本實用新型涉及自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁短U彎管自動套焊環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

目前像空調(diào)、冰箱、換熱器等熱交換設(shè)備的換熱管道，是由長U彎管和短U彎管焊接固定而成的，如圖12、圖13所示，其焊接固定所需的焊料一般套接在短U彎管的直管段處，稱為焊環(huán)，焊環(huán)的套接位置要求準(zhǔn)確，不能偏斜，否則將會影響管道焊接質(zhì)量，導(dǎo)致熱交換設(shè)備可靠性下降。

現(xiàn)有短U彎管套焊環(huán)基本采用手工或半自動作業(yè)方式，在實際生產(chǎn)過程中中存在勞動強(qiáng)度，效率低，套接準(zhǔn)確度差等問題。為了解決該問題，國內(nèi)有些企業(yè)雖然采用自動上料+導(dǎo)向槽落料進(jìn)而通過套環(huán)桿組件進(jìn)行定位套環(huán)，但其中導(dǎo)向槽設(shè)計采用連續(xù)式落料，且套環(huán)桿組件對應(yīng)的出料口采用無擋板設(shè)計，在實際套焊環(huán)工作中，掉焊環(huán)現(xiàn)象普遍存在；同時由于焊環(huán)在出料口的位置容易出現(xiàn)偏斜，造成焊環(huán)的在薄壁短U彎管的套接位置偏斜，影響管道焊接質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種薄壁短U彎管自動套焊環(huán)裝置，應(yīng)能解決掉焊環(huán)及焊環(huán)套接位置偏斜等現(xiàn)象，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，而且具有自動化程度高、套環(huán)精確度高的特點。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種薄壁短U彎管自動套焊環(huán)裝置，其特征在于，所述自動套焊環(huán)裝置包括：

一焊環(huán)上料單元，該單元具有至少一個上料裝置，上料裝置的出料口水平布置，焊環(huán)有序排列后從出料口水平送出；

一焊環(huán)導(dǎo)向單元，該單元具有一個導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置的正面制有至少兩條導(dǎo)向槽，各導(dǎo)向槽的頂端通過橫槽與所述出料口連接，橫槽處安裝有推焊環(huán)機(jī)構(gòu)，將焊環(huán)從橫槽推入導(dǎo)向槽，各導(dǎo)向槽底端制有焊環(huán)的出口，該出口處開設(shè)有貫通至導(dǎo)向裝置背面的通孔，導(dǎo)向裝置的正面設(shè)有防止出口內(nèi)的焊環(huán)掉落的擋板機(jī)構(gòu)；

一套焊環(huán)單元，該單元設(shè)置在導(dǎo)向裝置的背面，具有至少兩個推桿、驅(qū)動推桿的推桿氣缸組件以及帶動推桿、推桿氣缸組件的整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩個推桿組件的推桿沿著所述通孔從導(dǎo)向裝置的背面插入到焊環(huán)的出口，并將出口的焊環(huán)套設(shè)到短U彎管兩端的直管段。

作為優(yōu)選，所述上料裝置為振動盤。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向裝置包括固定架、導(dǎo)向板以及蓋板；導(dǎo)向板通過固定架豎直固定在機(jī)架上，導(dǎo)向板的頂部開設(shè)有所述橫槽，橫槽正面的槽壁開設(shè)有至少兩條推料槽，推料槽延伸到導(dǎo)向板的正面；導(dǎo)向板的正面開設(shè)有至少兩條所述導(dǎo)向槽，所述蓋板固定在導(dǎo)向板的正面并開設(shè)有與導(dǎo)向槽對應(yīng)的觀察調(diào)整槽。

作為優(yōu)選，所述推焊環(huán)機(jī)構(gòu)包括分別位于橫槽正面和背面的兩個推爪，每個推爪各具有至少兩個手指且手指與所述推料槽一一對應(yīng)，兩個推爪的手指相對布置且之間的距離與焊環(huán)的直徑相適應(yīng)；兩個推爪之間通過連接塊固定連接從而同步運動，固定架上安裝有一推爪氣缸，推爪氣缸的頂桿與其中一個推爪連接，從而驅(qū)動推爪沿推料槽前后水平滑移，滑移方向與橫槽垂直。

作為優(yōu)選，所述擋板機(jī)構(gòu)包括擋板氣缸、固定槽板以及擋板；擋板氣缸豎直固定在機(jī)架上；固定槽板固定在導(dǎo)向裝置的正面，導(dǎo)向板以及固定槽板上均開設(shè)有與焊環(huán)的出口對應(yīng)的通孔，固定槽板的背面豎直開設(shè)有限位導(dǎo)槽，擋板通過限位導(dǎo)槽插入到固定槽板與導(dǎo)向板之間，擋板的底部通過連桿與擋板氣缸的頂桿連接；所述擋板上開設(shè)有與焊環(huán)直徑相適應(yīng)的大通孔以及與位于大通孔頂部的小通孔，還開設(shè)有與導(dǎo)向槽對應(yīng)的觀察調(diào)整槽，大通孔直徑大于焊環(huán)外徑，小通孔直徑小于焊環(huán)外徑。

