一种换热管上料装置的制作方法

1.本实用新型属于换热器制造领域，尤其是涉及一种换热管上料装置。


背景技术：

2.申请人为一家专为石油、石化类化工企业专门提供定制化大型生产设备、储罐、换热器等产品的企业，为华北地区最大的换热器生产基地，随着科技的不断进步与发展，自动化已逐渐渗入各个领域来代替人工操作，具有工作效率高、节约人力、工作强度小的优点。
3.对于大型换热器的制造，由于结构大、工艺复杂，目前国内普遍生产现状为大部分工序需人工操作，需要工人多，劳动强度大，且质量控制不稳定。
4.因此经研发攻关，研制出了换热管自动穿管机器人，为了配合自动穿管机器人的穿管工序，需要实现换热管自动单根上料，基于此，产生了本实用新型的技术方案。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种节约人力的上料装置，能满足单根独立的供管需求。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种换热管上料装置，依次包括储料架、上料架；
8.所述储料架包括支撑架ⅰ、固定在所述支撑架ⅰ上端且用于放置换热管的多块三角板ⅰ、位于所述支撑架ⅰ两端、高度高于所述三角板ⅰ且用于限制三角板ⅰ上换热管两端活动距离的两块挡板、位于所述储料架与上料架之间，固定在两块所述挡板上，与所述支撑架ⅰ顶面具有一定间距的限制板；所述三角板ⅰ成直角三角形，三角形的直角固定在所述支撑架ⅰ的一侧，三角形的另一个角位于储料架与上料架之间，从所述支撑架ⅰ的一侧至上料架方向三角板ⅰ的顶面呈下倾趋势，所述换热管放到多块三角板ⅰ上后，由于斜坡及重力作用，从所述三角板ⅰ高处落入到三角板ⅰ低处从支撑架ⅰ与限制板之间的空隙滚出；
9.所述上料架包括升降装置、支撑架ⅱ、多块三角板ⅱ、限位架，所述支撑架ⅱ固定在升降装置上，所述升降装置可带动支撑架ⅱ上下活动，多块直角三角型的所述三角板ⅱ均依次固定在支撑架ⅱ上，从所述储料架至上料架方向，所述三角板ⅱ的支撑面呈下倾趋势，所述支撑面用于接收从支撑架ⅰ与限制板之间的空隙滚出换热管，所述三角板ⅱ的其中一条直角边靠近限制板并限制支撑架ⅰ与限制板之间的换热管不掉落在支撑面上，通过控制所述升降装置带动支撑架ⅱ、所述三角板ⅱ上下活动，当所述三角板ⅱ下降到三角板ⅱ顶端与支撑架ⅰ顶面平行的高度时，所述换热管不被直角边限制并从支撑架ⅰ与限制板之间的空隙滚出后滚入到三角板ⅱ的支撑面上，靠近所述托举架的支撑面上设有限位块，所述限位块限制换热管不从支撑面滚出；
10.进一步，所述升降装置包括多个液压缸ⅰ和/或齿轮驱动装置，所述液压缸ⅰ包括缸筒及活塞杆，多个所述缸筒分别固定在地面上，所述活塞杆顶端固定连接多根支撑架ⅱ的支腿，通过驱动所述活塞杆可带动支撑架ⅱ上下活动；
11.所述齿轮驱动装置包括电机、齿轮条、齿轮，所述储料架两端均固定有齿轮条，位于两端所述支撑架ⅱ的支腿上均固定有电机，所述电机的传动轮连接齿轮并可以带动齿轮旋转，所述齿轮与齿轮条啮合连接，通过所述电机驱动齿轮使齿轮在齿轮条上上下活动带动支腿上下活动结合液压缸ⅰ带动另一排支腿上下活动进一步使所述支撑架ⅱ上下活动；
