必须加设油箱及泵、阀等机构，对应的动力控制机构33因加设油箱及泵、阀等机构结构较复杂，若采用纯机械传动机构，体积会较庞大笨重，而数字化工厂的生产车间里气源一般较丰富，且气动控制动作反应迅速，因此优选气动控制，即，作为本发明的优选方案，所述的支撑爪伸缩控制机构31、托盘推移伸缩机构32和限位块伸缩控制机构34是气缸，所述的动力控制机构33是电磁气动阀组，使用时，将气源与电磁气动阀组的进气口通过管路连通即可。
[0068]本翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统是数字化控制单元，可以与工厂的数字总线无缝连接实现集中数字化管理。
[0069]本翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统由于采用机械臂I和机械手2对无序的小U形管5进行抓取与插接，替代人工插管，可降低操作人员的劳动强度，且通过循环供应物料的托架及小U形管承载托盘3进行供应小U形管5，可一次连续供应多个小U形管承载托盘32、且小U形管承载托盘32自动罗列，因此抓取与插管效率较高；根据产能计算可设置一个或多个机械臂I和机械手2同时抓取与插管来满足生产需要，设备自动化程度高，设备利用率高；本自动插管单元根据设定好的程序运行，可完全规避人为因素对生产进度的影响，进而实现保证产品质量；由于机械臂I设置有X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构、Z坐标驱动机构，机械手2顶端的安装座211内设有C坐标驱动机构，还可以根据需要设置A坐标旋转机构或B坐标旋转机构坐标控制，因此可以根据程序设定使机械手2实现自适应抓取和插接小U形管5，实现自动化的同时保证翅片总成在插管的过程中的精确操作，防止质量事故，保证产品质量。
【主权项】
1.一种翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，包括机械臂(I)、机械手(2)、循环供应物料的托架及小U形管承载托盘(3)和电控装置(4); 机械臂(I)固定安装在地面上，包括左右水平方向的X坐标驱动机构、前后水平方向的Y坐标驱动机构、竖直方向的Z坐标驱动机构； 机械手(2)包括本体(21)、夹取指(22)和托取指(23)，本体(21)的顶端通过安装座(211)与机械臂(I)的末端连接，安装座(211)内设有C坐标旋转机构，本体(21)底端的宽度尺寸小于小U形管(5)的U形开口的外端宽度尺寸，且本体(21)底端面设有与小U形管(5)的管外径及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽I，本体(21)上还设置有位置传感器和距离传感器；夹取指(22)设置为两件，左右对称于本体(21)的弧形凹槽I的对称中心线设置、并通过导向机构分别对称与本体(21)连接，夹取指(22)上设置有传动连接机构，夹取指(22)的传动连接机构一端与本体(21)连接，另一端连接在夹取指(22)上，夹取指(22)面向本体(21)的弧形凹槽I的内侧面上设有与小U形管(5)的管外径尺寸配合的弧形凹槽II，弧形凹槽I和弧形凹槽II共同围成小U形管(5)的U形顶端的部分外形；托取指(23)呈L形或弧形，设置为两件，前后对称于本体(21)的弧形凹槽I设置，托取指(23)顶端铰接连接于本体(21)，指端垂直方向面向弧形凹槽I，托取指(23)上也设置有传动连接机构，托取指(23)的传动连接机构一端与托取指(23)连接，另一端与本体(21)连接，托取指(23)指端面向弧形凹槽I的表面设置成与小U形管(5)的U形端的U形内圈尺寸配合的弧形结构，弧形结构至弧形凹槽I的槽底的距离尺寸与小U形管(5)的管直径尺寸配合； 所述的循环供应物料的托架及小U形管承载托盘(3)包括多层托架(31)、小U形管承载托盘(32)、动力装置(33)和电控机构(34);多层托架(31)包括架体(311)和托盘支撑机构(312)，架体(311)是长方形框架结构，其内部沿其长度方向前后设置有两个互相连通的容纳腔，架体(311)的内部沿其长度方向两端设有限位板；托盘支撑机构(312)沿架体(311)长度方向左右对称、前后均匀布置在架体(311)的两个容纳腔的内侧面上，托盘支撑机构(312)包括支撑竖梁(3121)、支撑爪(3122)、竖连杆I (3123)和竖连杆II (3124)，支撑竖梁(3121)是竖直设置的管状结构，支撑竖梁(3121)的管体上面向架体(311)的两个容纳腔的内侧面上沿同一轴向方向上设有能允许支撑爪(3122)伸出的导向孔；支撑爪(3122)、竖连杆I (3123)和竖连杆II (3124)均设置在支撑竖梁(3121)内，支撑爪(3122)设置为多件，其纵截面呈菱形或三角形，沿竖连杆I (3123)的长度方向上均布间隔设置、且支撑爪(3122)中部与竖连杆I (3123)铰接连接，支撑爪(3122)前端为伸出端，支撑爪(3122)后端与竖连杆II (3124)铰接连接；托盘支撑机构(312)分为定点支撑机构和移动支撑机构，定点支撑机构和移动支撑机构沿架体(311)长度方向间隔设置，移动支撑机构的导向孔是支撑爪(3122)的均布间隔尺寸总和的一个长孔，移动支撑机构的竖连杆I (3123)和竖连杆II (3124)均可上下移动；定点支撑机构的导向孔是均布间隔的多个长孔，定点支撑机构的导向孔的均布间隔与支撑爪(3122)的均布间隔尺寸配合，定点支撑机构的竖连杆I (3123)是与支撑竖梁(3121)固定连接的，定点支撑机构的竖连杆II (3124)可上下移动；小U形管承载托盘(32)设置为多个，分层架设在架体(311)的一个容纳腔内壁的支撑爪(3122)上，包括托盘体和支撑架；动力装置(33)包括支撑爪伸缩控制机构(331)、托盘推移伸缩机构(332)和动力控制机构(333)，支撑爪伸缩控制机构(331)设置在支撑竖梁(3121)的顶端，定点支撑机构的竖连杆II (3124)顶端与支撑爪伸缩控制机构(331)连接，移动支撑机构的竖连杆I (3123)和竖连杆II (3124)与支撑爪伸缩控制机构(331)连接；托盘推移伸缩机构(332)设置在对应自上向下数位于第一层的小U形管承载托盘(32)的位置，其伸缩方向沿架体(311)长度方向；动力控制机构(333)设置在架体(311)上；电控机构(34)设置于多层托架(31)的外部，包括电源盒、无线发射接收模块、动力控制模块和电子标识芯片，电源盒与无线发射模块、动力控制模块和电子标识芯片电连接，动力控制模块与动力控制机构(333)电连接； 所述的电控装置(4)包括工业控制计算机、电源回路、模式识别回路、计数回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、插管控制回路等，工业控制计算机与机械手(2)上的位置传感器和距离传感器电连接，工业控制计算机分别与机械臂(I)的X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构及安装座(211)内的C坐标旋转机构、夹取指(22)的传动连接机构、托取指(23)的传动连接机构电连接。
2.根据权利要求1所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的机械臂(I)还包括支撑框架(11)、横梁(13)和滑轨(14)，支撑框架(11)架设在插管流水线上方，其底部固定安装于地面，其顶部前后方向上设有沿Y坐标方向平行设置的导轨(12)，在导轨(12)上X坐标方向上架设有横梁(13)，横梁(13)上设有驱动机构； 横梁(13)上设有沿Z坐标方向上安装在横梁(13)上的滑轨(14)，滑轨(14)上设置有升降机构和横向行走机构，所述的机械手(2)的本体(21)的顶端安装在滑轨(14)的底端; 所述的循环供应物料的托架及小U形管承载托盘(3)设置于支撑框架(11)内部； 所述的电控装置(4)的工业控制计算机与横梁(13)的驱动机构电连接，工业控制计算机与滑轨(14)的升降机构电连接，工业控制计算机与滑轨(14)的横向行走机构电连接。
3.根据权利要求1或2所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的安装座(211)内还包括A坐标旋转机构或B坐标旋转机构，所述的电控装置(4)的工业控制计算机与A坐标旋转机构或B坐标旋转机构电连接。
4.根据权利要求1或2所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的小U形管承载托盘(32)的托盘体和支撑架之间设置低频振动机构，所述的电控机构(34)还包括低频振动回路。
5.根据权利要求1或2所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的托取指(23)的指端截面呈顶边是圆弧形的梯形结构。
6.根据权利要求1或2所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的夹取指(22)和托取指(23)的传动连接机构是气缸。
7.根据权利要求1或2所述的翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，所述的支撑爪伸缩控制机构(31)和托盘推移伸缩机构(32)是气缸，所述的动力控制机构(33)是电磁气动阀组。
【专利摘要】本发明公开了一种翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，包括机械臂(1)、机械手(2)、循环供应物料的托架及小U形管承载托盘(3)和电控装置(4)，机械臂包括X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构、Z坐标驱动机构；机械手包括本体(21)、夹取指(22)和托取指(23)，本体通过设有C坐标驱动机构的安装座(211)与机械臂末端连接；循环供应物料的托架及小U形管承载托盘包括多层托架(31)、小U形管承载托盘(32)、动力装置(33)和电控机构(34)；电控装置包括工业控制计算机、模式识别回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、插管控制回路等。本系统能够实现自动化操作，降低人为因素对生产进度的影响。
【IPC分类】B23P19-00
【公开号】CN104668931
【申请号】CN201510056856
【发明人】郝新浦
【申请人】徐州德坤电气科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月3日