、出料装置9、料斗装置10、送料装置11、矫直装置12、定位装置13、收料装置14和控制器。
41.所述大真空管道2、真空腔4均安装在所述真空设备机架1上；所述大真空管道2通过多个小真空管道3与真空腔4连接；
42.所述机械臂5为六轴机械臂，安装在机械臂架台7上；夹料装置6包括上料夹爪和卸料夹爪，夹料装置6安装在机械臂5末端；
43.所述出料装置9、料斗装置10、送料装置11、矫直装置12、定位装置13和收料装置14均安装在所述定位机架8上；所述料斗装置10与收料装置14安装在两侧；述矫直装置12与定位装置13安装在中间部分；
44.所述真空腔4、机械臂5、夹料装置6、出料装置9、送料装置11、矫直装置12、定位装置13分别与所述控制器相连。
45.如图2所示，所述真空设备机架1包含第一固定架15、固定板17和第一安装面板16，所述第一安装面板16安装在所述第一固定架15的各个面上；
46.如图3所示，所述定位机架8包含第二固定架18和触摸屏支架20，所述第二固定架18的各个面上均安装有面板，所述触摸屏支架20安装在所述定位机架8的上面。
47.如图4所示，所述大真空管道2包含第一次抽真空管道21、第二次抽真空管道22、第一次抽真空管道支架23和第二次抽真空管道支架24，所述第一次抽真空管道21置于所述第一次抽真空管道支架23上；所述第二次抽真空管道22置于所述抽第二次抽真空管道支架24上。
48.如图5所示，每个所述小真空管道3包含两个波纹管25和两个真空阀26，波纹管25和真空阀26一对一连接，两个波纹管25分别通过真空三通管道28连接真空腔4，其中一个真空阀26上设有真空计27；
49.设有真空计27的真空阀26与第二次抽真空管道22连接，另一真空阀与第一次抽真空管道21连接；
50.所述第一次抽真空管道21与所述第二次抽真空管道22两端均开有kf大法兰接口，可实现多个管道之间的连接；所述第一次抽真空管道21与所述第二次抽真空管道22上均开有10个kf小法兰接口，所述真空阀26与所述小法兰接口相连接。
51.如图6到图9所示，所述真空腔4内部设有对热管进行压扁封口装置44，所述压扁封口装置44中的凸模41、凹模43可的大小根据实际的使用要求进行更换。
52.所述真空腔4包含有油缸29、油缸支架30、主轴40、主轴连接块34、导向轴二36、腔体31、凸模41、凹模43和盖板32。所述油缸29中心与主轴40中心在一条直线上；所述油缸支架30安装在油缸29的浮动接头44和所述的主轴40中间；所述油缸支架30安装在所述固定板17上；所述导向轴二36与所述主轴40均安装在腔体31内，且导向轴二36位于主轴40的上方，安装在无油衬套一35内；所述主轴40与腔体31之前通过密封圈38和平垫37进行密封，且主轴安装在无油衬套二39内；所述无油衬套二39与腔体31内部相配合；所述凸模41、凹模43均安装在腔体31内部，同时安装固定在主轴40上；所述盖板32安装在腔体31上方，与所述真空三通管道28连接；所述导向板33安装在所述腔体31的下方，通过薄型气缸112与导向轴三111固定；所述导向轴三111通过直线轴承110安装在所述腔体31下方；所述凸模41、凹模43上方安装有限位块42；所述限位块42通过螺栓安装在所述腔体31内部。
53.所述凹模43和凸模41配合时之间留有间隙；所述凹模43和凸模41之间的配合通过所述油缸29来进行控制；所述凹模43安装在腔体31内；所述凸模41安装在主轴40上；所述凸模41、凹模43可根据热管的规格进行更换。
54.如图10所示，所述夹料装置6安装在所述机械臂5的末端，所述夹料装置6包含大口
径开口夹45、上料夹爪49和卸料夹爪48，所述上料夹爪49和所述卸料48夹爪通过安装块46和47安装在大口径开口夹45两端。所述上料夹爪49和所述卸料夹爪48安装处分别均安装有夹料块51和卸料块50，在夹料块51上安装一个传感器检测板52，用于检测到位。在所述夹料块51上安装的夹料模具54所开槽为半圆形槽，在所述卸料块50上安装的卸料模具53所开槽为半u形槽。
55.如图11所示，所述出料装置9包括上料杆59、顶料气缸56和滑动导轨61，上料杆59顶部设有顶料模具60；上料杆59通过上料杆安装块62安装在直线导轨夹具58上，组成一套上料杆机构，所述的上料杆机构有一对，均通过直线导轨夹具58设在滑动导轨61上；滑动导轨61通过导轨安装板57安装在所述顶料气缸56上；所述顶料气缸56通过气缸安装板55安装在所述定位机架8内部；
56.如图12所示，所述料斗装置10包括一条直线导轨63和两个限料板64；所述两个限料板64在所述直线导轨63上移动；所述直线导轨63安装在底板65下面；所述两个限料板64可通过侧面的螺栓孔固定在所述料斗装置10中的位置；所述料斗装置10上安装有一个传感器安装板66，用于上料时的检测。
57.如图13和图14所示，所述送料装置11包含有水平传动气缸67、升降气缸68、下压气缸69、气爪70和支撑架71；所述升降气缸68安装在水平传动气缸67上；所述气爪70为两个，每个气爪70上面安装有两个夹料爪72，每个所述夹料爪72上面安装有两个硅胶块73，夹料爪72通过连接板78对称安装在所述升降气缸68的下面；所述支撑架71上面开有槽，矫直气缸安装板74安装在所述支撑架71的槽内；所述下压气缸69安装在所述水平传动气缸67的后侧；在所述下压气缸69下面安装有下压气缸安装板75；下压模具安装板76安装在所述下压气缸安装板75上，下压模具一77安装在所述下压模具安装板76内部。
