[发明专利]一种列管式换热器数控全自动穿管设备

说明书

本发明公开了一种列管式换热器数控全自动穿管设备，包括变位滚轮架用于放置和驱动换热器旋转，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，伺服水平移动机构的水平滑板上安装伺服垂直移动机构，位于同侧的两个伺服垂直移动机构之间安装有抓管装置，靠近换热器端的伺服垂直移动机构上依次安装有推管装置、伺服驱动旋转装置、以及滚轮驱动穿管装置，在滚轮驱动穿管装置前端侧面安装有视觉传感器以及光源，伺服水平移动机构两侧对称安装有管子自动供料装置以及换热管自动安装导引头装置，在视觉传感器的辅助下，本发明穿管设备能实现从管子上料、自动翻管、自动安装导引头、自动抓管、自动寻找管板孔到自动将管子推送到位，实现穿管过程全自动化。

技术领域

本申请属于列管式换热器制造技术领域，具体涉及一种列管式换热器数控全自动穿管设备。

背景技术

列管式换热器是石油、化工、核电、特种锅炉系统、轻工、食品等行业的常用设备。列管式换热器主要有壳体、管束、管板、折流板和封头组成，壳体一般为圆形，管束少则有几百根管子，多则有上千根管子，管束两端固定于管板上，中间穿过多块折流板上的小孔。由于管子细长、管子数量多、折流板数量多，使管子穿进时阻力大，需要多名操作人员抬起一根管子并将管子端部对准管板孔，然后通过人力推送管子，需要消耗很大的体力，操作人员劳动强度大，生产效率低，严重制约换热器的制造速度，在固定管板列管式换热器的制造中，管束的穿管是影响生产效率的一个重要工序。

现有技术一般采用一些简单的机械装置辅助穿管，在一定程度上可减轻人工穿管劳动强度，但仍然需要靠人工装拆调整机械装置使其对准管板上的孔，然后通过往复送进方式或滚轮强送方式穿管，其生产效率较低，尤其不适合大直径、大长度的大型列管式换热器的穿管。

现有技术穿管之前，需要在管子前端人工安装导引头，为了实现全自动化穿管，需要找到一种自动安装导引头的穿管方法，在管子自动供料装置前端，能实现管端自动安装导引头。

现有技术中采用激光扫描传感器将信号传输给所述控制系统，控制系统与各执行机构电连接，控制各执行机构上驱动装置使被抓取的所述换热管与所述换热器前端管板的孔位同心，迫切需要一种视觉系统来代替完成此功能。

现有技术中采用两个前后对称分布的龙门式框架，龙门式框架的横梁上安装有两个水平移动和垂直移动驱动机构，水平移动和垂直移动驱动机构上安装有升降柱，位于同侧的两个升降柱下端安装有同一个管子抓取以及穿管驱动装置；但是这种实现方式不够简便，结构复杂。

现有技术中为了实现穿管过程中管子既受到向前的推力，又受到旋转力矩，使管子产生前进和旋转复合运动，滚轮驱动穿管装置上一侧的弧形驱动轮向前微倾斜，另一侧的弧形驱动轮向后微倾斜，使相互倾斜的一对弧形驱动轮挤压并螺旋送进换热管，如何能够提供一种更简便的的结构实现成为本领域技术人员不断探索的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种列管式换热器数控全自动穿管设备，适用于不同长度、不同直径、不同管孔分布状态的换热器，以及不同管径、不同壁厚、不同材质的换热管的穿管，能实现从管子上料、自动翻管、自动抓取管子、自动寻找管板孔、自动将管子推送到位，实现穿管过程自动化。

为了实现上述目的，提出一种列管式换热器数控全自动穿管设备，包括换热器、变位滚轮架、换热器前端管板、伺服水平移动机构、伺服垂直移动机构、滚轮驱动穿管装置、推管装置、抓管装置、驱动旋转装置、管子自动供料装置、自动安装导引头装置、视觉系统及换热管；