翅片推动机构、翅片推动装置和换热器翅片穿管设备的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种用于生产空调换热器的翅片推动机构、翅片推动装置和换热器翅片穿管设备。


背景技术：

2.在进行双层翅片换热器的自动化生产时，在将多个翅片单元组合成翅片层后，需要将两层翅片以叠放方式去依次进行每层翅片的穿管工序，具体地，在第一工位先完成下层翅片的穿管工序后，将装载在工装板上的叠放的两层翅片运输至第二工位并进行上层翅片的穿管工序。
3.现有的一种换热器翅片穿管设备包括与第一工位和第二工位等两个穿管工位分别对应的工序台、翅片推动装置、耙齿装置和侧定位装置，在第一方向上，翅片推动装置和耙齿装置分别位于穿管工位的相对两侧，在第二方向上，两个侧定位装置分别位于穿管工位的相对两侧。其中，翅片推动装置包括依次传动连接的伺服电机、丝杠机构和上层翅片推动构件。在进行穿管工序时，上层翅片或下层翅片在第一方向上被定位于上层翅片推动构件与耙齿装置之间；在第二方向上，上层翅片或下层翅片被定位在两个侧定位装置之间。完成穿管工序后，将两层翅片保持相对叠放位置的方式送往下一工位进行装边板工序。
4.两层翅片均具有在第一方向上相对设置的u管侧和直管侧，在进行装边板工序时要求两层翅片的直管侧平齐。当上下两层翅片在第一方向上的长度相等时，由于进行先后两次穿管时，上下两层翅片对应的耙齿装置会分别对两层翅片的u管侧进行定位平齐，相对地，两个直管侧之间也被定位平齐，因此保证了边板装配的成功率；然而，在一些换热器要求下采用不同长度的上下两层翅片，在进行先后两次穿管而被对应的耙齿装置对u管侧进行定位平齐后，上下两层翅片的直管侧之间则呈错位状态，以此状态进行装边板工序时，将会出现边板由于受力不平衡而脱落的现象，不仅导致装边板失败，更影响下一工序的正常进行。


技术实现要素：

5.本实用新型的第一目的在于提供一种有效解决高低翅片之间直管侧平齐问题、保证装边板成功率的翅片推动机构。
6.本实用新型的第二目的在于提供一种有效解决高低翅片之间直管侧平齐问题、保证装边板成功率的翅片推动装置。
7.本实用新型的第三目的在于提供一种有效提高成品率和提升产品质量的换热器翅片穿管设备。
8.本实用新型第一目的提供的翅片推动机构包括朝第一方向设置的上层翅片推动构件、第一驱动单元和下层翅片推动构件；第一驱动单元的主体与上层翅片推动构件固定连接，第一驱动单元的输出端与下层翅片推动构件连接；在第一驱动单元的驱动下，下层翅片推动构件可产生第一方向上的位移。
9.由上述方案可见，本实用新型增设了相对于上层翅片推动构件可动的下层翅片推动构件，在进行长度不同的两层翅片的穿管工作时，在完成在第二工位完成上层翅片的穿管后，上层翅片推动构件、耙齿装置以及侧定位装置保持对上层翅片的夹持固定，此时第二工位下方的升降装置启动并使工装板以及下层翅片下沉一定距离而使下层翅片与上层翅片之间产生一定间隔后，第一驱动单元驱动下层翅片推动构件产生第一方向上的位移并推动下层翅片，从而使上下两层翅片的直管侧平齐，继而保证边板安装的成功率和安装质量。
10.进一步的方案是，在第一驱动单元的驱动下，下层翅片推动构件可移动至上层翅片推动构件的正下方。更进一步的方案是，上层翅片推动构件包括朝第一方向设置的第一推动面，下层翅片推动构件包括朝第一方向设置的第二推动面；下层翅片推动构件移动至上层翅片推动构件的正下方时，第一推动面与第二推动面平齐。
11.由上可见，下层翅片位于上层翅片的正下方，第一推动面用于与上层翅片的直管侧抵接，第二推动面用于与下层翅片的直管侧抵接，因此，下层翅片推动构件到达上层翅片推动构件的正下方且第一推动面和第二推动面平齐时，恰好能将下层翅片推动到与上层翅片平齐的位置上。
12.进一步的方案是，上层翅片推动构件包括设置在第一推动面上的第一管避让孔，和/或下层翅片推动构件包括设置在第二推动面上的第二管避让孔。
13.由上可见，由于第一推动面和第二推动面需要分别与上层翅片的直管侧以及下层翅片的直管侧抵接配合，因此，第一推动面和第二推动面上分别设置第一管避让孔和第二管避让孔去对直管侧上的管体进行避让。
14.进一步的方案是，第一推动面沿第二方向延伸，和/或，第二推动面沿第二方向延伸；第二方向垂直于第一方向。
15.由上可见，此设置有效增大推动面与翅片管口侧之间的抵接配合面，受力分布更均匀，避免应力集中的产生，也能防止推动时使下层翅片产生偏转。
