翅片總成長u型管自動插管系統(tǒng)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自動插管系統(tǒng)，具體是一種適用于空調(diào)器的散熱器、冷凝器翅片總成長U型管插管工序的翅片總成長U型管自動插管系統(tǒng)，屬于空調(diào)器制造技術(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型銅管通過支撐鋼板并排穿入多個翅片上的安裝孔，另一側(cè)穿入支撐鋼板后在長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型銅管將各個長U型銅管依次連通，即將全部長U型銅管連通成一個通道。
[0005]目前空調(diào)器制造商在散熱器和冷凝器的翅片總成長U型管插管工序上依然大量采用人工作業(yè)，即人工將長U型銅管一個一個插入碼垛整齊的翅片組及支撐鋼板中，完成人工插長U型管后的翅片總成再進(jìn)入下道小U型管插管工序。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)有自動插長U型管的插管系統(tǒng)，通常是水平插接并排的水平或豎直方向碼放的長U型管。
[0007]這種人工插管和現(xiàn)有的自動插管的生產(chǎn)方式還存在以下缺陷:
[0008]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，且由于前道沖壓翅片工序和銅管折彎工序均是通過機(jī)械操作，效率較高，因此為滿足后續(xù)的脹管工序的正常進(jìn)行，往往需要設(shè)置多人同時進(jìn)行人工插長U型管工序，操作人員勞動強(qiáng)度大、效率低，且往往會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)備自動化程度低，設(shè)備利用率低，產(chǎn)能不能保證；
[0009]2.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;
[0010]3.現(xiàn)有的自動插管系統(tǒng)是水平插接橫置的、并排設(shè)置的水平放置或豎直放置的長U型管，由于長U型管通常較長，橫置長U型管的插接方法通常會因長U型管自身重力因素或擺放因素的影響無法保證絕對準(zhǔn)確插入翅片組的插接孔中，通常會造成插管過程中翅片組與長U型管發(fā)生摩擦，甚至損壞翅片；且翅片抓取單元、U型管抓取單元和插管單元通常是按照順序工作的，互相之間有工作干涉、不能同時工作，需要完成一個工作流之后再次進(jìn)行下一工作流，工作不能穿插進(jìn)行，進(jìn)而造成插管效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種翅片總成長U型管自動插管系統(tǒng)及其使用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化操作，降低人為因素對生產(chǎn)進(jìn)度的影響，生產(chǎn)效率高，同時可以保證插管工序的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本翅片總成長U型管自動插管系統(tǒng)設(shè)置為上、中、下三層結(jié)構(gòu)，包括支撐框架、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元、翅片總成抓取碼放單元、翅片總成隨行工裝單元、U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元、U型管抓取單元、U型管隨行工裝單元、插管單元、支撐鋼板抓取碼放單元和電控單元；
[0013]所述的翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元設(shè)置在支撐框架中部的中層，包括翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺和翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺通過翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置安裝在支撐框架上，包括豎直設(shè)置的翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面，翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的左右兩側(cè)均設(shè)有面向外側(cè)的翅片總成隨行工裝夾緊裝置，翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有豎直設(shè)置的、探出至旋轉(zhuǎn)工作面外上部的定位針伸縮裝置，定位針伸縮裝置包括定位針和定位針導(dǎo)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)，定位針完全伸出后其長度大于旋轉(zhuǎn)工作面的高度，翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的底部還設(shè)有向外伸出的翅片總成隨行工裝伸縮托底裝置；翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置設(shè)置在翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺底部中央位置；
[0014]所述的翅片總成抓取碼放單元設(shè)置在支撐框架中前部，包括翅片組托架、翅片總成托架、翅片組抓取碼放機(jī)械手和翅片總成抓取碼放機(jī)械手；翅片組托架設(shè)置在翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元正下方，包括前后均布間隔設(shè)置并固定連接在翅片組托架底架上的定位針和安裝在翅片組托架底部的步進(jìn)驅(qū)動裝置；翅片總成托架設(shè)置為兩件，分別設(shè)置在支撐框架的下層、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元前方兩側(cè)；翅片組抓取碼放機(jī)械手和翅片總成抓取碼放機(jī)械手均設(shè)置在支撐框架的中層、均包括坐標(biāo)控制驅(qū)動裝置和抓取控制裝置，翅片組抓取碼放機(jī)械手設(shè)置在翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的正前方，翅片總成抓取碼放機(jī)械手設(shè)置在翅片總成托架的上方；