12.进一步，所述支撑架ⅱ可全部采用液压缸ⅰ驱动上下活动或液压缸ⅰ结合齿轮驱动装置上下活动，当全部采用所述液压缸ⅰ驱动上下活动方式时，所述支撑架ⅱ底部的两排多个支腿全部分别连接一个液压缸ⅰ；当采用所述液压缸ⅰ结合齿轮驱动装置上下活动时，靠近所述支撑架ⅰ的支撑架ⅱ底部的一排多个支腿中位于两端的两个支腿上分别固定有齿轮条；
13.进一步，所述限位架包括两节分别固定在支撑架ⅱ两端，固定后顶部高度高于所述三角板ⅱ顶端的支撑板、与上述两节所述支撑板顶端固定连接的连接板、固定在所述连接板上的多块竖版、与所述竖版固定连接，与所述支撑面平行设置且与支撑面之间具有一定间距的限位板，所述限位板与限位块之间具有一定距离，该距离可容纳一根换热管通过，所述限位板与支撑面之间的垂向距离小于2根换热管的直径；
14.进一步，所述支撑架ⅱ上设有多个助推装置，所述助推装置包括底座、多个液压缸ⅱ及托板，所述底座固定在支撑架ⅱ上且其位置靠近托举架，多个所述液压缸ⅱ的缸筒均固定在底座上，多个所述液压缸ⅱ的活塞杆长度不同，从所述上料架至托举架方向，所述活塞杆的长度由长至短，所述托板固定在所有活塞杆上，固定后从所述上料架至托举架方向托板呈下倾趋势，通过驱动所述活塞杆带动托板向上活动，则多个所述托板共同托举三角板ⅱ上的一根换热管，由于固定后从所述上料架至托举架方向托板呈下倾趋势，因此所述换热管按托板的下倾方向滑落到托举架上；
15.所述托举架有多个，所述托举架包括多根从储料架至上料架方向进一步延伸出一段距离且与支撑架ⅱ固定连接的支板、固定在所述支板上的“y”型托架，经所述液压缸ⅱ的带动作用，上升后的所述托板下倾端对准“y”型托架的“v”型口；
16.进一步，第一个所述托举架前端设有夹持装置，所述夹持装置包括与支板固定连接的支撑座、固定在所述支撑座上的两个驱动件、与两个所述驱动件分别连接的2个夹板，两个所述驱动件分别驱动两块夹板夹住换热管，进一步，所述驱动件可为电机或其他；进一步，所述夹板上设有1个“u”型橡胶层，两个所述夹板上的“u”型橡胶层共同将换热管夹持；
17.本装置还包括终端控制器，所述终端控制器电连接液压缸ⅰ、电机、液压缸ⅱ、驱动件，通过控制上述部件，使本装置能自动供料，每次一根。
18.本实用新型的有益效果为：
19.通过储料架存储一定量的换热管，通过将储料架上支撑架ⅰ的形状设置成直角三角形，利用直角三角形上的斜坡结合重力作用，当需要供管时，通过控制升降装置的高度，使三角板ⅱ顶端与支撑架ⅰ顶面平行的高度时，则换热管不被直角边限制并从支撑架ⅰ与限制板之间的空隙滚出后滚入到三角板ⅱ的支撑面上，通过限位块限制换热管不从支撑面滚出，通过助推装置将顶起一根换热管，由于助推装置中的托板为斜板，所以滑落到托举架上则完成1根换热管的上料，后期用机器人进行穿管后，通过助推装置将下一根换热管托举、滑落到托举架上即可，因此本换热管上料装置能实现自动上料，一根根上料。
20.当不需要向上料架供料时，通过控制升降装置使三角板ⅱ的顶面高于支撑架ⅰ顶
面，则通过三角板ⅱ的其中一条直角边靠近限制板并限制支撑架ⅰ与限制板之间的换热管不掉落在支撑面上。
21.换热管按托板的下倾方向滑落到托举架上，由于是“y”型托架，因此换热管不会从“y”型托架再滚出，换热管被限制在“y”型托架内。
22.限位架的设置，使三角板ⅱ上只有一排换热管，因此换热管依靠重力使一根根向前推进，直至到助推装置，然后被一根根托举到“y”型托架内。