作為優(yōu)選，所述整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、絲桿螺母副、導(dǎo)軌滑塊副以及滑動座；滑動座通過導(dǎo)軌滑塊副安裝在機(jī)架上，電機(jī)通過絲桿螺母副驅(qū)動滑動座滑動，滑動方向與導(dǎo)向裝置的通孔平行。

作為優(yōu)選，所述推桿包括外套管、推環(huán)芯桿以及彈簧；外套管的后端固定在所述滑動座上，外套管的前端水平懸伸并從導(dǎo)向裝置的背面插入其通孔內(nèi)；推環(huán)芯桿可滑動地插入到外套管內(nèi)，推環(huán)芯桿前段與外套管以及焊環(huán)的內(nèi)孔相適應(yīng)，推環(huán)芯桿的最前端制有一個圓柱狀的插頭，插頭與短U彎管的內(nèi)孔相適應(yīng)，且插頭的外徑小于推環(huán)芯桿前段的外徑；推環(huán)芯桿后段的外徑小于前段，所述彈簧套設(shè)在推環(huán)芯桿后段，彈簧的一端抵靠在推環(huán)芯桿前段的后端面，另一端抵靠在外套管的后端。

作為優(yōu)選，所述推桿氣缸組件包括推桿氣缸以及滑動定位塊，所述滑動定位塊通過至少兩條滑桿可滑動地定位在滑動座的背面，滑桿與推桿平行布置，推桿氣缸固定在滑動定位塊的背面，滑動定位塊上開設(shè)有與推桿氣缸的頂桿對應(yīng)的開口，推桿氣缸的頂桿可從開口內(nèi)穿過并頂壓到滑動座的背面；推環(huán)芯桿的后端穿過滑動座后與滑動定位塊連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用焊環(huán)上料單元有序上料、焊環(huán)導(dǎo)向單元導(dǎo)向落料、套焊環(huán)單元進(jìn)行定位套環(huán)的設(shè)計，通過推焊環(huán)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)焊環(huán)間歇式落料，保證出料口的焊環(huán)無其他焊環(huán)擠壓現(xiàn)象，焊環(huán)位置精確；通過擋板的大通孔與小通孔相交的組合設(shè)計，實現(xiàn)套焊環(huán)動作沒發(fā)生時，外套管與擋板的小通孔中心對應(yīng)，由于小通孔直徑小于焊環(huán)外徑，且焊環(huán)可以被推料芯桿定位，因此焊環(huán)不會出現(xiàn)掉料的情況，當(dāng)需套焊環(huán)時，擋板動作，外套管與擋板的大通孔中心對應(yīng)，此時外套管可以推動焊環(huán)無阻礙套入短U彎管的直管段進(jìn)行定點套環(huán)；本實用新型可實現(xiàn)精確自動套焊環(huán)，解決了掉料及焊環(huán)套接位置偏斜等現(xiàn)象，具有自動化程度高、套環(huán)精確度高等特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是焊環(huán)導(dǎo)向單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是導(dǎo)向板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是頂板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是推爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是套焊環(huán)單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是推桿及推桿氣缸組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是省略焊環(huán)上料單元后本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是推桿的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11.1到圖11.6是本實用新型的工作原理示意圖。

圖12是短U彎管的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是套焊環(huán)后短U彎管的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型作進(jìn)一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1所示，本實用新型所述的一種薄壁短U彎管自動套焊環(huán)裝置，所述自動套焊環(huán)裝置包括：

一焊環(huán)上料單元1，該單元具有至少一個上料裝置，上料裝置的出料口水平布置，焊環(huán)4有序排列后從出料口水平送出；

一焊環(huán)導(dǎo)向單元2，該單元具有一個導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置的正面制有至少兩條導(dǎo)向槽234(圖中有4條導(dǎo)向槽，可以為兩個薄壁短U彎管進(jìn)行套焊環(huán))，各導(dǎo)向槽的頂端通過橫槽231與所述出料口連接，橫槽處安裝有推焊環(huán)機(jī)構(gòu)，將焊環(huán)從橫槽推入導(dǎo)向槽，各導(dǎo)向槽底端制有焊環(huán)的出口235，該出口處開設(shè)有貫通至導(dǎo)向裝置背面的通孔，導(dǎo)向裝置的正面設(shè)有防止出口內(nèi)的焊環(huán)掉落的擋板機(jī)構(gòu)；

