專利名稱：U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精確定位和自動(dòng)供給的系統(tǒng)及其方法，具體為U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
U型換熱管是翅片管換熱器的重要組成組件，翅片管換熱器是由數(shù)百片翅片和十幾或幾十根長(zhǎng)度較長(zhǎng)的長(zhǎng)U型換熱管組成的密閉熱交換循環(huán)設(shè)備，主要用于空氣調(diào)節(jié)器中。目前，在熱交換器生產(chǎn)過(guò)程中，長(zhǎng)U管在折彎?rùn)C(jī)上制成后，需要通過(guò)人工方式將雜亂無(wú)序的長(zhǎng)U管逐根整理好，并手工穿入翅片孔中。這種方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且效率低下，很難滿足現(xiàn)今大規(guī)?；a(chǎn)的需要。為此，需要開(kāi)發(fā)自動(dòng)穿管裝備以及相應(yīng)的長(zhǎng)U管自動(dòng)化供給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱交換器生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。熱交換器翅片上的孔之間具有一定的位置關(guān)系，因此為保證長(zhǎng)U管能夠由穿管部件高效的插入翅片，從折彎?rùn)C(jī)到穿管機(jī)之間的的長(zhǎng)U管自動(dòng)供給系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)U管位置和方向的精確處理以及高效供給。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題本發(fā)明提供了一種高效的U型管自動(dòng)供給系統(tǒng)及其方法，實(shí)現(xiàn)了一定數(shù)量的長(zhǎng)U管由折彎?rùn)C(jī)至穿管機(jī)的高效、精確供給，具體的技術(shù)方案為:
U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，包括集管掛桿、定距裝置、安裝有夾手的夾臂、位置轉(zhuǎn)換裝置和放件架，所述的夾手上有轉(zhuǎn)向器，所述的集管掛桿與定距裝置的掛桿連接，夾臂與位置轉(zhuǎn)換裝置連接，位置轉(zhuǎn)換裝置控制夾臂的移動(dòng)，移動(dòng)的行程為定距裝置的掛桿到放件架。針對(duì)設(shè)備高度不同，位置調(diào)節(jié)需要多方位的，所以優(yōu)化設(shè)計(jì)中，位置轉(zhuǎn)換裝置包括垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)和平面移動(dòng)機(jī)構(gòu)。針對(duì)不能直線排列設(shè)備的車間環(huán)境，管件輸送不僅需要三維調(diào)整，還需要角度變化，所以優(yōu)化設(shè)計(jì)中所述的平面移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括距離移動(dòng)器和角度調(diào)整器?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)角度和三維位置調(diào)整，所述的位置轉(zhuǎn)換裝置包括夾臂支撐架，夾臂支撐架一端有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，另一端為滑塊結(jié)構(gòu)，夾臂安裝在夾臂支撐架的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，夾臂可以在水平面上旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整，夾臂支撐架的滑塊結(jié)構(gòu)在垂直導(dǎo)軌上滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直移動(dòng)，垂直導(dǎo)軌連接副滑板上，副滑板在水平的副導(dǎo)軌上滑動(dòng)，副導(dǎo)軌連接在主滑板上，主滑板在水平的主導(dǎo)軌上滑動(dòng)，主導(dǎo)軌與副導(dǎo)軌在水平面上投影有夾角。優(yōu)選的方案為，所述的主導(dǎo)軌與副導(dǎo)軌在水平面上投影的夾角為直角。所述的夾手為多個(gè)并排安裝在夾臂上?？梢酝瑫r(shí)抓取多個(gè)管件。相對(duì)應(yīng)的，U型管自動(dòng)上料方法，將U型管緊密的懸掛在集管掛桿上，通過(guò)定距裝置將U型管之間的距離調(diào)整到定值，通過(guò)夾臂上的多個(gè)夾手同時(shí)抓取多個(gè)U型管，夾手之間距離為定值的整數(shù)倍，每個(gè)夾手通過(guò)轉(zhuǎn)向器的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行自傳，從而帶動(dòng)U型管轉(zhuǎn)向，將原來(lái)相向排列的U型管轉(zhuǎn)向成在同一垂直面上的并排列，通過(guò)位置轉(zhuǎn)換裝置調(diào)整夾臂的水平和高度位置，直到夾手能將U型管放置到預(yù)先設(shè)置好的放件架上，松開(kāi)夾手，將U型管放置在放件加上，復(fù)位。所述的位置轉(zhuǎn)換裝置調(diào)整夾臂的水平和高度位置，包括夾臂水平面旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整、水平方向距離移動(dòng)位置和垂直方向高度移動(dòng)位置調(diào)整。所述的夾臂水平面旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整通過(guò)夾臂的夾臂支撐架自傳調(diào)整，水平方向距離移動(dòng)位置和垂直方向高度移動(dòng)位置調(diào)整通過(guò)多組滑板和導(dǎo)軌進(jìn)行三維調(diào)整。