[0015]所述的翅片總成隨行工裝單元設(shè)置在支撐框架的中層、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的前方，包括翅片總成隨行工裝道軌、翅片總成隨行工裝和翅片總成隨行工裝推拉裝置；翅片總成隨行工裝道軌設(shè)置在支撐框架的中層底端，平行于翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面水平設(shè)置，包括左、中、右三段，三段上均設(shè)有翅片總成隨行工裝定位裝置，左、右兩段設(shè)置在翅片總成托架的后上方、固定連接在支撐框架上，左、右兩段前方還設(shè)有帶有驅(qū)動的、平行于左、右兩段道軌設(shè)置的翅片總成隨行工裝輔助滑移裝置，中段為兩件，分別固定安裝在翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的底端，相鄰兩段之間設(shè)有伸縮道軌和伸縮控制機(jī)構(gòu)，伸縮道軌完全伸出后可以使三段道軌連接成一個整體水平道軌，伸縮道軌完全縮入后、翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)過程中不會產(chǎn)生干涉；翅片總成隨行工裝是豎直設(shè)置的立板框架結(jié)構(gòu)，立板框架結(jié)構(gòu)沿豎直方向上設(shè)有貫穿立板框架結(jié)構(gòu)頂平面與底平面的凹槽，凹槽的寬度尺寸與翅片總成的寬度尺寸配合，立板框架結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有導(dǎo)向輪，翅片總成隨行工裝通過導(dǎo)向輪架設(shè)在翅片總成隨行工裝道軌上，翅片總成隨行工裝設(shè)置為三件，設(shè)置在翅片總成隨行工裝道軌的兩個中段上和左段或右段上；翅片總成隨行工裝推拉裝置數(shù)量為兩件，左右對稱設(shè)置在支撐框架的中層左右兩端、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的前方，包括左右方向上的坐標(biāo)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)和安裝在坐標(biāo)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的伸縮夾取機(jī)構(gòu)；
[0016]所述的U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元設(shè)置在支撐框架上層中后部，數(shù)量為兩件，分別空間設(shè)置在翅片總成轉(zhuǎn)位工作單元兩側(cè)，U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元包括U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺和U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置山型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺通過U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置安裝在支撐框架上，包括豎直設(shè)置的U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面，U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的左右兩側(cè)均設(shè)有面向外側(cè)的U型管隨行工裝夾緊裝置，底部還設(shè)有U型管隨行工裝伸縮托底裝置；u型管隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置設(shè)置在U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺底部中央位置；
[0017]所述的U型管抓取單元設(shè)置在支撐框架中后部，包括U型管托架和U型管抓取裝置；U型管托架設(shè)置為兩件，分別設(shè)置在支撐框架的下層、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元兩側(cè)，包括多個前后方向均布并排設(shè)置的U型管支撐梁和安裝在U型管托架底部的步進(jìn)驅(qū)動裝置；u型管抓取裝置設(shè)置為兩件，分別設(shè)置在支撐框架的上層頂部、兩件U型管托架的后部正上方，包括多個水平排列、豎直設(shè)置的U型管抓取機(jī)械手和坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)，坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐框架上，u型管抓取機(jī)械手安裝在坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮端上;
[0018]所述的U型管隨行工裝單元設(shè)置在U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的后方，包括U型管隨行工裝道軌、U型管隨行工裝和U型管隨行工裝抓取推動裝置；u型管隨行工裝道軌設(shè)置在支撐框架的上層后部底端、U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的后下方，平行于U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面水平設(shè)置，U型管隨行工裝道軌上設(shè)有U型管隨行工裝定位裝置；u型管隨行工裝是豎直設(shè)置的立板框架結(jié)構(gòu)，立板框架結(jié)構(gòu)沿豎直及水平方向上陣列設(shè)有多個U型管導(dǎo)向塊和U型管定位卡，U型管導(dǎo)向塊的橫截面是帶有開口的槽型結(jié)構(gòu)，槽型結(jié)構(gòu)的尺寸與U型管橫截面的寬度尺寸及圓弧尺寸配合，U型管定位卡的寬度尺寸與U型管的內(nèi)檔寬度尺寸配合，U型管導(dǎo)向塊開口向外安裝在U型管隨行工裝的立板框架結(jié)構(gòu)上，立板框架結(jié)構(gòu)沿水平方向上的多個U型管導(dǎo)向塊之間的間距與翅片總成水平方向上的U型管之間的間距尺寸配合，U型管定位卡正對U型管導(dǎo)向塊可伸縮地安裝在U型管隨行工裝的立板框架結(jié)構(gòu)上，U型管定位卡包括伸縮控制機(jī)構(gòu)，U型管隨行工裝的立板框架結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有導(dǎo)向輪，U型管隨行工裝設(shè)置為三件，分別通過U型管隨行工裝夾緊裝置和U型管隨行工裝伸縮托底裝置、U型管導(dǎo)向塊和U型管定位卡向外設(shè)置安裝在U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面上；u型管隨行工裝抓取推動裝置設(shè)置在支撐框架的上層、U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的正后方，包括U型管隨行工裝抓取碼放機(jī)械手和抓取坐標(biāo)控制機(jī)構(gòu)，抓取坐標(biāo)控制機(jī)構(gòu)包括前后和左右方向的坐標(biāo)控制；
