專利名稱：太陽集熱管外罩管自動裝卡機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及自動裝配設備，特別涉及一種太陽集熱管外罩管自動裝卡機， 用于向太陽集熱管外罩管內(nèi)裝卡子的自動裝配設備。
技術(shù)背景目前，在太陽集熱管生產(chǎn)過程中，向太陽能集熱管外罩管裝不銹鋼卡子 是一項重要的工序，通常采用的方法是人工使用內(nèi)外罩管單只推入卡子或利 用簡單工裝單支推入卡子，這些方法均需要操作工人具有豐富的經(jīng)驗，生產(chǎn) 中操作不當易造成廢品，生產(chǎn)效率低下，工人勞動強度大?；谏鲜鲈蚣?需研制出一種能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)的自動裝配設備，此設備必須解 決多支太陽集熱管外罩管不能同時自動裝卡，多支太陽集熱管外罩管同時 裝卡定位不準確，太陽集熱管外罩管不能多支同時連續(xù)裝卡等技術(shù)難題， 實現(xiàn)真正意義的太陽集熱管外罩管自動裝卡。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種太陽集熱管外 罩管自動裝卡機，能夠提高裝卡生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度，實現(xiàn)多支 太陽集熱管外罩管同時自動裝卡，連續(xù)化生產(chǎn)。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種太陽集熱管外罩管 自動裝卡機，包括底座，還包括順次設于底座上的，可沿水平方向移動的 進給機構(gòu)，與進給機構(gòu)相連并隨進給機構(gòu)運動的裝卡機構(gòu)，與裝卡機構(gòu)對 應設置的導向機構(gòu)及定位機構(gòu)，控制進給機構(gòu)、裝卡機構(gòu)、定位機構(gòu)運動 的電控機構(gòu)；其中，裝卡機構(gòu)內(nèi)設有多個呈均勻平行排列的支桿，支桿的一端固定、另一端自由活動，支桿的活動端設有卡子卡套，卡子裝在卡子卡套的前端；支桿的活動端及外罩管的平口端穿插在導向機構(gòu)的兩端；外 罩管的錐端穿插在定位機構(gòu)內(nèi)。所述進給機構(gòu)包括電機、減速器、齒輪及齒條。所述裝卡機構(gòu)內(nèi)固定支桿的是固定支座，支撐支桿的是含有導向輪槽 的導向輪槽固定座。所述導向機構(gòu)內(nèi)設有與支桿對應排列的呈方形蜂窩狀的多支圓錐套筒，圓錐套筒的兩端呈喇叭狀、喇叭口向外，圓錐套筒中部的內(nèi)徑與外罩 管內(nèi)徑相等。這就保證了導向機構(gòu)一側(cè)的多個支桿導入外罩管前已經(jīng)與外 罩管同心、同軸，解決了多支太陽能集熱管外罩管不能同時自動裝卡的問 題。所述定位機構(gòu)包括汽缸、連桿及定位座。本發(fā)明的定位機構(gòu)采用了汽 缸連桿結(jié)構(gòu)，將多位工裝的定位座固定在與汽缸相連的工裝板上，保證了 多支工裝部件動作的一致性及統(tǒng)一性，可重復性極佳并且操作簡單，解決 了多支太陽集熱管外罩管同時裝卡定位不準確，多支同時連續(xù)裝卡重復性 差的問題。所述電控機構(gòu)包括設于底座端部的PLC控制器及設于底座上的接近開 關(guān)，保證了本發(fā)明的運轉(zhuǎn)可靠性。所述卡子卡套包括定位架及導向輪，定位架設有圓柱主體、圓柱主體 沿周向均布有四個外突的輪槽，輪槽內(nèi)安裝導向輪。導向輪可防止支桿推 進過程中對外罩管內(nèi)壁的劃傷。所述卡子安裝在運行時保持與外罩管同心的 卡子卡套中；卡子卡套被同軸的定位架保持與外罩管同心。解決了卡子安裝后與外罩管不同心，卡子歪的問題。本發(fā)明的有益效果可概括為以下三個方面1) 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了具有方形蜂窩狀的多支圓錐套筒的導 向機構(gòu)，保證了多個支桿與外罩管的高度同心、同軸度，解決了多支太陽 集熱管外罩管不能同時自動裝卡的問題；2) 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了由汽缸連桿結(jié)構(gòu)組成的定位機構(gòu)，保 證了多支工裝部件動作的一致性及統(tǒng)一性，可重復性極佳并且操作簡單， 解決了多支太陽集熱管外罩管同時裝卡定位不準確，多支同時連續(xù)裝卡重 復性差的問題；3) 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的采用了含有導向輪的卡子卡套，避免了生 產(chǎn)過程中太陽能集熱管外罩管的劃傷。因此，本發(fā)明在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，具有極大提高裝卡生產(chǎn)效率， 降低工人勞動強度的優(yōu)點，實現(xiàn)了多支太陽集熱管外罩管同時自動裝卡及 連續(xù)化生產(chǎn)。


