技术特征：
1.一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：包括换热器(1)、变位滚轮架(2)、换热器管芯快速装配工装(12)、换热器前端管板(3)、伺服水平移动机构(4)、伺服垂直移动机构(5)、滚轮驱动穿管与推管装置(6)、取管与强送装置(7)、管子自动供料装置(8)、视觉系统(9)、导引头(10)及换热管(11)；所述变位滚轮架(2)包括安装架，所述安装架上连接设置有主动滚轮与主动滚轮驱动机构，且所述主动滚轮的数量为两个，所述主动滚轮驱动机构驱动主动滚轮旋转带动换热器(1)旋转；所述换热器管芯快速装配工装(12)的表面前端安装有换热器前端管板(3b)，在所述换热器前端管板(3b)的后方安装有若干换热器折流板(3a)，所述换热器前端管板(3b)以及若干换热器折流板(3a)之间通过定距管与拉杆固定，在所述换热器前端管板(3b)以及若干换热器折流板(3a)上穿入少量换热管(11)，使换热器前端管板(3b)以及若干换热器折流板(3a)上的孔系保持基本同心结构；所述换热器(1)或换热器管芯(3)前端安装有两个前后对称分布的底座(4a)与伺服水平移动机构(4)，所述伺服水平移动机构(4)的水平滑板(4e)上安装有伺服垂直移动机构(5)，位于同侧的两个所述伺服垂直移动机构(5)之间安装有取管与强送装置(7)，靠近所述换热器(1)或换热器管芯(3)一端的伺服垂直移动机构(5)上安装有滚轮驱动穿管与推管装置(6)，所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)前端侧面安装有视觉系统(9)，在两个所述底座(4a)以及伺服水平移动机构(4)一侧对称安装有管子自动供料装置(8)，所述伺服水平移动机构(4)以及伺服垂直移动机构(5)将所述取管与强送装置(7)以及所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)移动到管子自动供料装置(8)前端下方，平移将所述取管与强送装置(7)上的取管支架(7k)插入到管子自动供料装置(8)前端下方，所述垂直移动机构(5)上升时，取走多根位于所述管子自动供料装置(8)前端的换热管(11)，在所述视觉系统(9)的辅助下，所述伺服水平移动机构(4)与伺服垂直移动机构(5)驱动滚轮驱动穿管与推管装置(6)与取管与强送装置(7)到达任意指定的换热器前端管板(3b)的孔位，使被抓取的换热管(11)与换热器前端管板(3b)的孔位同心，依次启动所述取管与强送装置(7)与滚轮驱动穿管与推管装置(6)完成自动穿管过程。2.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述伺服水平移动机构(4)设置有两个前后对称分布的底座(4a)，所述底座(4a)通过支撑脚(4k)安装于地面上，所述底座(4a)上安装有两条第一直线导轨(4b)，在所述两条第一直线导轨(4b)之间安装有第一齿条(4c)，所述第一直线导轨(4b)上安装有第一滑块(4f)，所述第一滑块(4f)上安装有水平滑板(4e)，所述水平滑板(4e)上设置有减速机(4h)安装座，所述减速机(4h)通过螺栓与安装座固定连接；所述减速机与主动齿轮(4h)的上方安装有第一伺服电机(4g)，所述第一伺服电机(4g)与减速机与主动齿轮(4h)连接，所述减速机(4)前端安装有主动齿轮(4i)，所述主动齿轮(4i)与第一齿条(4c)啮合连接，所述水平滑板(4e)上安装有伺服垂直移动机构(5)，所述底座(4a)两端安装有限位块(4d)，所述底座(4a)侧面安装有第一拖链(4j)；所述伺服水平移动机构(4)，采用滚珠丝杆传动方式代替齿轮齿条传动方式。3.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述伺服垂直移动机构(5)上设置有垂直立柱(5a)，所述垂直立柱(5a)安装于水平滑板(4e)上表面，所述
垂直立柱(5a)侧面安装有两条第二直线导轨(5d)，在所述两条第二直线导轨(5d)之间安装有第二齿条(5e)，所述第二直线导轨(5d)上安装有第二滑块(5b)，在所述第二滑块(5b)表面安装有垂直滑板(5c)，所述垂直滑板(5c)上连接有安装支座(5h)；所述安装支座(5h)上表面安装有涡轮蜗杆减速机与主动齿轮(5g)，所述涡轮蜗杆减速机与主动齿轮(5g)的上方安装有第二伺服电机(5f)，所述第二伺服电机(5f)与涡轮蜗杆减速机与主动齿轮(5g)连接，所述涡轮蜗杆减速机与主动齿轮(5g)和第二齿条(5e)啮合连接；在所述垂直立柱(5a)两端安装有限位块(4d)，所述垂直立柱(5a)侧面安装有第二拖链(5i)，所述安装支座(5h)前端与滚轮驱动穿管与推管装置(6)上的第一连接法兰(6q)用螺栓固定连接，所述安装支座(5h)后端与取管与强送装置(7)两端的第二连接法兰(7b)用螺栓固定连接。