基于數(shù)字總線的翅片總成小u形管抓取插管機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種翅片總成抓取插管機(jī)械手，具體是一種適用于空調(diào)器的散熱器、冷凝器翅片總成插管工序的基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手，屬于空調(diào)制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]通常在需要進(jìn)行熱傳遞的換熱裝置表面通過增加導(dǎo)熱性較強(qiáng)的金屬片，增大換熱裝置的換熱表面積，提高換熱效率，具有此功能的金屬片稱之為翅片。
[0003]空調(diào)器中有兩個(gè)主要換熱器，即散熱器和冷凝器，這兩大換熱器的一側(cè)工作介質(zhì)是制冷劑，另一側(cè)是空氣，為了強(qiáng)化換熱器的傳熱，一般在空氣側(cè)采取緊湊布置換熱面積，空調(diào)器大多采用緊湊管翅式換熱器。
[0004]緊湊管翅式換熱器的翅片上一般設(shè)有多個(gè)能與銅管外徑配合的安裝孔，制作過程一般是先將翅片沖壓成型，然后將長“U”型銅管并排穿入多個(gè)翅片上的安裝孔，最后在長“U”型銅管的開口端進(jìn)行脹管，長“U”型銅管內(nèi)部烘干后再插接并焊接小“U”型銅管將各個(gè)長“U”型銅管依次連通，即將全部長“U”型銅管連通成一個(gè)通道。
[0005]目前空調(diào)器制造商在散熱器和冷凝器的翅片總成插管工序上依然大量采用人工作業(yè)，即將串好長“U”型銅管的翅片總成待插管端向上搬放在工位器具架上或流水線傳送帶上，然后人工將散裝在集裝箱中的小“U”型銅管一個(gè)一個(gè)插接在翅片總成的各長“U”型銅管端部，完成人工插管后的翅片總成再進(jìn)入下道工序。
[0006]這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式存在以下缺陷:
[0007]1.由于采用人工進(jìn)行插管操作，因此操作人員責(zé)任心、情緒等人為因素對生產(chǎn)進(jìn)度的影響較大，且由于前道脹管工序是通過脹管機(jī)進(jìn)行，效率較高，因此為滿足后續(xù)的烘干焊接工序的正常進(jìn)行，往往需要設(shè)置多人進(jìn)行人工插管工序，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低；
[0008]2.雖然前道脹管工序、后道烘干焊接工序已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，但插管工序仍采用人工操作，因此往往會(huì)因人員安排不合理造成前道工序積累太多的產(chǎn)出、后道工序停工待料的情況，設(shè)備自動(dòng)化程度低，設(shè)備利用率低，產(chǎn)能不能保證；
[0009]3.由于插管工序采用人工操作，因此對操作人員的技能及熟練程度要求較高，多個(gè)操作人員的操作熟練程度參差不齊也在不同程度上影響生產(chǎn)進(jìn)度，且易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作，降低人為因素對生產(chǎn)進(jìn)度的影響，生產(chǎn)效率高，同時(shí)可以保證插管工序的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手包括本體、夾取指和托取指；
[0012]所述的本體的頂端安裝于帶有X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械臂的末端，本體底端的寬度尺寸小于小U形管的U形開口的外端寬度尺寸，且本體底端面設(shè)有與小U形管的管外徑及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽I，弧形凹槽I的槽底端設(shè)有距離傳感器，本體上還設(shè)置有位置傳感器和距離傳感器；
[0013]所述的夾取指設(shè)置為兩件，左右對稱于本體的弧形凹槽I的對稱中心線、并通過傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與本體連接，傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接，夾取指面向本體的弧形凹槽I的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與小U形管的管外徑尺寸配合的弧形凹槽II，弧形凹槽I和弧形凹槽II共同圍成小U形管的U形頂端的部分外形；
[0014]所述的托取指通過傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)安裝在本體上，傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接，指端垂直方向面向弧形凹槽I，托取指面向弧形凹槽I的表面設(shè)置成與小U形管的U形端的U形內(nèi)圈尺寸配合的弧形結(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)至弧形凹槽I的槽底的距離尺寸與小U形管的管直徑尺寸配合。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的本體的頂端通過安裝座與機(jī)械臂的末端連接，安裝座內(nèi)設(shè)有C坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，C坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的安裝座內(nèi)還包括A坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或B坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，A坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或B坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的多個(gè)小U形管工位梁均一端高、另一端低、傾斜固定設(shè)置在托盤體上，其低端作為抓取端，低端頂端設(shè)有防止小U形管滑落的限位機(jī)構(gòu)。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的托取指呈L型，其頂端鉸接連接于本體，托取指的傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)一端與本體連接，另一端連接在L型托取指上。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的托取指呈橫置的U型，橫置的U型一端沿垂直方向穿入本體內(nèi)，托取指的傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)平行于橫置的U型托取指設(shè)置，傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)一端與本體連接，另一端連接在穿入本體內(nèi)的橫置的U型托取指上。
[0020]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的夾取指頂端分別對稱鉸接連接在本體上，其傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)一端與本體連接，另一端連接在夾取指上。
[0021]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的夾取指通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分別對稱與本體連接，其傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)平行于夾取指設(shè)置，一端與本體連接，另一端連接在夾取指上。