[0019]所述的插管單元設(shè)置在支撐框架的中層、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作單元的正后方，包括翅片總成隨行工裝平移抓取裝置、支撐平臺、導(dǎo)向針推移裝置和插管裝置；翅片總成隨行工裝平移抓取裝置包括定位卡板和坐標(biāo)控制平移機(jī)構(gòu)，定位卡板是豎直設(shè)置的立板框架結(jié)構(gòu)，位于翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)半徑之外、正對翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面設(shè)置，定位卡板的立板框架結(jié)構(gòu)前面板上沿豎直方向上設(shè)有貫穿立板框架結(jié)構(gòu)頂平面與底平面的凹槽，凹槽的寬度尺寸與翅片總成的寬度尺寸配合，定位卡板的立板框架結(jié)構(gòu)的高度尺寸與翅片總成隨行工裝的立板框架結(jié)構(gòu)的高度尺寸相同，定位卡板的立板框架結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)均設(shè)有面向翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的、并與翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面上的翅片總成隨行工裝夾緊裝置空間交錯設(shè)置的翅片總成隨行工裝夾緊裝置，定位卡板的立板框架結(jié)構(gòu)底部還設(shè)有面向翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的、并與翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面上的翅片總成隨行工裝伸縮托底裝置空間交錯設(shè)置的翅片總成隨行工裝伸縮托底裝置，定位卡板的凹槽可以與翅片總成隨行工裝的凹槽合并成容納翅片組的定位空間，定位卡板的立板框架結(jié)構(gòu)后面板與坐標(biāo)控制平移機(jī)構(gòu)安裝連接，坐標(biāo)控制平移機(jī)構(gòu)安裝在支撐框架上，坐標(biāo)控制平移機(jī)構(gòu)包括前后方向上的坐標(biāo)控制；支撐平臺固定安裝在支撐框架的中層下部，位于翅片總成隨行工裝平移抓取裝置的后方、U型管隨行工裝道軌的正下方，支撐平臺上設(shè)有翅片總成隨行工裝定位機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向針推移裝置固定安裝在支撐框架的下層、支撐平臺的正下方，包括數(shù)量與U型管的銅管數(shù)量配合的、豎直并排設(shè)置的導(dǎo)向針和導(dǎo)向針導(dǎo)向伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)；插管裝置設(shè)置在支撐框架的上層頂部、支撐平臺的正上方，包括多個水平排列、豎直設(shè)置的u型管加壓機(jī)械手和坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)，坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐框架上，U型管加壓機(jī)械手安裝在坐標(biāo)控制伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮端上；
[0020]所述的支撐鋼板抓取碼放單元設(shè)置在插管單元的正后方，包括支撐鋼板托架和支撐鋼板抓取碼放裝置；支撐鋼板托架設(shè)置在支撐框架的下層后部；支撐鋼板抓取碼放裝置設(shè)置在支撐框架的中層后上部，包括坐標(biāo)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)、抓取控制機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)械手；
[0021]所述的電控單元包括工業(yè)控制計算機(jī)、電源控制回路、翅片總成抓取碼放控制回路、定位針伸縮控制回路、翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位工作控制回路、翅片組托架步進(jìn)控制回路、翅片總成隨行工裝控制回路、U型管抓取控制回路、U型管托架步進(jìn)控制回路、U型管隨行工裝控制回路、翅片總成交接控制回路、支撐鋼板抓取碼放控制回路、導(dǎo)向針伸縮控制回路、插管控制回路、翅片總成隨行工裝輔助滑移裝置控制回路、計數(shù)回路；工業(yè)控制計算機(jī)分別與翅片組抓取碼放機(jī)械手和翅片總成抓取碼放機(jī)械手的坐標(biāo)控制驅(qū)動裝置和抓取控制裝置電連接，工業(yè)控制計算機(jī)與翅片組托架的步進(jìn)驅(qū)動裝置電連接；工業(yè)控制計算機(jī)分別與翅片總成隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和翅片總成隨行工裝旋轉(zhuǎn)后工作面的翅片總成隨行工裝夾緊裝置、翅片總成隨行工裝伸縮托底裝置和定位針伸縮裝置的定位針導(dǎo)向驅(qū)動機(jī)構(gòu)電連接；工業(yè)控制計算機(jī)分別與翅片總成隨行工裝道軌的伸縮控制機(jī)構(gòu)和翅片總成隨行工裝輔助滑移裝置、翅片總成隨行工裝推拉裝置的坐標(biāo)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)和伸縮夾取機(jī)構(gòu)電連接；工業(yè)控制計算機(jī)分別與U型管隨行工裝轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、U型管隨行工裝旋轉(zhuǎn)前工作面和U