4.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述视觉系统(9)安装于滚轮驱动穿管与推管装置(6)前端，所述视觉系统(9)包括视觉传感器(9a)、光源(9b)与视觉系统安装支座(9c)，所述视觉系统安装支座(9c)上安装有视觉传感器(9a)与光源(9b)，所述光源(9b)安装于视觉传感器(9a)的外部，所述视觉系统(9)中的视觉传感器(9a)沿着规划的路径扫描，读取换热器折流板(3a)的空间位置信息以及换热器前端管板(3b)上目标管孔的空间位置以及孔的特征信息，计算机通过软件对这些信息进行处理，自动产生所述换热器前端管板(3b)目标孔的坐标信息，控制伺服水平移动机构(4)与伺服垂直移动机构(5)将滚轮驱动穿管与推管装置(6)和取管与强送装置(7)运行到与换热器前端管板(3b)的目标孔位同心位置。5.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)包括驱动机构安装架(6a)，驱动机构安装架(6a)后端设有第一连接法兰(6q)，所述驱动机构安装架(6a)前方下端设有两个第三直线导轨(6b)，所述两个第三直线导轨(6b)中间对称安装有第三滑块(6c)，所述两个第三直线导轨(6b)中间对称安装的第三滑块(6c)上对称安装有两个滑板(6e)，两个所述滑板(6e)的上端两侧设有耳板(6g)，在两侧的所述耳板(6g)之间安装有升降板(6k)，所述升降板(6k)两侧设有对称耳板(6g)，在所述升降板(6k)与滑板(6e)上的耳板(6g)之间，安装有链板(6h)，所述升降板(6k)与两个第一带导杆气缸(6j)的活塞杆端部推板连接，两个第一带导杆气缸(6j)与中间的带导杆气缸安装板(6i)连接，所述带导杆气缸安装板(6i)连接与驱动机构安装架(6a)连接，所述滑板(6e)的下方对称安装有弧形驱动轮(6d)，所述减速机与无刷直流电机(6f)与弧形驱动轮(6d)连接，且安装于所述滑板(6e)上方，所述两个第一带导杆气缸(6j)上下运动，通过对称的链板(6h)带动滑板(6e)产生对称水平运动，两个所述滑板(6e)带动弧形驱动轮(6d)产生对称水平运动，所述弧形驱动轮(6d)夹持换热管(11)并驱动换热管(11)做前进运动；所述滑板(6e)上设置有轴承安装孔，所述轴承安装孔的下方设有与向心推力球轴承外圈接触的凸缘，两个所述向心推力球轴承从轴承安装孔的上方放入并与轴承安装孔下端的凸缘接触，在两个所述向心推力球轴承的内圈安装有传动轴，所述传动轴上端设有轴肩与上端的向心推力球轴承内圈接触，所述传动轴下端开有键槽并安装有键，所述弧形驱动轮(6d)中间开有与传动轴相配的孔与键槽，所述弧形驱动轮(6d)从传动轴的下端穿入并用螺母固定，在所述弧形驱动轮(6d)孔的上端设有圆环凸起，所述圆环凸起接触下端向心推力球轴承的内环，所述滑板(6e)轴承孔上方设有一个轴承压盖，所述轴承压盖压住上端的向心推力球轴承的外圈，所述轴承压盖与滑板(6e)采用螺栓连接，所述轴承压盖中间开有孔，所述
传动轴上端穿过轴承压盖中间的孔，所述传动轴上端开有键槽并安装有键，传所述动轴上端穿入减速机与无刷直流电机(6f)，所述减速机与无刷直流电机(6f)的下法兰与轴承压盖采用螺栓连接，所述减速机与无刷直流电机(6f)可驱动传动轴并带动弧形驱动轮(6d)旋转；所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)还包括在驱动机构安装架(6a)中间上方，安装有带导杆升降气缸(6n)，所述带导杆升降气缸(6n)活塞杆端部推板上安装有推管气缸固定架(6o)，在所述推管气缸固定架(6o)上水平安装有推管气缸(6m)，所述推管气缸(6m)的活塞杆端部安装有推管气缸活塞杆以及推板(6l)，在所述推管气缸固定架(6o)下端为c形结构并安装有第一v形被动滚轮以及支座(6p)。6.