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空调换热器自动插翅机械手设计

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空调换热器自动插翅机械手设计

发布日期:2019-10-16 作者: 点击:

      作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,

1 空调换热器插翅机工作流程

   空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下:

     接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。

2、插翅机械手结构

     机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。

3、插翅机械手动作过程

     插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍:

3.1 夹爪左右加紧收缩

      当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。

3.2 夹爪托住翅片上下运动

      当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。

3.3 下压板的下压运动

      当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。

4、插齿机械手驱动原理

4.1 夹爪伸缩运动原理

     夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。

4.2 夹爪上下运动原理

      夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。

4.3 下压板的下压运动原理

      气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。


空调机械手

本文网址:http://www.fsjiejia.net/news/465.html

关键词:空调安装机械手,空调机械手设计

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