16.进一步的方案是，第一驱动单元为直线驱动单元，第一驱动单元沿第一方向设置。
17.由上可见，此设置使下层翅片推动构件的行程计算量更小，且更利于保证动作位置的精准度。
18.更进一步的方案是，翅片推动机构还包括导向机构；导向机构沿第一方向设置在上层翅片推动构件和下层翅片推动构件之间。
19.由上可见，导向机构能保证下层翅片推动构件移动的直线度和流畅度。
20.再进一步的方案是，导向机构包括相互配合的导向轴和直线轴承；导向轴和直线轴承的一个设置在上层翅片推动构件上，导向轴和直线轴承的另一个设置在下层翅片推动构件上。
21.由上可见，例如直线驱动单元为气缸，采用直线轴承与导向轴组成的导向机构可减小气缸的活塞杆受到的径向力，避免活塞杆受径向力过大而发生折断。
22.本实用新型第二目的提供的翅片推动装置，包括第二驱动单元和翅片推动机构，在第二驱动单元的驱动下，翅片推动机构可产生第一方向上的位移；翅片推动机构采用上述的翅片推动机构；第二驱动单元的输出端与上层翅片推动构件固定连接。
23.由上述方案可见，第二驱动单元控制下，上层翅片推动构件可与耙齿装置配合以在第一方向对上层翅片定位；而上层翅片推动构件处于静止状态时，下层翅片推动构件可
被驱动，在进行长度不同的两层翅片的穿管工作时，在完成在第二工位完成上层翅片的穿管后，上层翅片推动构件、耙齿装置以及侧定位装置保持对上层翅片的夹持固定，此时第二工位下方的升降装置启动并使工装板以及下层翅片下沉一定距离而使下层翅片与上层翅片之间产生一定间隔后，第一驱动单元驱动下层翅片推动构件产生第一方向上的位移并推动下层翅片，从而使上下两层翅片的直管侧平齐，继而保证边板安装的成功率和安装质量。
24.本实用新型第三目的提供的换热器翅片穿管设备包括工作台、翅片推动装置和耙齿装置，工作台上设有穿管工位，翅片推动装置和耙齿装置设置在工作台上，在第一方向上，翅片推动装置和耙齿装置分别位于穿管工位的相对两侧；其特征在于：翅片推动装置采用上述的翅片推动装置；第二驱动单元的主体与工作台固定连接。
25.进一步的方案是，换热器翅片穿管设备还包括升降装置，升降装置设置在穿管工位的下方。
26.由上可见，上下层翅片堆叠状态下，虽然在足够的推动力下也能克服摩擦力并使下层翅片移动；但更好的是，利用升降装置启动并使工装板以及下层翅片下沉一定距离而使下层翅片与上层翅片之间产生一定间隔后再推动下层翅片，能使下层翅片更顺利地被推动。
附图说明
27.图1为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例第一视角的局部视图。
28.图2为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例第二视角的局部视图。
29.图3为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例中翅片推动装置的结构图。
30.图4为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例中翅片推动机构于第一视角的结构图。
31.图5为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例中翅片推动机构于第二视角的结构图。
32.图6为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例中翅片推动机构于第三视角的结构图。
33.图7为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例第一工作状态的示意图。
34.图8为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例第二工作状态的示意图。
35.图9为本实用新型换热器翅片穿管设备第一实施例第三工作状态的示意图。
36.图10为本实用新型换热器翅片穿管设备第二实施例中翅片推动机构的示意图。
具体实施方式
37.换热器翅片穿管设备第一实施例
38.参见图1至图9，各附图中建立统一的空间直角坐标系，坐标系中x轴方向为本实用新型的第一方向，y轴方向为本实用新型的第二方向，z轴方向为竖向且z轴负向为重力方向，x轴方向和y轴方向均为水平方向。