[0022]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的夾取指和托取指的傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)是氣缸。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手由于采用機(jī)械手對小U形管進(jìn)行抓取與插接，替代人工插管，可降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，且抓取與插管效率較高；根據(jù)產(chǎn)能計(jì)算可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)機(jī)械手同時(shí)抓取與插管來滿足生產(chǎn)需要，設(shè)備自動(dòng)化程度高，設(shè)備利用率高；本機(jī)械手根據(jù)設(shè)定好的程序運(yùn)行，可完全規(guī)避人為因素對生產(chǎn)進(jìn)度的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保證產(chǎn)品質(zhì)量；由于本機(jī)械手還可以根據(jù)需要設(shè)置A坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或C坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)控制，因此可以根據(jù)程序設(shè)定使機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)抓取和插接小U形管，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)保證翅片總成在插管的過程中的精確操作，防止質(zhì)量事故，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型的正視圖；
[0026]圖3是圖2的左視圖。
[0027]圖中:1、本體，11、弧形凹槽I，12、安裝座，2、夾取指，21、弧形凹槽II，3、托取指，
4、機(jī)械臂，5、小U形管。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0029]如圖1至圖3所示，本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手包括本體1、夾取指2和托取指3 (以下描述以左右水平方向?yàn)閄坐標(biāo)，以前后水平方向?yàn)閅坐標(biāo)，以豎直方向?yàn)閆坐標(biāo)，以沿左右水平軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锳坐標(biāo)，以沿前后水平軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锽坐標(biāo)，以沿豎直軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)镃坐標(biāo))。
[0030]所述的本體I的頂端安裝于帶有X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械臂4的末端，本體I底端的寬度尺寸小于小U形管5的U形開口的外端寬度尺寸，且本體I底端面設(shè)有與小U形管5的管外徑及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽I 11，弧形凹槽I 11的槽底端設(shè)有距離傳感器，小U形管5的U形頂端可以卡入弧形凹槽I 11內(nèi)，本體I上還設(shè)置有位置傳感器和距離傳感器。
[0031]所述的夾取指2設(shè)置為兩件，左右對稱于本體I的弧形凹槽I 11的對稱中心線、并通過傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與本體I連接，傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接，夾取指2面向本體I的弧形凹槽I 11的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與小U形管5的管外徑尺寸配合的弧形凹槽II 21，夾取指2在夾取狀態(tài)時(shí)，弧形凹槽I 11和弧形凹槽II 21共同圍成小U形管5的U形頂端的部分外形。
[0032]所述的托取指3通過傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)安裝在本體I上，傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接，指端垂直方向面向弧形凹槽I 11，托取指3面向弧形凹槽I 11的表面設(shè)置成與小U形管5的U形端的U形內(nèi)圈尺寸配合的弧形結(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)至弧形凹槽I 11的槽底的距離尺寸與小U形管5的管直徑尺寸配合，即夾取狀態(tài)時(shí)，托取指3面向弧形凹槽I 11的表面可托住小U形管5的U形端內(nèi)側(cè)面。
[0033]本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手的工作原理:機(jī)械臂4設(shè)置在插管流水線附近，滿載順序排列好小U形管5的小U形管承載托盤?？吭跈C(jī)械臂4附近的設(shè)定停放工位，當(dāng)已串好長U形管的待插管翅片總成插管端向上在插管流水線工位上被傳送履帶傳送至設(shè)定位置并定位時(shí)，小U形管自動(dòng)插管單元開始工作，本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手通過本體I上的位置傳感器反饋、定位順序抓取小U形管承載托盤內(nèi)的小U形管5，抓取后移動(dòng)至設(shè)定的插管位置，通過位置傳感器反饋?zhàn)詣?dòng)微調(diào)節(jié)至準(zhǔn)確位置后進(jìn)行插管，插管完成后本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手張開，即完成第一個(gè)小U形管的插接，以此類推，待插管翅片總成全部完成插管后，傳送履帶接到指令，載著已插管翅片總成往下道工序流轉(zhuǎn)。
[0034]系統(tǒng)未啟動(dòng)時(shí)(即零位置時(shí))，本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手位于插管流水線正上方、處于張開的停滯狀態(tài)，即夾取指2與托取指3均處于遠(yuǎn)離本體I的弧形凹槽I 11的位置；
[0035]當(dāng)待插管翅片總成被傳送至設(shè)定位置并定位后，電源回路啟動(dòng)開始工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使小U形管抓取回路開始工作:工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂4的X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，機(jī)械臂4按照預(yù)定程序及計(jì)算坐標(biāo)動(dòng)作移動(dòng)，使本基于數(shù)字總線的翅片總成小U形管抓取插管機(jī)械手位于小U形管承載托盤的正上方，模式識(shí)別回路開始工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)本體I上的位置傳感器反饋的位置信息計(jì)算坐標(biāo)并發(fā)出指令使機(jī)械臂4繼續(xù)移動(dòng)，使機(jī)械手位于坐標(biāo)設(shè)定的第一件小U形管5的正上方，計(jì)數(shù)回路同步開始工作；
[0036]工業(yè)控制計(jì)算機(jī)繼續(xù)發(fā)出指令使機(jī)械臂4的Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，使機(jī)械手靠近第一件小U形管5，當(dāng)弧形凹槽I 11的距離傳感器反饋信息為零時(shí)，即機(jī)械手的弧形凹槽I 11與第一件小U形管5的U形頂端接觸，第一件小U形管5的U形頂端卡入弧形凹槽I 11內(nèi)，機(jī)械手定位；小U形管抓取回路開始工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制夾取指2的傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)動(dòng)作，兩個(gè)夾取指2先后卡合，使第一件小U形管5定位在弧