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述取管与强送装置(7)包括横梁(7a)，所述横梁(7a)两端设置有第二连接法兰(7b)，所述横梁(7a)下方安装有若干个强送装置c型支架(7d)以及被动滚轮c型支架(7g)，在所述强送装置c型支架(7d)下方后端，安装有强送装置无刷电机与减速器(7c)，在所述强送装置c型支架(7d)下方，安装有v形主动滚轮以及支座(7f)，所述强送装置c型支架(7d)上方，安装有第三带导杆气缸(7n)，所述第三带导杆气缸(7n)活塞杆端部推板穿过强送装置c型支架(7d)顶部并与第二v形被动滚轮以及支座(7e)连接，所述第三带导杆气缸(7n)驱动第二v形被动滚轮以及支座(7e)在强送装置c型支架(7d)内上下运动，所述被动滚轮c型支架(7g)内部下方，安装有第三v形被动滚轮以及支座(7h)，所述的v形主动滚轮以及支座(7f)和第三v形被动滚轮以及支座(7h)保持等高并形成滚道，在所述的v形主动滚轮以及支座(7f)侧面以及第三v形被动滚轮以及支座(7h)侧面安装有倾斜状取管支架(7k)，在所述倾斜状取管支架(7k)上表面靠近滚道处安装有可调节挡板(7l)，所述可调节挡板(7l)下方开有要圆孔，通过螺栓与倾斜状取管支架(7k)上表面连接，在所述倾斜状取管支架(7k)侧面安装有第二带导杆气缸(7i)，所述第二带导杆气缸(7i)活塞杆端推板上安装有顶板(7j)，所述第二带导杆气缸(7i)驱动顶板(7j)上下运动，在所述强送装置c型支架(7d)以及被动滚轮c型支架(7g)的下表面。7.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述管子自动供料装置(8)包括带有斜面的构架(8b)与带有平面的构架(8d)，所述带有斜面的构架(8b)用于所述换热管(11)在斜面上排列以及自动向下滚动，所述带有平面的构架(8d)用于存放整扎所述换热管(11)，所述带有斜面的构架(8b)的斜面下端安装有挡料板(8a)用于阻止在斜面有序排列的所述换热管(11)下滑,在带有斜面的构架(8b)与带有平面的构架(8d)转角处下方，设置有转动销轴(8c)，所述转动销轴(8c)与翻料板(8e)的一端铰接，所述翻料板(8e)可绕转动销轴(8c)旋转，所述翻料板(8e)后端与气缸活塞杆叉形接头(8f)连接，所述翻料板(8e)之间用型钢(8i)连接，所述带有平面的构架(8d)柱子下方设有气缸支座(8h)，所述气缸支座(8h)与翻料气缸(8g)后端铰接，所述气缸活塞杆叉形接头(8f)伸缩带动翻料板(8e)转动。8.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，其特征在于：所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)翻转180
°
安装与所述伺服垂直移动机构(5)的安装支座(5h)上，将所述强送装置c型支架(7d)底部以及所述被动滚轮c型支架(7g)分别与横梁(7a)的上表面用螺栓固定，在所述横梁(7a)的上方所述的v形主动滚轮以及支座(7f)和第三v形被动滚轮以及
支座(7h)保持等高并形成滚道，保持该滚道与所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)上的弧形驱动轮(6d)同心，在所述强送装置c型支架(7d)以及被动滚轮c型支架(7g)的上表面。9.根据权利要求1所述的一种换热器智能自动穿管生产线，所述滚轮驱动穿管与推管装置(6)前端的穿管强送装置，采用在所述驱动机构安装架(6a)下方安装有若干个强送装置c型支架(7d)，在所述强送装置c型支架(7d)下方后端，安装有强送装置无刷电机与减速器(7c)，在所述强送装置c型支架(7d)下方，安装有v形主动滚轮以及支座(7f)，所述强送装置c型支架(7d)上方，安装有第三带导杆气缸(7n)，所述第三带导杆气缸(7n)活塞杆端部推板穿过强送装置c型支架(7d)顶部并与第二v形被动滚轮以及支座(7e)连接，所述第三带导杆气缸(7n)驱动第二v形被动滚轮以及支座(7e)在强送装置c型支架(7d)内上下运动，启动所述第三带导杆气缸(7n)，所述驱动第二v形被动滚轮以及支座(7e)向下运动压住换热管(11)，启动所述强送装置无刷电机与速器(7c)，使所述换热管(11)向前运动。
技术总结
本发明公开了一种换热器智能自动穿管生产线，包括在该穿管设备前用于放置和驱动换热器旋转的变位滚轮架、以及用于快速装配管板与折流板和快速将换热器管芯导入筒体中的装配工装，换热器前端管板前方安装有两个前后对称分布的伺服水平移动机构，其水平滑板上安装有伺服垂直移动机构，两个伺服垂直移动机构之间安装有取管与强送装置，靠近换热器端的伺服垂直移动机构上安装有滚轮驱动穿管与推管装置，其前端安装有视觉传感器以及光源，在视觉系统的辅助下，能实现管子自动上料、自动搬运数根管子、自动寻找管板孔位、自动将搬运的数根管子逐根翻入滚道、通过强送装置驱动将管子穿入管板孔内、自动逐根将管子推送到位、实现智能自动穿管过程。自动穿管过程。自动穿管过程。
技术研发人员：周凯 江国春 贺黎明 王海超 吴广
受保护的技术使用者：武汉凯比思电力设备有限公司
技术研发日：2022.08.11
技术公布日：2022/9/26