39.参见图1和图2，图1和图2所示为本实施例的换热器翅片穿管设备中与第二工位100对应的部分，第二工位100为用于对上层翅片91进行穿管的工位，也是本实用新型的穿管工位。换热器翅片穿管设备包括工作台1、翅片推动装置2、耙齿装置3以及两个侧定位装
置4，翅片推动装置2、耙齿装置3和两个侧定位装置4均设置在工作台1上，工作台1上设置有上述的第二工位100，在x轴方向上，翅片推动装置2和耙齿装置3分别设置在第二工位100的相对两侧，在y轴方向上，两个侧定位装置4分别设置在第二工位100的相对两侧。另外，如图7所示，换热器翅片穿管设备还包括设置在第二工位100正下方的升降装置5。当上层翅片91位于第二工位100，翅片推动装置2和耙齿装置3可从第一方向的相对两侧对上层翅片91夹持定位，两个侧定位装置4可从第二方向的相对两侧对上层翅片91夹持定位。另外，待穿的铜管从耙齿装置3沿x轴负向送出并穿入固定在第二工位100的上层翅片91中。
40.参见图2和图3，翅片推动装置2包括支座20、驱动组件21和翅片推动机构22。支座20固定在工作台1上，驱动组件21安装在支座20上。驱动组件21包括伺服电机211、伺服减速器212、滚珠丝杠机构、和驱动轴215，滚珠丝杠机构包括丝杠213和滚珠套214；伺服电机211为本实用新型的第二驱动单元，伺服电机211、伺服减速器212和丝杠213均沿x轴方向且三者依次同轴连接，滚珠套214套装在丝杠213上；驱动轴215沿x轴方向设置，滚珠套214通过连接部件与驱动轴215固定连接，驱动轴215的延伸末端与翅片推动机构22连接。因此，伺服电机211可带动翅片推动机构22整体沿x轴方向运动。
41.参见图4至图6，翅片推动机构22包括上层翅片推动构件、下层翅片推动构件、第一驱动单元和导向机构四个部分，上层翅片推动构件为与驱动轴215保持x轴方向同步平移的部分，下层翅片推动构件为可相对上层翅片推动构件平移的部分，第一驱动单元为驱动下层翅片推动构件的部分，导向机构为设置在上层翅片推动构件与下层翅片推动构件之间的、为下层翅片推动构件的平移提供导向作用的部分。
42.本实施例中，上层翅片推动构件包括推板23、上层翅片推动条24以及连接板25，推板23与驱动轴215连接，上层翅片推动条24和连接板25均固定安装在推板23上，其中，上层翅片推动条24固定连接在推板23的于x轴方向上的第一表侧，且位于该第一表侧的底部，参见图7，上层翅片推动条24用于与上层翅片91抵接，上层翅片推动条24具有朝向x轴正向的第一推动面241，为增大与上层翅片91的配合程度，上层翅片推动条24及其上的第一推动面241均沿y轴方向延伸成长形，上层翅片推动条24上设有沿y轴方向有间隔布置的多个第一管避让孔240，第一管避让孔240为圆孔或腰型孔，第一管避让孔240的入口位于第一推动面241上，且第一管避让孔240沿x轴负向延伸并贯穿到上层翅片推动条24的另一侧。连接板25分别固定连接在推板23的在x轴方向上的第二表侧，且两个连接板25对称地设置在推板23的于y轴方向上的相对两端。
43.本实施例中，第一驱动单元为气缸29，气缸29包括气缸主体290以及可伸缩地安装在气缸主体290中的活塞杆291，气缸主体290为本实用新型的主体，活塞杆291为本实用新型的第一驱动单元的输出端。在翅片推动机构22的在y轴方向的相对两端上，气缸29沿x轴负向设置，气缸主体290通过螺栓固定安装在连接板25上，活塞杆291穿过连接板25并沿x轴负向伸出。
44.本实施例中，下层翅片推动构件包括两个转接板26以及下层翅片推动条28。两个转接板26分别固定连接在两侧的两个活塞杆291的延伸末端上，下层翅片推动条28连接在两个转接板26之间。参见图9，下层翅片推动条28用于与下层翅片92抵接配合，下层翅片推动条28具有朝向x轴正向的第二推动面281；结合图5，为增大与下层翅片92的配合程度，下层翅片推动条28及其上的第二推动面281均沿y轴方向延伸成长形；另外，下层翅片推动条
28上设有沿y轴方向有间隔布置的三个第二管避让孔280和多个圆孔，其中，第二管避让孔280为长形孔，第二管避让孔280的入口位于第二推动面281上，且第二管避让孔280沿x轴负向延伸并贯穿到下层翅片推动条28的另一侧。其中，结合图4，由于第一管避让孔240还用于在对上层翅片91的穿管工作中对管体进行辅助定位，因此，第一管避让孔240设置为与管体外轮廓匹配的圆孔或腰型孔，而对应于下层翅片92设置的第二管避让孔280无需用于穿管工作，因此，第二管避让孔280设置为长形孔而仅起避让作用即可。