本發(fā)明提出的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法，將U型管從折彎?rùn)C(jī)到穿管機(jī)的輸送工藝進(jìn)行了動(dòng)作分解，由U型管密集進(jìn)料、定間距輸送、多管同時(shí)抓取、夾手單管換向、夾臂整排管換向、XYZ三向輸送、放管等工藝動(dòng)作組成，并由相應(yīng)的裝置加以實(shí)現(xiàn)。折彎?rùn)C(jī)制造出的長(zhǎng)U型管緊密懸掛排列在集管掛桿上等待供給，通過(guò)例如變螺距的螺旋輸送機(jī)等裝置，將一定數(shù)量的長(zhǎng)U型管分開(kāi)至定間距的功能。此后，夾手按照翅片上所需要插入的U管數(shù)量將定間距的U型管從掛桿上抓起。隨后，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，被抓起的長(zhǎng)U管單個(gè)以及整體的位置和方向被調(diào)整至穿管機(jī)所需要的U型管目標(biāo)位置和方向。夾手松開(kāi)后，多根U型管一次性到達(dá)穿管機(jī)對(duì)應(yīng)的位置，完成整個(gè)U型管精確供給的工藝流程，以上過(guò)程的不斷循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)U管的高效自動(dòng)化供給。本發(fā)明所提供的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)了多根緊密懸掛排列的U型管精確的并能間距輸送至目標(biāo)工位的功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，以同時(shí)供給穿管裝備兩排U型管的系統(tǒng)為例，U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，包括集管掛桿2，定距裝置3，兩套分別安裝夾手4a、4b的夾臂5a、5b，位置轉(zhuǎn)換裝置和放件架10a、10b，所述的夾手4a、4b上有轉(zhuǎn)向器，集管掛桿2與定距裝置3的掛桿31連接，夾臂5a、5b分別與位置轉(zhuǎn)換裝置連接，所述的位置轉(zhuǎn)換裝置包括夾臂支撐架6a，夾臂支撐架6a一端有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61a,另一端為滑塊結(jié)構(gòu)62a,夾臂5a安裝在夾臂支撐架6a的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)61a上，夾臂5a可以在水平面上旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整，夾臂支撐架6a的滑塊結(jié)構(gòu)62a在垂直導(dǎo)軌63a上滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直移動(dòng)，垂直導(dǎo)軌63a連接副滑板7a上，副滑板7a在水平的副導(dǎo)軌71a上滑動(dòng)，副導(dǎo)軌71a連接在主滑板8上，主滑板8在水平的主導(dǎo)軌9上滑動(dòng)，同樣，夾臂5b也有對(duì)應(yīng)的夾臂支撐架6b、副滑板7b的滑塊機(jī)構(gòu)，并列平行的連接在主滑板8上，主導(dǎo)軌9與副導(dǎo)軌71a在水平面上投影為直角。所述的夾手4a、4b為η個(gè)，分別并排安裝在夾臂5a、5b上?？梢酝瑫r(shí)抓取η個(gè)管件。該供給方法主要由間距精確處理部分和U型管轉(zhuǎn)運(yùn)部分組成。折彎?rùn)C(jī)制成的U型管Ia緊密的懸掛排列在集管掛桿2上向前進(jìn)給，其目標(biāo)位置在帶鉤放件架10a、10b上，輸送過(guò)程中U型管Ia整體的高度提升量為Α，方向偏轉(zhuǎn)量為Θ，依據(jù)掛桿31與放件架10a、IOb夾角決定，本實(shí)施例直角布置，。集管掛桿2旁裝有定距裝置3，本實(shí)施例U型管之間距離目標(biāo)值為d，定距裝置3將2n跟U型管的間距定位為d/2。
夾臂5a上的η個(gè)夾手4a間距為d，夾手4a可以在夾臂5a上繞豎直向轉(zhuǎn)動(dòng)。夾臂5b的夾手4b同樣安裝。兩副滑板7a、7b的高度相同，相互之間的間距為L(zhǎng)。兩排U型管分別由兩個(gè)等高度的帶鉤放件架10a、IOb接收,其間距也為L(zhǎng),每個(gè)帶鉤掛桿上均有η個(gè)掛鉤，掛鉤之間的間距均為d。U型管Ia在定距裝置3作用下定距為d/2。當(dāng)掛桿31上定距好2n根U型管I后，定距裝置3停止，夾臂5a運(yùn)動(dòng)至定間距的U型管正上方，夾臂5a軸線與掛桿31軸線平行。夾臂5a上的η個(gè)夾手4a分別夾起掛桿31上編號(hào)為1、3……η位置上的U型管，隨后夾臂5a將被抓起的U型管提升至h的高度，所有夾手4a在轉(zhuǎn)向器作用下同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使得被抓起的一排η根U型管達(dá)到U型管Ib所示的排列方式，即被夾起的U型管整體方向與帶鉤掛桿IOa的軸線方向平行。此后，夾臂5b移動(dòng)，使其上的η個(gè)夾手4b分別夾起螺桿上編號(hào)
為2、4......2n位置上的U型管，并同樣提升夾臂5b至h的高度，并轉(zhuǎn)動(dòng)90度。當(dāng)定距裝
置3掛桿上U型管均被夾走后，定距裝置3重新啟動(dòng)，輸入U(xiǎn)型管la，同時(shí)，隨后夾臂5a、5b分別在夾臂支撐架6a、6b，副滑板7a、7b和主滑板8的作用下，進(jìn)行三維方向移動(dòng)，將所有被夾起的U型管Ia分別移動(dòng)至放件架10a、10b上相對(duì)應(yīng)的掛鉤上成為到位的U型管lb，然后所有夾手4a、4b同時(shí)松開(kāi)，夾 臂5a、5b以及夾手4a、4b重新回位，進(jìn)行下一次抓管。