23.将液压缸ⅰ、电机、液压缸ⅱ、驱动件统一用终端控制器控制，因此一人操作即可完成，节省了人力及劳动力。
24.夹持装置的设置，使后期将导向锥插入换热管时，换热管被固定，保障导向锥能插到换热管内。
附图说明
25.图1是本实用新型换热管上料装置示意图；
26.图2是本实用新型换热管上料装置后视图示意图；
27.图3是本实用新型换热管上料装置后视图前视立体图；
28.图4是助推装置示意图；
29.图5是托举架示意图；
30.图6是换热管在本换热管上料装置上时前视立体图；
31.图7是换热管在本换热管上料装置上时后视立体图；
32.图8是换热管在本换热管上料装置上时托举架示意图；
33.图9是本换热管自动上料装置实物照片；
34.图中：
35.1、储料架2、上料架3、托举架
36.1-1、支撑架ⅰ1-2、三角板ⅰ1-3、挡板
37.1-4、限制板2-1、升降装置2-2、支撑架ⅱ38.2-3、三角板ⅱ2-4、限位架2-3-1、支撑面
39.4、换热管2-1-1、液压缸ⅰ2-1-2、齿轮驱动装置
40.2-1-1-1、缸筒2-1-1-2、活塞杆2-2-1、支腿
41.2-1-2-1、齿轮条2-1-2-2、齿轮2-3-1-1、限位块
42.2-4-1、支撑板2-4-2、连接板2-4-3、竖版
43.2-4-4、限位板2-5、助推装置2-5-1、底座
44.2-5-2、液压缸ⅱ2-5-3、托板3-1、支板
45.3-2、托架6、夹持装置6-1、支撑座
46.6-2、驱动件6-3、夹板6-4、橡胶层
具体实施方式
47.本实施例，一种换热管上料装置，一种换热管上料装置，依次包括储料架1、上料架2；
48.所述储料架1包括支撑架ⅰ1-1、固定在所述支撑架ⅰ1-1上端且用于放置换热管4的
多块三角板ⅰ1-2、位于所述支撑架ⅰ1-1两端、高度高于所述三角板ⅰ1-2且用于限制三角板ⅰ1-2上换热管4两端活动距离的两块挡板1-3、位于所述储料架1与上料架2之间，固定在两块所述挡板1-3上，与所述支撑架ⅰ1-1顶面具有一定间距的限制板1-4；所述三角板ⅰ1-2成直角三角形，三角形的直角固定在所述支撑架ⅰ1-1的一侧，三角形的另一个角位于储料架1与上料架2之间，从所述支撑架ⅰ1-1的一侧至上料架2方向三角板ⅰ1-2的顶面呈下倾趋势，所述换热管4放到多块三角板ⅰ1-2上后，由于斜坡及重力作用，从所述三角板ⅰ1-2高处落入到三角板ⅰ1-2低处从支撑架ⅰ1-1与限制板1-4之间的空隙滚出；
49.所述上料架2包括升降装置2-1、支撑架ⅱ2-2、多块三角板ⅱ2-3、限位架2-4，所述支撑架ⅱ2-2固定在升降装置2-1上，多块直角三角型的所述三角板ⅱ2-3均依次固定在支撑架ⅱ2-2上，从所述储料架1至上料架2方向，所述三角板ⅱ2-3的支撑面2-3-1呈下倾趋势，所述支撑面2-3-1用于接收从支撑架ⅰ1-1与限制板1-4之间的空隙滚出换热管4，所述三角板ⅱ2-3的其中一条直角边靠近限制板1-4并限制支撑架ⅰ1-1与限制板1-4之间的换热管4不掉落在支撑面2-3-1上，通过控制所述升降装置2-1带动支撑架ⅱ2-2、所述三角板ⅱ2-3上下活动，当所述三角板ⅱ2-3下降到三角板ⅱ2-3顶端与支撑架ⅰ1-1顶面平行的高度时，所述换热管4从支撑架ⅰ1-1与限制板1-4之间的空隙滚出后滚入到三角板ⅱ2-3的支撑面2-3-1上，靠近所述托举架3的支撑面2-3-1上设有限位块2-3-1-1，所述限位块2-3-1-1限制换热管4不从支撑面2-3-1滚出；