、圖1是本發(fā)明的主視圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是圖1的左視圖；圖4是本發(fā)明所述的卡子卡套、導向裝置及外罩管的裝配放大圖； 圖5是本發(fā)明卡子卡套的結(jié)構(gòu)放大圖。圖中l(wèi)底座、2進給機構(gòu)、2. l電機、2.2齒輪、2.3齒條、3裝卡機構(gòu)、 3. 1固定支座、3. 2支桿、3. 3卡子卡套、3. 4卡子、3. 5定位架、3. 6導向輪、 3.7導向輪槽、3.8導向輪槽固定座、4導向機構(gòu)、4. l圓錐套筒、5定位機 構(gòu)、5. 1汽缸、5. 2連桿、5. 3定位座、6電控機構(gòu)、6. 1接近開關(guān)、7外罩管。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為對本發(fā)明 的限定。如圖l、 2、 3所示的一種太陽集熱管外罩管自動裝卡機，包括底座l、 順次設于底座1上的進給機構(gòu)2、裝卡機構(gòu)3、導向機構(gòu)4、定位機構(gòu)5及 電控機構(gòu)6。所述進給機構(gòu)2包括電機2. 1、減速器、齒輪2.2及齒條2.3，由電機 2. l提供動力經(jīng)減速器減速后，傳遞給齒輪2.2，齒輪2.2與齒條2.3嚙合 帶動進給機構(gòu)2沿水平方移動。所述裝卡機構(gòu)3內(nèi)設有多個呈均勻平行排列的支桿3. 2，支桿3. 2的一 端固定在固定支座3. 1上、另一端穿過導向輪槽固定座3. 8的導向輪槽3. 7 并沿導向輪槽3. 7自由滑動。裝卡機構(gòu)3的固定支座3. 1與進給機構(gòu)2相 連，并隨進給機構(gòu)2運動。其中，裝卡機構(gòu)3內(nèi)支桿3.2的活動端設有卡 子卡套3.3。所述卡子卡套3.3包括定位架3.5及導向輪3.6，卡子3. 4安 裝在卡子卡套3.3的前端。定位架3.5設有圓柱主體、圓柱主體沿周向均 布有四個外突的輪槽，輪槽內(nèi)安裝導向輪3.6。導向輪3.6可防止支桿3.2 推進過程中對外罩管7的內(nèi)壁劃傷(參見圖5)。所述導向機構(gòu)4內(nèi)設有與支桿3.2對應排列的呈方形蜂窩狀的多支圓 錐套筒4. 1，圓錐套筒4. 1的兩端呈喇叭狀、喇叭口向外，圓錐套筒4. l的 一端伸入支桿3.2的活動端、另一端伸入外罩管7的平口端，圓錐套筒4. 1 中部的內(nèi)徑與外罩管7內(nèi)徑相等(參見圖4)。因此保證了導向機構(gòu)4 一側(cè)的多個支桿3.2導入外罩管7前已經(jīng)與外罩管7同心、同軸，解決了多支 太陽能集熱管外罩管7不能同時自動裝卡的問題。所述定位機構(gòu)5包括汽缸5. 1、連桿5. 2及定位座5. 3，外罩管7的錐 端穿插在定位機構(gòu)5的定位座5. 3內(nèi)。定位機構(gòu)5采用了汽缸5. 1連桿5. 2 結(jié)構(gòu)，將多位工裝的定位座5.3固定在與汽缸5. 1相連的工裝板上，保證 了多支工裝部件動作的一致性及統(tǒng)一性，可重復性極佳并且操作簡單，解 決了多支太陽集熱管外罩管7同時裝卡定位不準確，多支同時連續(xù)裝卡重 復性差的問題。所述電控機構(gòu)6控制進給機構(gòu)2、裝卡機構(gòu)3、定位機構(gòu)5的運動。所 述電控機構(gòu)6包括設于底座1端部的PLC控制器及設于底座1上的接近開 關(guān)6. 1，因此保證了本發(fā)明的運轉(zhuǎn)可靠性。本發(fā)明的工作原理是參見圖l，整個設備的運行通過PLC程序控制， 接近開關(guān)6. 1檢測工裝車到位后，定位機構(gòu)5的汽缸5. 1推動定位座5. 3 前行到位。電機2.1啟動輸出動力經(jīng)減速機變速后傳遞到齒輪2.2，齒輪 2. 2與齒條2. 3嚙合帶動進給機構(gòu)2前進。裝卡機構(gòu)3的支桿3. 2及卡子卡 套3. 3隨進給機構(gòu)2前進，卡子卡套3. 3導入導向機構(gòu)4后與外罩管7保 持同軸，卡子卡套3. 3進給到位后電機2. 1停止，裝卡機構(gòu)3拉動支桿3. 2 彈出卡子3.4。電機2. l啟動后退，裝卡機構(gòu)3及定位機構(gòu)5復位，進給機 構(gòu)2后退到位，電機2. l停止， 一個工作循環(huán)結(jié)束。本發(fā)明太陽能集熱管外罩管自動裝卡機經(jīng)濟效益分析一、 主要效果1、 減少人工裝卡倒管次數(shù)兩次，降低廢品(重結(jié)尾管、碰壞)減少人工。2、 降低工人勞動強度，只有工人裝卡動做，取消了人工反復提拉裝卡 工裝動作。3、 提高效率，由原來人/班(8小時)3000支提高至人(機)/班(8小時)6000支。二、 具體分析 (一)人工成本1.使用前人工立式裝卡(1) 外管清洗后裝車3人/班，三班作業(yè)共9人；(2) 接尾管返工l人/班，三班作業(yè)共3人(因反復2次搬運造成尾掉的數(shù)量300-400支/班，按日產(chǎn)35000-40000支計算)；(3) 裝卡人數(shù)4.5人/班，三班作業(yè)共15.5人；(4) 外管裝卡后擺管2.5人/班(含0.5人組長)三班共7.5人；合計用人32人。2. 