45.比对图6和图9，下层翅片推动条28整体位于上层翅片推动条24所在水平位置的下方，且下层翅片推动条28在气缸29的带动下可到达上层翅片推动条24的正下方，另外，如图9所示，当下层翅片推动条28处于上层翅片推动条24的正下方，在重力方向上，下层翅片推动条28与上层翅片推动条24之间具有一定间隔。
46.参见图4和图5，本实施例中，导向机构包括导向轴271和直线轴承272；导向轴271沿x轴方向固定连接在连接板25上，直线轴承272固定连接在转接板26上，直线轴承272沿x轴方向可滑动地套装在导向轴271上。导向机构不仅能保证下层翅片推动构件移动的直线度和流畅度，采用直线轴承272与导向轴271组成的导向机构可减小活塞杆291受到的径向力，避免活塞杆291受径向力过大而发生折断。
47.参见图7，图7所示第一状态为已经完成上层翅片91穿管工作的状态，此时上层翅片91保持被上层翅片推动条24与耙齿装置3夹持固定的状态，且下层翅片92和上层翅片91沿高度方向依次堆叠地放置在工装板90上，工装板90被支撑在升降装置5上。另外，此前以及此时，下层翅片推动条28处于在x轴方向上远离第二工位100的位置，此设置能避免位置靠前的下层翅片推动条28影响上层翅片91的穿管工作进行。
48.此时，上层翅片91和下层翅片92均已穿管，在x轴方向上，上层翅片91的一侧为具有u型弯管伸出的第一u管侧911，上层翅片91的另一侧为具有直管伸出的第一直管侧912，同样地，下层翅片92的一侧为具有u型弯管伸出的第二u管侧921，下层翅片92的另一侧为具有直管伸出的第二直管侧922。由于在之前的第一工位进行下层翅片92的穿管工作时，下层翅片92的第二u管侧921被对应的另一个耙齿装置所定位，而在进行上层翅片91的穿管工作时上层翅片91的第一u管侧911被耙齿装置3所定位，因此，此时第一u管侧911与第二u管侧921平齐。由于上层翅片91的x轴方向上的长度小于下层翅片92的x轴方向上的长度，且第一u管侧911与第二u管侧921平齐，因此，此时第一直管侧912与第二直管侧922之间呈错位状态。
49.结合图8，控制升降装置5下降，工装板90以及下层翅片92则会随升降装置5的下降而下降，而由于上层翅片91保持被上层翅片推动条24、耙齿装置3以及侧定位装置4(图1示)夹持固定的状态，上层翅片91保持在原高度，上层翅片91与下降后的下层翅片92之间产生间隔。
50.再结合图9，此时启动气缸29使活塞杆291收缩并使下层翅片推动条28沿x轴正向前进，过程中下层翅片推动条28的第二推动面281抵接在第二直管侧922的表面上并推动下层翅片92沿x轴正向前进。直至下层翅片推动条28到达上层翅片推动条24的正下方，此时上层翅片推动条24的第一推动面241与下层翅片推动条28的第二推动面281平齐，因而第一推动面241所抵接的第一直管侧912与第二推动面281所抵接的第二直管侧922之间也实现平齐，继而保证边板安装的成功率和安装质量。
51.换热器翅片穿管设备第二实施例
52.参见图10，在本实施例的翅片推动机构中，第一驱动单元为转轴沿y轴方向设置的电机29’，电机29’的主体固定在推板23’上，下层翅片推动条28’为l型部件，下层翅片推动条28’具有弯折相连的第一延伸段和第二延伸段，第二延伸段用于推动下层翅片；下层翅片推动条28’的第一延伸段与电机29’的转轴连接，电机29’的驱动下同样可带动下层翅片推动条28’的第二延伸段产生x轴方向上的位移并且到达上层翅片推动条24’的正下方。
53.在其他实施例中，翅片推动机构的第一驱动单元以及下层翅片推动构件还有其他的具体实施方式。例如，第一驱动单元为转轴沿重力方向或重力方向的反方向设置的电机，下层翅片推动构件包括l型的下层翅片推动条；又例如，第一驱动单元为沿第二方向设置的气缸，下层翅片推动构件可沿第一方向移动，第一驱动单元的输出端与下层翅片推动构件之间设置楔形传动机构，第一驱动单元的输出端在第二方向上的位移能转化为下层翅片推动构件在第一方向上的位移。
54.在其他实施例中，导向机构还可以选用滑块滑轨机构。
55.最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。