50.进一步，所述升降装置2-1包括多个液压缸ⅰ2-1-1和/或齿轮驱动装置2-1-2，所述液压缸ⅰ2-1-1包括缸筒2-1-1-1及活塞杆2-1-1-2，多个所述缸筒2-1-1-1分别固定在地面上，所述活塞杆2-1-1-2顶端固定连接多根支撑架ⅱ2-2的支腿2-2-1，通过驱动所述活塞杆2-1-1-2可带动支撑架ⅱ2-2上下活动；
51.所述齿轮驱动装置2-1-2包括电机、齿轮条2-1-2-1、齿轮2-1-2-2，所述储料架1两端均固定有齿轮条2-1-2-1，位于两端所述支撑架ⅱ2-2的支腿2-2-1上均固定有电机，所述电机的传动轮连接齿轮2-1-2-2并可以带动齿轮2-1-2-2旋转，所述齿轮2-1-2-2与齿轮2-1-2-2条啮合连接，通过所述电机驱动齿轮2-1-2-2使齿轮2-1-2-2在齿轮条2-1-2-1上上下活动带动支腿2-2-1上下活动结合液压缸ⅰ2-1-1带动另一排支腿2-2-1上下活动进一步使所述支撑架ⅱ2-2动；
52.作为优选，下述实施例优选为所述齿轮驱动装置2-1-2与所述升降装置2-1相结合的方式；
53.进一步，所述支撑架ⅱ2-2可全部采用液压缸ⅰ2-1-1驱动上下活动或液压缸ⅰ2-1-1结合齿轮驱动装置2-1-2上下活动，当全部采用所述液压缸ⅰ2-1-1驱动上下活动方式时，所述支撑架ⅱ2-2底部的两排多个支腿2-2-1全部分别连接一个液压缸ⅰ2-1-1；当采用所述液压缸ⅰ2-1-1结合齿轮驱动装置2-1-2上下活动时，靠近所述支撑架ⅰ1-1的支撑架ⅱ2-2底部的一排多个支腿2-2-1中位于两端的两个支腿2-2-1上分别固定有齿轮条2-1-2-1；
54.进一步，所述限位架2-4包括两节分别固定在支撑架ⅱ2-2两端，固定后顶部高度高于所述三角板ⅱ2-3顶端的支撑板2-4-1、与上述两节所述支撑板2-4-1顶端固定连接的连接板2-4-2、固定在所述连接板2-4-2上的多块竖版2-4-3、与所述竖版2-4-3固定连接，与所述支撑面2-3-1平行设置且与支撑面2-3-1之间具有一定间距的限位板2-4-4，所述限位板2-4-4与限位块2-3-1-1之间具有一定距离，该距离可容纳一根换热管4通过，所述限位板
3呈下倾趋势，因此所述换热管4按托板2-5-3的下倾方向滑落，由于上升后的所述托板2-5-3下倾端对准“y”型托架3-2的“v”型口，因此换热管4落入到“v”型口内；
63.此时启动六壁机器人，机器人自动抓取导向锥将导向锥插入到换热管4内，然后机器人抓紧导向锥的锥头，锥头带动换热管4穿入到管板内，穿完后，终端控制器控制液压缸ⅱ2-5-2下降，将第二根换热管4导入到“y”型托托架3-2上，机器人再次穿导向锥、抓管、穿管，直至所有换热管4穿管完毕。
64.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
65.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。