權(quán)利要求
1.U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，其特征在于:包括集管掛桿、定距裝置、安裝有夾手的夾臂、位置轉(zhuǎn)換裝置和放件架，所述的夾手上有轉(zhuǎn)向器，所述的集管掛桿與定距裝置的掛桿連接，夾臂與位置轉(zhuǎn)換裝置連接，位置轉(zhuǎn)換裝置控制夾臂的移動(dòng)，移動(dòng)的行程為定距裝置的掛桿到放件架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，其特征在于:所述的位置轉(zhuǎn)換裝置包括垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)和平面移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，其特征在于:所述的平面移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括距離移動(dòng)器和角度調(diào)整器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，其特征在于:所述的位置轉(zhuǎn)換裝置包括夾臂支撐架，夾臂支撐架一端有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，另一端為滑塊結(jié)構(gòu)，夾臂安裝在夾臂支撐架的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，夾臂可以在水平面上旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)角度調(diào)整，夾臂支撐架的滑塊結(jié)構(gòu)在垂直導(dǎo)軌上滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直移動(dòng)，垂直導(dǎo)軌連接副滑板上，副滑板在水平的副導(dǎo)軌上滑動(dòng)，副導(dǎo)軌連接在主滑板上，主滑板在水平的主導(dǎo)軌上滑動(dòng)，主導(dǎo)軌與副導(dǎo)軌在水平面上投影有夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，其特征在于:所述的夾手為多個(gè)并排安裝在夾臂上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型管自動(dòng)上料方法，其特征在于:將U型管緊密的懸掛在集管掛桿上，通過(guò)定距裝置將U型管之間的距離調(diào)整到定值，通過(guò)夾臂上的多個(gè)夾手同時(shí)抓取多個(gè)U型管，夾手之間距離為定值的整數(shù)倍，每個(gè)夾手通過(guò)轉(zhuǎn)向器的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行自傳，從而帶動(dòng)U型管轉(zhuǎn)向，將原來(lái)相向排列的U型管轉(zhuǎn)向成在同一垂直面上的并排列，通過(guò)位置轉(zhuǎn)換裝置調(diào)整夾臂的水平和高度位置，直到夾手能將U型管放置到預(yù)先設(shè)置好的放件架上，松開(kāi)夾手，復(fù)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的U型管自動(dòng)上料方法，其特征在于:所述的位置轉(zhuǎn)換裝置調(diào)整夾臂的水平和高度位置，包括夾臂水平面旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整、水平方向距離移動(dòng)位置和垂直方向高度移動(dòng)位置調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的U型管自動(dòng)上料方法，其特征在于:所述的夾臂水平面旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整通過(guò)夾臂的夾臂支撐架自傳調(diào)整，水平方向距離移動(dòng)位置和垂直方向高度移動(dòng)位置調(diào)整通過(guò)多組滑板和導(dǎo)軌進(jìn)行三維調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及精確定位和自動(dòng)供給的系統(tǒng)及其方法，具體為U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法，U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)，包括集管掛桿、定距裝置、安裝有夾手的夾臂、位置轉(zhuǎn)換裝置和放件架，所述的夾手上有轉(zhuǎn)向器，所述的集管掛桿與定距裝置的掛桿連接，夾臂與位置轉(zhuǎn)換裝置連接，位置轉(zhuǎn)換裝置控制夾臂的移動(dòng)，移動(dòng)的行程為定距裝置的掛桿到放件架。本發(fā)明提出的U型管自動(dòng)上料系統(tǒng)及方法，將U型管從折彎?rùn)C(jī)到穿管機(jī)的輸送工藝進(jìn)行了動(dòng)作分解，由U型管密集進(jìn)料、定間距輸送、多管同時(shí)抓取、夾手單管換向、夾臂整排管換向、XYZ三向輸送、放管等工藝動(dòng)作組成，并由相應(yīng)的裝置加以實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高。
文檔編號(hào)B21D43/10GK103157735SQ20131010494
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者徐秋花, 鮑劍斌, 濮小靳, 劉志江 申請(qǐng)人:無(wú)錫國(guó)盛精密模具有限公司