58.如图15所示，所述矫直装置12包括导轨79、导轨安装块78、压紧支架83、矫直模具85和矫直气缸91；矫直安装底座80安装在所述导轨79的滑块上；支撑块81安装在所述矫直安装底座80上；矫直支撑块安装在所述支撑块81上；所述压紧支架83与所述下压模具安装板76相配合，用于所述下压模具二84的固定；所述下压气缸69伸出时，所述下压模具一77与所述下压模具二84相配合，将热管进行固定；所述矫直气缸91安装在所述矫直气缸安装板74上；所述矫直气缸91末端安装有四块推板，直线轴承87安装在第一推板88上，矫直模具85安装在所述直线轴承87内部；弹簧86安装在所述直线轴承87与所述矫直模具85之间；所述支撑块81、所述压紧支架83与所述矫直模具85的中心在一条直线上。
59.如图16所示，所述定位装置包括滑台气缸94、定位导轨安装板96，笔形气缸107和推进气缸97；所述定位导轨安装板96上安装有长直线导轨116；所述定位导轨安装板96安装在两条短直线导轨95和滑台气缸安装板93上，所述两条短直线导轨95均安装在短直线导轨安装板92上；定位支撑座二104安装在所述定位导轨安装板96上；所述滑台气缸94安装在所述两条短直线导轨95中间，且安装在所述定位机架8上；定位安装板115安装在所述直线导轨116的滑块和直线导轨夹具109上；所述推进气缸97与定位支撑座一102安装在所述定位安装板115上；定位推板98安装在所述推进气缸97上，直线轴承99安装在所述定位推板98上方，在所述直线轴承99中间装有推杆101，所述直线轴承99和所述推杆101中间部分装有弹簧100；在所述定位支撑座一102和所述定位支撑座二104上面均装有第一定位底座103和第二定位底座105；且所述两个第一定位底座103和第二定位底座105与所述推杆101的中心在
一条直线上；所述笔型气缸107安装在笔形气缸垫板106上，在所述笔形气缸107前端安装有挡块108。
60.所述控制器为plc。
61.本发明的利用机械臂实现热管抽真空自动上下料结构装置的工作原理：
62.结合图1-图14，将所需要进行抽真空的热管先放入到料斗装置10中，可通过调节两个限料板64之间的距离来放入不同长度的热管。之后通过顶料气缸56带动顶料杆56和末端的顶料模具60将热管顶起。且每次只顶上一根热管，调节导轨61上的直线导轨夹具58改变送料杆59的位置关系，可方便一定范围内任意长度的热管，待上料检测传感器感应到有热管顶上时，通过送料装置11中的水平传动气缸67、升降气缸68和夹料爪72之间的相互配合关系将热管挪至矫直装置上12上。否则重复上料的这个步骤。若将热管转移到矫直装置上时，通过下压气缸69使得热管固定在下压模具77和84之间，再将矫直气缸91伸出，利用矫直模具85将热管前端矫直。重复上述送料的操作，将热管挪至定位装置13上，同时又有一根新的热管转移到矫直装置12上面，在定位装置上，先利用滑台气缸94将导轨偏移一个位置，避免机械臂过来抓料时，机械臂前端的夹料装置6与送料装置11造成干涉，到位之后，先将笔形气缸107伸出，使挡块108顶住热管前端，之后再通过推进气缸97带动推杆101使热管完全固定在挡块108和推杆101之间。在推进气缸97的气路上安装减压阀，同时弹簧101在固定时可以起到缓冲作用，避免气源压力过大，造成前后受力使热管变形。定位确定好后，机械臂末端夹料装置6中的上料夹爪49进行抓料(同时卸料夹爪48进行放料)。抓料和卸料完成之后，先控制夹料装置6中的卸料夹爪48，将腔体31中已经抽完真空的热管取下，再将上料夹爪49中的热管通过下盖板33插上至腔体31内部，在腔体31中，安装在封口装置上方的限位板42可以限制热管上升的高度，机械臂控制热管插入到正确的位置的时候，控制真空腔上的气缸112带动下盖板33，下盖板33挤压密封圈，密封在轴向方向受力，使密封圈在径向方向变形，将热管夹住，开始进行抽真空。依次将第一次抽真空管道21上连接出来的真空阀与第二次抽真空管道22上连接出来的真空阀打开，打开时间由操作人员在触摸屏上进行设置，每个站使用一个真空计27监视第二次抽时的真空度。待抽真空时间结束之后，触发油缸29进行封口，油缸前端的浮动接头34带动主轴连接块34、主轴40和封口模具中的凸模41，利用凸模41和凹模43将热管进行冷焊封口，实现密封，一定时间后油缸退回，热管抽真空过程结束。若在第二次抽真空结束时，真空计27所检测到的真空度未达到所设定的真空度时，油缸29不动作。同时将抽真空结束信号发送给机械臂控制器，通知机械臂可进行下料，下料完成之后，机械臂带动卸料夹爪48将热管从腔体31中取下，之后将抽完真空的热管放置收料装置14中。重复上述的操作，实现热管的自动抽真空上下料过程。
63.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。