汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)

王 斌 劉薊南

(沈陽工學(xué)院，遼寧 撫順 113122)

1 汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

目前，汽車蒸發(fā)器的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝都發(fā)生了很大的變化。從以前的原銅到全鋁先進(jìn)材料，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已從管式發(fā)展到帶式。此外，還開發(fā)了膨脹管芯和浸入式組件全鋁釬焊蒸發(fā)器的制造工藝，保證翅片光滑，既能避免跳片現(xiàn)象，又能保證芯體扁管能快速方便地插入主板，蒸發(fā)器扁管與蒸發(fā)器主板之間的間隙要小不能過大，進(jìn)一步保證焊接的質(zhì)量和裝配精度，所以汽車蒸發(fā)器主體散熱器的基本制造工藝是扁管和邊板的裝配。

國外汽車蒸發(fā)器芯體的基本裝配機(jī)主要是全自動(dòng)裝配。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，半自動(dòng)或全自動(dòng)裝配已在我國各個(gè)工廠開始投入使用，雖然我國生產(chǎn)的汽車蒸發(fā)器的生產(chǎn)水平也在不斷提高，但實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)蒸發(fā)器裝配的核心企業(yè)卻寥寥無幾。我國開發(fā)的蒸發(fā)器芯體裝配機(jī)主要采用手動(dòng)和半自動(dòng)汽車蒸發(fā)器芯體裝配機(jī)，操作簡(jiǎn)單，但需要人工插入扁管、邊板D型管進(jìn)行組裝，勞動(dòng)強(qiáng)度高，生產(chǎn)效率低。扁管、邊板和D型管需要與人的手直接接觸，所以很難控制扁管、邊板和D型管直接插入到安裝位置。

2 汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)的工藝流程

圖1 蒸發(fā)器芯體實(shí)物

汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)的裝配的主要工作部分是汽車蒸發(fā)器芯體，汽車蒸發(fā)器芯體是蒸發(fā)器的核心部件，幾乎承擔(dān)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)全部的空氣內(nèi)循環(huán)工作。當(dāng)前國內(nèi)市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的為翅片式全鋁釬焊蒸發(fā)器芯體，由翅片、扁管、邊板和D型管組成，翅片和扁管間隔排列，主要起到散熱的作用，2個(gè)邊板和4個(gè)D型管分別安裝在4個(gè)側(cè)面，起匯集水流和連接作用。

汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)工藝流程如圖2所示：

圖2 蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)工藝流程

從工藝圖表可以清晰地看出，汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)的夾緊部位是整個(gè)機(jī)構(gòu)最為重要的一部分，也是核心部分，它決定了汽車蒸發(fā)器芯體的質(zhì)量，從而間接地影響了汽車的整個(gè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。它決定了翅片、邊板、扁管、D型管4種零件的安裝精度以及整機(jī)的生產(chǎn)效率。

圖3 汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)

(1)本課題實(shí)現(xiàn)了機(jī)械代替人工安裝工件的功能，可以長(zhǎng)時(shí)間組裝，大大節(jié)省了安裝時(shí)間以及人力物力，也很好地減少了組裝工件時(shí)精度誤差。(2)相比于傳統(tǒng)的絲杠傳動(dòng)裝置，本設(shè)計(jì)采用伺服電機(jī)，蝸輪蝸桿絲杠升降機(jī)以及連桿組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，提高了安裝效率。(3)該組裝機(jī)夾緊部位安裝工件時(shí)很好地減少了D型管與扁管之間的安裝誤差，使2個(gè)工件可以緊密接觸，做到嚴(yán)絲合縫遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過人工安裝。(4)該組裝機(jī)夾緊部位安裝工件時(shí)防止了外界干擾因素，提高了安裝精度。(5)該組裝機(jī)通過蝸輪蝸桿絲杠升降機(jī)可以很好地控制夾緊爪的運(yùn)動(dòng)速度以及運(yùn)動(dòng)距離，操作方便，設(shè)置簡(jiǎn)單。

本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，在排管模塊還是需要人工去排管和人工壓裝無法做到機(jī)器排管和壓裝以及工件安裝完成之后必須人工取出工件。可以對(duì)其安裝排管壓裝部，以及機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)汽車蒸發(fā)器芯體。

本設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)的汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，傳統(tǒng)的蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)左右承載平臺(tái)2做勻速直線運(yùn)動(dòng)主要是依靠絲杠傳動(dòng)，在絲杠最末端安裝2個(gè)手搖輪，通過人工搖動(dòng)手搖輪，將力傳動(dòng)到絲杠之上實(shí)現(xiàn)左右承載平臺(tái)2的直線運(yùn)動(dòng)，調(diào)整左右承載平臺(tái)2的相對(duì)位置，但是人工調(diào)整誤差較大，所以本設(shè)計(jì)將絲杠換為“工字型滑塊、蝸輪蝸桿絲杠升降機(jī)、連桿以及伺服電機(jī)”等組成的的連動(dòng)系統(tǒng)對(duì)左右承載平臺(tái)2進(jìn)行調(diào)整作業(yè)。該連動(dòng)系統(tǒng)主要的工作單元為蝸輪蝸桿絲杠升降機(jī)，為升降機(jī)提供動(dòng)力的是伺服電機(jī)。首先升降機(jī)收到伺服電機(jī)提供的動(dòng)力使得絲杠做勻速的升降運(yùn)動(dòng)，其帶動(dòng)著與2個(gè)連接塊相連接的6個(gè)連接桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整左右承載平臺(tái)2的相對(duì)位置。這個(gè)改進(jìn)方案大大節(jié)省了人力和物力，也很好地減少了安裝的誤差。在組裝機(jī)的整體結(jié)構(gòu)中，夾緊部位是汽車蒸發(fā)器芯體組裝機(jī)的關(guān)鍵部位，翅片、D型管、邊板、扁管的安裝都是由該部位完成，該部位對(duì)安裝精度影響非常大，該部位工作時(shí)分別是承載平臺(tái)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)和排釘梳齒上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)論

該機(jī)器能同時(shí)完成組裝汽車蒸發(fā)器芯體和夾緊芯體，由于人工組裝需要消耗大量的人力和物力，且組裝芯體耗時(shí)比較長(zhǎng)，該機(jī)器很好地解決了這些問題。該設(shè)備由氣缸和蝸輪蝸桿絲杠升降機(jī)以及伺服電機(jī)控制作業(yè)，還能起到節(jié)能減排的作用，總的來說該設(shè)備的出現(xiàn)可以使汽車零部件行業(yè)向前跨一大步。