使用自動裝卡機后臥式裝卡-(1) 外管清洗后裝車0人/班，三班作業(yè)共O人；(此作業(yè)項被取消)(2) 接尾管返工0人/班，三班作業(yè)共O人；(作業(yè)量極小可忽略)(3) 裝卡人數(shù)3人/班，三班作業(yè)共9人；(4) 外管裝卡后擺管0人/班，三班共O人；(此作業(yè)項被取消) 合計用人9人。3. 三班共節(jié)約人數(shù)32-9二23人。4. 合計年節(jié)約人工成本約23*12*1300 (平均工資)/人=35. 88萬元；(二) 廢品節(jié)約因反復搬運造成的碰壞廢品每班在0.5%左右，按每支成本價7元，年 產(chǎn)1200萬計算，可節(jié)約成本約1200萬支*7元/支*0.5%=42萬元；(三) 本設備的啟用，年可節(jié)約成本約35.88+42二77.88萬元。因此，本發(fā)明在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，具有極大提高裝卡生產(chǎn)效率， 降低工人勞動強度的優(yōu)點，實現(xiàn)了多支太陽集熱管外罩管同時自動裝卡及 連續(xù)化生產(chǎn)。以上所述的實施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，本領域 的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應包含在本發(fā) 明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽集熱管外罩管自動裝卡機，包括底座，其特征在于還包括順次設于底座上的，可沿水平方向移動的進給機構(gòu)，與進給機構(gòu)相連并隨進給機構(gòu)運動的裝卡機構(gòu)，與裝卡機構(gòu)對應設置的導向機構(gòu)及定位機構(gòu)，控制進給機構(gòu)、裝卡機構(gòu)、定位機構(gòu)運動的電控機構(gòu)；其中，裝卡機構(gòu)內(nèi)設有多個呈均勻平行排列的支桿，支桿的一端固定、另一端自由活動，支桿的活動端設有卡子卡套，卡子裝在卡子卡套的前端；支桿的活動端及外罩管的平口端穿插在導向機構(gòu)的兩端；外罩管的錐端穿插在定位機構(gòu)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在于 所述進給機構(gòu)包括電機、減速器、齒輪及齒條。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在 于所述裝卡機構(gòu)內(nèi)固定支桿的是固定支座，支撐支桿的是含有導向輪槽的 導向輪槽固定座。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在于.-所述導向機構(gòu)內(nèi)設有與支桿對應排列的呈方形蜂窩狀的多支圓錐套筒，圓錐 套筒的兩端呈喇叭狀、喇叭口向外，圓錐套筒中部的內(nèi)徑與外罩管內(nèi)徑相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在于 所述定位機構(gòu)包括汽缸、連桿及定位座。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在于 所述電控機構(gòu)包括設于底座端部的PLC控制器及設于底座上的接近開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽集熱管外罩管自動裝卡機，其特征在于 所述卡子卡套包括定位架及導向輪，定位架設有圓柱主體、圓柱主體沿周向 均布有四個外突的輪槽，輪槽內(nèi)安裝導向輪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽集熱管外罩管自動裝卡機，涉及自動裝配設備，包括底座及順次設于底座上的，可沿水平方向移動的進給機構(gòu)，與進給機構(gòu)相連并隨進給機構(gòu)運動的裝卡機構(gòu)，與裝卡機構(gòu)對應設置的導向機構(gòu)及定位機構(gòu)，控制進給機構(gòu)、裝卡機構(gòu)、定位機構(gòu)運動的電控機構(gòu)；其中，裝卡機構(gòu)內(nèi)設有多個呈均勻平行排列的支桿，支桿的一端固定、另一端自由活動，支桿的活動端設有卡子卡套，卡子裝在卡子卡套的前端；支桿的活動端及外罩管的平口端穿插在導向機構(gòu)的兩端；外罩管的錐端穿插在定位機構(gòu)內(nèi)。因此，本發(fā)明在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，具有極大提高裝卡生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度的優(yōu)點，實現(xiàn)了多支太陽集熱管外罩管同時自動裝卡及連續(xù)化生產(chǎn)。
文檔編號B23Q3/00GK101229616SQ20081000798
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者萬光輝, 君 梁 申請人:黃 鳴