一套焊環(huán)單元3，該單元設(shè)置在導(dǎo)向裝置的背面，具有至少兩個推桿31(圖中有4個推桿)、驅(qū)動推桿的推桿氣缸組件以及帶動推桿、推桿氣缸組件的整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩個推桿組件的推桿沿著所述通孔從導(dǎo)向裝置的背面插入到焊環(huán)的出口，并將出口的焊環(huán)套設(shè)到短U彎管4.1兩端的直管段4.1.1。

所述上料裝置一般是振動盤。如圖2所示，所述導(dǎo)向裝置包括固定架3-1、導(dǎo)向板23以及蓋板27。導(dǎo)向板23通過固定架豎直固定在機(jī)架上，如圖3所示，導(dǎo)向板的頂部開設(shè)有所述橫槽231，橫槽正面的槽壁開設(shè)有至少兩條推料槽232，推料槽延伸到導(dǎo)向板的正面。導(dǎo)向板的正面開設(shè)有至少兩條所述導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的頂部與推料槽連接且連接處制有利于焊環(huán)推入的斜口233。所述蓋板固定在導(dǎo)向板的正面并開設(shè)有與導(dǎo)向槽對應(yīng)的觀察調(diào)整槽28。另外，所述導(dǎo)向板的頂部固定有頂板30，如圖5所示，該頂板30上也開設(shè)有與所述橫槽231以及推料槽232對應(yīng)的觀察調(diào)整槽28。觀察調(diào)整槽用于觀察焊環(huán)的情況，當(dāng)焊環(huán)出現(xiàn)卡住或堆疊等故障時，可以通過該槽人工進(jìn)行調(diào)整。

如圖2、圖6所示，所述推焊環(huán)機(jī)構(gòu)包括分別位于橫槽正面和背面的兩個推爪22，每個推爪各具有至少兩個手指22.1且手指與所述推料槽一一對應(yīng)，兩個推爪的手指相對布置且之間的距離與焊環(huán)的直徑相適應(yīng)。兩個推爪之間通過連接塊29固定連接從而同步運動，固定架上安裝有一推爪氣缸21，推爪氣缸的頂桿與其中一個推爪連接，從而驅(qū)動推爪沿推料槽232的頂部前后水平滑移，滑移方向與橫槽垂直。

如圖2、圖4所示，所述擋板機(jī)構(gòu)包括擋板氣缸25、導(dǎo)向桿25.1、固定槽板24以及擋板26。擋板氣缸豎直固定在機(jī)架上，擋板氣缸的側(cè)面豎直設(shè)有導(dǎo)向桿。固定槽板固定在導(dǎo)向裝置的正面，導(dǎo)向板以及固定槽板上均開設(shè)有與焊環(huán)的出口235對應(yīng)的通孔，固定槽板的背面豎直開設(shè)有限位導(dǎo)槽，擋板通過限位導(dǎo)槽插入到固定槽板與導(dǎo)向板之間，擋板的底部通過連桿與擋板氣缸25的頂桿連接，連桿開設(shè)有與所述導(dǎo)向桿配合的導(dǎo)向孔。所述擋板上開設(shè)有與焊環(huán)直徑相適應(yīng)的大通孔242以及與位于大通孔頂部的小通孔241，還開設(shè)有與導(dǎo)向槽對應(yīng)的觀察調(diào)整槽，大通孔直徑大于焊環(huán)外徑，小通孔直徑小于焊環(huán)外徑。因此，當(dāng)小通孔對準(zhǔn)焊環(huán)時，焊環(huán)無法掉落，當(dāng)大通孔對準(zhǔn)焊環(huán)時，焊可以從大通孔中被推出。

如圖7、圖8、圖9所示，所述整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)32、絲桿螺母副314、導(dǎo)軌滑塊副316以及滑動座315；滑動座通過導(dǎo)軌滑塊副安裝在機(jī)架上，電機(jī)通過絲桿螺母副驅(qū)動滑動座沿導(dǎo)軌滑動副往復(fù)滑動，滑動方向與導(dǎo)向裝置的通孔平行。

如圖10所示，所述推桿包括外套管312、推環(huán)芯桿311以及彈簧318。外套管的后端固定在所述滑動座上，外套管的前端水平懸伸并從導(dǎo)向裝置的背面插入其通孔內(nèi)，外套管的外徑大于焊環(huán)4的內(nèi)徑。推環(huán)芯桿可滑動地插入到外套管內(nèi)，推環(huán)芯桿前段與外套管以及焊環(huán)的內(nèi)孔相適應(yīng)，推環(huán)芯桿的最前端制有一個圓柱狀的插頭311.1(前端為球面或錐面以方便導(dǎo)向)，插頭與短U彎管的內(nèi)孔相適應(yīng)，且插頭的外徑小于推環(huán)芯桿前段的外徑。推環(huán)芯桿后段的外徑小于前段，所述彈簧套設(shè)在推環(huán)芯桿后段，彈簧的一端抵靠在推環(huán)芯桿前段的后端面，另一端抵靠在外套管后端固定的頂緊套312.1上。

如圖9所示，所述推桿氣缸組件包括推桿氣缸313以及滑動定位塊317。所述滑動定位塊317通過至少兩條滑桿319可滑動地定位在滑動座315的背面，滑桿與推桿平行布置，推桿氣缸313固定在滑動定位塊的背面，滑動定位塊317上開設(shè)有與推桿氣缸的頂桿313.1對應(yīng)的開口。推環(huán)芯桿311的后端穿過滑動座315后與滑動定位塊317連接。推桿氣缸的頂桿313.1可從開口內(nèi)穿過并頂壓到滑動座315的背面，從而使滑動定位塊317相對于滑動座315向后滑動，拉動推環(huán)芯桿311相對外套管向后運動。

本實用新型的工作原理是：

1)如圖11.1所示，初始狀態(tài)下，外套管312位于焊環(huán)的出口后側(cè)；推桿氣缸313的頂桿313.1向前伸出，一直頂?shù)交瑒幼?15的背面，使滑動定位塊317相對于滑動座315向后滑動，拉動推環(huán)芯桿311相對外套管向后運動，縮進(jìn)到外套管312內(nèi)；擋板氣缸25的頂桿處于向下伸出的狀態(tài)，擋板處于最下端，小通孔241對準(zhǔn)焊環(huán)的出口235；

2)啟動焊環(huán)上料單元1的振動盤，使得焊環(huán)依次單層排列，并從振動盤的出口逐個進(jìn)入到橫槽231內(nèi)，焊環(huán)沿著橫槽231運動，然后推爪氣缸21啟動，使推爪22的手指22.1沿著推料槽232將焊環(huán)4推送至斜口233內(nèi)，斜口233的焊環(huán)在重力作用下沿著導(dǎo)向槽234掉落到底部的焊環(huán)4的出口235；兩個相對的手指之間只能進(jìn)入一個焊環(huán)，每個周期內(nèi)，推爪氣缸通過推爪推一個焊環(huán)進(jìn)入導(dǎo)向槽內(nèi)；

3)如圖11.2所示，焊環(huán)4掉落到出口235后，推桿氣缸313的頂桿回縮，在彈簧318的作用下，推環(huán)芯桿311以及滑動定位塊317向前滑動直到滑動定位塊317抵靠到滑動座的背面(此時外套管312不動)，推環(huán)芯桿311前端的插頭311.1穿過焊環(huán)，并將焊環(huán)套到推環(huán)芯桿311上，確保焊環(huán)不會掉落；

4)如圖11.3所示，完成步驟3)后，擋板機(jī)構(gòu)工作，擋板氣缸的頂桿回縮，擋板24沿著垂直方向向上滑動，直至外套管312以及焊環(huán)與擋板24的大通孔242中心對應(yīng)；然后整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)工作，通過滑動座315驅(qū)動外套管312以及推環(huán)芯桿311向前滑動，此時推環(huán)芯桿311的插頭311.1插入到短U彎管4.1的直管段4.1.1內(nèi)，推環(huán)芯桿311受阻不再繼續(xù)前進(jìn)；此過程中，短U彎管4.1的圓弧段4.1.2被其它機(jī)構(gòu)夾持固定；

5)如圖11.4所示，整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)繼續(xù)工作，外套管312隨著滑動座315繼續(xù)前進(jìn)，推環(huán)芯桿311壓縮彈簧318并回縮到外套管312內(nèi)，短U彎管的直管段4.1.1插入到外套管312中，推環(huán)芯桿311上的焊環(huán)4被套入到短U彎管4.1的直管段4.1.1上；在此過程中，滑動定位塊317被推環(huán)芯桿311向后推離滑動座315的背面；

6)如圖11.5以及圖11.6所示，推桿氣缸313的頂桿伸出并頂壓到滑動座315的背面，同時，整體驅(qū)動機(jī)構(gòu)反向工作，驅(qū)動滑動座315帶動推桿以及推桿氣缸313向后運動，直到復(fù)位；然后擋板氣缸25帶動擋板24向下復(fù)位，推爪氣缸21帶動推爪22復(fù)位，等待下一組待套環(huán)的短U彎管及焊環(huán)到位。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護(hù)范圍。